李圣才
江苏华电扬州发电有限公司 225000
摘要:本文主要分析了影锅炉响汽包水位的主要因素,并针对机组在各个阶段期间汽包水位的调整方案进行了分析,以期对电厂运行调整提供借鉴作用。
关键词:汽包水位;给水流量;蒸汽流量。
1 引言
汽包水位是汽包锅炉正常运行中重要的监视参数之一,运行中,如果锅炉水位过高时会造成蒸汽带水,引起管道水冲击,严重时可能造成汽轮机进水事故,造成严重的设备损坏。当水位过低时,将会引起锅炉水循环的破坏,造成水冷壁超温,严重缺水时,水冷壁出现干烧,引起水冷壁严重超温而出现大面积爆管的严重设备损坏事故。所以,运行中,将汽包水位控制在正常水位范围内至关重要。
2 影响锅炉汽包水位的主要因素分析
2.1给水压力的影响
当给水压力发生变化时,将使得给水流量随之发生变化,从而使得给水流量与蒸汽流量之间的平衡遭到破坏,最终使得水位发生变化。当给水压力降低时,给水流量将随之减小,若其他条件不变的情况下,汽包水位将下降。反之,当给水压力升高时,给水流量增加,汽包水位上升。如果给水压力过低,甚至低于汽包压力时,将造成汽包无法上水,从而使得汽包严重缺水。
2.2燃烧对汽包水位的影响
当外界负荷与给水流量不变化时,燃烧突然加强时,水位将出现暂时上升后下降;反之,燃烧减弱时,汽包水位将出现先下降后上升的现象。这主要是由于燃烧工况的改变使得炉内的放热量发生了变化,从而引起工质状态发生变化的缘故。当燃烧加强时,锅炉吸热量增加,炉水的汽泡增加,体积发生膨胀,从而使得汽包水位暂时性的上升,随着燃烧的继续加强,产生的蒸汽量不断增多,汽包压力上升,饱和温度也随着上升,炉水中的汽包数量随之减少,水位又会下降。
2.3负荷变化对汽包水位的影响
当外界负荷突然增加时,如果给水流量和燃烧工况不变的情况下,将引起汽包压力急剧下降,使得炉水饱和温度下降,汽包内部分水瞬间汽化,产生大量的汽泡,使汽包水位快速升高,形成虚假水位;反之,如果外界负荷突然降低,将引起锅炉汽压骤升,汽包水位骤减,如此时大大减弱燃烧,则促使水位更低,若安全门动作又会使水位升高。所以,当负荷急剧变化时,必须严密监视水位,预防水位事故的发生。
2.4 锅炉汽水管道泄漏或排污阀不严密
当锅炉汽水管道、水冷壁、过热器、再热器等受热面损坏时,将消耗大量的蒸汽和水,如果此时外界负荷和锅炉给水量没有做出相应的调整,将造成水位的逐渐下降,如果损坏严重将会造成锅炉严重缺水事故。
3 汽包水位的调整
3.1启动阶段汽包水位的控制
机组启动上水至正常水位,投入锅炉底部加热后,由于辅助蒸汽在炉水中凝结成炉水,汽包内水位将逐渐上升。锅炉点火后,炉水温度逐渐上升产生汽泡,汽水混合物体积膨胀,汽包水位上升,产生暂时的虚假水位,当水冷壁内水循环流速加快后,蒸汽开始流动进入过热器,汽包水位开始下降。汽机冲转和并网阶段都会造成汽包虚假水位,先升后降。因此在锅炉点火后,要根据汽包水位的变化和给水泵转速的大小及定排量的大小,连续给锅炉上水,稳定汽包水位。 在汽轮机冲转及并网前,适当将汽包水位放低,当并网后汽包水位开始趋稳时,应快速增加给水流量以维持汽包水位,避免因虚假水位造成锅炉汽包水位事故。
3.2正常运行时汽包水位的调整
正常情况下,汽包水位应维持在±50mm之间,机组正常运行时保持给水压力与汽包压力适当的压差,始终保持给水流量与蒸汽流量之间的平衡状态,汽包水位采用自动控制,非必要情况下不得解除汽包水位自动调节。
3.3异常情况下汽包水位的调节
3.3.1重要辅机跳闸后汽包水位的调整
运行中当引风机、送风机、一次风机、磨煤机发生跳闸时,锅炉内的燃烧将急剧减弱,水冷壁吸热量大幅减少,炉水汽泡减少,体积收缩,汽包水位将短时下降,同时,由于燃烧减弱,汽压降低,饱和温度下降,炉水中汽泡数量又开始增加,此时如不及时调整汽包给水流量将造成汽包水位事故。
