锅炉汽包水位的控制与调整

摘 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。

关键词：锅炉 汽包水位 调整

一、汽包水位事故的危害

汽包水位是锅炉运行中的一个重要监控参数，维持汽包水位是保证机组安全运行的重要条件。当汽包水位过高时，由于汽包蒸汽空间减小，会增加蒸汽携带水分使蒸汽品质恶化，容易造成过热器沉积盐垢使管子过热损坏。严重满水时，会造成蒸汽大量带水，除造成过热汽温急剧下降外，还会引起在蒸汽管道和汽轮机内产生严重水冲击，甚至造成汽轮机叶片断裂事故。当汽包水位过低则可能引起锅炉水循环破坏，使水冷壁管的安全受到威胁引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅损坏汽包。如果出现严重缺水而又处理不当时，则可能造成炉管爆破，带来更为严重的损害。所以锅炉运行中对水位监视不严操作维护不当，或设备存在缺陷而发生缺水、满水事故时，都会造成巨大的损失。尤其对于现代大型锅炉，汽包容水量小，而蒸发量又大，如给水中断而继续运行，则只需几十秒钟，汽包水位计中的水位就会消失。如果不是给水中断，而只是给水量与蒸发量不相适应，那也会在几分钟内发生缺水或满水事故，由此可见，锅炉运行中保持水位的正常是一项极为重要的工作。

二、影响水位变化的原因

锅炉在正常运行中，水位是经常变化的。引起水位变化的原因主要有：

1.锅炉负荷的变化

锅炉负荷发生缓慢变化，锅炉燃烧和给水的调整均能及时配合进行时，汽包水位的变化是不明显的，但当负荷发生突然变化时，则会引起水位的迅速波动。如负荷突然增加，在燃烧和给水未调整之前，汽压将迅速下降，造成炉水饱和温度下降，汽水混合物比容增大，体积膨胀，使水位上升，形成虚假水位，但此时给水流量并没有随负荷增加，因而在大量蒸汽逸出水面后，水位也即随之降低。因此，当负荷突然增加时，汽包水位的变化为先高后低。反之，当负荷突然降低时，在给水和燃烧未调整之前，汽包水位则会出现先低后高的现象。

2.燃烧工况的变化

燃烧工况的变化对汽包水位的影响也是很大的。如燃料量突然增加，锅炉燃烧率和炉水汽化加强，体积膨胀，使水位暂时升高；由于锅炉蒸发量的增加，而给水流量却未变，因此继而又即发生水位下降。锅炉燃烧率减弱时汽包水位的变化则与此相反。

3.给水压力的变化

如果给水系统不正常使给水压力变化时，将使进入锅炉的给水流量发生变化，从而引起汽包水位的波动。在其它情况不变时，给水压力升高，将引起汽包水位升高；给水压力下降，将引起汽包水位下降。

4.汽包相对水容积的大小

汽包的相对水容积越大，水位变化速度越慢；汽包的相对水容积越小，水位变化速度则越快。

5.设备泄漏或故障的影响

运行中如发生高压加热器、省煤器、水冷壁泄漏或给水系统主要设备故障等情况，都会造成汽包水位的变化。

三、汽包水位的控制与调整

说起水位的控制及调整，在正常的运行中只要解决外因，即给水量和蒸发量达到平衡就可以维持汽包水位的稳定。但在工况剧烈变化时，水位变化的决定因素就不仅仅是给水量和蒸发量的平衡了，内因所产生的虚假水位是妨碍我们正确调整水位的关键。

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，即通过改变给水流量来实现的。通常在正常运行时汽包水位采用调节灵敏度高、偏差小的三冲量给水自动调节系统，它把蒸汽流量作为前馈信号，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。当负荷急剧增加时，起初水位上升。这时应当明确，从蒸发量与给水量不平衡的情况来看，蒸发量大于给水量，因而这时的水位上升现象是暂时的，它不可能无止境的上升，而且很快就会下降的。因而切不可立即去减少给水，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，炉水饱和温度下降很快，这样炉水急剧蒸发，产生大量汽泡，导致水位急剧上升，但这是虚假的，因为吹扫用汽量很大，就造成给水量远远小于蒸汽量，最终水位会急剧下降。这种情况实际调整时要在吹扫之前尽量维持较低水位，这样吹扫时虚假水位上升会相对低些。吹扫开始后要进行大量补水，否则水位迅速下降时容易造成过低水位。

锅炉安全门动作时水位变化跟吹管一样，只是动作之前未能维持低水位，就需要在动作时先适当减少给水，待水位即将下降时再大量补水。

汽机跳闸时蒸汽被切断，造成压力急剧上升，炉水饱和温度上升，炉水中大量汽泡凝结成水，形成虚假水位，造成水位急剧下降，但因为给水量远远大于蒸汽量，汽包水位很快会迅速上升。这样需要采取先增加给水，待水位即将上升时大量减少给水的办法。

高压旁路开启时水位变化与安全门动作相同，操作方法与其相同，关闭时操作方法相反。

制粉系统启停情况属于燃烧工况改变，强化燃烧水位先上升后下降，减弱燃烧水位先下降后上升。但是水位波动不会太大，完全可以根据水位变化反方向调整给水量，一般来说，水位自动调节系统就可以胜任，不需要进行手动调整。而机组启停时，水位变化很复杂，但是都可以分解成上述几个情况来对待，在不同的阶段采取相应的方法。

还有一种情况就是汽水系统自身问题造成给水量与蒸发量的不平衡，比如给水系统故障造成供水量不足，锅炉“四管泄漏”等等。就需要降低蒸发量来平衡给水量的不足，即降低锅炉负荷。严重时不足以维持汽包水位稳定的，就得进行紧急停炉处理了。

四、结束语

影响汽包水位变化的因素很多，水位变化是各种因素综合作用的结果。所以，正常运行中应认真监视各项参数及工况的变化，及时进行有关的调节，将调节工作做在水位变化之前，一旦发生水位变化时，应迅速查明引起水位变化的原因，及时分析判断汽包水位的变化趋势和进行必要的调节，保证汽包水位的稳定运行。

参考文献

[1] 白国亮、锅炉设备运行、中国电力出版社、2005.

[2] 山西省电力工业局编、锅炉设备运行（中级工）、中国电力出版社、1994.

作者简介：杨庆兵，男，1981年06月09日出生，2005年毕业于重庆电力高等专科学校。现就职于内蒙古国华准格尔发电有限责任公司，集控主值，助理工程师。