1、电力公司关于预防锅炉满、缺水事故措施以及满、缺水事故分析
中国国电集团公司重大事故预防措施
10 防止锅炉汽包满水和缺水事故
10.1 汽包锅炉至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计。水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式，就地水位计宜采用工业电视，保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
10.8 锅炉高、低水位保护
10.8.5 汽包水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启动。
中国大唐集团公司防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导则（2009版）
8 防止锅炉汽包满水和缺水事故
8.1 汽包锅炉应至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计。水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
8.8 锅炉汽包高、低水位保护
8.8.5 汽包锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启动。
中国华电集团公司针对《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》进行补充和完善，缩写了《发电企业生产典型事故预防措施》（2009年3月）
华能集团防止电力生产事故重点要求
8 防止锅炉汽包满水和缺水事故
8.1 提高水位测量准确性
8.1.1 锅炉配置的水位测量装置宜选用先进可靠的、能消除汽包压力影响，全程准确测量水位的产品。
8.2 锅炉汽包水位测量、保护系统的配置
8.2.1锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用彼此独立的两种及以上工作原理共存的配置方式。在控制室，除借助DCS监视汽包水位外，至少还应设置一个独立于DCS且配备独立电源的汽包水位后备显示仪表(或装置)。
8.3 运行维护措施
8.3.1汽包水位保护是锅炉点火的必备条件之一，锅炉点火前，水位保护必须投入。
神华国华电力二十五项反措（2010版）
8 防止锅炉汽包满水和缺水事故
8.1 汽包锅炉应至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计。水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
8.8 锅炉高、低水位保护。
8.8.5 汽包锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一，汽包压力达到0.5MPa，汽包水位信号正常后，汽包水位保护必须投入。
8.16 锅炉配置的水位测量装置宜选用先进可靠的、能消除汽包压力影响、全程准确测量水位的产品。
2、事故工况分析：
锅炉汽包满、缺水事故是锅炉运行的恶性频发事故。据电力系统发电锅炉事故统计分析，1982～1985年的四年期间发生缺水事故27次，满水事故45次，每年总有1～3台锅炉因缺水造成水冷壁管大面积损坏。“突出原因是水位计失灵、指示不正确，引起误判断和误操作，或水位保护拒动”；1986～1989年的三年间统计上来的汽包满、缺水事故高达121次，占锅炉运行责任事故的11.2%。1990年1月新乡电厂2号锅炉满水造成汽轮机轴系断裂和1997年12月秦皇岛热电厂4号锅炉缺水造成水冷壁大面积爆破突出反映了锅炉汽包满、缺水事故的严重性。; s2 }; Y; t5 H7 g% y+ B& g+
针对上述情况，国家电力公司于2000年9月28日以国电发(2000)589号文下发了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，其中增加了第八项“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)》。这些文件为防止锅炉汽包满、缺水事故发挥了重要作用。, ~, m/ ^. r/ f" Z! Y6 h5 ]& n
