汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在(zai)電(dian)(dian)力、石油和(he)(he)化工等(deng)(deng)企(qi)業中(zhong)，有大(da)量的容器(qi)和(he)(he)設備(bei)需要通過調節(jie)出口流量來達到(dao)控制(zhi)液(ye)位(wei)的目的，目前所用的液(ye)位(wei)控制(zhi)器(qi)大(da)多(duo)為(wei)機械浮球(qiu)式、電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)式和(he)(he)氣動(dong)(dong)(dong)式。這幾類(lei)疏(shu)水器(qi)的執行機構動(dong)(dong)(dong)作頻繁普遍存在(zai)易(yi)卡澀、易(yi)磨損、易(yi)腐蝕(shi)、泄漏等(deng)(deng)問題，尤其是火電(dian)(dian)廠中(zhong)由于加(jia)熱器(qi)的水位(wei)控制(zhi)器(qi)可靠性(xing)差嚴(yan)重(zhong)影(ying)響設備(bei)和(he)(he)系統的安全性(xing)、經濟性(xing)。安全性方面：水(shui)位控制器(qi)故(gu)障，導致加熱器(qi)長期(qi)處于無水(shui)位運行狀態，大量的汽水(shui)混合物沿著加熱器(qi)進入疏水(shui)管(guan)道，造成(cheng)管(guan)子強(qiang)烈振(zhen)動(dong)、磨(mo)損，威脅著設備的安全。例如(ru)某電(dian)廠(chang)125MW機組的一臺高壓加熱器的疏水管路振動很大，疏水管道及彎頭的嚴重沖刷，管壁變薄突發疏水管破裂，造成人員傷亡的重大事故。再例如一臺320MW機組的高壓加熱器的疏水彎頭，由于汽水的沖刷，在運行中破裂，帶壓疏水噴至電氣設備上，造成發電機跳閘事故。經濟性方(fang)面：加熱(re)器無(wu)水位運行導致大量的蒸汽串入下一(yi)級加熱(re)器，造成(cheng)機(ji)組(zu)的熱(re)經(jing)濟性(xing)大幅度降低。由此可見，研究性能優異、可靠性高的新(xin)型液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)器(qi)已成為液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)領域(yu)亟待解(jie)決的關鍵問題(ti)。我公司(si)將(jiang)汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流理(li)論與控制(zhi)原理(li)相結合，利用汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流的流動(dong)特性設計出(chu)一(yi)種全新(xin)概念的汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流自調(diao)節(jie)液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)器(qi)。本次推出(chu)的是汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流自調(diao)節(jie)液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)器(qi)Ⅲ型、Ⅳ型。上述二種類型的調節性能和指標優于I、II型，更適宜目前火電機組負荷頻繁變動的特點。Ⅳ型主要適用于300MW及其以上機組的臥式加熱器。

二、汽液兩相流自調節液位控制(zhi)器系統圖（詳(xiang)見附(fu)圖）

三、工(gong)作原(yuan)理

汽液兩相流(liu)自調節(jie)液位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器是基于流(liu)體(ti)力學理(li)論和控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)原理(li)，利用汽液兩相流(liu)的(de)流(liu)動特性(xing)設計的(de)一種全新概念的(de)液位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器。本(ben)液位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器勿需外力驅(qu)動，屬自力式智能調節(jie)，需消(xiao)耗少量的(de)汽（約(yue)為(wei)排水量的(de)1～2%）作為執行機構的驅動源。該控制器在火電廠加熱器上的連接系統如圖所示。圖中傳感器的作用是發送水位信號和變送調節用汽；調節器的作用是控制出口水量，相當于自動調節系統中的執行機構。其調節原理是：當加熱器的水位升高時，傳感器內的水位隨之上升，導致發送的調節汽量減少，因而流過調節器中兩相流的汽量減少，水量增加，加熱器的水位隨這下降。反之亦然。由此實現了加熱器水位的自動控制。

四、用途及主要特點：

1. 用途

本設備可用于鍋爐的汽包、汽機的高、低加熱器、蒸發器、熱交換器、連續排污擴容器等諸多設備配套使用。

2.主要特點(dian)

①.工作(zuo)原理先(xian)進，概念新穎；

②.無(wu)運動部件，無(wu)觸點、無(wu)電氣(qi)、氣(qi)動元(yuan)件，無(wu)泄漏，運行(xing)安全可靠、使用壽命長；

③.勿需外力驅(qu)動(dong)，屬自力式智能調節。

五、規(gui)格型(xing)號、性能指(zhi)標

2.性能(neng)指(zhi)標

對300MW及其以上機組，負荷在100～50%范圍能全自動工作，水位上下變動幅度在100mm 以(yi)內；對(dui)200MW及其以下機組，負荷在100～50%范圍能全自動工作，保證水位不不報警，下有水位。對于連續排污擴容器負荷在100～50%范圍能全自動工作。

