電泵跳閘汽包水位調整過程分析

摘 要：汽包是鍋爐設備中重要的組成部分，汽包液位對于鍋爐運行的安全性有著重要的影響，也是評價鍋爐設備是否處于正常運行狀態的一個參考指標，其能夠對鍋爐負荷與給水的平衡關系進行全面的反應，水位過高或者過低都會引起嚴重的后果。因此，對于鍋爐汽包水位調整的控制是十分必要和必須的。

關鍵詞：汽包水位；液位；水位調整；原理

1 事故經過

2011年6月13日18：55，某電廠#8機組處于協調運行方式，負荷585MW，運行穩定，兩臺送風機、兩臺引風機、兩臺一次風機、六臺磨煤機及81、82電泵均運行良好，各參數正常。

18：59：01，81電泵跳閘（B相對地放電，引起差動保護動作跳閘），83電泵A段開關聯啟，機組RB，將協調方式切至汽機跟隨運行方式。由于目標負荷小于65%ECR，C、D磨煤機自動跳閘。至17：05汽包水位高二值觸發MFT保護動作，鍋爐滅火，機組聯跳。

同以往電泵RB過程相比，造成此次汽包水位升高有四方面原因：（1）給水流量長時間大于給水流量運行人員未進行有效干預。（2）爐內燃料驟增加劇了汽包水位上升趨勢。（3）82送風機單側失去風量對爐內燃燒的擾動增加了調節難度。低電壓導致81送風機調節油站兩臺泵切換，切換瞬間存在兩臺泵均停運信號，導致81送風機動葉切至手動位，RB觸發后鍋爐主控減風量時81送風機動葉開度維持原狀不變，最終導致82動葉關閉。（4）機組負荷較高。

2 過程分析

下面從給水量調整和燃料調整兩方面人為操作因素進行分析

2.1 給水流量調整分析

2.1.1 電泵RB汽包水位特性分析及汽水偏差對汽包水位的影響

單純的給水泵跳閘（指其他設備未故障）引起水位波動特性為先低后高，主要原因為電泵跳閘瞬間給水流量立即減小造成汽包水位的降低，而后隨著備用泵的聯啟和蒸汽流量（RB動作關小汽機調門）的降低，汽包水位會出現上升情況。在電泵跳閘瞬間可能會出現汽包水位低觸發MFT的危險工況，但由于事發突然，運行人員一般無法及時干預，主要靠自動完成。但在備用電泵聯啟后由于蒸汽流量低（300～360MW之間），很容易造成給水流量大于蒸汽流量，此時運行人員必須做好汽包水位監視工作，做到準確判斷，緊急時及時干預，特別要防止汽包水位高導致鍋爐滅火事故發生。

2.1.2 影響給水流量過程分析

正常情況下，影響給水流量因素有給水母管壓力和管道通流面積（給水憋壓閥、給水啟調閥的開度），操作過程中應根據實際情況，判斷哪個是控制流量的制約因素，及時調整。

（1）電泵轉速。電泵轉速的高低主要用來控制給水母管的壓力，以保證給水母管與汽包壓力間足夠的壓差，當然壓差不是越大越好，還要考慮電泵運行安全性和節流導致的經濟性降低。自動情況下，給水泵轉速調整直接相應汽包水位偏差的變化。一般給水母管壓力與汽包壓力間差壓在2～3MPa之間（由于憋壓閥開度不一）。啟動過程中，手動控制電泵轉速時給水差壓可適當維持高一些，調整水位時當給水母管壓力與汽包壓力間差壓小于2MPa時應適當增加給水泵轉速。

（2）給水啟調閥的開度。啟動過程中，給水啟調閥開度是影響通流面積的重要因素，當給水差壓滿足要求時一般通過來控制流量，當啟調閥開度大于60%后其節流特性不太明顯，應及時調整給水泵轉速。

（3）給水憋壓閥。正常情況下，給水憋壓閥用來調整減溫水壓力。當給水憋壓閥關小時，通流面積降低，電泵為維持汽包水位，轉速會自動升高。當給水憋壓閥開大時，通流面積升高，電泵為維持汽包水位，轉速會自動降低。事故情況下，可直接操作給水憋壓閥來控制汽包水位。

