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300MW机组锅炉汽包水位调节技术

引言

300MW发电机组是目前我国火力发电的主力机组之一，锅炉、汽轮机和发电机是其三大组成设备。其中，锅炉是三大机组中最基础的能量转换设备，其可靠稳定的工作是机组安全运行最根本的保证。汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡之间的关系，是锅炉运行中最重要的监测与调整参数之一。当水位高出正常水位时，蒸汽室高度和容积的减小将导致蒸汽带水增加，蒸汽品质下降，易造成热器管壁和汽轮机叶片的大量积垢，致使管子过热，严重情况下的水冲击将使汽轮机叶片破坏；当水位低于正常水位时，水循环遭到破坏，汽包严重缺水时将使锅炉发生灾难性的爆管事故。因此，发电机组工作过程中，加强锅炉水位的监视和控制对其安全运行极其重要。

湖北襄阳发电有限责任公司一期锅炉为上海锅炉厂生产的型号为

SGl025/17.53-M842，单汽包、半露天岛式布置、亚临界压力自然循环煤粉锅炉，单炉膛Ⅱ型布置，平衡通风、全钢结构，炉膛采用全膜式水冷壁结构。下面以该型号锅炉的运行维护经验为依据，讨论典型工况下锅炉汽包水位的调整技术。

1 调整原则

实际运行中，该锅炉配置有两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计，运行人员以差压式（带压力修正回路）水位计为基准控制汽包水位，依据不同类型水位计的示值及相互之间的关系来判断汽包内部的实际水位，按照宁低勿高的原则做出相应的调整。当各水位计偏差大于

30mm时，运行人员会立即向上汇报，并查明原因予以消除。当两种类型水位计不能同时正常运行时，做停炉处理。

2 启动及低负荷水位调节方法

投入炉底部受热后，汽包水位将逐步上升。点火最初，由于空气散失的热量与燃烧释放的热量几乎相等，汽包水位变化并不大；当油枪投入增加时，气泡逐渐产生，水位将缓慢上升，出现暂时的虚假水位，随着工作时间的延长，水循环流速加快，汽包水位开始明显下降。当蒸汽压力和温度到达冲转参数，关闭5%旁路时，蒸发量的下降和汽水混合物体积的缩小，使水位迅速下降，又形成暂时的虚假水位。此时保持给水量不变的情况下，锅炉耗水量的降低使水位迅速回升。并网后负荷升至90MW以上，切换给水主副阀后，供水管内径的增大使给水流量加大，汽包水位快速上升。其他情况下，保证给水量与负荷的同步变化，汽包水位将无明显变化。

该阶段具体的调节方法为：（1）在汽包上水阶段，按照规程执行，控制上水速度和汽包壁温度差，注意上水完毕开启省煤器再循环；（2）锅炉起压，汽包水位下降需要连续上水后应有专人调节。水位波动超过正常水位时应及时调整，避免水位过高或过低后大幅度的调整，出现汽泵（电泵）转速高、上水调节门开度小导致给水母管压力高的情况。给水走旁路上水，严禁汽泵（电泵）投自动，避免水位波动大导致汽泵（电泵）转速高，特别是汽泵，一旦高压进气门开启后转速很难减下来；（3）在水循环建立阶段，开始连续小流量上水：使用给水旁路调节门控制流量，给水泵流量一定要控制在130-260t/h之间，否则给水泵再循环会在130t/h强开和

260t/h强关，上水流量引起很大波动；（4）在汽机冲转阶段，蒸汽流量

100t/h以内，除上述方法外，可以用保留高低旁路开度增加蒸汽流量，便于给水调节；（5）低负荷上水注意给水旁路调节门开度在50%-70%，给水泵再循环配合前置泵出口流量，主要用电泵（汽泵）转速控制上水流量。（6）并网后负荷升至40MW以上，蒸汽流量150t/h以上，逐渐关闭给水泵再循环门，可以投入给水旁路自动；维持给水母管压力高于汽包压力

1-2MPa，汽泵（电泵）转速控制在3500rpm以内。转速大于3500rpm，水位调整应切为手动调节，汽包水位高时应采用降低汽泵转速的方法减少给水流量，严禁关小旁路门至50%以下，防止上水调节门开度过小后给水母管压力大于20MPa。（7）组负荷升至80MW以后，可以在-50mm水位切为给水主路上水，投入电动给水泵自动；（8）在汽动给水泵没有并入给水系统之前，机组负荷尽量控制在150MW以下；注意电泵油温和推力瓦温度超限。（9）负荷150MW以上可以进行并泵操作，在并入两台汽动给水泵时电泵均在自动控制状态。退电泵时，如果电泵勺管调节迟缓时立即切为手动操作，防止汽包事故放水门频繁动作，注意蒸汽流量与给水流量匹配；（10）每次汽动给水泵并入系统后及时切换再热器减温水抽头电动门。

3 汽动给水泵跳闸时水位调节预案

汽动给水泵跳闸时，锅炉内燃烧被削弱，水冷壁吸热量减少，气泡量降低，炉水体积变小，锅炉水位出现暂时下降。但随着气压的下降和饱和温度的降低，气泡的产生量又增加，水位回升，即水位先低后高的现象。

跳闸出现后，应迅速派专人调整水位，对应的锅炉水位调节方法为：（1）确认电泵联启正常，勺管位置50%；（2）确认另一台汽动给水泵自动切为手动运行，工作正常，防止过负荷跳闸；（3）机组高负荷时，增加电

动给水泵勺管指令，反之根据负荷减少出力，注意再循环已关闭；（4）根据汽包水位和蒸汽流量，将总给水流量调整与之匹配，原则上控制电动给水泵出力比汽动给水泵小，保护电泵不过负荷；（5）水位±50mm内投入电动给水泵自动，检查给水三冲量投入，自动失灵水位波动大，立即切为手动控制，通知热工处理；（6）切换再热汽温电泵抽头减温水；（7）根据机组负荷及时分配两台给水泵出力；（8）如果事故放水动作，高负荷应在水位回头后立即关闭；（9）如果电动给水泵联动不成功，立即手动强启一次，再按照上述方式及时加大流量并入给水系统；（10）如果电动给水泵不能启动，RB动作，按照RB自动动作后手动干预。

整个过程机组负荷应保持不变，燃烧稳定，燃料不必增减，控制主汽压力平稳，为汽包水位调整减少外扰，正确判断虚假水位。

4 事故状态下汽包水位调整措施

事故状态下的锅炉，蒸汽流量减少，压力升高，同时给水温度降低，汽包水位将出现先低后高的现象。对应的水位调节方法为：（1）运行中当汽包水位大幅波动时，通过观察水位变化的趋势，调节给水流量与蒸汽流量的平衡以调整汽包水位正常，给水流量出现过调，水位有明显好转趋势时，应立即将给水流量控制在与蒸汽流量平衡的范围内；（2）当汽包水位、给水流量波动大时，水位调整应在锅炉给水总控制画面上进行相应调整，注意监视给水泵指令与反馈偏差，防止汽泵切至“转速自动”及“手动”方式下锅炉无法调整给水量，同时注意监视给水压力、电泵电流以及汽泵再循环调门，防止再循环调门全开汽泵不出水等，当汽包水位、给水量波动的持续时间长，波动的幅度、频率增大时，应果断切手动调整给水流量