汽包水位影响因素及水位控制

影响汽包水位的因素主要有两个方面，一是给水流量的扰动导致的水位变化，另一个是蒸汽流量的变化导致的汽包水位变化。

在通常情况下，增加给水流量，水位应该是增加的，但是由于给水温度低于汽包内饱和水的温度，给水吸收了原有饱和水中的部分热量使水面下气泡容积减小，所以扰动初期水位不会立即升高。

当水面下气泡容积的变化过程逐渐平衡，水位就反映出汽包中储水量的增加而逐渐上升的趋势，最后当水面下气泡容积不再变化时，由于进、出物质的不平衡，水位将以一定的速度直线上升。

图1中曲线H1为不考虑水面下气泡容积变化，仅考虑物质不平衡时水位变化曲线，为积分环节的特性曲线；H3为不考虑物质不平衡关系，只考虑给水流量变化时，水面下气泡容积变化所引起的水位变化，可以认为是惯性环节的特性。

在给水流量扰动下实际水位的变化曲线H2可以认为是H1和H3的合成。

因此，水位控制对象的动态特性表现出有惯性的无自平衡能力的特点。

图1 给水流量对汽包水位的影响图2 蒸汽流量对汽包水位的影响蒸汽流量的扰动主要来自汽轮机发电机组的负荷变化。

如图2所示，当蒸汽流量突然阶跃增大时，如果仅从物质平衡角度来看，这时蒸发量大于给水量，且汽包水位对象是无自平衡能力的，水位曲线如H1所示。

但实际水位如H2所示，是先上升再下降，这种现象被称为“虚假水位”现象，当负荷突然减少时，水位反而先下降再升高。

产生虚假水位的原因是当锅炉蒸发量突然增加时，汽包水下面的气泡容积也迅速增大，即锅炉的蒸发强度增加，从而使水位升高。

但蒸发强度的增加是有一定限度的，其气泡容积增大而引起的水位变化如图中的H3，当气泡容积与负荷适应而不再变化时，水位的变化就仅由物质平衡关系来决定了，这时水位就随负荷的增大而降低。

因此，实际水位的变化曲线H2是H1和H3的合成。

虚假水位变化的幅度与锅炉的气压和蒸发量变化的大小有关。

图3 炉膛热负荷变化对汽包水位的影响此外，炉膛热负荷扰动对汽包水位的影响也是很大的(见图3)。

锅炉汽包水位的影响因素及调整浅析摘要：本文主要分析了影锅炉响汽包水位的主要因素，并针对机组在各个阶段期间汽包水位的调整方案进行了分析，以期对电厂运行调整提供借鉴作用。

关键词：汽包水位；给水流量；蒸汽流量。

1引言汽包水位是汽包锅炉正常运行中重要的监视参数之一，运行中，如果锅炉水位过高时会造成蒸汽带水，引起管道水冲击，严重时可能造成汽轮机进水事故，造成严重的设备损坏。

当水位过低时，将会引起锅炉水循环的破坏，造成水冷壁超温，严重缺水时，水冷壁出现干烧，引起水冷壁严重超温而出现大面积爆管的严重设备损坏事故。

所以，运行中，将汽包水位控制在正常水位范围内至关重要。

2影响锅炉汽包水位的主要因素分析2.1给水压力的影响当给水压力发生变化时，将使得给水流量随之发生变化，从而使得给水流量与蒸汽流量之间的平衡遭到破坏，最终使得水位发生变化。

当给水压力降低时，给水流量将随之减小，若其他条件不变的情况下，汽包水位将下降。

反之，当给水压力升高时，给水流量增加，汽包水位上升。

如果给水压力过低，甚至低于汽包压力时，将造成汽包无法上水，从而使得汽包严重缺水。

2.2燃烧对汽包水位的影响当外界负荷与给水流量不变化时，燃烧突然加强时，水位将出现暂时上升后下降；反之，燃烧减弱时，汽包水位将出现先下降后上升的现象。

这主要是由于燃烧工况的改变使得炉内的放热量发生了变化，从而引起工质状态发生变化的缘故。

当燃烧加强时，锅炉吸热量增加，炉水的汽泡增加，体积发生膨胀，从而使得汽包水位暂时性的上升，随着燃烧的继续加强，产生的蒸汽量不断增多，汽包压力上升，饱和温度也随着上升，炉水中的汽包数量随之减少，水位又会下降。

