关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议实用版
汽包水位控制原则及调整

汽包水位控制原则及调整一、汽包水位调节原则1在负荷较低时,主给水电动门未开,由给水旁路阀控制汽包水位。
当主蒸汽达到要求流量,全开主给水电动门,全关给水旁路阀。
反之,当主蒸汽减少到要求流量且持续一定时间后,将旁路给水阀投自动,关主给水电动门,给水由主路切换到旁路。
2锅炉汽包水位的调节是通过改变主给水调节阀的开度或给水泵的转速,在机组负荷小于25%时,采用单冲量调节;当机组负荷大于25%后,给水切换为三冲量调节,此时通过控制汽泵转速控制汽包水位,电泵备用。
单冲量,三冲量调节器互为跟踪,以保证切换无扰。
3锅炉正常运行中,汽包水位应以差压式水位计为准,参照电接点水位计和双色水位计作为监视手段,通过保持给水流量,减温水流量和蒸汽流量之间的平衡使汽包水位保持稳定。
4为了保证汽包水位各表计指示的正确性,每班就地对照水位不少于一次,同类型水位计指示差值≯30mm。
5两台汽动给水泵转速应尽可能一致,负荷基本平衡。
6两台汽动给水泵及一台电动给水泵均可由CCS自动调节水位,正常情况下汽包水位调节由自动装置完成,运行人员应加强水位监视。
7当汽包水位超过正常允许的变化范围,且偏差继续增大时应及时将自动切至手动方式运行。
手动调整时幅度不可过大,应防止由于大幅度调节而引起的汽包水位大幅度波动和缺、满水事故。
8经常分析主蒸汽流量、给水流量、主汽压力变化规律,发现异常及时处理。
二、遇有下列情况时应注意水位变化(必要时采用手动调节)1给水压力、给水流量波动较大时;2负荷变化较大时;3事故情况下;4锅炉启动、停炉时;5给水自动故障时;6水位调节器工作不正常时;7锅炉排污时;8安全门起、回座时;9给水泵故障时;10并泵及切换给水泵时;11锅炉燃烧不稳定时。
三、给水控制系统(CCS控制)1本机组装有两台50%汽动调速给水泵和一台30%电动调速泵。
2机组启动初期,由于是中压缸进汽启动方式,此阶段无法采集到蒸汽流量参数,水位自动调节只能采取单冲量模式,此模式以给水旁路调节阀自动调节水位为主,电泵勺管调节给水压力和汽包压力之差为副的调节手段。
关于汽包水位调整的学习资料

关于汽包水位调整的学习资料(讨论稿)关于汽包水位调整的学习资料(讨论稿)一、正常运行中的调整1、机组正常运行中,应保持锅炉给水的连续、均匀,保持给水压力大于汽包压力1.0~2.0Mpa左右(如负荷较低,可通过调节主给水电动节流阀保持此压力)。
2、运行中掌握蒸汽流量,一般每万负荷对应蒸汽流量是32.2吨左右。
3、运行中掌握一二级减温水流量、锅炉排污量和汽水流量差,给水流量加一二级减温水流量减去锅炉排污量等于蒸汽流量;一般情况下给水流量比蒸汽流量大30吨左右,有时也小50吨左右;运行中还要掌握汽包水位的惯性,掌握汽泵和电泵调节机构的特性,一般给水流量变化到汽包水位有反映需5~10秒左右,具体视给水流量变化多少和变化速度决定。
4、经常核对就地水位计和控制室DCS水位指示,两者偏差不超过50mm。
5、如汽包水位投入自动时,要经常观察自动调节情况,并定期做水位扰动试验。
6、在投入自动情况下,如发现汽包水位偏离正常值,可通过改变水位设定值来调整;如汽包水位偏低,而给水流量仍维持原来的值,可将水位设定值更改为+30mm,观察汽泵转速和流量是否增长,待水位快达到0mm时,再将水位设定值更改回原来的值;水位高时将水位设定值先改低,待水位下降时再恢复原来的设定值。
7、运行中严禁解除水位保护,如须解除应经总工程师或副总工程师批准,并办理有关手续。
8、锅炉运行中无论何时,严禁开启事故放水一二次门,定排全开不超过30秒。
9、在机组启停中,机组负荷接近18万左右时,注意给水主路和旁路的切换,并及时调整,建议取消自动切换,采用手动切换,以免水位过调,造成缺水、满水。
