330MW供熱電廠汽包爐水位測量及改進(jìn)措施

摘要：維持汽包內(nèi)的正常水位是保證鍋爐和汽輪機安全運行最重要的條件之一。當(dāng)汽包水位過高時，蒸汽空間縮小，蒸汽會大量帶水，蒸汽品質(zhì)惡化，甚至?xí)鸸艿篮推啓C內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重水沖擊，造成設(shè)備損壞；水位太低又可能會造成下降管進(jìn)汽，以致破壞水循環(huán)，水冷壁超溫，甚至造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故。因此加強對水位的監(jiān)視和調(diào)整有著至關(guān)重要的意義。

關(guān)鍵詞：汽包 液壓提升 蒸汽 設(shè)備 調(diào)整 強度核算

0 引言

汽包水位測量裝置的配置要求符合《火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（DRZ/T 01-2004）2.1 鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的配置必須采用兩種或以上工作原理共存的配置方式及鍋爐汽包至少應(yīng)配置1套就地水位計、3套差壓式水位測量裝置和2套電極式水位測量裝置。

在水位取樣管路安裝正確的情況下，水側(cè)取樣管在與正壓側(cè)共同下降處的溫度應(yīng)該相同，基本上接近于室溫，兩側(cè)取樣管內(nèi)水的密度相同，這樣才不會帶來水位測量的附加誤差。從水位測量的溫度補償公式中可以看出，參比水柱（正壓側(cè)）溫度補償如果不正確，會給水位測量帶來很大的誤差。由于平衡容器內(nèi)參比水柱的溫度在一定范圍內(nèi)是逐步梯度下降的，過了這個范圍后溫度基本恒定，接近室溫，采用測量平均溫度的辦法進(jìn)行溫度補償比較合理。但是，過渡到溫度基本恒定的范圍不是固定不變的，隨著汽包壓力、溫度的變化，這個范圍也在不斷變化，而且該范圍內(nèi)溫度下降并不是線性，要想精確測量平均溫度是非常困難的。所以，電廠一般采用一固定溫度的辦法進(jìn)行溫度補償，一般取為50度。

采用一固定溫度的辦法進(jìn)行溫度補償也有其缺點，特別是室外安裝的鍋爐，冬、夏兩季汽包平衡容器位置溫度相差很大，雖然設(shè)計了汽包小間，但是小間密封不好，也會造成溫度相差很大。冬季非常寒冷時，風(fēng)向的變化也將造成汽包水位測量誤差，因為迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)的汽包平衡容器位置溫度相差更大，使汽包兩側(cè)水位從測量原因上產(chǎn)生偏差，直接誤導(dǎo)運行人員，甚至威脅鍋爐安全運行。

1 汽包爐內(nèi)部裝置分析

1.1 汽包

1.1.1 汽包位于爐膛的后墻頂部，橫跨爐寬方向，它內(nèi)部裝有分離設(shè)備，并設(shè)有供酸洗、熱工測量、水壓試驗、加藥、連續(xù)排污、緊急放水、爐水及蒸汽取樣（在其出口管道上）、安全閥等的管座和相應(yīng)的閥門。

汽包內(nèi)汽水分離設(shè)備按汽水流程包括渦輪分離器、波形板分離器、頂部干燥箱引至過熱器系統(tǒng)。

1.1.2 汽包及內(nèi)部裝置。鍋筒內(nèi)徑φ1743mm，壁厚135mm，材料為BHW35，筒身直段長度為20100mm左右，包括封頭長度在內(nèi)總長度約為22113mm，鍋筒筒壁上設(shè)置4對外壁溫度的測量插座和2對內(nèi)壁溫度的測量套管，供水壓試驗和運行時控制上下壁溫差用。

鍋筒正常水位設(shè)定在鍋筒中心線下150mm，最高和最低水位線距正常水位±250mm。鍋筒內(nèi)部裝置由渦輪分離器、頂部干燥箱組成。渦輪分離器直徑為φ254mm，共98只，與各段連通箱相通，渦輪分離器進(jìn)口裝有導(dǎo)流板，以提高蒸汽分離效果，單個分離器的出力在M-BCR工況下約為10.06t/h左右。蒸汽穿越設(shè)置在頂部的干燥箱再次分離，最后干凈的蒸汽由飽和蒸汽引出管引至過熱器系統(tǒng)。

2 330MW鍋爐汽包水位高該如何調(diào)節(jié)

汽包水位高，但如果還是自動位的話，就不需要手動干預(yù)，加強監(jiān)視就可以，或者適當(dāng)調(diào)整一下水位設(shè)定值也可以，如果水位高，你就不能再往下設(shè)定了，因為實際水位與設(shè)定值之間超過一定值后，就跳自動了，此時應(yīng)該，把設(shè)定值慢慢跟上實際水位值，是二者偏差不能超過限值，也就是最大限度保證自動運行，慢慢地把水位調(diào)回來！強烈不建議切為手動調(diào)整，人腦怎么也不會超過電腦運算！如果已經(jīng)跳自動了，那就沒辦法了，靠自己了，平時就要多注意負(fù)荷多少時給水流量、主汽流量、給水泵液聯(lián)開度大概多少，只要保持給水流量和主汽流量二者的大致平衡，水位就不會大幅波動，如果水位高，可以把液聯(lián)關(guān)小一點，使給水流量比主汽流量偏少，等水位有下降的趨勢，就馬上開液聯(lián)，水位降你就開液聯(lián)，水位漲你就關(guān)液聯(lián)，當(dāng)然是比較緩慢的調(diào)整，最后就平衡到某個值了，穩(wěn)定之后投自動，設(shè)定水位值為0就ok！盡量不要讓水位高到事故放水開了，那樣汽包壓力變化很大，可能就調(diào)不住了！

