孫小龍

（蘭州西固熱電有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730060）

330MW雙抽汽輪機(jī)組鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)的探討

孫小龍

（蘭州西固熱電有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730060）

300MW級亞臨界燃煤汽包爐水位調(diào)整一直是一個比較難的運(yùn)行問題，尤其是在機(jī)組啟停和甩負(fù)荷時更難以把握，易造成事故損壞設(shè)備。本文探討了機(jī)組在啟動初期和正常運(yùn)行中，抽汽機(jī)組在機(jī)、爐參數(shù)變化和熱用戶流量突變造成的抽汽壓力變化的擾動下，汽包爐水位調(diào)節(jié)的一些方法。

雙抽汽；汽包；水位；調(diào)節(jié)

前言

單元制發(fā)電機(jī)組在機(jī)爐側(cè)，由于汽水系統(tǒng)單元循環(huán)的關(guān)系，成為一個整體，任一參數(shù)變化時，機(jī)爐均處于牽一發(fā)而動全身的狀態(tài)。處于汽水循環(huán)中心位置的汽包水位，成為其它參數(shù)變化最直接的反映量。所以，汽包缺水或滿水成為造成單元制機(jī)組中大型鍋爐滅火事故最主要的因素，甚至有時因?yàn)樗槐Ｗo(hù)不能及時正確動作而手動MFT又不及時，造成燒干鍋或汽輪機(jī)水擊事故。事故一旦發(fā)生，輕者會造成機(jī)組非停，重者可能使機(jī)爐設(shè)備損壞。

而單元抽汽機(jī)組因抽汽的存在，一方面在機(jī)爐參數(shù)變化擾動下使汽包水位的變化過程更為復(fù)雜，另一方面抽汽用戶流量變化造成抽汽壓力變化，雙重疊加影響汽包水位，使汽包水位的調(diào)節(jié)更為困難。

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，以主汽壓力穩(wěn)定為前提，把機(jī)爐作為整體調(diào)節(jié)，對減小各種擾動后的水位波動范圍，快速調(diào)穩(wěn)水位有很大幫助。而抽汽機(jī)組，由于熱網(wǎng)系統(tǒng)的存在，不但能增加異常情況下的調(diào)節(jié)手段，而且在機(jī)組啟動時，還能減小電耗，增加經(jīng)濟(jì)效益。

1 機(jī)組啟動過程中汽泵的使用及汽包水位的調(diào)整

機(jī)組啟動時，抽汽機(jī)組因熱網(wǎng)的存在，熱網(wǎng)可以為輔助汽源提供可靠的汽源保障。因此，機(jī)組啟動過程不使用電泵，具有很高的經(jīng)濟(jì)性。

（1）在鍋爐啟動上水時，啟動汽動給水泵前置泵向鍋爐上水，在水位保護(hù)投入后，進(jìn)行高、低水位實(shí)際保護(hù)動作試驗(yàn)，試驗(yàn)正確后，調(diào)整水位至-100mm，投入爐底加熱。

（2）在點(diǎn)爐前，機(jī)組抽真空、送軸封后，即可暖機(jī)并沖轉(zhuǎn)汽動給水泵，在給水泵定速后，可將一臺汽泵并入給水管路，在沖轉(zhuǎn)前的升溫升壓過程中，汽動給水泵穩(wěn)定在一個轉(zhuǎn)速，給水母管處于定壓狀態(tài)，水位調(diào)節(jié)依靠給水旁路調(diào)節(jié)門，此時若鍋爐水質(zhì)合格，無需定排換水，，用給水旁路調(diào)節(jié)水位比較穩(wěn)定。

（3）在機(jī)組關(guān)閉旁路、沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)的過程中，隨著主汽流量的增大，可先逐步升高給水母管定壓壓力，保證給水調(diào)節(jié)有足夠的余量，使給水旁路調(diào)門始終保持在50%左右的開度，有利于跟蹤汽包水位并及時調(diào)節(jié)。在升高母管壓力時，調(diào)節(jié)要平穩(wěn)，并與旁路調(diào)節(jié)門密切配合，防止影響汽包水位。