10、如遇事故,要及时切手动,并正确判断虚假水位,根据汽包水位、给水流量的变化趋势作适当调整,并有预见性的调整。
无论是在正常运行中,还是在事故处理时,两台汽泵转速偏差不能超过200r/min,两台汽泵流量偏差不能大于200T/H,两台汽泵的出口压力应保持相等或接近。
蒸汽锅炉汽包水位的自动控制

3 几 种 锅 炉 汽 包 水 位 的 控 制 方 案
PD调节 蒸汽 出 口阀可 以很好 的控 制汽包 压力 。 I 开 车正 常后 波动 范 围不大 , 以不 考虑 。转化 负荷 波 动 、 可 出预热 器 锅炉 给水 温度 变化 、 炉负 荷 波动 、 污 量变 锅 排 化 这几 个 因素对 汽包液 位 的影响必 须考 虑 。 汽 包水位 主要 有 3种控 制方案 。
范 围可 以随机设定 。汽包水位 三冲量给水调节 系统 由汽 包水位测量筒 及变送器 、 流量测量装置及 变送 器 、 蒸汽 给
水流量测量装置及变送器 、 调节器 、 执行器等组成;
4 控 制 方 案 的 确 定
3 的锅炉 最终 选用 三 冲量 控 制 系统 ,调 节器 选 5t 用 三 冲量调节 仪 。 统 中配 上一 些报 警联锁 装 置 。 系 在这 里 主要说 明 2点 内容 : 41 调节器 控 制参数 主要 有 3 . 个 a )比例 带 P 输 出变 化 量与 偏差 成 正 比例 ( : 比例 系 数 越大 , 反应 速度 越快 , 稳定 性变差 。比例 系数越 小 , 反 应 速度 越慢 , 稳定 性变好 ) ;
述, 通过调 节 PD参数来 实现锅 炉水位的平稳 。 I
关键词 : 锅炉 ; 液位 ; 调节; 控制 中图分类号 : U 6 .1 641 1 文献标识码 : A 文章编号 : 2 9 ~ 8 2 (0 2 7 0 5 — 2 0 5 00 一2 1) — 0 6 0 0
The Aut ma i nt o ft e S e m i r Dr m a e v l o tc Co r lo h t a Bo l u W t r Le 节器 的极性 说 明 . 当信号值增大时要求开 调节阀, 该信号标以“ ” +
汽包水位调节

形成: “虚假水位”就是暂时不真实的水位.当汽 包压力突然降低时,由于炉水饱和温度下降 到相对应压力下的饱和温度而放出大量热 量来自行蒸发,于是炉水内汽泡增加,体积膨 胀,使水位上升,形成虚假水位。 当汽包压力突然升高,则对应的饱和温度提 高,一部分热量被用于炉水加热,使蒸发量减 少,炉水中汽泡减少,体积收缩,促使水位下降, 同样形成虚假水位。
在锅炉负荷和给水量未发生变化的情况下,炉内燃烧工况发生变动多数 是由于燃烧不良,给煤量的不稳定所引起。当燃烧加强时,炉内放热量 增加,受热面吸热量也增加,炉水汽水加强,炉水中产生的蒸汽汽泡数 量增多,体积膨胀,水位暂时提高,由于产生的蒸汽量不断增多,汽压 上升,相应提高了饱和温度,使炉水中的蒸汽汽泡数量有所减少,水位 又会下降。对于单元机组,如果此时汽压不能恢复则汽轮机调节机构将 要关小调速汽门,进汽量减少,因此水位又会上升。燃烧减弱时,情况 与之相反。
重要性(1.2)
汽包水位过低则可能破坏水循环,使水冷 壁管的安全受到威胁,可能引起炉水泵的 汽蚀而损坏炉水循环泵,如果出现严重缺 水而又处理不当时,则可能造成水冷壁爆 管。
1982年7月25日,山西神头电厂#2炉(苏制670t/h)在大 修后启动中,锅炉负荷60t/h,在12-18kg/cm2锅炉升压期 间,差压水位表及差压水位记录表不能投入运行,电接点 水位计二次表因测量筒水脏不正常显示,靠司水手拨水位 调整水位。司水监视云母水位计技术不熟练,未能准确报 告水位,加之给水流量表因小信号切除无指示,调整给水 操作失误,导致锅炉长时间缺水,烧坏249根水冷壁管, 构成重大损坏事故。
