汽包水位
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锅炉汽包水位补偿公式1、汽包水位补偿水位补偿公式:H=[ L*(1ρ-3ρ)*g-ΔP ] / (2ρ-3ρ)g然后用H 减去水位零点相对平衡容器下取样点的距离,得到的值就是修正后的汽包水位。
L 为平衡容器两个取样管间高度(m )1ρ为凝结水密度(kg/3M )凝结水取平均温度为93℃ 2ρ为饱和水密度(kg/3M )3ρ为饱和蒸汽密度(kg/3M)ΔP 为变送器差压 (Pa ) ΔH 为水位高度 (m )H0为汽包水位零点至下取样管高度(m ).补偿后水位:ΔH=[ L*(1ρ-3ρ)*g-ΔP ] / (2ρ-3ρ)g - H0. 再把单位从米转为毫米。
如果L 、H0、ΔH 单位为毫米,ΔP 单位为mmH2O, 1ρ、2ρ、3ρ单位为kg/m3。
则公式为ΔH=[ L*(1ρ-3ρ) -ΔP*1000 ] / (2ρ-3ρ) -H0 汽包压力修正回路如下所示:图中F(X1)=1ρ; F(X2)= 2ρ-3ρ; H0=A; Lρ1=A1;L= A2;b p =汽包压力。
1ρ的参数b p (汽包压力)为表压,计算公式中为表压+1标准大气压=绝对压力,以下表中压力为绝对压力,● 计算方法1(1ρ-3ρ)—欠焓水密度-饱和汽密度,kg m /3,计算公式如下:i 、P ≤2.5MPa:(1ρ-3ρ)=990.99-4.4234·P+0.0059406·P ·P ii 、P>2.5MPa(1ρ-3ρ)=1011.99-10.4166·P+0.57244·P ·P -0.024438·P ·P ·PP —汽包压力值,MPa ,下同;(2ρ-3ρ)—饱和水密度-饱和汽密度,kg m /3,计算公式如下: i 、P ≤3.0MPa:(2ρ-3ρ)=943.1-66.643·P+7.2506·P ·P ii 、P>3.0MPa(2ρ-3ρ)=886.3715-27.3056·P+0.2364932·P ·P三套水位值L 1、L 2、3L 分别按上述方法计算。
汽包水位控制原则及调整一、汽包水位调节原则1在负荷较低时,主给水电动门未开,由给水旁路阀控制汽包水位。
当主蒸汽达到要求流量,全开主给水电动门,全关给水旁路阀。
反之,当主蒸汽减少到要求流量且持续一定时间后,将旁路给水阀投自动,关主给水电动门,给水由主路切换到旁路。
2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,在机组负荷小于25%时,采用单冲量调节;当机组负荷大于25%后,给水切换为三冲量调节,此时通过控制汽泵转速控制汽包水位,电泵备用。
单冲量,三冲量调节器互为跟踪,以保证切换无扰。
3锅炉正常运行中,汽包水位应以差压式水位计为准,参照电接点水位计和双色水位计作为监视手段,通过保持给水流量,减温水流量和蒸汽流量之间的平衡使汽包水位保持稳定。
4为了保证汽包水位各表计指示的正确性,每班就地对照水位不少于一次,同类型水位计指示差值≯30mm。
5两台汽动给水泵转速应尽可能一致,负荷基本平衡。
6两台汽动给水泵及一台电动给水泵均可由CCS自动调节水位,正常情况下汽包水位调节由自动装置完成,运行人员应加强水位监视。
7当汽包水位超过正常允许的变化范围,且偏差继续增大时应及时将自动切至手动方式运行。
手动调整时幅度不可过大,应防止由于大幅度调节而引起的汽包水位大幅度波动和缺、满水事故。
8经常分析主蒸汽流量、给水流量、主汽压力变化规律,发现异常及时处理。