但是，由于这些文件是在原有测量技术基础上制订的，因此，各种汽包水位计的测量误差大和不确定性的问题仍然没有解决；不投入锅炉汽包水位保护不许启动的规定也无法执行；控制和保护独立性的安全原则也未作规定等等，再加上有些电厂对上述文件中一些行之有效的规定没有真正理解和认真贯彻，因此，近年来满、缺水事故仍然不断，有些电厂虽没有发生事故，但潜在危险仍然存在，这类重大事故随时可能发生。现在，有的电厂没有真正理解各种汽包水位测量技术的原理和误差形成，没有从改进和完善汽包水位测量技术入手，当各水位计示值不一致时，人为的通过调整差压水位计零位、修改补偿公式等方法，使差压水位计和云母水位计间保持一致，这样不仅有可能把很多潜在的导致测量误差的安装因素掩盖了。而且，带传统单室平衡容器的差压式水位计和云母水位计在偏离汽包额定压力时误差变化的方向是相反的，因此之间的偏差会愈来愈大，再加上云母水位计在偏离零水位时还会产生附加误差。这常常导致在低参数时运行人员无所适从，甚至产生误判断。从事故统计分析，汽包满缺水事故50%以上发生在机组启动过程中。启动过程中水位测量误差大，各水位计间示值不一致是其根本原因；正因为如此，过去许多文件和规定要求“锅炉水位保护未投入，严禁锅炉启动”。但是，过去的一些测量技术无法确保启动时汽包水位测量的可靠性和准确性以及投入水位保护的安全性，因此，实际上大多没有投入，从而增大事故的危险性。
1 案例一：参比水柱管不恰当拌热和低水位保护定值离最低量程裕量小导致严重缺水爆管事故
1997年12月16日秦皇岛热电厂4号炉(1025t/h)高压加热器保护动作。由于高压加热器旁路电动门连接键脱落，导致出口水门关闭，而旁路门未打开，致使锅炉给水中断，汽包严重缺水，实际水位降至-400mm以下。此时，就地双色水位计(量程+200～-200mm)见不到水位，电极式水位计(量程+300～-300mm)最后一个灯(-300mm)显示绿色，三台差压水位计显示(量程+400～-400mm)却停留在-320～-330mm之间，因差压水位计输出达不到保护设定值(-384mm)，故低水位保护信号一直未发，保护拒动。$ |3 o% y$ e. p" y
汽包水位计量程小和测量误差大是造成汽包水位低保护拒动，事故扩大的主要原因。该炉虽有3种水位计，但当水位变化到-300mm以下时，就地水位计和电接点水位计已失去了监视作用，差压式水位计的量程虽然可以达到-400mm，低水位保护定值也在其量程范围内，但由于参比水柱温度变化造成的误差而使实际水位低于-400mm后，水位计仍停留在-328mm左右小幅度波动。其原因分析如下：! z V1 ^% g% t% \, y q; r% ]
根据DCS组态，差压式水位计压力补偿计算是在平衡容器下参比水柱温度假设为50℃的情况下进行的，但是，由于该厂不确当地对参比水柱管采取了保温拌热措施，致使温度远高于设定值，经测试约升至130℃，受此温度影响，可使水位虚高108mm左右，因此，当汽包水位降到水位计量程下限值(-400mm)及以下的严重缺水情况下时，水位计就始终停留在上述范围内不变化了，从而导致保护拒动。
2 案例二：一台变送器泄漏，影响另外两台变送器指示偏高，导致低水位保护拒动
2002年12月×日，河南省×电厂一台1025 t/h锅炉，因一台变送器损坏泄漏，喷射到相邻的两台汽包水位变送器上，使这两台汽包水位变送器的指示偏高，引起给水自动减少，汽包严重缺水。由于汽包水位保护信号也取自这几台变送器，因此，低水位保护也拒动。幸亏运行人员分析判断正确，手动MFT停炉，虽未酿成重大爆管事故，但已造成炉水循环水泵严重汽蚀。
3 案例三：电极式水位计一次门泄漏，导致邻近差压水位计平衡容器压力下降以及参比水柱温度升高而引发缺水事故: D7 B1 W+ }1 N# Q/ w
2002年11月×日，安徽省某电厂3号炉(1025t/h)电极点水位计一次门泄漏，使邻近两个差压水位计的平衡容器压力下降以及参比水柱温度升高。导致水位指示不正常升高，控制系统接受错误信号，不断减少给水流量，造成严重缺水。由于汽包水位保护信号也取自这两个差压变送器，因此，低水位保护也拒动。幸亏运行人员发现2个电极点水位计均显示无水，经多方面判别后，确认已缺水，及时手动MFT，才避免一起重大事故，事后检查发现，炉水循环水泵已经汽蚀(炉水循环水泵差压低停炉保护也未动作)。
4 案例四：差压水位计排污门检修后，无法立即投入，强制信号时有误，导致满水事故!
