300MW机组自然循环汽包炉的水位调整

徐建辉

大唐湘潭发电有限责任公司 湖南省 411100

摘要:锅炉汽包水位调节不当，会造成两种水位事故。一是汽包充满水，也就是锅炉汽包高度超过了汽包的正常工作极限，造成了锅炉的蒸气负荷过大，汽温骤降，造成了水的冲击，造成了管路和汽轮机的损坏。二是汽包失水事故，是由于锅炉水位在保证锅炉正常运行的水平以下，蒸汽温度突然上升，使水冷壁不能充分冷却，造成管道过热和爆管。如果出现这种情况，可能会造成机组不按计划的停机，严重时会造成汽轮机及锅炉设备的严重损害。在机组正常启动、停机、运行期间，合理地进行合理的判断和分析，对机组安全运行起到了很好的预防作用，从而间接降低了电厂的生产成本。

关键词:汽包水位；给水流量；蒸汽流量；典型工况；事故工况；自动

1.点火初期的水位控制

在起动前期，汽水系统的损耗较小，所以对汽包水空间内的蒸气含量有较大的影响，也就是虚水位。在这一点上，操作要特别注意：

1.1在调节燃烧时，不能突然加大或降低。加入油枪时，水位应该维持在较低的水平，以免因锅炉水的泡沫增多而使其快速膨胀；如果燃烧量降低，则恰恰相反。

1.2当锅炉水开始膨胀时，可以通过开启大连排水阀或分集箱的排水阀，将系统中的冷水排出，加强水循环，并改善汽包的上壁面温度。

1.3在汽包压力为0.18-0.35 MPa的情况下，按顺序将全部气门关闭。在操作过程中，应加强与控制室的联络，避免因蒸汽压力上升而引起的水位骤降

1.4当压力上升后，开启主汽管排泄并投入旁通时，水位要保持在低位，以免因汽包压力、饱和温度下降引起的工质瞬间汽化，造成大量的气泡，从而造成水位快速上升。在逆向作业时，水位要保持在较高的水平。当高压旁通开启时，水位在下降通道内，所以可以对水位的升高进行控制，同时高压旁路重新开启，这时的假水位转换就结束了，汽包水位明显降低，因为蒸汽流量的急剧增加和供水量的减少

1.5因为不采用电泵起动，所以要对小型汽轮进行冲击起动，并对其进行加热，这样可以在任何时候对汽轮转速进行控制。采用15%的给水旁通调节阀，可以调整液面，保证汽泵出口和汽包的压力差。同时，要使电泵处于最佳的待机状态，做好高水位时的快速给水和排泄事故的预报

2.汽轮机冲转､并网阶段的水位调整

因高压主气门起动，汽轮机在起动前必须先从旁通出来。旁通阀关闭后，随着燃烧的减弱，水位会产生一个虚假的下降过程。而在汽轮机冲击起动及并网过程中，蒸汽侧阀开启会导致虚水位升高，所以在冲击起动及联网过程中，水位应该保持在-50--100毫米以下。这时，水位已进入下行通道，不然的话，水位的上涨会更厉害。而电站锅炉的水位保护工作范围是-230毫米或+230毫米，所以在并网之前，一定要把锅炉的水位降到最低。在汽轮机紧急起动后，蒸气的数量持续上升，因为蒸汽在透平机内的运行。这时，15%给水旁通调节阀的转速和开度要按汽包水位和压力进行调节。在45 MW负载之前，将15%的供水旁路调节阀转换到主回路，也就是从压差调整到速度调节，并使水位及时的自动启动。在主汽流量超过250 t/h的情况下，检测汽包水位控制由“单脉冲”向“三脉冲”自动控制

3.并泵过程中的水位控制

在机组起动或蒸汽泵正常运转时，操作人员必须在蒸汽泵、电动泵和三泵之间进行联合作业。不管是将电泵合并到系统中，还是将蒸汽泵合并到系统中，都应该考虑下列问题：

3.1在合理的负载条件下，应注意汽包水位，给水流量，各泵流量及速度，泵出口压力，再循环开度等关键指标的变化

3.2调节包含在该系统中的供油泵的出口压力，在系统压力接近时，开启泵出口的电动阀门，并且调节转速，避免大量的水流入供水系统。若操作范围太大，不但会造成水位的剧烈波动，而且会使高压加热器的凝结容量大大提高，造成高压加热器的 HHH保护动作，造成不必要的事故。在两个水泵的输出停止后，进入自动运行状态，并确定汽包水位是否正常。

3.3系统内的水泵应该是自动化的，监测它的转速命令，使其能够自动地、正常地做出反应，它的流量要比泵再循环的自动开始流量大，并且可以避免由于再循环的参与而使汽包水位调整的品质降低。在一定的开口处，如果负荷很小，可以人工地进行循环。

3.4必须对出水的供油泵进行人工控制。当减低输出时，要注意回路控制阀的自动反应。反之，改为人工调整，使其流量超过最小的保护流量，避免再次循环突然全开造成汽包水位失控

