一 存在的問題及解決的途徑

    汽包水位是鍋爐運(yùn)行是否正常的重要標(biāo)志之一。維持汽包水位在一定范圍內(nèi)是保證鍋爐安全運(yùn)行的必要條件。水位過高，直接影響汽包內(nèi)汽水分離效果，使蒸汽帶水造成過熱器中鹽類沉積，惡化過熱器的工作條件，嚴(yán)重時(shí)還可能引起汽輪機(jī)水沖擊，鹽類將在汽輪機(jī)葉片和過熱器管壁上結(jié)垢，導(dǎo)致過熱器管爆破，汽輪機(jī)通流面積減少而降低出力；水位過低，則破壞了鍋爐的汽水自然循環(huán)，導(dǎo)致水冷壁被燒壞等惡性事故。

    一直以來，汽包水位保護(hù)控制問題一直困擾熱工專業(yè)，多次發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)的事故，雖然采取了應(yīng)急措施，但終究不是解決問題的良方，尤以2003年7月＃704機(jī)組和9月＃705機(jī)組汽包水位保護(hù)誤動(dòng)為甚。汽包水位由于采用液位轉(zhuǎn)換器而帶來的誤發(fā)信號(hào)、維護(hù)工作量大等問題依然存在。

    此次該廠＃5機(jī)組在大修期間進(jìn)行改造，控制系統(tǒng)采用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司第四代DCS產(chǎn)品-HOLLYias-MACS控制系統(tǒng)，經(jīng)過電廠與和利時(shí)公司工程技術(shù)人員的充分交流，雙方研究確定了解決此問題的方案，并經(jīng)調(diào)試過程中的完善，并充分利用DCS系統(tǒng)這個(gè)現(xiàn)代化的手段和方法對(duì)汽包水位信號(hào)進(jìn)行科學(xué)處理，取得了良好的效果。

二 改造的依據(jù)及方案

    （一） 改造的依據(jù)：

    本次汽包水位改造以《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》（以下簡稱“二十五項(xiàng)反措”）為宗旨：

    2．1水位計(jì)設(shè)置的依據(jù)：

    2．1．1  汽包鍋爐應(yīng)至少配置兩只彼此獨(dú)立的就地汽包水位計(jì)和兩只遠(yuǎn)傳汽包水位計(jì)。水位計(jì)的配置應(yīng)采用兩種以上的工作原理共存的配置方式，以保證在任何運(yùn)行工況下鍋爐汽包水位的正確監(jiān)視。

    2．1．2水位計(jì)設(shè)置的方案：

    我廠保留就地兩臺(tái)云母水位計(jì)，并且針對(duì)甲側(cè)水位計(jì)觀測(cè)困難的問題改進(jìn)，將就地水位監(jiān)視攝像機(jī)移入環(huán)境較好的汽包房。

    在馬賽克盤上安裝乙側(cè)電接點(diǎn)汽包水位顯示表，以利運(yùn)行人員比對(duì)監(jiān)視水位。

    將原有另三套就地測(cè)量元件進(jìn)行改造，換成單室平衡容器，管路引入鍋爐變送器室。

    2．2．汽包水位計(jì)安裝的依據(jù)和方案：

    2．2．1 汽包水位計(jì)的安裝。
 
    取樣管應(yīng)傳過汽包內(nèi)壁隔層，管口應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)，若不能避開，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管加裝穩(wěn)流裝置。

    汽包水位計(jì)水側(cè)取樣管孔位置應(yīng)低于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動(dòng)作值，一般應(yīng)有足夠的裕量。

    水位計(jì)、水位平衡容器或變送器與汽包連接的取樣管，一般應(yīng)至少有1：100的斜度，汽側(cè)取樣管應(yīng)向上向汽包方向傾斜，水側(cè)取樣管應(yīng)向下向汽包包方向傾斜。
 
    差壓式計(jì)嚴(yán)禁采用將汽水取樣管引到一個(gè)連通器，再在平衡容器中段引出差壓水位計(jì)的汽水側(cè)取樣的辦法。
此次改造在施工方案中嚴(yán)格按照以上要求進(jìn)行施工。實(shí)踐證明，嚴(yán)格按照《二十五項(xiàng)反措》的這一條款進(jìn)行施工是保障此次改造成功的基礎(chǔ)。

    2.3． 差壓式水位計(jì)補(bǔ)償及保護(hù)方案實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：

    2.3.1 對(duì)于過熱器出口壓力為13.5MPa及以上的鍋爐，其汽包水位計(jì)應(yīng)以差壓式（帶壓力修正回路）水位計(jì)為基準(zhǔn)。汽包水位信號(hào)應(yīng)采用三選中值的方法進(jìn)行優(yōu)選。

    2.3.2 差壓水位計(jì)應(yīng)采用壓力補(bǔ)償。汽包水位測(cè)量應(yīng)充分考慮平衡容器的溫度變化造成的影響，必要時(shí)采用補(bǔ)償措施。

    2.3.3鍋爐高、低水位保護(hù)。

    鍋爐汽包水位高、低保護(hù)應(yīng)采用獨(dú)立測(cè)量的三取二的邏輯判斷方式。當(dāng)有一點(diǎn)因某種原因須退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為二取一的邏輯判斷方式，并辦理審批手續(xù)，限期恢復(fù)；當(dāng)有兩點(diǎn)因某種原因須退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為一取一邏輯判斷方式，應(yīng)制定相應(yīng)的安全運(yùn)行措施，經(jīng)總工程師批準(zhǔn)，限期恢復(fù)，如逾期不能恢復(fù)，應(yīng)立即停止鍋爐運(yùn)行。

    鍋爐汽包水位保護(hù)在鍋爐啟動(dòng)前和停爐前應(yīng)進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)。用上水方法進(jìn)行高水位保護(hù)試驗(yàn)，用排污放水的方法進(jìn)行低水位試驗(yàn)，嚴(yán)禁用信號(hào)短接的方法進(jìn)行模擬傳動(dòng)試驗(yàn)。
 
    鍋爐水位保護(hù)定值時(shí)，應(yīng)充分考慮因環(huán)境溫度不同而造成的實(shí)際水位與水位計(jì)中水位差值的影響。
                 
    （二） 改造的方案
   
    改造從兩方面入手，一是改造原來的水位測(cè)量方式；第二是采用新的補(bǔ)償方式對(duì)汽包水位進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，以達(dá)到改造效果。

    原自動(dòng)控制系統(tǒng)汽包水位測(cè)量采用兩路水位信號(hào)，僅有汽包壓力補(bǔ)償，沒有溫度補(bǔ)償措施。原汽包水位測(cè)量圖如下：

圖三：改造后的汽包水位測(cè)量圖

圖五：水位信號(hào)高一值邏輯

圖六：三個(gè)通道壞的邏輯