二、遇有下列情况时应注意水位变化(必要时采用手动调节)1给水压力、给水流量波动较大时;2负荷变化较大时;3事故情况下;4锅炉启动、停炉时;5给水自动故障时;6水位调节器工作不正常时;7锅炉排污时;8安全门起、回座时;9给水泵故障时;10并泵及切换给水泵时;11锅炉燃烧不稳定时。
三、给水控制系统(CCS控制)1本机组装有两台50%汽动调速给水泵和一台30%电动调速泵。
2机组启动初期,由于是中压缸进汽启动方式,此阶段无法采集到蒸汽流量参数,水位自动调节只能采取单冲量模式,此模式以给水旁路调节阀自动调节水位为主,电泵勺管调节给水压力和汽包压力之差为副的调节手段。
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。
1、锅炉启动过程中的汽包水位变化:(1)、投底加后,辅汽在炉水中凝结成为炉水,使汽包水位缓慢上升。
(2)、锅炉点火初期,由于冷风带走的热量(还有炉子构件吸热)和燃料发热基本相当,水位变化不大。
(3)、当煤量增加时(看E磨煤的配比,一般在十几吨二十吨左右),由于热平衡的变化,使炉内温度上升(看炉堂出口温度),炉水吸热产生汽泡,体积膨胀,水位缓慢上升产生暂时的虚假水位。
随吸热量增加,水冷壁内水循环加快,大量汽水混合物进入汽包汽水分离,饱和蒸汽进入过热器,使汽包水位开始下降趋势。
随压力的升高,这种蒸发速度会降低(这是原来上学书上说的,几次点火观察好像这种现象不太明显)。
(4)、达冲转参数,关小旁路的过程中,蒸发量有下降趋势,单位工质吸热增加,汽包压力又进一步升高,一方面使汽水混合物比容减小,一方面饱和温度升高,部分蒸汽凝结为水,汽水混合物的体积减小,促使汽包水位下降,造成虚假水位。
挂闸冲转水位的变化相反。
(5)、机组并网后给水阀切换时,由于给水管路直径变大使流量变化大。
(6)、六大风机、磨跳闸后水位的变化:相当于炉内燃烧减弱,水冷壁吸热量减少,炉水体积缩小,汽泡减少,使水位暂时下降。
随着汽包压力同时下降,饱和温度降低,炉水中汽泡数量又将增加,水位又会上升,还由于负荷的下降,给水量不变,如果人工不干预,水位最终会上升。
这就是先低后高。
2、高加事故解列水位的变化:高加解列是一二三段抽汽量突然快速为零的过程。
对于锅炉,有两个工况的变化,一个是蒸汽流量减少压力升高,另一个是给水温度急速降低100℃引起的炉水温度降低,水位将先低后高。
还有就是给水走旁路阻力的影响。
3、突然掉大焦和一次风压突升水位的变化:这种情况相当于燃烧突然加强,水冷壁吸热增加,炉水膨胀,汽泡增多,使水位暂时上升:同时气压也要升高,饱和温度相应升高,炉水中汽泡数量又将减少,水位又会下降;随后蒸发量增加,但给水未增加时,水位又进一步下降,即水位先高后低。
汽包水位波动大的原因
1. 负荷变化大呀,就像人一会儿跑一会儿走,汽包水位能稳定吗?比如机组突然大幅度加减负荷的时候,那水位波动可不得大嘛!
2. 燃烧不稳定也是个原因呢,这就好比做饭时火忽大忽小,锅里的水不就晃荡起来了?像燃烧工况波动大的时候,汽包水位可不就跟着遭殃啦!
3. 给水量不稳定呀,这就和倒水一样,一会儿倒得多一会儿倒得少,水位能不大起大落吗?比如给水泵运行不稳定的时候就是这样。
4. 汽水分离器效率低不也会导致水位波动大嘛,就像筛子眼太大,东西都混在一起啦!比如说设备老化了,汽水分离就没那么好了呀。
5. 疏水阀故障也会惹祸呀,这不就像家里水管漏水一样嘛!一旦疏水阀出问题,汽包水位肯定受影响,波动得厉害呢!
6. 受热面泄漏呢,哎呀,这就好比身体有个伤口一直在流血,能不乱套嘛!像有受热面管子破了,那水位波动可就吓人啦!
7. 控制系统出问题可不行呀,这就像大脑指挥乱了套,汽包水位能乖乖听话吗?比如控制参数设置不合理的时候就是这样啊。
8. 水质不好也会有影响呀,这就像喝了不干净的水会生病一样!水质差导致汽水共腾,汽包水位能不波动吗?
