黄李伟
贵溪发电有限责任公司，江西 贵溪335400
摘要：本文主要阐述了600MW机组开机水位调整的实际工作中所遇到的问题，对机组安全运行所产生的影响。
关键词：经济性；安全性；干湿态；水位
0引言
随着新技术的不断推陈出新，600MW超临界机组的应用也越来越广泛，而机组从冷态到投入，干湿态转换是关键且不可避免的阶段，在此过程中水位调整问题一直是我们研究的方向。本文就超临界机组干湿态转换过程中有关水位调节方面的问题进行分析，希望对锅炉启动过程中如何避免水位调整不当引发MFT带来一定的参考价值。
1运行现状
1.1省煤器进口的流量不稳定
锅炉启动系统主要由汽水分离装置、炉循泵、贮水箱水位调节阀、炉循泵出口调节阀等构成。该系统主要负责锅炉在开机和停机时确保水冷壁温度控制在一定范围，防止其过热。同时可以让锅炉达到快速点火和升温升压的目的。但系统在湿态和干湿转换阶段时，省煤器进水量由给水泵和炉循泵共同提供，特别是升温升压后期，随着炉循泵出口流量的不断变化，导致给水流量发生大幅变化。若炉循泵出口调节阀和给水泵的上水旁路门开度不匹配，便会造成省煤器进水量不稳定，进而导致储水器中水位发生大幅波动。
1.2升温升压过程中汽压不稳定
在升温升压和启动并网初期，由于高压旁路开度与煤量以及负荷的不匹配，往往出现压力突增突降的情况，这是由于贮水箱本身体积较小，在压力突变的情况，虚假水位现象就会特别明显，一旦调整不当，就会引起炉循泵因为水位低跳闸，引发省煤器进口流量快速下降，继而触发MFT。
1.3水冷管壁壁温超限
在锅炉干湿态转换时，由于水煤比没有参考量，为了尽快脱离湿态工况，往往出现煤多水少的情况，此时很可能在转干态后，出现过热度、水冷管壁壁温大幅上升的情况，若通过增加供水的方式来降温，会导致分离器出口过热度降低，进而导致储水器水位上升，炉循泵重启，锅炉又返回湿态。
2综合分析
2.1有炉循泵情况
在有炉循泵的情况下，操作相对简单，但是操作时一定要搞清楚炉循泵出口调节阀、主给水旁路门，给水泵再循环门以及给水泵转速的关系，在遇到压力突升或者突降，或者燃烧情况突然大幅变化时，形成虚假水位或者水位真实下降时，根据上述几个阀门的特性依次进行调整。
第一：分析炉循泵出口调节阀，该阀瞬时关小时，由于短时进口不变，出口量下降，能起到短时使储水箱水位上升，但炉循泵出口调节阀幅度过大会可能造成给水流量低于保护值的风险。
第二：主给水旁路门，我厂该阀门的特性是在30-50%行程内流量变化明显，在往上开流量曲线趋缓，同时还和阀门前后差压有很大关系。
第三：给水泵再循环门，短时开小或开大会对给水流量有一定影响。
第四：给水泵转速，提高转速，给水流量增加，同时主给水旁路门压差增大，利于瞬时增加给水流量。因此转速的提高有一个过程，不能作为瞬时调整储水箱水位的应急工具，应根据负荷以及压力、压差，逐渐提高。
弄清楚之后，还要弄清水位高低的利弊，短时水位高并不会进入受热面中，同时加大溢流可以最终将水位控制在合理范围，但如果水位低，可能引起调炉循泵，继而导致给水流量低低，引发MFT。因此控制水位不低限是控制的核心，因此根据阀门特性以及负荷的逐渐提高，应该及时增加小机转速，同时出现水位低时，立即开大主给水旁路门作为首要条件，同时根据给水流量设当关小BR阀，必要时叫人关小再循环电动门。
2.2无炉循泵情况
在无炉循泵的情况下，我认为其中最大风险点在于受热面进水，因为水在初期大部分给水无法回收，溢流量非常大，当溢流调节阀出现故障，特别是指令在100%的位置，实际反馈为0时，若不及时发现，直接导致大量给水进入受热面，表现出来的现象是贮水箱水位长期在高位没有回落，分离器出口温度与受热面温度比较接近时，这种情况非常危险，往往导致受热面疏水进入外部疏水扩容器，而扩容器就会出现大量排水的情况，排水可能直接进入输煤皮带车间，引发输煤皮带等设备跳闸。因此在无炉循泵的情况下一定要提防此情况的发生。
3干湿态转换的几点改进措施
3.1通过现场经验总结湿转干范围
