高壓鍋爐汽包水位精準(zhǔn)策略

張月響

摘 要：高壓鍋爐汽包水位在正常的范圍內(nèi)波動，是確保高壓鍋爐安全運行的重要指標(biāo)。由于高壓鍋爐的燃燒、負荷以及水壓等因素的變化，導(dǎo)致汽包水位經(jīng)常會發(fā)生變化，水位波動速度快、水位過高等都會導(dǎo)致蒸汽帶水或是惡化，進而出現(xiàn)結(jié)鹽情況，嚴(yán)重時可能會對汽輪機葉片以及震動等造成損害，如果水位過低則會影響排污效果。因此，需要利用有效措施，提高高壓鍋爐汽包水位控制的精準(zhǔn)性。

關(guān)鍵詞：高壓鍋爐；汽包水位；精準(zhǔn)策略

高壓鍋爐汽包水位的精準(zhǔn)性與企業(yè)的經(jīng)濟效益、運行安全等存在密切關(guān)系。為有效提高高壓鍋爐汽包水位的測量精準(zhǔn)性，人們嘗試了很多方法。本文主要是從影響其測量精準(zhǔn)性的因素入手，進而提出有針對性的意見，希望可以提高其測量精準(zhǔn)性，進而實現(xiàn)對汽包水位的良好控制，使其在高壓鍋爐運行中發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而保證企業(yè)安全運行以及經(jīng)濟效益。

1 高壓鍋爐汽包水位的幾個概念簡述

高壓鍋爐汽包水位監(jiān)測的精準(zhǔn)性，與高壓鍋爐的運行安全和穩(wěn)定存在直接關(guān)系，增加人們對汽包水位的重視度。關(guān)于汽包水位，有如下幾個概念需要操作人員了解：

1.1 重量水位

高壓鍋爐實際水位線之下的爐水，其中含有一些飽和蒸汽，這些飽和蒸汽的平均重度與汽包壓力之下的飽和水重度存在密切關(guān)系。假設(shè)汽泡在瞬間與高壓鍋爐的給水系統(tǒng)發(fā)生隔絕，汽包水空間的汽泡以及蒸汽都會移動到汽空間，而汽空間中形成的水滴則會進入到水空間之中，此時的汽包水位則為汽包重量水位。

1.2 實際水位

從汽包內(nèi)部的工作情況來分析，汽泡內(nèi)部較濕的部分看不到汽空間和水空間相連接的位置，但是能夠從中找出重度變化最大的點，這個點的位置就是汽包水位中的實際水位，而實際水位決定著蒸汽質(zhì)量，并且是影響其質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)。

1.3 虛假水位

虛假水位，從其字面含義中可以看出，就是指不真實的水位。高壓鍋爐在運行時受到外界因素的干擾，導(dǎo)致汽包壓力突然下降，而爐水的飽和溫度也將發(fā)生下降，并且降低至壓力較低情況下的飽和溫度，此時爐水會發(fā)生較大的變化，釋放出較多的熱量用于蒸發(fā)汽化。這樣則會導(dǎo)致汽泡在爐水內(nèi)部的數(shù)量增加，此時形成的汽水混合物發(fā)生膨脹，體積變化較大，水位快速上升，而這時的水位則是虛假水位。

1.4 指示水位

指示水位是指從云母水位計上觀看到的水位。[1]云母水位計中水柱重度會在散熱的情況下增加，此時的指示水位偏低。

在高壓鍋爐運行過程中，操作人員要想保證汽包水位監(jiān)測與控制的精準(zhǔn)度，則需要了解汽包水位的相關(guān)概念，進而根據(jù)概念判斷此時水位的真實性、是否在安全范圍內(nèi)，若是出現(xiàn)異常便于及時進行調(diào)整。因此，在企業(yè)負責(zé)高壓鍋爐系統(tǒng)操作的工作人員，需要學(xué)習(xí)關(guān)于汽包水位以及高壓鍋爐運行安全性的相關(guān)知識，提高自身的工作能力。

