300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位的調(diào)整

（1京能集團(tuán)內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300;

2西安建筑科技大學(xué)，西安 710000）

摘 要：汽包水位是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的重要監(jiān)視參數(shù)，下文詳細(xì)闡述了300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位在各種工況下的變化和調(diào)節(jié)手段。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床; 汽包水位;調(diào)整

0 引言

鍋爐汽包水位的調(diào)整直接關(guān)系到整個機(jī)組的運(yùn)行安全，調(diào)整操作不當(dāng)將造成兩種事故，一種是汽包滿水事故，造成水位高三值鍋爐MFT，嚴(yán)重時使蒸汽帶水，汽溫急劇下降，發(fā)生水沖擊，損壞蒸汽管道和汽輪機(jī)組;另一種是汽包缺水事故，造成水位低三值鍋爐BT，嚴(yán)重時蒸汽溫度急劇上升，水冷壁管得不到充分的冷卻而發(fā)生爆管。因此，正確認(rèn)識汽包水位變化機(jī)理，加強(qiáng)對汽包水位的監(jiān)視與調(diào)整對機(jī)組安全運(yùn)行至關(guān)重要。下面就300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位在啟停機(jī)過程中以及特殊工況下如何調(diào)整進(jìn)行深入分析。

1 汽包水位調(diào)整原理

300MW循環(huán)流化床鍋爐汽包水位的變化速度較快，“虛假水位”現(xiàn)象較為嚴(yán)重，所以采用了三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在汽包水位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器接受汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個信號。其中，汽包水位是主信號，任何擾動引起的水位變化，都會使調(diào)節(jié)器輸信號發(fā)生變化，改變給水流量，使水位恢復(fù)到給定值;蒸汽流量是前饋信號，其作用是防止由于“虛假水位”而使調(diào)節(jié)器產(chǎn)生錯誤的動作，改善蒸汽流量擾動時的調(diào)節(jié)質(zhì)量;蒸汽流量和給水流量兩個信號配合，可消除系統(tǒng)的靜態(tài)偏差。當(dāng)給水流量變化時，測量孔板前后的差壓變化很快并及時反應(yīng)給水流量的變化，所以給水流量信號作為介質(zhì)反饋信號，使調(diào)節(jié)器在水位還未變化時就可根據(jù)前饋信號消除內(nèi)擾，使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，起到穩(wěn)定給水流量的作用[1]。

2 鍋爐啟動過程中汽包水位的調(diào)整

2.1 點(diǎn)火前

鍋爐預(yù)暖，投入輔汽供除氧器加熱，使用電泵或汽前泵給汽包上水，這段期間上水目的是為了給鍋爐預(yù)暖，汽包水位需上至高水位，防止汽包上下壁溫差過大。停止上水時要開啟省煤器再循環(huán)，給爐水提供一個內(nèi)循環(huán)通道，提高預(yù)暖的效果。

2.2 點(diǎn)火后

點(diǎn)火初期，汽包是不需要上水的，反而要注意放水。在油槍投入后，爐水開始受熱產(chǎn)生大量汽泡，使?fàn)t水體積膨脹，導(dǎo)致汽包水位上升，尤其是在汽包水溫80℃左右時，水位會迅速升高（俗稱開鍋）。同時注意暫時停止上水時，要及時開啟省煤器再循環(huán)，保護(hù)省煤器。

2.3 旁路投入后

調(diào)整旁路人員每次開大高旁要及時告知調(diào)整水位人員，相應(yīng)增加給水流量。此時還要密切監(jiān)視給水與汽包差壓變化，及時提高給水泵出口壓力，保持差壓大于0.7Mpa，避免鍋爐累計(jì)缺水。

2.4 并網(wǎng)帶初負(fù)荷

汽機(jī)所需的蒸汽量，由維持大機(jī)3000轉(zhuǎn)所需的30T/H～50T/H，飚升至初負(fù)荷所需的180T/H，從而導(dǎo)致汽包壓力下降，產(chǎn)生虛假水位，汽包水位快速上升。水位快速上升至+200左右后開始回頭，此時壓力還在下降，水位也開始下降（此時水位反應(yīng)出來的為真實(shí)水位，虛假水位開始消失）。 這時要及時開大給水旁路調(diào)門上水，汽包水位從上升到開始下降這段時間內(nèi)，鍋爐的水還是在以150-200T/H蒸汽量進(jìn)入汽輪機(jī)，也就是說此時實(shí)際水比并網(wǎng)前要低很多，這就需要比實(shí)際蒸汽流量大100至200T/H的水才可以把水位拉回來，同時補(bǔ)充上汽包水位從上升到開始下降這段時間內(nèi)消耗的水量。然而很多情況下，水位回頭的速度都比較快，特別是碰到剛并網(wǎng)才帶上初負(fù)荷，就馬上加負(fù)荷的情況，水位回頭的速度更快。

避免這樣的情況出現(xiàn)有兩種方法：

（1）帶初負(fù)荷時，在水位穩(wěn)定前不加負(fù)荷，加負(fù)荷的時候一定需要等到水位穩(wěn)定，壓力開始回升，并詢問過調(diào)水人員后才可以加負(fù)荷。同時大幅度使用減溫水的時候，也必須告知調(diào)水人員，因?yàn)橛脺p溫水量大，蒸汽量也會隨之增大。

