自然循環方式的余熱蒸汽鍋爐在投運后，經常會有鍋筒（汽包）液位不穩定、上下波動的現象發生，根據我們的經驗分析，發生液位波動的原因主要有以下幾個方面：

 

  1） 上升管、下降管管徑與蒸發器換熱管組不匹配，導致機組大負荷運行時鍋爐蒸發器（上升管、下降管）管內汽水流速異常，產生間歇性高流速—低流速轉換波動。

  2） 汽包內下降管口未加裝阻旋裝置，導致機組大負荷運行時鍋爐下降管進口產生水流漩渦，部分氣體重新帶入蒸發器。

  3） 汽包進水口位置設置不合理。

  4） 汽包內折流板設置不合理。

  5） 水下孔板設置高度位置不合理。

  6） 省煤器有汽化現象。

  7） 蒸發器存在偏流，局部汽阻導致汽水流動不均勻，造成液位波動。

  8） 輸氣系統管線并線方式不合理。

 

 

  前7項基本都是設計參數不合理造成，這里不做贅述，第八項屬于安裝方面的缺陷，這里以某瓦斯發電機組配套的自然循環余熱蒸汽鍋爐為例做簡單分析：

  該系統有3臺余熱鍋爐組成，每臺鍋爐有獨立的汽包。每臺爐的飽和蒸汽從汽包出口進入過熱器，繼續加熱后通過過熱蒸汽母管輸出。如下圖：

 

 

 

  該系統過熱蒸汽管線配置中沒有設置集汽分汽包，過熱蒸汽并管方式不合理，1#和3#爐子的過熱蒸汽管均以90度角度垂直并入2#爐子的過熱蒸汽管（直線母管），產生較大的并汽阻力。因2#爐子的位置在最遠端，管線長、彎頭多、管線阻力大，在壓力臨界平衡狀態下，當任何一臺鍋爐的負荷（過熱蒸汽并入量）發生變化時，都會對遠離汽輪機蒸汽入口的遠端管線壓力產生影響—--打破壓力臨界平衡狀態，導致壓力波動。

 

  當負荷增大時，壓力差反向作用到遠端的2#鍋爐汽水分離汽包中，導致飽和蒸汽分離量因壓力上升而減少，汽包內水位因蒸發量的減少而上升（此時2#鍋爐的給水電動調節閥在手動狀態，給水量沒有變化，給水電動閥前端入口（省煤器側）壓力3-0MPa，出口（汽水分離汽包側）壓力2.1MPa）；

 

  隨著2#鍋爐汽包的水位不斷抬升，汽包壓力會上升至高于臨界平衡壓力，2#鍋爐的過熱蒸汽輸出狀態打破1#、3#爐的并汽阻力平衡點，過熱蒸汽輸出量瞬時增加，這個過程持續時間約2.0-2.5分鐘；隨著2#鍋爐的蒸汽輸出量的不斷增加，2#鍋爐汽包內壓力又開始下降，引起2#鍋爐的汽包內汽水分離量增加，汽包內水位緩慢下降，帶動2#汽包內壓力進一步下降，當壓力降至低于臨界平衡壓力時（時長2.0-2.5分鐘），2#鍋爐過熱蒸汽輸出量又變小，由于蒸汽輸出量的減少，汽包內汽水分離量隨之減少，水位緩慢上升，汽包內壓力也緩慢上升，當壓力上升至再次高于臨界平衡壓力時，過熱蒸汽輸出量再次增加，以上過程再次重復，不斷循環變化，從直觀上看，汽包內水位上升-下降不斷循環變化。

 

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