2.3负荷变化对汽包水位的影响当外界负荷突然增加时，如果给水流量和燃烧工况不变的情况下，将引起汽包压力急剧下降，使得炉水饱和温度下降，汽包内部分水瞬间汽化，产生大量的汽泡，使汽包水位快速升高，形成虚假水位；反之，如果外界负荷突然降低，将引起锅炉汽压骤升，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。

锅炉调整中影响汽包水位的因素及调整方法分析摘要汽包水位是反映锅炉和汽轮机正常安全运行状况的重要参数之一，直接反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。

影响汽包水位的因素有：主汽压力、燃烧工况、锅炉负荷等。

汽包水位调节在主要分为以下三种情况：正常工况调节、事故情况调节、启停机过程中调节，本文将对以上情况下水位调节方法进行浅析。

关键字：汽包水位、主汽压力、工况、负荷在锅炉正常运行中，由于受负荷变化、燃烧工况的改变等因素的影响，汽包水位处于实时的变化之中。

汽包水位过高或过低都会对机组安全运行造成极大的隐患。

所以在正常运行中，汽包水位的监视是运行人员日常工作的重点。

1.维持汽包水位的重要性汽包水位过低，有可能造成下降管带汽，破坏水循环，蒸汽温度上升，水冷壁过热爆，管炉水泵入口汽化，造成设备严重损坏。

汽包水位过高时，蒸汽中水分增加，品质恶化，易发生过热器内部积盐、超温，影响锅炉热效率。

1.影响汽包水位的因素影响汽包水位的原因是多方面的，汽包水位是多个变量相互作用的直观体现，也是显示系统平衡的重要参数。

1.主汽压力主汽压力对保持汽包水位的稳定有最观的联系。

主汽压力稳定时，对应压力下的饱和温度是一定的，此时汽包内汽泡数量是相对稳定，在负荷不变的情况下，蒸发量稳定，此时汽包内水位是保持稳定的。

主汽压力变化时，由于对应的饱和温度发生变化，汽包内汽泡数量发生变化，对汽包水位的稳定起相反作用。

1.燃烧工况在锅炉负荷稳定和给水系统正常平稳运行时，锅炉燃烧工况发生变动多是由于给煤质变化、给煤机煤量不稳定等原因所造成的。

当燃烧增强时，如炉内燃料量突然增多，煤质由坏变好等原因，造成汽水体积膨胀，因而使水位暂时升高，由于产生的蒸汽量不断增多，使气压上升，饱和温度上升，炉水中的蒸汽泡数量又减少，水位又会下降，由于气压上升使蒸汽做功能力提高了，而负荷又没变化，因而气轮机调节机构将调速汽门关小，减少进汽量，于是锅炉蒸汽流量减少。

此时由于给水流量没有变，因而将使水位又升高。

锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉中储存水溶解气体的容器，用以减轻锅炉系统中的压力变化。

