600 MW燃煤锅炉汽包带水问题分析及处理
赵刚1柴锡强2
（1．浙江省火电建设公司浙江杭州310016；
2．浙江省电力建设总公司浙江宁波315010）
摘要：通过对北仑电厂二期工程的锅炉汽包水平式一次旋风分离器的深入研究，分析了汽包水位测量、汽包容积、水平式一次旋风分离器、重力分离空间、二次立式百叶窗分离器等对汽包饱和蒸汽带水的影响。在对可能引起汽包饱和蒸汽带水的各有关因素进行了比较系统的研究后，进行了汽包内部装置的改造。
关键词：汽包；水位试验；带水；原因分析；改造
1概述
北仑电厂二期工程3台600 MW燃煤发电机组是日本IHI公司设计并提供，该炉主要参数：蒸发量2045t／h，汽包运行压力18．56 MPa，再热温度343℃／538℃，省煤器水温282℃／313℃，排烟温度135℃，锅炉效率94．0％。该锅炉引进了美国F·W公司的设计、制造技术，其受热面布置、汽包内部装置带有F·W 技术特色，该炉系单炉膛、平衡通风，前后墙对冲燃烧。
汽包总长28857．5 mm，汽包直段长25760mm，汽包两端采用球型封头，一次分离元件为水平式旋风分离器，二次分离器为立式百叶窗。
2汽包的饱和蒸汽带水现象
1999年1月，在3号炉试运行中，当负荷升至400 MW时，开始暴露出锅炉主蒸汽温度偏低问题，现象为主蒸汽温度达不到额定值537℃，且过热器一、二级减温水全关，发生多次主蒸汽温度在短时间（5 min）内急剧下跌（530～490℃），同时伴随低温过热器出口汽温的大幅度下降（约15℃），锅炉顶棚温度也下降（约
5℃），汽包压力及主蒸汽压力明显升高，锅炉的入炉煤量、燃烧工况、减温水、汽机调门等无异常动作，由此判定主蒸汽温度的骤然下跌是由于汽包饱和蒸汽带水引起。
针对锅炉主蒸汽温度偏低及汽包饱和蒸汽带水问题做了如下试验：燃烧调整、配风调整、投运所有上层磨煤机、降低汽包水位设定值、降低主蒸汽压力、切高加运行、变压运行、变煤种试验、汽水分离器热化学试验等。试验在额定负荷和压力下，汽包带水水位为汽包正常水位（NWL）以上20 mm处，且450 MW负荷时额定压力下汽包饱和蒸汽带水水位为NWL＋85 mm进行的。
根据以上试验结果证实了机组在低水位时才能满足稳定运行要求，但抗干扰性很差，离合同及规范要求相差甚远，在这种情况下，如果因某种原因引起水位较大波动，机组将被迫MFT。
对于电站锅炉，合格的蒸汽品质是保证锅炉和汽轮机安全经济运行的重要条件，一旦发生饱和蒸汽带水就可能影响主蒸汽温度，即使受热面足够，主蒸汽温度不下跌，也可能引发锅炉爆管，影响汽轮机安全运行等严重后果，因此，必须解决这个问题。
3确定汽包饱和蒸汽带水的方法
（1）热化学试验法通
过锅炉热化学试验，监视离开汽包的饱和蒸汽的含盐量随汽包水位的变化情况，以证实当汽包水位上升到一定高度时，饱和蒸汽带水问题的存在。
（2）水位试验方法当
汽包水位达到一定值，若汽包饱和蒸汽开始带水时，会引起锅炉顶棚的金属
壁温，低温过热器出口汽温及过热器减温水量的持续下降，由此可以确定该水位时饱和蒸汽开始带水。
4 影响汽水分离效果的因素
影响一次汽水分离效果有下列因素：
（1）汽包压力；
（2）汽包内径及直段长度；
（3）锅炉蒸发量；
（4）一次分离器的结构、尺寸及布置方式；
（5）汽包内汽水管布置及喷水口方向；
（6）下降管的布置；
（7）进入汽包的上升管布置；
（8）炉水的化学成份；
（9）汽包水位；
（10）一次分离器汽水混合物入口的线速度；
（11）入口速度的保持系数；
（12）一次分离器的筒体高度和汽水混合物在筒内的停留时间。
影响二次百叶窗分离器性能的原因是进入分离器的蒸汽流速，当百叶窗入口蒸汽速度超过该型分离器的临界流速时，二次百叶窗分离器将失效。
5 汽包饱和蒸汽带水问题的分析
通过对锅炉的汽包水容器、汽包水位测量系统、炉膛尺寸、汽包运行压力、给水温度、汽水的喷入角度、炉水含盐量、水平一次旋风分离器结构、负荷、安
装位置；二次分离器结构及安装位置的检查，分析造成汽包饱和蒸汽带水有以下主要原因。
5．1水平一次旋风分离器热负荷不均匀的影响
由于该炉采用“2＋3”水平式一次旋风分离器布置方式，使得进入前后汇流箱的蒸汽负荷（根据水循环计算结果）为33％和67％，后三排水平式一次旋风分离器的平均蒸汽负荷要比前二排至少大25％，如果再考虑由于锅炉实际运行中热负荷分配不均引起汽包长度方向的分离器间的负荷分配不均，固有的三排分离器间负荷分配不均及三排分离器间的相互影响不利因素，就有可能使部分后排的旋风分离器由于过负荷而造成汽水分离器失效，从而引起汽包饱和蒸汽带水。
5．2水平一次旋风分离器安装位置的影响
分离器安装位置偏低，造成一次疏水口下沿低于NWL＋30 mm，上沿位于NWL＋164 mm，主出汽口位于NWL＋180 mm，当汽包水位达到NWL＋125 mm（高水位报警）时，一次疏水口的70％已被饱和水淹没，当水位达到NWL＋275 mm时（水位高高MFT），一次疏水口全被饱和水淹没，主出汽口75％也被饱和水淹没，因此，当水位高于NWL＋180 mm时，饱和水将倒流入一次旋风分离器，使之失效。
5．3一次旋风分离器总出力不足
根据试验结果（见图1），当汽水流量增加，饱和蒸汽带水水位降低。如果汽水分离器容量足够，则饱和蒸汽带水水位不会与锅炉给水量有关，因此一次旋风分离器的总体出力不足是影响饱和蒸汽带水的主要原因之一。
5．4一次旋风分离器阻力的影响
水平式一次旋风分离器的出口有3个，即饱和蒸汽出口（主出汽口）、饱和水出口即二次疏水口，汽水混合物出口即二次疏水口，汽包水位低于正常水位线时，二次疏水口有85 mm 深度没入饱和水形成的水封，当水位较低时，其水封功能消失，所以3个出口中的饱和蒸汽、饱和水流量取决于3个出口的阻力，即处于平衡状态，3个出口的压降应相等。如果主出汽口阻力增加，势必引起一次疏水口负荷的增加，即一次疏水口带汽量的增加，而饱和蒸汽从离开汽包液面较近的一次疏水口出来，加热炉水造成水位膨胀（虚假水位），增加了汽包内的泡沫层的厚度，而且部分带入水室的蒸汽因来不及凝结，在上升过程中冲破水面也会引起二次携带。因而主出汽口的阻力增加，严重影响汽包带水现象。
5．5重力分离空间及二次分离器安装位置的影响
重力分离空间划分为4个区段。第一区段为细水滴的传送区，重力分离的作用很小；第二区段为粗水滴的非传送区；第三区段为大水滴的喷溅区；第四区段为含有汽泡的水室。第二区段与第三区段的分界面称为喷溅前沿，喷溅前沿以下，蒸汽部分急剧增加，重力分离效果也十分明显。因此，汽包内重力分离空间合适与否与汽包饱和蒸汽带水有直接关系，当二次立式百叶窗分离器的位置低于喷溅区前沿时，蒸汽将大量带水，这个空间也就是水平式一次旋风分离器出口与二次立式百叶窗入口的空间高度，在提高一次旋风分离器高度同时，必须在不降低其流通面积前提下，同时提高二次百叶窗的高度。
