300MW机组锅炉汽包水位的调整

唐兆祥

摘要：锅炉汽包水位的调整是运行工作中的重中之重，以下阐述了300MW机组在不同工况下，锅炉汽包水位的变化机理，提出了机组在启动过程中以及在正常运行过程中的几种异常工况下锅炉汽包水位的调整技术，对在正常运行中汽包水位的一些关键问题从各个不同的角度进行了探讨。

关键词：锅炉 汽包水位 调整

1 汽包水位的变化机理

1.1 锅炉启动过程中的汽包水位的变化 锅炉点火初期，冷风带走的热量基本等同于燃油燃烧释放的热量，因而汽包水位变化幅度不大。油枪逐渐增投时，炉水开始产生汽泡，汽水混合物体积逐渐膨胀，汽包水位逐步抬升，同时产生暂时的虚假水位。水冷壁内水循环加速后，汽包水位快速下降。达到冲转参数，关闭旁路，汽包水位迅速下降，出现暂时的虚假水位，此时汽轮机调门开启，用汽量增加，锅炉汽压下降，水位回升。在发电机并网时，用汽量增大，汽压下降过快，汽包内水的饱和温度降低，汽泡量迅速增加，产生虚假水位，造成水位会上升过快。其他阶段由于负荷增加，主路调节品质变好，给水量随负荷的上升及时增加，汽包水位的变化不太明显。

1.2 引风机、送风机、排粉机、磨煤机跳闸后的汽包水位的变化 上述四大转动机械任意一台跳闸，锅炉内燃烧就会减弱，水冷壁吸热量受限，气泡减少，体积变小，最终导致水位暂时性降低。根据事故现场勘察情况发现，事故发生后的10秒间，给水自动的补水量比水位下降速度慢很多。

1.3 高加事故解列后汽包水位变化 高加事故解列，汽轮机的一、二、三段抽汽量突然快速为0，对机组实际发生的此类事故，若机组负荷不变，其汽包水位变化明显，因为此时给水温度的突降，势必造成锅炉的燃料量的大幅度增加，压力升高，汽包水位先低后高。

1.4 排粉机风压突升后汽包水位的变化 排粉机风压突升，造成一次风速加快，瞬时进入炉膛里的煤粉增大，锅爐燃烧瞬时加强，水冷壁吸热量逐渐增大，炉水体积增大，汽泡变多，水位暂时上升。同时，汽压瞬时升高，饱和温度升高，炉水中相对应的汽泡量减少，最终造成水位下降。当炉水水位下降时，蒸发量逐渐增大，进而加剧了水位下降速率，这就形成了水位先高后低的现象。

2 锅炉汽包水位调整

2.1 锅炉启动过程中汽包水位的调整 ①锅炉点火后，根据汽包水位的升降情况，参考给水泵的转速和定排量，对锅炉持续加水，使汽包水位趋稳；②当汽轮机冲转前关闭高压旁路时，必须待汽包水位达到80～100mm并趋于稳定后，通过点动方式将高压旁路闭锁；当汽包水位急剧下降时即刻停止关闭操作，水位趋稳后再继续操作，直到关闭所有的高压旁路；③当发电机并网时，密切关注汽压的变化，可以在并网时，根据需要适当增加燃料量，并网过后，根据汽压变化的幅度，细调燃料量，保证汽包水位的平稳。④给水旁路切换至主路过程中，应先适当降低给水泵的出口压力，使给水泵的出口压力大于省煤器入口压力2MPa，然后开启主给水电动门并及时调节给水泵转速，保持给水流量和省煤器入口压力不变，防止水位扰动，水位调节稳定后关闭给水旁路门。

2.2 正常运行中汽包水位的调整 ①正常运行中，汽包水位反映了蒸汽量与给水量之间的平衡关系。汽包水位调节的目的是根据锅炉负荷的变化，调整给水量与蒸发量相适应，以维持汽包水位在规定范围内，保证锅炉水循环的稳定，从而保证锅炉运行的安全，所以应经常校对各水位计，保证其指示正确一致，汽包水位应控制在0±50mm。②正常运行时，为两台汽动给水泵运行并投入自动调节，电动给水泵处于备用状态。不得随意解除给水自动，在给水调节过程中，若发现自动失灵，应切至手动调节，控制汽包水位在正常范围内。在手动调节时，应根据对象的动态特性超前调节，幅度不可过大，以免水位剧烈波动，并注意汽压等主要参数的变化。在进行手/自动切换时，应将汽包水位调至正常，然后投入自动，防止调节系统发生大的扰动。当发生给水泵跳闸时，该泵将接受超弛信号使给水泵转速指令置零。③在锅炉负荷≤30%MCR时，给水自动调节为单冲量控制方式，仅接受汽包水位为被调量，通过电泵出口旁路阀开度控制和电泵转速控制实现对汽包水位的自动调节。当锅炉负荷>30%MCR时，给水调节自动切换到三冲量控制方式，即以汽包水位作为主被调量、给水流量为副被调量、蒸汽流量作为前馈信号，通过给水泵转速控制实现对汽包水位的自动调节。