为维持稳定的湿态，通常使用增大旁路、增加燃煤量等措施，此时锅炉内热已经达到一定的负荷，只是热量的利用率较低。随着系统的运行，旁路不断减小，热负荷逐渐转移到机组内，甚至在锅炉转干之前其热负荷便超出了正常转干值，这将严重影响转干的顺利进行。以我厂为例，当其超临界机组的负荷达到180MW时，将燃煤量限制在80-90T/H，省煤器进口流量限制在750-800 T/H，可以使系统保持平稳的湿态，比较适合作为转干的起始状态。
3.2增减燃料量要平稳
在干湿态转换时，燃煤量需要根据实际情况进行即时的调整，但由于煤的燃烧有延迟效应，因此在进行燃料的增减操作时，要避免操之过急，以防供热的剧烈波动和水位的大幅度变化。同时根据现场情况，在湿转干之前，及时启动备用磨煤机，既可以防止运行磨煤机煤量顶出力同时也可以有充足的煤量使机组负荷脱离干湿临界区。
3.3及时调整炉循泵出口流量
在启动过程中，给水流量和炉循泵出口流量共同决定省煤器进口流量的大小，随着升温升压，给水流量不断增加，炉循泵流量不断降低，当湿转干之前，给水泵出口流量已经占主导地位，而目前炉循泵的自动控制系统是以贮水箱的水位为变量依据进行调节的，无法对系统整体情况作出综合、有效的判断，其调节幅度较手动模式偏差较大，而且缺乏精度，一旦水位过高或过低，将导致炉循泵的自启或自停。因此在干湿态转换前可以逐步降低炉循泵的出力至最低，这样当干湿转换完成后，及时出现炉循泵跳闸的情况，也不会对给水流量造成大的影响。
3.4把握好给水量与燃煤量的合理关系
超临界机组的干湿态转换是一个复杂的过程，与燃煤量、供水量等参数都有着密切的关系，调节其中任何一个变量，都会对其他变量产生一系列的影响。燃煤量与供水量之间存在一定的比例关系，例如我厂，限制省煤器进口流量为800T/H，燃料量为82T/H，然后由工作人员添加燃料，燃料增长速率约为2吨每分钟。燃料量累加的过程中，汽水分离器的水箱液会减少，再循环流量会降低到40-50T/H。汽水分离器进口位置的过热温度与饱和温度之差慢慢加大。在这个状态下，机组比较顺利地实现了干湿态的转换。
下面是以贵溪电厂#1机数据为例分析的一些数据：
分离器高度4.468m，储水箱高度：20.9m（￠672×120）
溢流总管（￠400*55）储水箱容积＝5立方米
溢流管单位截面容积= 0.07平方米
溢流阀开度 贮水箱排干时间
溢流管开至100% 1分22秒
溢流管开至50% 2分44秒
溢流管开至30% 4分31秒
溢流管开至20% 6分50秒
溢流管开至10% 13分40秒
也即在10%开度下溢流量为5.7*3600s/820s=25T/H，也就是在正常湿态下，如果蒸发量=给水量，如果有10%开度，则多增加25T/H给水量，但随着压力的提升，溢流管道排放的量逐渐将增加，调整时因根据实际情况来控制开度，且在压力高时最好维持5%以下的开度，防止对疏水扩容器造成热冲击。
但正常存在以下问题：①：蒸发量瞬时大于给水量
②：正常水位可能在10米，甚至在8米
③：虚假水位的影响
因此我个人认为在正常湿态中，保持10-20%的溢流量，但是在储水箱水位下降很快时，收溢流阀时对水位下降速度起到缓冲的作用，也为给水泵打出更多给水争取了时间，如果水位继续下降，可调整炉循泵出口调整门，减少出力量以此来稳住水位，但是调节幅度不能过大，以免使省煤器入口流量低。因此总结水位的调整即为“把握余量，利用增量”，即利用溢流阀开度作为水位调节的第一个缓冲，同时利用给水旁路、炉循泵出口调整门作为作为第二个缓冲，必要时配合给水泵转速调整和汽泵再循环的调整，从而确保在开机过程中水位调整万无一失。
4 结语
超临界机组具有经济性好、发热效率高等特点，但是在干湿态转换的稳定性方面还存在一些问题，使干湿态转换成为了超临界机组运转过程中面临的最大障碍。通过对超临界机组干湿态转换过程中水位的合理控制和分析，有助于监控和调节机组的整体运转状态，实现超临界机组的安全稳定运转。
参考文献
[1]贵溪发电有限责任公司640MW机组运行规程 [Z] 贵溪发电有限责任公司
[2]贵溪发电有限责任公司#1机组性能优化试验报告[Z] 江西科晨高新技术公司黄李伟
