300MW機組各種工況下鍋爐汽包水位調(diào)整的標準化操作規(guī)程

柏宏強

摘要：論述了300MW亞臨界汽包鍋爐在各種運行工況下汽包水位調(diào)整方法，對現(xiàn)場實際操作有指導作用。

關(guān)鍵詞：汽包水位 調(diào)整

How to Control the Boiler Vapor Pack Water Level and the Announcements for Different Condition

Bai Hongqiang （ Guizhou Jinyuan Chayuan Power Co.， Ltd. ）

Abstract： This paper deals with the method of adjusting the water level of the 300MW subcritical drum boiler in various operating conditions， which has a guiding role for the actual operation in the field.

Key words： boiler vapor pack water level， adjustment

黔北電廠4×300MW機組，1#、2#爐鍋爐型號：B&WB-1025/17.4-M，3#、4#爐鍋爐型號：DG1025/18.2-Ⅱ15，正常運行中1#、2#爐汽包水容積為25.4m3，3#、4#爐汽包水容積為32m3。汽包存水量相對較小，而蒸汽流量較大，容許變動水量就更少，如果給水流量發(fā)生波動，與蒸汽流量相差較大，易發(fā)生水位事故。如果鍋爐發(fā)生斷水，在30～40s中汽包水位就會消失，導致鍋爐干鍋現(xiàn)象，其受熱面被損壞。300MW機組在正常運行中，給水泵三臺，A、B兩臺汽泵并列運行，電泵備用，各帶50%負荷。水位計主要有三種：平衡差壓水位計（3只）、電極點水位計（3只）、就地水位計（2只），其中平衡差壓水位計三取中用于水位保護參考值，電極點水位計反映汽包水位變化的趨勢，就地水位計則是顯示汽包實際水位。而汽包水位保護及自動均以差壓式水位計所測量為基準，水位監(jiān)視及控制均以差壓式水位變化進行 調(diào)節(jié)。

給水平臺組成：

給水大旁路：點火初期～30%負荷時使用；

主路（孔板門、電動門）：正常運行使用；

小旁路：現(xiàn)在用得很少。

1 300MW機組升爐過程中汽包水位的調(diào)整及 注意事項

升爐過程中主要有以下幾個過程對水位控制。

1.1 點火初期

點火初期，汽包水位控制較為簡單，一般采用大旁路調(diào)整。以調(diào)節(jié)給水大旁路調(diào)節(jié)門為主進行調(diào)節(jié)，即控制給水泵出口壓力值，維持給泵出口與汽包差值的穩(wěn)定，用大旁路調(diào)節(jié)門控制給水流量，電泵供水時，主要是調(diào)整電泵勺管開度，維持電泵出口壓力與汽包壓力差壓在2MPa～3MPa，維持此差壓，利用調(diào)整大旁路調(diào)節(jié)門開度，根據(jù)實際水位進行調(diào)整，如果差壓較小，提升電泵勺管，差壓較大時，可以減小勺管開度。在該階段如果給泵出口與汽包壓差的維持不穩(wěn)定，在調(diào)整汽包水位過程中，一邊用采用大旁路調(diào)門調(diào)整一邊用通過給泵勺管或調(diào)門開度進行調(diào)節(jié)水位，調(diào)節(jié)難度增加，并且思路不清晰，容易造成水位波動，從而導致水位事故，其注意事項：

1.1.1 在調(diào)整過程中，要清楚給水大旁路調(diào)節(jié)門線性度，在調(diào)節(jié)門各開度下給水流量變化量。

1.1.2 在調(diào)節(jié)過程中，給水調(diào)節(jié)門的開度變化，汽包壓力的變化，均會引起泵出口與汽包間壓差的變化，因此控制此壓差，是調(diào)整水位穩(wěn)定首要因素。

1.1.3 由于各臺爐調(diào)節(jié)門線性度不一致，在調(diào)整過程中，一定注意給水流量的變化量。并且注意旁路通過蒸汽流量，汽機未沖轉(zhuǎn)前，蒸汽流量為零，此時給水流量與蒸汽流量的相匹配并不等于兩者的相等。