（4）電泵再循環閥的開關。電泵再循環閥的不正常開關會造成給水母管壓力的變化，影響汽包水位。主要發生在并泵、解列給水泵的操作過程中。

（5）電泵運行臺數。改變電泵運行臺數是直接影響給水母管壓力，改變汽水流量偏差方向，一般在作為事故工況下控制水位的緊急手段。

2.2 燃料調整分析

機組發生RB后鍋爐主控雖在手動位，但燃料主控仍在自動方式下接受來自鍋爐主控的指令。本次RB發生后，運行人員發現磨煤機負荷擋板關至15%左右于19：03：07將燃料主控解至手動位，同時通過手動方式增加磨煤機出力。由圖1可見在19：03：15增加磨煤機出力后，導致爐內熱負荷驟增，汽包水位的上升趨勢明顯加強。

本次磨負荷擋板關小的主要原因為爐內油槍投入過多導致，圖2為油槍投運數量與磨負荷擋板開度的關系曲線，由圖可見，隨著油槍數量的增加，磨煤機負荷擋板隨之關小，由于爐內總共投運了19支油槍導致磨煤機負荷擋板關至15%，操作人員在未分析清原因的情況下在19：0：15操作人員仍手動增加燃料主控指令，但此時并未撤出油槍，對水位升高瞬間起了推動作用。

其實在RB發生后無特殊情況（如汽包超壓、燃料據動等）一般不要將燃料解至手動位。

另外RB發生后需投油助燃時（爐負荷低于65%）一定要認識到爐內燃燒驟升對水位的升高影響相當明顯，手動投油時一定要在“火檢”畫面上檢查已著火油槍數量，一般自動投運的油槍數量已能滿足要求。

當RB發生后爐負荷高于65%時油槍不自動投運，手動投運時數量一般6～8支即可。

投運油槍時速度不要太快，謹防燃油壓力低觸發OFT保護油槍全部退出。

3 處理方法建議

3.1 明確機組RB后機組控制方式，盡量不要切換控制方式

RB是緊急情況下機爐重新建立新的平衡過程，主要分為兩步：第一步為RB后汽輪機降負荷過程，主要由爐內燃料減少，汽機為維持機前壓力，關小調門降低機組負荷。第二步為RB復位后機組降壓過程，最終機爐運行在新的低負荷狀態。

為保證機組RB后控制系統正常動作，應盡可能保持在機跟爐運行方式。

3.2 明確水位變化特性，加強監視，及時干預

3.2.1 電泵RB后水位變化為先低后高，主要操作在電泵聯啟后對汽包水位的控制，重點要防止高水位滅火。

3.2.2 汽水流量偏差是影響水位變化趨勢的重要因素，監視汽水流量偏差的變化方向，及時進行干預。本次可以在汽水流量平衡后19：01：12時進行干預，干預的主要手段可將83電泵解至手動位降低其出力，調整量以汽水流量平衡為原則，另外必須同時監視水位變化趨勢和方向。另外在緊急情況下也可關小憋壓閥開度，但此時可能會造成給水母管壓力升高，一般不建議采用。關鍵時候可手打一臺電泵處理，以遏制瞬間水位上升。

3.3 切忌盲目大量投運油槍，增加燃料時應緩慢

RB后已聯投12支油槍，已基本能滿足要求，隨后又手動投運了7支油槍，造成磨煤機出力調整性下降，爐內燃燒擾動增加。

燃燒對水位的影響作用相當明顯，故在加燃料時一定要緩慢。本次操作在40秒地時間內連續增加燃料主控22次，是導致水位高的另一個原因。

正常情況下，機組RB后應將燃料主控保持在自動方式下運行。

參考文獻

[1]吳春旺，陳霞.鍋爐汽包水位調節控制系統設計[J].電工技術，2006（03）.

[2]黃衛劍，王媛，賴樸溪.汽包水位調節異常的分析與處理[J].廣東電力，2010（02）.

[3]倪樹山.循環流化床鍋爐汽包水位調節[J].中國高新技術企業，2007（08）.