馬來西亞民都魯209E聯合循環電站鍋爐汽包水位的補償計算

趙徐

【摘 要】馬來西亞民都魯電站位于馬來西亞Bintulu市Tanjung Kidurong鎮，沙撈越西海岸，面向中國南海。業主為馬來西亞Syarikat SESCO Berhad（SESCO）公司，本期項目擴建1套二拖一的燃氣-蒸汽聯合循環發電機組，主機按照“2-2-1”形式配置，即2臺原有燃氣輪發電機組，配2臺余熱鍋爐及1臺凝汽式蒸汽輪發電機組和相關輔助系統。

【關鍵詞】209E；聯合循環電站；鍋爐汽包水位

【中圖分類號】TM611.31；TK223.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）06-0166-02

1 鍋爐汽包水位的補償計算

鍋爐汽包水位是確保安全生產及提供優質合格蒸汽的重要控制參數。大型鍋爐由于蒸發量提高，汽包容積相對減小，水位變化速度很快，稍不注意就會造成汽包滿水位或燒干鍋。水位過低會影響自然循環的正常進行，嚴重時個別上升管會形成自然水面，產生流動停滯，致使水玲壁局部過熱而爆管。汽包水位過高，蒸汽空間減小，會使蒸汽帶水，蒸汽品質惡化，導致過熱器管內產生鹽垢沉積，管子過熱，金屬強度降低而發生爆破。汽包滿水時，蒸汽大量帶水，使蒸汽溫度降低，引起連鎖停車，嚴重時則會使汽輪機葉片受到水擊，造成設備損壞。因此，鍋爐汽包水位測量十分重要。

在鍋爐從啟動到正常符合的整個運行范圍內，汽包壓力變化很大，致使汽包內的飽和蒸汽和飽和水的密度變化很大。這樣就不能直接用壓差信號來代表水位，必須對壓差信號進行壓力修正。

該工程的2臺鍋爐共2臺汽包均采用單室平衡容器來測量水位，如圖1所示。

其中：ΔP/g為差壓變送器測量到的當前水位值，所以將差壓變送器內部的單位用帶HART協議的手操器改為mmH2O，量程改為實際的汽包高度L，因為3051C型智能變送器內部帶有計算功能，這樣相比原先按壓力Pa為單位的設置，消去了重力加速度g參與DCS邏輯計算而產生的誤差。

2 實際運行中遇到的問題和處理方法

（1）2臺鍋爐的高壓汽包和低壓汽包水位均按上述公式計算和補償后，我們發現低壓汽包在冷態情況下，差壓水位計測量的水位與雙色水位計觀測到的水位基本保持一致，但當啟動后汽包內壓力逐漸升高，二者漸漸出現偏差，反復檢查安裝情況都沒有發現問題。在工程師站在線監測DCS組態發現，出現的偏差剛好是由于補償計算而產生，經過仔細檢查邏輯發現，問題出在（ρ凝-ρS）和（ρW-ρS）對于汽包壓力的2個折線函數，這2個折線函數的初始汽包壓力設置在1.02 MPa，而該鍋爐低壓汽包的最高壓力只有0.8 MPa左右，沒有達到補償的最低壓力要求，所以低壓汽包水位不需要進行補償計算。在組態中去掉補償計算后，問題得以解決。

（2）2臺鍋爐的高壓汽包在冷態下，差壓水位計測量的水位與雙色水位計觀測到的水位基本保持一致，但當啟動后汽包內升溫升壓，雙色水位計觀測到的水位始終低于差壓水位計測量的水位。經過一段時間的觀察，發現此偏差是變量，且隨外界環境溫度變化較大，此偏差是環境溫度的一個函數，雙色水位計測量原理如圖2所示。

由以上幾組數據可知，當雙色水位計內溫度越接近汽包溫度，即324.7 ℃時，其指示偏差越小。

對于雙色水位計因溫度產生的偏差，我們給予該表加強保溫，使之同汽包內溫差降到最低，同時把觀測的經驗值和偏差產生原理告知運行人員，并將以上數據做成標志牌放在就地，以供參考，避免由于就地雙色水位計和DCS畫面顯示不對應而來回檢查，節省了人力和物力。

參 考 文 獻

[1]符慧林，劉凱杰，申忠利，等.基于改進遺傳算法的電站鍋爐汽包水位控制系統優化設計[J].電站系統工程，2013，29（4）：66-68.

[2]馬玉峰，賈民.大型電站鍋爐汽包水位優化運行控制的探討[J].中國鍋爐壓力容器安全，2000，16（2）：10-13.

[3]張立棟，薛長智，于婷俐，等.鍋爐汽包水位預測與控制研究進展[J].電站系統工程，2013，29（6）：9-11.

[責任編輯：陳澤琦]