[发明专利]多燃料锅炉汽包水位偏差调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉汽包水位测量技术, 尤其涉及混合高炉煤气（简称BFG）、焦炉煤气（简称COG）等多燃料锅炉汽包水位偏差的确定。

背景技术

在发电厂中，汽包水位是最特殊、最令人琢磨不透的热工测量参数，在正常运行中无法得到清晰的汽水界面。稳定工况时，汽包内水空间由于加入大量给水，汽包内水温低于相应压力下的饱和温度，另外，自导管进入汽包的饱和水存在大量汽泡，并不断蒸发，其密度会低于相应温度、压力下水的密度，影响程度和锅炉负荷、汽包压力、循环倍率有关，难以精确计算；非稳定工况时汽包内外的介质变化情况就更为复杂，很难预测。而用于水位保护系统的水位都是整个汽包按照平均折算得到的水位。

    发电机组锅炉汽包水位作为锅炉控制系统的一个重要参数，关系到电厂的安全经济运行。水位过高或急剧波动会影响汽水分离效果，送出的蒸汽中含水过多，蒸汽品质变差，造成受热面结盐，严重时会导致汽轮机水冲击振动、叶片损坏；水位过低会引起排污失效，炉内加药进入蒸汽，甚至引起下降管带汽，影响锅炉水循环，造成炉管大面积爆破。因此，汽包水位的测量一直是人们关注的热点。国家电力公司在2000年9月28日以国电发（2000）589号文下发的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（以下简称《二十五项反措》）中增加了第八项“防止锅炉汽包满水和缺水事故”，接着又于2001年12月20日以国电发（2001）95号文印发了《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）》。

对锅炉汽包水位测量存在的问题，相关科研单位、电厂一直在进行研究与改进。锅炉汽包水位测量技术随着电厂整体技术的发展也在不断向前进步，但是，长期以来仍然存在不少问题。锅炉汽包水位的趋势图如图1所示，可以看到锅炉汽包两侧水位偏差较大。

汽包水位两侧测量存在较大偏差不仅无法满足锅炉自动调节和保护的要求，且由于汽包水位测量和控制问题而造成的事故将严重影响电厂运行的安全性。同时，有的电厂与常规的燃煤火力发电机组有较大差别，主要是在于燃料复杂，锅炉可燃用发电煤、高炉煤气（简称BFG）、焦炉煤气（简称COG）和重油等多种燃料，造成炉内燃烧工况与汽包水位不稳定，从而导致汽包两侧水位测量存在偏差，严重影响到锅炉安全与经济运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多燃料锅炉汽包水位偏差调节方法，该方法通过建立锅炉汽包两侧水位偏差的拟合函数，在分析不同燃料和不同运行方式对汽包水位两侧水位所产生的影响基础上，给出消除锅炉汽包两侧水位偏差的调整依据。

    为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案： 

一种多燃料锅炉汽包水位偏差调节方法，其步骤是：

第1步，根据锅炉汽包两侧水位偏差的变化，选取n个典型的工况进行数据采集，获得主蒸汽流量、给水流量、总风量、入口导叶反馈开度、总煤量、BFG流量、COG流量参数；

第2步，在工况m条件下，分别对采集的主蒸汽流量、给水流量、总风量、入口导叶反馈开度、总煤量、BFG流量、COG流量计算相关系数，计算公式如式（1）所示：

                   （1）

式中， ，

表示变量1，

表示变量1的平均值，

表示变量2，

表示变量2的平均值；

r为正表示正相关，r为负表示负相关，r的绝对值大小表示相关密切程度； 

第3步，通过步骤2选择的相关因素，建立锅炉汽包两侧水位偏差模型，该模型的形式如公式（2）所示：

                                                 （2）

其中，Y表示锅炉汽包两侧水位偏差，X_i表示影响锅炉汽包两侧水位的因素，K_i表示对应的系数，i的取值范围是0-k，0表示是常数项，k表示相关因素的个数；

根据式（2），将n个工况下获得的各项影响两侧水位偏差的参数进行拟合，拟合成关于锅炉汽包两侧水位偏差的函数：

           （3）

式中，△h——锅炉汽包两侧水位偏差，mm，

      Q_Coal——总煤量，t/h，