六、使用(yong)情況(kuang)

該新型液位控制器從98年開始投入工業性應用，現已在全國多家火電廠6～300MW機組的加熱器上得到應用，并在300MW機組上取代了國外設備。經過五年實踐證明，運行水位穩定、安全可靠、免維護、使用壽命長，達到了預期的效果。

應用新(xin)型(xing)液位控(kong)(kong)制器(qi)(qi)后(hou)，現場檢修和(he)運(yun)行(xing)工作量大(da)幅度下降，節省檢修費用，降低了(le)(le)(le)勞動強度，其次，由于(yu)新(xin)型(xing)液位控(kong)(kong)制器(qi)(qi)沒有氣(qi)動和(he)電動熱工控(kong)(kong)制系統及復雜(za)的熱工附屬設備，從(cong)而減少(shao)了(le)(le)(le)維護人(ren)員，大(da)大(da)提(ti)高了(le)(le)(le)設備的運(yun)行(xing)管理水平。用戶稱其為免維護設備。火電廠加熱器(qi)(qi)的常規水位控(kong)(kong)制器(qi)(qi)故障頻繁，現場使(shi)用汽液兩相流自調節液位控(kong)(kong)制器(qi)(qi)后(hou)上述問題(ti)得到(dao)很好地解(jie)決，節約了(le)(le)(le)大(da)量的能源(yuan)，其經濟效(xiao)益(yi)和(he)社會效(xiao)益(yi)顯(xian)著，尤(you)其經過改進、優(you)化設計的新(xin)型(xing)產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其性(xing)能和指標遠優于SWQ-I、SWQ-II型，因(yin)此深受(shou)廣大用戶(hu)的歡迎(ying)，得到用戶(hu)的一(yi)致好評。

七、安裝與(yu)調試

1、自調節(jie)液位控制器(qi)系統安裝簡圖(tu)（詳見安裝簡圖(tu)）

注：自調節液位控(kong)制器由廠(chang)家提供(gong)；其(qi)(qi)他部件由用戶自備(bei)，其(qi)(qi)閥門均(jun)采(cai)用閘板(ban)閥，不得用截止閥或(huo)球閥。

2、自調(diao)節(jie)液位控制器(qi)的安裝

2 安裝(zhuang)方向：

（1）液(ye)位(wei)控制器本體上所標“→”簡頭(tou)方向應與疏水流動方向一致。

（2）液位控制器應水平安裝。

2 安(an)裝位置：

（1）液(ye)位控制(zhi)器安裝(zhuang)時應盡量靠近容器本體(ti)（使調(diao)節汽管(guan)盡量縮短）。

（2）液位控制器與主調節閥之(zhi)間需通過(guo)一短管(guan)(guan)相連，短管(guan)(guan)長(chang)度為200㎜，不能有彎頭。

2 安裝(zhuang)系統前不得有其它設(she)備(bei)（如閥門(men)、疏冷器等）。

3、主調(diao)節閥的安(an)裝

2 主(zhu)調(diao)節(jie)閥安裝在自調(diao)節(jie)液位(wei)控制器之前，通過一短管（L=200mm）連接。閥門的規格由用戶根據系統壓力等級配置。

2 必須是閘(zha)板閥，修正(zheng)由于(yu)參數不準造成的誤差。

4、旁路的安裝（詳(xiang)見(jian)安裝簡圖）

2 旁路閥應是閘板閥，便于流量調整(zheng)的(de)修正。閥門規格按系(xi)統(tong)壓力等級配置(zhi)。

2 旁路管(guan)徑(jing)應視系(xi)統情(qing)況而定，可(ke)小(xiao)于主疏水管(guan)，也可(ke)相同(tong)。

5、信號管(guan)的安裝

2 安(an)裝要求：

（1）信號管的位置應在加熱器正常運行時允許水位波動范圍的中間位置。

（2）信號管管徑須與液位控制器的進汽管管徑一致，其必須水平垂直安裝

（3）必須保證其盡量短，彎頭盡量少，避免壓損太大。在管道上加裝一相同管徑規格的閘閥（信號門），用于控制蒸汽流量。

八、訂(ding)貨須知

1. 用(yong)戶提供配用(yong)新型自調節液位控制器(qi)裝置為何種設備(bei)，及有關壓力、溫度、出口管徑(jing)等參(can)數。

2. 提供各連接(jie)系統法蘭，接(jie)管具體(ti)尺(chi)寸。

3. 方位空間及系統流程圖。