汽包“虚假水位”的产生机理和控制策略分析

汽包“虚假水位”的产生机理和控制策略分析

曾超凡

福建晋江天然气发电有限公司 福建省 362200

【摘 要】：紧跟着我国社会主义经济的快速发展以及科学技术水准的持续提升，锅炉汽包水位的控制工作已然变成了当前发电厂集控运行过程中具有不可或缺作用的关键组成部分之一，而汽包“虚假水位”的处理和判断作为控制工作中急需解决的问题之一，一旦工作人员判断失误或者处理不当，就极有可能会导致汽包水位高保护或者低保护动作的出现，严重的甚至还会出现水击或者烧干锅而损坏设备的情况。因此，有关企业和部门要想高效防止此种状况的出现，就一定要对锅炉的汽包水位和“虚假水位”抱有高度的重视和关注。基于此，本篇文章就主要对现阶段汽包“虚假水位”的具体产生机理进行了简单的阐述，并且根据这部分产生机理，提出了一系列汽包“虚假水位”的控制策略，从而在一定程度上促进我国发电行业的发展以及国民生活品质的提升。

【关键词】：“虚假水位”；产生机理；控制策略

引言

在锅炉稳定运转的过程中，锅炉的给水流量和蒸汽流量之间是具有一定联系的。当给水量高于蒸汽量时，汽包水位会上升，反之就会降低。在正常的工况下，三冲量自动控制体系可以实现自身对汽包水位调节的目标的。而在工况急剧改变时，汽包水位则会出现短暂且剧烈的相反趋势（维持10-20s），这种带有欺骗性的相反趋势，我们称其为“虚假水位”。所谓的虚假水位，其实并非虚假，其主要是一种短暂且剧烈的真实水位变化情况。在当前的社会中，已经有大量的研究人员和技术人员对其开展了分析、研究、探讨以及优化工作，但是，截止到目前，工况急剧改变下的汽包水位依旧没有办法实现自我调节目标，因此，“虚假水位”问题已经成为了当前发电行业以及有关电力企业急需解决的问题之一。

1.汽包“虚假水位”的具体产生机理

1.1 汽机侧原因引起的主蒸汽压力急剧变化

当汽机的侧负荷突然下降时，主蒸汽调门也会突然的关小，这样一来，就极有可能导致主蒸汽压力和汽包压力急剧提升的情况出现。在此种状况下，一方面，给水和汽包的压力差会渐渐的增大，而且进入汽包的给水量会由于受到限制而降低；另一方面，因为汽包压力的上升，这时汽包内部具体的给水温度是小于新压力下对应的饱和温度的，这样一来，不仅仅会导致汽包水体内部的汽化受到大幅度限制，而且还可能会在导致汽水混合物体积急剧缩小。在这两方面因素共同作用下，很快的就形成了短暂的“虚假水位”（通常维持10-20s）。紧跟着时间的不断推移，汽包水位又会渐渐的提升，因此，在这个过程中，汽包水位呈现出的是一种先降后升的趋势，其最终会回到“0”附近。而当汽机的侧负荷突然升高时，水位变化情况则正好相反。

1.2 锅炉侧原因引起的汽包和水冷壁水温急剧变化

当燃烧程度大幅度降低时，一方面，因为炉膛内部温度急剧提升，水冷壁的吸热程度急剧降低，这在一定程度上使得汽包中的给水汽化受到了大幅度的限制；另一方面，因为给水温度的大幅度下降，导致汽包和水冷壁中的给水体积快速缩小。而也正是在两方面因素的共同作用下形成了强烈的“虚假水位”。在这之后，汽包水位又会上升。因此，汽包水位在整个过程中表现出的是一种先降低后上升的趋势，并且其最终回到“0”位附近。而当燃烧程度突然增加时，水位变化情况则正好相反。