汽包内的水位控制是保障锅炉正常运行的重要环节，因此需要实时测量汽包水位并进行控制。

本文将介绍锅炉汽包水位的测量原理和控制方法。

一、测量原理（一）测量方法目前常用的汽包水位测量方法主要有以下几种：1. 水位计法。

水位计法是指通过读取水位计所示的高度差来确定汽包内的水位。

水位计一般采用激光、声波、浮子等原理进行测量。

这种方法使用方便，但需要经常进行维护和校准。

2. 微波法。

微波法是利用微波射频信号与水位之间的关系来测量汽包水位。

这种方法具有高精度、不受温度、压力等因素的影响，但价格较高。

3. 压力变送器法。

压力变送器法是利用汽包内的压力和水位之间的关系来确定水位。

这种方法精度较高，但需要进行定期校准和维护。

（二）测量误差锅炉汽包水位测量误差会受到以下因素的影响：1. 测量方法。

不同的测量方法测量误差不同。

2. 测量设备。

测量设备的精度和稳定性也会影响测量误差。

3. 温度和压力变化。

锅炉操作过程中，汽包内的温度和压力都会发生变化，这些变化也会影响测量误差。

（三）安全措施为保障锅炉运行安全，需要在设计和操作时采取以下措施：1. 在汽包上方安装喷淋装置。

当水位过高时，喷淋装置可以迅速淋水降低汽包水位。

2. 安装多个水位传感器。

这样即使一个传感器出现问题，其他传感器也能够发挥作用。

3. 常规维护与检修。

定期检查、维护水位控制设备，确保其正常运转并定期检查检修控制系统。

二、水位控制方法（一）PID控制器PID控制器是目前常用的汽包水位控制器。

PID控制器通过比较设定值和反馈值之间的差异，算出控制量，并对水位进行调整，使其接近设定值。

1. 比例（P）控制。

比例控制调整量与反馈量成比例，响应速度较快。

2. 积分（I）控制。

积分控制根据反馈值和设定值之差的积累量进行调整，可以消除稳态误差。

3. 微分（D）控制。

微分控制响应速度较慢，但可有效消除过冲现象。

锅炉汽包水位变化的影响因素与调节分析作者：冯春雷来源：《中国新技术新产品》2014年第09期摘要：本文对影响汽包水位变化的主要因素进行了分析，并进一步论述了锅炉汽包水位的控制和调节，使其维持在恒定范围内，以适应不同工况的运行。

关键词：锅炉；汽包水位；影响因素；调节分析中图分类号：TK22 文献标识码：B一、影响锅炉汽包水位变化的主要因素锅炉运行中，汽包水位主要受锅炉燃烧本身和外界负荷的影响，处于不断的变化。

无论是蒸发设备的物质平衡关系被破坏，还是工质状态发生变化，都会影响水位发生变化。

同时，扰动量的大小和扰动的速度也会影响水位的变化。

为有效控制水位，保证机组安全运行，需分析引起水位变化的各种因素。

1 安全门动作和锅炉负荷变化的影响。

锅炉负荷是指锅炉蒸发量，要想维持锅炉内的水位稳定在恒定范围，需要保证蒸发量与给水量之间的平衡关系。

当安全门动作或锅炉的负荷增加时，如果加水不及时或给水量不变，导致汽包压力下降，汽水比容增大，汽水混合物体积膨胀，水位虚假上升，为恢复气压而过分加强燃烧，增大蒸发消耗，水位开始下降，形成先高后低的态势。

当安全门回座或负荷降低时，水位的变化过程则相反。

2 燃烧工况变化的影响。

燃烧工况的变化，通常是由于燃烧不良、给煤量不稳定造成的。

在外界负荷和给水量不变时，炉内燃烧加强，气泡增多，体积膨胀，水位上升，随着继续加热，饱和温度随之上升，气泡减少，水位下降，出现水位暂时升高而后下降的现象；反之，出现水位暂时降低而后升高。

因此，水位波动的大小，与燃烧工况改变的强烈程度有直接关系。

3 给水压力变化的影响。

给水压力发生变化，导致给水流量的大小发生改变，从而破坏了给水量与蒸发量之间的平衡关系，引起水位变化。

给水压力与给水流量和水位的变化成正比，给水压力的增减决定着水位的升降。

若给水压力低于汽包压力，汽包则无法进水，造成锅炉严重缺水。

若给水压力波动过大，将使给水自动调节器失灵，无法发挥作用。

同时，给水泵故障、给水门故障、给水管道破裂等均使给水压力降低。

锅炉汽包水位影响因素及控制方式作者：黄剑来源：《科学与财富》2017年第30期摘要：本文分析了锅炉汽包水位影响因素及控制方式，介绍了给水量和蒸发量对汽包液位的影响，及锅炉汽包单冲量、双冲量、三冲量控制方式。