1.2 沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)過程中

沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)過程中，汽包水位可以維持低一點，因為沖轉(zhuǎn)的時候主汽壓力下降，或者汽機在沖轉(zhuǎn)時，由于過臨界轉(zhuǎn)速，升速率自動升高，而此時汽包水位會產(chǎn)生虛假水位，水位上升很快，這時可以聯(lián)系收小旁路調(diào)節(jié)門和降低勺管開度的方法維持水位正常。并且差壓可以維持低一點等手段控制。如果差壓維持過高，監(jiān)視馬虎，可能引起水位波動大，引起操作幅度大，最終導致給水流量大幅度波動，無法尋找蒸汽流量與給水流量相匹配的平衡點。而且高旁開度有變化，此時蒸汽流量并不代表給水流量多少，應(yīng)該考慮到旁路蒸汽流量，給水流量應(yīng)是蒸汽流量加上旁路蒸汽流量。所以在收關(guān)旁路時候，應(yīng)及時聯(lián)系調(diào)整水位調(diào)整人員，注意水位變化以及汽包、主汽壓力變化趨勢。如果主汽壓力上漲較快，盡量維持給水泵出口與汽包間壓差的穩(wěn)定，并將收關(guān)高旁幅度減小，或減少油槍投入支數(shù)時，控制主汽壓力上升速度，滿足穩(wěn)定水位調(diào)整要求。

1.3 并網(wǎng)后

并網(wǎng)帶初期負荷時，一定要聯(lián)系收關(guān)旁路以及注意主汽壓力變化。同時由于燃燒加強，為了控制汽溫，需要用到一定流量的減溫水，此時，減溫水流量對水位控制有一定影響。特別在低負荷下，影響較大，如果溫度控制不好，超前調(diào)節(jié)能力差，大幅度的開關(guān)減溫水很容易引起水位大幅度波動，造成水位事故。所以并網(wǎng)后，操作上特別注意協(xié)調(diào)聯(lián)系與燃燒的控制，控制氣溫要有超前意識。

1.4 切換主給水電動門

按設(shè)計負荷在90MW左右時，切換主給水電動門。將旁路切換至主路，從現(xiàn)在的操作中看，應(yīng)注意以下兩種運行工況。

1.4.1 電泵單獨供水時。電泵調(diào)節(jié)靈敏度較高，調(diào)整范圍比較大，電泵出口壓力可以在0～20MPa變化，在電泵供水切換時，負荷在100MW～120MW切換，蒸汽流量加上減溫水流量在350t/h左右為宜，并且盡量將大旁路調(diào)節(jié)門開度大于70%時，在大旁路供水比較困難情況下切換最為理想。此時加強電泵參數(shù)監(jiān)視，如果切換過早，泵出口壓力與汽包壓差維持較高，當主給水電動門開啟，若調(diào)整不及時，會造成電泵過負荷，水位上漲較快，引起高水位事故，另外，電泵由一個穩(wěn)定工況突然變化到另一個工況，電泵本身轉(zhuǎn)速、工作油溫等會發(fā)生改變，參數(shù)變化太多，影響電泵供水安全運行。

1.4.2 汽泵單獨供水時。由于汽泵旋轉(zhuǎn)備用時，轉(zhuǎn)速3200r/min、鍋爐自動投入，再循環(huán)全開狀態(tài)，出口壓力有8.4MPa左右，已接近可調(diào)范圍的低限，在從旁路切換到主路時，應(yīng)觀察汽包壓力，盡量滿足汽包壓力大于泵出口壓力進行切換，若切換過早，導致給水流量上升較快，造成高水位事故，否則，主給水電動門不能開完。

但不管是電泵或者是汽泵單獨供水，在切換到主路時，首先汽溫、負荷、主汽壓力穩(wěn)定，汽包水位可以維持低一點，在開啟主給水電動門時，因為主給水電動門開啟時間約160s。注意觀察給水流量變化量，給水流量開始變化時，可以適當減小電泵勺管開度或者汽泵調(diào)門。如果給水流量增長速度還快，可以將主給水電動門復(fù)位，維持此開度，調(diào)整水位正常后再緩慢開啟主給水電動門。主給水電動門開啟后，給水流量無明顯變化，應(yīng)立即確認主給水電動門是否已經(jīng)動作。在整個切換過程中，監(jiān)視給水流量、汽包水位變化，防止其大幅度波動，造成汽包水位變化大。當主給水電動門開啟完畢后，大旁路調(diào)節(jié)門不忙關(guān)閉，保持一定開度，防止主給水電動門實際沒有開啟，盲目關(guān)閉大旁路調(diào)節(jié)門，造成汽包斷水，發(fā)生水位事故。并且在此過程中，由于給水壓力減小，一定提醒調(diào)整汽溫的人員，注意其減溫水流量的變化。