6 汽包饱和蒸汽带水问题的处理方法
根据以上分析结果及汽包可能改造的实际情况，根据专家建议，IHI公司对汽包进行了二次改造。
6．1第一次改造
（1）把水平式旋风分离器安装位置整体提高＋85 mm，分离器汽水混合物入口增加一段方管，方管两端法兰面分别与分离器法兰面和汽包汇流箱出口法兰相联；分离器二次疏水口也增加一段方管，与分离器套接，另一端与原出口段套接后再施以密封焊接，二次疏水口直接插入汽包水侧，使之形成水封，以免饱和蒸汽被直接带入水侧。
（2）水平式一次旋风分离器入口处再增加一不锈钢多孔板，厚度为2 mm，孔径为16 mm，错列布置，可减小流通面积20．50％。
（3）更换水平式一次旋风分离器饱和蒸汽出口处的钢丝网除雾器，使厚度由原来的30 mm 减小到20 mm。
（4）为减少汽包水面波动及一次疏水带汽至水侧，增加一层不锈钢多孔板，厚度为4．5 mm，孔径为6 mm，孔距为13 mm，开孔率为20％，安装在＋175 mm处。
6．2第二次改造
（1）为减少二次立式百叶窗分离器的占据高度，增加汽包重力分离空间，把74只二次立式百叶窗分离器增加到148只，在保证百叶窗分离器流通面积不变情况下，百叶窗分离器的占据高度缩小一半。
（2）在每只百叶窗分离器底部增设一根Φ30mm的疏水管，把百叶窗分离器收集下来的水引流到汽包正常水位线附近，以减少湿蒸汽的二次携带和飞溅（如图2）。
（3）为提高水平式一次旋风分离器一次疏水口离正常水位的距离，并保证
水平式一次旋风分离器顶部至二次百叶窗分离器的顶部仍有120mm的间距，在第
一次改造时将分离器抬高85 mm的基础上，把水平式一次旋风分离器再往上抬高
30 mm（如图3）。
（4）更换除雾器、降低除雾阻力，把主出汽口钢丝网除雾器的厚度由20 mm减薄至10 mm，以增加水平式一次旋风分离器主汽量，从而进一步减少一次疏水口的带汽量。
（5）为改善二次疏水口的水封，把原直插式疏水口改成“U”型疏水口，且底
部开两小孔，孔径为Φ11 mm，水封高度也由原来的85 mm增加到120mm，这样可
以减少二次疏水口带汽的可能性，而且也有利于汽包内水面的稳定（如图4）。
（6）为减少汽包水面波动及一次疏水带汽至水侧，把多孔板由原来的NWL
＋175 mm处下移至NWL＋75 mm处。
7 改造后的评价
汽包的二次改造，不同程度改善了汽包饱和蒸汽的带水问题。
第一次改造，由于只考虑到汽包水平式一次旋风分离器一次疏水口的位置与
汽包饱和蒸汽带水的密切关系，把水平式一次旋风分离器的安装高度提高85 mm，
而对汽包内汽水重力分离空间对饱和蒸汽带水考虑不足，影响改造效果。
第二次改造在提高一次旋风分离器高度的同时，也对二次百叶窗式分离器进行了改造，提高了二次分离器的高度及一次旋风分离器与二次分离器间的汽水重力分离空间，因而效果明显。
第二次汽包内部装置改造后，水位试验结果见表1。
试验表明，汽包内部装置经过第二次改造后，汽包带水水位已提高到NWL＋140 mm，与第一次改造后的NWL＋50 mm相比有了明显的提高，虽然与IHI公司原水位定值（水位高报警NWL＋125 mm，水位高高MFTNWL＋275 mm），尚有很大差距，但已基本上能满足机组安全运行要求。
浙江省火电厂锅炉汽包水位测量问题分析及改进 孙长生1，蒋健1，刘卫国2，丁俊宏1，王蕙1 （1.浙江省电力试验研究院，杭州市，310014；2.国华浙能发电有限公司，浙江省宁波 市，315612） 摘要：汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数。由于配置、安装、运行及维护不当等因素，导致汽包水位测量系统存在测量值与实际值不符的情况，影响机组安全、经济、稳定运行。本文对浙江省火电厂汽包水位测量、水位保护投入状况进行现场调查，总结存在的问题，分析问题产生的原因，探讨并提出消除或减少这些问题的技术改进措施，供同行参考。 关键词：汽包水位测量；偏差分析；技术措施；锅炉；水位保护；水位计 doi：10.3969/j.issn.1000-7229.2010.10.000 Analysis of Running Status and Research of T echnical Proposal to the Drum Water Level Measurement Systems of Zhejiang Fired Power Plant SUN Chang-sheng1，JIANG Jian1，LIU Wei-guo2，WANG Huo （1．Zhejiang Provincial Electric Power Test and Research Institute，Hangzhou 310014，China；2．Zhejiang Guohua Zheneng Power Generation Co. Ltd.，Ningbo 315612，Zhejiang Province， China） ABSTRACT：Because of many reasons during installment, operation and maintenance, the drum water level measurement systems often have been found the difference between the observed value and the actual value, that seriously affectes unit's stable operation.This article has investigated many power plants in the Zhejiang Province closely, surveyed the situation of the drum water level measurement and the water level protection conditions of Zhejiang fired power plant, and has gived useful suggestion.of the reference water column. KEYWORDS：drum water level measurement；warp analysis；technical proposal；boiler；water level protection；water level meter 0 引言 汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，其测量的准确性与其偏差问题（以下简称“水位测量问题”）的解决，是一直困扰火电机组热工测量与安全、经济运行的难题。