2 影響高壓鍋爐汽包水位精準(zhǔn)的主要因素

2.1 燃燒狀況產(chǎn)生的影響

當(dāng)高壓鍋爐外界負荷沒有發(fā)生變化的情況下，加強燃燒時汽包水位則會出現(xiàn)暫時性的上升，而后再開始下降；當(dāng)高壓鍋爐的燃燒情況減弱時，汽包水位則會出現(xiàn)暫時性降低，而后又開始升高。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燃燒情況的改變導(dǎo)致高壓鍋爐釋放的熱量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)運行發(fā)生變化。

2.2 鍋爐負荷產(chǎn)生的影響

蒸汽是水進入高壓鍋爐之后受到熱量的影響而形成，當(dāng)負荷發(fā)生改變時，蒸發(fā)受熱面所消耗的水量也會隨之發(fā)生變化，此時汽包水位也會隨之發(fā)生變化。[2]負荷增加時，如果給水量增加數(shù)量不足以滿足蒸發(fā)需求，或是給水量沒有發(fā)生變化，蒸發(fā)設(shè)備中含有的水量就會逐漸減少，最終將會導(dǎo)致是汽包水位降低；反之，若是給水量增加，則會導(dǎo)致汽包水位逐漸上升。實際上，若是高壓鍋爐運行工況發(fā)生變化，只有引起相應(yīng)的工況變化則會出現(xiàn)相應(yīng)的汽包水位變化，或是出現(xiàn)虛假水位；同時，高壓鍋爐負荷變化速度與幅度越大，虛假水位的情況也就越明顯。

2.3 給水壓力產(chǎn)生的影響

若是在高壓鍋爐運行的過程中給水壓力改變，而此時給水閥門沒有隨之進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，給水量沒有發(fā)生相應(yīng)改變，將會對給水量與蒸發(fā)之間的平衡造成影響，進而引起汽包水位浮動，最終對高壓鍋爐運行的安全性產(chǎn)生影響。若是水壓過高，給水量將會增加，汽包水位則會在此時升高；壓力下降，給水量也會隨之減少，此時汽包水位則會下降。

3 確保高壓鍋爐汽包水位精準(zhǔn)的策略

3.1 控制鍋爐虛假水位的措施

當(dāng)高壓鍋爐運行時，若是外界對鍋爐造成的負荷突然增加，在開始時會導(dǎo)致水位上升，此時需要操作人員判斷蒸發(fā)量和積水量的平衡情況，蒸發(fā)量超過積水量，此時出現(xiàn)水位上升則是暫時性情況，不可能一直處于上升狀態(tài)，并且很快就會出現(xiàn)水位下降。因此，不可以立刻將給水閥門調(diào)小，而是應(yīng)當(dāng)做好回復(fù)水位以及提高燃燒效果的相關(guān)準(zhǔn)備工作。而后在汽包水位開始下降時適當(dāng)加大給水量，確保給水量與蒸發(fā)量保持平衡，進而恢復(fù)正常汽包水位，確保高壓鍋爐運行的安全性。[3]

3.2 啟動鍋爐時的水位控制

鍋爐在啟動過程中，由于點火升壓的原因變化較多，燃燒不穩(wěn)就是啟動時的常見現(xiàn)象。鍋爐啟動時汽壓汽溫都會升高、排污量也會改變，并且下部聯(lián)箱需要放水，而這些變化都會對汽包水位產(chǎn)生一定的影響。若是此時調(diào)節(jié)器不能自動投入使用，則需要通過人工進行調(diào)節(jié)，故而需要加強水位控制，并且安排專業(yè)人員監(jiān)控汽包水位計，注意與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進行對比。

在啟動鍋爐時，根據(jù)系統(tǒng)運行的實際變化，可以按照在不同的階段采取控制措施：第一，點火升壓初期階段的控制措施。此時高壓鍋爐中水受熱汽化，容積開始膨脹，水位開始升高，但此時需要繼續(xù)排污，需要根據(jù)水位變化以及排污量確定是否需要補水。第二，點火升壓的中期階段。此時需要根據(jù)高壓鍋爐汽壓汽溫的變化以及排氣量，需要及時進行補水，增加高壓鍋爐中水的含量，而此時添加的燃料速度應(yīng)以緩慢為主，并且預(yù)測可能發(fā)生的情況，避免水位下降。[4]第三，升壓后期汽包水位控制措施。鍋爐點火升壓后期有兩項重要工作內(nèi)容，其一是新安裝或是經(jīng)過大修的鍋爐對安全閥實施定鉈，其二是完成并汽。大修過后的高壓鍋爐通常采用改變?nèi)剂嫌昧恳约芭盼哿康姆绞綄崿F(xiàn)對壓力的控制。新安裝的鍋爐在投入使用時，在運行的過程中會導(dǎo)致大量的蒸汽突然開始外排，汽壓則會快速降低，進而出現(xiàn)虛假水位。

