锅炉运行中，汽包水位的控制

公众号：垃圾发电搬砖工锅炉运行中，汽包水位是经常变化的。引起水位变化的原因，一个是锅炉外部发生扰动(如负荷的变化);另一个是锅炉

公众号：垃圾发电搬砖工

锅炉运行中，汽包水位是经常变化的。引起水位变化的原因，一个是锅炉外部发生扰动(如负荷的变化);另一个是锅炉内部发生扰动(如燃烧工况的变化)，当出现外扰或内扰时，将使蒸发设备的物质平衡(既蒸发量与给水量的平衡)遭到破坏，或者工质状态发生变化(当锅炉压力变化时，水与蒸汽的比容发生变化)，上述两方面的原因都能引起汽包水位发生变化。汽包水位变化的剧烈程度，不仅与扰动量的大小有关，而且还与扰动速度的大小有关。根据水位变化的根本原因，可归纳出影响水位变化的主要因素有锅炉负荷，燃烧工况和给水压力等。

影响汽包水位的因素：1. 机组负荷（主汽压）变化的影响 :负荷上升汽压下降时，由于汽包内锅水汽泡体积增大及饱和温度下降瞬间蒸发量增大造成汽包水位先上升，后随着蒸发量的增大水位会下降；负荷下降汽压上升则反之。2. 减温水量变化的影响 :汽温高增大减温水量时，会造成给水流量降低而使汽包水位下降；汽温低关小减温水调节门则反之。3.给水系统故障的影响 :给水泵跳闸会造成汽包水位急剧下降；除氧器压力低及除氧器水位低造成给水泵汽化会使汽包水位下降；给水泵转速控制失灵也会使汽包水位变化等。4. 燃料量变化的影响 :锅炉运行中加煤和投油枪时，会使汽包水位先上升，这和加煤幅度及投油枪只数有关，幅度大影响大幅度小影响小，也和锅炉负荷有关，负荷低影响大，负荷大影响小，后随着蒸发量的增大水位会下降；减煤量和撤油枪时水位变化相反。5.启停磨煤机的影响 :启动磨煤机时，会使蒸发加强炉水汽泡数增多造成汽包水位先上升，后随着蒸发过程的进行汽包水位会下降，启动不同磨煤机的影响程度不同；停止磨煤机运行时水位变化相反但磨的层次影响相同。6. 受热面泄漏的影响 :水冷壁、省煤器泄漏时，会使进入汽包的水量减少，导致汽包水位下降。7. 锅炉排污的影响 :锅炉开连排和定排时，使汽包存水量减少，汽包水位会下降。8.给水方式变化的影响 :主给水和旁路给水切换操作不当时造成汽包水位变化；给水泵倒泵、并泵操作不当造成汽包水位变化大。9.开关高旁的影响（同汽压变化一样）：当开高旁时由于主汽流量上升导致汽压下降，汽包内锅水汽泡体积增大及饱和温度下降瞬间蒸发量增大造成汽包水位先上升，后随着蒸发量的增大水位会下降；当关高旁时由于主汽流量下降汽压上升则反之。如果您喜欢我们的内容，请分享给您身边的五个朋友，让更多的人知道锅炉圈微信公众号！并加入我们一起分享锅炉运行知识，笑傲技术江湖！10 .高加的影响 :高加泄漏时使锅炉给水流量降低导致汽包水位下降；高加联成阀故障可能使给水中断或汽包水位下降。11.锅炉负荷：汽包水位的稳定与锅炉负荷的变化有密切的关系。因为负荷改变不仅影响到蒸发设备中水的消耗量，而且还影响到压力的变化，从而使炉水状态发生变化，引起它的体积也相应发生变化。如当锅炉负荷D突然增加时，在给水量G和燃烧未做相应调节之前，锅炉的气压和汽包水位的变化是:汽包水位开始先迅速升高，而后再逐渐降低。开始时升高的水位，称之为”虚假水位”。当锅炉负荷突然增加时，汽压将很快下降。这时一方面使汽水混合物比容增大；另一方面使饱和温度降低。由于饱和温度的降低，使蒸发管金属和炉水放出部分热量，生成更多的蒸汽。锅炉水容积中蒸汽含量增加，汽水容积膨胀，促使水位很快上升，形成虚假水位。虚假水位的产生只是暂时的，因为锅炉负荷增加锅炉水消耗量增加，但这时的给水量并没有随负荷的增加而增加，因此水位会随之逐渐降低；反之，当锅炉负荷突然降低时，出现的情况与上述相反。实际上，当锅炉工况变动时，水位暂时很快上升，从物质不平衡的情况看，蒸发量大与给水量，炉水不是多了而是相对少了，水位是很快要下降的。因此一般的处理方法是首先增加风煤，强化燃烧，恢复汽压，然后再适当加大给水，以满足蒸发量的需要。但是，如果虚假水位很严重，亦即水位上升幅度很大，不加限制就会造成满水事故时，还是应当先适当的减少给水流量，同时强化燃烧，恢复汽压，在水位停止上升时再加大给水量，恢复正常水位。如果您喜欢我们的内容，请分享给您身边的五个朋友，让更多的人知道锅炉圈微信公众号！并加入我们一起分享锅炉运行知识，笑傲技术江湖！12 、燃烧工况：在锅炉负荷和给水量没有变动的情况下，炉内燃烧工况发生变动多数是由于燃烧不良，给煤量不稳定等所引起的。燃烧工况变动不外乎有两种情况。一种情况是燃烧加强了，如当炉内燃料量突然增多，体积膨胀，因而使水位暂时升高，由于产生的蒸汽量不断增多，使气压上升，相对应的提高了饱和温度，炉水中的蒸汽泡数量又减少，水位又会下降，对于单元制锅炉，由于汽压上升使蒸汽做功能力提高了，而外界电负荷又没变化，因而汽轮机调节机构将调门关小，减少进汽量，于是锅炉蒸汽流量减少。此时由于给水流量没有变，因而将使水位又升高。另一种情况是炉内燃烧减弱，炉内燃烧减弱对水位产生的影响与燃烧加强的情况完全相反。13、给水压力：如果给水系统运行不正常，使给水压力变化时，将使送入锅炉的给水量发生变化，从而破坏了给水量与蒸发量的平衡，则必将引起汽包水位的变动。因此汽包水位与给水压力有关。