针对水位测量问题，在浙江省内火电厂进行了专题调查，就存在的水位测量问题进行了深入的专题探讨，提出了提高汽包水位测量系统运行可靠性的改进意见，供同行参考。 1 存在的主要问题 1.1 模拟量测量信号系统存在的问题 目前浙江省蒸发量为400 t/h及以上的汽包炉共有57台，这些锅炉运行中模拟量测量信号系统存在的主要问题包括以下几方面： （1）测量显示偏差。不同测量变送器显示的示值不一致，两侧显示偏差高的超过100 mm，即使是同侧偏差，有时也高达几十mm，且随着机组负荷的变化而不同，难以找出其变化规律。 （2）逻辑故障判断功能不完善。一些机组不具备《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（请核实是否修改正确）中的汽包水位信号故障后的逻辑判断自动转换功能、水位和补偿用的汽包压力信号坏信号判别功能。 （3）共用测量孔。由于汽包上给出的取样孔不足，因此存在共用取样孔和平衡容器情况，未能做到全程独立。
汽包水位三冲量给水调节系统 1、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号； 2、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成； 3、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。其中，汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号qm.S是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号qm.w作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。 4、在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重，为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调节系统。
5、关于测量信号接入调节器的极性说明：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以“”号；反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“－”号。在给水调节系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“”号；给水流量信号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“－”号；当汽包水位升高时，差压减小，水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“”号。 直流炉没有三冲量啊，没有汽包，在直流状态下给多少水就产生多少汽的，是通过中间点温度来调整锅炉燃水比的！ 单冲量三冲量切换条件：一般用给水流量来划分，小于200t/h（30%,我们300MW机组就是这样）时为单冲量，大于则为三冲量 为啥要到30％负荷时，电泵由单冲量切到三冲量啊？要防止汽包的虚假水位。在低负荷的时候，单冲量主要是给系统上水，在高负荷时，给水的任务就是维持汽包水位。
锅炉水处理工艺 1、工业厂房锅炉水的处理 （1）预处理主要通过石灰软化处理和石灰钠软化处理来实现，原水杂质、pH值、离子等的简单处理由上述化学物质来实现。预处理前，首先对原水进行沉淀、过滤、冷凝，以减少工业锅炉原水中的杂质和水垢；其次，用石灰乳对原水中的重质碳酸盐进行处理，以降低工业锅炉外水的硬度；再次，采用碱石灰进行软化处理，调节工业锅炉水的pH值是必要的。最后，石膏可用于软化处理。通过石膏和钠盐的化学反应，可以适当降低水中碳酸氢盐的浓度，以减少锅炉内的二氧化碳气体。 （2）软化处理主要采用钠离子交换法。用钠离子交换剂吸附原水中的金属离子，减少工业锅炉结垢的产生，对工业锅炉的正常使用具有十分积极的意义。在钠离子交换器的使用过程中，氯离子浓度会适当提高。因此，在处理过程中应适当控制钠离子交换器的用量，防止钠离子交换器的过度使用。 （3）在除氧过程中，适当提高锅炉温度，通过热力除氧降低锅炉腐蚀速率。在使用该方法的过程中，进水管的加热温度应控制在105^0以上。为了提高除氧效果，还可以设置喷水盘式除氧器。 2、工业厂房锅炉内水处理在锅炉水处理过程中，可适当进行碱处理、磷酸盐处理和腐殖酸钠处理。 通过上述方法，可以全面改善锅炉内的水质，调节工业锅炉内水质的pH值、总碱度和钠离子浓度，对优化工业锅炉的水质有很好的效果。 在加碱过程中，可适当向锅炉中加入纯碱，通过酸、碱盐的置换反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，降低水中碳酸盐离子和金属镁离子、金属钙离子的浓度。在磷酸盐处理过程中，磷酸盐中的镁和钙离子可以在水中与之反应，这与自然界的碱处理是一样的。结晶后排出并除去。在加入腐植酸钠的过程中，腐植酸钠软化水的硬度，去除金属镁和钙离子，使水质软化。 3、工业厂房锅炉排污的处理锅炉排污处理作为工业锅炉水质处理的关键，对提高工业锅炉的安全性能具有十分积极的意义。工业锅炉在使用过程中，由于水的蒸发和化学物质的加入，锅炉内的水浓度会逐渐增加，锅炉内会产生一些杂质和沉淀物。
