云艷飛
【摘 ?要】隨著我國社會發展對電力能源需求的逐步擴大,電廠對鍋爐的要求也越來越高。為了保證鍋爐生產的安全性、持續性,就必須保證汽包的水位正常。汽包的水位是保證鍋爐是否正常運轉的關鍵,也是鍋爐生產的核心。如何控制鍋爐汽包的水位是各大鍋爐生產廠家和使用企業最關注的問題。本文將結合筆者鍋爐管理經驗,對如何控制鍋爐汽包的水位及影響水位的因素進行相關探討分析,以供參考。
【關鍵詞】鍋爐汽包;水位控制;影響因素
鍋爐汽包水位的準確測量是水位投入保護和自動的前提條件,這就要求相應的汽包水位測量系統必須準確可靠。汽包水位過高會直接影響汽水分離的效果,以致飽和蒸汽濕度增大、甚至帶水,含鹽量增多,致使過熱器管壁和汽輪機葉片結垢,導致過熱器管壁被燒壞、爆管,以及汽輪機進水事故;水位過低,則破壞了鍋爐汽水自然循環,致使水冷壁燒壞,嚴重缺水時還會發生爆管,燒干鍋等重大事故。
一、鍋爐汽包水位影響因素
1.1給水壓力變化因素
給水壓力變化時,將使給水流量發生變化,從而破壞了給水量與蒸發量的平衡,引起水位變化。當給水壓力增加時,給水流量增大,水位上升;給水壓力下降時,給水流量減少,水位下降。給水壓力波動過大,將使給水自動調節器失調。水壓過低,則汽包進水困難,若給水壓力低于汽包壓力,給水將無法進入汽包,會造成鍋爐嚴重缺水。給水泵故障、給水管道破裂、給水門故障等均能使給水壓力降低,故應對給水壓力和給水流量嚴格監視,注意控制給水流量與蒸汽流量相適應。
1.2燃燒工況變化因素
燃燒工況的改變對水位的影響也很大。在外界負荷及給水量不變的情況下,當燃料量突然增加,水位暫時升高而后下降;燃料突減,水位暫時降低而后升高,這是由于燃燒工況的改變使爐內放熱量改變,而引起工質狀態發生變化的緣故。當燃燒強化時,爐水吸熱量增加,汽泡增多,體積膨脹,而使水位暫時升高。由于產生的蒸汽量不斷增加,使汽壓上升,飽和溫度也相應地提高了,爐水中汽泡數量又隨之減少,水位又下降。因此水位波動的大小,取決于燃燒工況改變的強烈程度以及運行調節的及時性。
1.3鍋爐負荷變化因素
汽包水位的變化與鍋爐負荷(蒸發量)的變化有密切關系,因為蒸汽是從給水進入鍋爐以后逐漸受熱汽化而產生的。當負荷變化時,蒸發受熱面中水消耗量發生變化,必然引起汽包水位的變化。當負荷增加時,如果給水量不變或增加不及時,則蒸發設備中的水量逐漸被消耗,其最終結果將使水位下降;反之,水位上升。所以水位變化的幅度反映了鍋爐蒸發量與給水量之間平衡關系相稱程度。當外界負荷突增或突減時,會引起鍋爐汽壓驟變,汽包水位會出現虛假水位,若安全門動作又會使水位升高。所以,當負荷驟變時,必須嚴密監視水位,預防水位事故的發生。
1.4爐水品質惡化因素
當鍋爐給水品質不合格長期運行時,或化學監督不當,爐水處理或加藥不當,以及鍋爐排污不及時等,將使得爐水含鹽量過大,不但會造成蒸汽的污染,而且會在水冷壁受熱面上結垢,甚至會腐蝕受熱面,同時由于爐水中的油脂、懸浮物或含鹽濃度過高時,蒸汽泡的表面含有雜質而不易被撕破,在汽包水面上產生大量泡沫,出現汽水共騰,使汽包水位急劇升高并產生強烈的波動現象。
1.5鍋爐汽水管泄漏或排污閥不嚴密
