330MW雙抽汽輪機組鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)的探討

孫小龍

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

330MW雙抽汽輪機組鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)的探討

孫小龍

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

300MW級亞臨界燃煤汽包爐水位調(diào)整一直是一個比較難的運行問題，尤其是在機組啟停和甩負荷時更難以把握，易造成事故損壞設(shè)備。本文探討了機組在啟動初期和正常運行中，抽汽機組在機、爐參數(shù)變化和熱用戶流量突變造成的抽汽壓力變化的擾動下，汽包爐水位調(diào)節(jié)的一些方法。

雙抽汽；汽包；水位；調(diào)節(jié)

前言

單元制發(fā)電機組在機爐側(cè)，由于汽水系統(tǒng)單元循環(huán)的關(guān)系，成為一個整體，任一參數(shù)變化時，機爐均處于牽一發(fā)而動全身的狀態(tài)。處于汽水循環(huán)中心位置的汽包水位，成為其它參數(shù)變化最直接的反映量。所以，汽包缺水或滿水成為造成單元制機組中大型鍋爐滅火事故最主要的因素，甚至有時因為水位保護不能及時正確動作而手動MFT又不及時，造成燒干鍋或汽輪機水擊事故。事故一旦發(fā)生，輕者會造成機組非停，重者可能使機爐設(shè)備損壞。

而單元抽汽機組因抽汽的存在，一方面在機爐參數(shù)變化擾動下使汽包水位的變化過程更為復雜，另一方面抽汽用戶流量變化造成抽汽壓力變化，雙重疊加影響汽包水位，使汽包水位的調(diào)節(jié)更為困難。

在實踐中發(fā)現(xiàn)，以主汽壓力穩(wěn)定為前提，把機爐作為整體調(diào)節(jié)，對減小各種擾動后的水位波動范圍，快速調(diào)穩(wěn)水位有很大幫助。而抽汽機組，由于熱網(wǎng)系統(tǒng)的存在，不但能增加異常情況下的調(diào)節(jié)手段，而且在機組啟動時，還能減小電耗，增加經(jīng)濟效益。

1 機組啟動過程中汽泵的使用及汽包水位的調(diào)整

機組啟動時，抽汽機組因熱網(wǎng)的存在，熱網(wǎng)可以為輔助汽源提供可靠的汽源保障。因此，機組啟動過程不使用電泵，具有很高的經(jīng)濟性。

（1）在鍋爐啟動上水時，啟動汽動給水泵前置泵向鍋爐上水，在水位保護投入后，進行高、低水位實際保護動作試驗，試驗正確后，調(diào)整水位至-100mm，投入爐底加熱。

（2）在點爐前，機組抽真空、送軸封后，即可暖機并沖轉(zhuǎn)汽動給水泵，在給水泵定速后，可將一臺汽泵并入給水管路，在沖轉(zhuǎn)前的升溫升壓過程中，汽動給水泵穩(wěn)定在一個轉(zhuǎn)速，給水母管處于定壓狀態(tài)，水位調(diào)節(jié)依靠給水旁路調(diào)節(jié)門，此時若鍋爐水質(zhì)合格，無需定排換水，，用給水旁路調(diào)節(jié)水位比較穩(wěn)定。

（3）在機組關(guān)閉旁路、沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)的過程中，隨著主汽流量的增大，可先逐步升高給水母管定壓壓力，保證給水調(diào)節(jié)有足夠的余量，使給水旁路調(diào)門始終保持在50%左右的開度，有利于跟蹤汽包水位并及時調(diào)節(jié)。在升高母管壓力時，調(diào)節(jié)要平穩(wěn)，并與旁路調(diào)節(jié)門密切配合，防止影響汽包水位。

（4）給水旁路的切換是機組啟動過程中的給水調(diào)節(jié)的一個重要環(huán)節(jié)，平穩(wěn)的切換要把握好幾個環(huán)節(jié)。