14、汽水共腾：15、省煤器汽化：

汽包水位调整注意事项：1.运行中汽包水位应维持在－50mm－＋50mm之间，运行中调整汽包水位时一定要注意给水流量与蒸汽流量的平衡（给水流量小于蒸汽流量），操作要平稳，正常情况下切记不可大幅操作以免造成失调，同时要注意减温水量的变化、连排开度的变化对水位调整的扰动，并注意工况变化对汽包水位的影响及时采取对策应变以防措手不及造成水位大幅度波动。为了使汽包内有足够的蒸汽空间，保证良好的汽水分离效果，以获得品质良好的蒸汽，一般规定汽包中心线以下150mm为零水位。正常上下波动范围为±50mm，最大波动范围不超过±75mm。汽包水位过高，则由于蒸汽空间太小，会造成汽水分离效果不好，蒸汽品质不合格。汽包水位太低会危及水循环的安全。对于安装了沸腾式省煤器的锅炉来讲，汽包中的水呈饱和状态，汽包里的水进入下降管时，截面突然缩小，产生局部阻力损失。炉水在汽包内流速很低，进入下降管时流速突然升高，一部分静压能转变为动压能。所以，水从汽包进入下降管时压力要降低。如果汽包的水位不低于允许的最低水位，汽包液面至下降管入口处的静压超过水进入下降管造成的压力降低值，则进入下降管的炉水不会汽化。如果水位过低，其静压小于炉水进入下降管的压降，进入下降管的炉水就可能汽化，而危及水循环的安全。汽包水位过低还有可能使炉水进入下降管时形成漏斗，汽包内的蒸汽从漏斗进入下降管而危及水循环的安全。所以，为了获得良好的蒸汽品质，保证水循环的安全，汽包水位必须保持在规定的范围内。