2.3 异常工况下汽包水位的调整

2.3.1 二台泵运行，一台泵备用，单台泵跳闸后汽包水位的调整 ①如果备用泵正常启动，并自动进行超弛抢水，此时应密切监视蒸发量和给水流量的匹配关系，在抢水过程中，停止一切不必的操作如：排污、吹灰、制粉系统的调整和启停，做好机炉侧的协调工作。当水位回升时，应根据水位变化的速度，观察自动给水流量调节是否减小，防止给水流量过大造成锅炉满水事故，否则应立即切除自动，人为手动调整。②如果备用泵启动不成功，或启动后不抢水，此时应立即手动抢水，在抢水时注意给水流量应大于此时负荷的蒸汽流量，当水位下降速度减小或开始回升时，应根据抢水时的给水流量大小，适当的减少给水量，尽量维持给水量与蒸汽流量相平衡，尽量避免水位来回高低大幅波动，以导致抢水失衡，造成锅炉满水或缺水的事故发生。

2.3.2 引风机、送风机、排粉机、磨煤机跳闸后汽包水位的调整 这是一个炉内发热量急剧减少的过程，根据其变化规律，先低后高进行紧急处理，才能防止发生机组非停。处理时应严密监视给水自动调节，调节给水流量快速增大，同时注意汽包水位下降的速度，若水位下降速度趋于缓慢或是开始回升时，应注意给水自动调节应减小给水流量。在此过程中若给水自动调节失灵或调节跟不上变化时，应立即切除自动，手动调节。

2.3.3 排粉机风压突升后汽包水位的调整 ①这是一个炉内发热量瞬时急剧增加的过程，根据其变化规律，先高后低进行紧急处理。处理时应严密监视给水自动调节，调节给水流量快速减少给水流量，同时注意汽包水位上升的速度，若水位上升速度趋于缓慢或是开始下降时，应注意给水自动调节应增大给水流量。在此过程中若给水自动调节失灵或调节跟不上变化时，应立即切除自动，手动调节。②若是在启动初期，如果停炉方式是紧急停炉，此时一次风管中有可能存在大量的煤粉。在启动排粉机时，如果不控制好启动方式及风压的大小，很有可能使一次风管中的煤粉瞬时进入炉膛，造成汽包缺水因而触发锅炉MFT。所以在启动排粉机前，先做好机炉侧联系，先保持汽包高水位，然后开启二只或四只一次风挡板（我厂是八只一次风挡板）。排粉机启动后，提升风压要缓慢平稳，并根据汽包水位的实际情况增减给水流量，保证汽包水位正常。

2.3.4 高加事故解列时汽包水位的调整 高加事故解列后，汽压的变化是先高后低，汽包水位的变化是先低后高。在高加解列后，在负荷不变的情况下，给水温度突降，汽泡数量急剧减少，汽水混合物的体积减小，使汽包水位迅速下降，造成暂时的虚假水位，此时应严密监视给水自动调节，调节给水流量增大。为了维持蒸发量的需求，锅炉必然会加大燃料量，汽泡数量增多，汽包水位开始回升。在此类事故处理时，汽温波动大，减温水量波动大，对给水的调节影响很大，此时汽包水位一定要有专人调节，根据汽压的波动快慢，做好超前调节，从而保证汽包水位的稳定。

2.3.5 锅炉缺水时汽包水位的调整 正常运行中若发现汽包水位突降时，应立即切除给水自动，手动抢水。在不影响锅炉燃的情况下，快速减少燃料量，严重时增开备用电泵或停止一台炉水循泵，维持汽包水位回升正常。若抢水调整无效时，汽包水位低至-380mm时，MFT动作，MFT未动作时，应手动紧急停炉。停炉后对炉本体及炉水循环泵进行全面检查，确认无异常后进水至启动水位，锅炉重新启动。

2.3.6 锅炉满水时汽包水位的调整 正常运行中若发现汽包水位突升时，应立即切除给水自动，手动快速减小给水流量。在不影响锅炉燃烧的情况下，快速增加燃料量，严重时停运一台给水泵，使汽包水位恢复正常。若经调整无效时，汽包水位高至+250mm时，MFT动作，MFT未动作时，应手动紧急停炉。停炉后开启省煤器再循环阀；全开过热器，主蒸汽管疏水阀；检查关闭减温水门；分析满水原因，控制水位正常；汽包水位降至正常后，对汽水系统进行全面检查，确认正常后，可重新点火启动，启动过程中应密切注意水位及蒸汽品质的变化。

参考文献：

[1]侯文刚.工程流体力学[M].水利电力出版社.

[2]《洛河发电厂一期2*320MW发电机组集控运行规程》.

[3]陈红光.论300MW机组锅炉汽包水位调节[J].黑龙江科技信息，2011（04）.

[4]葛玉清，唐红星.汽包锅炉两侧水位偏差的原因分析及治理措施[J].价值工程，2013（10）.