一、前言

鍋爐虛假水位容易引起，操作人員的誤判斷，導致錯誤的操作指令，引起嚴重的后果，處理虛假水位，要靠操作人員的經驗和嚴格的執行規程。

掌握負荷驟增、驟減時所形成的虛假水位，對調整水位，平穩操作有很大幫助。

當運行中出現此中虛假水位時，不要立即調整，而要等到水位逐漸與給水量蒸發量之間平衡關系變化一致時再調整。

具體地講，當負荷驟增，壓力下降，水位突然升高時，不要減少給水量，而要等到水位開始下降時，在增加給水量。負荷驟減，壓力升高，水位突然降低時，不要增加給水量，而要等到水位開始上升時，再減少給水量。

二、下列情況注意虛假水位

1.蒸汽負荷突然升高或降低

2.給水壓力突然升高或降低

3.給水調節裝置有缺陷

4.鍋爐安全閥動作

5.鍋爐定期排污

6.爐水品質不合格，連排量不足時

7.鍋爐機組發生故障或燃燒不穩時

8.對空排汽開啟時

三、虛假水位分為3種情況：

1. 水位計泄漏。如果是汽側泄漏，水位偏高；如果是水側泄漏，水位偏低。

2. 水位計堵塞。無論汽側阻塞還是水側堵塞，水位均偏高，水位計水側堵塞是，水位停止波動。

3. 當負荷驟增，氣壓下降時，水位短時間增高。負荷驟增，壓力下降，說明鍋爐蒸發量小于外界負荷。因為飽和溫度下降，爐水自身汽化，使水冷壁內汽水混合物中蒸汽所占的體積增加，將水冷壁中的水排擠到汽包中，使水位升高。反之，當負荷驟減，壓力升高時，水位短時間降低。

四、為什么負荷驟增水位瞬間升高，負荷驟減水位瞬間降低？

在穩定負荷下，水冷壁管內蒸汽所占的體積不變，給水量等于蒸發量，汽包水位穩定。

見圖1（b）。圖1 負荷驟增驟減汽包水位變化示意圖

a)負荷驟減；

b)負荷穩定；

c)負荷驟增負荷驟增分兩種情況，一種情況是進入爐膛的燃料量沒有發生變化，而外界負荷驟增。

在這種情況下，汽壓必然下降。由于相應的飽和溫度下降，儲存在金屬和爐水中的熱量，主要以水冷壁內爐水汽化的形式釋放出來。爐水汽化使水冷壁管內蒸汽所占有的體積增加，而將多余的爐水排入汽包。此時給水量還未增加，由于物料不平衡引起的水位降低要經過一段時間才能反映出來，所以其宏觀表現為水位瞬間上升。經過一段時間后，當水冷壁管內的蒸汽體積不再增加達到平衡，而物料不平衡對水位產生明顯影響時，水位逐漸恢復正常。如不及時增加給水量，則會出現負水位。

另一種情況是由于鍋爐的燃料增加太快，使鍋爐的蒸發量驟增。在這種情況下，由于水冷 壁的吸熱量驟增，水冷壁管內產生的蒸汽增多，蒸汽所占的體積增加，將水冷壁管內的爐水迅速排擠至汽包，使水位瞬間升高。由此可以看出，無論屬于何種情況，負荷驟增水位必然瞬間升高，見圖1 （c）。同樣的道理，負荷驟減時，由于蒸汽壓力升高，相應的飽和溫度提高，進入鍋爐的燃料，一部分用來提高爐水和金屬的溫度，剩余的部分才用來產生蒸汽。由于蒸汽所占的體積減小，汽包里的爐水迅速補充這部分減少的體積，物料不平衡對水位的影響較慢，所以瞬間水位降低，見圖1（a）。

由此可以看出，負荷驟增驟減時，不但給水流量和蒸汽流量不平衡會引起汽包水位變化，而且水冷壁管內汽水混合物體積的變化也會引起汽包水位變化。負荷驟增時，汽水量不平衡水位的受化，爐水體積膨脹水位的變化及汽包最終的水位變化，見圖2。

為了防止汽包水位大幅度波動，負荷增減要緩慢，要勤調整。圖2 鍋爐負荷驟增汽包水位的變化

1-汽水量不平衡水位的變化；2-爐水體積膨脹水位的變化；3-最終的水位變化

五、影響汽包水位變化的主要因素

鍋爐運行中，汽包水位是經常變化的。引起水位變化的原因，一個是鍋爐外部發生擾動(如負荷的變化);另一個是鍋爐內部發生擾動(如燃燒工況的變化)，當出現外擾或內擾時，將使蒸發設備的物質平衡(既蒸發量與給水量的平衡)遭到破壞，或者工質狀態發生變化(當鍋爐壓力變化時，水與蒸汽的比容發生變化)，上述兩方面的原因都能引起汽包水位發生變化。