（2）在并網(wǎng)后，汽包虛假水位開始上升，自己在心理默數(shù)10秒，開始緩慢開啟上水旁路調(diào)門，再慢慢的根據(jù)水位升高的速度去加上水量，記住這個時候水量一定要比蒸汽流量低50至100噸，防止水位下不來，特別是看不到上水流量的情況下，也不要急著加大，這樣做可以提前緩解水位回頭下降的速度。

2.5 給水切主路時

首先將憋壓閥緩慢關(guān)小至10%左右，使憋壓閥產(chǎn)生節(jié)流作用，然后開啟主路電動門，要待主路電動門全開后再迅速關(guān)閉旁路調(diào)門，防止主路電動門沒有開啟就關(guān)閉旁路調(diào)門，主路電動門發(fā)生故障而造成鍋爐斷水。

2.6 并泵時

并泵前要掌握給水流量的數(shù)值，在負(fù)荷不變的情況下保持流量不變。備用泵并入系統(tǒng)前，先將其出口壓力調(diào)至與系統(tǒng)壓力差值小于1.0Mpa以內(nèi)（但不能超過運(yùn)行泵出口壓力），再開其出口門，并泵過程中要緩慢操作，并注意再循環(huán)流量，最好手動開或關(guān)，易于控制給水流量。

3 異常工況下汽包水位的調(diào)整

3.1 兩臺汽泵運(yùn)行，電泵備用，單臺汽泵跳閘后汽包水位的調(diào)整

首先應(yīng)檢查電泵是否聯(lián)啟，若聯(lián)啟應(yīng)立即將此泵投入運(yùn)行;若水位維持困難，應(yīng)以適當(dāng)速度降負(fù)荷，在汽壓開始上升時暫停，應(yīng)特別注意降負(fù)荷速度不易過快，否則，將造成虛假低水位引起事故擴(kuò)大。

3.2 兩臺汽泵運(yùn)行、電泵檢修，單臺汽泵跳閘后汽包水位的調(diào)整

此時應(yīng)立即增加運(yùn)行汽泵出力，但必須注意給水泵的入口壓力和給水泵最高轉(zhuǎn)速，防止給水泵入口壓力低跳閘和轉(zhuǎn)速偏差大跳就地。應(yīng)立即停止鍋爐所有放水排污;若RB未動作，則以20 MW/min的速率將負(fù)荷降至150 MW左右，在汽壓開始上升時暫停。如掉閘泵具備強(qiáng)合條件，應(yīng)立即安排重新掛閘，投入運(yùn)行。

3.3 鍋爐安全門動作后汽包水位的調(diào)整

當(dāng)鍋爐安全門動作后，水位會先高后低，大多這種情況出現(xiàn)時汽包水位迅速上升，這時要立即解列自動，快速降低給水泵轉(zhuǎn)速，減少給水量，緊緊監(jiān)視汽包水位的上升數(shù)值。當(dāng)汽包水位顯示開始回降時，立即以最快的速度增加給水泵轉(zhuǎn)速，加大給水量，緊緊監(jiān)視汽包水位的下降數(shù)值;當(dāng)給水流量比當(dāng)時蒸汽流量低50 t/h時，觀察汽包水位的變化趨勢進(jìn)行微調(diào)，使水位的變化走向緩慢，最終穩(wěn)定。

3.4 高加事故解列時汽包水位的調(diào)整

高加事故解列后，汽壓的變化為先高后低，自動調(diào)節(jié)下水位的變化先低后高。在高加解列后，一般將給水泵轉(zhuǎn)速加起后給水才由自動跳至手動，在隨后的汽壓下降過程中，負(fù)荷下降快，給水流量偏大，極易造成鍋爐高水位跳閘。所以當(dāng)汽包水位開始回升后，盡快根據(jù)蒸汽流量降低給水流量，保持汽包水位-50 mm運(yùn)行，直至水位穩(wěn)定。

3.5 水冷壁泄漏時汽包水位的調(diào)整

當(dāng)確認(rèn)水冷壁泄漏時，應(yīng)立即解除給水自動，增加給水泵轉(zhuǎn)速加大給水流量，及時啟動電泵，維持正常水位，并且停止連續(xù)排污和吹灰，盡量減少汽水損失。若水冷壁泄漏嚴(yán)重而水位難以維持，汽包低水位保護(hù)動作，則嚴(yán)禁向鍋爐上水。

4 水位調(diào)整注意事項(xiàng)

（1）始終保持給水壓力大于汽包壓力1.0～2.0Mpa左右。

（2）無論什么情況下，兩臺汽泵轉(zhuǎn)速偏差不能超過200r/min，流量偏差不能大于200T/H，出口壓力應(yīng)保持相等或接近，否則容易解列。

（3）在調(diào)整汽包水位時，嚴(yán)禁一臺汽泵投自動，另一臺切手動，并注意指令增加速率不能過大，觀察反饋跟蹤情況，以免汽泵跳就地。

（4）在調(diào)整汽包水位時，注意單臺汽泵出力不超額定值，電泵電流不超額定電流，以防泵體過負(fù)荷導(dǎo)致推力盤損壞和電機(jī)損壞[2]。

5 結(jié)束語

正常運(yùn)行中嚴(yán)密監(jiān)視汽包水位的變化，一旦水位出現(xiàn)異常波動，要根據(jù)當(dāng)時工況迅速查明原因，采取相應(yīng)方法進(jìn)行必要的調(diào)整，從而保證鍋爐的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備第二版[M].北京：中國電力出版社，2007，125-135.

[2]劉德昌.循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行及事故處理[J].北京：中國電力出版社，2006，3-13.

作者簡介：李立新（1988-），男， 助理工程師。