9. 蒸汽流量变化剧烈也不行呀,这就跟风一会儿大一会儿小似的!像蒸汽用量突然变化大的时候,水位波动就大啦。
10. 操作不当那肯定会让汽包水位波动大呀,这就好比开车乱开,能不出事嘛!比如说误操作什么的,后果很严重呢!
我的观点结论就是:汽包水位波动大的原因有很多,得仔细排查分析,才能找到问题所在并解决呀!。
锅炉汽包水位补偿公式:1、汽包水位补偿水位补偿公式:H=[ L*(ρ1-ρ3)*g-ΔP ] / (ρ2-ρ3)g然后用H减去水位零点相对平衡容器下取样点的距离,得到的值就是修正后的汽包水位。
L为平衡容器两个取样管间高度(m)ρ1为凝结水密度(kg/m3)ρ2为饱和水密度(kg/m3)ρ3为饱和蒸汽密度(kg/m3)ΔP为变送器差压(Pa)H为水位高度(m)h0为汽包水位零点至下取样管高度(m),H为补偿后水位(m)。
补偿后水位:h=[ L*(ρ1-ρ3)*g-ΔP ] / (ρ2-ρ3)g -h0.再把单位从米转为毫米。
如果L、h0、h单位为毫米,ΔP单位为mmH2O, ρ1、ρ2、ρ2单位为kg/m3。
则公式为h=[ L*(ρ1-ρ3)-ΔP*1000 ] / (ρ2-ρ3) -h0汽包水位测量分析及补偿[摘要]汽包水位的准确测量值是电厂重要的测量参数之一,其测量方式很多,目前常用的是静压式测量方法中的连通式液位计和压差式液位计。
但当液位计与被测汽包中的液体温度有差异时,显示的液位不同于汽包中的液位,而且其误差还会随汽包压力的改变而改变。
襄樊电厂300MW机组,应用汽包水位模拟量信号采用差压变送器测量,并进行汽包压力补偿的测量方法,结果表明,汽包水位运行正常,测量准确,满足运行要求。
[关键词]汽包水位测量差压变送器压力补偿1 准确测量汽包水位的重要性大型机组都设计全程给水控制系统,在机组启动到满负荷或停机减负荷及负荷波动中,汽包压力在不断地变化,汽包内的蒸汽和水的密度也随之变化,从而影响汽包水位测量的准确性和全程给水控制系统的投运,危及机组的安全。
因为汽包水位过高可能造成蒸汽带水,使蒸汽品质恶化,轻则加重管道和汽轮机积垢,降低出力和效率,重则使汽轮机发生事故;汽包水位过低,则对水循环不利,可能导致水冷壁局部过热甚至爆管。
因此汽包水位的准确测量值是电厂最重要的测量参数之一。
2 汽包水位的测量方式及存在问题汽包水位测量方式很多,一般可分为:(1)静压式;(2)浮力式;(3)电气式;(4)超声波式;(5)核辐射式。
汽包水位概述汽包水位是指锅炉汽包中水位的高度,是锅炉运行过程中需要密切关注的一个指标。
汽包水位过高或过低都会对锅炉的安全运行产生不良影响,因此合理控制汽包水位是保障锅炉安全运行的重要措施之一。
汽包水位的重要性汽包是锅炉的重要组成部分,主要用于蒸汽分离和蓄压。
汽包水位的高低直接影响锅炉的安全运行和蒸汽质量。
合理的汽包水位可以保证锅炉正常供应蒸汽,并防止过热蒸汽进入汽轮机或其他设备,从而保护设备的安全运行。
汽包水位过高的问题当汽包中的水位过高时,容易导致以下问题:1.波动大:汽包水位过高时,受到液位变化的影响,水位波动幅度增大,可能引起锅炉水位高高低低的不稳定情况,影响锅炉的正常运行。
2.泄漏风险:汽包水位过高会增加锅炉的内压,而过高的内压可能导致泄漏风险的增加,进而对锅炉的安全性产生影响。
3.蒸汽质量下降:汽包水位过高时,可能导致水滴被带入蒸汽管道中,影响蒸汽质量,进而引起设备故障或运行不稳定。
4.超载运行:当汽包水位过高时,可能会导致锅炉超负荷运转,加速设备的磨损,缩短设备寿命。
