电泵跳闸汽包水位调整过程分析

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摘 要：汽包是锅炉设备中重要的组成部分，汽包液位对于锅炉运行的安全性有着重要的影响，也是评价锅炉设备是否处于正常运行状态的一个参考指标，其能够对锅炉负荷与给水的平衡关系进行全面的反应，水位过高或者过低都会引起严重的后果。因此，对于锅炉汽包水位调整的控制是十分必要和必须的。

关键词：汽包水位；液位；水位调整；原理

1 事故经过

2011年6月13日18：55，某电厂#8机组处于协调运行方式，负荷585MW，运行稳定，两台送风机、两台引风机、两台一次风机、六台磨煤机及81、82电泵均运行良好，各参数正常。

18：59：01，81电泵跳闸（B相对地放电，引起差动保护动作跳闸），83电泵A段开关联启，机组RB，将协调方式切至汽机跟随运行方式。由于目标负荷小于65%ECR，C、D磨煤机自动跳闸。至17：05汽包水位高二值触发MFT保护动作，锅炉灭火，机组联跳。

同以往电泵RB过程相比，造成此次汽包水位升高有四方面原因：（1）给水流量长时间大于给水流量运行人员未进行有效干预。（2）炉内燃料骤增加剧了汽包水位上升趋势。（3）82送风机单侧失去风量对炉内燃烧的扰动增加了调节难度。低电压导致81送风机调节油站两台泵切换，切换瞬间存在两台泵均停运信号，导致81送风机动叶切至手动位，RB触发后锅炉主控减风量时81送风机动叶开度维持原状不变，最终导致82动叶关闭。（4）机组负荷较高。

2 过程分析

下面从给水量调整和燃料调整两方面人为操作因素进行分析

2.1 给水流量调整分析

2.1.1 电泵RB汽包水位特性分析及汽水偏差对汽包水位的影响

单纯的给水泵跳闸（指其他设备未故障）引起水位波动特性为先低后高，主要原因为电泵跳闸瞬间给水流量立即减小造成汽包水位的降低，而后随着备用泵的联启和蒸汽流量（RB动作关小汽机调门）的降低，汽包水位会出现上升情况。在电泵跳闸瞬间可能会出现汽包水位低触发MFT的危险工况，但由于事发突然，运行人员一般无法及时干预，主要靠自动完成。但在备用电泵联启后由于蒸汽流量低（300～360MW之间），很容易造成给水流量大于蒸汽流量，此时运行人员必须做好汽包水位监视工作，做到准确判断，紧急时及时干预，特别要防止汽包水位高导致锅炉灭火事故发生。

2.1.2 影响给水流量过程分析

正常情况下，影响给水流量因素有给水母管压力和管道通流面积（给水憋压阀、给水启调阀的开度），操作过程中应根据实际情况，判断哪个是控制流量的制约因素，及时调整。

（1）电泵转速。电泵转速的高低主要用来控制给水母管的压力，以保证给水母管与汽包压力间足够的压差，当然压差不是越大越好，还要考虑电泵运行安全性和节流导致的经济性降低。自动情况下，给水泵转速调整直接相应汽包水位偏差的变化。一般给水母管压力与汽包压力间差压在2～3MPa之间（由于憋压阀开度不一）。启动过程中，手动控制电泵转速时给水差压可适当维持高一些，调整水位时当给水母管压力与汽包压力间差压小于2MPa时应适当增加给水泵转速。

（2）给水启调阀的开度。启动过程中，给水启调阀开度是影响通流面积的重要因素，当给水差压满足要求时一般通过来控制流量，当启调阀开度大于60%后其节流特性不太明显，应及时调整给水泵转速。

（3）给水憋压阀。正常情况下，给水憋压阀用来调整减温水压力。当给水憋压阀关小时，通流面积降低，电泵为维持汽包水位，转速会自动升高。当给水憋压阀开大时，通流面积升高，电泵为维持汽包水位，转速会自动降低。事故情况下，可直接操作给水憋压阀来控制汽包水位。

（4）电泵再循环阀的开关。电泵再循环阀的不正常开关会造成给水母管压力的变化，影响汽包水位。主要发生在并泵、解列给水泵的操作过程中。

（5）电泵运行台数。改变电泵运行台数是直接影响给水母管压力，改变汽水流量偏差方向，一般在作为事故工况下控制水位的紧急手段。

2.2 燃料调整分析

机组发生RB后锅炉主控虽在手动位，但燃料主控仍在自动方式下接受来自锅炉主控的指令。本次RB发生后，运行人员发现磨煤机负荷挡板关至15%左右于19：03：07将燃料主控解至手动位，同时通过手动方式增加磨煤机出力。由图1可见在19：03：15增加磨煤机出力后，导致炉内热负荷骤增，汽包水位的上升趋势明显加强。

本次磨负荷挡板关小的主要原因为炉内油枪投入过多导致，图2为油枪投运数量与磨负荷挡板开度的关系曲线，由图可见，随着油枪数量的增加，磨煤机负荷挡板随之关小，由于炉内总共投运了19支油枪导致磨煤机负荷挡板关至15%，操作人员在未分析清原因的情况下在19：0：15操作人员仍手动增加燃料主控指令，但此时并未撤出油枪，对水位升高瞬间起了推动作用。

其实在RB发生后无特殊情况（如汽包超压、燃料据动等）一般不要将燃料解至手动位。

另外RB发生后需投油助燃时（炉负荷低于65%）一定要认识到炉内燃烧骤升对水位的升高影响相当明显，手动投油时一定要在“火检”画面上检查已着火油枪数量，一般自动投运的油枪数量已能满足要求。

当RB发生后炉负荷高于65%时油枪不自动投运，手动投运时数量一般6～8支即可。

投运油枪时速度不要太快，谨防燃油压力低触发OFT保护油枪全部退出。

3 处理方法建议

3.1 明确机组RB后机组控制方式，尽量不要切换控制方式

RB是紧急情况下机炉重新建立新的平衡过程，主要分为两步：第一步为RB后汽轮机降负荷过程，主要由炉内燃料减少，汽机为维持机前压力，关小调门降低机组负荷。第二步为RB复位后机组降压过程，最终机炉运行在新的低负荷状态。

为保证机组RB后控制系统正常动作，应尽可能保持在机跟炉运行方式。

3.2 明确水位变化特性，加强监视，及时干预

3.2.1 电泵RB后水位变化为先低后高，主要操作在电泵联启后对汽包水位的控制，重点要防止高水位灭火。

3.2.2 汽水流量偏差是影响水位变化趋势的重要因素，监视汽水流量偏差的变化方向，及时进行干预。本次可以在汽水流量平衡后19：01：12时进行干预，干预的主要手段可将83电泵解至手动位降低其出力，调整量以汽水流量平衡为原则，另外必须同时监视水位变化趋势和方向。另外在紧急情况下也可关小憋压阀开度，但此时可能会造成给水母管压力升高，一般不建议采用。关键时候可手打一台电泵处理，以遏制瞬间水位上升。

3.3 切忌盲目大量投运油枪，增加燃料时应缓慢

RB后已联投12支油枪，已基本能满足要求，随后又手动投运了7支油枪，造成磨煤机出力调整性下降，炉内燃烧扰动增加。

燃烧对水位的影响作用相当明显，故在加燃料时一定要缓慢。本次操作在40秒地时间内连续增加燃料主控22次，是导致水位高的另一个原因。

正常情况下，机组RB后应将燃料主控保持在自动方式下运行。

参考文献

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[3]倪树山.循环流化床锅炉汽包水位调节[J].中国高新技术企业，2007（08）.