3 改進(jìn)建議及誤差消除措施

3.1 汽包水位顯示零位修正

在汽包水位顯示零位問題中分析了差壓式水位測量裝置顯示零位由于汽、水側(cè)取樣管與汽包機械中心線是不對稱的，而水位補償模塊是以汽、水側(cè)取樣管中間點定的零位，造成差壓式水位計零水位比汽包實際中心線只低了7mm。在汽包水位補償模塊中加入-7mm補償，使差壓式水位計零水位正好在汽包零水位線-120mm處，符合鍋爐廠以汽包中心線下120mm處為汽包零水位的要求，消除由于顯示零位不同而造成的人為誤差。

3.2 汽包水位保護(hù)定值

汽包水位顯示零位修正后，汽包水位保護(hù)定值將恢復(fù)原設(shè)定值，保證了汽包水位保護(hù)的可靠、正確動作。

3.3 取樣管溫度補償

根據(jù)《火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（DRZ/T 01-2004）“第3 條汽包水位測量信號的補償中3.1差壓式水位測量系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計汽包壓力對水位-差壓轉(zhuǎn)換關(guān)系影響的補償。應(yīng)精心配置補償函數(shù)以確保在盡可能大的范圍內(nèi)均能保證補償精度；3.2 差壓式水位表應(yīng)充分考慮平衡容器下取樣管參比水柱溫度對水位測量的影響。應(yīng)采用參比水柱溫度穩(wěn)定、接近設(shè)定溫度的平衡容器，或采用經(jīng)實踐證明有成功應(yīng)用經(jīng)驗的參比水柱溫度接近飽和溫度的平衡容器。必要時也可裝設(shè)能反映參比水柱溫度的溫度計，監(jiān)視與設(shè)計修正溫度的偏差，及由此產(chǎn)生的水位測量的附加誤差?！钡囊螅Y(jié)合現(xiàn)場實際，提出整改意見。

3.4 就地機械水位計顯示零位下移

汽包兩側(cè)安裝的云母水位計、電接點水位計、磁翻板水位計，其零水位應(yīng)按鍋爐廠家要求比汽包實際中心線下移120mm即可。正常運行時這三套水位計在機組正常運行中顯示的水位比汽包實際水位低150mm左右，僅限于汽包零水位運行時。因為聯(lián)通管原理水位計的冷縮水位，在低水位時較小，隨著水位的升高，冷縮水位造成的偏差也會越來越大，即高水位時偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于150mm，并且這個偏差隨壓力、溫度也在變化，具有不確定性。所以，只有額定壓力下零水位運行時，才能認(rèn)定這三套水位計水位比汽包實際水位低150mm左右，偏離零水位運行時只能做參考。

通過以上分析，建議三套就地機械水位計只按鍋爐廠家要求比汽包實際中心線下移120mm，冷態(tài)時與差壓式水位計零水位重合。云母水位計、電接點水位計、磁翻板水位計在額定壓力、溫度下運行時，顯示的零水位比差壓式水位計零水位低150mm左右。在啟、停爐冷態(tài)時，三套就地機械水位計顯示準(zhǔn)確。

3.5 正常維護(hù)，零點核對

機組在檢修完全冷態(tài)時，要對各水位計的水位零點與汽包實際中心線進(jìn)行校對，使云母水位計、電接點水位計、磁翻板水位計、差壓式水位計的零水位統(tǒng)一，方便對比；對各差壓式水位計平衡容器參比水柱高度進(jìn)行校對，并在條件允許時進(jìn)入汽包內(nèi)觀察汽包內(nèi)壁水跡線，應(yīng)在正常運行零水位一定范圍內(nèi)；機組正常運行即熱態(tài)時也要定期對以上參數(shù)進(jìn)行校對，及時發(fā)現(xiàn)因熱膨脹等原因造成各水位計間水位零點產(chǎn)生偏差，及時修正。

3.6 兩側(cè)水位偏差問題

兩側(cè)水位偏差問題，汽包內(nèi)水側(cè)取樣管采取以上措施后，測量方面的誤差基本消除，再發(fā)生兩側(cè)水位偏差，應(yīng)從運行調(diào)整方面加以調(diào)整。

4 結(jié)束語

通過對參數(shù)與裝置的改進(jìn)及正常維護(hù)時對汽包水位測量裝置的經(jīng)常核對，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時分析消除，保證了汽包水位測量的準(zhǔn)確，更好控制汽包水位在安全范圍內(nèi)運行，進(jìn)而保證了鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運行。

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