2004年2月2日，河南省某电厂一台炉的两台测量汽包水位的差压变送器排污门泄漏，消缺处理后，因单室平衡容器参比水柱形成和正、负压管温度平衡需要一段时间，故将该两变送器至控制器的信号强制在一个确定值(8mm)，在此期间，由于运行人员误把自动调节信号切为该两信号的“平均”模式，因水位设定值为18mm，于是给水指令连续增加给水量，最终导致汽包满水，幸亏运行人员及时发现，手动MFT停炉，事故未进一步扩大。
5 案例五：汽包压力补偿参数设置有误，造成汽包满水、主汽带水
2004年6月1日，河南省某电厂根据国家电力公司发布的《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)》要求，改进原有单室平衡容器，并取消连通管，参比水柱高度由原来的860mm扩大到1130mm，在修改DCS组态时，对水位测量和压力补偿参数修改有误，导致差压水位计的测量误差随汽包压力升高而加大，电极点水位计和云母水位计显示水位已达+300mm(实际还要高)，汽包已满水，但三个差压水位计显示分别为-99.5mm，-82.4mm，-166mm，满水保护不动作，控制系统不断增大给水流量，幸亏运行人员监盘发现给水流量比蒸汽流量大260t/h，并看到电极式水位计和云母水位计均显示满水，手动打闸停机，虽已造成汽包满水，主蒸汽带水和汽温急剧下降，但事故没有进一步扩大。
6 案例六：启动时水位计不正常，导致严重缺水爆管事故
1982年7月25日，山西省某电厂2号炉(670t/h)启动过程中，负荷60t/h，压力1.2—1.8Mpa，差压水位计不能正常投入，电极式水位计测量筒水脏显示不正常，靠司水联系，因未能准确报告水位，导致锅炉长时间缺水，烧坏246根水冷壁管，构成重大损坏事故。
7 案例七：长期低水位运行导致蒸汽品质恶化，连续排污作用丧失
山东省某厂2台美国Foster Wheeler公司2020t/h锅炉，由于汽包水位测量仪表误差，使锅炉长期处于低水位运行，致使连续排污的连通管完全暴露在蒸汽空间中(连通管处于汽包正常水位下50mm)，排出的不是炉水表面浓缩漂浮的水渣，而是汽包中的蒸汽，达不到改善炉水水质的排污目的；同时，由于汽包水位低于加药管的连通管，加进去的药液直接排到蒸汽空间中不能与炉水很好混合，反而使蒸汽空间的药量浓度增加。
长期低水位不仅使汽水品质恶化，也使水位计严重污染和结垢。
8 案例八：新乡电厂发生2号锅炉满水造成2 号机组轴系断裂事故
1990年1月25日03：20，在2号锅炉灭火后，在恢复过程中，因给水调整门漏流量大（漏流量达120T/H），运行人员未能有效控制汽包水位，导致汽包水位直线上升，汽温急剧下降，造成汽轮机水冲击。
事故原因分析：
水位表失灵和指示不正确、锅炉水位保护拒动、给水系统故障、违反运行规程、误判断、误操作等是造成锅炉汽包满水和缺水事故的主要原因。
9 案例九：广东SG电厂4号锅炉重复发生水冷壁爆管事故
1991 年 3月21 日，SG电厂4号锅炉小修结束，汽轮机超速试验完毕准备并网时，突然炉膛一声巨响，汽包水位直线下降无法控制，紧急停炉。检查发现前墙水冷壁爆管一根，爆口在卫燃带附近100㎝处，爆口附近同一循环回路共有25 根管产生不同程度的变形。经抢修更换爆破的和变形严重的水冷壁管14根。于24 日18时再次点火，25日03:24带负荷40MW,主蒸汽压力9.3MPa，主蒸汽温度490℃，电接点水位计指示+30mm，炉内又发生一声巨响，汽包水位直线下降无法维持，再次紧急停炉。检查发现后墙水冷壁管一根爆破，爆口在卫燃带上方约2000px处，爆口周围10多根水冷壁管不同程度变形。
这两次爆管的情况基本相同，经检查外观爆口特征和金相分析，断定为短期超温爆管。事故是由于运行人员在锅炉起动过程中，两次未按规定清洗汽包就地水位计，而且未与电接点水位计核对，控制室内水位计不能正常投入运行，电接点水位计与就地水位计不符，而出现假水位工况未能及时发现，致使锅炉严重缺水爆管。