一般而言都是用三沖量控制鍋爐水位的,在絕大多數情況是蠻準的比較好用的。
如何判斷可以從他的產生原因上來找到。
虛假水位是指水位計指示水位與真實值不符的現象:它是主要是由于負荷的變化而引起的,一般當汽壓升高時,過熱蒸汽溫度也要升高。這是由于汽壓升高時,飽和溫度隨之升高,則從水變?yōu)檎羝枰母嗟臒崃,在燃料不變的情況下,鍋爐的蒸發(fā)量瞬間減少,既過熱器所通過的蒸汽量減少,相對蒸汽的吸熱量增大,導致過熱蒸汽溫度升高。
汽壓變化對水位的影響:當汽壓降低時,由于飽和溫度的降低使部分爐水蒸發(fā),引起爐水體積膨脹,故水位上升。反之,當汽壓升高時,使爐水的部分蒸汽要凝結,引起爐水體積的收縮,故水位下降。如果汽壓變化是由于負荷引起的,則上述的變化是暫時的現象,接著就要向相反的方向變化。還有一種情況是當出現汽水共沸時也會顯示虛假水位
鍋爐水水質問題也可以導致虛假水位,發(fā)泡或其它妨礙因素所致,導致顯示液位大于實際液位。
再者鍋爐水位計上部連通的是氣相,下部連通的是液相;上下部連通管、管件的任何一個部位發(fā)生滲漏,均可導致出現假水位
儀表是否準確也是一個可能導致的原因。
解決方法從出現虛假水位的原因上來選擇。
汽包水位三沖量給水調節(jié)系統(tǒng)
1、所謂沖量,是指調節(jié)器接受的被調量的信號;
2、汽包水位三沖量給水調節(jié)系統(tǒng)由汽包水位測量筒及變送器、蒸汽流量測量裝置及變送器、給水流量測量裝置及變送器、調節(jié)器、執(zhí)行器等組成;
3、在汽包水位三沖量給水調節(jié)系統(tǒng)中,調節(jié)器接受汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個信號,如圖所示。其中,汽包水位H是主信號,任何擾動引起的水位變化,都會使調節(jié)器輸信號發(fā)生變化,改變給水流量,使水位恢復到給定值;蒸汽流量信號qm.S是前饋信號,其作用是防止由于“虛假水位”而使調節(jié)器產生錯誤的動作,改善蒸汽流量擾動時的調節(jié)質量;蒸汽流量和給水流量兩個信號配合,可消除系統(tǒng)的靜態(tài)偏差。當給水流量變化時,測量孔板前后的差壓變化很快并及時反應給水流量的變化,所以給水流量信號qm.w作為介質反饋信號,使調節(jié)器在水位還未變化時就可根據前饋信號消除內擾,使調節(jié)過程穩(wěn)定,起到穩(wěn)定給水流量的作用。
4、在大、中型火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位的變化速度比較快,“虛假水位”現象較為嚴重,為了達到生產過程中對汽包水位調節(jié)的質量要求,因而廣泛采用了三沖量汽包水位調節(jié)系統(tǒng)。
5、關于測量信號接入調節(jié)器的極性說明:當信號值增大時要求開大調節(jié)閥,該信號標以“+”號;反之,當信號值減小時要求關小調節(jié)閥,該信號標以“-”號。在給水調節(jié)系統(tǒng)中,當蒸汽流量信號增大時,要求開大調節(jié)閥,該信號標以“+”號;給水流量信號增大時,要求關小調節(jié)閥,該信號標以“-”號;當汽包水位升高時,差壓減小,水位測量信號減小,要求關小調節(jié)閥,則該信號標以“+”號。
3.1 汽包鍋爐給水自動控制的任務是維持汽包水位在一定的范圍內變化。汽包水位是鍋爐運行中的一個重要的監(jiān)控參數,它間接地表示了鍋爐負荷和給水的平衡關系。維持汽包水位是保持汽機和鍋爐安全運行的重要條件。
3.2 汽包水位被控對象的擾動有四個來源,包括給水量方面的擾動為內部擾動;其余的如蒸汽負荷的擾動、燃料量的變化及汽包壓力的變化等為外部擾動。其中尤以給水擾動、汽機負荷擾動和鍋爐熱負荷擾動較為嚴重。
3.3 下面就給水三沖量調節(jié)系統(tǒng)的組態(tài)圖進行簡要說明:
