300MW机组汽包水位的调节 

300MW机组汽包水位的调节

300MW机组汽包水位的调节

我厂300MW机组投产以来，多次出现汽包水位事故造成机组非计划停运，对我们的安全、经济运行构成较大威胁，发电部在收集相关资料，收集部分有经验运行同志意见的基础上整理出此份技术方案，供集控值班员参考。 一、保持汽包水位的重要性

维持锅炉汽包水位是保证锅炉和汽机安全运行的重要条件之一。 当汽包水位过高时，由于汽包蒸汽容积和空间高度减小，蒸汽携带锅水将增加，因而引起蒸汽品质恶化，容易造成过热器积盐垢，引起管子过热损坏；同时盐垢使传热热阻增大，引起传热恶化，过热汽温降低。汽包严重满水时，除引起汽温急剧下降外，还会造成蒸汽管道和汽轮机的水冲击，甚至打坏汽轮机叶片。汽包水位过低，则会破坏炉水的正常循环，使水冷壁的安全受到威胁；如果出现严重缺水而又处理不当，则可能造成水冷壁爆管。

300MW单元机组的锅炉，汽包的相对水容积变小（我厂300MW机组汽包水容积为54m3，正常运行时水空间容积仅为23m3左右），容许变动的水量就更少，如果锅炉给水中断而继续运行，在几秒到十几秒内汽包水位计中的水位就会消失。即使是给水量与蒸发量不相平衡，在几分钟内也可能出现锅炉满水或缺水事故，可见对于容量较大的锅炉，汽包水位在任何时候都是必须严密监视的重要参数。

二、影响汽包水位变化的主要因素 1、负荷变化对水位的影响

2

负荷变化缓慢，锅炉燃烧调整和给水调整也协调配合时，水位变化是不明显的。但当负荷突然变化时，水位会迅速大幅度变化。

当负荷突然增加时，汽压将迅速下降，这时一方面使汽水混合的比容增大，另一方面使饱和温度降低，炉水和水冷壁金属放出部分热量，促使生成更多蒸汽，汽包水空间汽泡数量剧增，汽水混合物体积迅速膨胀，促使水位上升，形成虚假水位；虚假水位是暂时的，因为负荷增加，炉水消耗增加，炉水中的汽泡逐渐逸出水面后，汽水混合物体积又将收缩，所以如果给水量未随负荷增加时，水位又将迅速下降。反之，当负荷突然下降时，水位波动过程相反。

实际上虚假水位只有在锅炉工况变化较大，速度较快时才能明显察觉出来，在锅炉出现灭火和安全阀起座等情况下，虚假水位将达到很大程度，如果处理不当就会发生水位事故。

2、燃烧工况对水位的影响

燃烧工况的变化对水位的影响也很大。如燃料量突然增加，燃烧加强，水冷壁吸热量增加，炉水体积膨胀，汽泡增多使水位暂时上升，同时产汽量增加又会使汽包压力升高，饱和温度相应升高，炉水中汽泡数量将减少，水位又会下降；汽压升高又引起蒸汽流量增大，在汽机调速系统未动作之前，发电机有功负荷增大，如果不加以人为干预，水位进一步降低。所以正常情况下应尽量投入机组协调控制，保证机组负荷稳定。如果炉内燃烧减弱，对水位影响与上述过程相反。

3、给水压力

如果给水系统运行不正常使给水压力变化时，将使送入锅炉的给

3

水量发生变化，从而破坏了给水量和蒸发量的平衡，则必将引起汽包水位的波动，在其他条件不改变的情况下。给水压力高使给水量加大时，水位升高；给水压力低使给水量减少时，水位下降。

4、汽包的相对水容积

汽包越大，汽包内正常水位情况下储水量就越多，水位变化速度就越慢。由于300MW机组相对水容积大大减少，水位变化速度很大。锅炉负荷越高，即产汽量越大，水位变化速度也越大。

影响汽包水位的因素还很多，是一个复杂的过程，需要在实际工作中不断探索总结。

三、给水调节系统

给水三冲量调节系统调节器接受汽包水位、蒸汽流量、给水流量三个信号，其中汽包水位是主信号，给水量是反馈信号，蒸汽量是前馈信号。在给水自动投入时，当蒸汽量增加，调节器立即动作，相应增大给水量，能有效克服或减小虚假水位所引起的调节器误动作。当水位变化或蒸汽量变化引起调节器动作时，给水流量信号是调节器的反馈信号；然而当给水流量自发变化时（如给水压力波动），调节器也能立即动作调节机构，使给水量迅速恢复到原来的数值，从而使汽包水位基本不变，从这个意义上讲，给水流量还起着前馈作用，所以给水信号在三冲量给水调节系统中既具有反馈信号作用，同时对给水流量的扰动来说，又具有前馈信号的作用。因此，在给水手动的情况下，在监视汽包水位主信号的同时，还应监视调节蒸汽流量、给水流量之间数值的平衡，不应偏差过大。

4

四、水位的监视和调节

1、充分理解影响汽包水位的因素

只有充分理解了影响汽包水位的因素，才能正确认识汽包水位波动的机理，根据相应情况作出相应的调整。

2、认识水位调整重要性

在开、停机、事故处理和并、退泵时必须专人控制调整汽包水位，在操作中认真监视水位，相互提醒。给水系统相关设备、自动调节、水位计、水位信号等出现问题应立即联系检修处理。

3、了解给水系统设备性能、调节特点

我厂给水系统配两台50％额定容量汽动给水泵，一台50％额定容量的电动给水泵，正常运行中两台汽泵运行，电泵投备用。给水操作台设有DN300主给水管路、DN125给水旁路和DN50上水与水压试验管路，正常运行使用DN300管路。锅炉负荷＜25％时给水为单冲量自动调节，用调门控制给水（注意：低负荷时不可同时投入给水泵和调门自动控制）；负荷＞25％时，给水自动切为三冲量自动调节，用给水泵转速控制给水量。汽动给水泵调节速度低于电泵调节速度。给水投自动时，水位设定值与实际值偏差大于15自动将跳手动。

4、正确认识虚假水位

运行中对虚假水位要有思想准备。如果负荷突然增加时，首先增加风量和燃料量，强化燃烧恢复汽压，然后再加大给水，以满足蒸发量的要求。但如果虚假水位很严重，不加以限制可能会造成满水事故时，则应适当减少给水量，同时强化燃烧，恢复汽压，在水位停止上

5