2. 锅炉燃烧调整一定要缓慢平稳，即加减煤量幅度要小且慢、启停磨煤机要尽量保持锅炉燃料量变化不要太大及投停油枪不要太快太多，使锅炉的蒸发过程平稳地过渡以减小对汽包水位的扰动，并注意不同层燃烧器负荷的变化对水位的影响。3. 机组加减负荷及开关高旁时不可过快，以免使汽包水位大幅度波动。4.由于控制系统现还不太完善，遇有汽包水位大幅变化时，应优先使用电泵转速操作框的快捷键，使用脉冲键不可连续点击，脉冲键应最多点击三次无反应应立即停止，以防止造成控制回路阻塞后使电泵转速突升或突降造成水位失调而引发水位事故。5. 正常大负荷运行中汽包水位应投入自动控制，不要轻易将自动解除，在异常工况下水位偏差大可将汽包水位自动解除，但在水位投自动方式下在各种工况下必须监视到位，发现自动不正常时随时解除自动手动干预。6.正常运行中当给水泵联锁投入时若运行中一台电泵跳闸时，备用泵自动联启且备用转速自动加至跳闸前运行泵转速和的一半，此时视水位情况手动调节水位待水位正常后再投入水位自动；当给水泵跳闸后3s内没有联启备用给水泵且机组负荷在50%以上时,将运行给水泵勺开至最大进行汽包水位的调节,汽机快减负荷至50%左右,但此时应注意电泵的转速和电流不要超过规定值。7.锅炉点火至30％负荷负荷期间汽包水位由给水旁路阀调节，当负荷30％时由给水旁路阀切换为主给水通过调泵方式控制汽包水位，切换时先将给水旁路阀全开后，通过调节给水泵的转速维持给水与汽包压差达1Mpa，且水位维持在－50mm左右基本稳定时开主给水电动门，电动门全开后关闭给水旁路调节阀，用给水泵转速视水位情况控制水位；当减负荷停炉过程中负荷达30％时，开给水旁路电动门后逐渐全开给水旁路调节门，用电泵转速控制水位基本稳定且维持给水与汽包压差达2.5Mpa时关主给水电动门，给水切为旁路控制；在主阀和旁路阀切换中要注意对锅炉汽温的影响，在适当的情况下视汽温情况切换。

锅炉的汽包水位由于调整不当，将造成两种水位事故。

一种是汽包满水事故，指锅炉汽包水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使锅炉蒸汽严重带水，蒸汽温度急剧下降，发生水冲击，损坏管道和汽轮机组。

另一种是汽包缺水事故，指锅炉水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却而发生过热爆管。

这种事故的发生轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉设备的严重损坏，因此，在机组正常启停和运行中通过科学的判断分析和正确的高水平的调整汽包水位，才能很好的防止恶性事故的发生和间接地降低发电厂的生产成本。

锅炉启动过程中汽包水位的调整 ：1）经过高加水侧锅炉冷态启动上水正常后，投入底部加热之前给电子水位计测量筒进行灌水，使电子水位能正确显示，防止在启动过程中水位误差过大造成汽包水位无法投入和MFT误动事故。 2）锅炉底部加热投入后，要及时投入汽包水位保护。当水位升高时，由保护打开和关闭汽包事故放水门，维持水位。3）锅炉点火后，茁于给水流量太小，没有充满主给水管道而不能正确显示数值，大多都显示为零。当流量超过80～100t／h时流量表才正确显示数值。在这个阶段，最好的上水方法是借助汽包水位的变化和给水泵转速的大小及定排量的大小来连续给锅炉上水，稳定汽包水位。 4）当汽轮机冲转前关闭高压旁路时，先将汽包水位稳定在较高水位80～100mm，用点动的方式关闭高压旁路。当汽包水位下降较快时，立即停止操作，待稳定后方可继续操作，直至高压旁路全部关闭。 5）汽轮机升速过临阶转速时，产生虚假高水位，应立即降低给水流量。当汽包水位显示值的小数点后第一位数字开始下降时，立即加大给水流量；当该数字再一次开始上升时，立即将给水流量降至平衡值，稳定汽包水位。6）15%给水旁路切换：（1）进行给水旁路至主路切换过程中，应先适当降低给水泵出口压力，使给水泵出口压力大于省煤器入口压力2MPa，然后开启给水主电动门并及时调节给水泵转速，保持给水流量和省煤器入口压力不变，防止水位扰动。水位调节稳定后关闭给水旁路门。 （2）进行给水主路至旁路切换操作过程中，应先开旁路调节阀前后电动截止门，待旁路调节阀前后电动截止门全开后关闭主给水电动门，同时调节给水泵转速和给水旁路调节阀，保持给水流量和省煤器入口压力不变，防止水位扰动。 （3）为防止主给水电动门开关中挠动过大，可利用就地点开／关的方式进行操作。为防止对主给水电动门造成磨损，不得用主给水电动门进行水位调整，不得长时节流运行。 7）尽早启动1台汽泵。但由于各种原因没有备用裹，机组负荷120MW时停止升负荷，否则将造成缺水停机事故。其它各负荷阶段，按照汽水平衡调节即可。