锅炉汽包水位的控制

摘要锅炉是电厂和化工厂里常见的生产设备,为了使锅炉能正常运行,必须维持锅炉的水位在一定的范围内,这就需要控制锅炉汽包的水位。
汽包水位很重要,水位过高会影响汽水分离的效果,使蒸汽带液,损坏汽轮机叶片;如果水位过低会损坏锅炉,甚至引起爆炸。
可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
本论文设计的是锅炉汽包水位控制系统,利用控制装置和被控对象组成了一个自动控制系统。
被调量是汽包水位,调节量是给谁量。
它主要考虑汽包内部物料平衡,使给水量适应锅炉的挥发量,维持汽包中水位在工艺允许的范围内。
关键词:汽包水位虚假水位给水流量蒸汽流量目录摘要 (1)1 绪论 (3)1.1 锅炉 (3)1。
2 锅炉汽包水位控制系统的发展现状 (3)1。
3 汽包水位调节原理: (4)1.4 本设计的主要工作 (4)2 控制方案设计 (6)2.1 汽包水位的影响因素 (6)2.2 系统方框图 (6)3 硬件选型 (8)3。
1 水位PID控制系统 (8)3.2 PLC的选型 (8)3.3 PLC的I/O分配 (9)3.4 流程控制图 (10)3。
5 PLC程序 (11)4 PID参数整定 (16)4.1 运用试凑法选定PID参数 (16)4。
2 MATLAB仿真结果 (17)5 组态设计 (19)5。
1组态王对PLC的设备组态 (19)5。
2组态王定义数据变量 (19)5.3组态王界面 (19)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 绪论1.1 锅炉锅炉由汽锅和炉子组成。
炉子是指燃烧设备,为化石烯料的化学能转换成热能提供必要的燃烧空间。
汽锅是为汽水循环和汽水吸热以及汽水分离提供必要的吸热和分离空间。
锅炉作为一种把煤、石油或天然气等化石燃料所储藏的化学能转换成水或水蒸气的热能的重要设备,长期以来在工业生产和居民生活中都扮演着极其重要的角色,它已经有二百多年的历史了,但是锅炉工业的迅猛发展却是近几十年的事情。
生产锅炉,主要用于为居民提供热水和供居民取暖。
锅炉汽包水位调整指导书

锅炉汽包水位调整指导书一期锅炉汽包水位调整指导书1、影响汽包水位的因素总的来说,影响汽包水位变化的因素有两个:物质平衡关系的变化和汽包水空间内工质状态的变化。
前者是给水量与蒸发量之间的平衡关系,后者是汽包压力变化所带来的水和水蒸汽比容的变化。
1、负荷变化负荷缓慢增加,蒸汽流量缓慢增加,汽包水位缓慢下降;负荷缓慢降低,蒸汽流量缓慢减小,汽包水位缓慢上升。
负荷急剧增加,蒸汽流量快速增加,汽包压力突降,汽包水位先升后降;负荷急剧降低,蒸汽流量快速减小,汽包压力突升,汽包水位先降后升。
2、燃烧工况燃料量突然增加,锅水吸热量增加,汽泡增多,体积膨胀,水位暂时升高,而后由于蒸发量增大,汽包压力上升,饱和温度相应升高,汽泡减少,水位下降;燃料量突然减少,锅水吸热量减少,汽泡减少,体积缩小,水位暂时下降,而后由于蒸发量降低,汽包压力下降,饱和温度相应降低,汽泡增多,水位上升。
3、给水压力给水压力增大,给水流量增大,汽包水位上升;给水压力降低,给水流量减小,汽包水位下降;严重时给水压力过低,汽包无法进水。
4、其他因素平安门起座,汽包压力突降,饱和温度随之降低,汽泡增多,水位暂时升高,而后由于蒸汽流量的增大,水位降低;平安门回座与之相反。
高旁突然开大,主汽压力降低,饱和温度随之降低,汽泡增多,水位暂时升高,而后由于蒸汽流量的增大,水位降低;高旁突然关小与之相反。
2、锅炉上水上水前要注意:1〕确认汽包事故放水门送电并开关试验正常;2〕汽包水位联锁和保护确已投入;3〕确认云母水位计、电接点水位计、差压式水位计已投入,调整好水位电视的位置;4〕上水前后抄录膨胀指示。