1.3 给水温度和流量的变化

当锅炉的给水温度突然下降时（比如高低加退出），如调节汽包水位，就极有可能会遇到“越添加给水、水位越降低；越减少给水，水位越上升”的“虚假水位”情况。这主要是因为在对给水包大幅度添加温度较低的给水时，汽包内部的饱和水含量会大幅度的降低，并且其还会渐渐的转变为欠饱和水，这时较低的水温就会使得汽包水体的体积大幅度缩小，与此同时，因为进入水冷壁中的水体温度急剧降低，这样一来，不仅仅会导致水冷壁中的沸腾起始位置大幅度上升，而且还有可能会在导致水冷壁内部汽水混合物饱和蒸汽含量降低的同时使得水体体积进一步的缩小，这时，汽包水位就会急剧降低。而当给水温度上升时，其水位变化情况恰恰相反。

2.汽包“虚假水位”的控制策略

2.1全面管控自动调节体系的特性

有关企业和部门要想高效控制和解决“虚假水位”问题，就一定要全方位的掌握锅炉自动调节体系的特点，进而以具体工况为基础来对虚假水位开展全面的调整以及有目的性的处理工作。在处理的过程中，有关人员要渐渐的积累经验，详细的记录各个负荷状态下的主蒸汽流量和给水流量数据，从而以动态的、持续的监督手段，来最大程度的确保锅炉体系运转的安全性和稳定性。

2.2保持燃烧的稳定

电力企业和部门的有关锅炉操作人员平时一定要勤加锻炼，全方位的积累锅炉处理经验，进而全面提升自身的判断和辨别能力，这对于分辨虚假水位的造成原因有着非常关键的作用。因为当前的锅炉都是大容量的机组，稍有疏忽，就有可能会导致不可挽回的损失。因此，有关企业的锅炉操作人员一定要对虚假水位的问题抱有高度的重视和关注，进而通过调整燃料的燃烧速度以及控制锅炉运转参数等手段，来高效确保锅炉可以稳定、安全的运转。

2.3要处理好极热态启动措施

因为锅炉在集热状态下工作时，假如水冷壁的气泡较多，那么在锅炉点火后，其虚假水位问题就会越严重。因此，有关企业和部门要想高效解决虚假水位问题，就一定要在初期点火阶段，先放入两只油枪，尽可能的降低变化幅度；然后等待一段时间，在这段时间内，尽可能的不要关闭汽机的高低压旁路，并且要随时随地注意汽包水位。这对于降低虚假水位问题出现的可能性有着非常重要的影响。

2.4处理主汽调门自关、自开所造成的虚假水位措施

对于主气调门自动关闭所导致水位瞬间下降的问题，有关人员要及时通过降低锅炉热负荷的手段来解决，并准备对锅炉注水。而对于因为主汽调门自我开启而导致水位瞬间上升的问题，相关人员则要做好锅炉缺水的准备。

2.5对水位抱有高度重视

锅炉水位的监控人员要随时随地保持集中的注意力，假如水位突然出现了变化，就一定要在最短的时间内改变给水流量。与此同时，当锅炉的虚假水位达到MFT动作值时，则要及时开展应急处理工作，并且在完成水位保护动作之后，还要进行紧急停炉处置，不然，就非常容易出现安全事故，严重的甚至会损伤相关的设备。

结语

总的来说，在现阶段的电力行业中，锅炉的运行工况是不断变化的，而且其在运转的过程中，极易受到多种因素的影响，因此，有关企业和部门一定要对其抱有高度的重视和关注，进而通过对不同因素开展全方位剖析的手段，来探究其变化的本质和内涵，这对于确保锅炉运转的稳定性和安全性有着关键作用。从当前锅炉内壁汽包温度和压力的变化层面而言，对于锅炉集热态下出现的虚假水位问题要及时利用针对性的解决措施来处理，并且锅炉的操作人员还要密切注意和关注锅炉汽包水位高低的变化情况，对不同工况下所出现的虚假水位有一个全方位的熟悉和了解，进而通过掌握稍纵即逝的调整时间，及时开展高效的解决和处理工作，这对于我国发电行业的创新以及社会主义经济的发展有着非常重要的作用和现实意义。

参考文献

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