汽包水位过低的问题当汽包中的水位过低时,容易导致以下问题:1.干燥烧坏:汽包水位过低会导致锅炉受热面过热,烧坏管子或其他受热面,严重时可能引发爆炸等危险情况。
2.蒸汽产出不足:汽包水位过低会降低蒸汽产出量,导致设备不能正常运行,进而影响生产效率。
3.压力不稳定:汽包水位过低时,锅炉的压力控制会变得困难,锅炉压力可能会波动较大,影响锅炉稳定性和安全性。
合理控制汽包水位的方法为了保持锅炉的正常运行和安全性,需要采取一系列措施来合理控制汽包水位:1.定期检查:定期检查汽包水位计、液位控制器等仪表的工作状态和准确性。
2.调节泵运行:根据锅炉的蒸发量和供汽量等参数,合理调节给水泵的运行速度,以控制汽包水位在正常范围内。
3.检查供水系统:定期检查水处理设备的工作状态,保证供水水质符合要求,避免水垢和其他杂质对锅炉的影响。
4.平衡汽包和锅炉的压力:根据实际情况,合理调整汽包和锅炉的压力平衡,避免过高或过低的压力对汽包水位的影响。
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。
关于汽包水位测量问题汽包水位测量。
就地水位计有:玻璃板式水位计、就地双色水位计、电接点式水位计几种。
原理都是通过连通器原理,即在液体密度相同的条件下,连通管中各个支管的液位均处于同一高度。
见下图。
只不过看的方式不同而已对于就地水位计来讲,存在着散热误差,导致读数不准。
汽包水位测量。
上面公式推导过程:(假定饱和蒸汽密度与水位计中蒸汽的密度相同)H*ρ’=H1*ρ1+(H-H1) *ρ’’ H*ρ’=H1*ρ1+H*ρ’’-H1* ρ’’ H*ρ’- H*ρ’’=H1*ρ1 -H1*ρ’’ H*(ρ’- ρ’’)=H1*(ρ1-ρ’’) H1=[(ρ’- ρ’’)/ (ρ1-ρ’’)]*H (1)直接“散热”误差由于测量筒及其引管向周围空间散热,其水柱温度实际上低于容器内水的温度,直接影响水位计测量筒内水的密度ρ1,即测量筒内水的密度ρ1大于容器内水的密度ρ',由(1)式可知水位计显示的水位H,比容器内水位H低。
由(2)式可以看出,水位计测量筒散热越多,ρ1也就越大,因而测量误差|△h|越大,这种误差我们称为直接“散热”误差。
为了减少直接“散热”误差|△h|,一般在水位计测量筒的下部至水侧连通管应加以保温,以减少测量筒水柱温度与容器内水的温度之差:同时水位计的汽侧连通管及水位计测量筒的上部不用保温,并让汽侧连通管保持一定的倾斜度,使更多的凝结水流入测量筒,以提高水位计测量筒内水的密度ρ1。
(2)取样“散热”误差由式(2)可以看出,水位计误差值|△h|与水位值H成正比,即水位值H越高(以水侧连通管作零点),水位计误差值|△h|就越大,可以说存在取样“散热”误差。
由图1可以看出,若容器内实际水位不变,当水位计水侧取样孔及连通管向上移时(相当于零水位线上移),容器水位示值H 减少,则由式(2)可以看出,水位计取样“散热”误差|△h|可减少。
为了能测量到水位下限,水位计水侧取样向上移是有限的,因此图1中取样“散热”误差是无法完全消除的。
关于汽包水位的一点常识
●汽包水位中心线是以汽包几何中心线下150mm为基准
●平衡容器的零点应与汽包水位中心线相同,高压以上锅炉需对水位采取补偿, 中低
压炉可不考虑补偿
●就地双色水位计在安装时应考虑水位补偿的问题,即零点低于汽包水位中心线一
定值(根据汽包的额定压力不同有所不同,一般10Mpa高压炉低20~30mm、15Mpa 超高压炉低40~60mm),经补偿后的双色水位计在额定工况时的显示值基本接近汽包内实际水位
●平衡容器在安装时,上侧连接管应由汽包侧向平衡容器倾斜安装、倾斜角应,电接
