淺談火力發(fā)電廠集控運行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制

牛毅

江蘇徐塘發(fā)電有限責任公司 江蘇邳州 221300

1 汽水系統(tǒng)概述

汽水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠較為重要的組成部分，鍋爐、汽輪機以及加熱器等等，都是汽水系統(tǒng)當中主要的組成部件。大致的工作原理如下：在鍋爐進行了及時的給水之后，水進入到了汽包內。此時的燃料會進行燃燒產生大量的熱能，熱能會對汽包中的水進行加熱，汽包中的水一旦遇熱，就會變成能量很大的蒸汽，該蒸汽能夠推動汽輪機工作，將熱能轉化為機械能，使得整個火力發(fā)電廠進行持續(xù)的發(fā)電。而使用過的蒸汽，又會通過一系列工序再度回到鍋爐內。整個過程循環(huán)往復，不停地為汽水系統(tǒng)正常運行與工作進行能量的充盈與釋放[1]。

2 鍋爐運行概述

鍋爐是汽水系統(tǒng)十分重要的組成部分，它在整個火力發(fā)電的過程中能夠起到維持電力正常運輸的作用。通常燃料就是放在鍋爐內進行燃燒的。燃燒后的燃料會產生相當大的熱能，能夠將鍋爐內部的水變?yōu)樗魵?，水蒸氣蘊含的巨大熱能，能夠使得汽輪機運動起來，最后轉變?yōu)殡娔?。但是鍋爐類型的區(qū)分，并不是每個鍋爐都有一樣進行燃燒的方式，一樣的水容量，有的鍋爐甚至連汽水循環(huán)的方式也有所區(qū)別。通常對于技術人員而言，鍋爐當中的汽包所蘊含的水量，是需要進行實時監(jiān)測的數據。因為汽包當中的水量和蒸汽量都有一個較為明確的適宜范圍，一旦超出了這個范圍，不論是過高還是過低，都會對鍋爐的日常運作帶來不好的影響。譬如鍋爐當中的水量過少，那么水位就會顯得很低，此時水蒸發(fā)成水蒸氣的速率就會不斷加快，如果不及時進行水量的補充，那么鍋爐中的水很可能會燒干，倘若鍋爐中的水一旦被燒干，那么整個汽水系統(tǒng)的正常運行會受到影響不說，甚至會產生意外的危險事故。倘若鍋爐當中的水量過大，那么水位就會變得很高，此時能夠留給水蒸氣的空間就會無形之中變小，倘若水蒸氣的空間變小，那么水蒸氣的飽和程度就會增加，水蒸氣的飽和度一旦過高，那么水蒸氣的質量就會受到影響，最后影響到火力發(fā)電的整個環(huán)節(jié)。由此可以看出，不論鍋爐中的水量過多還是過少，都不見得是一件好事情，因此應當及時對鍋爐當中的水量進行控制，免使整個汽水系統(tǒng)的運行受到阻礙[2]。

3 鍋爐控制措施分析

由于在鍋爐進行日常運行的過程當中，很有可能出現各種各樣的問題，故而應當要采取必要的措施對鍋爐的日常運行進行檢測與控制，確保整個汽水系統(tǒng)的運行能夠保持正常。

3.1 使用單沖量給水系統(tǒng)

所謂的單沖量給水系統(tǒng)，其實就是脫離人為而實現的自動給水系統(tǒng)。前文已經說到過，倘若鍋爐內的水量不在正?？刂频姆秶畠龋敲凑麄€汽水系統(tǒng)也就無法進行正常的運作。為此，應當時刻保持鍋爐內的水量在正常的范圍之內。單沖量給水系統(tǒng)的設計原理，是在使用前先對鍋爐內最為合適的水量范圍進行一個標準值設置。單沖量給水系統(tǒng)通過對鍋爐內水量的實時監(jiān)測，通過PID信號將實時的水量數據與標準值進行對比，然后根據對比差異進行自動的水量補充。這樣一來，鍋爐內水量的變化問題就可以被實時監(jiān)測和解決，能夠極大概率降低危險事故發(fā)生的可能性。但是需要注意的是，由于鍋爐內水量變化的不穩(wěn)定，鍋爐很可能會出現“虛假水位”的現象，但是單沖量的給水系統(tǒng)是無法判別虛假水位的，故而很可能會對鍋爐內的水量情況進行誤判。

3.2 使用雙沖量給水系統(tǒng)

單沖量給水系統(tǒng)是對鍋爐內的水位進行實時的檢測，單單通過對鍋爐內的水量變化檢測，來進行補水工作。但正如前文所說，鍋爐內的水位變化十分不穩(wěn)定，故而很可能會出現虛假水位的現象。但雙沖量的給水系統(tǒng)則不會有這樣的缺陷。所謂的雙沖量給水系統(tǒng)，自然不單單會對鍋爐內的水量進行檢測，還會對鍋爐內的水蒸氣量進行檢測。這樣的雙重檢測能夠使得鍋爐內的水位變化情況更容易被掌握。相比較單沖量的給水系統(tǒng)而言，自然是雙沖量的給水系統(tǒng)更能夠幫助汽水系統(tǒng)進行正常的運行，更能夠降低發(fā)生危險事故的概率。但是由于時代的變化，以及各行業(yè)對電力需求的加大，火力發(fā)電廠的規(guī)模與容量都在不停地過大，這就給有關工作人員帶來了更具有難度的技術要求。通常情況下，汽包的容量是與鍋爐的容量成反比的，倘若電力需求大，那么鍋爐容量自然也就大，可是鍋爐容量一旦增大，那么汽包容量也就相對應的會減小。這就使得汽包中水位變化值的允許范圍不停的縮小。換句話說，鍋爐容量的變大，會提升發(fā)生危險事故的概率，因此不論是單沖量的給水系統(tǒng)還是雙沖量的給水系統(tǒng)，都不能夠很好的適應時代的發(fā)展變化，靈敏的對水位變化進行反應。因此有關汽水系統(tǒng)的水位檢測問題仍然處于不斷的研究改進之中。

3.3 使用三沖量給水系統(tǒng)

由于單沖量和雙沖量的給水系統(tǒng)在使用上仍然存在著一些問題和風險，故而技術人員在這兩者的基礎上發(fā)明研究出了三沖量的給水系統(tǒng)。三沖量給水系統(tǒng)與前兩者的不同之處在于，它的主控制量雖然仍然是水位，但副控制量卻由蒸汽變成了水流。蒸汽作為控制變量因素依然存在，只不過變成了該給水系統(tǒng)的控制前饋。由對三個變量的實時監(jiān)測與操控，來對鍋爐內的水量進行控制，就能夠較好的克服單沖量與雙沖量所存在的困難，也能夠大大的降低使用過程中的風險，因此三沖量給水系統(tǒng)的出現，使得鍋爐系統(tǒng)能夠有更佳的使用效果[3]。

4 結語

有關技術人員正在研究三沖量的給水系統(tǒng)，三沖量的給水系統(tǒng)反應更加靈敏，更加適宜時代的發(fā)展變化以及鍋爐的容量變化，但仍在不斷的改進之中，以期能夠有更好的使用體驗。