[精編]《安全管理》之關(guān)于蒸汽鍋爐汽包水位控制的建議

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負責(zé)傳遞知識。關(guān)于蒸汽鍋爐汽包水位控制的建議 1997-12-16，1臺sg-1025/18.3鍋爐發(fā)生了缺水干鍋，汽包低水位保護拒動，導(dǎo)致水冷壁大面積變形、多處爆管的事故。此后，國家電力公司頒布的防止電力生產(chǎn)重大事故的25項重點要求列出了防止鍋爐缺、滿水事故的要求，又編寫了輔導(dǎo)教材。電力安全技術(shù)雜志相繼發(fā)表了一些與之相關(guān)的文章，其中汽包全充水啟動一文提出全充水啟動以解決啟動中汽包溫差控制的建議，部分內(nèi)容涉及對電站鍋爐監(jiān)察規(guī)程的理解與執(zhí)行。筆者對鍋爐汽包水位控制的建議如下。1 水位控制的意義 蒸汽鍋爐水位是鍋爐運行控制的重要參

2、數(shù)之一，穩(wěn)定工況下，撇開假水位因素，汽包水位的升降標(biāo)志鍋爐給水(包括減溫水)流量與蒸汽流量的平衡狀況，給水流量偏大則水位升高，反之亦然。廣義的水位控制可以包括直流爐中間點溫度的控制以及超臨界、超超臨界鍋爐相變點位置的控制，因為它們都標(biāo)志著對給水與蒸汽流量平衡的控制，決定著省煤器、蒸發(fā)受熱面(或高比熱區(qū))和過熱器的分界線，只是直流爐不存在假水位問題，而以其界面的變動顯示其動態(tài)不平衡。 從水轉(zhuǎn)變?yōu)槠幸粋€過程，管內(nèi)介質(zhì)汽化的同時發(fā)生膨脹，貯水量減少，這種現(xiàn)象稱為汽水膨脹，它表現(xiàn)為汽包水位波動，這也常常是亞臨界直流爐產(chǎn)生脈動的重要原因之一。大部分假水位問題與水冷壁管貯水量變化有關(guān)，在討論水位控制時必

3、須重視汽水膨脹問題。 汽包爐控制水位的目的主要是控制循環(huán)倍率，以避免出現(xiàn)蒸干及高熱負荷區(qū)域的膜態(tài)沸騰；亞臨界參數(shù)直流爐在轉(zhuǎn)入純直流狀態(tài)后，會有一部分受熱面內(nèi)的介質(zhì)是質(zhì)量含汽量在0.8以上的雙相介質(zhì)，如果它進入高熱負荷區(qū)或需要控制管間溫差的膜式壁部位，就可能導(dǎo)致受熱面變形；對于超臨界鍋爐，控制高比熱區(qū)的工作區(qū)域也是避免過高溫差應(yīng)力的關(guān)鍵。汽水雙相介質(zhì)在集箱中有分配均勻性問題，沒有適當(dāng)?shù)拇胧┍厝粫U大集箱下游管排的溫度偏差，并由此產(chǎn)生管排變形。 一般情況下，正確處理缺、滿水異常，包括實施緊急停用，并不構(gòu)成對設(shè)備的損傷。但在汽包爐嚴(yán)重缺水、干鍋時，將使部分水冷壁管內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量含汽量升高，出現(xiàn)蒸干現(xiàn)象

4、并使管壁溫度升高，而膜式壁的結(jié)構(gòu)決定了其熱膨脹互相牽制，從而導(dǎo)致水冷壁翹曲變形，爐壁密封破壞，如果此時爐膛溫度足夠高，甚至沒有熄火，水冷壁可能發(fā)生爆管；而當(dāng)汽包無水或無法判斷汽包水位時，繼續(xù)給水將有可能使厚壁汽包受到有害的熱沖擊。汽包爐嚴(yán)重滿水則汽包的汽水分離作用遭到破壞，大量濕蒸汽進入過熱器，使管間溫差增大，嚴(yán)重時導(dǎo)致管排變形，固結(jié)件損壞，但更主要的威脅是汽溫驟降導(dǎo)致汽機通流部分損壞，同時對主蒸汽管道造成熱沖擊。隨著鍋爐容量的增大，其相對貯能率下降，使參數(shù)變化的速率加快，必然要求提高參數(shù)控制的靈敏度，其中汽包水位的控制要求尤其嚴(yán)格。2 關(guān)于水位控制的相關(guān)規(guī)定 由于汽包水位對蒸汽鍋爐安全的重要

5、影響，世界各國的鍋爐監(jiān)察規(guī)程對于汽包水位控制都有相應(yīng)規(guī)定，其中包括水位監(jiān)視、水位控制和水位保護3個方面。我國電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程、蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、固定式鍋爐建造規(guī)程、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鍋爐運行導(dǎo)則和防止電力生產(chǎn)重大事故的25項重點要求等文件對這方面的規(guī)定主要有： (1) 運行中鍋爐至少配置2臺彼此獨立的就地水位表和2臺遠傳水位計，當(dāng)就地水位表故障退出，有2臺遠傳水位計可靠工作時，鍋爐可允許短時間繼續(xù)運行； (2) 遠傳水位表顯示必須定期以直讀式水位表的顯示為準(zhǔn)加以比較，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，但玻璃、云母、牛眼、電極、磁性翻板等就地水位表的水柱，因其溫度低于飽和溫度，不能完全代表汽包真實

6、重力水位，差值是水柱溫度、水柱高度與汽包壓力的函數(shù)，因此需要先明確校驗點，確定修正值后才能指導(dǎo)常規(guī)的水位計校對工作； (3) 鍋爐點火前汽包水位宜控制在最低水位，以備汽水膨脹時水位上升，減少蒸汽帶水并減少熱損失； (4) 鍋爐低水位保護裝置的投入是鍋爐啟動的必備條件，對直流爐則是中間點溫度高和斷水保護； (5) 水位保護動作值由制造商提供，但必須在可測量、可監(jiān)視范圍之內(nèi)，汽包水位低于水位表可見水位時，最安全的方法是熄火處理； (6) 為確保保護裝置正確動作，鍋爐點火前必須進行試驗； (7) 為保證水位指示正確，不出現(xiàn)虛假水位，水位表計汽水連接管的走向及管徑須符合要求，并確保在水位表計進行沖洗時不互相干擾。 現(xiàn)在的問題是： (1) 汽包水位測量問題。水位測量的基礎(chǔ)是連通管原理，測量結(jié)果與汽包壓力、水柱(表管)溫度有關(guān)，必須通過壓力、溫度修正后才能得到汽包的真實重力水位。現(xiàn)有的各種水位計，有的不能連續(xù)測量因而不能用于自動調(diào)節(jié)，有的比較難以實施壓力修正，有的又因表管溫度的實際情況不清，無法進行正確的溫度修正。雖然差壓水位計接入dcs控制系統(tǒng)較易實現(xiàn)壓力、溫度的自