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锅炉运行是一项专业性、技术性极强的工作。由于从事这项工作的人员素质不同，难免会产生这样或那样的认识，这里，刘亮亮以多年的专业技术工作经历，结合网络上的各种资源！浅析一下认识误区，以便有关人士能澄清模糊认识，提高操作技术水平，实现锅炉机组的安全经济运行。 汽包水位反映了给水量与蒸发量之间的动态平衡。在稳定工况下，当给水量等于蒸发量时，水位不变。当给水量大于蒸发量（包括连续排污、汽水损失）时，水位升高。反之，水位下降。不符合上述规律而出现的不真实的水位，称为虚假水位。 下列情况注意虚假水位（8条） 1.蒸汽负荷突然升高或降低 2.给水压力突然升高或降低 3.给水调节装置有缺陷 4.锅炉安全阀动作 5.锅炉定期排污 6.炉水品质不合格，连排量不足时 7.锅炉机组发生故障或燃烧不稳时 8.对空排汽开启时 虚假水位分为3种情况： 1. 水位计泄漏。如果是汽侧泄漏，水位偏高；如果是水侧泄漏，水位偏低。 2. 水位计堵塞。无论汽侧阻塞还是水侧堵塞，水位均偏高，水位计水侧堵塞是，水位停止波动。 3. 当负荷骤增，气压下降时，水位短时间增高。 负荷骤增，压力下降，说明锅炉蒸发量小于外界负荷。因为饱和温度下降，炉水自身汽化，使水冷壁内汽水混合物中蒸汽所占的体积增加，将水冷壁中的水排挤到汽包中，使水位升高。反之，当负荷骤减，压力升高时，水位短时间降低。 虚假水位容易引起，操作人员的误判断，导致错误的操作指令，引起严重的后果，处理虚假水位，要靠操作人员的经验和严格的执行规程。掌握负荷骤增、骤减时所形成的虚假水位，对调整水位，平稳操作有很大帮助。当运行中出现此中虚假水位时，不要立即调整，而要等到水位逐渐与给水量蒸发量之间平衡关系变化一致时再调整。具体地讲，当负荷骤增，压力下降，水位突然升高时，不要减少给水量，而要等到水位开始下降时，在增加给水量。负荷骤减，压力升高，水位突然降低时，不要增加给水量，而要等到水位开始上升时，再减少给水量。 影响汽包水位变化的主要因素 锅炉运行中，汽包水位是经常变化的。引起水位变化的原因，一个是锅炉外部发生扰动(如负荷的变化);另一个是锅炉内部发生扰动(如燃烧工况的变化)，当出现外扰或内扰时，将使蒸发设备的物质平衡(既蒸发量与给水量的平衡)遭到破坏，或者工质状态发生变化(当锅炉压力变化时，水与蒸汽的比容发生变化)，上述两方面的原因都能引起汽包水位发生变化。汽包水位变化的剧烈程度，不仅与扰动量的大小有关，而且还与扰动速度的大小有关。根据水位变化的根本原因，可归纳出影响水位变化的主要因素有锅炉负荷，燃烧工况和给水压力等。 1、锅炉负荷 汽包水位的稳定与锅炉负荷的变化有密切的关系。因为负荷改变不仅影响到蒸发设备中水的消耗量，而且还影响到压力的变化，从而使炉水状态发生变化，引起它的体积也相应发生变化。如当锅炉负荷D突然增加时，在给水量G和燃烧未做相应调节之前，锅炉的气压和汽包水位的变化是:汽包水位开始先迅速升高，而后再逐渐降低。开始时升高的水位，称之为”虚假水位”。当锅炉负荷突然增加时，汽压将很快下降。这时一方面使汽水混合物比容增大；另一方面使饱和温度降低。由于饱和温度的降低，使蒸发管金属和炉水放出部分热量，生成更多的蒸汽。锅炉水容积中蒸汽含量增加，汽水容积膨胀，促使水位很快上升，形成虚假水位。虚假水位的产生只是暂时的，因为锅炉负荷增加锅炉水消耗量增加，但这时的给水量并没有随负荷的增加而增加，因此水位会随之逐渐降低；反之，当锅炉负荷突然降低时，出现的情况与上述相反。 实际上，当锅炉工况变动时，水位暂时很快上升，从物质不平衡的情况看，蒸发量大与给水量，炉水不是多了而是相对少了，水位是很快要下降的。因此一般的处理方法是首先增加风煤，强化燃烧，恢复汽压，然后再适当加大给水，以满足蒸发量的需要。但是，如果虚假水位很严重，亦即水位上升幅度很大，不加限制就会造成满水事故时，还是应当先适当的减少给水流量，同时强化燃烧，恢复汽压，在水位停止上升时再加大给水量，恢复正常水位。 