关键词：汽包；水位；控制维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。

水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。

同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。

水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。

这些后果都是十分严重的。

随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求。

1.锅炉汽包液位的影响因素锅炉中常见的事故包括锅炉缺水、汽水共腾、锅炉满水、炉膛爆破、锅炉超压、二次燃烧和锅炉灭火等。

其中以锅炉缺水的事故比例最高，这些事故中大部分是由于汽包液位控制不当引起的，可见锅炉汽包液位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。

现代工业飞速的发展导致用户对电的需求量越来越大，直接反映在对锅炉蒸汽流量的需求量上，锅炉内液位变化率较大，如果控制方法不当很容易造成锅炉满水或者锅炉缺水，产生严重的后果。

为了解决锅炉满水或者锅炉缺水这两种极端，就应该让汽包液位距锅炉满水或者锅炉缺水这两种极端的留有相同的裕量，即汽包液位应该控制在中线上，此时既不容易满水又不容易缺水，并且汽包液位在中线时蒸发面积最大，节省了能量，因此应选用汽包中心液位为理想的控制目标。

1.1 锅炉汽包液位的变化工业锅炉的汽包和蒸发管系中贮藏着水和蒸汽，贮藏量的多少是以被控制量液位表征的，而流入汽包的量是给水量，流出汽包的量是蒸汽量，当给水量和蒸汽量相等时，汽包液位就恒定不变。

汽包水位计运行偏差的原因与分析摘要：汽包水位计运行中发生左右侧水位偏差大，严重影响了锅炉安全运行。

本文分析该电厂汽包水位高负荷偏差大的原因，通过进行汽包内部氧化物的处理，基本解决电厂水位偏差大的问题。

关键词：汽包、水位计、氧化物、处理。

一、前言汽包水位计是表征锅炉安全运行的重要附件，如果汽包水位过高，会降低汽包汽水分离效果，造成汽包出口过热蒸汽含水过多，使蒸汽含盐浓度增加，汽包水位升高到一定程度，会发生严重蒸汽带水，造成汽机发生水击事件，严重威胁机组安全运行。

如果水位过低，可能会破坏水冷壁管束水循环，造成上部水冷壁得不到水冷却，发生爆管事件。

长期以来，由于汽包水位的偏差造成运行人员误判断，误操作，水位预警失灵，停炉保护拒动，造成多起重大水位事故。

所以测量装置如何准确反映汽包的真实水位，供运行人员作出准确判断就显得尤为重要。

二、某电厂水位测量的现状某电厂一期工程2×330MW机组采用上海锅炉厂生产的SG-1176/17.5-M4022型锅炉，亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环单汽包锅炉。

汽包内径Ф1743mm，壁厚135mm，由6节筒身和2只球形封头构成，筒身节长3350mm,筒身直段长20100mm，总长 22100mm，汽包由13MnNiMo54材料制成。

因为水位取样筒不应直接布置在大直径下降管入水的上方，因为该区域水位易受到涡流的干扰，所以应该取在受影响较小的汽包球形封头端部。

自然循环锅炉维持汽包正常水位是锅炉安全运行的要点之一。

因此在汽包上设置了三种不同功能的水位监控仪表，水位的就地监视采用2只双色水位表，水位计的量程为680mm，2只电接点水位计、4只平衡容器水位计，在汽包筒身两端下部各设1只Ф57mm与下降管的连通管，保证水位计水流连续性，消除由于“死角”水不流动造成的水位计失准现象。

本设计中汽包正常水位设定在汽包中心线下50mm，高低水位距正常水位各为50mm。

锅炉汽包水位的自动调节和控制都是参照汽包平衡容器液位计。

0引言维持汽包内的正常水位是保证锅炉和汽轮机安全运行最重要的条件之一。

当汽包水位过高时，蒸汽空间缩小，蒸汽会大量带水，蒸汽品质恶化，甚至会引起管道和汽轮机内产生严重水冲击，造成设备损坏；水位太低又可能会造成下降管进汽，以致破坏水循环，水冷壁超温，甚至造成严重的设备损坏事故。

