300MW機組各種工況下鍋爐汽包水位調整的標準化操作規程

柏宏強

摘要：論述了300MW亞臨界汽包鍋爐在各種運行工況下汽包水位調整方法，對現場實際操作有指導作用。

關鍵詞：汽包水位 調整

How to Control the Boiler Vapor Pack Water Level and the Announcements for Different Condition

Bai Hongqiang （ Guizhou Jinyuan Chayuan Power Co.， Ltd. ）

Abstract： This paper deals with the method of adjusting the water level of the 300MW subcritical drum boiler in various operating conditions， which has a guiding role for the actual operation in the field.

Key words： boiler vapor pack water level， adjustment

黔北電廠4×300MW機組，1#、2#爐鍋爐型號：B&WB-1025/17.4-M，3#、4#爐鍋爐型號：DG1025/18.2-Ⅱ15，正常運行中1#、2#爐汽包水容積為25.4m3，3#、4#爐汽包水容積為32m3。汽包存水量相對較小，而蒸汽流量較大，容許變動水量就更少，如果給水流量發生波動，與蒸汽流量相差較大，易發生水位事故。如果鍋爐發生斷水，在30～40s中汽包水位就會消失，導致鍋爐干鍋現象，其受熱面被損壞。300MW機組在正常運行中，給水泵三臺，A、B兩臺汽泵并列運行，電泵備用，各帶50%負荷。水位計主要有三種：平衡差壓水位計（3只）、電極點水位計（3只）、就地水位計（2只），其中平衡差壓水位計三取中用于水位保護參考值，電極點水位計反映汽包水位變化的趨勢，就地水位計則是顯示汽包實際水位。而汽包水位保護及自動均以差壓式水位計所測量為基準，水位監視及控制均以差壓式水位變化進行 調節。

給水平臺組成：

給水大旁路：點火初期～30%負荷時使用；

主路（孔板門、電動門）：正常運行使用；

小旁路：現在用得很少。

1 300MW機組升爐過程中汽包水位的調整及 注意事項

升爐過程中主要有以下幾個過程對水位控制。

1.1 點火初期

點火初期，汽包水位控制較為簡單，一般采用大旁路調整。以調節給水大旁路調節門為主進行調節，即控制給水泵出口壓力值，維持給泵出口與汽包差值的穩定，用大旁路調節門控制給水流量，電泵供水時，主要是調整電泵勺管開度，維持電泵出口壓力與汽包壓力差壓在2MPa～3MPa，維持此差壓，利用調整大旁路調節門開度，根據實際水位進行調整，如果差壓較小，提升電泵勺管，差壓較大時，可以減小勺管開度。在該階段如果給泵出口與汽包壓差的維持不穩定，在調整汽包水位過程中，一邊用采用大旁路調門調整一邊用通過給泵勺管或調門開度進行調節水位，調節難度增加，并且思路不清晰，容易造成水位波動，從而導致水位事故，其注意事項：

1.1.1 在調整過程中，要清楚給水大旁路調節門線性度，在調節門各開度下給水流量變化量。

1.1.2 在調節過程中，給水調節門的開度變化，汽包壓力的變化，均會引起泵出口與汽包間壓差的變化，因此控制此壓差，是調整水位穩定首要因素。

1.1.3 由于各臺爐調節門線性度不一致，在調整過程中，一定注意給水流量的變化量。并且注意旁路通過蒸汽流量，汽機未沖轉前，蒸汽流量為零，此時給水流量與蒸汽流量的相匹配并不等于兩者的相等。

1.2 沖轉并網過程中

沖轉并網過程中，汽包水位可以維持低一點，因為沖轉的時候主汽壓力下降，或者汽機在沖轉時，由于過臨界轉速，升速率自動升高，而此時汽包水位會產生虛假水位，水位上升很快，這時可以聯系收小旁路調節門和降低勺管開度的方法維持水位正常。并且差壓可以維持低一點等手段控制。如果差壓維持過高，監視馬虎，可能引起水位波動大，引起操作幅度大，最終導致給水流量大幅度波動，無法尋找蒸汽流量與給水流量相匹配的平衡點。而且高旁開度有變化，此時蒸汽流量并不代表給水流量多少，應該考慮到旁路蒸汽流量，給水流量應是蒸汽流量加上旁路蒸汽流量。所以在收關旁路時候，應及時聯系調整水位調整人員，注意水位變化以及汽包、主汽壓力變化趨勢。如果主汽壓力上漲較快，盡量維持給水泵出口與汽包間壓差的穩定，并將收關高旁幅度減小，或減少油槍投入支數時，控制主汽壓力上升速度，滿足穩定水位調整要求。

