文档介绍：宁海电厂600MW亚临界强制循环锅炉汽包水位偏差治理技术研究
李宏刘卫国黄河
浙江国华浙能发电有限公司
摘要针对SG-2028/-M908亚临界强制循环锅炉汽包水位偏差现象,探讨了产生汽包水位偏差的影响因素,分析了汽包水位偏差的原因并提出了针对性的治理措施。
关键词锅炉;汽包;水位偏差;治理
1、概况:
浙江国华浙能发电有限公司一期建设工程4×600MW国产亚临界燃煤汽轮发电机组的锅炉设备采用上海锅炉厂有限公司生产的亚临界参数、控制循环、四角切向燃烧、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的∏型汽包炉,锅炉型号为SG-2028/-M908,系引进美国CE公司燃烧技术产品。锅炉汽包内径为1743mm,外径2149mm,沿筒身长度方向布置6根大直径下降管,炉水由汇合集箱汇合后,分别接至布置于炉前的三台低压头循环泵。每台循环泵有二只出口阀,再由出口阀通过6根连接管引入水冷壁下部环形集箱,在环形集箱内水冷壁入口处均装有节流圈。汽包水位测量系统配置5套低置差压液位计、2套云母水位计和1套全量程电接点液位计,其中汽包左侧布置3套低置差压液位计和1套云母水位计,汽包右侧布置2套低置差压液位计、1套云母水位计和1套全量程电接点液位计。
汽包正常水位在汽包中心线以下220 mm,其高低水位、高低报警水位及高低跳闸水位限定值如下表:
序号
状态
单位
限定数值
1
正常水位
mm
汽包中心线以下-220
2
正常水位范围:高低
mm
正常水位线±50
3
高水位报警
mm
正常水位线+120
4
低水位报警
mm
正常水位线-170
5
高水位跳闸
mm
正常水位线+250
6
低水位跳闸
mm
正常水位线-300

保持锅炉汽包水位在正常范围内是锅炉运行的一项重要的安全性指标。由于负荷、燃烧工况及给水流量的变化,汽包水位会经常变化。众所周知,水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化和带水,造成受热面结盐,严重时会导致汽轮机水冲击振动、叶片损坏;水位过低会引起排污失效,炉内加药进入蒸汽,甚至引起下降管带汽,影响炉水循环工况,造成炉管大面积爆破。由于汽包水位测量和控制问题而造成的上述恶性事故的情况时有发生,严重影响火电厂运行的安全性。
#1锅炉汽包水位存在偏差,在进行汽包水位试验时,水位计最大偏差为193mm,最小为71mm,不符合《防止电力生产重大事故的二十五项要求》“按规程要求对汽包水位计进行零位校验。当各水位计偏差大于30mm时,就立即汇报,并查明原因...”的相关规定。
2、汽包水位偏差影响因素分析:
汽包水位测量原理误差的影响。
各种汽包水位计测量原理不同,存在着设计原理缺陷引起的误差和安装不规范引起的误差。
差压式锅炉汽包水位计的原理和误差
差压式水位计是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的,因此,其测量仪表就是差压计。差压式水位计准确测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换,这种转换是通过平衡容器形成参比水柱来实现的。目前衡容器下的参比水柱形成差压来测量汽包水位,如图1所示。
正负压管输出的压差值△P按下式计算:
(1)
或改写成
(2)
式中:——参比水柱(P+侧水柱)的密度
——汽包内饱和水密度
——汽包内饱和蒸汽密度
H——汽包内实际水位
图1 水位-差压转换原理图
图2 汽包压力和密度差的关系
根据公式(1)和(2)以及图2可以看出,汽包水位与差压之间不是一个单变量函数关系,更不是一个线性函数关系;饱和水密度和饱和蒸汽密度的变化将影响测量结果,而饱和水密度和饱和蒸汽密度与汽包压力有如图2所示的函数关系。因此,汽包压力的变化将影响差压水位计的测量结果。此外,参比水柱温度变化同样也会影响差压水位计的测量结果。以L=600mm为例,计算表明:
(1)压力愈低,差压信号的相对误差愈大。以工作压力P=17MPa为基准,并假定为40℃时的密度值,汽包水位在H =300mm处,则当工作压力P=11MPa时,误差为-%;当P=5MPa时,误差为-%;当P=3Mpa时,误差达到-%。
(2)根据某电厂条件下的计算,参比水柱平均温度对水位测量的影响如下表所示。
参比水柱平均温度对水位测量的影响表(40℃为基准)
温度(℃)
40
60
80
100
120
130
140
160
影响值(mm)
-

108
125
162
从表可知,如果参比水柱的设定温度值为40℃,当其达到80℃时,;当参