3.3 控制鍋爐運行過程中的水位

在高壓鍋爐正常運行的過程中，汽包水位調(diào)節(jié)主要需要調(diào)節(jié)給水測閥門來控制，即調(diào)節(jié)給水量調(diào)節(jié)汽包水位。水位較高時需要將給水閥門調(diào)小，水位較低時則需要將給水閥門調(diào)大。一般大型的高壓鍋爐有自動調(diào)節(jié)裝置，可以提高給水量調(diào)節(jié)的可靠性，并且確保汽包水位在正常范圍內(nèi)浮動。

汽包水位的高低主要是通過監(jiān)控水位計來監(jiān)測，按照工作原則是以一次水位計的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。在監(jiān)控的過程中，應(yīng)保證一次水位計可見，并且保證其清晰度；同時，采用的云母水位計監(jiān)控時，其內(nèi)部水位應(yīng)有輕微的浮動，若是停止浮動，其原因可能是連通管堵塞，需要及時進行清洗，從而保證水位計的刻度清晰，便于觀察，并且保證汽包水位監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

為確保汽包水位監(jiān)測的精準(zhǔn)性，除云母水位計之外，還需要在控制室中安裝電子水位監(jiān)測的相關(guān)設(shè)備，包括機械水位表、電接點水位表等設(shè)備，確保汽包水位監(jiān)測的可靠性。此外，還應(yīng)安裝報警器、音響等，以便及時提醒操作人員，進而在第一時間對異常情況進行處理，提高高壓鍋爐運行安全性，有利于保證企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高其社會效益。[5]

總之，在高壓鍋爐運行的過程中，從科學(xué)的角度對汽包水位的變化情況展開分析，進而根據(jù)分析的結(jié)果采取科學(xué)、有效的措施進行控制，既可以實現(xiàn)高壓鍋爐的安全運行，提高鍋高壓鍋爐運行的質(zhì)量和效率，并且降低其能源消耗。

3.4 停爐時水位控制措施

高壓鍋爐停止運行時，需要控制好減少負荷的速度，并且需要適當(dāng)?shù)臏p少給水量，在逐漸減弱燃燒工作的過程中，應(yīng)預(yù)測可能發(fā)生的情況，進而對虛假汽包水位進行科學(xué)控制。在完成高壓鍋爐熄火之后，需要根據(jù)設(shè)備的實際情況來限制給水量，避免汽包水位過高。當(dāng)不在向汽機送汽之后，可以通過點火管路降低壓力、或是通過過熱器疏水的方式，及時補充上所需要的水量，達到高壓鍋爐此時需要的水位。

4 總結(jié)

本文首先闡述高壓鍋爐汽包水位的幾個概念，其次分析影響高壓鍋爐汽包水位精準(zhǔn)的主要因素，最后分析確保高壓鍋爐汽包水位精準(zhǔn)的策略，即控制鍋爐虛假水位的措施、啟動鍋爐時的水位控制、控制鍋爐運行過程中的水位、停爐時水位控制措施等?？梢?，只有根據(jù)其影響因素，采取針對性措施，才能提高汽包水位的測量精準(zhǔn)性，確保其控制效果。

參考文獻：

[1]李明玉.高壓鍋爐汽包水位精確測量探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（15）：111-112.

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[3]周永成.汽包水位檢測在超高溫高壓煤氣發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].自動化與儀器儀表，2017（12）：120-123+126.

[4]李水發(fā).GE9FA燃氣輪機余熱鍋爐高壓汽包水位下降速率分析及處理[J].福建建材，2016（11）：75-76.

[5]楊旭艷.斯克維思液位測量方案在鍋爐汽包水位的準(zhǔn)確測量[J].儀器儀表用戶，2016，23（11）：42-44.