根据重要辅机跳闸时汽包水位先下降后上升的变化规律后,在发生锅炉重要辅机跳闸时,及时根据其变化规律进行调整给水流量才能避免汽包水位事故的发生。当发生重要辅机跳闸时,应立即解汽包水位自动,以最快的速度加大给水量,同时密切监视汽包水位的下降速度,若开始趋于缓慢,要适当地减少给水量但不能太多;当汽包水位始回升时,立即快速降低给水量,维持给水流量与蒸汽流量之间的平衡,最终稳定汽包水位。
3.3.2高加事故解列后汽包水位变化
当发生高加事故解列时,汽轮机的一、二、三段抽汽流量突然降低为0。对于锅炉而言,蒸汽流量急剧减少,主蒸汽压力升高,与此同时给水温度降低,汽包水位将先低后高。
因此,在发生高加解列时,一般将给水自动将快速增加给水泵转速增加给水流量,此时若水位下降过快将造成汽包水位跳至手动,在随后的汽压下降过程中,负荷下降快,如运行人员不能及时调整给水流量,给水流量将偏大,极易造成锅炉高水位跳闸。所以汽包水位开始回升后,应尽快根据蒸汽流量的数据及时减少给水流量,维持给水流量与蒸汽流量之间的平衡,直至汽包水位稳定。除此之外,高加发生解列后,还会造成汽温大幅波动,减温水量大幅变化,对给水的调节带来很大的影响,此时应加强监视,注意汽压的变化,做好超前调节,避免造成汽包水位事故。
3.3.3锅炉安全阀动作后汽包水位的调整
当锅炉安全阀动作后,由于大量蒸汽排放,汽包压力将快速下降,这时炉水饱和温度下降,产生大量蒸汽,汽水混合物体积膨胀,形成虚假高水位,但是由于大量蒸汽排放,炉水被大量消耗,炉水中的气泡逐渐逸出水面后,水位将逐渐下降,即先升后降。当安全阀回座后水位变化过程相反。
因此,当锅炉安全阀动作时,根据汽包水位先升后降的特点,这种情况下应根据汽包水位迅速上升的特点,先迅速降低给水泵转速,降低给水流量,同时密切监视汽包水位上升的数值,当发现汽包水位上升速度放缓并趋稳时,立即增加给水泵转速,增加给水流量,并密切监视汽包水位下降速率,进行适当的超调,当水位下降速率趋稳时,立即控制给水流量,保持给水流量与蒸汽流量平衡,最后进行适当的微调,使汽包水位的变化趋于稳定。
3.3.4锅炉满水时汽包水位的调整
正常运行时,发现汽包水位异常上升时,因立即减少给水流量。同时分析水位上升原因。若水位上升过快时,可紧急停运一台给水泵,维持汽包水位。若经调整无效,水位上升至保护动作值时,MFT保护动作,否则应手动紧急停炉。停炉后应开启省煤器再循环阀,全开过热器及其主蒸汽管道疏水阀;关闭减温水阀。分析满水原因,并调整汽包水位正常,确认无异常后,重新点火启动。
3.3.5锅炉缺水时水位的调整
运行中发现汽包水位突然异常下降时,应立即增加给水流量,手动抢水。严重时应根据情况增开备用电动给水泵,维持汽包水位正常,同时分析汽包水位下降的原因并进行处理。若抢水无效,水位下降至MFT动作值时,MFT保护应动作,若MFT保护拒动时,应手动紧急停炉,停炉后进行全面检查,确认无异常后重新启动锅炉。
参考文献
[1]樊泉桂,闫桂平.锅炉原理,北京:中国电力出版社,2004.1
[2]韩延东,田昌. 汽包水位影响因素及水位控制浅析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2011(27).
[3]陈鸿伟,许振宇,杨博,李丰,顾舒.锅炉汽包水位影响因素分析[J].电站系统工程,2007(02):32-33.
[4]唐兆祥.300MW机组锅炉汽包水位的调整[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,{4}(09):313-314.
李圣才 (1971.03),男 ,汉族,江苏兴化 ,任职于江苏华电扬州发电有限公司。职称:助理工程师、集控高级技师 。学历:专科。研究方向:火力发电集控运行。