在給水調節(jié)過程中可分為單沖量和三沖量兩種方式,下面主要以三沖量調節(jié)進行簡要的分析。
由于蒸汽流量和燃料量的變化是經常產生的外部擾動,并且是產生"虛假水位"的根源,所以在給水控制系統(tǒng)里常常引入蒸汽流量、燃料量信號作為前饋信號,以改善外部擾動時的控制品質。如上圖所示,三沖量的調節(jié)回路中主要包含有主調節(jié)器TPI及付調節(jié)器TPI,付調節(jié)器一般用比例規(guī)律的。主調節(jié)器接受水位信號作為主控信號去控制副調節(jié)器。副調節(jié)器除接受主調節(jié)器信號外,還接受給水量反饋信號和蒸汽流量信號,組成一個三沖量的串級控制系統(tǒng),其中副調節(jié)器的作用主要是通過內回路進行蒸汽流量和給水流量的比值調節(jié),并快速消除來自給水側的擾動。而主調節(jié)器主要是通過副調節(jié)器對水位進行校正,使水位保持在給定值。
當負荷變化而出現"虛假水位"時,由于采用了蒸汽流量信號,就有一個使給水量與負荷同方向變化的信號,從而減少了由于"虛假水位"現象而使給水量向與負荷相反方向變化的趨勢,從而改變蒸汽負荷擾動下的水位控制質量。
四、運行中的調節(jié)
汽包水位監(jiān)視和調節(jié)是燃燒調節(jié)的一個重要指標。尤其在開、停機及事故處理中監(jiān)視和調節(jié)汽包水位是保證鍋爐正常運行的重要因素。
4.1 首先應了解虛假水位,比如燃燒率增加,鍋爐汽水混合物中汽泡容積增加,使水位上升,此時蒸發(fā)量也隨之增加,加上汽壓上升,部分汽泡又凝結成水,水位將會下降,即水位先上升后下降,造成虛假水位。這時水位調節(jié)不僅要考慮汽包水位信號,還應考慮三沖量信號即汽包水位、蒸汽流量、給水流量。
正常運行中的給水泵根據三沖量信號進行自動調節(jié),說明就已經考慮到了虛假水位的因素。
4.2 汽包水位變化是由于給水流量和蒸汽流量不平衡造成的,即進、出汽包的流量偏差造成的,影響汽包水位變化的因素有汽壓、燃燒率大幅度變化,排污,安全門動作,高/低旁動作,鍋爐受熱面泄漏等。
4.3 機組啟動及正常運行時的調節(jié)
4.3.1 啟動初期,由于蒸氣流量很小,甚至幾乎為零。此時應根據汽包水位變化調節(jié)給水流量。啟動過程爐水溫度逐漸上升,爐水逐漸膨脹,汽包水位也逐漸上升,因此點火前汽包應保持低水位運行。投、退重油槍,開高低旁時應注意虛假水位。隨著負荷增加,汽泵投入運行,汽泵根據三沖量信號調節(jié),由于這一階段操作頻繁,工況相對不穩(wěn)定,水位波動比較大,加上負荷低,給水流量偏低,一般將汽泵切手動調節(jié),但要根據蒸汽流量=(給水流量+過熱減溫水流量),即以三沖量信號控制水位。五段抽汽投入時,汽泵可能因蒸汽壓力上升,出力增大,汽包水位上升,應注意。正常運行時,小機輔汽退出時兩臺小機調節(jié)油壓各上升約3Kpa。因此小機輔汽退出時應緩慢進行,否則將會引起汽包水位波動。
4.3.2 高負荷及正常運行時,兩臺汽泵根據三沖量指令"自動"調節(jié)汽包水位,需要切"手動"控制時,應根據蒸汽流量=(給水流量+80T/H)這一原則。
4.4 故障時的水位調節(jié)
一般情況下,小機調速油壓<1.lkg時將不出水,油壓>1.4kg時將帶滿負荷,手動調節(jié)時應控制在這一范圍內,當然各臺汽泵特性不同應以其靜態(tài)曲線為準。水位波動比較大時,用"增"、"減"鍵將跟不上,建議用改變油壓設定值來調節(jié)油壓。下面就幾種常見的現象進行分析:
4.4.1 降負荷至175MW以下運行時,由于給水流量低,出現外界擾動比如投、退給煤機,鍋爐定排等情況引起汽包水位波動,兩臺汽泵搶水,造成兩臺汽泵再循環(huán)門頻繁動作,可分為以下兩種處理方法:
4.4.1.1 當一臺汽泵再循環(huán)門關,流量250T/H左右時,將其切"手動",讓另一臺汽泵"自動"調節(jié)。
匯報值長,要求多帶上2OMW負荷,待水位穩(wěn)定后,調節(jié)兩臺汽泵平衡后投"自動"運行。
4.4.1.2 啟動電泵,保持2OOT/H流量,將再循環(huán)門已開啟的汽泵切"手動"降低轉速至1800r/m暖機狀態(tài),另一臺汽泵根據三沖量信號自動調節(jié)。匯報值長,要求多帶2OMW, 待水位穩(wěn)定將電泵負荷移至汽泵后停電泵, 兩臺汽泵平衡后投"自動"運行。
4.4.2 高負荷運行時,由于切換磨煤機或煤質量突變或安全門動作等原因引起水位波動,立即啟動電泵,保持1OOT/H流量,將汽泵切為"手動"方式,根據蒸汽流量=(給水流量+80T/H)進行調節(jié),根據需要增加電泵流量,待水位穩(wěn)定后,將汽泵投"自動",逐漸減少電泵負荷至l00T/H后停卜電泵運行。
4.4.3 由于運行的給煤機跳閘、爐膛大量掉渣等原因引起水位波動時,水位自動調節(jié)將不正常,立即切"手動"方式控制;根據蒸汽流量=(給水流量+80T/H)原則進行手動調節(jié),必要時可啟動電泵加以輔助調節(jié)。
4.4.4 當出現下列情況時汽動給水泵轉速控制將由"自動"切為"手動",△L:同一側水位變送器之差≥17%△F:蒸汽流量與(給水流量+減溫水量)之差≥2OOT/H小機轉速>6200rpm此時,OT出現相應的軟報警,△L≥17%時還會發(fā)出"雙重變送器異常"和"汽包水位異常"硬報警,立即根據蒸汽流量=(給水流量×lOOT/H)原則進行手動調節(jié),查明原因通知檢修處理。小機轉速>6200rpm時,立即啟動電泵加以輔助調節(jié),并匯報值長,要求少帶2OMW負荷。迅速查明原因并進行相應處理。
4.4.5 需要將小機切手動調節(jié)就是因為汽包水位波動大,小機轉速與調速油壓出現大幅度波動。需要記住給水流量與負荷、小機轉速、調速油壓的對應關系。在某一負荷點因汽包水位波動大需要將小機切手動調節(jié)時,只需用"設定"方法將小機調速油壓設定為某一對應值,小機轉速將逐漸穩(wěn)定在某一范圍內,小機流量也逐漸穩(wěn)定在正常值。若此時汽包水位存在偏差,只需微調即可。水位至零時再將小機調速油壓投“自動”。
4.4.6 啟動電泵開大出口大、小閥時,當電泵電流達250A時應暫停,此時流量將繼續(xù)上升,電泵電流將達300A。之后再循環(huán)門關閉,電泵電流、流量下降,可根據實際需要調節(jié)出口大、小閥。
4.4.7 當小機切手動后,若小機轉速小于370Orpm,則"啟動完成"燈滅,小機無法投自動。只有小機出口壓力大于給水母管壓力的0.833倍后,小機才允許投"自動"。
鍋爐正常運行中,汽包液位的控制是一個重要的參數。液位過高會影響汽水分離的效果,產生蒸汽帶液現象,液位過低會破壞水循環(huán),嚴重的會燒壞鍋爐。當蒸汽負荷突然增大時,鍋爐會出現暫時的壓力下降,水的沸騰加劇。導致液位上升,這樣就產生了虛假液位。這時本應把給水加大,但是如果采用簡單的單參數調節(jié)系統(tǒng),就會根據這個假液位而錯誤地把鍋爐給水調節(jié)閥關小,減少給水量,等到汽水達到新的動態(tài)平衡時,液位就下降了許多,遠離給定值,甚至使鍋爐發(fā)生危險。如果負荷減少,它的變化過程和結果與上述相反,從而使汽包液位發(fā)生較大的波動。其他如燃料量變化或蒸發(fā)量變化也都可引起虛假液位。影響鍋爐液位的主要因素是鍋爐的汽水平衡。為了克服負荷變化所引起水位的大幅度波動,消除假液位的影響,提前消除蒸汽對液位的干擾,所以除了液位主調節(jié)回路以外,還引入蒸汽流量(作前饋信號)和給水流量(作串級副回路為測量信號)兩個輔助參數,構成了鍋爐的三沖量調節(jié)系統(tǒng)。