1.5 并泵操作

并泵操作盡量選擇在主、旁路切換之后進行。在并泵過程中保持燃燒、主汽壓力以及負荷穩(wěn)定。并第一臺汽泵：緩慢將汽泵調(diào)節(jié)門開大，注意前置泵流量以及出口壓力。當汽泵出口壓力接近供水壓力時，監(jiān)視給水流量變化?，F(xiàn)場實際并泵過程中，當汽泵出口壓力與供水壓力相差0.5MPa時，給水流量開始增大，汽泵開始供水，根據(jù)給水流量變化的情況可以緩慢減少電泵勺管開度，維持給水流量基本不變，當汽泵已經(jīng)供水后，前置泵流量到260t/h時，可以適當收小汽泵再循環(huán)，但再循環(huán)不能一下收完，以20%速度進行操作，防止汽泵再循環(huán)收關(guān)太快，造成汽泵汽蝕，打不出水，導致汽泵退出系統(tǒng)工作，給水流量突然減少，引起水位事故。并泵后，將兩臺給泵前置泵流量調(diào)整平衡，泵負荷分配一致，防止在操作過程中，發(fā)生搶水現(xiàn)象。前置泵流量必須作為重要參數(shù)監(jiān)視。

在并泵時，盡量選擇給水流量加上減溫水流量在450t/h左右并泵為宜，操作上較為方便。涉及對電泵、汽泵的操作框較少，避免存在一些誤操作，并且并泵運行后，兩臺泵前置泵流量均在250t/h左右，再循環(huán)沒有必要開啟，而此時調(diào)整水位主要就是用兩臺汽泵的調(diào)門或電泵勺管進行調(diào)節(jié)，調(diào)整對象較少，操作比較方便。

1.6 切泵操作

并第二臺汽泵，切除電泵運行，前提是當電泵和汽泵并列運行，水位穩(wěn)定才允許并列第二臺汽泵，同樣通常采用自動/手動方式下，一般采用手動并泵。

1.6.1 自動并泵：（一般情況下，電泵手動，汽泵自動）第二臺汽泵沖轉(zhuǎn)正常后，移交鍋爐之后，開啟待并汽泵出口電動門，逐漸提升汽泵出口壓力。待并泵出口壓力接近運行兩臺泵的出口壓力時，操作緩慢，當汽泵出口壓力接近或一致時，根據(jù)待并泵前置泵流量進行收關(guān)再循環(huán)，同時降低電泵勺管，逐漸降低電泵出口壓力，然后根據(jù)汽包水位、給水流量變化情況，將電泵負荷切換至待并汽泵上。直至電泵退出工作，全開電泵再循環(huán)旋轉(zhuǎn)備用。當兩臺汽泵運行穩(wěn)定、并且前置泵流量平衡時，汽包水位穩(wěn)定后將給水自動投入，進行手動/自動無擾切換。并且觀察自動跟蹤效果正常后再停電泵。

1.6.2 手動并泵：手動并泵其實與自動方式下并泵基本一樣。提升待并泵出口壓力，當待并泵出口壓力相近時，監(jiān)視給水流量變化，發(fā)現(xiàn)增加后，手動減小電泵勺管開度，一邊增加汽泵調(diào)門、或關(guān)汽泵再循環(huán)，一邊減小電泵勺管開度，直至電泵出口壓力低于供水壓力，全開電泵再循環(huán)旋轉(zhuǎn)備用。

無論是手動還是自動方式并泵，都應(yīng)注意：（1）并泵過程中主要的監(jiān)視參數(shù)：各臺泵出口壓力、前置泵流量、汽泵調(diào)門開度、給水流量； （2）并泵整個過程中，給水流量與蒸汽流量相匹配；（3）并泵完畢后，兩臺汽泵前置泵流量相平衡（汽泵再循環(huán)全關(guān)），小機調(diào)門盡量保持一致；（4）并泵完成后投入自動時，一定注意壓力、水位較為穩(wěn)定，并且汽包水位設(shè)定值與實際值相差較小情況下投入自動，進行無擾切換；（5）如果并上的汽泵再循環(huán)未完全關(guān)閉，可根據(jù)前置泵流量和出口壓力調(diào)整該泵的出力直至再循環(huán)關(guān)閉，并且將兩臺泵出力調(diào)整 一致。

1.7 開孔板門

按設(shè)計說明，機組負荷達到70%負荷時開啟孔板門，由于閥門本身結(jié)構(gòu)以及安裝問題，此門容易卡澀，在事故情況下都不進行操作，當升爐過程中，負荷大于70%時，在開啟孔板門時候注意給水流量變化以及減溫水流量變化，及時聯(lián)系，提前作出調(diào)整，減少對水位和汽溫的擾動。

