鍋爐汽包水位變化的影響因素與調(diào)節(jié)分析

馮春雷

（大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133）

一、影響鍋爐汽包水位變化的主要因素

鍋爐運(yùn)行中，汽包水位主要受鍋爐燃燒本身和外界負(fù)荷的影響，處于不斷的變化。無論是蒸發(fā)設(shè)備的物質(zhì)平衡關(guān)系被破壞，還是工質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化，都會(huì)影響水位發(fā)生變化。同時(shí)，擾動(dòng)量的大小和擾動(dòng)的速度也會(huì)影響水位的變化。為有效控制水位，保證機(jī)組安全運(yùn)行，需分析引起水位變化的各種因素。

1 安全門動(dòng)作和鍋爐負(fù)荷變化的影響。鍋爐負(fù)荷是指鍋爐蒸發(fā)量，要想維持鍋爐內(nèi)的水位穩(wěn)定在恒定范圍，需要保證蒸發(fā)量與給水量之間的平衡關(guān)系。當(dāng)安全門動(dòng)作或鍋爐的負(fù)荷增加時(shí)，如果加水不及時(shí)或給水量不變，導(dǎo)致汽包壓力下降，汽水比容增大，汽水混合物體積膨脹，水位虛假上升，為恢復(fù)氣壓而過分加強(qiáng)燃燒，增大蒸發(fā)消耗，水位開始下降，形成先高后低的態(tài)勢(shì)。當(dāng)安全門回座或負(fù)荷降低時(shí)，水位的變化過程則相反。

2 燃燒工況變化的影響。燃燒工況的變化，通常是由于燃燒不良、給煤量不穩(wěn)定造成的。在外界負(fù)荷和給水量不變時(shí)，爐內(nèi)燃燒加強(qiáng)，氣泡增多，體積膨脹，水位上升，隨著繼續(xù)加熱，飽和溫度隨之上升，氣泡減少，水位下降，出現(xiàn)水位暫時(shí)升高而后下降的現(xiàn)象；反之，出現(xiàn)水位暫時(shí)降低而后升高。因此，水位波動(dòng)的大小，與燃燒工況改變的強(qiáng)烈程度有直接關(guān)系。

3 給水壓力變化的影響。給水壓力發(fā)生變化，導(dǎo)致給水流量的大小發(fā)生改變，從而破壞了給水量與蒸發(fā)量之間的平衡關(guān)系，引起水位變化。給水壓力與給水流量和水位的變化成正比，給水壓力的增減決定著水位的升降。若給水壓力低于汽包壓力，汽包則無法進(jìn)水，造成鍋爐嚴(yán)重缺水。若給水壓力波動(dòng)過大，將使給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈，無法發(fā)揮作用。同時(shí)，給水泵故障、給水門故障、給水管道破裂等均使給水壓力降低。

4 爐水品質(zhì)對(duì)水位變化的影響。爐水的處理過程不規(guī)范或鍋爐排污不及時(shí)均會(huì)影響爐水品質(zhì)，尤其是不合格的爐水長(zhǎng)期運(yùn)行，使其含鹽量增高，導(dǎo)致蒸汽污染、水冷壁受熱面結(jié)垢或腐蝕。同時(shí)，由于爐水中含有懸浮物及油脂等雜物以及含鹽濃度過高，使得蒸汽泡不易破裂而形成大量泡沫，造成水位急劇升高并產(chǎn)生強(qiáng)烈的波動(dòng)。

5 鍋爐汽水管道泄漏或排污閥不嚴(yán)密。鍋爐汽水管道發(fā)生損壞，連續(xù)排污門或下聯(lián)箱放水門關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)，均會(huì)消耗或泄漏大量的爐水和蒸汽，引起水位下降，引發(fā)缺水事故。

6 水位計(jì)不準(zhǔn)確。水位計(jì)是判斷水位的重要依據(jù)，當(dāng)水位計(jì)發(fā)生損壞或出現(xiàn)故障，水位計(jì)讀數(shù)則不準(zhǔn)確，也就無法判斷水位的真實(shí)性。若水位計(jì)水連通管堵塞或泄漏，則水位計(jì)指示偏低或不動(dòng)；若水位計(jì)汽連通管堵塞或泄漏，則水位計(jì)指示偏高；若汽包間溫度過低，表管凍壞，則水位計(jì)指示錯(cuò)誤。另外，云母水位計(jì)泄漏或電接點(diǎn)水位計(jì)電源中斷等均影響水位計(jì)的準(zhǔn)確性。所以在鍋爐運(yùn)行時(shí)，應(yīng)對(duì)水位計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)視、校對(duì)、沖洗和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水位計(jì)的問題并進(jìn)行處理，時(shí)刻保持水位計(jì)的指示正確、反應(yīng)靈活。

7 給水自動(dòng)失靈，操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)失誤。個(gè)別測(cè)點(diǎn)超限產(chǎn)生壞點(diǎn)，導(dǎo)致操作消退而使給水壓力過高，或是定期倒換給水泵以及給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障，均會(huì)引起給水自動(dòng)失靈。這時(shí)如果操作人員手動(dòng)操作不當(dāng)、調(diào)節(jié)不及時(shí)，或調(diào)節(jié)時(shí)忽視給水量與蒸汽量的匹配程度和水位的變化趨勢(shì)，則會(huì)導(dǎo)致給水量不準(zhǔn)確，造成水位波動(dòng)。