因此加强对水位的监视和调整有着至关重要的意义。

1设备简介江苏华电扬州发电有限公司2×330MW机组锅炉为东方锅炉厂生产的DGl036／18.2－114型锅炉。

锅炉为亚临界参数、自然循环汽包炉。

汽包正水位±50mm，±250mm炉MFT。

每台机组配2台汽泵，1台电泵，正常两台汽泵运行，电泵备用。

给水分3路：一路是主给水管路、一路是启动旁路、第三条是上水和水压试验用小旁路。

2影响汽包水位变化的因素锅炉在运行中，水位是经常变化的。

引起水位变化的根本原因在于物质平衡（给水流量与蒸发量的平衡）遭到破坏或者工质状态发生改变。

显然，当物质平衡破坏时，必然引起水位的变化。

其实即使能保持物质平衡，水位也可能发生变化。

如当炉内放热量改变时，将引起蒸汽压力和饱和温度的变化，从而水和蒸汽的比容以及水容积中汽泡的数量发生变化，由此引起水位的变化。

2.1负荷变化对汽包水位的影响当机组负荷突然增加时，水位一般是先升后降。

这是因为在其他条件不变时，机组负荷突然增加，汽包压力会很快下降，一方面造成汽水比容增大，水位上升；另一方面也使工质饱和温度降低，炉水温度高于新压力下的饱和温度而产生附加蒸发量，释放蓄热，使炉水内的汽包数量增加，体积膨胀，促使水位暂时迅速上升，形成虚假水位；与此同时由于蒸汽流量突然增加，而给水流量来不及增加，水位就随之下降。

相反，当机组负荷突然下降时，水位变化是先降后升。

2.2燃烧工况对汽包水位的影响燃烧工况对水位的影响也很大。

在其他条件不变的情况下，燃烧加强时，水位先升后降；燃烧减弱时水位先降后升。

这是由于燃烧工况改变炉内换热量改变，引起工质状态发生变化。

锅炉汽包水位调整指导书一期锅炉汽包水位调整指导书1、影响汽包水位的因素总的来说，影响汽包水位变化的因素有两个：物质平衡关系的变化和汽包水空间内工质状态的变化。

前者是给水量与蒸发量之间的平衡关系，后者是汽包压力变化所带来的水和水蒸汽比容的变化。

1、负荷变化负荷缓慢增加，蒸汽流量缓慢增加，汽包水位缓慢下降；负荷缓慢降低，蒸汽流量缓慢减小，汽包水位缓慢上升。

负荷急剧增加，蒸汽流量快速增加，汽包压力突降，汽包水位先升后降；负荷急剧降低，蒸汽流量快速减小，汽包压力突升，汽包水位先降后升。

2、燃烧工况燃料量突然增加，锅水吸热量增加，汽泡增多，体积膨胀，水位暂时升高，而后由于蒸发量增大，汽包压力上升，饱和温度相应升高，汽泡减少，水位下降；燃料量突然减少，锅水吸热量减少，汽泡减少，体积缩小，水位暂时下降，而后由于蒸发量降低，汽包压力下降，饱和温度相应降低，汽泡增多，水位上升。

3、给水压力给水压力增大，给水流量增大，汽包水位上升；给水压力降低，给水流量减小，汽包水位下降；严重时给水压力过低，汽包无法进水。

4、其他因素平安门起座，汽包压力突降，饱和温度随之降低，汽泡增多，水位暂时升高，而后由于蒸汽流量的增大，水位降低；平安门回座与之相反。

高旁突然开大，主汽压力降低，饱和温度随之降低，汽泡增多，水位暂时升高，而后由于蒸汽流量的增大，水位降低；高旁突然关小与之相反。

2、锅炉上水上水前要注意：1〕确认汽包事故放水门送电并开关试验正常；2〕汽包水位联锁和保护确已投入；3〕确认云母水位计、电接点水位计、差压式水位计已投入，调整好水位电视的位置；4〕上水前后抄录膨胀指示。

