600MW機(jī)組汽包水位偏差分析及對(duì)策研究

郭秋實(shí)

摘 要： 汽包水位應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)的范圍，因?yàn)槠鋵儆诎l(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的主要保障。對(duì)于汽包水位偏差為600MW的機(jī)組，均存在機(jī)組的影響因素。為此，以內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司為例，對(duì)600MW機(jī)組汽包水位偏差的不良影響進(jìn)行分析，并對(duì)汽包水位偏差影響試驗(yàn)實(shí)行深入研究，制定了600MW汽包水位偏差的完善對(duì)策，現(xiàn)分析如下。

關(guān)鍵詞：600MW機(jī)組 汽包水位偏差 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM621.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）04-0312-01

鍋爐汽包水位，控制在要求的范圍，屬于保障鍋爐運(yùn)行的重要指標(biāo)。受到負(fù)荷、水流量及燃燒工況影響，進(jìn)而使得汽包的水位發(fā)生改變，嚴(yán)重的情況還會(huì)發(fā)生葉片受損、排污效果差，爐管爆破等問題[1]。所以，應(yīng)做好汽包水位的測(cè)量工作，找到汽包水位偏差的影響因素，制定解決對(duì)策，以從根本上確保電廠運(yùn)行的安全、穩(wěn)定。

一、600MW機(jī)組汽包水位偏差的不良影響

1.汽包水位偏差的影響因素

汽包水位偏差主要為：汽包左右兩側(cè)水位偏差問題，產(chǎn)生的原因?yàn)闋t膛燃燒、汽水循環(huán)系統(tǒng)失衡。

1.1鍋爐燃燒工況對(duì)600MW機(jī)組汽包水位偏差的影響

鍋爐燃燒情況，對(duì)于汽包實(shí)際水位偏差的影響為：爐膛內(nèi)火焰的中心位置產(chǎn)生偏移情況，使得火焰中心的高度發(fā)生改變，兩側(cè)水冷壁吸熱不能達(dá)到平衡[2]。同時(shí)，會(huì)受到爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差影響。

①爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)的影響分析

因?yàn)橐?、二次風(fēng)失衡/氣流剛性因素影響，使得爐膛四角切圓燃燒發(fā)生較大偏移，出現(xiàn)水冷壁局部結(jié)焦的情況。

②磨煤機(jī)組的影響分析

磨煤機(jī)組的改變，會(huì)使得爐內(nèi)火焰中心的高度也發(fā)生改變。還容易發(fā)生單臺(tái)磨煤機(jī)四角一次風(fēng)流量的偏差問題，進(jìn)而使得火焰中心出現(xiàn)偏移問題。

③爐膛水冷壁結(jié)焦和燃燒器擺角的影響分析

爐膛水冷壁局部發(fā)生結(jié)焦情況，促使兩側(cè)水冷壁不能達(dá)到吸熱均勻的效果，使得吹灰的方式受到一定影響。吹灰器同側(cè)對(duì)吹后，水冷壁焦塊脫落，就會(huì)產(chǎn)生兩側(cè)水冷壁吸熱不均勻的情況，而燃燒器擺角也會(huì)受到不良的影響。而四角燃燒器擺角不規(guī)范，同樣容易出現(xiàn)爐膛火焰中心偏移的狀況。

④二次風(fēng)門調(diào)整的影響分析

主要為可能存在二次風(fēng)失衡/四角切圓不能滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，導(dǎo)致兩側(cè)煙溫偏差不能滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)失衡對(duì)600MW機(jī)組汽包水位偏差的影響

鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)失衡的影響因素主要包括：爐水泵出力存在較大差異；水冷壁流量分配失衡；汽包汽水分離裝置發(fā)生結(jié)垢的現(xiàn)象，使得汽水分離不能達(dá)到均勻的要求；鍋爐給水存在不合理的分配的現(xiàn)象。

