高壓鍋爐汽包水位精準策略

張月響

摘 要：高壓鍋爐汽包水位在正常的范圍內波動，是確保高壓鍋爐安全運行的重要指標。由于高壓鍋爐的燃燒、負荷以及水壓等因素的變化，導致汽包水位經常會發生變化，水位波動速度快、水位過高等都會導致蒸汽帶水或是惡化，進而出現結鹽情況，嚴重時可能會對汽輪機葉片以及震動等造成損害，如果水位過低則會影響排污效果。因此，需要利用有效措施，提高高壓鍋爐汽包水位控制的精準性。

關鍵詞：高壓鍋爐；汽包水位；精準策略

高壓鍋爐汽包水位的精準性與企業的經濟效益、運行安全等存在密切關系。為有效提高高壓鍋爐汽包水位的測量精準性，人們嘗試了很多方法。本文主要是從影響其測量精準性的因素入手，進而提出有針對性的意見，希望可以提高其測量精準性，進而實現對汽包水位的良好控制，使其在高壓鍋爐運行中發揮應有的作用，從而保證企業安全運行以及經濟效益。

1 高壓鍋爐汽包水位的幾個概念簡述

高壓鍋爐汽包水位監測的精準性，與高壓鍋爐的運行安全和穩定存在直接關系，增加人們對汽包水位的重視度。關于汽包水位，有如下幾個概念需要操作人員了解：

1.1 重量水位

高壓鍋爐實際水位線之下的爐水，其中含有一些飽和蒸汽，這些飽和蒸汽的平均重度與汽包壓力之下的飽和水重度存在密切關系。假設汽泡在瞬間與高壓鍋爐的給水系統發生隔絕，汽包水空間的汽泡以及蒸汽都會移動到汽空間，而汽空間中形成的水滴則會進入到水空間之中，此時的汽包水位則為汽包重量水位。

1.2 實際水位

從汽包內部的工作情況來分析，汽泡內部較濕的部分看不到汽空間和水空間相連接的位置，但是能夠從中找出重度變化最大的點，這個點的位置就是汽包水位中的實際水位，而實際水位決定著蒸汽質量，并且是影響其質量的重要數據。

1.3 虛假水位

虛假水位，從其字面含義中可以看出，就是指不真實的水位。高壓鍋爐在運行時受到外界因素的干擾，導致汽包壓力突然下降，而爐水的飽和溫度也將發生下降，并且降低至壓力較低情況下的飽和溫度，此時爐水會發生較大的變化，釋放出較多的熱量用于蒸發汽化。這樣則會導致汽泡在爐水內部的數量增加，此時形成的汽水混合物發生膨脹，體積變化較大，水位快速上升，而這時的水位則是虛假水位。

1.4 指示水位

指示水位是指從云母水位計上觀看到的水位。[1]云母水位計中水柱重度會在散熱的情況下增加，此時的指示水位偏低。

在高壓鍋爐運行過程中，操作人員要想保證汽包水位監測與控制的精準度，則需要了解汽包水位的相關概念，進而根據概念判斷此時水位的真實性、是否在安全范圍內，若是出現異常便于及時進行調整。因此，在企業負責高壓鍋爐系統操作的工作人員，需要學習關于汽包水位以及高壓鍋爐運行安全性的相關知識，提高自身的工作能力。

2 影響高壓鍋爐汽包水位精準的主要因素

2.1 燃燒狀況產生的影響

當高壓鍋爐外界負荷沒有發生變化的情況下，加強燃燒時汽包水位則會出現暫時性的上升，而后再開始下降；當高壓鍋爐的燃燒情況減弱時，汽包水位則會出現暫時性降低，而后又開始升高。產生這一現象的原因是燃燒情況的改變導致高壓鍋爐釋放的熱量發生變化，從而導致整個系統運行發生變化。

2.2 鍋爐負荷產生的影響

蒸汽是水進入高壓鍋爐之后受到熱量的影響而形成，當負荷發生改變時，蒸發受熱面所消耗的水量也會隨之發生變化，此時汽包水位也會隨之發生變化。[2]負荷增加時，如果給水量增加數量不足以滿足蒸發需求，或是給水量沒有發生變化，蒸發設備中含有的水量就會逐漸減少，最終將會導致是汽包水位降低；反之，若是給水量增加，則會導致汽包水位逐漸上升。實際上，若是高壓鍋爐運行工況發生變化，只有引起相應的工況變化則會出現相應的汽包水位變化，或是出現虛假水位；同時，高壓鍋爐負荷變化速度與幅度越大，虛假水位的情況也就越明顯。

2.3 給水壓力產生的影響

若是在高壓鍋爐運行的過程中給水壓力改變，而此時給水閥門沒有隨之進行相應的調節，給水量沒有發生相應改變，將會對給水量與蒸發之間的平衡造成影響，進而引起汽包水位浮動，最終對高壓鍋爐運行的安全性產生影響。若是水壓過高，給水量將會增加，汽包水位則會在此時升高；壓力下降，給水量也會隨之減少，此時汽包水位則會下降。