锅炉上水采用双前置泵上水，在汽包壁温差允许的情况下，可关闭前置泵再循环电动门提高前置泵上水压力。

上水水温控制在35~90℃，上水流量控制在30~60t/h，夏季上水时间不少于2小时，冬季上水时间不少于4小时。

省煤器、水冷壁、汽包的水容积分别为24.1t、122t、51t，以上水流量50t/h计算，大概2.5~3小时汽包可见水。

1、汽包水位过高、过低的危害汽包水位过高，使汽包蒸汽空间高低减小，汽水分离效果下降，将会引起蒸汽带水，使蒸汽品质恶化，蒸汽含盐量提高，以致在过热器关内产生盐垢沉积，使管子过热，金属强度降低而发生爆管。

水位严重过高时，蒸汽大量带水，过热汽温度急剧下降，蒸汽管道、汽轮机等金属温度发生剧变，产生严重的热应力和热变形，甚至发生水冲击造成设备损坏。

汽包水位过低，致使下降管进口带汽，循环流动压头降低，严重时会引起水循环的破坏，使水冷壁管超温过热。

严重缺水时，还可能造成汽包干锅水冷壁管烧损等严重事故。

2、汽包水位计运行方式汽包水位计以DCS差压式水位计为基准，同时参照电接点和就地水位计，在锅炉启动和正常运行中，对汽包水位计进行零位校验，当各水位计偏差大于30mm时应立即查明原因予以消除。

3、汽包水位计高低水位保护锅炉汽包水位保护的停退必须严格执行审批手续，锅炉汽包水位高低保护柴永独立测量的三取二的逻辑判断方式，当有一点因某种原因须退出运行时，应自动转为二取一的逻辑判断方式，当有二点因某种原因须退出运行时，应自动转为一取一的逻辑判断方式，应制定相应的安全运行措施，限期都是8小时。

如逾期不能恢复，应立即停止锅炉运行。

汽包水位保护在锅炉启动前应进行实际传动校验，禁止用信号短接方法进行模拟传动代替。

4、汽包水位正常监视汽包各水位计必须指示正确，CRT汽包水位清晰，汽包水位高低报警应可靠，并按要求进行汽包水位高低报警试验，正常情况应依靠自动装置来实现汽包水位的自动控制。

给水自动投入，水位自动设定值要设定在“0”，并经常监视汽包水位各表计的的指示，当汽包水位超过+120mm或-170mm急剧变化时，应及时改为手动调整，防止发生缺满水事故。

增减负荷时要注意防止由于主汽压力和蒸汽流量的较大变化而造成汽包水位的大幅变化，两台汽泵负荷尽量分配均匀。

5、汽包水位常的处理影响汽包水位变化的原因：增减负荷；启停磨煤机；煤质发生变化或燃烧不稳；给煤机断煤；燃料增减过快；电汽泵切换或给水管路切换；给水自动失灵；承压部件泄漏I、汽机调门、过热器疏水门开关；锅炉排污。

汽包水位是锅炉正常运行中最主要的监视参数之一。

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,造成设备的损坏。

水位过低，将会引起水循环的破坏，使水冷壁管超温过热；严重缺水时，还可能造成更严重的设备损坏事故。

因此加强对水位的监视和调整至关重要。

我厂锅炉汽包的主要参数如下:设计压力：20MPa，总长：20580mm，内径1830mm，旋风分离器数量：1 32个，中心线标高：50000mm，零水位在中心线上位置： 51mm 。

汽包水位的控制范围:正常值:0±50mm，报警值:±100mm，跳闸值(MFT): +200/-300mm。

1 影响汽包水位变化的因素锅炉在运行中，水位是经常变化的。

引起水位发生变化的原因主要是锅炉的外扰和内扰。

当出现外扰和内扰时，将使蒸发设备的物质平衡关系(即蒸发量与给水量之间的平衡关系)发生破坏，或者工质状态发生变化(当锅炉压力变化时，水和蒸汽的比容发生变化)，从而造成汽包水位发生变化。