二、鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)和控制

水位調(diào)節(jié)的基本原則是維持鍋爐汽、水平衡。在水位低于正常時(shí)，調(diào)節(jié)給水量使之大于蒸發(fā)量；在水位高于正常時(shí)，調(diào)節(jié)給水量使之小于蒸發(fā)量，從而使水位趨于穩(wěn)定。筆者通過多年的一線工作實(shí)踐，結(jié)合本單位機(jī)組運(yùn)行期間的水位調(diào)節(jié)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)汽包水位調(diào)節(jié)的方法。

1 汽包水位的常規(guī)調(diào)節(jié)

鍋爐點(diǎn)火后，根據(jù)水位的變化，參考給水泵的轉(zhuǎn)速和定排量，連續(xù)給鍋爐上水，使水位趨穩(wěn)；投入、切除低壓旁路，水位波動(dòng)較小，但投入、切除高壓旁路時(shí)，要盡量控制水位，緩慢開啟高壓旁路；汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前通過點(diǎn)動(dòng)方式關(guān)閉高壓旁路，但需將水位穩(wěn)定在工藝范圍內(nèi)，當(dāng)水位下降速度太快時(shí)，需停止操作，待水位穩(wěn)定在工藝范圍內(nèi)時(shí)，再繼續(xù)操作，直至關(guān)閉所有的高壓旁路；當(dāng)給水旁路切換至主路時(shí)，應(yīng)先將給水泵的出口壓力適當(dāng)調(diào)低，但需注意要高于省煤器入口壓力，然后再開啟主給水電動(dòng)門，調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速，恒定省煤器入口壓力和給水流量，防止水位擾動(dòng)，待水位趨穩(wěn)后關(guān)閉給水旁路門，避免主給水電動(dòng)門磨損和撓動(dòng)太大；發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)，需適當(dāng)增加燃料量，并網(wǎng)后，根據(jù)汽壓變化情況，微調(diào)燃料量，確保水位的平穩(wěn)。

2 異常工況下，汽包水位的調(diào)節(jié)（1）單臺(tái)給水泵跳閘。檢查電動(dòng)給水泵是否聯(lián)啟，如果沒有改為手啟，快速增加運(yùn)行泵和電動(dòng)給水泵的出力。如機(jī)組負(fù)荷較大，應(yīng)即刻停止一臺(tái)制粉系統(tǒng)運(yùn)行，降低負(fù)荷，但在汽壓開始上升時(shí)，降負(fù)荷速度需變慢。操作人員要時(shí)刻察看水位計(jì)顯示值，當(dāng)水位上升時(shí)，適度減小給水流量，避免鍋爐滿水事故的發(fā)生。（2）排粉機(jī)、磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)跳閘。根據(jù)其變化規(guī)律，先低后高進(jìn)行緊急處理，嚴(yán)密監(jiān)視給水自動(dòng)調(diào)節(jié)，增大給水流量，當(dāng)水位下降速度放緩或開始回升時(shí)，減小給水流量。此過程中若給水調(diào)節(jié)跟不上變化，則改為手動(dòng)調(diào)節(jié)。（3）排粉機(jī)風(fēng)壓突升。先減少給水流量，當(dāng)水位上升速度放緩或開始下降時(shí)，增大給水流量，效果不佳時(shí)，改為手動(dòng)調(diào)節(jié)。在啟動(dòng)排粉機(jī)前，先做好機(jī)爐側(cè)聯(lián)系，保持高水位，然后開啟一次風(fēng)擋板。排粉機(jī)啟動(dòng)后，提升風(fēng)壓要緩慢平穩(wěn)，并根據(jù)水位的變化增減給水流量。（4）高加事故解列。高加事故解列后，在負(fù)荷不變的情況下，汽壓是先高后低，水位是先低后高，此過程應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視給水自動(dòng)調(diào)節(jié)，根據(jù)汽壓的波動(dòng)快慢，做好超前調(diào)節(jié)。（5）鍋爐缺水時(shí)，水位下降，應(yīng)切除給水自動(dòng)，利用手動(dòng)搶水，減少燃料量，關(guān)閉連續(xù)排污門，嚴(yán)重時(shí)停止一臺(tái)爐水循泵或增開備用電泵。如搶水調(diào)節(jié)無效時(shí)，應(yīng)停爐檢查，確認(rèn)無異常后，鍋爐重新啟動(dòng)。鍋爐滿水時(shí)降低給水泵轉(zhuǎn)速，開啟事故放水門，嚴(yán)重時(shí)是停運(yùn)一臺(tái)給水泵。如調(diào)節(jié)無效時(shí)，應(yīng)緊急停爐，全開過熱器、主蒸汽管疏水閥，開啟省煤器再循環(huán)閥，關(guān)閉減溫水門，對(duì)汽水系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，正常后再重新點(diǎn)火啟動(dòng)。

結(jié)語

總之，影響鍋爐汽包水位變化的因素很多，需加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行管理。在運(yùn)行中當(dāng)發(fā)現(xiàn)汽包水位大幅度變化時(shí)，應(yīng)迅速采取措施，將水位控制在工藝范圍內(nèi)。同時(shí)，操作人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視水位的變化，根據(jù)工況的變化做好對(duì)汽包水位的預(yù)先調(diào)節(jié)，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免發(fā)生事故，從而節(jié)省生產(chǎn)成本。

[1]陳紅光.論300MW機(jī)組鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)[J].黑龍江科技信息，2011（04）.