1.3 并網后

并網帶初期負荷時，一定要聯系收關旁路以及注意主汽壓力變化。同時由于燃燒加強，為了控制汽溫，需要用到一定流量的減溫水，此時，減溫水流量對水位控制有一定影響。特別在低負荷下，影響較大，如果溫度控制不好，超前調節能力差，大幅度的開關減溫水很容易引起水位大幅度波動，造成水位事故。所以并網后，操作上特別注意協調聯系與燃燒的控制，控制氣溫要有超前意識。

1.4 切換主給水電動門

按設計負荷在90MW左右時，切換主給水電動門。將旁路切換至主路，從現在的操作中看，應注意以下兩種運行工況。

1.4.1 電泵單獨供水時。電泵調節靈敏度較高，調整范圍比較大，電泵出口壓力可以在0～20MPa變化，在電泵供水切換時，負荷在100MW～120MW切換，蒸汽流量加上減溫水流量在350t/h左右為宜，并且盡量將大旁路調節門開度大于70%時，在大旁路供水比較困難情況下切換最為理想。此時加強電泵參數監視，如果切換過早，泵出口壓力與汽包壓差維持較高，當主給水電動門開啟，若調整不及時，會造成電泵過負荷，水位上漲較快，引起高水位事故，另外，電泵由一個穩定工況突然變化到另一個工況，電泵本身轉速、工作油溫等會發生改變，參數變化太多，影響電泵供水安全運行。

1.4.2 汽泵單獨供水時。由于汽泵旋轉備用時，轉速3200r/min、鍋爐自動投入，再循環全開狀態，出口壓力有8.4MPa左右，已接近可調范圍的低限，在從旁路切換到主路時，應觀察汽包壓力，盡量滿足汽包壓力大于泵出口壓力進行切換，若切換過早，導致給水流量上升較快，造成高水位事故，否則，主給水電動門不能開完。

但不管是電泵或者是汽泵單獨供水，在切換到主路時，首先汽溫、負荷、主汽壓力穩定，汽包水位可以維持低一點，在開啟主給水電動門時，因為主給水電動門開啟時間約160s。注意觀察給水流量變化量，給水流量開始變化時，可以適當減小電泵勺管開度或者汽泵調門。如果給水流量增長速度還快，可以將主給水電動門復位，維持此開度，調整水位正常后再緩慢開啟主給水電動門。主給水電動門開啟后，給水流量無明顯變化，應立即確認主給水電動門是否已經動作。在整個切換過程中，監視給水流量、汽包水位變化，防止其大幅度波動，造成汽包水位變化大。當主給水電動門開啟完畢后，大旁路調節門不忙關閉，保持一定開度，防止主給水電動門實際沒有開啟，盲目關閉大旁路調節門，造成汽包斷水，發生水位事故。并且在此過程中，由于給水壓力減小，一定提醒調整汽溫的人員，注意其減溫水流量的變化。

1.5 并泵操作

并泵操作盡量選擇在主、旁路切換之后進行。在并泵過程中保持燃燒、主汽壓力以及負荷穩定。并第一臺汽泵：緩慢將汽泵調節門開大，注意前置泵流量以及出口壓力。當汽泵出口壓力接近供水壓力時，監視給水流量變化。現場實際并泵過程中，當汽泵出口壓力與供水壓力相差0.5MPa時，給水流量開始增大，汽泵開始供水，根據給水流量變化的情況可以緩慢減少電泵勺管開度，維持給水流量基本不變，當汽泵已經供水后，前置泵流量到260t/h時，可以適當收小汽泵再循環，但再循環不能一下收完，以20%速度進行操作，防止汽泵再循環收關太快，造成汽泵汽蝕，打不出水，導致汽泵退出系統工作，給水流量突然減少，引起水位事故。并泵后，將兩臺給泵前置泵流量調整平衡，泵負荷分配一致，防止在操作過程中，發生搶水現象。前置泵流量必須作為重要參數監視。

在并泵時，盡量選擇給水流量加上減溫水流量在450t/h左右并泵為宜，操作上較為方便。涉及對電泵、汽泵的操作框較少，避免存在一些誤操作，并且并泵運行后，兩臺泵前置泵流量均在250t/h左右，再循環沒有必要開啟，而此時調整水位主要就是用兩臺汽泵的調門或電泵勺管進行調節，調整對象較少，操作比較方便。

1.6 切泵操作

并第二臺汽泵，切除電泵運行，前提是當電泵和汽泵并列運行，水位穩定才允許并列第二臺汽泵，同樣通常采用自動/手動方式下，一般采用手動并泵。

1.6.1 自動并泵：（一般情況下，電泵手動，汽泵自動）第二臺汽泵沖轉正常后，移交鍋爐之后，開啟待并汽泵出口電動門，逐漸提升汽泵出口壓力。待并泵出口壓力接近運行兩臺泵的出口壓力時，操作緩慢，當汽泵出口壓力接近或一致時，根據待并泵前置泵流量進行收關再循環，同時降低電泵勺管，逐漸降低電泵出口壓力，然后根據汽包水位、給水流量變化情況，將電泵負荷切換至待并汽泵上。直至電泵退出工作，全開電泵再循環旋轉備用。當兩臺汽泵運行穩定、并且前置泵流量平衡時，汽包水位穩定后將給水自動投入，進行手動/自動無擾切換。并且觀察自動跟蹤效果正常后再停電泵。