汽包水位变化的剧烈程度，不仅与扰动量的大小有关，而且还与扰动速度有关。

1.1 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。

如何控制锅炉汽包的水位及其影响水位的因素摘要：随着工业现代化的进程，工业锅炉的需求越来越显示其重要的地位，锅炉的安全运转更是保障热网工程正常工作的重中自重，而锅炉运转的核心是汽包，控制汽包的水位在正常状态，是保障锅炉正常运转的首要因素。

因而，控制汽包水位是保障锅炉正常工作的首要任务。

也是热网正常运转的重要保障。

关键字：锅炉汽包水位安全运转控制前言锅炉是工业化进程中非常重要的设备，随着工业化大生产的进程，工业对锅炉的需求也越来越高，为了保证锅炉生产的安全性、持续性，就必须保证汽包的水位正常。

汽包的水位是保证锅炉是否正常运转的关键，也是锅炉生产的核心。

如何控制锅炉汽包的水位是各大锅炉生产厂家和使用企业最关注的问题。

这里，我们谈谈如何控制锅炉汽包的水位及影响水位的因素。

一、汽包水位失常的危害如果说热网工程是一个完整的生命系统，那么锅炉便是人的心脏，心脏是生命的源泉，供给全身的血液和养分。

而汽包的水位就是人的血压，大家都知道：人的血压必须是正常的高度，血压高了人会产生各种各样的疾病，而血压低了也会由于心脏缺血而导致这样那样的疾病。

而汽包的水位就和人的血压一样，或高或低，都会给锅炉和热网系统造成严重的影响。

甚至会出现很严重的事故和后果。

汽包的水位是锅炉生产的重要参数，也是锅炉安全运行的重要参数，水位过高会破坏汽水分离系统的正常运行，无法保证蒸汽的质量和供热的温度,导致蒸汽中带着大量的水运行，使结晶器严重结垢，大大降低锅炉的使用寿命，给企业和蒸汽用户造成不必要的损失。

锅炉的汽包水位过低会破坏热网的循环系统内的平衡状态，严重事还会造成水冷壁的破裂和干锅现象，从而引起锅炉爆炸和汽包烧损。

因此要想锅炉正常运转，必须保证汽包的水位在允许范围内。

科学、合理的控制汽包水位是操作者的首要任务。

1、水位过低的危害汽包水位是提高优质蒸汽的重要变量。

汽包的水位过低最可怕的事故就是干锅引起锅炉爆炸，后果将不堪设想。

这个是锅炉生产中最重大的安全事故，也是最重大的安全隐患，因而许多程高档控设备纷纷进入汽包水位的控制系统，使其确保水位的正常，保证其有良好的灵敏度，和完好的低水位报警系统。

汽包锅炉两侧水位偏差的原因分析及治理措施摘要：在进行火力发电电力生产中，汽包锅炉两侧水位偏差很可能会导致安全隐患。

火力发电厂中汽包水位需要保持正常的水位才能安全、经济的运行。

所以，准确的测量水位、进而更好的控制水位在允许范围内变化，对于保证安全，提高经济效益具有重要意义。

关键词：汽包水位测量；就地偏差；原因；分析1前言保持汽包水位正常是锅炉安全运行的必要条件。

本文提出串级三冲量控制方式，将锅炉汽包水位作为主调节信号，蒸汽流量作为前馈信号，给水流量作为反馈调节信号，这种控制方式能够有效的克服内外扰动对汽包水位的影响，从而加强了对汽包水位的控制。

利用Simulink分别在设定值及在干扰作用下对控制系统进行仿真2锅炉汽包工作原理锅炉由给水管路、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热蒸汽及主再热蒸汽管路等组成。

