300MW机组锅炉汽包水位调节技术

赵展帅

赵展帅

国网能源哈密煤电有限公司新疆哈密839000

摘要：保持锅炉汽包水位在正常范围是锅炉运行的一项重要的安全指标。因此，探析300MW机组锅炉汽包水位调节技术具有重要的意义。本文首先对汽包水位的变化机理进行了概述，详细探讨了300MW机组锅炉汽包水位调节技术，旨在保持锅炉汽包水位的正常。

关键词：300MW机组；汽包水位；调节技术

300MW发电机组是目前我国火力发电的主力机组之一，锅炉、汽轮机和发电机是其三大组成设备。其中，锅炉是三大机组中最基础的能量转换设备，其可靠稳定的工作是机组安全运行最根本的保证。汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡之间的关系，是锅炉运行中最重要的监测与调整参数之一。当水位高出正常水位时，蒸汽室高度和容积的减小将导致蒸汽带水增加，蒸汽品质下降，易造成热器管壁和汽轮机叶片的大量积垢，致使管子过热，严重情况下的水冲击将使汽轮机叶片破坏；当水位低于正常水位时，水循环遭到破坏，汽包严重缺水时将使锅炉发生灾难性的爆管事故。因此，发电机组工作过程中，加强锅炉水位的监视和控制对其安全运行极其重要。

1汽包水位的变化机理

1.1锅炉启动过程中的汽包水位的变化锅炉点火初期，冷风带走的热量基本等同于燃油燃烧释放的热量，因而汽包水位变化幅度不大。油枪逐渐增投时，炉水开始产生汽泡，汽水混合物体积逐渐膨胀，汽包水位逐步抬升，同时产生暂时的虚假水位。水冷壁内水循环加速后，汽包水位快速下降。达到冲转参数，关闭旁路，汽包水位迅速下降，出现暂时的虚假水位，此时汽轮机调门开启，用汽量增加，锅炉汽压下降，水位回升。在发电机并网时，用汽量增大，汽压下降过快，汽包内水的饱和温度降低，汽泡量迅速增加，产生虚假水位，造成水位会上升过快。其他阶段由于负荷增加，主路调节品质变好，给水量随负荷的上升及时增加，汽包水位的变化不太明显。

1.2引风机、送风机、排粉机、磨煤机跳闸后的汽包水位的变化上述四大转动机械任意一台跳闸，锅炉内燃烧就会减弱，水冷壁吸热量受限，气泡减少，体积变小，最终导致水位暂时性降低。根据事故现场勘察情况发现，事故发生后的10秒间，给水自动的补水量比水位下降速度慢很多。

1.3高加事故解列后汽包水位变化高加事故解列，汽轮机的一、二、三段抽汽量突然快速为0，对机组实际发生的此类事故，若机组负荷不变，其汽包水位变化明显，因为此时给水温度的突降，势必造成锅炉的燃料量的大幅度增加，压力升高，汽包水位先低后高。

1.4排粉机风压突升后汽包水位的变化排粉机风压突升，造成一次风速加快，瞬时进入炉膛里的煤粉增大，锅炉燃烧瞬时加强，水冷壁吸热量逐渐增大，炉水体积增大，汽泡变多，水位暂时上升。同时，汽压瞬时升高，饱和温度升高，炉水中相对应的汽泡量减少，最终造成水位下降。当炉水水位下降时，蒸发量逐渐增大，进而加剧了水位下降速率，这就形成了水位先高后低的现象。

2300MW机组锅炉汽包水位调节技术

2.1汽动给水泵跳闸时水位调节预案

汽动给水泵跳闸时，锅炉内燃烧被削弱，水冷壁吸热量减少，气泡量降低，炉水体积变小，锅炉水位出现暂时下降。但随着气压的下降和饱和温度的降低，气泡的产生量又增加，水位回升，即水位先低后高的现象。