2 鍋爐滅火后汽包水位的調(diào)整及注意事項

鍋爐滅火后，在恢復(fù)過程中，如果汽包水位控制不好，很可能會導致汽包水位高+250mm造成跳機事故。鍋爐熄火的原因很多，很難杜絕鍋爐熄火事故，在鍋爐滅火不跳機情況下，如何順利將機組恢復(fù)，汽包水位控制是很關(guān)鍵的，以下是熄火后控制汽包水位的注意事項。

2.1 鍋爐滅火后，及時搶合電泵，電泵搶合成功后，先調(diào)整電泵勺管后關(guān)再循環(huán)，勺管開度多少，取決于系統(tǒng)背壓，也就是汽包壓力，如果背壓低相應(yīng)電泵勺管開度小，如果背壓高相應(yīng)電泵勺管開度大，所以在調(diào)整過程中，切記操作幅度不能過大，特別注意電泵電流、前置泵流量、工作油溫及各軸承 溫度。

2.2 電泵搶合后，維持給水流量300t～400t，連續(xù)供水，同時將給水切為旁路供給：關(guān)閉主路電動門，開啟旁路前后電動門，同時將旁路調(diào)節(jié)門約開到50%左右（視給水流量定），直至將主路電動門關(guān)閉后，將主路切換到旁路運行。在切換主旁路過程中，注意觀察給水流量的變化，防止旁路給水調(diào)節(jié)門（前隔離門、后隔離門）開不起（包括閥芯脫落、機務(wù)部分未動而電機空轉(zhuǎn)等）造成進水中斷：切換過程中如發(fā)現(xiàn)給水流量急劇下降到零（或接近于零）而泵出口壓力高于汽包壓力1MPa以上，旁路給水調(diào)整門已經(jīng)開啟時，可以判斷可能是旁路給水調(diào)節(jié)門（前隔離門、后隔離門）實際未開起，此時應(yīng)及時復(fù)位主給水電動門，如已經(jīng)關(guān)閉，應(yīng)及時開啟（根據(jù)給水流量先開到中間位）。然后派人檢查給水調(diào)節(jié)門（前隔離門、后隔離門）實際未開起的 原因。

2.3 當電泵啟動成功及時供水后，倒小機汽源必須等主旁路給水切換成功后才能進行，為了防止電泵發(fā)生故障，主旁路給水切換成功后立即聯(lián)系倒小機汽源，汽源倒換成功后逐漸切換為汽泵供水。當電泵啟動不成功或者之前失備，應(yīng)立即進行倒小機汽源操作，汽源倒換完畢立即投入鍋爐自動交給鍋爐調(diào)節(jié)水位人員，及時調(diào)整汽泵向汽包補水。倒小機汽源操作的注意事項：倒汽源之前大聲聯(lián)系鍋爐當盤主操及調(diào)整給水操作人員，得到回復(fù)后進行操作；電泵能正常供水時倒汽源操作應(yīng)將小機低壓調(diào)門關(guān)到20%左右進行，電泵不能正常供水時倒汽源操作應(yīng)將小機低壓調(diào)門關(guān)到30%左右進行。即使電泵不能正常供水，需要倒小機汽源向汽包供水時，都必須立即將給水主路切為旁路運行供水。

2.4 在汽包水位回升過程中，逐漸降低給水流量，減少電泵勺管（汽泵調(diào)門、旁路給水調(diào)節(jié)門）開度，維持汽包正常水位，盡量控制汽包水位在-50mm～0mm，如果汽包水位回升較快，及時關(guān)閉給水旁路調(diào)節(jié)門或降低電泵勺管、汽泵調(diào)門開度，減少給水流量以控制水位回升的速度，防止水位回升過快造成高水位（水位回升到-150mm以內(nèi)就必須控制住回升速度，讓其可控）。

2.5 當汽機聯(lián)系倒換某臺小機汽源時，一定注意給水流量變換情況，防止在操作過程中，由于小機調(diào)門未關(guān)下的情況下就開啟進汽門，造成小機轉(zhuǎn)速飛升，出力增加直接并入系統(tǒng)，導致給水流量急劇上升，汽包水位高等異常情況。調(diào)整水位人員必須隨時注意給水流量、電泵出口壓力、A和B汽泵出口壓力、汽包壓力、各臺泵前置泵流量等參數(shù)，防止系統(tǒng)背壓發(fā)生變化時造成泵突然并入系統(tǒng)或退出系統(tǒng)，給水流量大幅度波動造成水位事故。