锅炉汽包满水、缺水事故应急预案 1总则 1.1编制目的 为及时、有效地处理锅炉汽包满水、缺水事故，避免或减少因锅炉满水、缺水带来的重大经济损失和社会影响，特制订本预案。 1.2编制依据 《电力企业现场处置方案编制导则》 《XXXXXXXXXXXX公司重大危险源应急预案》 1.3适用范围 锅炉满水、缺水事件的现场应急处置和应急救援工作。 2事件特征 2.1事故类型和危害程度分析 2.1.1事故类型 2.1.1.1锅炉汽包满水或缺水，造成机组非计划停运。 2.1.1.2锅炉汽包满水或缺水，造成汽轮机和锅炉设备的严重损坏，构成电力生产一般及以上设备事故。 2.1.2危险等级 2.1.2.1三级状态：由于上述原因，致使锅炉汽包水位超出正常范围，发出报警信号。 2.1.2.2二级状态：锅炉汽包水位继续恶化，致使锅炉灭火保护动作，锅炉灭火，机组解列，安全停机，没有对电网造成较大影响。 2.1.2.3一级状态：不仅锅炉灭火、机组解列，而且造成了锅炉水冷壁大面积损坏，或蒸汽管道水冲击，甚至汽轮机大轴弯曲等重特大设备事故。 2.2可能造成的危害 发生锅炉满水、缺水后，可引起锅炉爆炸、相关系统管道、汽轮机的损坏。人员轻伤、重伤，甚至人身死亡事故。 2.3事前可能出现的征兆 锅炉汽包水位表失灵和指示不正确，锅炉水位保护拒动，给水系统故障，违反运行规程，运行人员误判断、误操作等，是造成锅炉汽包满水和缺水事故的主要原因。
3组织机构及职责 3.1成立应急救援指挥部 总指挥：常务副总经理 副总指挥：生产副总经理、行政副总经理、总工程师、电厂总监、建设成本副总监 成员：安技部部长、运行部部长、检修部部长、供热部部长、综合部部长、人力资源部部长、物资部部长、工程部部长、预算部部长、财务部部长、市场开发部部长、客服中心部长、质量监查部部长、研发中心副总工程师、国新项目部部长。 应急日常管理办公室设在安技部。 3.2应急指挥机构的职责 3.2.1应急工作领导小组职责 3.2.1.1提出修订应急预案，负责定期组织演练，监督检查各部门在本预案中履行职责情况。对发生事件启动应急救援预案进行决策，全面指挥应急救援工作。 3.2.1.2突发事件发生后，立即启动本预案程序，组织相关部门赶赴现场进行事故处理，尽可能降低事故损失。 3.2.2各部门职责 3.2.2.1安技部负责抢险技术方案和抢险物资资金的落实，负责抢险现场的组织协调工作，负责抢险现场安全隔离措施的审查，并督促相关部门执行到位；负责组织事故调查及事故信息报送工作。 3.2.2.2检修人员负责锅炉设备的定期检修、日常消缺维护以及事故抢险方案的具体实施。 3.2.2.3运行人员负责锅炉设备的巡回检查，及时发现设备缺陷；负责抢险过程中布置安全隔离措施；负责针对锅炉满水、缺水事故拟订应急的机组运行方式。 3.2.2.4物资部门负责抢险物资的准备工作，并保证预案启动后，迅速将抢险物资运至事故现场。 4应急处置 4.1现场应急处置程序 4.1.1锅炉满水、缺水事故发生后，事故现场的作业人员，应及时将现场情况报告部门负责人及向应急日常管理办公室（安技部）报告。部门负责人及应急日常管理办公室（安技部）应及时报告应急救援指挥部的正、副总指挥。事故现场的其他作业人员也可直接报告应急救援指挥部的正、副总指挥，同时将情况报告安技部及部门负责人。 4.1.2该方案由应急救援总指挥宣布启动。总指挥或副总指挥接到报告后，根据具体情况，确定是否启动本预案。 4.1.3应急处置组成员接到通知后，立即赶赴现场进行应急处理。 4.1.4锅炉满水、缺水事故进一步扩大时启动《重大危险源事故应急预案》，出现人身伤害时启动《人身事故应急预案》。 4.2现场应急处置措施 4.2.1锅炉满水时的处置 4.2.1.1现象： 4.2.1.1.1发出高水位声光报警信号，所有水位计指示高于正常水位，就地水位计升高或看
摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control
锅炉水处理工艺流程 一、补给水处理 因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3％,供热锅炉的补给水量可高达100％。补给水处理流程如下： ①预处理 当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。 为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。 ②软化 采用天然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。 对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。 对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。 ③除盐 随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉给水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。 化学除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。 在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子(H+)和阴离子(OH-)发生变换后被除去。 当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。 含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。 二、凝结水处理 凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。 凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25～100％;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。 常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。 三、给水除氧 锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。 腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。