3 確保高壓鍋爐汽包水位精準的策略

3.1 控制鍋爐虛假水位的措施

當高壓鍋爐運行時，若是外界對鍋爐造成的負荷突然增加，在開始時會導致水位上升，此時需要操作人員判斷蒸發量和積水量的平衡情況，蒸發量超過積水量，此時出現水位上升則是暫時性情況，不可能一直處于上升狀態，并且很快就會出現水位下降。因此，不可以立刻將給水閥門調小，而是應當做好回復水位以及提高燃燒效果的相關準備工作。而后在汽包水位開始下降時適當加大給水量，確保給水量與蒸發量保持平衡，進而恢復正常汽包水位，確保高壓鍋爐運行的安全性。[3]

3.2 啟動鍋爐時的水位控制

鍋爐在啟動過程中，由于點火升壓的原因變化較多，燃燒不穩就是啟動時的常見現象。鍋爐啟動時汽壓汽溫都會升高、排污量也會改變，并且下部聯箱需要放水，而這些變化都會對汽包水位產生一定的影響。若是此時調節器不能自動投入使用，則需要通過人工進行調節，故而需要加強水位控制，并且安排專業人員監控汽包水位計，注意與標準數值進行對比。

在啟動鍋爐時，根據系統運行的實際變化，可以按照在不同的階段采取控制措施：第一，點火升壓初期階段的控制措施。此時高壓鍋爐中水受熱汽化，容積開始膨脹，水位開始升高，但此時需要繼續排污，需要根據水位變化以及排污量確定是否需要補水。第二，點火升壓的中期階段。此時需要根據高壓鍋爐汽壓汽溫的變化以及排氣量，需要及時進行補水，增加高壓鍋爐中水的含量，而此時添加的燃料速度應以緩慢為主，并且預測可能發生的情況，避免水位下降。[4]第三，升壓后期汽包水位控制措施。鍋爐點火升壓后期有兩項重要工作內容，其一是新安裝或是經過大修的鍋爐對安全閥實施定鉈，其二是完成并汽。大修過后的高壓鍋爐通常采用改變燃料用量以及排污量的方式實現對壓力的控制。新安裝的鍋爐在投入使用時，在運行的過程中會導致大量的蒸汽突然開始外排，汽壓則會快速降低，進而出現虛假水位。

3.3 控制鍋爐運行過程中的水位

在高壓鍋爐正常運行的過程中，汽包水位調節主要需要調節給水測閥門來控制，即調節給水量調節汽包水位。水位較高時需要將給水閥門調小，水位較低時則需要將給水閥門調大。一般大型的高壓鍋爐有自動調節裝置，可以提高給水量調節的可靠性，并且確保汽包水位在正常范圍內浮動。

汽包水位的高低主要是通過監控水位計來監測，按照工作原則是以一次水位計的數據為準。在監控的過程中，應保證一次水位計可見，并且保證其清晰度；同時，采用的云母水位計監控時，其內部水位應有輕微的浮動，若是停止浮動，其原因可能是連通管堵塞，需要及時進行清洗，從而保證水位計的刻度清晰，便于觀察，并且保證汽包水位監測的準確性。

為確保汽包水位監測的精準性，除云母水位計之外，還需要在控制室中安裝電子水位監測的相關設備，包括機械水位表、電接點水位表等設備，確保汽包水位監測的可靠性。此外，還應安裝報警器、音響等，以便及時提醒操作人員，進而在第一時間對異常情況進行處理，提高高壓鍋爐運行安全性，有利于保證企業的經濟效益，提高其社會效益。[5]

總之，在高壓鍋爐運行的過程中，從科學的角度對汽包水位的變化情況展開分析，進而根據分析的結果采取科學、有效的措施進行控制，既可以實現高壓鍋爐的安全運行，提高鍋高壓鍋爐運行的質量和效率，并且降低其能源消耗。

3.4 停爐時水位控制措施

高壓鍋爐停止運行時，需要控制好減少負荷的速度，并且需要適當的減少給水量，在逐漸減弱燃燒工作的過程中，應預測可能發生的情況，進而對虛假汽包水位進行科學控制。在完成高壓鍋爐熄火之后，需要根據設備的實際情況來限制給水量，避免汽包水位過高。當不在向汽機送汽之后，可以通過點火管路降低壓力、或是通過過熱器疏水的方式，及時補充上所需要的水量，達到高壓鍋爐此時需要的水位。

4 總結

本文首先闡述高壓鍋爐汽包水位的幾個概念，其次分析影響高壓鍋爐汽包水位精準的主要因素，最后分析確保高壓鍋爐汽包水位精準的策略，即控制鍋爐虛假水位的措施、啟動鍋爐時的水位控制、控制鍋爐運行過程中的水位、停爐時水位控制措施等。可見，只有根據其影響因素，采取針對性措施，才能提高汽包水位的測量精準性，確保其控制效果。

參考文獻：

[1]李明玉.高壓鍋爐汽包水位精確測量探討[J].科技創新與應用，2018（15）：111-112.

[2]張育軍.汽包爐汽包水位的控制[J].山西科技，2018，33（01）：139-141+144.

[3]周永成.汽包水位檢測在超高溫高壓煤氣發電系統的應用研究[J].自動化與儀器儀表，2017（12）：120-123+126.

[4]李水發.GE9FA燃氣輪機余熱鍋爐高壓汽包水位下降速率分析及處理[J].福建建材，2016（11）：75-76.

[5]楊旭艷.斯克維思液位測量方案在鍋爐汽包水位的準確測量[J].儀器儀表用戶，2016，23（11）：42-44.