（4）給水旁路的切換是機(jī)組啟動過程中的給水調(diào)節(jié)的一個重要環(huán)節(jié)，平穩(wěn)的切換要把握好幾個環(huán)節(jié)。

①給水流量達(dá)到280TH，給水旁路調(diào)節(jié)門接近全開，此時，保證鍋爐給水壓力高于給水母管壓力1.0MPa左右，增加汽泵轉(zhuǎn)速，開汽泵再循環(huán)至50%左右，便于切換過程中的應(yīng)急快速調(diào)節(jié)。

②主給水門的開啟必須切“就地”，電動打開，保證通訊暢通。打開電動門時，一定要注意閥門開度和流量在10%以下時的非線性關(guān)系，10%以下盡量按每次1%的速度點(diǎn)開，防止水量突變。主給水電動門全開后，再關(guān)閉給水旁路門。

③在調(diào)節(jié)過程中，如果汽包水位受到影響，應(yīng)立即停止切換，閥門保持原位，調(diào)節(jié)汽泵再循環(huán)流量來改變給水流量，可以較快穩(wěn)定汽包水位。

2 機(jī)組并網(wǎng)升負(fù)荷當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到120MW左右，要進(jìn)行另一臺汽泵的并列

（1）逐漸升高待并汽泵的轉(zhuǎn)速，保證再循環(huán)80%左右開度的情況下，調(diào)節(jié)汽泵出口壓力較給水母管壓力低0.3MPa左右；用開啟并列泵再循環(huán)的方法，略降低汽包水位，使其保持在-80mm左右。

（2）打開待并泵出口門，逐漸關(guān)閉待并泵再循環(huán)門，在汽包水位小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字開始升高后，開始打開并列泵再循環(huán)門，在保證汽包水位穩(wěn)定的情況下，逐漸調(diào)平兩臺泵的轉(zhuǎn)速，投入給水自動，最后逐步關(guān)閉兩臺泵的再循環(huán)門。

（3）在汽動給水泵并列過程中，應(yīng)盡量保持負(fù)荷穩(wěn)定，給水流量不變。但在動態(tài)情況下，應(yīng)以蒸汽流量與給水流量的對比差值不變來調(diào)節(jié)，保證并列過程汽包水位的穩(wěn)定。

（4）檢查兩臺泵運(yùn)行穩(wěn)定后，即可投入給水自動，在正常加負(fù)荷過程，汽包水位由自動調(diào)節(jié)。

3 機(jī)組正常運(yùn)行情況下汽包水位的調(diào)節(jié)

單元制機(jī)組機(jī)、爐、電系統(tǒng)運(yùn)行是一有機(jī)平衡體，汽包水位是這個平衡體動態(tài)平衡最直觀的標(biāo)志。因此，無論正常運(yùn)行還是在異常情況下，汽包水位的調(diào)節(jié)，都必須置于機(jī)組整體平衡中去考慮，多數(shù)情況下將主汽壓力作為一重要的判據(jù)去控制，主汽壓力穩(wěn)定，許多擾動會被抑制，便于水位調(diào)節(jié)。

（1）機(jī)組正常運(yùn)行汽包水位仍需專人監(jiān)視和調(diào)節(jié)。做好監(jiān)盤人員的分工，對汽動給水泵及相應(yīng)輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，對參數(shù)進(jìn)行變化分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)存在的異常和隱患，減小設(shè)備故障對汽包水位的影響，從源頭上減少擾動。

（2）在正常運(yùn)行狀態(tài)，注意觀察給水流量與主汽流量之間的差值，工況變化時，注意兩者差值變化趨勢，為異常變化時快速調(diào)穩(wěn)水位做好準(zhǔn)備。

（3）機(jī)組正常運(yùn)行，輔機(jī)的啟停及相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)要充分考慮汽包水位的穩(wěn)定。在減溫水量變化，相應(yīng)輔機(jī)啟、停，電、熱負(fù)荷增減時，除加強(qiáng)人員的溝通和協(xié)調(diào)，更要控制號好增、減變化率，盡量控制主汽壓力變化速度，使汽包水位保持自動可調(diào)整的范圍內(nèi)，不解除給水自動。小幅度汽包水位變動，可以適當(dāng)?shù)氖褂媒o水泵再循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，相對于改變汽動給水泵轉(zhuǎn)速，再循環(huán)門對水位的干預(yù)更敏感。但無論是調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速，還是調(diào)節(jié)再循環(huán)門，兩臺并列泵都應(yīng)同步進(jìn)行，防止兩臺泵出現(xiàn)較大偏差而發(fā)生搶水。