热工DCS 系统故障应急处理预案 1 总则 1.1 为了方便热工检修人员和运行人员迅速处理热工DCS 及热工重要设备的一些故障，现编制了《热工DCS 系统故障应急处理预案》，供热工检修人员和运行人员在处理过程中参考，如有与运行规程相抵触的部分，以运行规程为准。 1.2 本预案是根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国家电力公司2000-9-28 发布）《热工控制系统维护手册》、（盐电2002-4）《热工仪表及控制装置检修运行规程》、（试行（86）水电电生字第93 号）《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》、（DL/T774-2001）《江苏省电力工业局热控监督实施》、等技术规定编制的。 1.3 本《预案》的解释权属生产技术部。1.4 本《预案》自2015年1月1 日起执行。 2 预案内容2.1DCS 失电：2.1.1DCS 系统电源配置：我厂DCS 系统由一台电源柜分配供给，电源柜由两路供电，一路为UPS（UPS 电源分配盘提供）、一路为市电，自动切换。其中服务器、工程师站、操作员站、值长站所供电源为切换后的电源，控制器、继电器、卡件为直流电源，双路直流电源直接耦合供电。 2.1.2DCS 厂用电源故障：因DCS 系统切换电源的主工作电源为UPS 电源，所以DCS 厂用电源故障不会对运行产生任何影响，仅使DCS 电源系统失去备用电源，但会给出报警，热工人员在接到运
行人员通知后应立即赶至现场，检查故障原因，并作出针对性的处理，必要时拉临时电源。 2.1.3DCSUPS 电源故障：因DCS 系统切换电源的主工作电源为UPS 电源，所以UPS 电源故障后会自动切换自厂用电，因此，一 般情况下不会对运行产生影响，如电源切换时间过长可能会造成部分操作员站重启，按作员站故障或死机规定处理，也会给出报警， 热工人员在接到运行人员通知后应立即赶至现场，检查故障原因， 并作出针对性的处理，必要时拉临时电源。 2.2 操作员站故障或死机： 2.2.1 机组运行过程中，当出现个别操作员站异常时，如数据刷新或 画面切换缓慢等，应立即通知热工检修人员到场查明情况并做处理，并做好记录。 2.2.2 当出现个别操作员站有“死机”现象时，如数据或画面不能刷新，光标、鼠标失效等，在相邻操作员站能够正常监视控制的条件下，可对故障操作员站计算机进行“复位” 处理并及时通知热工检修人员，做好记录。 2.2.3 对整个DCS 系统所有操作员站失去监视操作功能时，应立即 通知运行主管领导，并及时通知热工检修人员，做好记录。 2.3DCS 显示运行参数的异常情况处理： 2.3.1 当个别运行参数出现异常时，运行人员应首先核对该参数显示 的正确性，对涉及自动控制的参数出现异常时，应立即将“自动”切至“手动” ，以避免出现非正常停机，并及时通知热工人员到场处理。
油田注汽锅炉水处理装置经济运行技术研究 顾 嵘,杨 彬,郝 军,赵红岩 (新疆油田分公司重油公司,新疆克拉玛依) 摘 要:简要介绍了油田注汽锅炉水处理装置运行现状、存在问题以及解决方法,通过对软化装置和除氧装置工艺进行改造,合理调控运行参数,引进应用了硬度在线监测装置等手段,有效地降低了水处理装置运行成本。 关键词:钠离子交换剂;交换软化;真空脱氧;化学除氧 油田注汽锅炉是随着重油热力开采而迅速发展起来的一种新型工业锅炉,是一种高压直流锅炉。直流锅炉对给水质量要求较高,为使锅炉给水质量达标,保证锅炉安全经济运行,油田注汽锅炉配有专用水处理装置,来进行锅炉给水处理。由于水处理装置部分工艺流程和控制系统方面存在的不足及缺陷,使得锅炉水处理装置在生产合格给水的同时,吨水处理成本偏高,影响了注汽锅炉安全经济运行。经过深入细致的调研和探索,终于成功的解决了油田注汽锅炉水处理装置存在的问题。1 软化装置运行技术研究1.1 软化再生工艺改造研究 当钠离子交换剂失效后,为了恢复其软化能力,必须用Na +再生剂进行再生,油田注汽锅炉水处理 采用的再生剂为食盐(NaCL)溶液。再生是离子交换器使用过程中十分重要的一个环节,再生效果的好坏直接影响软化器出水质量。现场运行中就出现再生时间长、再生剂流量小、再生后效果差、离子交换剂使用时间短、失效快的现象。经开罐检查发现以上情况均是二级交换器内的布盐器堵塞、脱落造成的。原设计二级罐内装有布盐器,布盐器易堵,再生进盐时压力较低(0.2～0.3M Pa ),盐水不能将堵塞物冲开,造成进盐量小,影响进盐、置换。造成一级罐树脂得不到充分还原,使用时间短。为此联合站技术人员通过研究决定改造原再生工艺流程。根据改造方案,对水处理再生工艺流程进行了改造,去除了二级罐内的布盐器,变更了一、二级罐之间盐路连接方式,如图1 所示。 图1 改造后工艺流程 1.2 交换器软化能力提高研究 1.2.1 交换器的周期制水量的调整 正常工作的离子交换器,不论进入去硬度交换器的生水硬度如何变化,其出水(软水)的残留硬度都不受影响。交换剂开始运行时,软水残留硬度较 高,此情况短时间就消失,这种现象是正常软化水量的。然后软水的残留硬度就很小,并保持平稳,直到快失效前残留硬度迅速增高,失效以后的曲线称为(尾部)。性能越好的交换剂,其尾部的失效曲线应越接近于垂直。若失效曲线很倾斜,则说明尾部交换能 11 2007年第5期 内蒙古石油化工 收稿日期:2006-11-12
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书 专业班级： 自动化1002 学生姓名： 马千云 指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 锅炉汽包液位控制 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了《计算机控制技术与系统》和《过程控 制及仪表》两门专业必修课程及《单片机原理与应用》、《可编程控制器》等相关专业 选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机控制技术 相关理论和知识的理解，进一步熟悉计算机控制系统工程设计的基本理论、方法和技 能；掌握工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论知识和方法，做到理论 联系实际；培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要 求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术 参数、设计要求等） 锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化5u ?=。试根据 实验数据设计一个超调量 25%p δ≤的无差控制系统。 具体要求如下： （1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 （4）撰写课程设计报告一份，要求字数3000～5000字。 四、应收集的资料及主要参考文献： 1．王再英等.过程控制系统与仪表.机械工业出版社,2006 2．潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术.高等教育出版社,2001 3．王锦标.计算机控制系统.清华大学出版社,2008 五、审核批准意见 教研室主任（签字） 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格
