汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在(zai)電(dian)力、石(shi)油和化工等企業中，有大量(liang)的(de)容器和設(she)(she)備需要(yao)通過調(diao)節出口流量(liang)來達到(dao)控制(zhi)液位的(de)目的(de)，目前所(suo)用的(de)液位控制(zhi)器大多為(wei)機(ji)械浮(fu)球式(shi)、電(dian)動式(shi)和氣動式(shi)。這幾(ji)類(lei)疏水器的(de)執行機(ji)構動作頻繁普遍(bian)存在(zai)易卡澀、易磨損、易腐蝕、泄漏(lou)等問題，尤其是火電(dian)廠中由于加熱器的(de)水位控制(zhi)器可靠性(xing)差嚴重(zhong)影響(xiang)設(she)(she)備和系統的(de)安全性(xing)、經濟性(xing)。安全性方面(mian)：水(shui)位控制器(qi)(qi)故障，導致加熱器(qi)(qi)長(chang)期處于無水(shui)位運行狀(zhuang)態(tai)，大量的(de)汽水(shui)混合物沿著加熱器(qi)(qi)進入疏水(shui)管道(dao)，造成管子強烈振動、磨損，威脅(xie)著設備的(de)安全。例(li)如某(mou)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(re)器無水位(wei)運行導致大量的蒸汽串入下一級加熱(re)器，造成(cheng)機(ji)組的熱(re)經濟性大幅度降低(di)。由此可見，研究性(xing)能優異、可靠性(xing)高的(de)新型(xing)液(ye)(ye)位控(kong)制(zhi)(zhi)器已成(cheng)為液(ye)(ye)位控(kong)制(zhi)(zhi)領(ling)域(yu)亟(ji)待解決的(de)關鍵問題(ti)。我公司將汽液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)理論與控(kong)制(zhi)(zhi)原(yuan)理相結合(he)，利用汽液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)的(de)流(liu)(liu)動特性(xing)設計出一種全新概念(nian)的(de)汽液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)自(zi)調(diao)節液(ye)(ye)位控(kong)制(zhi)(zhi)器。本(ben)次推出的(de)是汽液(ye)(ye)兩(liang)相流(liu)(liu)自(zi)調(diao)節液(ye)(ye)位控(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(qi)液(ye)兩相流自(zi)調(diao)節液(ye)位控制器系統圖（詳見附圖(tu)）

三(san)、工(gong)作原(yuan)理

汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流(liu)(liu)自(zi)調節液位(wei)控制器(qi)是(shi)基于(yu)流(liu)(liu)體(ti)力(li)(li)學理論和(he)控制原理，利(li)用(yong)汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)動特性設計的(de)(de)一種全新概(gai)念的(de)(de)液位(wei)控制器(qi)。本液位(wei)控制器(qi)勿需(xu)外力(li)(li)驅動，屬自(zi)力(li)(li)式智能調節，需(xu)消耗(hao)少量(liang)的(de)(de)汽(qi)(qi)（約為排(pai)水量(liang)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(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.主要特點

①.工(gong)作原理先進(jin)，概(gai)念(nian)新(xin)穎；

②.無(wu)(wu)運(yun)動(dong)部件(jian)，無(wu)(wu)觸點(dian)、無(wu)(wu)電氣(qi)、氣(qi)動(dong)元件(jian)，無(wu)(wu)泄漏，運(yun)行安全可(ke)靠、使用壽(shou)命長(chang)；

③.勿需外力驅動，屬自力式智能調(diao)節。

五、規格型(xing)號、性能(neng)指(zhi)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(qing)況

該(gai)新(xin)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(yong)(yong)新型液(ye)位(wei)控制器(qi)(qi)(qi)后(hou)(hou)，現(xian)場檢(jian)修和運(yun)行工(gong)作量大(da)幅度下降，節省檢(jian)修費用(yong)(yong)，降低了(le)勞(lao)動強度，其(qi)次，由于新型液(ye)位(wei)控制器(qi)(qi)(qi)沒有氣動和電動熱工(gong)控制系統及復雜的(de)(de)熱工(gong)附屬設(she)備(bei)，從而減少了(le)維護人員，大(da)大(da)提高了(le)設(she)備(bei)的(de)(de)運(yun)行管理水平。用(yong)(yong)戶稱(cheng)其(qi)為免維護設(she)備(bei)。火電廠(chang)加熱器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)常規水位(wei)控制器(qi)(qi)(qi)故障頻繁(fan)，現(xian)場使用(yong)(yong)汽(qi)液(ye)兩相流自(zi)調節液(ye)位(wei)控制器(qi)(qi)(qi)后(hou)(hou)上述(shu)問題得到很(hen)好(hao)地解決，節約了(le)大(da)量的(de)(de)能源，其(qi)經(jing)濟效益和社會效益顯著，尤(you)其(qi)經(jing)過(guo)改進、優化設(she)計的(de)(de)新型產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型(xing)(xing)，由于其性(xing)能和指標遠(yuan)優于SWQ-I、SWQ-II型(xing)(xing)，因(yin)此深受廣大用戶的(de)歡(huan)迎，得(de)到用戶的(de)一(yi)致好評。

七、安(an)裝與調試

1、自調節液位控制(zhi)器系(xi)統安裝簡(jian)圖(tu)（詳見(jian)安裝簡(jian)圖(tu)）

注：自調節液位控制器由廠家提供；其他部件由用(yong)戶自備，其閥(fa)(fa)門均采用(yong)閘板閥(fa)(fa)，不得用(yong)截(jie)止閥(fa)(fa)或球閥(fa)(fa)。

2、自調節液(ye)位控制器的(de)安裝

2 安裝方向：

（1）液位(wei)控(kong)制(zhi)器本體上(shang)所標“→”簡頭方(fang)向應(ying)與疏水流動方(fang)向一(yi)致(zhi)。

（2）液位(wei)控(kong)制(zhi)器應水(shui)平(ping)安裝。

2 安裝位置：

（1）液位控制器安(an)裝時應盡(jin)量靠近容(rong)器本(ben)體(ti)（使調節汽管盡(jin)量縮(suo)短）。

（2）液位控(kong)制器與主調節閥之間需通過一短管相連，短管長度(du)為(wei)200㎜，不能有彎頭。

2 安裝系統前(qian)不得有其它設備（如閥(fa)門、疏冷器等）。

3、主調節(jie)閥(fa)的安裝

2 主調節(jie)閥安裝在自調節(jie)液位控制器之前，通過一短管(guan)（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(xiu)正由于參數不準造成的誤差。

4、旁路的安(an)裝（詳(xiang)見安(an)裝簡圖(tu)）

2 旁路閥(fa)應是閘板閥(fa)，便(bian)于流量(liang)調整的修正。閥(fa)門規格按(an)系(xi)統壓力等級配置。

2 旁路(lu)管(guan)徑應視系(xi)統情況而定，可小(xiao)于主疏水管(guan)，也(ye)可相同(tong)。

5、信號(hao)管的(de)安裝

2 安(an)裝要(yao)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(huo)須知

1. 用戶提供配(pei)用新型自調節液位控制器裝置為(wei)何種(zhong)設備(bei)，及有關壓力、溫度、出口(kou)管徑(jing)等參(can)數(shu)。

2. 提供(gong)各(ge)連接系統法蘭，接管具(ju)體尺寸。

3. 方位空間(jian)及系(xi)統流程圖。