1.6.2 手動并泵：手動并泵其實與自動方式下并泵基本一樣。提升待并泵出口壓力，當待并泵出口壓力相近時，監視給水流量變化，發現增加后，手動減小電泵勺管開度，一邊增加汽泵調門、或關汽泵再循環，一邊減小電泵勺管開度，直至電泵出口壓力低于供水壓力，全開電泵再循環旋轉備用。

無論是手動還是自動方式并泵，都應注意：（1）并泵過程中主要的監視參數：各臺泵出口壓力、前置泵流量、汽泵調門開度、給水流量； （2）并泵整個過程中，給水流量與蒸汽流量相匹配；（3）并泵完畢后，兩臺汽泵前置泵流量相平衡（汽泵再循環全關），小機調門盡量保持一致；（4）并泵完成后投入自動時，一定注意壓力、水位較為穩定，并且汽包水位設定值與實際值相差較小情況下投入自動，進行無擾切換；（5）如果并上的汽泵再循環未完全關閉，可根據前置泵流量和出口壓力調整該泵的出力直至再循環關閉，并且將兩臺泵出力調整 一致。

1.7 開孔板門

按設計說明，機組負荷達到70%負荷時開啟孔板門，由于閥門本身結構以及安裝問題，此門容易卡澀，在事故情況下都不進行操作，當升爐過程中，負荷大于70%時，在開啟孔板門時候注意給水流量變化以及減溫水流量變化，及時聯系，提前作出調整，減少對水位和汽溫的擾動。

2 鍋爐滅火后汽包水位的調整及注意事項

鍋爐滅火后，在恢復過程中，如果汽包水位控制不好，很可能會導致汽包水位高+250mm造成跳機事故。鍋爐熄火的原因很多，很難杜絕鍋爐熄火事故，在鍋爐滅火不跳機情況下，如何順利將機組恢復，汽包水位控制是很關鍵的，以下是熄火后控制汽包水位的注意事項。

2.1 鍋爐滅火后，及時搶合電泵，電泵搶合成功后，先調整電泵勺管后關再循環，勺管開度多少，取決于系統背壓，也就是汽包壓力，如果背壓低相應電泵勺管開度小，如果背壓高相應電泵勺管開度大，所以在調整過程中，切記操作幅度不能過大，特別注意電泵電流、前置泵流量、工作油溫及各軸承 溫度。

2.2 電泵搶合后，維持給水流量300t～400t，連續供水，同時將給水切為旁路供給：關閉主路電動門，開啟旁路前后電動門，同時將旁路調節門約開到50%左右（視給水流量定），直至將主路電動門關閉后，將主路切換到旁路運行。在切換主旁路過程中，注意觀察給水流量的變化，防止旁路給水調節門（前隔離門、后隔離門）開不起（包括閥芯脫落、機務部分未動而電機空轉等）造成進水中斷：切換過程中如發現給水流量急劇下降到零（或接近于零）而泵出口壓力高于汽包壓力1MPa以上，旁路給水調整門已經開啟時，可以判斷可能是旁路給水調節門（前隔離門、后隔離門）實際未開起，此時應及時復位主給水電動門，如已經關閉，應及時開啟（根據給水流量先開到中間位）。然后派人檢查給水調節門（前隔離門、后隔離門）實際未開起的 原因。

2.3 當電泵啟動成功及時供水后，倒小機汽源必須等主旁路給水切換成功后才能進行，為了防止電泵發生故障，主旁路給水切換成功后立即聯系倒小機汽源，汽源倒換成功后逐漸切換為汽泵供水。當電泵啟動不成功或者之前失備，應立即進行倒小機汽源操作，汽源倒換完畢立即投入鍋爐自動交給鍋爐調節水位人員，及時調整汽泵向汽包補水。倒小機汽源操作的注意事項：倒汽源之前大聲聯系鍋爐當盤主操及調整給水操作人員，得到回復后進行操作；電泵能正常供水時倒汽源操作應將小機低壓調門關到20%左右進行，電泵不能正常供水時倒汽源操作應將小機低壓調門關到30%左右進行。即使電泵不能正常供水，需要倒小機汽源向汽包供水時，都必須立即將給水主路切為旁路運行供水。

