行业知识

锅炉在启动阶段汽包水位的调整要点

2022-08-30 09:14:30 科威

锅炉在启动阶段汽包水位的调整要点

【摘要】首先介绍锅炉汽包水位控制的意义及影响因素,针对启动阶段各个节点汽包水位变化的特点进行分析,以保证启动阶段机组水位安全稳定。各个工况下的汽包水位调整操作具有共性,也各有侧重点

1、锅炉汽包水位控制的意义

汽包水位是自然循环锅炉的重要运行参数。为保证锅炉和汽机安全运行,必须始终维持汽包水位在正常范围。汽包水位过高,蒸汽空间缩小将会引起蒸汽带水,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;满水时蒸汽大量带水,将会引起管道和汽机内产生严重的水冲击,造成设备损坏。水位过低,可能破坏水循环,使水冷壁管超温过热;严重缺水时,将造成更严重的设备损坏事故。600MW级机组锅炉汽包容积相对较小,水位变化较快。因此,机组不管在正常运行还是启停阶段,必须严格对锅炉汽包水位进行监视和调整,保证锅炉的安全运行。


2、启动阶段锅炉汽包水位变化的影响因素

影响启动阶段汽包水位的因素有很多,汽包作为一个含有水、汽的压力容器,最终引起变化的因素分别为汽水平衡打破和汽包压力变化。汽水平衡破坏引起水位变化容易理解,然而因为压力的突变引起的水位变化我们称之为“虚假水位”。其实“虚假水位”就是汽包里的真实水位,产生原因是由于当汽包压力突然降低时,炉水饱和温度下降至压力较低时的饱和温度,致使炉水大量放出热量来进行蒸发,这时炉水内的气泡就会增加,汽水混合物体积会膨胀,使水位快速升高,但实际水位则略低,所以当气泡消失后,水位会快速下降至实际水位,形成虚假水位。相反,当汽包压力突然升高,相应的饱和温度提高,一部分热量被作用于加热炉水,而用来蒸发炉水的热量则减少,炉水中气泡量就会减少,使得炉内汽水混合物的体积收缩,从而使水位很快下降。

图片关键词

3、启动阶段汽包水位的调整


3.1锅炉上水至点火初期

启动初期,水位扰动较大的阶段是省煤器汽化。机组启动初期负荷低于30MW省煤器汽化不可避免,严重时,水位可上升至190mm左右,但可以控制上水温度,和启动节点保持省煤器连续进水,增大通流量来缓解或消除省煤器汽化对水位波动的影响。这要求我们在启动电泵后,通过电泵启动旁路门控制给水流量100-150T/H,上水时间控制在3~4小时,上水温度控制110度,开一路热放水联箱通路换水,加大排污量,汽包上水至-150mm,控制好省煤器进口温度(视省煤器汽化程度可逐步降低补水温度至80℃),若发生省煤器汽化现象,水位突升,可以通过降低煤量,增开一路热放水联箱或开一路电磁泄压阀,加大通流回路, 减轻受省煤器汽化现象影响的汽包水位波动。


以2017.4.8机组冷态启动为例,由于省煤器出口温度上升较快至90度以上,水冷壁至汽包温度上升至95度,省煤器出口处的温度高于相应汽压下饱和温度,发生省煤器汽化现象,汽包水位上升,且速率很快,及时降低电泵转速,关闭电泵启动旁路门,增开两路热放水联箱疏水门,必要时及时停运给煤机,汽包水位涨至149mm后缓慢下降,待降至0水位时,及时补水,投运给煤机,防止水位下降过低。电泵继续上水后,水温较低,造成汽包水位下降较快,水位最低跌至-170mm,在水位下降速度较快时,应快速加大电泵进水量,调节电泵转速及启动旁路门开度。待水位正常后电泵转速投入差压自动模式,使用启动旁路门手动控制水位。


以2017.5.2机组热态启动为例,由于热态,及时控制给水温度从108度降至90度,汽包起压较快,汽压稍涨时,加大排放量,开电泵旁路补水,有效抑制省煤器汽化,未出现因省煤器汽化发生的水位波动的情况。


3.2锅炉升温升压

升温升压阶段水位扰动较大的阶段是过热器受热面烘干的阶段。当过热器受热面温度大部分高于300度时,观察升温升压曲线变化速率,汽温快速升高,说明过热器受热面已烘干,此时汽包水位会突降,后上升。及时调整电泵出力。

尽早投旁路。旁路应小幅慢速操作,冷态启动高旁一般开30-40%左右,以保证汽压平稳缓慢上升,防止锅炉汽压变化太快,导致虚假水位。值得注意的是,随着旁路的缓慢开大,汽压也随之增大,锅炉的蒸发量上升,可根据汽包水位的变化趋势,及时通过电泵启动旁路门和再循环门调整上水量。此阶段汽包水位可维持在-50mm—100mm左右,不宜过低。冲转前,切除旁路,水位控制需稍高。


