汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在電(dian)力、石油(you)和(he)化工等企業中，有大量的(de)容(rong)器(qi)和(he)設備需要通過(guo)調節出口流(liu)量來達到控(kong)制液(ye)位(wei)(wei)(wei)的(de)目的(de)，目前(qian)所(suo)用的(de)液(ye)位(wei)(wei)(wei)控(kong)制器(qi)大多為機(ji)械浮(fu)球式(shi)(shi)、電(dian)動(dong)式(shi)(shi)和(he)氣動(dong)式(shi)(shi)。這幾(ji)類(lei)疏水(shui)器(qi)的(de)執(zhi)行機(ji)構(gou)動(dong)作頻繁普遍(bian)存(cun)在易卡澀、易磨損、易腐蝕、泄(xie)漏等問題，尤其(qi)是(shi)火電(dian)廠中由于加熱器(qi)的(de)水(shui)位(wei)(wei)(wei)控(kong)制器(qi)可靠性差嚴重影響設備和(he)系統的(de)安全性、經(jing)濟性。安全性方面：水位控制器故障，導致加(jia)熱器長期處于無水位運行狀態，大量的(de)汽水混合物沿著加(jia)熱器進入(ru)疏水管道，造(zao)成管子強烈振(zhen)動、磨損，威脅著設(she)備(bei)的(de)安全。例如某電廠(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(jing)濟(ji)性方(fang)面：加熱(re)器(qi)無水位運(yun)行導致大量(liang)的蒸(zheng)汽串入下一級加熱(re)器(qi)，造成機(ji)組的熱(re)經濟性大幅度降低。由此可見，研究性能優(you)異、可靠性高的(de)新型液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制器已成為液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制領(ling)域(yu)亟待解(jie)決的(de)關鍵問(wen)題。我(wo)公司(si)將汽(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流理論與控(kong)制原理相結合，利用汽(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流的(de)流動特性設計(ji)出一種全新概念的(de)汽(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流自調(diao)(diao)節(jie)液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制器。本次推出的(de)是汽(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)兩相流自調(diao)(diao)節(jie)液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制器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(liang)相流自調節(jie)液位(wei)控制器系統(tong)圖（詳見附(fu)圖）

三(san)、工作原理

汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)自調(diao)節(jie)(jie)液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)是(shi)基于流(liu)(liu)體力(li)(li)學理論和控(kong)(kong)(kong)制(zhi)原理，利用(yong)汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)的(de)流(liu)(liu)動特性(xing)設計的(de)一種(zhong)全新概念(nian)的(de)液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)。本(ben)液(ye)(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)勿需外(wai)力(li)(li)驅動，屬自力(li)(li)式智能調(diao)節(jie)(jie)，需消耗少量的(de)汽(qi)（約為排水(shui)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(yong)途及主要特點：

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.主要(yao)特點(dian)

①.工作原理先(xian)進(jin)，概(gai)念新穎；

②.無運(yun)動部件(jian)，無觸點、無電氣、氣動元件(jian)，無泄漏，運(yun)行安全可靠、使用壽命(ming)長；

③.勿需外力驅動(dong)，屬自力式(shi)智能調節。

五、規格型號、性(xing)能(neng)指標

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(yong)(yong)新型(xing)液(ye)(ye)位控制器后(hou)，現(xian)場(chang)檢修和(he)運行(xing)工作量大(da)幅度下(xia)降(jiang)，節省檢修費(fei)用(yong)(yong)，降(jiang)低了(le)勞動(dong)強度，其(qi)(qi)次，由(you)于新型(xing)液(ye)(ye)位控制器沒有氣動(dong)和(he)電動(dong)熱工控制系統及復雜的(de)(de)熱工附(fu)屬設備(bei)，從而(er)減少了(le)維(wei)(wei)護人員，大(da)大(da)提(ti)高了(le)設備(bei)的(de)(de)運行(xing)管理水(shui)平。用(yong)(yong)戶稱(cheng)其(qi)(qi)為免維(wei)(wei)護設備(bei)。火電廠加熱器的(de)(de)常(chang)規水(shui)位控制器故(gu)障頻繁，現(xian)場(chang)使用(yong)(yong)汽液(ye)(ye)兩相流(liu)自(zi)調節液(ye)(ye)位控制器后(hou)上述(shu)問題得(de)到很好地(di)解決，節約了(le)大(da)量的(de)(de)能源(yuan)，其(qi)(qi)經濟(ji)效益和(he)社會效益顯(xian)著，尤其(qi)(qi)經過改進(jin)、優化設計的(de)(de)新型(xing)產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其性能(neng)和指標遠(yuan)優于SWQ-I、SWQ-II型，因(yin)此深受廣大用(yong)戶的(de)歡迎，得到用(yong)戶的(de)一致(zhi)好(hao)評。

七、安裝與調(diao)試

1、自調節(jie)液位控制(zhi)器系統(tong)安(an)裝簡圖（詳見安(an)裝簡圖）

注：自(zi)調節液(ye)位控制器由廠家提供；其他部(bu)件由用(yong)戶自(zi)備，其閥(fa)門均采用(yong)閘(zha)板閥(fa)，不(bu)得用(yong)截止(zhi)閥(fa)或球閥(fa)。

2、自調節液位控制(zhi)器的安裝

2 安(an)裝方向：

（1）液位控(kong)制器(qi)本體上(shang)所標“→”簡(jian)頭方(fang)向應(ying)與疏(shu)水(shui)流動方(fang)向一致。

（2）液位控(kong)制器應水平安(an)裝。

2 安裝位置：

（1）液位控(kong)制(zhi)器安裝時應盡(jin)量(liang)靠近容(rong)器本(ben)體（使調節汽管(guan)盡(jin)量(liang)縮短）。

（2）液位控制器(qi)與(yu)主調(diao)節閥之間需通過(guo)一(yi)短管相連，短管長度為200㎜，不能有彎頭。

2 安裝(zhuang)系統前不(bu)得有其它設備（如閥門(men)、疏(shu)冷器等）。

3、主調節閥的安裝

2 主調節閥安裝在自調節液位控(kong)制器(qi)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 必須是閘板閥，修正由于參(can)數不準(zhun)造成(cheng)的誤(wu)差(cha)。

4、旁路的安(an)裝（詳(xiang)見安(an)裝簡圖）

2 旁路(lu)閥應是閘板(ban)閥，便于流量(liang)調整的修正。閥門規(gui)格按系統壓力等(deng)級配置。

2 旁(pang)路管(guan)徑(jing)應視系統情況而定，可(ke)小于主疏水(shui)管(guan)，也可(ke)相同。

5、信號管的(de)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、訂貨須知

1. 用戶提供配用新型(xing)自調節液(ye)位控制(zhi)器裝置為(wei)何(he)種設(she)備，及有(you)關壓力、溫度、出口管徑等(deng)參(can)數。

2. 提供各連接(jie)系統(tong)法蘭，接(jie)管(guan)具體尺寸。

3. 方(fang)位空間及系統(tong)流(liu)程圖。