鍋爐汽包水位變化的影響因素與調節分析

馮春雷

（大唐國際發電股份有限公司張家口發電廠，河北 張家口 075133）

一、影響鍋爐汽包水位變化的主要因素

鍋爐運行中，汽包水位主要受鍋爐燃燒本身和外界負荷的影響，處于不斷的變化。無論是蒸發設備的物質平衡關系被破壞，還是工質狀態發生變化，都會影響水位發生變化。同時，擾動量的大小和擾動的速度也會影響水位的變化。為有效控制水位，保證機組安全運行，需分析引起水位變化的各種因素。

1 安全門動作和鍋爐負荷變化的影響。鍋爐負荷是指鍋爐蒸發量，要想維持鍋爐內的水位穩定在恒定范圍，需要保證蒸發量與給水量之間的平衡關系。當安全門動作或鍋爐的負荷增加時，如果加水不及時或給水量不變，導致汽包壓力下降，汽水比容增大，汽水混合物體積膨脹，水位虛假上升，為恢復氣壓而過分加強燃燒，增大蒸發消耗，水位開始下降，形成先高后低的態勢。當安全門回座或負荷降低時，水位的變化過程則相反。

2 燃燒工況變化的影響。燃燒工況的變化，通常是由于燃燒不良、給煤量不穩定造成的。在外界負荷和給水量不變時，爐內燃燒加強，氣泡增多，體積膨脹，水位上升，隨著繼續加熱，飽和溫度隨之上升，氣泡減少，水位下降，出現水位暫時升高而后下降的現象；反之，出現水位暫時降低而后升高。因此，水位波動的大小，與燃燒工況改變的強烈程度有直接關系。

3 給水壓力變化的影響。給水壓力發生變化，導致給水流量的大小發生改變，從而破壞了給水量與蒸發量之間的平衡關系，引起水位變化。給水壓力與給水流量和水位的變化成正比，給水壓力的增減決定著水位的升降。若給水壓力低于汽包壓力，汽包則無法進水，造成鍋爐嚴重缺水。若給水壓力波動過大，將使給水自動調節器失靈，無法發揮作用。同時，給水泵故障、給水門故障、給水管道破裂等均使給水壓力降低。

4 爐水品質對水位變化的影響。爐水的處理過程不規范或鍋爐排污不及時均會影響爐水品質，尤其是不合格的爐水長期運行，使其含鹽量增高，導致蒸汽污染、水冷壁受熱面結垢或腐蝕。同時，由于爐水中含有懸浮物及油脂等雜物以及含鹽濃度過高，使得蒸汽泡不易破裂而形成大量泡沫，造成水位急劇升高并產生強烈的波動。

5 鍋爐汽水管道泄漏或排污閥不嚴密。鍋爐汽水管道發生損壞，連續排污門或下聯箱放水門關閉不嚴時，均會消耗或泄漏大量的爐水和蒸汽，引起水位下降，引發缺水事故。

6 水位計不準確。水位計是判斷水位的重要依據，當水位計發生損壞或出現故障，水位計讀數則不準確，也就無法判斷水位的真實性。若水位計水連通管堵塞或泄漏，則水位計指示偏低或不動；若水位計汽連通管堵塞或泄漏，則水位計指示偏高；若汽包間溫度過低，表管凍壞，則水位計指示錯誤。另外，云母水位計泄漏或電接點水位計電源中斷等均影響水位計的準確性。所以在鍋爐運行時，應對水位計進行嚴格的監視、校對、沖洗和維護，及時發現水位計的問題并進行處理，時刻保持水位計的指示正確、反應靈活。

7 給水自動失靈，操作人員手動調節失誤。個別測點超限產生壞點，導致操作消退而使給水壓力過高，或是定期倒換給水泵以及給水自動調節系統故障，均會引起給水自動失靈。這時如果操作人員手動操作不當、調節不及時，或調節時忽視給水量與蒸汽量的匹配程度和水位的變化趨勢，則會導致給水量不準確，造成水位波動。