锅炉上水采用双前置泵上水,在汽包壁温差允许的情况下,可关闭前置泵再循环电动门提高前置泵上水压力。
上水水温控制在35~90℃,上水流量控制在30~60t/h,夏季上水时间不少于2小时,冬季上水时间不少于4小时。
省煤器、水冷壁、汽包的水容积分别为24.1t、122t、51t,以上水流量50t/h计算,大概2.5~3小时汽包可见水。
关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议

关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议前言随着工业技术的发展,蒸汽锅炉已经成为工业生产中不可或缺的设备。
而蒸汽锅炉的汽包水位控制,则是蒸汽锅炉正常运转的重要环节。
由于蒸汽锅炉的特殊性质,汽包水位控制极容易出现问题,从而危及生产安全,产生巨大的经济损失,因此本文就蒸汽锅炉汽包水位控制问题提出一些建议。
蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题蒸汽锅炉汽包水位控制的重要性不言而喻。
正常的汽包水位控制可以保证蒸汽锅炉的正常运转,同时也可以有效预防蒸汽锅炉运行中可能出现的危险情况。
但是,当前蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题也不容忽视。
1. 受控制台限制传统的蒸汽锅炉汽包水位控制是依靠控制台设备进行控制的。
这种做法存在的问题就是受到闸门启动速度等因素的限制,容易出现调节不灵敏、控制精度不高等问题。
而且,传统的人工控制方式也会因为人为因素而导致锅炉汽包水位控制失控,进而危及生产安全。
2. 受气压影响蒸汽锅炉与汽包之间是相互连接的,锅炉水位的变化会直接影响到汽包水位的变化。
因此,蒸汽锅炉中的气压变化也会对汽包水位控制产生直接的影响。
当进气压力升高时,汽包水位难以控制,可能会超出正常水位范围。
3. 现有软件存在不足蒸汽锅炉汽包水位控制常常依靠控制软件的实现。
但是,当前的控制软件在适应新型锅炉、适应多变工况方面还存在不足。
因此,如何提高蒸汽锅炉汽包水位控制软件的自适应性和泛适性也是当前需要研究的重要问题。
改进建议针对蒸汽锅炉汽包水位控制存在的问题,下面整理了一些改进建议。
1. 建议采用无人机数字化控制控制软件和传统控制台的控制策略存在局限性,无法很好地应对复杂多变的工况。
因此,我们提出采用无人机运行数字化控制来代替传统控制方式,能够有效提高水位控制的灵敏度和精度。
同时,基于无人机的数字化控制能够使锅炉厂商在尝试新型锅炉时更容易实现控制。
2. 建议控制软件采用智能控制目前市场上的控制软件都是基于经典控制理论开发的。
但蒸汽锅炉汽包水位控制过程是一个非线性、时变的过程,这就要求控制软件要更具自适应性和泛适性。
锅炉汽包水位的控制与调整

一
汽包水位
调 整
、
汽 包水位 事故 的危害
作 为前 馈信 号 ,给水 流 量作 为反馈 信 号进 行粗 调节 ,然 后把 汽包 水位 作 为主 信号 进行校 正 。 而在工 况急 剧 改变 的情 况下 ,水位 自动 调 节将 会 跟踪 不上 水位 的实 际变 化 ,这 时就 需要 进行 手动 调节 。 当负荷 急剧
要 :汽 包水位是锅 炉运行 中的一个重要监控 参数 ,它反映 了锅炉 负荷与给水 的平衡 关 系。汽 包水位过 高会造成 汽空间缩小 ,将会 引起蒸 汽
带水,影响 汽水分 离效果使 蒸汽品质 恶化 ,以致在过 热器管内产 生盐垢沉积 ,使管子过热 , 金 属强度降低而发生爆破 。水位过低会造成锅 炉水循 环的破 坏 ,使水冷壁 管超 温过热 。因此加强对水位的控制和调整至关重要 。这就要 求汽 包水位在 一定范围 内,适应各种工况的运行。
