600MW機組汽包水位偏差分析及對策研究

郭秋實

摘 要： 汽包水位應控制在標準的范圍，因為其屬于發電機組安全運行的主要保障。對于汽包水位偏差為600MW的機組，均存在機組的影響因素。為此，以內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司為例，對600MW機組汽包水位偏差的不良影響進行分析，并對汽包水位偏差影響試驗實行深入研究，制定了600MW汽包水位偏差的完善對策，現分析如下。

關鍵詞：600MW機組 汽包水位偏差 對策

中圖分類號：TM621.8 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）04-0312-01

鍋爐汽包水位，控制在要求的范圍，屬于保障鍋爐運行的重要指標。受到負荷、水流量及燃燒工況影響，進而使得汽包的水位發生改變，嚴重的情況還會發生葉片受損、排污效果差，爐管爆破等問題[1]。所以，應做好汽包水位的測量工作，找到汽包水位偏差的影響因素，制定解決對策，以從根本上確保電廠運行的安全、穩定。

一、600MW機組汽包水位偏差的不良影響

1.汽包水位偏差的影響因素

汽包水位偏差主要為：汽包左右兩側水位偏差問題，產生的原因為爐膛燃燒、汽水循環系統失衡。

1.1鍋爐燃燒工況對600MW機組汽包水位偏差的影響

鍋爐燃燒情況，對于汽包實際水位偏差的影響為：爐膛內火焰的中心位置產生偏移情況，使得火焰中心的高度發生改變，兩側水冷壁吸熱不能達到平衡[2]。同時，會受到爐膛出口兩側煙溫偏差影響。

①爐內空氣動力場的影響分析

因為一、二次風失衡/氣流剛性因素影響，使得爐膛四角切圓燃燒發生較大偏移，出現水冷壁局部結焦的情況。

②磨煤機組的影響分析

磨煤機組的改變，會使得爐內火焰中心的高度也發生改變。還容易發生單臺磨煤機四角一次風流量的偏差問題，進而使得火焰中心出現偏移問題。

③爐膛水冷壁結焦和燃燒器擺角的影響分析

爐膛水冷壁局部發生結焦情況，促使兩側水冷壁不能達到吸熱均勻的效果，使得吹灰的方式受到一定影響。吹灰器同側對吹后，水冷壁焦塊脫落，就會產生兩側水冷壁吸熱不均勻的情況，而燃燒器擺角也會受到不良的影響。而四角燃燒器擺角不規范，同樣容易出現爐膛火焰中心偏移的狀況。

④二次風門調整的影響分析

主要為可能存在二次風失衡/四角切圓不能滿足設計要求的情況下，導致兩側煙溫偏差不能滿足設計的標準。

2.鍋爐汽水循環系統失衡對600MW機組汽包水位偏差的影響

鍋爐汽水循環系統失衡的影響因素主要包括：爐水泵出力存在較大差異；水冷壁流量分配失衡；汽包汽水分離裝置發生結垢的現象，使得汽水分離不能達到均勻的要求；鍋爐給水存在不合理的分配的現象。

二、汽包水位偏差影響的試驗研究

為充分的了解鍋爐運行工況，對于汽包水位偏差所造成的影響，應在1號爐以不同氧量、負荷和燃燒器擺角、燃燒器投運層等，并通過爐膛水冷壁周圍對孔/吹灰孔進行嚴格的觀察，給予專用熱流測量裝置對四周水冷壁熱流分布情況實行測量[3]。此外，還應對鍋爐尾部左右側煙道氧量和飛灰含碳量等進行記錄，從而更準確的了解鍋爐燃燒工況改變情況、汽包水位偏差間的聯系。

1.燃燒器擺角試驗研究

爐膛燃燒運行過程，會存在偏左側墻#1角的現象，但是并不嚴重。擺角后，#1角下擺、#2上擺情況比較明顯，偏差最高達到100mm，而其他擺角也存在顯著的改變，但影響非常小。燃燒器擺角和安裝的位置、小風門檢查、測量的過程，處于水平的位置。燃燒設備擺角的測量偏差應控制在具體的范圍。小風門排除#3、#4角的故障，其余部分均達到正常。

2.貼壁煙氣試驗研究

貼壁位置的氧量多在0.5%之下；CO含量高于3000ppm，存在顯著氣流貼壁情況[4]。

3.燃燒設備擋板試驗研究

OFA和FF、EF的開度應保持適宜，35%開度下，水位會存在一定的偏差。這時，氣溫、煙氣溫度的偏差，會逐漸上升。#1、#3角75%，#2、#4角達到35%，效果均為比較理想的狀態。可見，兩側氧量、蒸汽壁溫差、煙氣溫度較小的時候，水位的偏差就會較小。