（4）鍋爐側(cè)無論是內(nèi)擾還是外擾引起汽包水位變化，一般同時伴有主汽壓力的變化，首先以穩(wěn)定主汽壓力的方法來穩(wěn)定水位，這時，改變?nèi)剂系姆椒赡軠笮暂^大，可適當(dāng)改變機(jī)主控調(diào)門開度改變機(jī)側(cè)負(fù)荷穩(wěn)定壓力，可保持水位和汽溫的基本穩(wěn)定，防止壓力、主汽溫度、汽包水位調(diào)節(jié)的交叉影響。

（5）汽包水位調(diào)節(jié)人員要全面掌握給水泵的特性。首先是單臺給水泵的調(diào)節(jié)特性：汽動給水泵在遙控狀態(tài)下改變給水流量，包含了下達(dá)控制指令-生成轉(zhuǎn)速指令-轉(zhuǎn)速指令跟蹤-生成調(diào)門開度指令-調(diào)門開度跟蹤-形成轉(zhuǎn)速變化-形成給水流量的變化的一系列復(fù)雜過程，從而使給水的調(diào)節(jié)有很大的滯后性。而電動給水泵轉(zhuǎn)速指令直接通過液偶調(diào)節(jié)，升速快，水量調(diào)節(jié)滯后性小。其次，要了解兩臺汽泵的調(diào)節(jié)線性，兩臺給水泵并列時，由于線性的不同會造成兩臺汽泵在水位調(diào)節(jié)時的反映不同，極端情況可能出現(xiàn)搶水，造成給水流量劇變。

（6）汽動給水泵轉(zhuǎn)速給定值和反饋值偏差大“遙控”跳“就地”的偏差定值設(shè)置要合理，尤其對MEH與DCS不兼容的控制系統(tǒng)，設(shè)置應(yīng)稍大為好。掌握偏差設(shè)置，在加減水時控制幅度。在水位調(diào)節(jié)過程中，汽泵一旦跳為“就地”，一方面應(yīng)在MEH直接調(diào)節(jié)調(diào)門開度，另一方面，應(yīng)在MEH上設(shè)置轉(zhuǎn)速給定值接近實(shí)際值，盡快將汽泵交“遙控”。

（7）盡量保持兩臺汽泵汽源均在熱網(wǎng)供汽的輔汽聯(lián)箱，在機(jī)組電、熱負(fù)荷變化時，由于同并于熱網(wǎng)上的其它機(jī)組的存在，熱網(wǎng)壓力較四段抽汽壓力更為穩(wěn)定。同時加強(qiáng)熱網(wǎng)壓力的監(jiān)視，如輔汽壓力下降，應(yīng)及時調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)門開至60%嚴(yán)防汽動給水泵調(diào)門全開。

（8）機(jī)組正常運(yùn)行中汽動給水泵汽源經(jīng)常會因運(yùn)行方式需要，在輔助汽源和本機(jī)四抽之間切換，這是一項需要精心進(jìn)行的操作，稍有不慎輕則可能影響汽包水位，嚴(yán)重時可造成小機(jī)水擊或推力瓦燒損事故。

4 結(jié)語

經(jīng)過幾年的運(yùn)行總結(jié)，吸取了很多的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)和事故教訓(xùn)，對汽包爐水位調(diào)節(jié)有了較深的認(rèn)識和自己的調(diào)節(jié)方法，給機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行給予了更可靠的保障。

[1]300MW單元機(jī)組集控運(yùn)行.中國電力出版社，2013.

[2]鍋爐運(yùn)行及原理.華北電力大學(xué).

[3]《330MW單元機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》（大唐蘭州西固熱電有限責(zé)任公司）.

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1004-7344（2016）03-0208-02

2016-1-11