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锅炉汽包水位发 电有 限责任 公司 。内蒙古 鄂尔 多斯 摘 0 1 0 3 0 0 )
造 成千 锅损 坏汽 包 。如果 出现 严 重缺水 而 又处 理不 当 时 ,则可 能造 成
少给 水 ,而应 当作 好 强化燃 烧 、恢复 水位 的正常 。虚 假水 位过 后应 相 应增 加给水 。 当负 荷急 剧降 低 时 ,水 位 暂时 下降 ,则 采取 与上 述相 反的 调节 方 法 。当 然 ,在 出现 虚 假水 位现 象时 ,还 需要 根 据具 体情 况 具体 对 待 。 例如 负荷 急剧 增加 ,虚假 水 位严 重 时 ,水 位上 升 幅度很 大 ,上升 速度 也很 快时 ,还是 应该 先适 当 的减 少给 水 ,以免 满水 事 故的发 生 。带水 位 即将 开始下 降 时 ,再增 加给水 ,恢复 水位正常 。 锅 炉在 安装 完 毕试运 过 程 中有一 个重要 环 节 ,即 吹管 。为 了保证 机 组运 行 时的蒸 汽 品质 ,就需 要 用吹 管来 清除 安装 时管道 中的各 种杂 质 。吹管 时汽压 下降 及其 迅速 ,造成 汽包 压力 下降很 快 ,炉 水饱 和温
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YF-ED-J9455可按资料类型定义编号关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)二零XX年XX月XX日关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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1997-12-16,1台SG-1025/18.3锅炉发生了缺水干锅,汽包低水位保护拒动,导致水冷壁大面积变形、多处爆管的事故。
此后,国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的25项重点要求》列出了防止锅炉缺、满水事故的要求,又编写了辅导教材。
《电力安全技术》杂志相继发表了一些与之相关的文章,其中《汽包全充水启动》一文提出全充水启动以解决启动中汽包温差控制的建议,部分内容涉及对《电站锅炉监察规程》的理解与执行。
笔者对锅炉汽包水位控制的建议如下。
1 水位控制的意义蒸汽锅炉水位是锅炉运行控制的重要参数之一,稳定工况下,撇开假水位因素,汽包水位的升降标志锅炉给水(包括减温水)流量与蒸汽流量的平衡状况,给水流量偏大则水位升高,反之亦然。
广义的水位控制可以包括直流炉中间点温度的控制以及超临界、超超临界锅炉相变点位置的控制,因为它们都标志着对给水与蒸汽流量平衡的控制,决定着省煤器、蒸发受热面(或高比热区)和过热器的分界线,只是直流炉不存在假水位问题,而以其界面的变动显示其动态不平衡。
从水转变为汽有一个过程,管内介质汽化的同时发生膨胀,贮水量减少,这种现象称为汽水膨胀,它表现为汽包水位波动,这也常常是亚临界直流炉产生脉动的重要原因之一。
大部分假水位问题与水冷壁管贮水量变化有关,在讨论水位控制时必须重视汽水膨胀问题。
汽包炉控制水位的目的主要是控制循环倍率,以避免出现蒸干及高热负荷区域的膜态沸腾;亚临界参数直流炉在转入纯直流状态后,会有一部分受热面内的介质是质量含汽量在0.8以上的双相介质,如果它进入高热负荷区或需要控制管间温差的膜式壁部位,就可能导致受热面变形;对于超临界锅炉,控制高比热区的工作区域也是避免过高温差应力的关键。
汽水双相介质在集箱中有分配均匀性问题,没有适当的措施必然会扩大集箱下游管排的温度偏差,并由此产生管排变形。
一般情况下,正确处理缺、满水异常,包括实施紧急停用,并不构成对设备的损伤。
