浅析汽包运行0水位和水位报警值的确定

汽包的主要功能是，在锅炉水循环安全的情况下，实现汽水混合物分离，为过热器提供品质更好的饱和蒸汽。

汽水分离由专用的分离器进行粗分离，饱和蒸汽湿度经过粗分离可降低到3%，再经汽室的重力自然分离使饱和蒸汽品质合格。饱和汽品质与水位高低直接相关，水位过高影响粗分离和重力自然分离。

汽包运行0水位的究竟确定在何处才能保证粗分离效果最佳呢？

《锅内过程》（林宗虎，陈立勋著，西安交通大学出版社）一书指出，“旋风分离器的安装标高应使进口管下边缘在锅筒正常水位之上，以免进口管淹没在水中”。换言之，锅筒内水位应控制在进口管下边缘以下。所以进口管下边缘高度是确定最佳运行0水位重要参考点。。

从安全角度考虑，0水位不能太低。如果水位过低，锅水封不住旋风分离器筒体底部，来自水冷壁的汽水混合物将由筒底窜出，形成分离器“脱底”现象，那么锅水中将含有大量汽泡，汽泡随锅水经下降管进入水冷壁，会减小水冷壁寿命。

水位监视主表失准或水位自动调节稳定值发生变化，为防止旋风分离器“脱底”而留有余地，适当地损失旋风分离器效率，锅炉厂一般规定0水位线在旋风分离器进口管下缘之上50mm~70mm。

锅炉不同，汽包内部结构不同，0水位线的高度不同。

水位取样孔与0水位的关系

水位取样孔与0水位线关系见附图。

锅炉厂汽包图纸以汽包中心线为基准表示汽侧取样孔、水侧取样孔和0水位线位置。汽侧取样孔距汽包中心线距离为JQ，水侧取样孔距汽包中心线距离为JS，0水位线距汽包中心线距离H0 。

为了水位测量装置制造方便，仪表厂通常以的0水位为基准表示汽、水侧取样管和0水位的三者关系：jQ为汽侧取样管距0水位距离，jS为水侧取样管距0水位距离。

锅炉厂规定正常运行水位，高限在0水位线之上50mm，低限在0水位线之下50。显然，水位高低1值报警为±50 mm。

旋风分离器筒体底部位置是确定汽包缺水停炉保护定值（低3值）的参考点，筒体底部位置一般-200 mm。水位低至-200 mm时分离器已“脱底”，适当留些余量，一般缺水停炉保护定值为-250 mm。

水位测量汽侧取样孔高度一般位于旋风分离器顶帽处，水位升高到此处时旋风分离器的粗分离作用几乎消失，饱和汽已严重带水，将导致过热汽温急剧下降而威胁汽轮机安全。故可参考汽侧取样孔高度和分离器顶帽处的高度确定满水停炉保护定值（高3值）。超高压锅炉汽包汽侧取样孔一般位于+335mm，离器顶帽下边缘大约位于+ 250 mm，水位计量程一般为-300~+300 mm。按《2004规定》）4.5规定，“汽包水位计取样管孔位置，汽侧应高于锅炉汽包高水位停炉保护动作值，水侧应低于低水位停炉保护动作值，并有足够的裕量”，满水停炉保护定值（高3值）可确定为+ 250 mm。

水位高低2值，在高低1值和3值低之间偏靠1值来选取，以便为事故水位提前预警。不过高2值不宜距离高1值太近，以防止水位高2值时联动打开紧急事故放水门过于频繁。

国产300MW机组亚临界汽包水位报警与保护停炉值见下表 制 造 厂 炉 型 哈 锅 强制循环 +2 +127 +50 -50 -178 -381 哈 锅 自然循环 +125 +50 -50 -150 -300 上 锅 强制循环 +2 +127 +50 -50 178 -381 上 锅 自然循环 +250 +125 +50 -50 -200 -350 东 锅 自然循环 +250 +150 +50 -50 -150 -250 附图 水位取样孔与0水位

满水停炉值（高3值）mm 水位高2值mm 水位高1值mm 水位低1值mm 水位低2值mm 缺水停炉值（低3值）mm