2 、燃烧工况 在锅炉负荷和给水量没有变动的情况下，炉内燃烧工况发生变动多数是由于燃烧不良，给煤量不稳定等所引起的。 燃烧工况变动不外乎有两种情况。 1，燃烧加强,，如当炉内燃料量突然增多，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，相对应的提高了饱和温度，炉水中的蒸汽泡数量又减少，水位又会下降，对于单元制锅炉，由于汽压上升使蒸汽做功能力提高了，而外界电负荷又没变化，因而汽轮机调节机构将调门关小，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。 2，炉内燃烧减弱，炉内燃烧减弱对水位产生的影响与燃烧加强的情况完全相反。 3、给水压力 如果给水系统运行不正常，使给水压力变化时，将使送入锅炉的给水量发生变化，从而破坏了给水量与蒸发量的平衡，则必将引起汽包水位的变动。因此汽包水位与给水压力有关。 4、汽水共腾 5、省煤器汽化 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，一般规定汽包中心线以下150mm为零水位。正常上下波动范围为±50mm，最大波动范围不超过±75mm。汽包水位过高，则由于蒸汽空间太小，会造成汽水分离效果不好，蒸汽品质不合格。 汽包水位太低会危及水循环的安全。对于安装了沸腾式省煤器的锅炉来讲，汽包中的水呈饱和状态，汽包里的水进入下降管时，截面突然缩小，产生局部阻力损失。炉水在汽包内流速很低，进入下降管时流速突然升高，一部分静压能转变为动压能。所以，水从汽包进入下降管时压力要降低。如果汽包的水位不低于允许的最低水位，汽包液面至下降管入口处的静压超过水进入下降管造成的压力降低值，则进入下降管的炉水不会汽化。如果水位过低，其静压小于炉水进入下降管的压降，进入下降管的炉水就可能汽化，而危及水循环的安全。 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。 遇有下列情况时应注意虚假水位的出现，及时作出正确的判断和处理：
汽包水位反映了给水量与蒸发量之间的动态平衡。 在稳定工况下，当给水量等于蒸发量时，水位不变。当给水量大于蒸发量（包括连续排污、汽水损失）时，水位升高。反之，水位下降。 不符合上述规律而出现的不真实的水位，称为虚假水位。 下列情况，注意虚假水位（8条）仅供参考 1.蒸汽负荷突然升高或降低 2.给水压力突然升高或降低 3.给水调节装置有缺陷 4.锅炉安全阀动作 5.锅炉定期排污 6.炉水品质不合格，连排量不足时 7.锅炉机组发生故障或燃烧不稳时 8.对空排汽开启时 虚假水位分为3种情况： 1. 水位计泄漏。 如果是汽侧泄漏，水位偏高；如果是水侧泄漏，水位偏低。 2. 水位计堵塞。 无论汽侧阻塞还是水侧堵塞，水位均偏高，水位计水侧堵塞时，水位停止波动。 3. 当负荷骤增，气压下降时，水位短时间增高。 负荷骤增，压力下降，说明锅炉蒸发量小于外界负荷。因为饱和温度下降，炉水自身汽化，使水冷壁内汽水混合物中蒸汽所占的体积增加，将水冷壁中的水排挤到汽包中，使水位升高。反之，当负荷骤减，压力升高时，水位短时间降低。 虚假水位容易引起操作人员的误判断，导致错误的操作指令，引起严重的后果。处理虚假水位，要靠操作人员的经验和严格的执行规程。 掌握负荷骤增、骤减时所形成的虚假水位，对调整水位，平稳操作有很大帮助。当运行中出现此中虚假水位时，不要立即调整，而要等到水位逐渐与给水量蒸发量之间平衡关系变化一致时再调整。 具体地讲，当负荷骤增，压力下降，水位突然升高时，不要减少给水量，而要等到水位开始下降时，在增加给水量。负荷骤减，压力升高，水位突然降低时，不要增加给水量，而要等到水位开始上升时，再减少给水量。 为什么负荷骤增水位瞬间升高，负荷骤减水位瞬间降低？ 在稳定负荷下，水冷壁管内蒸汽所占的体积不变，给水量等于蒸发量，汽包水位稳定。见图1（b）。 