3.5若小型汽轮机进汽管路上的单向阀在装配时出现故障（脱落或阻塞），则小型汽轮机的输出功率会降低，快门前面的汽压也会降低，小型汽轮机的低气压也会全部开启。在指令与反馈误差达500转/分时，蒸汽泵由“锅炉自动”向 DEH “速度自动”自动转换；在误差达1000转/分时，气泵控制系统会自动转至 DEH的“软式人工操作”，使小型机器在滑压下运行，使其失去控制。这时“锅炉自动”应重新启动，使小型汽轮进入“闭环”控制，同时要注意其它汽泵是否有自动反应。如发现是单向阀失效，则立即将小型涡轮转至其他汽源，或转至电泵工作。

4.停机过程中的水位控制

在180 MW负载下，不采用电泵关闭，一台汽泵的汽源转换成副汽轮；150 MW时，电动水泵必须联锁，并应开启其出口电动阀门，以防止四个抽汽源的汽油泵在脱开时自动起动，从而产生不必要的干扰。在45 MW左右的负载下，要适时地把水位调到15%左右的分流。当滑移参数停止时，汽轮机的压力调整阀位置也要调整到对应的负载开度，避免汽包水位过高造成汽水过多。当锅炉熄火加满水后，应立即停止汽泵的压力，避免沿管道阀门的渗漏，使水流入涡轮。

5.机组发生RB时的水位控制

当机组正常工作时，若主副设备出现故障，多层送煤机将被协调切断，并在一定程度上降低负载率，使其最大功率输出。汽包水位的控制对 Rb的成败至关重要。在 RB、 RB阶段，1~2个磨煤机的跳闸，使其燃烧骤减，气泡破裂，造成汽包水位的收缩。随着箕斗数目的增加，其下降趋势也随之增大。这时，要视情况而定，把油投入到稳定的燃烧中，同时要注意水位的变动。在后期水位升高的情况下，为了避免过高的调整，可以适当地降低水位的设置。在额定工作条件下，在汽泵 RB出现的情况下，电泵起动，电机的转速要快速升高，润滑油的温控油温应该在正常范围之内。若电力水泵不能正常起动，两个磨煤机同时跳闸，则机组的负载从600 mw/min下降到150 MW。四个抽汽压力的减小会对水泵的出水量产生很大的影响。为了降低工作物质的损耗，必须马上切断设备的排气、加热和辅助蒸汽；该装置可调至基础级，能迅速降低燃烧，同时燃烧稳定。同时，可以人工地将高压调节阀降至低负载（这时，小机组的进汽（四次抽）压力下降，汽泵的出力受到阻碍），从而使汽包进出口进入平衡。

6.高加保护动作出系时的水位调整

在常规操作过程中，当高压热水锅炉的 HHH保护操作退出系统后，锅炉的水位会先降低，然后再升高。一方面，由于汽包压力的突然上升和供水温度的骤降（90℃左右），汽包内的气泡减小，使汽包水位降低，同时还加入了“给水控制”的“给水自动”输出；另一方面，由于高压加热炉的出口，造成了负载和蒸气压力的急剧上升，需要人工迅速地降低煤量。在主汽压、负载降低的情况下，供水量已经远远超出了实际的供水量。同时，由于汽包中的水已经被加热、煮沸，汽包中的汽水在汽包中的沸腾速度加快，从而导致汽包水位急剧升高。操作人员要事先合理地调整汽包水位，使汽包水位保持在-50--80毫米之间，同时要注意给水流量、减温水流量、蒸气流量的均衡，避免因汽包水位升高而引起 MFT事故。在汽包锅炉水位调整中，维持其能源、物质等是调整水位的根本原则。要保证电厂的安全生产，必须对其进行准确的分析，并采取相应的措施。

7.结语

为了确保锅炉和汽轮机的安全运行，必须使汽包处于正常的水位状态。当汽包高度太高、蒸汽间隙变小时，蒸汽的载水量增大，蒸汽品质下降，造成过热器盐层沉淀，造成过热透平机的通流部位结垢。汽包高度过高或满水时，大量的水蒸气会导致汽包的温度迅速下降，对汽轮机的水压和汽轮机产生很大的冲击，甚至会导致叶片的损伤。汽包水位较低会造成锅炉水循环的破坏，而水冷壁的超温和过热；严重的水供应不足和汽包处置不当会造成大规模的炉管爆炸。汽包水位的稳定主要由进汽包的进水量和出汽包的出汽量之间的平衡来决定。同时，由于汽包水空间内的蒸气浓度的改变，使水位出现了一定的波动。为了更好地控制汽包水位，本文对一些典型运行条件及事故情况进行了分析。

参考文献：

[1]周亚飞.600MW亚临界汽包炉协调控制优化[J].中国电业(技术版),2015(06):45-48.

[2]杨曦.330MW供热电厂汽包炉水位测量及改进措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014(03):239-240.