3.3 减温水

投用减温水时,要与机盘值班员加强联系,同时考虑减温水调门有漏流的现象,幅度不宜过大,避免减温水量大幅变化对汽包水位的影响,同时综合考虑电泵出力。


3.4汽机冲转

开始冲转时,DEH目标转速由0升高,但转子尚未转动,主汽门开度持续增大,转子被冲动并跟随目标转速变化时,主汽门开度将有所减小。此阶段持续时间不长,但由于锅炉蒸汽流量变化相对较大,主汽压可能下降较快,水位将首先虚假升高,幅度可达100mm左右,随后降低。故冲转前,应事先将汽包水位调整至-50~-80mm左右,防止水位虚假升高时越限,同时,应提前1min左右适当加大燃烧煤量保持汽压稳定。随着汽机用汽量增大,应逐步增大给水流量。


汽机由升速至定速时,主汽门开度比升速过程中略有减小,此时,主汽压会小幅快速升高,汽包水位将明显虚假降低,随即回升。


3.4并网与带初负荷

并网前通常保留1只PCV开启,并网后DEH将自动开大调门带初负荷。准备并网时,汽压会降低,水位突升,所以应事先适当降低汽包水位,可放-50mm左右。在机组并网的同时手动关闭PCV,可以有效减弱并网过程的虚假水位影响。进行并网操作的同时,锅炉应增加燃烧煤量保持汽压稳定,以满足机组用汽需求。


3.5给水泵并入系统

此阶段注意给水流量和蒸发量,电泵前置泵及前置泵A入口流量,电泵出口压力,汽泵A出口压力,给水母管压力,电泵及汽泵A转速,电泵及汽泵A再循环门状态。


3.5.1 第一台汽泵并入系统

负荷达120~150MW且主汽压>9MPa时,保持机组工况稳定,逐步提高待并汽泵转速,使其出口压力低于给水母管0.5~1MPa,开启其出口电动门,继续逐步提高汽泵转速,当汽泵出口压力接近或略高于给水母管压力时,则汽泵通常已出水,此时,汽泵进口流量有所增大,电泵进口流量有所减小,给水流量增大。视给水流量变化幅度,关小电泵启动旁路门,开大电泵再循环,降低电泵转速,维持给水流量不变,并注意监视汽包水位变化趋势。逐步缓慢增加汽泵转速,降低电泵转速,当电泵出口压力低于给水母管压力时,则其已退出给水系统,继续降低转速至2500rpm待用。小幅调整汽泵转速,保持给水流量与蒸汽流量匹配,汽包水位在正常范围,且与给定值偏差不大时,投入该汽泵转速自动。随机组负荷增加,逐步关小再循环。


3.5.2 第二台汽泵并入系统

一般而言,第二台汽泵并入系统的难度小于第一台。当第二台汽泵并入运行时,应尽量使两台泵出力平衡,提高待并泵出口压力至低于给水母管压力0.5~1MPa,开启其出口电动门,继续缓慢提高待并泵转速,并密切观察给水流量与汽包水位。若给水流量增大,或汽包水位升高,则暂缓升速,待另一台汽泵转速自动降低,给水流量与汽包水位回落后再行操作。若汽包水位继续以较快速度升高,则可降低第二台汽泵转速,或开大第一台汽泵的再循环。操作中注意第一台汽泵的进口流量,若偏低,则可选择汽包水位上升的时机开大其再循环。当两台汽泵转速指令接近(通常偏差不大于30rpm)时,果断投入第二台汽泵转速自动,并观察两台汽泵转速同步变化,给水流量与蒸汽流量匹配,当汽包水位稳定后,投入第二台汽泵转速控制自动。当两台汽泵投入运行后,关出口调节阀,置勺管于最小位置停运电泵,开启其出口门,投入电泵热备用。


4、结语

只有充分了解影响汽包水位变化的各种因素,才能正确认识其发生波动的根本原因,从而根据具体情况采取相应措施。机组启动过程中,汽包水位调整最基本的原则是,汽压不发生大幅快速变化,汽机高旁的操作幅度不宜过大,给水流量与蒸汽流量匹配,预见虚假水位并提前采取应对措施。增减燃料量或投停燃烧器之前、开关减温水等会影响水位的操作,要事先通知水位调整及汽温调整人员并进行超前调整,维持汽包水位在正常范围内,操作时密切配合,确保汽包水位始终处于正常安全范围。




首页
产品
新闻
联系