汽包水位變化的劇烈程度，不僅與擾動量的大小有關，而且還與擾動速度的大小有關。根據水位變化的根本原因，可歸納出影響水位變化的主要因素有鍋爐負荷，燃燒工況和給水壓力等。

1、鍋爐負荷

汽包水位的穩定與鍋爐負荷的變化有密切的關系。因為負荷改變不僅影響到蒸發設備中水的消耗量，而且還影響到壓力的變化，從而使爐水狀態發生變化，引起它的體積也相應發生變化。如當鍋爐負荷D突然增加時，在給水量G和燃燒未做相應調節之前，鍋爐的氣壓和汽包水位的變化是:汽包水位開始先迅速升高，而后再逐漸降低。開始時升高的水位，稱之為”虛假水位”。當鍋爐負荷突然增加時，汽壓將很快下降。這時一方面使汽水混合物比容增大；另一方面使飽和溫度降低。由于飽和溫度的降低，使蒸發管金屬和爐水放出部分熱量，生成更多的蒸汽。

鍋爐水容積中蒸汽含量增加，汽水容積膨脹，促使水位很快上升，形成虛假水位。虛假水位的產生只是暫時的，因為鍋爐負荷增加鍋爐水消耗量增加，但這時的給水量并沒有隨負荷的增加而增加，因此水位會隨之逐漸降低；反之，當鍋爐負荷突然降低時，出現的情況與上述相反。

實際上，當鍋爐工況變動時，水位暫時很快上升，從物質不平衡的情況看，蒸發量大與給水量，爐水不是多了而是相對少了，水位是很快要下降的。因此一般的處理方法是首先增加風煤，強化燃燒，恢復汽壓，然后再適當加大給水，以滿足蒸發量的需要。

但是，如果虛假水位很嚴重，亦即水位上升幅度很大，不加限制就會造成滿水事故時，還是應當先適當的減少給水流量，同時強化燃燒，恢復汽壓，在水位停止上升時再加大給水量，恢復正常水位。

2、燃燒工況

在鍋爐負荷和給水量沒有變動的情況下，爐內燃燒工況發生變動多數是由于燃燒不良，給煤量不穩定等所引起的。燃燒工況變動不外乎有兩種情況。

1）燃燒加強,如當爐內燃料量突然增多，體積膨脹，因而使水位暫時升高，由于產生的蒸汽量不斷增多，使氣壓上升，相對應的提高了飽和溫度，爐水中的蒸汽泡數量又減少，水位又會下降，對于單元制鍋爐，由于汽壓上升使蒸汽做功能力提高了，而外界電負荷又沒變化，因而汽輪機調節機構將調門關小，減少進汽量，于是鍋爐蒸汽流量減少。此時由于給水流量沒有變，因而將使水位又升高。

2）爐內燃燒減弱，爐內燃燒減弱對水位產生的影響與燃燒加強的情況完全相反。

3、給水壓力

如果給水系統運行不正常，使給水壓力變化時，將使送入鍋爐的給水量發生變化，從而破壞了給水量與蒸發量的平衡，則必將引起汽包水位的變動。因此汽包水位與給水壓力有關。

為了使汽包內有足夠的蒸汽空間，保證良好的汽水分離效果，以獲得品質良好的蒸汽，一般規定汽包中心線以下150mm為零水位。正常上下波動范圍為±50mm，最大波動范圍不超過±75mm。

汽包水位過高，則由于蒸汽空間太小，會造成汽水分離效果不好，蒸汽品質不合格。

汽包水位太低，會危及水循環的安全。對于安裝了沸騰式省煤器的鍋爐來講，汽包中的水呈飽和狀態，汽包里的水進入下降管時，截面突然縮小，產生局部阻力損失。爐水在汽包內流速很低，進入下降管時流速突然升高，一部分靜壓能轉變為動壓能。所以，水從汽包進入下降管時壓力要降低。如果汽包的水位不低于允許的最低水位，汽包液面至下降管入口處的靜壓超過水進入下降管造成的壓力降低值，則進入下降管的爐水不會汽化。如果水位過低，其靜壓小于爐水進入下降管的壓降，進入下降管的爐水就可能汽化，而危及水循環的安全。汽包水位過低還有可能使爐水進入下降管時形成漏斗，汽包內的蒸汽從漏斗進入下降管而危及水循環的安全。

所以，為了獲得良好的蒸汽品質，保證水循環的安全，汽包水位必須保持在規定的范圍內。

來源講武堂