炉水泵启动后汽包水位的变化情况运行过程发现,锅炉中的水处于不同的压力和温度,在炉水泵启动时对汽包水位有不同的影响。锅炉冷态时炉水泵启动后汽包水位变化情况给出了锅炉冷态时炉水泵启动后的汽包水位变化情况,从中可以看出,启动后,汽包水位先快速下降,然后又快速上升。这是由于启动后汽包中的水被大量吸入下降管至水冷壁,水位快速下降,然后大量的水回到汽包,水位又开始上升。从中还可以看出,台启动时汽包水位的变化幅度比第二台启动时小,第三台启动时汽包水位变化比第二台小,这是因为炉水泵启动时,由于锅炉下降管、水冷壁处存在一些空气,总的水位有所下降,随着水中空气的减少,水位变化的幅度减少。因此在启动炉水泵前,把汽包水位补高,在+170~200mm左右,这样可以避免炉水泵进出口差压的晃动,引起炉水泵跳闸,也可以避免因锅炉水位低引发MFT动作。
锅炉汽包压力较低时炉水泵启动后汽包水位变化情况运行中还碰到这样的情况,在汽包压力0.1MPa,炉水温度100℃左右时,启动炉水泵后汽包水位的变化与锅炉冷态时不一样,启动后的汽包水位反而上升。这就有很大的危险,因为操作员图2炉水泵启动后汽包水位变化趋势根据冷态时的经验,已经把水位补的很高,这时水位再升高,很容易超过+250mm,锅炉水位超高,引起MFT.
锅炉压力较高时炉水泵启动后汽包水位变化情况锅炉热态时,起压后在压力较高,达0.5MPa以上时,第三台炉水泵启动后的汽包水位的变化情况与冷态时基本一致,水位波动的幅度先下降后上升,但幅度较小。
汽包水位变化原因分析由于炉水泵启动对汽包水位有不同的影响,为了避免事故的发生,有必要分析炉水泵启动对锅炉水位影响的原因。炉水泵启动后汽包水位下降的原因容易理解,主要是由于汽水系统中空气的存在,使得汽包水位下降。
在锅炉刚起压时,启动炉水泵后汽包水位上升的情况可以从下面的角度进行考虑。因为锅炉刚起压时,压力在0.1MPa,炉水温度在100℃左右,刚好达到此压力下水的饱和温度,水冷壁中的部分水已开始汽化,此时启动炉水泵,加快了水冷壁管中汽水混合物的流速,水冷壁管中汽水混合物的速度大大加快。水冷壁管中欠焓水的换热系数可用下式进行计算<1>:α=0.023(λ/d)Re0.8Pr0.4式中:α?换热系数,kW/(m2℃);λ?管内水的导热系数,kW/(m℃);d?管子直径,m;Re?管内流动的雷诺数;Pr?管内流动的普朗特数。
从公式中可以看出,流速的增加,增大了Re实用节能技术-θ~-数和Pr数,使得换热系数增大,加强了换热,因此水汽化的速度瞬间加快,使水的容积膨胀,回到汽包的汽水混合物的容积增大,从而使汽包水位上升。与此情况类似,刚刚投用制粉系统时,由于燃烧的瞬间加强,换热增强,汽水膨胀使汽包水位上升。而磨煤机跳闸,燃料机组辅机故障快速减负荷时汽包水位都是下降的。这样定性的分析可以简单解释炉水泵启动后汽包水位的异常变化情况。
结论和建议(1)炉水泵在锅炉冷态和起压后启动,汽包水位是下降的,在刚起压时情况比较复杂,会发生汽包水位上升的现象,主要是由水冷壁管中工质流速增加,换热增强,汽水膨胀引起。
(2)由于炉水泵在锅炉冷态和起压后启动,汽包水位下降,因此在启动前需要把汽包水位补高,以维持在启动后汽包水位处于正常位置。
(3)由于锅炉刚起压时情况比较复杂,会发生汽包水位上升这样的异常情况,因此选择炉水泵启动的合理时机非常重要。虽然可以选择在冷态时启动三台炉水泵,但在实际运行中曾发现进口联箱处有响声,而且冷态时也不需要如此大的循环量,因此建议一般只启动一到两台炉水泵,第三台炉水泵应该避免在锅炉刚起压就启动,而要等压力稍高,工况较稳定后启动,这样可以降低锅炉MFT的可能性。