贵溪发电有限责任公司，江西 贵溪335400
摘要：本文主要阐述了600MW机组开机水位调整的实际工作中所遇到的问题，对机组安全运行所产生的影响。
关键词：经济性；安全性；干湿态；水位
0引言
随着新技术的不断推陈出新，600MW超临界机组的应用也越来越广泛，而机组从冷态到投入，干湿态转换是关键且不可避免的阶段，在此过程中水位调整问题一直是我们研究的方向。本文就超临界机组干湿态转换过程中有关水位调节方面的问题进行分析，希望对锅炉启动过程中如何避免水位调整不当引发MFT带来一定的参考价值。
1运行现状
1.1省煤器进口的流量不稳定
锅炉启动系统主要由汽水分离装置、炉循泵、贮水箱水位调节阀、炉循泵出口调节阀等构成。该系统主要负责锅炉在开机和停机时确保水冷壁温度控制在一定范围，防止其过热。同时可以让锅炉达到快速点火和升温升压的目的。但系统在湿态和干湿转换阶段时，省煤器进水量由给水泵和炉循泵共同提供，特别是升温升压后期，随着炉循泵出口流量的不断变化，导致给水流量发生大幅变化。若炉循泵出口调节阀和给水泵的上水旁路门开度不匹配，便会造成省煤器进水量不稳定，进而导致储水器中水位发生大幅波动。
1.2升温升压过程中汽压不稳定
在升温升压和启动并网初期，由于高压旁路开度与煤量以及负荷的不匹配，往往出现压力突增突降的情况，这是由于贮水箱本身体积较小，在压力突变的情况，虚假水位现象就会特别明显，一旦调整不当，就会引起炉循泵因为水位低跳闸，引发省煤器进口流量快速下降，继而触发MFT。
1.3水冷管壁壁温超限
在锅炉干湿态转换时，由于水煤比没有参考量，为了尽快脱离湿态工况，往往出现煤多水少的情况，此时很可能在转干态后，出现过热度、水冷管壁壁温大幅上升的情况，若通过增加供水的方式来降温，会导致分离器出口过热度降低，进而导致储水器水位上升，炉循泵重启，锅炉又返回湿态。
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2综合分析
2.1有炉循泵情况
在有炉循泵的情况下，操作相对简单，但是操作时一定要搞清楚炉循泵出口调节阀、主给水旁路门，给水泵再循环门以及给水泵转速的关系，在遇到压力突升或者突降，或者燃烧情况突然大幅变化时，形成虚假水位或者水位真实下降时，根据上述几个阀门的特性依次进行调整。
第一：分析炉循泵出口调节阀，该阀瞬时关小时，由于短时进口不变，出口量下降，能起到短时使储水箱水位上升，但炉循泵出口调节阀幅度过大会可能造成给水流量低于保护值的风险。
第二：主给水旁路门，我厂该阀门的特性是在30-50%行程内流量变化明显，在往上开流量曲线趋缓，同时还和阀门前后差压有很大关系。
第三：给水泵再循环门，短时开小或开大会对给水流量有一定影响。
第四：给水泵转速，提高转速，给水流量增加，同时主给水旁路门压差增大，利于瞬时增加给水流量。因此转速的提高有一个过程，不能作为瞬时调整储水箱水位的应急工具，应根据负荷以及压力、压差，逐渐提高。
弄清楚之后，还要弄清水位高低的利弊，短时水位高并不会进入受热面中，同时加大溢流可以最终将水位控制在合理范围，但如果水位低，可能引起调炉循泵，继而导致给水流量低低，引发MFT。因此控制水位不低限是控制的核心，因此根据阀门特性以及负荷的逐渐提高，应该及时增加小机转速，同时出现水位低时，立即开大主给水旁路门作为首要条件，同时根据给水流量设当关小BR阀，必要时叫人关小再循环电动门。
2.2无炉循泵情况
在无炉循泵的情况下，我认为其中最大风险点在于受热面进水，因为水在初期大部分给水无法回收，溢流量非常大，当溢流调节阀出现故障，特别是指令在100%的位置，实际反馈为0时，若不及时发现，直接导致大量给水进入受热面，表现出来的现象是贮水箱水位长期在高位没有回落，分离器出口温度与受热面温度比较接近时，这种情况非常危险，往往导致受热面疏水进入外部疏水扩容器，而扩容器就会出现大量排水的情况，排水可能直接进入输煤皮带车间，引发输煤皮带等设备跳闸。因此在无炉循泵的情况下一定要提防此情况的发生。
3干湿态转换的几点改进措施
3.1通过现场经验总结湿转干范围