擋板開度的試驗能夠看出，OF、FF風門在關小的條件下，與BC層風門擋板開大的效果基本一致，OF、FF均可有效的提高爐內的氣流旋轉強度。

4.吹灰試驗研究

吹灰，對于水位的影響不堪設想，最嚴重的水位偏差達到98mm左右。主要產生的原因為爐膛位置，吹灰對局部煤粉燃燒，而水冷壁換熱的影響較大。

①燃燒器區域范圍20～34m的標高，在這一范圍吹灰的影響非常凸顯。尤其對20m標高位置的影響作用非常大。其8、3，8、9、16、17為短吹；3、4為長吹，兩側水位發生偏差，會對80mm的范圍均產生影響。吹灰完成，汽包水位又會達到標準數值范圍要求。

②非燃燒器區域為：標高38m、41m、45m，吹灰所造成的影響并不非常大，左右水位的偏差波動在50mm的范圍內。正對吹、斜對吹存在較大的差異，且斜對吹的效果更好。

③經吹灰試驗顯示，爐膛清潔度較高的時候，吹灰設備吹灰不會對汽包水位造成較大影響。而左右側偏差均能控制在50mm之內，這表示吹灰時水位存在較大的偏差。但不能明確吹灰為燃燒不穩定所致，但其與吹灰的相關因素有一定聯系。

5.爐內空氣動力場的試驗研究

一次風煤粉管均勻的檢測，#1鍋爐使用相同磨煤設備，其風速應設置為可調節各煤粉管節流全均勻性的基礎上，進而利于所有的煤粉管均能充分的調節節流圈。以一次風煤粉管的風速來看，D、E、F可確保首次測量的均勻性。鍋爐水冷壁結焦的檢查能夠看出，DEF磨煤設備#3角噴口四周臨近水冷壁的位置，容易發生結焦的情況。以節流圈實行充分的調節，應確保D3和E4、F3各開6圈、5圈、4圈。排除F磨#3管風速稍高外，#4管的風速比較低，其他鍋爐磨的結果均控制在標準誤差的范圍。

鍋爐爐水棱臺循環時，B泵運行過程，左右側汽包的水位偏差約為50mm。三組泵在相同時間運行中，左右側汽包水位的偏差在200mm的范圍內。

三、600MW汽包水位偏差的完善對策

1.鍋爐燃燒的完善措施

1.1對一次風管的縮孔磨損狀況，進行嚴格的檢查，并通過冷熱不同的調平試驗，風速偏差盡量控制在5%的范圍內[5]。

1.2二次風門、燃燒器擺角應實行嚴格的校對和檢查，主要的目的為保證四角在相同操作下完成。

1.3對汽包的內部實行全面的檢查，檢查內容：汽包汽水分離器的清理效果，進而提高其分離的質量。

1.4定期開展鍋爐燃燒、爐膛吹灰工作，以降低上述操作對水位偏差構成不良影響。

2.汽水循環的完善措施

2.1通常條件下，應確保三臺爐水循環泵共同工作，若兩臺循環泵同時運行，需做好兩者間的泵組的協調工作。

2.2按照檢查和修理的方案，對汽包內汽水分離裝置實行嚴格的檢查和處理，進而提高其分離的效率。

3.水位測量的完善措施

3.1將原有的4臺低置差壓水位計平衡設備，調整為2臺內置平衡設備，旨在有效的處理環境溫度，對于測量所造成的誤差，取1臺外置平衡設備進行組間的比較。

3.2將已有的電解水位計，調整為籠式內加熱設備。同時，將電解水位計正壓側取樣，更改為鍋爐對空排汽的管道上。疏水設置為汽包管爐水泵入口的位置。

3.3將云母水位計，設置成加熱的云母水位計，疏水引到管爐水泵的入口部位。

3.4汽包兩側的中心安裝部位，應做好檢查工作、核查工作，針對汽包水位計和差壓水位計的安裝校對環節。

總結：通過機組啟動能夠看出，排除汽包右側外置平衡容器水位計，其他所有的汽包水位計偏差均較低，滿足誤差的要求。汽包右側外置平衡器和內置平衡容器水位計，與汽包右側電接點水位存在較大的偏差。所以，容易產生汽包外置水位計測量方面的誤差。

參考文獻

[1]晁元學.五沙熱電鍋爐汽包水位偏差分析及對策[J].科技創新與應用，2014（21）：65—65.

[2]羅瑞文.汽包內置式單室平衡容器的研究與應用[J].江西電力職業技術學院學報，2013，26（3）：31—33.

[3]葛玉清，唐紅星.汽包鍋爐兩側水位偏差的原因分析及治理措施[J].價值工程，2013（10）：30—32.

[4]林兆寧，史艷強，侯向偉，等.600MW機組再熱蒸汽溫度偏差大原因分析及解決措施[J].內蒙古電力技術，2011，29（4）：42—43.

[5]王科.600MW亞臨界機組汽包水位調整分析[J].中國高新技術企業，2015（7）：82—83.