点及双色水位计在安装时, 上侧连接管应由水位侧向汽包侧倾斜安装、倾斜角应;
单室平衡容器在安装时应将正压侧与负压侧导压管在并行处至下保温,注意上侧连接管、平衡容器及正压侧上部冷凝管段不可保温; 电接点及双色水位计在安装时应保温。
汽包水位调节原则一,汽包水位调节原则:1. 正常运行时保持给水压力高于汽包压力1.5~2.0MPa。
2. 汽包水位应保持在正常水位线的±50mm,最大允许波动范围±150mm。
汽包水位达+150mm时自动开启事故放水阀。
汽包水位降至+50mm时自动关闭事故放水阀。
3。
汽包水位保护定值:报警报警并开启事故放水阀 MFT动作高Ⅰ值 +50mm 高Ⅱ值 +150 mm 高Ⅲ值 +250mm低Ⅰ值 -50mm 低Ⅱ值 -150mm 低Ⅲ值 -250mm4。
汽包水位监视以就地双色水位计为准。
正常情况下应清晰可见,且轻微波动。
否则应及时冲洗或联系检修处理。
运行中至少有两只指示正确的低位水位计供监视、调节水位。
5. 每班就地对照水位不少于两次,就地双色水位计指示与其它水位计差值≯40mm;如果差值过大,应联系检修人员处理。
6. 正常情况下汽包水位调节由自动装置完成。
运行人员加强水位监视。
7. 经常分析主蒸汽流量、给水流量、主汽压力变化规律,发现异常及时处理。
二. 遇有下列情况时应注意水位变化(必要时将给水自动切至手动调节):1. 给水压力、给水流量波动较大时。
2. 负荷变化较大时。
3 . 事故情况下。
4. 锅炉启动、停炉时。
5. 给水自动故障时。
6. 水位调节器工作不正常时。
7锅炉排污时。
8. 安全门起、回座时。
9. 给水泵故障时。
10. 切换给水泵时。
11. 锅炉燃烧不稳定时。
三全程给水控制系统1. 当锅炉负荷在20%B-MCR以下时,通过给水旁路调节阀调节给水流量。
2. 随着锅炉燃烧率的增加,给水流量增加到15%——20%B-MCR时,进行给水管路切换,开启给水电动门,旁路调节阀关闭,给水流量由主给水电动调门或电动给水泵调速系统完成。
四.手动调节:1. 当主蒸汽流量缓慢增加,主蒸汽压力下降、水位降低时,应根据情况适当增加给水流量。
使之与主蒸汽流量相适应,保持水位正常。
2. 当主蒸汽流量缓慢降低,主蒸汽压力升高,水位将升高,应根据情况适当减小给水流量。
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1=1000*〔(汽包外平衡容器水柱密度—汽包饱和蒸汽密度)*9.8*0.64—(汽包饱和水密度—汽包蒸汽密度)*9.8*汽包水位零位高度—水位差压值*10〕/(汽包饱和水密度—汽包蒸汽密度)/9.8;
汽包绝对压力=(汽包压力+0.1013)*10;
汽包饱和水蒸汽温度=P_SAT_H2O(汽包绝对压力)
P_SAT_H2O:压力求饱和水温度公式;
1
汽包外平衡容器水拄密度= ———————————
V_PT(汽包绝对压力,50)
V_PT:由温度压力计算比容;
汽包饱和蒸汽密度=1/ V_PT(汽包绝对压力,(汽包水蒸汽温度+饱和水蒸汽温度偏差)
饱和水蒸汽温度偏差:当汽包绝对压力>165.55时,饱和水蒸汽温度偏差为2.5
当汽包绝对压力<=165.55时,饱和水蒸汽温度偏差为0.1;
汽包饱和水密度=1/ V_PT〔(汽包绝对压力,(饱和水蒸汽温度-水蒸汽温度偏差));
计算出的四个汽包水位取平均,得到汽包水位中间值;
汽包水位偏差1=abs(汽包水位中间值—汽包水位1);
当水位偏差大于其它水位值时此水位就被忽略;