锅炉正常运行中汽包水位妁调整 ：1）正常运行时，保持给水压力高于汽包压力l.5～2.0Mpa，汽包水位应保持±20mm，最大允许波动范围±50mm。汽包水位达＋120mm时自动开启事故放水阀，汽包水位降至0mm时自动关闭事故放水阀。汽包水位允许高限为＋120mm（报警），低限一180mm（报警），汽包水位达千240mm或一330mm时MFT动作紧急停炉。2）给水泵最小流量阀正常情况下应投入自动，在自动故障情况下，最小流量阀开度不应小于10%，当给水泵出口流量小于148t／h时应打开最小流量阀，防止给水泵轴向推力过大或给水泵汽化。3）当给水泵最小流量阀内漏严重关闭手动门时，最小流量阀不得投入自动，防止给水泵在出口流量小于148t／h时，给水泵不跳闸，造成给水泵轴向推力过大或给水泵汽化。4）给水泵在机组稳定的情况下，应投入自动，但不能过于依赖自动。运行人员应加强监视，掌握自动跟踪情况。当自动运行不稳定时，应立即切至手动调节。在机组调峰、启动、停止、事故、磨煤机切换、给水泵切换、单台给水泵跳闸、高加解列、给水流量变送器故障等不稳定工况下必须注意观察和手动调节。5）无论在任何情况下，水位调节必须有专人负责调整，并且有1台CRT为水位调节专用不得有其它画面将水位调节画面覆盖，影响水位及给水泵运行工况监视。在正常情况下水位调节应以电子水位计为准，在事故或电子水位计故障情况下应以就地双色水位计为准。6）当2台给水泵并列运行时，应尽量保持2台泵出力平衡，调节过程中单台泵不得大幅度增、减出力，防止给水泵抢水，特别是1台汽泵1台电泵运行很容易发生抢水事故。7）一般情况在1台汽泵、1台电泵并列运行 的工况，不允许汽包水位投自动。投自动时只能投入1台电泵，因为电动给水泵与汽动给水泵调节特性不同，同时投入自动时水位调节扰动较大，只投入汽泵会造成给水流量突降事故。8）在调节过程中如果汽泵跳“就地”，应立即联系汽机将汽泵切至“遥控”，可通过MEH帮助调节，必要时可启动电动给水泵。9）给水泵切换：（1）给水泵切换前应解列水位自动，进行手动调节。 （2）给水泵切换过程中水位调节应由一定水位调节经验的人员进行调节。（3）备用泵启动后应空转检查运行10-30min正常后方可进行切换。 （4）在进行启动泵与预停泵负荷切换过程中，应保持“两个”不变。其一，保持锅炉负荷不变，即不得进行影响负荷的其他重大操作。其二，保持 总给水流量基本不变，缓慢增加启动泵转速，转速每升高一定速率，应联系汽机侧检查启动泵运行状况。当启动泵出口压力与待停泵接近，其出口己有少量流量时！降低待停泵转速，使待停泵负荷转移至启动泵，同时增加启动泵出力，保持汽包水位正常。 （5）进行启动泵与预停泵负荷切换结束之后，预停泵应继续保持较高转速和泵的出口压力，同时对启动泵进行带负荷检查，当确认启动泵运行正常后，方可降低预停泵转速后停止运行，以防止启动泵运行不正常跳闸后能及时将汽动给水泵带负荷。（6）切换中注意最小流量阀开度变化，在泵出口流量小于148t／h，最小流量阀未开（＞5％），延时10s给水泵跳闸。

10）在汽动给水泵运行的情况下，电动给水泵应处于良好备用状态，且做好定期试转工作。当单台汽泵跳闸电泵不联动时，应立即单操启动电动给水泵。11）汽动给水泵和电动给水泵的调节特性有着很大差异。汽动给水泵的调节特性为：升速率较慢、迟延性大，汽动给水泵在连续升速操作状态下，转速控制指令以每秒3％（即90rpm／s）的速度增加，但目标转速只能以15rpm／s的速度增加。通过计算，操作员大约需要30min就可将汽动给水泵转速指令从3000rpm／s增加到最高转速5700rpm／s，而目标转速从3000rpm／s升至5700rpm／s大约需要3min其迟延达2.5min。另外，汽动给水泵的实际转速滞后于目标转速，滞后量随给水泵转速增加而增大。根据汽动给水泵运行的综合要求，汽动给水泵在升速过程中，目标转速与实际转速的差值不得大于1000rpm／s，否则，汽动给水泵的控制方式将从“remote”自动切换至“local〃，操作人员将无法进行调节。电动给水泵的转速是通过液力偶合器进行调节，在连续升速操作状态下，转速控制指令以勺管开度每秒4％的速度增加，指令在25s就可达到100％，给水泵大约在70～80s可以达到满出力。