①給水流量達到280TH，給水旁路調(diào)節(jié)門接近全開，此時，保證鍋爐給水壓力高于給水母管壓力1.0MPa左右，增加汽泵轉(zhuǎn)速，開汽泵再循環(huán)至50%左右，便于切換過程中的應(yīng)急快速調(diào)節(jié)。

②主給水門的開啟必須切“就地”，電動打開，保證通訊暢通。打開電動門時，一定要注意閥門開度和流量在10%以下時的非線性關(guān)系，10%以下盡量按每次1%的速度點開，防止水量突變。主給水電動門全開后，再關(guān)閉給水旁路門。

③在調(diào)節(jié)過程中，如果汽包水位受到影響，應(yīng)立即停止切換，閥門保持原位，調(diào)節(jié)汽泵再循環(huán)流量來改變給水流量，可以較快穩(wěn)定汽包水位。

2 機組并網(wǎng)升負荷當機組負荷達到120MW左右，要進行另一臺汽泵的并列

（1）逐漸升高待并汽泵的轉(zhuǎn)速，保證再循環(huán)80%左右開度的情況下，調(diào)節(jié)汽泵出口壓力較給水母管壓力低0.3MPa左右；用開啟并列泵再循環(huán)的方法，略降低汽包水位，使其保持在-80mm左右。

（2）打開待并泵出口門，逐漸關(guān)閉待并泵再循環(huán)門，在汽包水位小數(shù)點后數(shù)字開始升高后，開始打開并列泵再循環(huán)門，在保證汽包水位穩(wěn)定的情況下，逐漸調(diào)平兩臺泵的轉(zhuǎn)速，投入給水自動，最后逐步關(guān)閉兩臺泵的再循環(huán)門。

（3）在汽動給水泵并列過程中，應(yīng)盡量保持負荷穩(wěn)定，給水流量不變。但在動態(tài)情況下，應(yīng)以蒸汽流量與給水流量的對比差值不變來調(diào)節(jié)，保證并列過程汽包水位的穩(wěn)定。

（4）檢查兩臺泵運行穩(wěn)定后，即可投入給水自動，在正常加負荷過程，汽包水位由自動調(diào)節(jié)。

3 機組正常運行情況下汽包水位的調(diào)節(jié)

單元制機組機、爐、電系統(tǒng)運行是一有機平衡體，汽包水位是這個平衡體動態(tài)平衡最直觀的標志。因此，無論正常運行還是在異常情況下，汽包水位的調(diào)節(jié)，都必須置于機組整體平衡中去考慮，多數(shù)情況下將主汽壓力作為一重要的判據(jù)去控制，主汽壓力穩(wěn)定，許多擾動會被抑制，便于水位調(diào)節(jié)。

（1）機組正常運行汽包水位仍需專人監(jiān)視和調(diào)節(jié)。做好監(jiān)盤人員的分工，對汽動給水泵及相應(yīng)輔助設(shè)備進行監(jiān)視，對參數(shù)進行變化分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)存在的異常和隱患，減小設(shè)備故障對汽包水位的影響，從源頭上減少擾動。

（2）在正常運行狀態(tài)，注意觀察給水流量與主汽流量之間的差值，工況變化時，注意兩者差值變化趨勢，為異常變化時快速調(diào)穩(wěn)水位做好準備。

（3）機組正常運行，輔機的啟停及相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)要充分考慮汽包水位的穩(wěn)定。在減溫水量變化，相應(yīng)輔機啟、停，電、熱負荷增減時，除加強人員的溝通和協(xié)調(diào)，更要控制號好增、減變化率，盡量控制主汽壓力變化速度，使汽包水位保持自動可調(diào)整的范圍內(nèi)，不解除給水自動。小幅度汽包水位變動，可以適當?shù)氖褂媒o水泵再循環(huán)進行調(diào)節(jié)，相對于改變汽動給水泵轉(zhuǎn)速，再循環(huán)門對水位的干預(yù)更敏感。但無論是調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速，還是調(diào)節(jié)再循環(huán)門，兩臺并列泵都應(yīng)同步進行，防止兩臺泵出現(xiàn)較大偏差而發(fā)生搶水。