汽包水位控制原则及调整 一、汽包水位调节原则 1在负荷较低时，主给水电动门未开，由给水旁路阀控制汽包水位。当主蒸汽达到要求流量，全开主给水电动门，全关给水旁路阀。反之，当主蒸汽减少到要求流量且持续一定时间后，将旁路给水阀投自动，关主给水电动门，给水由主路切换到旁路。 2锅炉汽包水位的调节是通过改变主给水调节阀的开度或给水泵的转速，在机组负荷小于25％时，采用单冲量调节；当机组负荷大于25%后，给水切换为三冲量调节，此时通过控制汽泵转速控制汽包水位，电泵备用。单冲量，三冲量调节器互为跟踪，以保证切换无扰。 3锅炉正常运行中，汽包水位应以差压式水位计为准，参照电接点水位计和双色水位计作为监视手段，通过保持给水流量，减温水流量和蒸汽流量之间的平衡使汽包水位保持稳定。 4为了保证汽包水位各表计指示的正确性，每班就地对照水位不少于一次，同类型水位计指示差值≯30mm。 5两台汽动给水泵转速应尽可能一致，负荷基本平衡。 6两台汽动给水泵及一台电动给水泵均可由CCS自动调节水位，正常情况下汽包水位调节由自动装置完成，运行人员应加强水位监视。 7当汽包水位超过正常允许的变化范围，且偏差继续增大时应及时将自动切至手动方式运行。手动调整时幅度不可过大，应防止由于大幅度调节而引起的汽包水位大幅度波动和缺、满水事故。 8经常分析主蒸汽流量、给水流量、主汽压力变化规律，发现异常及时处理。 二、遇有下列情况时应注意水位变化(必要时采用手动调节) 1给水压力、给水流量波动较大时； 2负荷变化较大时； 3事故情况下； 4锅炉启动、停炉时； 5给水自动故障时； 6水位调节器工作不正常时； 7锅炉排污时； 8安全门起、回座时； 9给水泵故障时； 10并泵及切换给水泵时； 11锅炉燃烧不稳定时。 三、给水控制系统（CCS控制） 1本机组装有两台50%汽动调速给水泵和一台30%电动调速泵。
锅炉水处理主要包括供水（补水补水）处理、冷凝水（汽轮机冷凝水或过程回收冷凝水）处理、水脱氧、水氨和锅内药处理。 一、补给水处理 根据蒸汽的使用（热量或发电量）和浓缩水回收的程度，锅炉供水量不同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3%,供热锅炉的补给水量可高达100%。补给水处理的流程如下。 ①预处理 当原水为地下水时，预备处理是除去悬浮物、胶体溶液和有机化合物。凝结剂(如硫酸铝等。)通常被添加到原水中，以将上述杂质浓缩成大颗粒，这些大颗粒因其自身重量而下沉，然后被过滤成清水。 当地下水或城市水作为供水时，只能节约和过滤原水。常用的澄清器包括脉冲澄清器、液压加速澄清器和机械搅拌澄清器。过滤器设备包含虹吸式过滤器、无阀过滤器和单流或双流水处理过滤器。 为了进一步去除水中的有机化合物，还要添加活性炭过滤器。 ②软化 选用纯天然或人工服务离子交换剂，将钙镁硬盐转换为非硬垢盐，避免钙镁硬垢在锅炉管内腔产生。 对于高碱度的含钙和镁的碳酸氢盐水，可采用钠氢离子交换法或预处理法(如石灰添加法等。)也可以采用。 对于一些工业锅炉来说，这种处理一般都符合要求，尽管供水中的盐含量并不一定减少。 ③除盐 随着锅炉参数的不断改进和直流锅炉的出现，甚至需要去除锅炉水中的全部盐分。然后
必须使用脱盐方法。 化学脱盐用的离子交换剂种类繁多，最常用的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 在离子交换器中，盐中的阳离子和阴离子在从树脂中的阳离子（h+）和阴离子（oh-）转化后被去除。 在水碱度较高的情况下，为了减少阴离子交换器的负荷，提高系统运行的经济性，通常要求阳离子交换器去除二氧化碳后采用串联脱碳器。 含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对于锅炉或高压直流锅炉，需要去除水中的微量硅。 二、凝结水处理 凝结水在整个循环系统过程中，会导致汽轮发电机冷却器的冷却和循环水泄漏及系统软件腐蚀材料的污染，有时必须解决。 冷凝水量与锅炉参数、锅炉类型(锅炉管和分离器的有无等)和冷凝水污染有关。伴随着加热炉主要参数的提升，凝结水处理量广泛提升。超临界压力锅炉应完全处理，超高压和亚临界压力锅炉的处理能力为25100%，高压锅炉未得到普遍处理。 常见的凝固水处理设备是甲基纤维素遮盖过滤器和电磁感应过滤器。凝结水去除腐蚀性物质（氢氧化钙和化合物等），然后进入混合床或粉末环氧涂层过滤器进行深度消除。 三、给水除氧 加热炉供电中的溶解氧浸蚀热系统的原材料。 腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因而，在软化或凝结水软化或脱盐后，一般是在进到加热炉前往除co2。 常用的除氧方法包括热脱氧和真空脱氧，有时伴有化学脱氧。所谓热脱氧就是当水在除
电厂运行事故处理预案汇 编
目录 第一章事故处理预案通则 1、事故分级办法（6） 2、事故处理组织机构的职责（6） 3、各级人员的职责（6） 4、事故处理的基本原则（8） 5、事故处理的程序及要求（8） 第二章电气事故处理预案 1、6KV母线失电事故应急预案（10） 2、保安段失电（包括M101电源失电）事故预案（12） 3、直流母线接地事故预案（14） 4、500KVGIS开关、6KV开关拒动事故预案（15） 5、发电机出口PT断线或掉闸事故预案（18） 6、励磁调节器故障或整流柜故障事故预案（19） 7、机组受电网冲击事故预案（20） 8、全厂停电事故预案－（21） 9、UPS故障事故预案－（23） 10、电子间小母线失电事故预案（24） 11、直流系统失电事故预案－（26） 12、热控电源失电事故预案－（26） 13、启备变检修或失电后预防措施－（27）