二、汽包水位偏差影響的試驗(yàn)研究

為充分的了解鍋爐運(yùn)行工況，對(duì)于汽包水位偏差所造成的影響，應(yīng)在1號(hào)爐以不同氧量、負(fù)荷和燃燒器擺角、燃燒器投運(yùn)層等，并通過爐膛水冷壁周圍對(duì)孔/吹灰孔進(jìn)行嚴(yán)格的觀察，給予專用熱流測(cè)量裝置對(duì)四周水冷壁熱流分布情況實(shí)行測(cè)量[3]。此外，還應(yīng)對(duì)鍋爐尾部左右側(cè)煙道氧量和飛灰含碳量等進(jìn)行記錄，從而更準(zhǔn)確的了解鍋爐燃燒工況改變情況、汽包水位偏差間的聯(lián)系。

1.燃燒器擺角試驗(yàn)研究

爐膛燃燒運(yùn)行過程，會(huì)存在偏左側(cè)墻#1角的現(xiàn)象，但是并不嚴(yán)重。擺角后，#1角下擺、#2上擺情況比較明顯，偏差最高達(dá)到100mm，而其他擺角也存在顯著的改變，但影響非常小。燃燒器擺角和安裝的位置、小風(fēng)門檢查、測(cè)量的過程，處于水平的位置。燃燒設(shè)備擺角的測(cè)量偏差應(yīng)控制在具體的范圍。小風(fēng)門排除#3、#4角的故障，其余部分均達(dá)到正常。

2.貼壁煙氣試驗(yàn)研究

貼壁位置的氧量多在0.5%之下；CO含量高于3000ppm，存在顯著氣流貼壁情況[4]。

3.燃燒設(shè)備擋板試驗(yàn)研究

OFA和FF、EF的開度應(yīng)保持適宜，35%開度下，水位會(huì)存在一定的偏差。這時(shí)，氣溫、煙氣溫度的偏差，會(huì)逐漸上升。#1、#3角75%，#2、#4角達(dá)到35%，效果均為比較理想的狀態(tài)?？梢?，兩側(cè)氧量、蒸汽壁溫差、煙氣溫度較小的時(shí)候，水位的偏差就會(huì)較小。

擋板開度的試驗(yàn)?zāi)軌蚩闯?，OF、FF風(fēng)門在關(guān)小的條件下，與BC層風(fēng)門擋板開大的效果基本一致，OF、FF均可有效的提高爐內(nèi)的氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度。

4.吹灰試驗(yàn)研究

吹灰，對(duì)于水位的影響不堪設(shè)想，最嚴(yán)重的水位偏差達(dá)到98mm左右。主要產(chǎn)生的原因?yàn)闋t膛位置，吹灰對(duì)局部煤粉燃燒，而水冷壁換熱的影響較大。

①燃燒器區(qū)域范圍20～34m的標(biāo)高，在這一范圍吹灰的影響非常凸顯。尤其對(duì)20m標(biāo)高位置的影響作用非常大。其8、3，8、9、16、17為短吹；3、4為長(zhǎng)吹，兩側(cè)水位發(fā)生偏差，會(huì)對(duì)80mm的范圍均產(chǎn)生影響。吹灰完成，汽包水位又會(huì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍要求。

②非燃燒器區(qū)域?yàn)椋簶?biāo)高38m、41m、45m，吹灰所造成的影響并不非常大，左右水位的偏差波動(dòng)在50mm的范圍內(nèi)。正對(duì)吹、斜對(duì)吹存在較大的差異，且斜對(duì)吹的效果更好。

③經(jīng)吹灰試驗(yàn)顯示，爐膛清潔度較高的時(shí)候，吹灰設(shè)備吹灰不會(huì)對(duì)汽包水位造成較大影響。而左右側(cè)偏差均能控制在50mm之內(nèi)，這表示吹灰時(shí)水位存在較大的偏差。但不能明確吹灰為燃燒不穩(wěn)定所致，但其與吹灰的相關(guān)因素有一定聯(lián)系。