跳闸出现后，应迅速派专人调整水位，对应的锅炉水位调节方法为：（1）确认电泵联启正常，勺管位置50%；（2）确认另一台汽动给水泵自动切为手动运行，工作正常，防止过负荷跳闸；（3）机组高负荷时，增加电动给水泵勺管指令，反之根据负荷减少出力，注意再循环已关闭；（4）根据汽包水位和蒸汽流量，将总给水流量调整与之匹配，原则上控制电动给水泵出力比汽动给水泵小，保护电泵不过负荷；（5）水位±50mm内投入电动给水泵自动，检查给水三冲量投入，自动失灵水位波动大，立即切为手动控制，通知热工处理；（6）切换再热汽温电泵抽头减温水；（7）根据机组负荷及时分配两台给水泵出力；（8）如果事故放水动作，高负荷应在水位回头后立即关闭；（9）如果电动给水泵联动不成功，立即手动强启一次，再按照上述方式及时加大流量并入给水系统；（10）如果电动给水泵不能启动，RB动作，按照RB自动动作后手动干预。

整个过程机组负荷应保持不变，燃烧稳定，燃料不必增减，控制主汽压力平稳，为汽包水位调整减少外扰，正确判断虚假水位。

2.2事故状态下汽包水位调整措施

事故状态下的锅炉，蒸汽流量减少，压力升高，同时给水温度降低，汽包水位将出现先低后高的现象。对应的水位调节方法为：（1）运行中当汽包水位大幅波动时，通过观察水位变化的趋势，调节给水流量与蒸汽流量的平衡以调整汽包水位正常，给水流量出现过调，水位有明显好转趋势时，应立即将给水流量控制在与蒸汽流量平衡的范围内；（2）当汽包水位、给水流量波动大时，水位调整应在锅炉给水总控制画面上进行相应调整，注意监视给水泵指令与反馈偏差，防止汽泵切至“转速自动”及“手动”方式下锅炉无法调整给水量，同时注意监视给水压力、电泵电流以及汽泵再循环调门，防止再循环调门全开汽泵不出水等，当汽包水位、给水量波动的持续时间长，波动的幅度、频率增大时，应果断切手动调整给水流量维持水位稳定；（3）当给水流量大幅低于蒸汽流量，调整无效，并且汽包水位开始快速下降时，应立即启电泵，增加给水流量，调整汽包水位正常（4）运行中当一台汽泵跳闸，应检查电泵联动，如未联动应立即手动启电泵调整给水流量，维持水位正常。

2.3启动及低负荷水位调节方法

投入炉底部受热后，汽包水位将逐步上升。点火最初，由于空气散失的热量与燃烧释放的热量几乎相等，汽包水位变化并不大；当油枪投入增加时，气泡逐渐产生，水位将缓慢上升，出现暂时的虚假水位，随着工作时间的延长，水循环流速加快，汽包水位开始明显下降。当蒸汽压力和温度到达冲转参数，关闭5％旁路时，蒸发量的下降和汽水混合物体积的缩小，使水位迅速下降，又形成暂时的虚假水位。此时保持给水量不变的情况下，锅炉耗水量的降低使水位迅速回升。并网后负荷升至90MW以上，切换给水主副阀后，供水管内径的增大使给水流量加大，汽包水位快速上升。其他情况下，保证给水量与负荷的同步变化，汽包水位将无明显变化。该阶段具体的调节方法为：（1）在汽包上水阶段，按照规程执行，控制上水速度和汽包壁温度差，注意上水完毕开启省煤器再循环；（2）锅炉起压，汽包水位下降需要连续上水后应有专人调节。水位波动超过正常水位时应及时调整，避免水位过高或过低后大幅度的调整，出现汽泵（电泵）转速高、

上水调节门开度小导致给水母管压力高的情况。给水走旁路上水，严禁汽泵（电泵）投自动，避免水位波动大导致汽泵（电泵）转速高，特别是汽泵，一旦高压进气门开启后转速很难减下来；（3）在水循环建立阶段，开始连续小流量上水：

使用给水旁路调节门控制流量，给水泵流量一定要控制在130-260t/h之间，否则给水泵再循环会在130t/h强开和260t/h强关，上水流量引起很大波动。

3结束语

综上所述，探析300MW机组锅炉汽包水位调节技术对锅炉汽包水位的调整具有重要的作用。因此要进一步提高和完善300MW机组锅炉汽包水位调节技术，这样才能促进锅炉汽包水位的正常进行。

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