摘要：锅炉的汽包水位调整在发电厂集控运行中是极其重要的，汽包水位由于调整不当，将造成水位事故。为了使燃气电厂运行人员更好掌握操控，保证机组安全运行，对余热锅炉汽包水位调节的研究显得尤为重要。
关键词：燃气电厂余热锅炉；汽包水位调节办法；
余热锅炉（HRSG）卧式、自然循环、三压、再热、无补燃、全封闭的燃机余热锅炉，设烟气脱硝（SCR）装置，每台余热锅炉设置一个烟囱。主要由高、中、低压汽包、过热器、蒸发器、省煤器、再热器、高压给水泵、中压给水泵、烟气脱硝（SCR）、低压省煤器再循环水泵、烟气热网水水换热器、连续排污扩容器、定期排污扩容器及辅助设备等组成。
一、汽包概况
余热锅炉中汽包的作用在于：保证给水和炉水之间良好的混合；构成系统水循环所需要的水储备；允许启动时的水膨胀；保证汽水分离。汽水分离由两级组成，其中后面一级为钢丝网除雾器。由于汽包位于余热锅炉炉墙的外侧，所以不受热烟气影响。汽包和受热面间由管道焊接连接，可以保证管道的膨胀而不会对汽包产生不适当的应力。为保证汽包水位在启动时处于报警水位以内，有必要在燃机启动之前就将余热锅炉的水位降低到启动水位的位置。
二、燃气电厂余热锅炉汽包水位调节办法
1.余热锅炉上水操作对给水温度及流量有明确的要求，夏季上水时间不小于2小时，冬季不小于4小时，当水温与汽包壁的温差大于50℃时，应适当延长上水时间。在进行上水操作时，要根据余热锅炉实际情况进行冷态冲洗操作，以保证余热锅炉上水水质合格。燃机点火，余热锅炉升压阶段水位调整燃机在在点火时对余热锅炉汽包水位冲击比较大，实际经验水位控制在高压汽包-300mm、中压汽包水位-150mm、低压汽包水位控制-500mm。在点火升压过程中，由于余热锅炉热负荷增加，炉水是一个热膨胀的过程，因此在升压过程中汽包水位会有所上升，此时可在保证较高水位的情况下通过各蒸发器的疏水来调节汽包水位，避免汽包水位过高。正常在升压过程中汽包压力、水位受余热锅炉热负荷变化较大，也可理解为炉水热胀冷缩变化较明显，所以此时调节水位应多注意锅炉热负荷的变化情况。锅炉起压后有少量蒸汽流动，造成汽包水位缓慢下降，此时应根据蒸汽流量的变化调整给水流量，调整水位在合理范围内。旁路开启后，初期的压力对水位影响强于蒸汽流量对水位的影响，当旁路开启后有蒸汽流量但汽包压力会有所下降，因此汽包水位会虚高然后因蒸汽流量影响变大水位会下降，初期调整水位幅度很小。随着压力的升高、蒸汽流量的加大，水位调节的难度逐渐降低。旁路在开启阶段，要注意旁路调门开度的变化、汽压的变化以及给水流量的变化。由于旁路开度的变化对蒸汽压力有着直接且显著的影响，所以在操作旁路调门时应尽量缓慢且使调门开度变化均匀，避免由于大幅度调整而引起汽压急剧变化，从而使汽包水位失去控制。高压旁路与中压旁路的调节要配合进行，单独调整高压或者中压旁路都会引起汽压突变，从而产生虚假水位，给余热锅炉汽包水位的调节增加难度。一般在燃机发电机并网后主蒸汽压力上升速度加快，水位会出现一个虚假的低水位，且水位下降速度较快，此时可适当增加给水流量但需注意汽包不可上水过多，待水位稳定并有上升趋势后调整给水流量，维持蒸汽流量和给水流量相平衡，避免汽包水位大幅度波动。在升负荷阶段要注意燃机负荷上升使汽压逐渐升高，汽包水位会下降，而机侧调门打开会使汽压下降，汽包水位升高。这时要注意负荷与给水流量的关系，同时还要根据实际水位情况调整，待水位趋于稳定后，做到给水流量与负荷相匹配，给水流量与蒸汽流量平衡。随着燃机的负荷逐渐升高，当汽包水位满足三冲量自动调节投入条件时，应尽快将汽包水位调节至正常范围并投入自动调节。在水位自动调节投入后，要监视自动动作正确，水位调整稳定。