图1 负荷骤增骤减汽包水位变化示意图 （a）负荷骤减；(b)负荷稳定；（c）负荷骤增 负荷骤增分两种情况，一种情况是进入炉膛的燃料量没有发生变化，而外界负荷骤增。在这种情况下，汽压必然下降。由于相应的饱和温度下降，储存在金属和炉水中的热量，主要以水冷壁内炉水汽化的形式释放出来。炉水汽化使水冷壁管内蒸汽所占有的体积增加，而将多余的炉水排入汽包。此时给水量还未增加，由于物料不平衡引起的水位降低要经过一段时间才能反映出来，所以其宏观表现为水位瞬间上升。经过一段时间后，当水冷壁管内的蒸汽体积不再增加达到平衡，而物料不平衡对水位产生明显影响时，水位逐渐恢复正常。如不及时增加给水量，则会出现负水位。 另一种情况是由于锅炉的燃料增加太快，使锅炉的蒸发量骤增。在这种情况下，由于水冷壁的吸热量骤增，水冷壁管内产生的蒸汽增多，蒸汽所占的体积增加，将水冷壁管内的炉水迅速排挤至汽包，使水位瞬间升高。 由此可以看出，无论属于何种情况，负荷骤增水位必然瞬间升高，见图1 （c）。 同样的道理，负荷骤减时，由于蒸汽压力升高，相应的饱和温度提高，进入锅炉的燃料，一部分用来提高炉水和金属的温度，剩余的部分才用来产生蒸汽。由于蒸汽所占的体积减小，汽包里的炉水迅速补充这部分减少的体积，物料不平衡对水位的影响较慢，所以瞬间水位降低，见图1（a）。 由此可以看出，负荷骤增骤减时，不但给水流量和蒸汽流量不平衡会引起汽包水位变化，而且水冷壁管内汽水混合物体积的变化也会引起汽包水位变化。负荷骤增时，汽水量不平衡水位的受化，炉水体积膨胀水位的变化及汽包最终的水位变化，见图2。为了防止汽包水位大幅度波动，负荷增减要缓慢，要勤调整。 图2 锅炉负荷骤增汽包水位的变化 1-汽水量不平衡水位的变化； 2-炉水体积膨胀水位的变化； 3-最终的水位变化 认识误区之锅水水位越高越安全 有人认为水位高一些，锅炉就不容易缺水，安全性就有保障。其实这是一种错误认识。水位过高，蒸汽湿度加大，蒸汽品质不良，就会危害用汽设备和生产安全。对工业锅炉来说，蒸汽中的盐分也加大，轻则耗汽量加大，效果不佳，降低产量；重则甚至发生管道、设备水冲击。对电站锅炉而言，蒸汽含湿量大，汽轮机末级叶片将受到冲蚀，还有可能出现锅内汽水共腾，严重时发生水冲击，危害设备及人身安全。因此，锅水水位应保持在±50mm为好。 锅炉满水事故的危害，主要是造成蒸汽大量带水，从而可能使蒸汽管道发生水锤现象，降低蒸汽品质，影响正常供汽，严重时会使过热器管积垢，损坏用汽设备。 在锅炉运行中，锅炉水位高于最高安全水位而危及锅炉安全运行的现象，称为满水事故。满水事故可分为轻微满水和严重满水两种。如水位超过最高许可水位线，但低于水位表的上部可见边缘，或水位虽超过水位表的上部可见边缘，但在开启水位表的放水旋塞后，能很快见到水位下降时，均属于轻微满水。如水位超过水位表的上部可见边缘，当打开放水旋塞后，在水位表内看不到水位下降时，属于严重满水。 发生满水与缺水事故时，在水位表内几乎都看不见水位，但满水事故可从水位表放水管放出炉水，而缺水事故不能从水位表放水管放出炉水。 锅炉满水 锅炉满水时的现象 1 水位计的水位指示超过最高允许水位。 2 水位报警发出水位高的报警信号，指示灯亮，警报响。 3 给水流量不正常地大于蒸汽流量。 4 过热蒸汽温度有所下降。 5 严重满水时，蒸汽管道内发生水冲击，法兰盘不严密处冒汽。 锅炉满水的原因 1 运行人员监视不严，调整不及时或误操作。 2 水位计不准确造成误判断。 3 给水自动调节装置失灵或调整机构故障。 4 给水压力突然升高，调整不及时。 5 蒸汽流量表或给水流量表指示不正确造成误判断而引起误操作。 满水的判断 1 开启水位计放水门，有水位线下降为轻微满水。 2 冲洗水位计后，放水仍不见水位线时为严重满水。 锅炉满水的处理 1 轻微满水的处理 ① 将表盘水位计与汽包水位计相对照后，适当减少给水量。 ② 因给水自动调节装置失灵或调整机构故障时将自动切换为手动。 ③ 如水位继续上升，则关闭主给水阀（必须开启省煤器与汽包之间的再循环门），并继续加强放水。 ④ 根据锅炉汽温下降情况，及时调整减温水门和开度，必要时开启过热器和主蒸汽管道的疏水阀，并通知汽机人员开启有关的疏水阀。 2 严重满水的处理 ① 立即采取紧急停炉措施，关闭主汽阀。 ②停止向锅炉上水，加强锅炉放水（应开启省煤器与汽包之间的再循环门）。 ③ 严密监视水位，若水位在汽包水位计上重新出现，可关小或关闭放水阀，恢复正常水位，待事故原因查明和消除后尽快恢复锅炉正常运行。 3 由于锅炉负荷骤增而造成水位升高时，应暂缓增加负荷。 4 因给水压力升高造成水位升高时，应联系汽机降低给水压力。 锅炉缺水 锅炉缺水时的现象： 1、发出低水位报警信号。 2、各水位表指示降低，就地水位计降低或看不到水位。 3、给水流量不正常的小于蒸汽流量（当水冷壁管或省煤器管损坏时相反） 4、缺水严重时，主汽温升高。 锅炉缺水时的原因： 1、给水自动失灵。 2、监视水位不当或误操作。 3、给水阀门故障。 4、水位计指示偏高，发生误操作。 5、给水泵故障，给水压力下降。 6、排污门严重泄漏，水冷壁、省煤器管爆破。 锅炉缺水时的处理： 1 轻微缺水的处理 ① 将表盘水位计与汽包就地水位计相对照后，可适当增加给水流量。 ② 因给水自动调节装置失灵而降低水位时，将自动切换为手动。 ③ 若水位继续下降，可短时间关闭排污门，或减弱燃烧适当降低锅炉负荷。 1、当发出低水位报警信号时，应查看水位表和有关表计，做出正确判断。 2、如给水自动失灵，应改手动并加大给水并联系热工处理，如有排污工作应立即停止。 3、给水门故障，应切换备用给水管道。 4、若给水压力低，应提高给水压力，同时适当降低汽压或降低给水温度。 5、如采取上述措施无效，应立即汇报值长，降低锅炉负荷。 6、如汽包水位继续下降到-300mm，MFT保护动作，按紧急停炉处理。 7、缺水原因查明消除后，经全面检查认为锅炉无损坏时，按值长令缓慢上水重新点火。 锅炉水位不明（ 锅炉“叫水”法） 锅炉运行中汽包水位计中看不到水位难以判明缺水或满水时应立即停炉，关闭主汽门，停止向锅炉上水。 停炉后进行汽包水位“叫水”来查明是缺水还是满水。其操作程序是：“叫水”前首先进行水面计冲洗，防止连通管堵塞，而造成误判断。 锅炉“叫水”法： 叫缺水 1 ，开启放水门，关闭水位计汽门。 2 ，缓慢关闭水位计放水门，注意观察水位，有水位线上升，表示轻微缺水，如果没有水位线出现，则表示严重缺水。 叫满水 1， 关闭水位计的水门。 2 ，缓慢开水位计的放水门，注意观察水位，有水位线下降，则表示轻微满水，看不见水位线但总有水从放水门排出时，则为严重满水。 当不能判断锅炉是缺水还是满水时，应先叫缺水后叫满水，若确知是满水时则应叫满水。 （锅炉“叫水”法：版本二） 锅炉“叫水”法： “叫水”法的步骤 1， 首先开启放水门，进行汽水共冲，然后关闭放水门。 2 ，缓慢开启放水门，水位计中有水位线下降为轻微满水。 3 ，若看不见水位，关闭汽门，再缓慢关闭放水门，有水位线上升为轻微缺水。 4 ，若仍看不见水位，再关闭水门，开启放水门，有水位线下降为严重满水，无水位线下降为严重缺水。 5 ，判断结束后，恢复水位计运行。 锅炉水位事故的预防 1 ，严格执行运行规程规定，严密监视汽包水位，增强责任心。 2 ，定期冲洗水位计，经常将表盘水位计与汽包就地水位相对照。 3 ，锅炉负荷波动较大或邻炉大量上水以及排污时，均应严密监视水位。 水位计的冲洗 为确保水位计指示清晰准确，必须按规定定期冲洗水位计。水位计冲洗程序如下： 1 开启水位计放水阀，使汽管、水管及玻璃管得到冲洗。 2 关闭水阀，冲洗汽管及玻璃管。 3 开启水阀，关闭汽阀，冲洗水管。 4 开启汽阀，关闭放水阀，与其它水位计对照检查汽包水位。 5 在冲洗水位计前后，应注意水位计内水位的情况。关闭放水阀后，水位就很快上升，此后水面应有轻微波动。如水位计上升缓慢，则表明有阻塞现象，应再次冲洗。进行水位计冲洗工作时，操作应缓慢，脸面勿正对水位计，并应戴防护手套。 |
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