汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述(shu)

在電(dian)(dian)力、石油(you)和(he)化工等(deng)企業中，有大量的(de)容器和(he)設備需要通過調節出(chu)口流(liu)量來達(da)到控(kong)制液位(wei)的(de)目(mu)的(de)，目(mu)前(qian)所用的(de)液位(wei)控(kong)制器大多(duo)為(wei)機械浮球式、電(dian)(dian)動式和(he)氣動式。這(zhe)幾類疏水(shui)器的(de)執(zhi)行機構動作(zuo)頻(pin)繁普遍(bian)存在易卡澀、易磨(mo)損、易腐蝕、泄漏等(deng)問(wen)題，尤其是(shi)火電(dian)(dian)廠(chang)中由于(yu)加熱器的(de)水(shui)位(wei)控(kong)制器可(ke)靠(kao)性差(cha)嚴(yan)重影響設備和(he)系統的(de)安(an)全性、經濟性。安全性方(fang)面(mian)：水位控(kong)制器故障，導致加熱器長期處于無水位運行(xing)狀(zhuang)態，大量的汽水混合物沿著加熱器進入疏水管道(dao)，造成管子強烈(lie)振動、磨損，威脅著設備的安全(quan)。例如某電廠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。經濟性方面：加熱器無水位運(yun)行(xing)導致大(da)量的蒸汽串入下一級加熱器，造成機(ji)組的熱經濟性(xing)大(da)幅度降低。由此可見(jian)，研究性能優異、可靠性高的(de)新型液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器已成(cheng)為(wei)液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)領域亟待解決(jue)的(de)關鍵問題。我公(gong)司將汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)理論(lun)與(yu)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)原理相結合，利用汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)的(de)流(liu)(liu)動特性設計出一(yi)種全新概(gai)念(nian)的(de)汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)自(zi)調節液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器。本次推出的(de)是汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)自(zi)調節液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器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(liu)自調(diao)節(jie)液位控制(zhi)器系統圖(tu)（詳見附圖）

三(san)、工作原理

汽(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流自調節液(ye)(ye)(ye)位(wei)控(kong)制器是基于流體力(li)(li)學理論和控(kong)制原理，利用汽(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流的(de)(de)流動(dong)特性設計的(de)(de)一種全新概念的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)位(wei)控(kong)制器。本液(ye)(ye)(ye)位(wei)控(kong)制器勿需(xu)外力(li)(li)驅動(dong)，屬自力(li)(li)式智能調節，需(xu)消(xiao)耗少量的(de)(de)汽(qi)（約(yue)為排水量的(de)(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(yao)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(gong)作原理先進，概念(nian)新穎；

②.無運動部件，無觸點、無電氣(qi)、氣(qi)動元件，無泄漏，運行安全可靠(kao)、使(shi)用壽命(ming)長；

③.勿需(xu)外力驅(qu)動，屬自力式智(zhi)能調節。

五(wu)、規格型號、性能指標

2.性(xing)能指標

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 以內；對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

該(gai)新型液位(wei)控(kong)制(zhi)器從(cong)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(ying)用(yong)新(xin)(xin)型液位控(kong)制器(qi)后，現場檢(jian)修和運(yun)行工(gong)(gong)作量大(da)幅度下降，節(jie)省檢(jian)修費(fei)用(yong)，降低了(le)勞動(dong)強(qiang)度，其次，由于新(xin)(xin)型液位控(kong)制器(qi)沒有氣(qi)動(dong)和電動(dong)熱(re)工(gong)(gong)控(kong)制系統及(ji)復雜的(de)(de)熱(re)工(gong)(gong)附屬設(she)備，從而減少了(le)維(wei)護(hu)人員，大(da)大(da)提高了(le)設(she)備的(de)(de)運(yun)行管理水平(ping)。用(yong)戶(hu)稱其為免維(wei)護(hu)設(she)備。火電廠(chang)加熱(re)器(qi)的(de)(de)常規水位控(kong)制器(qi)故(gu)障頻繁(fan)，現場使用(yong)汽液兩相(xiang)流(liu)自調節(jie)液位控(kong)制器(qi)后上(shang)述問題得到很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)，節(jie)約了(le)大(da)量的(de)(de)能源，其經濟效益和社會(hui)效益顯著(zhu)，尤其經過改進(jin)、優化設(she)計的(de)(de)新(xin)(xin)型產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其(qi)性能和指標遠(yuan)優于SWQ-I、SWQ-II型，因此深受廣大(da)用(yong)戶的歡迎，得(de)到用(yong)戶的一致好評。

七、安裝與調(diao)試

1、自調節液位控制器系統(tong)安裝簡圖（詳(xiang)見安裝簡圖）

注：自(zi)調節液位控制(zhi)器由廠家(jia)提供(gong)；其(qi)他部件由用(yong)戶自(zi)備(bei)，其(qi)閥(fa)(fa)門均采用(yong)閘板閥(fa)(fa)，不得(de)用(yong)截止(zhi)閥(fa)(fa)或球閥(fa)(fa)。

2、自調節液位控制(zhi)器(qi)的(de)安裝

2 安(an)裝方向：

（1）液位控制器本體(ti)上所標(biao)“→”簡頭(tou)方(fang)向應(ying)與疏水流動方(fang)向一(yi)致。

（2）液位控制器應水平安(an)裝。

2 安(an)裝位置：

（1）液位(wei)控制(zhi)器安裝時應盡量靠近容器(qi)本體(ti)(ti)（使調(diao)節汽管盡量縮短）。

（2）液位控制器(qi)與主(zhu)調節閥(fa)之(zhi)間需通(tong)過一短管相(xiang)連，短管長(chang)度為(wei)200㎜，不能有彎頭。

2 安(an)裝(zhuang)系統前(qian)不得有(you)其它設(she)備（如(ru)閥門、疏冷器等）。

3、主調(diao)節閥的安裝

2 主調節(jie)閥(fa)安(an)裝(zhuang)在自(zi)調節(jie)液(ye)位(wei)控制(zhi)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(xu)是閘板閥(fa)，修正(zheng)由于(yu)參數不準(zhun)造成的誤差(cha)。

4、旁路的安裝（詳見安裝簡圖(tu)）

2 旁路閥(fa)應是閘板(ban)閥(fa)，便于流(liu)量調整的修正。閥(fa)門(men)規格按系統壓力等級配置。

2 旁路管徑應視系(xi)統情況而(er)定，可小于(yu)主疏水管，也可相同(tong)。

5、信號管的安裝

2 安(an)裝要(yao)求(qiu)：

（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、訂貨須(xu)知

1. 用戶提供配(pei)用新型自調(diao)節液位控制器(qi)裝(zhuang)置為何種(zhong)設備，及(ji)有關壓力、溫度、出口(kou)管徑等參數。

2. 提(ti)供各(ge)連接系統法(fa)蘭，接管具體(ti)(ti)尺寸。

3. 方位空(kong)間及(ji)系統流程圖。