2.4 在汽包水位回升過程中，逐漸降低給水流量，減少電泵勺管（汽泵調門、旁路給水調節門）開度，維持汽包正常水位，盡量控制汽包水位在-50mm～0mm，如果汽包水位回升較快，及時關閉給水旁路調節門或降低電泵勺管、汽泵調門開度，減少給水流量以控制水位回升的速度，防止水位回升過快造成高水位（水位回升到-150mm以內就必須控制住回升速度，讓其可控）。

2.5 當汽機聯系倒換某臺小機汽源時，一定注意給水流量變換情況，防止在操作過程中，由于小機調門未關下的情況下就開啟進汽門，造成小機轉速飛升，出力增加直接并入系統，導致給水流量急劇上升，汽包水位高等異常情況。調整水位人員必須隨時注意給水流量、電泵出口壓力、A和B汽泵出口壓力、汽包壓力、各臺泵前置泵流量等參數，防止系統背壓發生變化時造成泵突然并入系統或退出系統，給水流量大幅度波動造成水位事故。

2.6 如果小機汽源切換完畢后，DEH鍋爐自動投入移交鍋爐操作后，可及時將電泵切換到氣泵進行供水，將電泵退出系統運行。

2.7 點火成功后，汽包水位控制較為簡單，在大旁路調整。以調節給水大旁路調節門為主進行調節，即控制給水泵出口壓力值，維持給泵出口與汽包差值的穩定，用大旁路調節門控制給水流量，若電泵供水時，主要是調整電泵勺管開度，汽泵供水時，主要是調整汽泵調門開度，維持泵出口壓力與汽包壓力差壓在2MPa～3MPa，維持此差壓，利用調整大旁路調節門開度，根據實際水位進行調整，在該階段如果給泵出口與汽包壓差的維持不穩定，在調整汽包水位過程中，一邊用采用大旁路調門調整一邊用通過給泵勺管或調門開度進行調節水位，調節難度增加，如果思路不清晰，容易造成水位波動，從而導致水位事故，其注意事項如下：

2.7.1 在調整過程中，要清楚給水大旁路調節門線性度，在調節門各開度下給水流量變化量；

2.7.2 在調節過程中，給水調節門的開度變化，汽包壓力的變化，均會引起泵出口與汽包間壓差的變化，因此控制此壓差，是調整水位穩定首要因素。

2.8 初期帶負荷時，一定要聯系收關旁路以及注意主汽壓力變化。同時由于燃燒加強，為了控制汽溫，需要用到一定流量的減溫水，此時，減溫水流量對水位控制有一定影響。特別在低負荷下，影響較大，如果溫度控制不好，超前調節能力差，大幅度的開關減溫水很容易引起水位大幅度波動，造成水位事故。上述操作的協調需要特別引起重視。

2.9 切換主給水電動門，不管是電泵或者是汽泵單獨供水，在切換到主路時，首先汽溫、負荷、主汽壓力穩定，汽包水位可以維持低一點，在開啟主給水電動門時，因為主給水電動門開啟時間約160s（各臺爐可能略有差別）。注意觀察給水流量變化量，給水流量開始變化時，可以適當減小電泵勺管開度或者汽泵調門。如果給水流量增長速度還快，可以將主給水電動門復位，維持此開度，調整水位正常后再緩慢開啟主給水電動門。在整個切換過程中，監視給水流量、汽包水位變化，防止其大幅度波動，造成汽包水位變化大。當主給水電動門開啟完畢后，大旁路調節門不忙關閉，保持一定開度，防止主給水電動門實際沒有開啟，盲目關閉大旁路調節門，造成汽包斷水，發生水位事故。并且在此過程中，由于給水壓力減小，一定提醒調整汽溫的人員，注意其減溫水流量的變化。

2.10 并泵操作盡量選擇在主、旁路切換之后進行。在并泵過程中保持燃燒、主汽壓力以及負荷穩定。并入汽泵時：緩慢將汽泵調節門開大，注意前置泵流量以及出口壓力。當汽泵出口壓力接近供水壓力時，監視給水流量變化。現場實際并泵過程中，當汽泵出口壓力與供水壓力相差0.5MPa時，給水流量開始增大，汽泵開始供水，根據給水流量變化的情況可以緩慢減少運行泵出力，維持給水流量基本不變，當汽泵已經供水后，前置泵流量到260t/h時，可以適當收小汽泵再循環，但再循環不能一下收完，以20%速度進行操作，防止汽泵再循環收關太快，造成汽泵汽蝕，打不出水，導致汽泵退出系統工作，給水流量突然減少，引起水位事故。

2.11 將兩臺給泵前置泵流量調整平衡后，可聯系熱工人員檢查后投入給水自動。

2.12 鍋爐滅火后恢復負荷速度較快，因此給水主路孔板門在鍋爐滅火后可以不進行操作。