二、鍋爐汽包水位的調節和控制

水位調節的基本原則是維持鍋爐汽、水平衡。在水位低于正常時，調節給水量使之大于蒸發量；在水位高于正常時，調節給水量使之小于蒸發量，從而使水位趨于穩定。筆者通過多年的一線工作實踐，結合本單位機組運行期間的水位調節，總結出以下幾點汽包水位調節的方法。

1 汽包水位的常規調節

鍋爐點火后，根據水位的變化，參考給水泵的轉速和定排量，連續給鍋爐上水，使水位趨穩；投入、切除低壓旁路，水位波動較小，但投入、切除高壓旁路時，要盡量控制水位，緩慢開啟高壓旁路；汽輪機沖轉前通過點動方式關閉高壓旁路，但需將水位穩定在工藝范圍內，當水位下降速度太快時，需停止操作，待水位穩定在工藝范圍內時，再繼續操作，直至關閉所有的高壓旁路；當給水旁路切換至主路時，應先將給水泵的出口壓力適當調低，但需注意要高于省煤器入口壓力，然后再開啟主給水電動門，調節給水泵轉速，恒定省煤器入口壓力和給水流量，防止水位擾動，待水位趨穩后關閉給水旁路門，避免主給水電動門磨損和撓動太大；發電機并網時，需適當增加燃料量，并網后，根據汽壓變化情況，微調燃料量，確保水位的平穩。

2 異常工況下，汽包水位的調節（1）單臺給水泵跳閘。檢查電動給水泵是否聯啟，如果沒有改為手啟，快速增加運行泵和電動給水泵的出力。如機組負荷較大，應即刻停止一臺制粉系統運行，降低負荷，但在汽壓開始上升時，降負荷速度需變慢。操作人員要時刻察看水位計顯示值，當水位上升時，適度減小給水流量，避免鍋爐滿水事故的發生。（2）排粉機、磨煤機、送風機、引風機跳閘。根據其變化規律，先低后高進行緊急處理，嚴密監視給水自動調節，增大給水流量，當水位下降速度放緩或開始回升時，減小給水流量。此過程中若給水調節跟不上變化，則改為手動調節。（3）排粉機風壓突升。先減少給水流量，當水位上升速度放緩或開始下降時，增大給水流量，效果不佳時，改為手動調節。在啟動排粉機前，先做好機爐側聯系，保持高水位，然后開啟一次風擋板。排粉機啟動后，提升風壓要緩慢平穩，并根據水位的變化增減給水流量。（4）高加事故解列。高加事故解列后，在負荷不變的情況下，汽壓是先高后低，水位是先低后高，此過程應嚴密監視給水自動調節，根據汽壓的波動快慢，做好超前調節。（5）鍋爐缺水時，水位下降，應切除給水自動，利用手動搶水，減少燃料量，關閉連續排污門，嚴重時停止一臺爐水循泵或增開備用電泵。如搶水調節無效時，應停爐檢查，確認無異常后，鍋爐重新啟動。鍋爐滿水時降低給水泵轉速，開啟事故放水門，嚴重時是停運一臺給水泵。如調節無效時，應緊急停爐，全開過熱器、主蒸汽管疏水閥，開啟省煤器再循環閥，關閉減溫水門，對汽水系統進行全面檢查，正常后再重新點火啟動。

結語

總之，影響鍋爐汽包水位變化的因素很多，需加強鍋爐運行管理。在運行中當發現汽包水位大幅度變化時，應迅速采取措施，將水位控制在工藝范圍內。同時，操作人員應認真監視水位的變化，根據工況的變化做好對汽包水位的預先調節，確保機組的安全穩定運行，避免發生事故，從而節省生產成本。

[1]陳紅光.論300MW機組鍋爐汽包水位調節[J].黑龍江科技信息，2011（04）.