汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在(zai)電力、石油和化工(gong)等(deng)(deng)企(qi)業中，有大量的(de)(de)容器和設(she)備需(xu)要(yao)通過調節出口(kou)流量來達到控(kong)制液位的(de)(de)目的(de)(de)，目前所(suo)用的(de)(de)液位控(kong)制器大多為機械浮球式、電動(dong)式和氣動(dong)式。這幾類疏水(shui)器的(de)(de)執行機構動(dong)作頻(pin)繁普遍(bian)存在(zai)易(yi)卡(ka)澀、易(yi)磨損、易(yi)腐蝕、泄漏等(deng)(deng)問題(ti)，尤其是火(huo)電廠中由(you)于加熱器的(de)(de)水(shui)位控(kong)制器可(ke)靠性(xing)差嚴重影響(xiang)設(she)備和系(xi)統的(de)(de)安(an)全性(xing)、經濟性(xing)。安全(quan)性方面：水(shui)(shui)位(wei)(wei)控制器(qi)故障，導致加熱器(qi)長(chang)期處于無水(shui)(shui)位(wei)(wei)運行(xing)狀態，大量(liang)的汽水(shui)(shui)混合物沿著加熱器(qi)進入疏水(shui)(shui)管(guan)道(dao)，造成(cheng)管(guan)子(zi)強烈(lie)振動、磨損，威脅(xie)著設備的安全(quan)。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)熱器無水位運(yun)行導致大量的蒸(zheng)汽串入下一(yi)級(ji)加(jia)熱器，造成機(ji)組的熱經濟性(xing)大幅(fu)度降低。由(you)此(ci)可見，研究性(xing)(xing)能優異、可靠性(xing)(xing)高的新型液位(wei)控制(zhi)器已成為液位(wei)控制(zhi)領域(yu)亟待解決的關鍵問題。我公(gong)司將汽(qi)液兩相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)理論與控制(zhi)原理相(xiang)(xiang)結合(he)，利用汽(qi)液兩相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)的流(liu)(liu)動特性(xing)(xing)設計出一種全新概念的汽(qi)液兩相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)自調節液位(wei)控制(zhi)器。本次推出的是汽(qi)液兩相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)自調節液位(wei)控制(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(ye)兩相(xiang)流(liu)自調節液(ye)位控(kong)制器(qi)系統圖（詳見附圖）

三、工作(zuo)原理

汽液兩相流(liu)自調(diao)節(jie)液位(wei)(wei)控(kong)制器(qi)是基于流(liu)體力學理論和控(kong)制原理，利用汽液兩相流(liu)的(de)流(liu)動特性設計(ji)的(de)一種全新概(gai)念的(de)液位(wei)(wei)控(kong)制器(qi)。本(ben)液位(wei)(wei)控(kong)制器(qi)勿(wu)需外力驅動，屬自力式智能調(diao)節(jie)，需消(xiao)耗少量的(de)汽（約為排水量的(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(zhu)要(yao)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.主要特(te)點

①.工作原理先進，概念新穎；

②.無(wu)(wu)運動部(bu)件(jian)，無(wu)(wu)觸點、無(wu)(wu)電氣(qi)、氣(qi)動元件(jian)，無(wu)(wu)泄(xie)漏，運行安(an)全可靠、使用壽命長；

③.勿需(xu)外力(li)驅動，屬自力(li)式智能(neng)調節。

五(wu)、規格(ge)型(xing)號、性能指標(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；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、使用情況

該新型液位(wei)控(kong)制器(qi)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)型液位控(kong)(kong)制(zhi)器后(hou)，現場檢(jian)(jian)修和(he)運行工(gong)(gong)作量大(da)幅度下降，節(jie)省檢(jian)(jian)修費用，降低了勞(lao)動(dong)強(qiang)度，其(qi)(qi)(qi)次，由(you)于新(xin)型液位控(kong)(kong)制(zhi)器沒有氣(qi)動(dong)和(he)電動(dong)熱工(gong)(gong)控(kong)(kong)制(zhi)系統及復雜的(de)(de)熱工(gong)(gong)附(fu)屬(shu)設備，從而減(jian)少了維護人員(yuan)，大(da)大(da)提高了設備的(de)(de)運行管理水平。用戶稱其(qi)(qi)(qi)為免維護設備。火(huo)電廠加熱器的(de)(de)常規水位控(kong)(kong)制(zhi)器故障頻(pin)繁(fan)，現場使(shi)用汽液兩相流自調節(jie)液位控(kong)(kong)制(zhi)器后(hou)上述(shu)問題得(de)到很(hen)好地解決(jue)，節(jie)約了大(da)量的(de)(de)能(neng)源(yuan)，其(qi)(qi)(qi)經濟效益(yi)和(he)社(she)會效益(yi)顯著，尤其(qi)(qi)(qi)經過(guo)改進、優化(hua)設計的(de)(de)新(xin)型產(chan)品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型(xing)，由于其性能(neng)和指標遠優于SWQ-I、SWQ-II型(xing)，因此深(shen)受廣大用戶的歡迎，得到用戶的一(yi)致(zhi)好評。

七、安裝與調試

1、自調節(jie)液(ye)位控制器系統安(an)裝簡圖(tu)（詳(xiang)見安(an)裝簡圖(tu)）

注：自(zi)調節液(ye)位控制器由(you)(you)廠家提供；其(qi)他部件由(you)(you)用戶自(zi)備，其(qi)閥門均(jun)采用閘板閥，不得(de)用截止閥或球(qiu)閥。

2、自調節(jie)液位控制器的安裝(zhuang)

2 安裝方向：

（1）液位(wei)控制(zhi)器本體(ti)上所標“→”簡頭(tou)方向(xiang)應與疏水(shui)流動方向(xiang)一致。

（2）液位控制(zhi)器應水平(ping)安裝(zhuang)。

2 安裝(zhuang)位置：

（1）液位控(kong)制器安裝時應盡量靠近容器本體（使(shi)調節汽管盡量縮短）。

（2）液位控制(zhi)器與主調節閥之間需通(tong)過一短管(guan)相連，短管(guan)長(chang)度為200㎜，不能有彎頭。

2 安(an)裝系統前(qian)不得(de)有其它設備（如(ru)閥門、疏冷器等）。

3、主調節閥的(de)安(an)裝(zhuang)

2 主(zhu)調節(jie)閥安裝在自調節(jie)液位控(kong)制(zhi)器之前，通(tong)過(guo)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 必須是閘板閥，修正由(you)于參數不準造成的誤(wu)差(cha)。

4、旁路的安(an)裝（詳見安(an)裝簡圖）

2 旁路(lu)閥(fa)應是閘板閥(fa)，便(bian)于流量調整(zheng)的修正。閥(fa)門規(gui)格按(an)系統壓(ya)力等級(ji)配置。

2 旁路管徑應視系統情況而定，可小于主疏水管，也可相(xiang)同(tong)。

5、信號管的(de)安裝

2 安裝要求(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(ding)貨須知

1. 用(yong)戶提供配用(yong)新(xin)型自調節液位控制器裝置為何種設備，及(ji)有(you)關(guan)壓力、溫度、出口管(guan)徑等(deng)參數。

2. 提供各連接(jie)系統法(fa)蘭，接(jie)管具(ju)體尺寸(cun)。

3. 方位(wei)空間及系統(tong)流程圖。