汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在電力、石油和(he)化工(gong)等企業中，有大(da)量的(de)(de)容器(qi)和(he)設(she)備需要通過調節(jie)出口(kou)流量來達到控制液位的(de)(de)目的(de)(de)，目前所用的(de)(de)液位控制器(qi)大(da)多(duo)為機械浮(fu)球式(shi)、電動式(shi)和(he)氣動式(shi)。這幾類疏水器(qi)的(de)(de)執行機構(gou)動作頻繁普遍存(cun)在易(yi)卡澀、易(yi)磨損(sun)、易(yi)腐(fu)蝕、泄漏等問(wen)題，尤其是火(huo)電廠(chang)中由于(yu)加熱(re)器(qi)的(de)(de)水位控制器(qi)可靠性(xing)差嚴重(zhong)影響設(she)備和(he)系統的(de)(de)安全(quan)性(xing)、經(jing)濟(ji)性(xing)。安全性方(fang)面：水位控制器(qi)故(gu)障，導致加熱器(qi)長(chang)期(qi)處于無(wu)水位運行狀態，大量的汽水混合物沿著加熱器(qi)進入疏水管(guan)道，造(zao)成(cheng)管(guan)子強烈(lie)振動、磨(mo)損，威脅著設備的安全。例如某電(dian)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(jia)熱(re)器無水位運行導致大量的(de)蒸汽串入下一級(ji)加(jia)熱(re)器，造成(cheng)機組的(de)熱(re)經濟性大幅度降低。由此可見，研(yan)究性(xing)能優異(yi)、可靠(kao)性(xing)高的新型液(ye)位控制(zhi)(zhi)器已(yi)成為液(ye)位控制(zhi)(zhi)領域亟待解決(jue)的關鍵問題。我公司將汽(qi)液(ye)兩(liang)(liang)相流理(li)論與控制(zhi)(zhi)原理(li)相結合(he)，利用(yong)汽(qi)液(ye)兩(liang)(liang)相流的流動特性(xing)設計出一種全新概念(nian)的汽(qi)液(ye)兩(liang)(liang)相流自調節液(ye)位控制(zhi)(zhi)器。本次(ci)推出的是汽(qi)液(ye)兩(liang)(liang)相流自調節液(ye)位控制(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、汽液兩相流自調節液位控制器(qi)系統(tong)圖（詳見附圖）

三(san)、工(gong)作原(yuan)理(li)

汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩相流(liu)自調(diao)節(jie)液(ye)(ye)位控(kong)制器是基于流(liu)體力學理論和控(kong)制原理，利用汽(qi)(qi)液(ye)(ye)兩相流(liu)的(de)(de)流(liu)動特性(xing)設計的(de)(de)一種全(quan)新概念的(de)(de)液(ye)(ye)位控(kong)制器。本液(ye)(ye)位控(kong)制器勿需外力驅(qu)動，屬自力式智(zhi)能(neng)調(diao)節(jie)，需消耗少量的(de)(de)汽(qi)(qi)（約為排水量的(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(tu)及主要特點：

1. 用(yong)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(zhu)要特點(dian)

①.工作原理先進，概(gai)念新穎；

②.無運動(dong)部件(jian)，無觸點、無電氣(qi)、氣(qi)動(dong)元件(jian)，無泄漏，運行(xing)安全(quan)可靠、使用壽命(ming)長；

③.勿(wu)需外力(li)驅動，屬(shu)自力(li)式智能調節。

五(wu)、規格(ge)型號、性能(neng)指標(biao)

2.性能指標

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(yi)內(nei)；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(liu)、使(shi)用情(qing)況

該新(xin)型(xing)液位(wei)控制器從(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。

應用(yong)新(xin)(xin)型液(ye)位(wei)控(kong)制器(qi)后，現場檢(jian)修和運行(xing)(xing)工作(zuo)量大(da)幅(fu)度(du)(du)下降(jiang)，節(jie)(jie)省檢(jian)修費用(yong)，降(jiang)低了勞(lao)動(dong)(dong)(dong)強度(du)(du)，其次，由于新(xin)(xin)型液(ye)位(wei)控(kong)制器(qi)沒有氣動(dong)(dong)(dong)和電(dian)動(dong)(dong)(dong)熱工控(kong)制系統及復(fu)雜的熱工附屬設備(bei)(bei)，從而減少了維(wei)護人員(yuan)，大(da)大(da)提高了設備(bei)(bei)的運行(xing)(xing)管理水(shui)平。用(yong)戶稱其為免維(wei)護設備(bei)(bei)。火電(dian)廠(chang)加熱器(qi)的常規水(shui)位(wei)控(kong)制器(qi)故障頻繁(fan)，現場使(shi)用(yong)汽液(ye)兩相流自調節(jie)(jie)液(ye)位(wei)控(kong)制器(qi)后上述問題得到(dao)很好地(di)解決，節(jie)(jie)約了大(da)量的能源，其經(jing)濟效益和社會效益顯著，尤其經(jing)過改進、優化設計的新(xin)(xin)型產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其性能和指(zhi)標遠優于SWQ-I、SWQ-II型，因此深受廣大用戶的(de)歡迎，得到用戶的(de)一致好評。

七、安裝與調(diao)試

1、自調(diao)節液位控制器系統安裝簡(jian)圖（詳見安裝簡(jian)圖）

注：自調節(jie)液位控制器由廠家提供；其他(ta)部件(jian)由用戶自備，其閥門均(jun)采用閘板閥，不(bu)得(de)用截(jie)止閥或(huo)球閥。

2、自(zi)調(diao)節液位(wei)控制(zhi)器(qi)的安(an)裝

2 安裝方向：

（1）液位控制器本(ben)體(ti)上所標(biao)“→”簡頭方向應(ying)與疏(shu)水(shui)流動方向一致。

（2）液(ye)位控制器應(ying)水(shui)平安裝。

2 安裝位置(zhi)：

（1）液(ye)位控制器安裝時應(ying)盡量靠(kao)近容器本體（使調節汽管盡量縮短）。

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

2 安(an)裝系統前不得(de)有其它設備（如閥門、疏冷器等(deng)）。

3、主調節(jie)閥(fa)的安裝(zhuang)

2 主調(diao)節(jie)閥(fa)安(an)裝在自調(diao)節(jie)液(ye)位控制器(qi)之前(qian)，通(tong)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(bi)須是閘板閥，修正由于參數不準造成的(de)誤差。

4、旁路的安裝（詳見安裝簡圖）

2 旁路閥(fa)應是閘板閥(fa)，便(bian)于流量調整的(de)修正。閥(fa)門(men)規格按(an)系統壓力等(deng)級(ji)配置。

2 旁路管(guan)徑應視(shi)系(xi)統情況而(er)定(ding)，可小于主疏水管(guan)，也可相同。

5、信(xin)號管的安裝

2 安裝(zhuang)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、訂貨須知

1. 用(yong)戶提(ti)供配用(yong)新型自調節液位(wei)控制器裝置為(wei)何種設備，及(ji)有關(guan)壓(ya)力、溫度、出口管徑(jing)等參(can)數。

2. 提供(gong)各連(lian)接系統法蘭，接管(guan)具體尺寸。

3. 方位(wei)空間及系統流程圖(tu)。