（4）鍋爐側(cè)無論是內(nèi)擾還是外擾引起汽包水位變化，一般同時伴有主汽壓力的變化，首先以穩(wěn)定主汽壓力的方法來穩(wěn)定水位，這時，改變?nèi)剂系姆椒赡軠笮暂^大，可適當改變機主控調(diào)門開度改變機側(cè)負荷穩(wěn)定壓力，可保持水位和汽溫的基本穩(wěn)定，防止壓力、主汽溫度、汽包水位調(diào)節(jié)的交叉影響。

（5）汽包水位調(diào)節(jié)人員要全面掌握給水泵的特性。首先是單臺給水泵的調(diào)節(jié)特性：汽動給水泵在遙控狀態(tài)下改變給水流量，包含了下達控制指令-生成轉(zhuǎn)速指令-轉(zhuǎn)速指令跟蹤-生成調(diào)門開度指令-調(diào)門開度跟蹤-形成轉(zhuǎn)速變化-形成給水流量的變化的一系列復雜過程，從而使給水的調(diào)節(jié)有很大的滯后性。而電動給水泵轉(zhuǎn)速指令直接通過液偶調(diào)節(jié)，升速快，水量調(diào)節(jié)滯后性小。其次，要了解兩臺汽泵的調(diào)節(jié)線性，兩臺給水泵并列時，由于線性的不同會造成兩臺汽泵在水位調(diào)節(jié)時的反映不同，極端情況可能出現(xiàn)搶水，造成給水流量劇變。

（6）汽動給水泵轉(zhuǎn)速給定值和反饋值偏差大“遙控”跳“就地”的偏差定值設(shè)置要合理，尤其對MEH與DCS不兼容的控制系統(tǒng)，設(shè)置應(yīng)稍大為好。掌握偏差設(shè)置，在加減水時控制幅度。在水位調(diào)節(jié)過程中，汽泵一旦跳為“就地”，一方面應(yīng)在MEH直接調(diào)節(jié)調(diào)門開度，另一方面，應(yīng)在MEH上設(shè)置轉(zhuǎn)速給定值接近實際值，盡快將汽泵交“遙控”。

（7）盡量保持兩臺汽泵汽源均在熱網(wǎng)供汽的輔汽聯(lián)箱，在機組電、熱負荷變化時，由于同并于熱網(wǎng)上的其它機組的存在，熱網(wǎng)壓力較四段抽汽壓力更為穩(wěn)定。同時加強熱網(wǎng)壓力的監(jiān)視，如輔汽壓力下降，應(yīng)及時調(diào)節(jié)，當調(diào)門開至60%嚴防汽動給水泵調(diào)門全開。

（8）機組正常運行中汽動給水泵汽源經(jīng)常會因運行方式需要，在輔助汽源和本機四抽之間切換，這是一項需要精心進行的操作，稍有不慎輕則可能影響汽包水位，嚴重時可造成小機水擊或推力瓦燒損事故。

4 結(jié)語

經(jīng)過幾年的運行總結(jié)，吸取了很多的實踐操作經(jīng)驗和事故教訓，對汽包爐水位調(diào)節(jié)有了較深的認識和自己的調(diào)節(jié)方法，給機組的正常穩(wěn)定運行給予了更可靠的保障。

[1]300MW單元機組集控運行.中國電力出版社，2013.

[2]鍋爐運行及原理.華北電力大學.

[3]《330MW單元機組集控運行規(guī)程》（大唐蘭州西固熱電有限責任公司）.

TK262

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1004-7344（2016）03-0208-02

2016-1-11