自然循环方式的余热蒸汽锅炉在投运后，经常会有锅筒（汽包）液位不稳定、上下波动的现象发生，根据我们的经验分析，发生液位波动的原因主要有以下几个方面：

 

  1） 上升管、下降管管径与蒸发器换热管组不匹配，导致机组大负荷运行时锅炉蒸发器（上升管、下降管）管内汽水流速异常，产生间歇性高流速—低流速转换波动。

  2） 汽包内下降管口未加装阻旋装置，导致机组大负荷运行时锅炉下降管进口产生水流漩涡，部分气体重新带入蒸发器。

  3） 汽包进水口位置设置不合理。

  4） 汽包内折流板设置不合理。

  5） 水下孔板设置高度位置不合理。

  6） 省煤器有汽化现象。

  7） 蒸发器存在偏流，局部汽阻导致汽水流动不均匀，造成液位波动。

  8） 输气系统管线并线方式不合理。

 

 

  前7项基本都是设计参数不合理造成，这里不做赘述，第八项属于安装方面的缺陷，这里以某瓦斯发电机组配套的自然循环余热蒸汽锅炉为例做简单分析：

  该系统有3台余热锅炉组成，每台锅炉有独立的汽包。每台炉的饱和蒸汽从汽包出口进入过热器，继续加热后通过过热蒸汽母管输出。如下图：

 

 

 

  该系统过热蒸汽管线配置中没有设置集汽分汽包，过热蒸汽并管方式不合理，1#和3#炉子的过热蒸汽管均以90度角度垂直并入2#炉子的过热蒸汽管（直线母管），产生较大的并汽阻力。因2#炉子的位置在最远端，管线长、弯头多、管线阻力大，在压力临界平衡状态下，当任何一台锅炉的负荷（过热蒸汽并入量）发生变化时，都会对远离汽轮机蒸汽入口的远端管线压力产生影响—--打破压力临界平衡状态，导致压力波动。

 

  当负荷增大时，压力差反向作用到远端的2#锅炉汽水分离汽包中，导致饱和蒸汽分离量因压力上升而减少，汽包内水位因蒸发量的减少而上升（此时2#锅炉的给水电动调节阀在手动状态，给水量没有变化，给水电动阀前端入口（省煤器侧）压力3-0MPa，出口（汽水分离汽包侧）压力2.1MPa）；

 

  随着2#锅炉汽包的水位不断抬升，汽包压力会上升至高于临界平衡压力，2#锅炉的过热蒸汽输出状态打破1#、3#炉的并汽阻力平衡点，过热蒸汽输出量瞬时增加，这个过程持续时间约2.0-2.5分钟；随着2#锅炉的蒸汽输出量的不断增加，2#锅炉汽包内压力又开始下降，引起2#锅炉的汽包内汽水分离量增加，汽包内水位缓慢下降，带动2#汽包内压力进一步下降，当压力降至低于临界平衡压力时（时长2.0-2.5分钟），2#锅炉过热蒸汽输出量又变小，由于蒸汽输出量的减少，汽包内汽水分离量随之减少，水位缓慢上升，汽包内压力也缓慢上升，当压力上升至再次高于临界平衡压力时，过热蒸汽输出量再次增加，以上过程再次重复，不断循环变化，从直观上看，汽包内水位上升-下降不断循环变化。

 

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