锅炉汽包水位变化的影响因素与调节分析

冯春雷

（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂，河北 张家口 075133）

一、影响锅炉汽包水位变化的主要因素

锅炉运行中，汽包水位主要受锅炉燃烧本身和外界负荷的影响，处于不断的变化。无论是蒸发设备的物质平衡关系被破坏，还是工质状态发生变化，都会影响水位发生变化。同时，扰动量的大小和扰动的速度也会影响水位的变化。为有效控制水位，保证机组安全运行，需分析引起水位变化的各种因素。

1 安全门动作和锅炉负荷变化的影响。锅炉负荷是指锅炉蒸发量，要想维持锅炉内的水位稳定在恒定范围，需要保证蒸发量与给水量之间的平衡关系。当安全门动作或锅炉的负荷增加时，如果加水不及时或给水量不变，导致汽包压力下降，汽水比容增大，汽水混合物体积膨胀，水位虚假上升，为恢复气压而过分加强燃烧，增大蒸发消耗，水位开始下降，形成先高后低的态势。当安全门回座或负荷降低时，水位的变化过程则相反。

2 燃烧工况变化的影响。燃烧工况的变化，通常是由于燃烧不良、给煤量不稳定造成的。在外界负荷和给水量不变时，炉内燃烧加强，气泡增多，体积膨胀，水位上升，随着继续加热，饱和温度随之上升，气泡减少，水位下降，出现水位暂时升高而后下降的现象；反之，出现水位暂时降低而后升高。因此，水位波动的大小，与燃烧工况改变的强烈程度有直接关系。

3 给水压力变化的影响。给水压力发生变化，导致给水流量的大小发生改变，从而破坏了给水量与蒸发量之间的平衡关系，引起水位变化。给水压力与给水流量和水位的变化成正比，给水压力的增减决定着水位的升降。若给水压力低于汽包压力，汽包则无法进水，造成锅炉严重缺水。若给水压力波动过大，将使给水自动调节器失灵，无法发挥作用。同时，给水泵故障、给水门故障、给水管道破裂等均使给水压力降低。

4 炉水品质对水位变化的影响。炉水的处理过程不规范或锅炉排污不及时均会影响炉水品质，尤其是不合格的炉水长期运行，使其含盐量增高，导致蒸汽污染、水冷壁受热面结垢或腐蚀。同时，由于炉水中含有悬浮物及油脂等杂物以及含盐浓度过高，使得蒸汽泡不易破裂而形成大量泡沫，造成水位急剧升高并产生强烈的波动。

5 锅炉汽水管道泄漏或排污阀不严密。锅炉汽水管道发生损坏，连续排污门或下联箱放水门关闭不严时，均会消耗或泄漏大量的炉水和蒸汽，引起水位下降，引发缺水事故。

6 水位计不准确。水位计是判断水位的重要依据，当水位计发生损坏或出现故障，水位计读数则不准确，也就无法判断水位的真实性。若水位计水连通管堵塞或泄漏，则水位计指示偏低或不动；若水位计汽连通管堵塞或泄漏，则水位计指示偏高；若汽包间温度过低，表管冻坏，则水位计指示错误。另外，云母水位计泄漏或电接点水位计电源中断等均影响水位计的准确性。所以在锅炉运行时，应对水位计进行严格的监视、校对、冲洗和维护，及时发现水位计的问题并进行处理，时刻保持水位计的指示正确、反应灵活。

7 给水自动失灵，操作人员手动调节失误。个别测点超限产生坏点，导致操作消退而使给水压力过高，或是定期倒换给水泵以及给水自动调节系统故障，均会引起给水自动失灵。这时如果操作人员手动操作不当、调节不及时，或调节时忽视给水量与蒸汽量的匹配程度和水位的变化趋势，则会导致给水量不准确，造成水位波动。

二、锅炉汽包水位的调节和控制

水位调节的基本原则是维持锅炉汽、水平衡。在水位低于正常时，调节给水量使之大于蒸发量；在水位高于正常时，调节给水量使之小于蒸发量，从而使水位趋于稳定。笔者通过多年的一线工作实践，结合本单位机组运行期间的水位调节，总结出以下几点汽包水位调节的方法。

1 汽包水位的常规调节

锅炉点火后，根据水位的变化，参考给水泵的转速和定排量，连续给锅炉上水，使水位趋稳；投入、切除低压旁路，水位波动较小，但投入、切除高压旁路时，要尽量控制水位，缓慢开启高压旁路；汽轮机冲转前通过点动方式关闭高压旁路，但需将水位稳定在工艺范围内，当水位下降速度太快时，需停止操作，待水位稳定在工艺范围内时，再继续操作，直至关闭所有的高压旁路；当给水旁路切换至主路时，应先将给水泵的出口压力适当调低，但需注意要高于省煤器入口压力，然后再开启主给水电动门，调节给水泵转速，恒定省煤器入口压力和给水流量，防止水位扰动，待水位趋稳后关闭给水旁路门，避免主给水电动门磨损和挠动太大；发电机并网时，需适当增加燃料量，并网后，根据汽压变化情况，微调燃料量，确保水位的平稳。

2 异常工况下，汽包水位的调节（1）单台给水泵跳闸。检查电动给水泵是否联启，如果没有改为手启，快速增加运行泵和电动给水泵的出力。如机组负荷较大，应即刻停止一台制粉系统运行，降低负荷，但在汽压开始上升时，降负荷速度需变慢。操作人员要时刻察看水位计显示值，当水位上升时，适度减小给水流量，避免锅炉满水事故的发生。（2）排粉机、磨煤机、送风机、引风机跳闸。根据其变化规律，先低后高进行紧急处理，严密监视给水自动调节，增大给水流量，当水位下降速度放缓或开始回升时，减小给水流量。此过程中若给水调节跟不上变化，则改为手动调节。（3）排粉机风压突升。先减少给水流量，当水位上升速度放缓或开始下降时，增大给水流量，效果不佳时，改为手动调节。在启动排粉机前，先做好机炉侧联系，保持高水位，然后开启一次风挡板。排粉机启动后，提升风压要缓慢平稳，并根据水位的变化增减给水流量。（4）高加事故解列。高加事故解列后，在负荷不变的情况下，汽压是先高后低，水位是先低后高，此过程应严密监视给水自动调节，根据汽压的波动快慢，做好超前调节。（5）锅炉缺水时，水位下降，应切除给水自动，利用手动抢水，减少燃料量，关闭连续排污门，严重时停止一台炉水循泵或增开备用电泵。如抢水调节无效时，应停炉检查，确认无异常后，锅炉重新启动。锅炉满水时降低给水泵转速，开启事故放水门，严重时是停运一台给水泵。如调节无效时，应紧急停炉，全开过热器、主蒸汽管疏水阀，开启省煤器再循环阀，关闭减温水门，对汽水系统进行全面检查，正常后再重新点火启动。

结语

总之，影响锅炉汽包水位变化的因素很多，需加强锅炉运行管理。在运行中当发现汽包水位大幅度变化时，应迅速采取措施，将水位控制在工艺范围内。同时，操作人员应认真监视水位的变化，根据工况的变化做好对汽包水位的预先调节，确保机组的安全稳定运行，避免发生事故，从而节省生产成本。

[1]陈红光.论300MW机组锅炉汽包水位调节[J].黑龙江科技信息，2011（04）.