但在汽包炉严重缺水、干锅时,将使部分水冷壁管内工质的质量含汽量升高,出现蒸干现象并使管壁温度升高,而膜式壁的结构决定了其热膨胀互相牵制,从而导致水冷壁翘曲变形,炉壁密封破坏,如果此时炉膛温度足够高,甚至没有熄火,水冷壁可能发生爆管;而当汽包无水或无法判断汽包水位时,继续给水将有可能使厚壁汽包受到有害的热冲击。
汽包炉严重满水则汽包的汽水分离作用遭到破坏,大量湿蒸汽进入过热器,使管间温差增大,严重时导致管排变形,固结件损坏,但更主要的威胁是汽温骤降导致汽机通流部分损坏,同时对主蒸汽管道造成热冲击。
随着锅炉容量的增大,其相对贮能率下降,使参数变化的速率加快,必然要求提高参数控制的灵敏度,其中汽包水位的控制要求尤其严格。
2 关于水位控制的相关规定由于汽包水位对蒸汽锅炉安全的重要影响,世界各国的锅炉监察规程对于汽包水位控制都有相应规定,其中包括水位监视、水位控制和水位保护3个方面。
我国《电力工业锅炉压力容器监察规程》、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《固定式锅炉建造规程》、电力行业标准《锅炉运行导则》和《防止电力生产重大事故的25项重点要求》等文件对这方面的规定主要有:(1) 运行中锅炉至少配置2台彼此独立的就地水位表和2台远传水位计,当就地水位表故障退出,有2台远传水位计可靠工作时,锅炉可允许短时间继续运行;(2) 远传水位表显示必须定期以直读式水位表的显示为准加以比较,以便及时发现问题,但玻璃、云母、牛眼、电极、磁性翻板等就地水位表的水柱,因其温度低于饱和温度,不能完全代表汽包真实重力水位,差值是水柱温度、水柱高度与汽包压力的函数,因此需要先明确校验点,确定修正值后才能指导常规的水位计校对工作;(3) 锅炉点火前汽包水位宜控制在最低水位,以备汽水膨胀时水位上升,减少蒸汽带水并减少热损失;(4) 锅炉低水位保护装置的投入是锅炉启动的必备条件,对直流炉则是中间点温度高和断水保护;(5) 水位保护动作值由制造商提供,但必须在可测量、可监视范围之内,汽包水位低于水位表可见水位时,最安全的方法是熄火处理;(6) 为确保保护装置正确动作,锅炉点火前必须进行试验;(7) 为保证水位指示正确,不出现虚假水位,水位表计汽水连接管的走向及管径须符合要求,并确保在水位表计进行冲洗时不互相干扰。
现在的问题是:(1) 汽包水位测量问题。
水位测量的基础是连通管原理,测量结果与汽包压力、水柱(表管)温度有关,必须通过压力、温度修正后才能得到汽包的真实重力水位。
现有的各种水位计,有的不能连续测量因而不能用于自动调节,有的比较难以实施压力修正,有的又因表管温度的实际情况不清,无法进行正确的温度修正。
虽然差压水位计接入DCS控制系统较易实现压力、温度的自动修正,但修正方法不当以及冷凝罐内水面未能控制也影响其测量准确性,反映出的现象是各表计的指示偏差大,使运行人员无所适从;(2) 《防止电力生产重大事故的25项重点要求》及其辅导材料的某些提法没有得到理解与贯彻。
3 几点建议根据以上情况,参照国内外规程的规定,提出以下几点建议并作相应说明。
3.1 蒸汽锅炉必须执行低水位启动原则全充水启动失去了水位监视手段,并意味着过热器进水。
水冷壁加汽包水位以下容积按140 m3计,水温从20℃升至100~150℃,汽包水位要上升200~450 mm,如果计及要建立起正常水循环,上升管内锅水必须汽化并引起汽水膨胀的因素,水位上升值还要多,因此200 MW 级锅炉运行导则规定点火前锅炉上水至-100 mm,以减少满水风险。
全充水启动延长了开启省煤器再循环阀的时间,增加了过热器管特别是包覆管弯曲变形的风险,而解决启动时汽包上下温差与内外温差的有效办法则是锅炉底部蒸汽加热。
3.2 适当控制低水位保护动作值的降低理论上讲,低水位保护装置动作值取决于避免下降管抽空所必须的水头以及水位测量装置的下限。