14、发电机超负荷运行处理预案（27） 15、发电机非同期并列处理预案（28） 16、发电机碳刷故障事故预案（29） 17、发电机甩负荷处理预案（29） 18、发电机进相运行处理预案（30） 19、500KV或220KVGIS装置SF6泄露事故预案（31） 20、热工DCS系统失电事故预案（32） 第三章汽轮机系统事故处理预案 1、高低加水位高掉闸、水侧泄露的处理预案（33） 2、排汽装置背压升高或空冷风机掉闸应急预案（34） 3、排汽装置水位高处理事故处理预案（35） 4、单台水环泵掉闸事故处理预案（37） 5、运行中一台排油烟风机掉闸事故预案（38） 6、除氧器上水加热过程中水位下降处理预案（39） 7、除氧器水位急剧下降的事故预案（40） 8、各轴承温度普遍升高或单个轴承温度升高处理预案（41） 9、定冷水系统异常处理预案（42） 10、仪用压缩空气压力低预案（43） 11、高低旁动作预案（44） 12、汽轮机高低压缸胀差异常事故预案（46） 13、汽轮机轴向位移大事故预案（47） 14、凝结水泵掉闸事故处理预案（可参照A凝结水泵变频运行方式掉闸事故
锅炉汽包水位控制系统的设计
过程控制系统实验报告 专业 xxxxxx 班级 xxxxxxxxx 学生姓名 xxxxxx 学号 xxxxxxxx 锅炉汽包水位控制系统设计
一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性 能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要 满足动态性能指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
过程控制系统实验报告................................................ 错误!未定义书签。第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理 ........ 错误!未定义书签。 1.1 概述.............................................................. 错误!未定义书签。 1.2 锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................... 错误!未定义书签。 1.3 锅炉生产蒸汽工作流程 ............................... 错误!未定义书签。第二章锅炉汽包水位控制系统的方案设计 ................. 错误!未定义书签。 2.1 对被控对象进行特性分析 ................................ 错误!未定义书签。 2.2汽包水位控制系统方框图和流程图................. 错误!未定义书签。 2.2.1 液位控制系统的方框图.......................... 错误!未定义书签。 2.2.2 液位控制系统的方案图.......................... 错误!未定义书签。 2.3选择被控参数和被控变量................................ 错误!未定义书签。 2.4选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标错误!未定义书 签。 2.4.1传感器、变送器选择 .............................. 错误!未定义书签。 2.4.2执行器的选择.......................................... 错误!未定义书签。
300MW锅炉汽包水位的调整 锅炉汽包水位的调整直接关系到整个机组的运行安全，调整操作不当将造成两种事故，一种是汽包满水事故（高三值锅炉MFT，机组掉闸），严重超过上限水位，使蒸汽带水严重，温度急剧下降，发生水冲击，损坏蒸汽管道和汽轮机组；另一种是汽包缺水事故（低三值锅炉MFT）；即水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却而发生过热爆管。 1 汽包水位的变化机理 1.1 锅炉启动过程中的汽包水位变化 锅炉点火初期，由于冷风带走的热量和燃油燃烧释放的热量相等，汽包水位无大的变化，当0.8t/h或1.7t/h的油枪增投至2支及以上时，炉水开始产生汽泡， 汽水混合物的体积膨胀 壁内水循环流速加快后，大量汽水混合物进人汽包进行分离，饱和蒸汽进入过热器，使汽包水位开始明显下降。当到达冲转参数(主蒸汽压力3.5-4.2 MPa,主蒸汽温度320-360℃)、关闭30%旁路的过程中，蒸发量下降，很多已生成的蒸汽凝 结为水，汽水混合物的体积缩小，促使汽包水位迅速下降 这时在给水量未变的情况下由于锅炉耗水量下降汽包水位会迅速回升。在挂 闸冲转后水位的变化相反。机组并网后负荷50 -70MW给水主、旁路阀切换时，由于给水管路直径的变大使给水流量加大，汽包水位上升很快。其它阶段只要给水量随负荷的上升及时增加，汽包水位的变化不太明显。 1.2 引风机、送风机、一次风机、磨煤机跳闸后汽包水位变化 上述四大转动机械任意1台跳闸，相当于锅炉内燃烧减弱，水冷壁吸热量减少， 汽泡减少，炉水体积缩小1台引风 机后的10S内，给水自动以2 t/s的速度增加，汽包水位下降速率仍然高达 5-6mm/s。同时，汽压下降，饱和温度降低，炉水中汽泡数量又增加，水位又上 升， 1.3 高加事故解列后汽包水位变化 高加事故解列，即汽轮机的一、二、三段抽汽量突然快速为0。对于锅炉而言， 1.4 突然掉大焦和一次风压突升后汽包水位变化
锅炉水处理方法 锅炉水处理主要包括补给水（即锅炉的补充水）处理、凝结水（即汽轮机凝结水或工艺流程回收的凝结水）处理，给水除氧、给水加氨和锅内加药处理4部分。 补给水处理因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3％，供热锅炉的补给水量可高达100％。补给水处理流程如下： ①预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等），使上述杂质凝聚成大颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除会中的有机物，还可增设活性炭过滤器。 ②软化：采用天然或人造的离子交换剂，将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。 ③除盐：随着锅炉参数的不断提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉积水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。化学