其主要任务是使水吸热、蒸发，最后变成有一定参数的过热蒸汽。

从给水管路来的水经过给水阀进入省煤器，加热到接近饱和温度，进入汽包，经过下降管进入水冷壁，吸收蒸发热量，在回到汽包。

经过汽水分离以后，蒸汽进入过热器，水在进入水冷壁进行加热。

进入过热器的蒸汽吸收热量，使其具有一定温度和压力，过热蒸汽在进入主蒸汽管，然后进入汽轮机高压缸做功。

蒸汽从高压缸做完工后，经再热蒸汽管冷段，进入锅炉再热器加热至额定温度后，经再热蒸汽热段，进入汽轮机中缸、低压缸继续做功。

给水流量对水位的影响。

把汽包和给水看作单容无自衡对象，水位响应曲线应为一条直线。

由于给水温度相对于汽包内饱和水的温度低，所以给水量发生变化后，汽包内气泡的含量变少，从而导致水位下降。

即当突然增加给水量后，汽包水位刚开始并不增大而是要缓冲一下在增大。

在蒸汽流量扰动下，水位响应曲线如图3所示。

从图中可以看出，在燃烧不改变的条件下，蒸汽用量突然增加，汽包的压力必然会瞬间下降[3]，汽包内水的沸腾会突然增加，水中的气泡迅速变多，从而使水位上升，形成了假的水位上升状况，即所谓“虚假水位”现象。

锅炉汽包水位的控制与调整一、保持汽包正常水位的重要性保持汽包正常水位是保证锅炉和汽轮机安全运行的重要条件之一，汽包水位过高，蒸汽空间缩小，将会增加蒸汽带水，使蒸汽品质恶化，容易造成过热器积盐、超温和汽轮机通流部分结垢。

汽包水位严重过高或满水时，蒸汽大量带水，会使主汽温度急剧下降，蒸汽管道和汽轮机内发生严重水冲击，甚至造成汽轮机叶片损坏事故。

汽包水位过低会引起锅炉水循环的破坏，使水冷壁管超温过热；严重缺水而又处理不当时，则会造成炉管大面积爆破的重大事故。

本锅炉汽包的正常水位在汽包中心线0mm 处，正常允许变化范围为±50 mm；报警水位上限+152．4 mm，下限为一177．8 mm；当汽包水位达+203．2 mm和一228．6 mm时，锅炉MFT将动作。

随着锅炉容量的增加，汽包的相对水容积减少，因而大容量锅炉汽包水位的变化速度是很快的。

经计算6001VlW机组自然循环汽包锅炉的汽包水位变化200mm的飞升时间约为6—8秒。

因此，锅炉运行中保持水位正常是一项极为重要的工作，绝对不能有丝毫的疏忽大意。

2、影响汽包水位变化的主要因素。

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，如图4—4一l曲线2所示。

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，如曲线l所示。

因此，当负荷突然增加时，汽包水位的变化为先高后低，如曲线3所示。

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。

汽包水位影响因素及水位控制浅析摘要汽包水位是锅炉正常运行中最主要的监视参数之一，锅炉满水时蒸汽大量带水，会引起管道和汽机内产生严重的水冲击，造成设备的损坏。

水位过低，会引起水循环的破坏，使水冷壁管超温过热，严重缺水时，还可能造成更严重的设备损坏事故。

因此，加强对水位的监视和调整至关重要。

本文结合对影响汽包水位非稳态因素的分析，对锅炉汽包水位正常调节、锅炉满水、锅炉缺水的操作进行具体总结。

关键字汽包水位、非稳态、影响因素、处理1锅炉汽包水位非稳态的影响因素1.1 给水压力的变化给水压力变化时，将使给水流量发生变化，从而破坏了给水量与蒸发量的平衡，引起水位变化。

当给水压力增加时，给水流量增大，水位上升；给水压力下降时，给水流量减少，水位下降。

给水压力波动过大，将使给水自动调节器失调。

水压过低，则汽包进水困难，若给水压力低于汽包压力，给水将无法进入汽包，会造成锅炉严重缺水。

给水泵故障、给水管道破裂、给水门故障等均能使给水压力降低，故应对给水压力和给水流量严格监视，注意控制给水流量与蒸汽流量相适应。

1.2 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。

1.3 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。