近年来,由于下降管入口加装消旋装置,水位表计可视范围也不断扩大,保护动作值有不断下降的趋势,有的锅炉保护动作值已在汽包中心线以下600 mm多,离汽包干锅仅剩200 mm,而且还有随意增加延迟时间的现象。
降低汽包水位控制下限,其实是减少其安全裕度,增加失去水位保护的风险,因此,对低水位保护动作值的降低应作适当控制。
原来意义上最低安全水位的确定是基于就地直读式水位表(包括通过工业电视远传的信号),低水位报警值高于可见边缘25~60 mm,保护动作值为最低可见值。
当采用远传水位计进行水位控制时,必须在每个远传水位计上明显标出此最低安全水位。
由于水位表柱温度低于饱和温度而需要对直读式水位表的显示进行修正,允许有条件地应用就地水位计的规定以及使用差压式水位计进行水位控制的事实,使有些人误认为动作值的标准也发生转移,似乎是差压式水位计的量程确定水位保护动作值。
其实在低水位情况下,水位表显示的水位与汽包重力水位差别并不大,从可见水位到汽包水连通管管座中心(也就是过去规定用“叫水法”判断汽包内有无水以确定熄火后能否上水的低限)之间是其安全裕度;差压式水位计的测量原理决定其测量范围是从冷凝罐水面到水连通(即负压取样管)管座,相对于直读式水位表扩大了测量范围,取消了上述裕度,而且其可信的测量范围与压力、冷凝罐下正压管的温度有关。
笔者认为,以下一些因素是需要此安全裕度的理由:(1) 熄火以后由于水冷壁的产汽量下降,水冷壁管汽水混合物中含汽率下降,表现为水位收缩,据估算,1台300 MW自然循环汽包炉满负荷时水冷壁管内蒸汽所占体积达26 m3,一旦负荷下降含汽量减少,水冷壁贮水量必然增加,导致水位大幅度下降;(2) 熄火后炉膛温度下降要有一段时间,水冷壁仍需靠炉水循环泵强制冷却或靠自然循环冷却,汽包内仍要有足够的水位;(3) 在不清楚汽包内有无水的情况下,如继续进水,就要冒汽包壁受热冲击的风险,如不进水,则要冒水冷壁变形的风险;(4) 缺水现象本来是由于给水泵故障引起的,推迟熄火必然冒扩大事态的风险。
目前,国内还没有此类安全裕度数值的规定,但一些成套引进锅炉的低水位保护动作值大致为-200~-280 mm,而现在许多国产300 MW 汽包炉仍沿用-381 mm的动作值,值得研究。
B&W公司在规定可见水位以上13 mm实施低水位保护动作外,还规范了按远传水位计低水位保护动作值(延迟20 s)如表1所示。
ASME锅炉规范第7卷C9.240规定:应将汽包水位自动跳闸整定到水位表最低可见边缘时动作,切断锅炉燃料供应;有延迟调节的,允许延迟的最长时间为10 s。
控制循环锅炉另设循环泵压差保护,在循环泵运行的情况下低水位保护其实是后备保护。
本文开始所提事故的原因之一是工作失误导致循环泵差压保护失效,其二是水位保护温度修正值失实。
3.3 关于水位测定的修正目前水位测量的准确性问题,除了水、汽连通管(含差压式水位计的正、负压管)的走向布置会影响测量范围,并可能造成假水位外,主要是测量值的修正问题。
3.3.1 就地直读水位表的修正问题图1所示为就地直读式水位表工作原理,设汽包重力水位高为HW,则由于水柱冷却造成的水位指示的误差△h为:△h = HW(ρ1-ρ')/(ρ1-ρ") (1)式中:ρ1——当水位表柱温度为t1时,其中水的密度,kg/m3,ρ'——工作压力下饱和水的密度,kg/m3,ρ"——工作压力下饱和蒸汽的密度,kg/m3,HW和△h的单位为m。
若取HW=350 mm,则根据不同的情况可求得△h值如表2所示。
从表1和公式(1)可知,汽包压力愈高,汽包水位愈高,则△h愈大,低水位时汽包真实重力水位与就地水位表的指示差别不大,因此水位偏差不是低水位保护拒动的主要原因。
危险性在于对满水状态的确定与处理:在某种情况下,虽然就地水位表仍有高水位显示,而汽包内重力水位已近汽包水位计汽侧连接管,当前满水事故处理通用方法的危险是事故放水时定排超压威胁。