鍋爐受熱面管損壞(如爐管爆破、省煤器泄漏等),將消耗大量的蒸汽和水,如果負荷過大給水不能滿足要求時,將造成水位的逐漸下降,如果損壞嚴重將會造成鍋爐嚴重減水。鍋爐下聯箱放水門不嚴或連續排污門不嚴時,泄漏大量的爐水,也將會造成汽包水位下降,致使汽包發生缺水事故。
二、鍋爐汽包水位控制措施
2.1對虛假水位的控制
當外界負荷急劇增加時,起初水位上升,這時運行人員應當明確從蒸發量與給水量的不平衡情況來看蒸發量大于給水量,因而這時水位上升的現象是暫時的,不可能無止境上升,而且很快就會下降。因而切不可立即關小給水門,應當做好強化燃燒和恢復水位的準備。然后待水位開始下降時增加給水量,使其與蒸發量相適應,恢復正常水位。
2.2停爐過程中水位的控制
停爐過程中在控制減負荷的速度的同時,應相應的減少給水量,在減弱燃燒中,應預見性控制好虛假水位。在熄火后根據設備的具體情況準確限制給水量,防止水位過高。當停止向汽機送汽后用過熱器疏水或點火管路降壓、冷卻,應及時補上相應的水量,保持上部可見高水位。
2.3異常工況汽包水位的調整
單臺給水泵跳閘。馬上檢查電動給水泵是否聯啟,要沒有就改為手啟,增加電動給水泵和運行泵的出力。如機組負荷較大,應使一臺制粉系統馬上停止運行,減負荷,但在汽壓開始上升時,注意速度要慢,否則,可能造成虛假低水位進而擴大事故。汽輪機沖轉前關閉高壓旁路。汽包水位長期處在80mm~100mm,用點動的方式關閉高壓旁路。下降較快時,馬上停止操作,直至高壓旁路都關閉。汽輪機升速過臨界轉速時,產生虛假高水位后,迅速降低給水流量。當汽包水位十分位數字開始下降時,馬上加大給水流量;當再一次上升時,馬上降至平衡值,穩定汽包水位。
2.4當鍋爐受熱面泄漏時對水位的控制
機組運行中由于設計、制造、安裝以及受熱面超溫等各種因素造成受熱面泄漏時,如水冷壁管泄漏,省煤器管泄漏,過熱器、再熱器及管道泄漏等均會造成蒸汽量與給水量的不平衡導致汽包水位的變化。此時應該加強上水,觀察泄漏情況變化,注意燃燒的調整,如能維持汽包水位可適當降低機組負荷運行,報告上級申請停爐處理,等待停爐期間應加強監盤及巡回檢查,留意泄漏情況。但如果不能維持汽包水位,造成汽包缺水時必須立即停爐。因水冷壁泄漏停爐的應全停爐水泵,省煤器泄漏停爐的將省煤器再循環門關閉,且停爐后不應再上水,以免浪費水太大。
三、結語
汽包的水位就同生命系統里的人的血壓,必須控制在科學的規定范圍內,人要健康必須控制血壓在允許的范圍內,人要健康必須有強有力的心臟,熱網要正常運轉必須有鍋爐正常運轉的保證,人的血壓要正常才能保證心臟的強有力,鍋爐要正常運轉必須有汽包正常水位的保證,雖然影響汽包水位的因素有很多,但主要就是以上三點,只要在干擾汽包水位上下功夫,即使調節,有強烈的責任心,科學合理的調節水位,才能確保鍋汽包水位的正常,從而確保鍋爐的正常運轉,也從而保證熱網系統的正常運轉。為熱網系統的正常運轉提供可靠的保障。
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(作者單位:山西大唐國際云岡熱電有限責任公司)