5.爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)的試驗(yàn)研究

一次風(fēng)煤粉管均勻的檢測(cè)，#1鍋爐使用相同磨煤設(shè)備，其風(fēng)速應(yīng)設(shè)置為可調(diào)節(jié)各煤粉管節(jié)流全均勻性的基礎(chǔ)上，進(jìn)而利于所有的煤粉管均能充分的調(diào)節(jié)節(jié)流圈。以一次風(fēng)煤粉管的風(fēng)速來看，D、E、F可確保首次測(cè)量的均勻性。鍋爐水冷壁結(jié)焦的檢查能夠看出，DEF磨煤設(shè)備#3角噴口四周臨近水冷壁的位置，容易發(fā)生結(jié)焦的情況。以節(jié)流圈實(shí)行充分的調(diào)節(jié)，應(yīng)確保D3和E4、F3各開6圈、5圈、4圈。排除F磨#3管風(fēng)速稍高外，#4管的風(fēng)速比較低，其他鍋爐磨的結(jié)果均控制在標(biāo)準(zhǔn)誤差的范圍。

鍋爐爐水棱臺(tái)循環(huán)時(shí)，B泵運(yùn)行過程，左右側(cè)汽包的水位偏差約為50mm。三組泵在相同時(shí)間運(yùn)行中，左右側(cè)汽包水位的偏差在200mm的范圍內(nèi)。

三、600MW汽包水位偏差的完善對(duì)策

1.鍋爐燃燒的完善措施

1.1對(duì)一次風(fēng)管的縮孔磨損狀況，進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，并通過冷熱不同的調(diào)平試驗(yàn)，風(fēng)速偏差盡量控制在5%的范圍內(nèi)[5]。

1.2二次風(fēng)門、燃燒器擺角應(yīng)實(shí)行嚴(yán)格的校對(duì)和檢查，主要的目的為保證四角在相同操作下完成。

1.3對(duì)汽包的內(nèi)部實(shí)行全面的檢查，檢查內(nèi)容：汽包汽水分離器的清理效果，進(jìn)而提高其分離的質(zhì)量。

1.4定期開展鍋爐燃燒、爐膛吹灰工作，以降低上述操作對(duì)水位偏差構(gòu)成不良影響。

2.汽水循環(huán)的完善措施

2.1通常條件下，應(yīng)確保三臺(tái)爐水循環(huán)泵共同工作，若兩臺(tái)循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行，需做好兩者間的泵組的協(xié)調(diào)工作。

2.2按照檢查和修理的方案，對(duì)汽包內(nèi)汽水分離裝置實(shí)行嚴(yán)格的檢查和處理，進(jìn)而提高其分離的效率。

3.水位測(cè)量的完善措施

3.1將原有的4臺(tái)低置差壓水位計(jì)平衡設(shè)備，調(diào)整為2臺(tái)內(nèi)置平衡設(shè)備，旨在有效的處理環(huán)境溫度，對(duì)于測(cè)量所造成的誤差，取1臺(tái)外置平衡設(shè)備進(jìn)行組間的比較。

3.2將已有的電解水位計(jì)，調(diào)整為籠式內(nèi)加熱設(shè)備。同時(shí)，將電解水位計(jì)正壓側(cè)取樣，更改為鍋爐對(duì)空排汽的管道上。疏水設(shè)置為汽包管爐水泵入口的位置。

3.3將云母水位計(jì)，設(shè)置成加熱的云母水位計(jì)，疏水引到管爐水泵的入口部位。

3.4汽包兩側(cè)的中心安裝部位，應(yīng)做好檢查工作、核查工作，針對(duì)汽包水位計(jì)和差壓水位計(jì)的安裝校對(duì)環(huán)節(jié)。

總結(jié)：通過機(jī)組啟動(dòng)能夠看出，排除汽包右側(cè)外置平衡容器水位計(jì)，其他所有的汽包水位計(jì)偏差均較低，滿足誤差的要求。汽包右側(cè)外置平衡器和內(nèi)置平衡容器水位計(jì)，與汽包右側(cè)電接點(diǎn)水位存在較大的偏差。所以，容易產(chǎn)生汽包外置水位計(jì)測(cè)量方面的誤差。

參考文獻(xiàn)

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