其它水位值进行三取中就为实际水位。
主气流量补偿公式=量程上限(350)*SQRT(所测差压*V-TP(140,540)(密度)/V-PT{[(主气压力+0。
1013)*10。
0,主汽温度]/差压量程上限(Pa)}。
汽包水位事故与预防重要性:保持汽包的正常水位是汽包锅炉和汽轮机安全运行的重要条件之一,为了使汽包内有足够的蒸汽空间,保证良好的汽水分离效果,以获得品质良好的蒸汽,我厂规定汽包中心线以下50mm为零水位。
正常上下波动范围为±50mm,最大波动范围不超过±75m。
汽包水位过高,使汽包蒸汽空间高度减小,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,以致在过热器管内产生盐垢沉积,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和水冷壁烧损等严重事故。
汽包水位过低还有可能使炉水进入下降管时形成漏斗,汽包内的蒸汽从漏斗进入下降管而危及水循环的安全。
所以,为了获得良好的蒸汽品质,保证水循环的安全,汽包水位必须保持在规定的范围内。
汽包水位的监视与调整给水控制与调整是保证锅炉安全运行时的重要环节,其主要任务是使给水量满足机组负荷所需的蒸发量要求,保证锅炉正常运行时汽包水位在正常水位±50mm范围内波动。
1.正常运行中给水调整应平衡,给水量不允许大幅度变化。
锅炉负荷<30%时,为单冲量给水旁路调整门自动调节,锅炉负荷≥30%时为三冲量自动调节,用给水泵转速控制;进行水位调节的手/自动切换时,应手动将汽包水位调至“0”位稳定后,投入给水自动,防止自动调节系统发生大的扰动。
2.水位计“0”水位在汽包中心线下-50mm处,正常运行中,锅炉汽包水位应维持在±50mm范围。
3.当给水投入自动时,应加强对各水位表计的监视,当自动失灵或水位超过±100m m时应及时解除自动,改用手动操作进行调整,防止发生缺、满水事故;4.当两台及以上给水泵并列运行时,应尽量使负荷分配均匀。
5.运行工况变动时,如负荷、汽压、给水压力、给水泵切换、制粉系统切换、锅炉排污等,应严密监视水位的变化,及时调整给水,防止缺水或满水事故发生,同时要防止瞬间虚假水位的起落,误致MFT动作。
锅炉负荷升降变化速度不应大于每分钟3MW,以免引起水位大幅度波动;6.锅炉进行定期排污时,应加强对水位的监视与调整。
7.因自控失灵或手动调整不当造成水位上升,应检查+75mm时自动开启事故放水一次门,超过+150mm时,自动开启事故放水二次门,否则手动开启,同时减少给水量,水位降至+75mm后,应及时关闭事故放水门;8.当机组安全门动作,与给水控制有关的测量元件故障等影响水位自控的异常工况出现时,应加强监视给水自动调节,如果自动跟不上,人为以三冲量原则手动调整水位,避免给水流量大幅波动,保证锅炉连续进水。
9.锅炉在异常工况下运行,给水调节须手动控制时,值长应指定专人调整水位。
10.各水位计必须指示正确,就地水位计、电接点水位计、平衡容器、智能水位计指示应一致。
1)每班应就地校对一次,汽包水位高、低仪表及报警应可靠,并定期校验;2)正常情况下,左右两侧就地水位计水位值应基本一致,并有轻微的波动,水位清晰可见,照明良好,若就地水位计液面停滞,应微开放水阀,液面有流动为正常,无流动则为假水位。
就地水位计每天白班冲洗一次;3)当就地水位计模糊不清时,应立即进行冲洗,如二只就地水位计指示不一致时,应及时判断哪一只出故障,关闭汽侧阀门或水侧阀门,开启放水阀。
如该表计液面无流动即为故障。