2.6 如果小機汽源切換完畢后，DEH鍋爐自動投入移交鍋爐操作后，可及時將電泵切換到氣泵進行供水，將電泵退出系統(tǒng)運行。

2.7 點火成功后，汽包水位控制較為簡單，在大旁路調(diào)整。以調(diào)節(jié)給水大旁路調(diào)節(jié)門為主進行調(diào)節(jié)，即控制給水泵出口壓力值，維持給泵出口與汽包差值的穩(wěn)定，用大旁路調(diào)節(jié)門控制給水流量，若電泵供水時，主要是調(diào)整電泵勺管開度，汽泵供水時，主要是調(diào)整汽泵調(diào)門開度，維持泵出口壓力與汽包壓力差壓在2MPa～3MPa，維持此差壓，利用調(diào)整大旁路調(diào)節(jié)門開度，根據(jù)實際水位進行調(diào)整，在該階段如果給泵出口與汽包壓差的維持不穩(wěn)定，在調(diào)整汽包水位過程中，一邊用采用大旁路調(diào)門調(diào)整一邊用通過給泵勺管或調(diào)門開度進行調(diào)節(jié)水位，調(diào)節(jié)難度增加，如果思路不清晰，容易造成水位波動，從而導致水位事故，其注意事項如下：

2.7.1 在調(diào)整過程中，要清楚給水大旁路調(diào)節(jié)門線性度，在調(diào)節(jié)門各開度下給水流量變化量；

2.7.2 在調(diào)節(jié)過程中，給水調(diào)節(jié)門的開度變化，汽包壓力的變化，均會引起泵出口與汽包間壓差的變化，因此控制此壓差，是調(diào)整水位穩(wěn)定首要因素。

2.8 初期帶負荷時，一定要聯(lián)系收關(guān)旁路以及注意主汽壓力變化。同時由于燃燒加強，為了控制汽溫，需要用到一定流量的減溫水，此時，減溫水流量對水位控制有一定影響。特別在低負荷下，影響較大，如果溫度控制不好，超前調(diào)節(jié)能力差，大幅度的開關(guān)減溫水很容易引起水位大幅度波動，造成水位事故。上述操作的協(xié)調(diào)需要特別引起重視。

2.9 切換主給水電動門，不管是電泵或者是汽泵單獨供水，在切換到主路時，首先汽溫、負荷、主汽壓力穩(wěn)定，汽包水位可以維持低一點，在開啟主給水電動門時，因為主給水電動門開啟時間約160s（各臺爐可能略有差別）。注意觀察給水流量變化量，給水流量開始變化時，可以適當減小電泵勺管開度或者汽泵調(diào)門。如果給水流量增長速度還快，可以將主給水電動門復(fù)位，維持此開度，調(diào)整水位正常后再緩慢開啟主給水電動門。在整個切換過程中，監(jiān)視給水流量、汽包水位變化，防止其大幅度波動，造成汽包水位變化大。當主給水電動門開啟完畢后，大旁路調(diào)節(jié)門不忙關(guān)閉，保持一定開度，防止主給水電動門實際沒有開啟，盲目關(guān)閉大旁路調(diào)節(jié)門，造成汽包斷水，發(fā)生水位事故。并且在此過程中，由于給水壓力減小，一定提醒調(diào)整汽溫的人員，注意其減溫水流量的變化。

2.10 并泵操作盡量選擇在主、旁路切換之后進行。在并泵過程中保持燃燒、主汽壓力以及負荷穩(wěn)定。并入汽泵時：緩慢將汽泵調(diào)節(jié)門開大，注意前置泵流量以及出口壓力。當汽泵出口壓力接近供水壓力時，監(jiān)視給水流量變化。現(xiàn)場實際并泵過程中，當汽泵出口壓力與供水壓力相差0.5MPa時，給水流量開始增大，汽泵開始供水，根據(jù)給水流量變化的情況可以緩慢減少運行泵出力，維持給水流量基本不變，當汽泵已經(jīng)供水后，前置泵流量到260t/h時，可以適當收小汽泵再循環(huán)，但再循環(huán)不能一下收完，以20%速度進行操作，防止汽泵再循環(huán)收關(guān)太快，造成汽泵汽蝕，打不出水，導致汽泵退出系統(tǒng)工作，給水流量突然減少，引起水位事故。

2.11 將兩臺給泵前置泵流量調(diào)整平衡后，可聯(lián)系熱工人員檢查后投入給水自動。

2.12 鍋爐滅火后恢復(fù)負荷速度較快，因此給水主路孔板門在鍋爐滅火后可以不進行操作。