分析汽包水位測孔與一次測量裝置問題對監控保安系統的影響，已成為系統完善與提高可靠性的主要障礙，在實施DCS改造時應同步解決之。提出針對性技改目標與要求。華能淮陰電廠應用‘水位多測孔接管’技術，解決了測孔過少、取位不當問題，以及使用‘電接點水位計高精度取樣測量筒’解決汽包水位準確可靠測量的問題。

     1、汽包水位監控保護系統的安全分析

     汽包水位是鍋爐最重要的安全參數。監控保安系統由水位儀表、自動調節、信號報警和停爐保護等幾個子系統組成，保障鍋爐設備及水位運行的安全。只要處于可靠的工作狀態，汽包水位自動調節系統就可每分每秒、忠實地將水位準確地鉗制在允許的范圍內。水位參數正常就意味著安全。因此，水位自動調節也是一個安全系統。水位高2值聯鎖保護即：當水位升高至“高2值”時自動打開事故放水門，向排污擴容器放水，使水位降低至“高1值”以下時自動關閉事故放水門。水位低2值聯鎖保護即：當水位降低至“低2值”時自動關閉連續排污總門，當水位高于“低1值”時自動打開連續排污總門。這兩種水位工況自動控制實際上是“二位式” 自動調節保安系統。

     事故放水管口的口徑較大，又是向排污擴容器放水，故放水流量很大。當水位升高至定值時，只要能可靠地自動打開事故放水門，就能使水位快速回降，避免汽包滿水。由于放水管口位于“0水位”高度， 水位只能回降至“0水位”， 如放水門拒關，僅繼續對排污擴容器放汽，不會造成缺水事故。因此該保護能較可靠地將水位鉗制在“0水位”與“高2值”之間。可見，該保護的拒動概率應不大于誤動概率，在系統可靠性設計時必須予以注意。

     因為連續排污管口的口徑較小、實際運行中的連續排污量與給水流量相比很小，所以低2值保護防止汽包缺水的能力有限。由于某種原因，水位高過“高2值”，且自動打開事故放水門保護拒動，水位將高至廠家認為可能危及鍋爐安全的“高3值”時自動停爐，稱“高

    水位停爐保護”，又稱“滿水停爐保護”。 由于某種原因，水位降低至“低3值”時，為防止降水管嚴重帶汽或水循環中斷而鍋爐燒壞時，自動停爐，稱為“缺水停爐保護”。這兩種保護屬于“設備危機保護”，是電力鍋爐最重要的主保護，運行中必不可少。其可靠性之高應居電站設備保護可靠性水平之最，既不能誤動，更不能拒動。

     在鍋爐水位事故統計中，缺水事故比率遠比滿水事故率多。其原因是，導致缺水事故的因素比滿水事故多得多，例如：由眾多設備串聯而成的給水系統中，任何一個故障都可能中斷鍋爐給水；鍋爐水冷壁、省煤器等爐水系統設備大面積爆管泄漏而不能維持汽包水位；高低2值工況保護效力的差異大等等。因此預防缺水事故又是重中之重。

     在鍋爐運行中，運行人員看不見水位比看不見壓力溫度流量，危險得多。汽包水位表的安全地位不亞于安全門。它既是運行人員手動控制汽包水位的眼睛，又是賴以判斷給水、自調與保護系統工作是否正常，不可缺少的最重要表計。在鍋爐給水與爐水系統故障時，水位表是否正常，往往決定了運行人員緊急事故處理的正誤。如果兩個主要表計顯示不一致，人員很難果斷處理事故。

     近些年來，由于水位測量變送單元準確性和可靠性的提高，特別是DCS系統控制的成功應用，人們認為，常規汽包水位表不那么重要了，似乎可以減少，例如在一些設計中，未按規程規定的數量設置水位表。加之，汽包水位表和滿缺水停爐保護等系列問題長期未能解決，致使少數火電站付出了沉重的代價。

     2、問題的提出

     秦皇島熱電廠#4爐為1025t/h亞臨界鍋爐，采用現代化的DCS（MAX-1000）

    控制系統。1997.12.16的給水斷水事故，擴大為鍋爐嚴重損壞重大事故，直接經濟損失三百多萬元。人們不禁要問，采用現代化先進控制系統，何以不能保證鍋爐設備的安全？這個問題已引起了一些專家的關注，并進行更深層次的思考。

     此次重大事故報告[注1]指出，事故的直接原因是，汽包水位計測量誤差致使汽包低水位停爐保護拒動，水位表和給水流量表誤顯示誤導了運行人員誤判斷、誤處理。從事故報告中還可以看出，汽包水位監控保護系統設計不符合《蒸汽鍋爐安全技術檢察規程》、《電力工業鍋爐壓力容器檢察規程DL612 1996》（簡稱《電鍋規》）、《火力發電廠設計技術規程DL5000 94》（簡稱《設規》）、《火力發電廠熱工自動化設計技術規程（簡稱《熱自規》）DNGJ16 89》等有關規程要求，配套不完善、可靠性不足，是導致事故的根本原因。再細究其根源，并非設計考慮不周，亦不是不按規程辦，而是汽包水位測孔和一次測量裝置問題未能解決，限制了設計水平。這是系統完善與提高可靠性的主要障礙。采用DCS控制系統，

    并不等于解決這兩個問題。

     現代控制系統（包括DCS）以冗余技術為主、輔之以各自診斷技術，以最大限度面向運行人員的各種窗口設計開發人的潛在能力，以求提高監控保安的可靠性。可以說，只要汽包上有足夠的、獨立的、合格的水位測孔，準確可靠的一次測量裝置，就可以輕而易舉地將原系統改造成高可靠性的、功能齊全、更完善的一流系統。

     測孔是汽包水位監控保安設計的基礎資源。現有鍋爐的汽包水位測孔問題是：一方面是數量過少，一般只有4~8對，不能滿足一流水位監控保安系統及其可靠性改造設計的需求；另一方面是測孔選位不當，易受干擾，不符合水位測量技術要求。此問題對于具體鍋爐而言，有的是以測孔過少為主，有的是以取樣點不當為主。這兩方面問題屬于熱控與鍋爐兩專業之間的邊緣課題。按電力企業內部習慣分工，由熱控方向鍋爐方提出測孔數量及測孔取位的技術要求，由鍋爐方解決，但遺憾的是，鍋爐方（包括鍋爐制造廠）往往很難滿足熱控方的要求。

     對汽包水位進行準確、穩定、可靠的一次測量，是監控保護系統安全可靠運行的最重要前提。一次測量問題較多，如就地水位表和電接點水位表存在嚴重的負誤