锅炉运行时,就地水位计与下降管的连通门应稍开。
4)保持就地两台双色水位计完整,指示正确、清晰,照明充足,并有两套电源,当水位计不清晰时,应进行冲洗,冲洗后应与另一侧水位计对照,水位变送器三个水位指示值偏差应小于20mm;当水位计误差过大或损坏时,应及时联系检修人员处理,并将情况详细记录。
11.当不能保证两种类型水位计正常运行时,应停炉处理。
12.当在运行中无法判断汽包真实水位时,应紧急停炉。
13.锅炉运行中,遇到下列情况时应注意水位的变化,必要时进行手动控制。
(1)给水压力和给水流量波动大时。
(2)负荷变化和事故情况下(防止瞬间虚假水位)。
(3)锅炉在启动和停炉时。
(4)水位调节自动不正常时。
(5)锅炉排污时。
(6)安全门起座时。
(7)给水泵故障时。
(8)锅炉燃烧不稳时。
(9)承压部件泄漏时。
(10)锅炉上水旁路阀与主阀切换以及启动第二台给水泵时。
(11)高加水侧投、切时。
(12)锅炉启动点火初期以及初投煤粉时。
14.正常运行中,汽包水位以就地水位为准。
水位事故处理:汽包水位高现象1.所有水位计指示水位高,且汽包水位高报警信号发。
2.给水流量出现不正常地大于蒸汽流量。
3.严重满水时主蒸汽温度急剧下降,蒸汽管道发生强烈水冲击,蒸汽含盐量及导电度增大。
4.水位高至+250mm时,MFT动作。
原因1.给水自动装置失灵,给水调节阀、给水泵调速装置故障使给水流量增大或给水压力升高。
2.二次水位计失灵指示偏低、给水流量表、蒸汽流量表指示不正确,引起误判断而导致误操作。
3.机组负荷大幅度变化或锅炉燃烧工况剧烈变化,运行人员控制不当,例如锅炉热负荷增加过快,使水冷壁内汽水混合物的温升很快,体积迅速膨胀而水位上升,。
4.锅炉汽压突然降低(如汽轮机调节汽门突然大开或锅炉安全门动作),产生虚假低水位,再加上给水流量受压差增大的影响迅速大量增加,控制不及时使水位上升。
5.运行人员对水位监视不够、误判断误操作,造成锅炉满水。
处理1.当汽包水位不正常地上升时,应对照有关表计指示值(如:水位计,蒸汽流量、给水流量、给水压力、给水泵转速、调整门位置),判明水位上升原因,调整水位,并立即查看校对就地水位计。
2.当汽包水位超过+50mm时,可采用下列手段控制水位上升:①属给水自动调整装置失灵,应解列给水自动,关小调整门或降低给水泵转速;②属增加负荷速度过快,应适当减缓增加负荷速度或停止增加负荷;③属给水调整门卡涩,应当关小电动给水门减少给水量;④属汽轮机调节汽门突然大开或安全门动作,则应适当降低锅炉负荷,但不宜大量减少给水流量,以防调节汽门关回或安全门回座后给水量不足造成锅炉缺水事故。
⑤若运行给水泵控制失灵,自动或手动均无法降低给水流量时,停止其运行,并启动备用给水泵运行,查明故障原因,及时联系检修处理。
水位高并达到+100mm时,切给水自动为手动,依照适当减小给水流量。
3.水位达高Ⅱ值+150 mm时,此时应严密监视主蒸汽和一级减温水进口蒸汽温度,若汽温迅速下降,应立即全关减温水门,开启过热器出口联箱疏水门,联系汽轮机开启主汽门前疏水。
检查紧急事故放水阀开启,否则手动开启;水位恢复正常后关闭。
4.汽包水位升高至+250mm时,MFT应动作,否则手动MFT,防止事故扩大,机组按照锅炉灭火有关规定进行处理。
5.汽包水位报警及保护取补偿后汽包平衡容器水位计,三取中(大于等于+250mm)延时5S,三取中能有效的防止当某一测点出现偏差或异常时造成保护误动。
6.根据汽温下降情况适当关小或全关减温水,必要时开启过热器疏水阀。
7.停炉后继续放水至汽包正常水位,待查明异常原因且消除后恢复机组运行。