当水位自动调节不佳，水位大幅度波动甚至到达报警值时应及时解除自动并收到调整水位至正常。
2.运行操作的改进，为改进流量控制，我们首先以手动操作方式，通过多次启停机实践，找出流量控制的各项参数，并已取得成功．针对上述中压汽包水位出现较大波动的各个阶段的情况，可分别采取不同的处理方法。首先维持低水位启动，先将部分疏水阀切至手动，依次开启，从而减小中压蒸汽系统压力降低速度。严密监视中压旁路阀控制逻辑中的PI调节器输出值，在中压旁路阀开启之前将汽包水位放低，也可以将中压旁路阀切换至手动，缓慢开启中压旁路阀，以控制中压蒸汽系统压力降低速度。严密监视高压旁路阀控制逻辑中的PI调节器输出值，在高压旁路阀开启时，手动将中压旁路阀开启一个较小的开度，降低中压蒸汽系统憋压幅度．高压旁路阀开启时，中压汽包水位不能过低。严密监视汽轮机进汽匹配度，在汽轮机进汽前，将中压汽包水位放至低水位。
3.设置汽包启动水位及修改相关控制，参数设置汽包启动水位，中压汽包的正常运行水位现增设启动水位为中压汽包水位超过或中压过热蒸汽的流量大于24∥h，水位设定值由启动水位逐渐切换至正常水位，速度在点火前，操作员选择启动水位，并将给水调门投自动。运行表明，水位自动跟踪较好，不会出现较大波动。将汽包水位低低跳机延时从5s增加到180s，即使在高压旁路阀开启时将中压汽包水位压至低低跳机水位，也不会马上跳机，仍有3 min时间挽救，这时，可以采用手动开启中压旁路阀，加强补水等措施。将紧急放水阀的开启定值降低汽包高高水位跳机的危险。对于低压系统，可考虑机组起动时取消再循环泵运行的条件限制，由旁路三通阀调节出口烟气温度，待起动完毕后再将再循环泵投入运行。
4.二拖一机组停运一台燃机时首先进行退汽操作。退汽操作结束后，余热锅炉蒸汽压力由旁路调节，不再受汽机运行的影响。随着燃机在退汽后的降负荷操作，余热锅炉汽压逐渐降低。此时应控制燃机降负荷速率，防止余热锅炉汽压下降过快引起虚假水位。当余热锅炉汽包出现虚假水位时应暂时停止降负荷操作，待汽包水位调整稳定后继续进行降负荷操作。燃机发电机解列后，汽压会迅速下降，此时容易产生虚假高水位。为了有效控制余热锅炉汽包水位正常，在燃机发电机解列前应保持汽包水位在较低的位置，以应对可能出现的虚假高水位。燃机发电机解列后需要将旁路门全部关闭，在关闭旁路门的过程中，余热锅炉汽压会有小幅上升趋势。此时对旁路的操作应尽量缓慢，避免汽压大幅度变化，且要注意高压旁路和中压旁路配合调整，避免中压汽包压力失去控制从而导致汽包水位调节失去控制。在旁路门关全关的时候，汽包会出现虚假低水位，而且下降速度很快。为了防止汽包水位下降过多甚至下降至可见水位以下，在旁路门关至10%以下时应调节汽包水位在较高的位置，以应对旁路门全关时产生的虚假低水位。在旁路门全部关闭以后，保持小流量将高压、中压、低压汽包上水至高水位，避免汽包上下壁温差过大。
天津军粮城发电有限公司国内首台GE 9HA燃机目前正处于调试阶段，通过对余热锅炉汽包水位调节的研究对余热锅炉系统调试和后期的稳定运行奠定了理论基础。
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