除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别于树脂中的阳离子（H﹢）和阴离子（H-）发生交换后被除去。图为常用的积水化学除盐系统示意图。 当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗透工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。 凝结水处理凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。其典型的处理流程为 凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25-100％；对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，在进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。 给水除氧锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化。因此，经过软化
锅炉汽包水位计故障原因分析及防范措施探讨 引言 汽包水位计是现代火电厂最重要的监视仪表之一，其测量准确与否对生产过程影响很大。汽包水位过高，降低了汽包内汽水分离器的分离效果，使供出的饱和蒸汽携带水分过多，含盐量也增多。由于蒸汽湿度大，过热蒸汽过热度降低，这不但降低了机组出力，而且容易造成汽机末几级叶片的水冲击，造成轴向推力过大使推力轴承磨损; 含盐量过多，使过热器和汽机流通部分结垢，使机组出力不足且易使受热面过热而造成爆管。汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。所以准确测出汽包内水位，以提高机组的安全性是技术人员重点关注的问题。 1 三种水位计的工作原理 1.1 云母式双色水位计 云母式双色水位计是一种直读式高置汽包水位计。由于结构简单，读数直观可信，一向是人们监督汽包水位最信赖的仪表。它用耐高温高压的云母按连通器的原理制成。 1.2 电接点水位计 电接点水位计是利用炉水和蒸汽的导电率差异的特性进行测量液位的。由于液位的变化使部分电极浸入水中，部分电极置于蒸汽中。炉水含盐量大,其电阻率小，相当于导电状态;而饱和蒸汽的电阻率大，相当于开路状态，利用这一特性，用几对电极就可以模拟汽包水位的高度。 1.3 差压式水位计 汽包内的蒸汽通过取样管在平衡容器中凝结成水，此水柱产生的压力作用在差压变送器上，作为差压变送器的参比端；汽包内的饱和水经取样管进入差压变送器，作为差压变送器的信号端，在一定的压力和温度下，此水柱所产生的压力与平衡容器水柱产生的压力之差与汽包内水平面的高度成正比。 2 影响三种汽包水位计的因素及防范措施 2.1 云母双色水位计 图1 2.1.1 环境温度对云母水位计的影响 由于云母双色水位计处于环境温度下，温度较低。其冷凝水密度高于汽包内饱和水密度，因此 712
过程控制仪表课程设计 题目锅炉汽包水位控制系统 指导教师高飞燕 班级自动化071 学号 20074460107 学生姓名丁滔滔 2011年1月5号
附录：仪表配接图 (20) 锅炉汽包水位控制系统 1.系统简介： 控制系统一般由以下几部分组成 图1 自动控制系统简易图 锅炉水位系统如下图：
图2 单冲量控制系统原理图及方框图其单位阶跃响应图如下：
图3 蒸汽流量干扰下水位阶跃曲线 通过电容式液位计将检测来的液位信号变送给成标准信号，再输送给控制器，调节器再通过执行机构和阀来控制进水量，从而达到自动控制锅炉水位。 2．锅炉控制系统： 2.1锅炉： 锅炉是火力发电厂中主要设备之一。它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，井将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。 2.2过热器和再热器： 蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽，并要求在锅炉负荷或其他工况变动时，保证过
热气温的波动处在允许范围内。 提高蒸汽初压和初温可提高电厂循环热效率，但蒸汽初温的进一步提高受到金属材料耐热性能的限制。蒸汽初压的提高随可提高循环热效率，但过热蒸汽压力的进一步提高受到汽轮机排气湿度的限制，因此为了提高循环热效率及降低排气湿度，可采用再热器。通常，再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相近。 过热器和再热器内流动的为高温蒸汽，其传热性能差，而且过热器和再热器又位于高烟温区，所以管壁温度较高。如何使过热器和再热器管能长期安全工作是过热器和再热器设计和运行中的重要问题。 在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题: ⑴运行中应保持汽温的稳定，汽温波动不应超过±（5～10）℃。 ⑵过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。 ⑶尽量防止和减少平行管子之间的偏差。 2.3省煤器和空气预热器： 省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。 省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水的一种热交换装置。它可以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。在现代大型锅炉中，一般都利用汽轮机抽汽来加热给水，而且随着工质参数的提高，常采用多级给水加热器。 空气预热器不仅能吸收排烟中的热量，降低排烟温度，从而提高锅炉效率；而且由于空气中的预热，改善了燃料的着火条件，强化了燃烧过程，减少了不完全燃烧热损失，这对于燃用难着火的无烟煤及劣质煤尤为重要。使用预热空气，可使炉膛温度提高，强化炉膛辐射热交换，使吸收同样辐射热的水冷壁受热面可以减少。较高温度的预热空气送到制粉系统作为干燥剂，在磨制高水分的劣质煤时更为重要。因此空气预热器也成为现