汽包水位低现象1.所有水位计指示低于正常水位,水位低报警信号发。
2.给水流量不正常地小于蒸汽流量(炉管爆破或省煤器泄漏时相反)。
3.缺水严重时蒸汽温度升高,投自动时减温水流量增大。
4.汽包水位低于-350mm时MFT动作。
原因1.给水自动装置失灵,给水调整阀、给水泵调速装置故障使给水流量下降或给水压力降低。
2.水位计失灵指示偏高、给水流量表、蒸汽流量表指示不正确,引起误判断而导致误操作。
3.机组负荷大幅度变化或锅炉燃烧工况剧烈变化,运行人员控制不当。
4.正常运行时对水位监视不够或误操作。
5.水冷壁或省煤器爆管严重。
6.机组甩负荷。
7.给水压力低或给水系统故障,高压加热器跳闸旁路阀开启速度慢或未开启,运行中给水泵故障停运,备用泵未联动,给水泵再循环门自开等。
8.给水管道阀门故障,给水管道放水门、省煤器放水门或事故放水门误开,定期排污操作不当或排污门严重泄漏。
9.运行人员对水位监视不够、控制不当,造成锅炉缺水。
处理1.同满水的处理方法相同,即立即查看就地水位计,综合各参数的变化,判明缺水原因,调整水位恢复正常值。
2.汽包水位超过低一值时,除了采用与处理满水相同手段调整水位外,还应停止锅炉的排污,如属给水泵故障应立即切换或启动备用给水泵。
3.水位低并达到-100mm时,切给水自动为手动,适当加大给水流量,维持正常水位。
4.停止连续排污及定期排污,检查事故放水门是否误开。
5.一台给水泵跳闸,备用泵未联启时,RB保护动作,适当加大另一台运行给水泵出力,维持正常水位。
6.给水压力低经调整无效时,联系汽机启动备用给水泵。
7.水冷壁或省煤器爆管时,加大给水流量,如能维持汽包水位,则减负荷运行, 同时应监视给水量和汽包壁温差的变化,汇报值长,申请停炉。
8.因省煤器或水冷壁泄漏造成锅炉缺水时,在增大给水量保持汽包水位的。
供水量增至最大仍不能满足锅炉需要或汽包壁温差超过允许值时,应立即停止锅炉运行。
9.汽包水位低至-350mm,MFT动作,否则手动MFT; 机组按照锅炉灭火有关规定进行处理。
10.查明原因,消除故障后,保证正常汽包水位,重新点火恢复运行。
11.如果锅炉严重缺水,停炉时任何水位计均显示不出水位,停炉后禁止向锅炉进水。
水位事故处理总原则:1.水位事故处理应根据水位偏离正常值的多少来采取不一样的措施,避免大增大减给水量。
2.手动调整给水量时应根据三冲量原则,主操根据运行状态迅速判断水位高低的原因,避免因虚假水位造成的无判断以导致误操作。
3.机组启停炉及事故处理时,应安排专人监视汽包水位。
锅炉水位计损坏故障的原因以及处理方法原因:1.水位计云母片质量差。
2.检修工艺差或水位计本身质量差。
3.投入或冲洗的方法不正确。
处理:1.发现水位计泄漏时,应立即解列,关来水、来汽门,开放水门。
2.当水位计爆破时,首先切断该水位计照明,然后再解列水位计。
3.如汽包就地水位计中有一只损坏时,应监视另一只水位计运行,同时尽快检修。
4.如汽包就地水位计全部损坏,而其他水位计(电接点、平衡容器、智能水位计)指示准确,水位报警正常时,可连续运行2h。
5.如汽包就地水位全部损坏,给水自动、水位报警不够可靠时,只允许根据正确可靠的低置水位计维持锅炉运行20min。
6.如汽包就地水位计全部损坏,而低置水位计运行也也不可靠时,应立即停炉。
汽包水位不明1.当就地水位计看不到水位,其他水位计又难以判明时,应紧急停炉。
2.停炉后,用下列程序查明水位计水位(即“叫水法”)3.缓慢开启放水门,注意观察水位的变化,如水位计中有水位下降表示汽包轻微满水。