为维持稳定的湿态，通常使用增大旁路、增加燃煤量等措施，此时锅炉内热已经达到一定的负荷，只是热量的利用率较低。随着系统的运行，旁路不断减小，热负荷逐渐转移到机组内，甚至在锅炉转干之前其热负荷便超出了正常转干值，这将严重影响转干的顺利进行。以我厂为例，当其超临界机组的负荷达到180MW时，将燃煤量限制在80-90T/H，省煤器进口流量限制在750-800 T/H，可以使系统保持平稳的湿态，比较适合作为转干的起始状态。
3.2增减燃料量要平稳
在干湿态转换时，燃煤量需要根据实际情况进行即时的调整，但由于煤的燃烧有延迟效应，因此在进行燃料的增减操作时，要避免操之过急，以防供热的剧烈波动和水位的大幅度变化。同时根据现场情况，在湿转干之前，及时启动备用磨煤机，既可以防止运行磨煤机煤量顶出力同时也可以有充足的煤量使机组负荷脱离干湿临界区。
3.3及时调整炉循泵出口流量
在启动过程中，给水流量和炉循泵出口流量共同决定省煤器进口流量的大小，随着升温升压，给水流量不断增加，炉循泵流量不断降低，当湿转干之前，给水泵出口流量已经占主导地位，而目前炉循泵的自动控制系统是以贮水箱的水位为变量依据进行调节的，无法对系统整体情况作出综合、有效的判断，其调节幅度较手动模式偏差较大，而且缺乏精度，一旦水位过高或过低，将导致炉循泵的自启或自停。因此在干湿态转换前可以逐步降低炉循泵的出力至最低，这样当干湿转换完成后，及时出现炉循泵跳闸的情况，也不会对给水流量造成大的影响。
3.4把握好给水量与燃煤量的合理关系
超临界机组的干湿态转换是一个复杂的过程，与燃煤量、供水量等参数都有着密切的关系，调节其中任何一个变量，都会对其他变量产生一系列的影响。燃煤量与供水量之间存在一定的比例关系，例如我厂，限制省煤器进口流量为800T/H，燃料量为82T/H，然后由工作人员添加燃料，燃料增长速率约为2吨每分钟。燃料量累加的过程中，汽水分离器的水箱液会减少，再循环流量会降低到40-50T/H。汽水分离器进口位置的过热温度与饱和温度之差慢慢加大。在这个状态下，机组比较顺利地实现了干湿态的转换。
下面是以贵溪电厂#1机数据为例分析的一些数据：
分离器高度4.468m，储水箱高度：20.9m（￠672×120）
溢流总管（￠400*55）储水箱容积＝5立方米
溢流管单位截面容积= 0.07平方米
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也即在10%开度下溢流量为5.7*3600s/820s=25T/H，也就是在正常湿态下，如果蒸发量=给水量，如果有10%开度，则多增加25T/H给水量，但随着压力的提升，溢流管道排放的量逐渐将增加，调整时因根据实际情况来控制开度，且在压力高时最好维持5%以下的开度，防止对疏水扩容器造成热冲击。
但正常存在以下问题：①：蒸发量瞬时大于给水量
②：正常水位可能在10米，甚至在8米
③：虚假水位的影响
因此我个人认为在正常湿态中，保持10-20%的溢流量，但是在储水箱水位下降很快时，收溢流阀时对水位下降速度起到缓冲的作用，也为给水泵打出更多给水争取了时间，如果水位继续下降，可调整炉循泵出口调整门，减少出力量以此来稳住水位，但是调节幅度不能过大，以免使省煤器入口流量低。因此总结水位的调整即为“把握余量，利用增量”，即利用溢流阀开度作为水位调节的第一个缓冲，同时利用给水旁路、炉循泵出口调整门作为作为第二个缓冲，必要时配合给水泵转速调整和汽泵再循环的调整，从而确保在开机过程中水位调整万无一失。
4 结语
超临界机组具有经济性好、发热效率高等特点，但是在干湿态转换的稳定性方面还存在一些问题，使干湿态转换成为了超临界机组运转过程中面临的最大障碍。通过对超临界机组干湿态转换过程中水位的合理控制和分析，有助于监控和调节机组的整体运转状态，实现超临界机组的安全稳定运转。
参考文献
[1]贵溪发电有限责任公司640MW机组运行规程 [Z] 贵溪发电有限责任公司
[2]贵溪发电有限责任公司#1机组性能优化试验报告[Z] 江西科晨高新技术公司