摘要:本文针对某电厂480MW中的汽包水位的安装方式及防止水位保护误动及拒动主要因素进行了研讨，深度系统的对锅炉汽包水位这一保证锅炉正常运行的重要指标进行了分析，通过对水位表设计配置、生产安装、使用的等全方位信息，总结了关于国产480MW机组汽包水位的测量技术现状。对大型发电厂锅炉系统安全稳定运行提供了一定的很好的经验。
主题词: 汽包、水位、测量、保护、改进
一、概述：
汽包是大型发电厂锅炉系统的重要设备，其水位测量在电力系统中越来越受到重视，水位测量如果失控，造成汽包缺水或满水时，会给发电厂安全稳定运行带来隐患，其造成的后果是不堪设想的，保持锅炉汽包水位在正常范围内是锅炉运行的一项重要的安全性指标。由于负荷、燃烧工况及给水流量的变化，汽包水位会经常变化。众所周知，水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化和带水，造成受热面结盐，严重时会导致汽轮机水冲击振动、叶片损坏；水位过低会引起下降管带汽，影响炉水循环工况，还会造成炉管大面积爆破。下面就本人对国产480MW机组汽包水位测量技术的一些做法总结如下：
二、水位表的配置：
汽包应配备两套就地水位表和三套差压式水位表，就地水位表以云母式、牛眼式为主，为了运行人员监视水位方便，要安装工业电视，将就地水位信号通过摄像头传送到主控室进行监视。对于机械式水位表、电极式水位表，由于测量误差较大，且可靠性较低，已不能适应超高压以上锅炉的汽包就地水位测量，考虑到汽包出厂时一般只设计四对取样孔，按照汽包水位表的配置，已不能满足汽包水位测量要独立取样的要求，因此新建厂子对汽包一定要设计六对取样孔。
三、水位表的安装：
1、就地水位表的安装：
就地水位表共设计两套，由于强制循环锅炉中再循环泵的运行方式不同导致汽包两侧水位测量产生偏差，这就要求两套就地水位表必须装在汽包的两侧，并通过两个摄像头，在控制室里通过一个切换按钮来实现两侧汽包水位就地监视的切换，汽包直径设计为1780mm，因为引入水位表的汽温较汽包内要低，所以就地水位表的零水位线较汽包几何中心线要低331mm，安装时应使就地水位表汽水侧取样阀门的阀杆处于水平位置，以避免在阀门内形成水塞。为了缓冲汽包水位频繁波动对测量产生的影响，可以在水位表的汽水取样管间加装连通器。为了保证水位测量的准确，就地水位表的汽水取样管内径要大于25mm，安装取样管时应保证管道的倾斜度不小于100:1，即对于汽侧取样管路应使取样孔处略高，对于水侧取样管路应使取样孔处略低，为了减小测量误差，取样表管、取样阀门和连通管均应保温，详细安装情况如图一所示：
2、差压水位表的安装：
原差压水位变送器设计如果有连通器的话，应保留此连通器，目的是缓冲水位测量的波动，避免了水位频繁波动给调节品质分析带来的麻烦。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但有一点应引起重视，那就是绝对禁止将差压水位变送器的汽水侧取样管从连通器的中部引出，主要是为了避免汽包缺水和满水时发生水位保护拒动，即差压水位变送器的汽水侧取样管应与连通器的的汽水侧取样管保持在同一水平面内，以保证差压水位变送器的测量范围为1270mm，水位变送器的汽侧取样表管要安装单室平衡容器，即直径约10cm的球体或球头圆柱体，为了减小节流，差压水位变送器与连通器相连的取样表管应安装一个表门，并且汽侧取样表管的表门要安装在平衡容器的后面，平衡容器的中心线不能低于汽包上水位测量的汽侧取样点，以保证机组正常运行时平衡容器处于汽水混合状态。
四、水位表的使用
1、对于国产480MW机组而言，汽包的额定压力为18MPa，从热工学角度讲，压力的变化对水位的测量将产生很大的影响，因此，在汽包水位测量的逻辑当中，必须引入压力修正，
就地水汽包水位测量采用选中值的原因主要有以下几方面：
一是对于强制循环锅炉，由于再循环泵的运行方式不同，蒋会导致汽包两侧水位测量产生偏差，例如：AB再循环泵运行时，则汽包的A侧水位将会比B侧水位偏低。二是当锅炉运行以后，由于热膨胀的影响，汽包两端下沉的幅度会不同，即汽包两端在同一水平面上将会倾斜，这样也会引起汽包两侧水位测量产生偏差。三是由于测量表管的安装位置存在视觉误差，即使在汽包上同一端面的两个差压变送器，输出也会存在误差。综合以上几个原因，汽包水位测量必须选中值，才能保证水位测量系统的准确与可靠。
五、影响汽包水位变化的因素
5.1 锅炉负荷变化的影响
汽包水位的变化与锅炉负荷(蒸发量)的变化有密切关系，因为蒸汽是从给水进入锅炉以后逐渐受热汽化而产生的。当负荷变化时，蒸发受热面中水消耗量发生变化，必然引起汽包水位的变化。当负荷增加时，如果给水量不变或增加不及时，则蒸发设备中的水量逐渐被消耗，其最终结果将使水位下降；反之，水位上升。所以水位变化的幅度反映了锅炉蒸发量与给水量之间平衡关系相称程度，如给水量大于蒸发量，则水位上升；给水量小于蒸发量，则水位下降，只有给水量等于蒸发量(排污及阀门泄漏除外)即蒸发设备中保持物质平衡时，水位才能保持稳定。当外界负荷突然增加，将引起锅炉汽压骤降，汽包水位瞬间升高(虚假水位)，这时为了恢复汽压而过分加强燃烧，则会引起蒸汽带水，恶化蒸汽品质；反之，如果外界负荷突减，则引起锅炉汽压骤升，汽包水位骤减，如此时大大减弱燃烧，则促使水位更低，若安全门动作又会使水位升高。所以，当负荷骤变时，必须严密监视水位，预防水位事故的发生。
5.2 燃烧工况变化的影响
燃烧工况的改变对水位的影响也很大。在外界负荷及给水量不变的情况下，当燃料量突然增加，水位暂时升高而后下降；燃料突减，水位暂时降低而后升高，这是由于燃烧工况的改变使炉内放热量改变，而引起工质状态发生变化的缘故。当燃烧强化时，炉水吸热量增加，汽泡增多，体积膨胀，而使水位暂时升高。由于产生的蒸汽量不断增加，使汽压上升，饱和温度也相应地提高了，炉水中汽泡数量又随之减少，水位又下降。因此水位波动的大小，取决于燃烧工况改变的强烈程度以及运行调节的及时性。
六、结束语
480MW机组汽包水位测量，按照国家电力公司《关于防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中“防止汽包缺水及满水”的要求，对汽包水位安装中存在一些不符合要求的地方进行改进后的一些做法及影响汽包水位变化因素分析，不妥之处恳请各位同行提出意见。
参考文献：
1. DRZ/T01-2004 火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定
2 国电发（2000）589号 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求
论文作者:丁英华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
标签：水位论文; 汽包论文; 测量论文; 锅炉论文; 连通器论文; 负荷论文; 水量论文; 《电力设备》2017年第26期论文;