汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在(zai)電力、石(shi)油和(he)(he)化(hua)工等(deng)企業中，有大量的(de)(de)容器(qi)(qi)和(he)(he)設(she)備需要通過調節出(chu)口(kou)流量來達到(dao)控(kong)制液位的(de)(de)目的(de)(de)，目前(qian)所用的(de)(de)液位控(kong)制器(qi)(qi)大多為機(ji)械浮球式、電動式和(he)(he)氣(qi)動式。這幾類疏水(shui)器(qi)(qi)的(de)(de)執行機(ji)構動作頻繁普遍存(cun)在(zai)易(yi)(yi)卡澀、易(yi)(yi)磨損、易(yi)(yi)腐蝕、泄漏等(deng)問(wen)題，尤(you)其是火電廠中由于(yu)加熱器(qi)(qi)的(de)(de)水(shui)位控(kong)制器(qi)(qi)可靠(kao)性(xing)差嚴重(zhong)影響(xiang)設(she)備和(he)(he)系統(tong)的(de)(de)安全(quan)性(xing)、經濟性(xing)。安全性方面(mian)：水(shui)位控制器故障，導致加(jia)熱器長期處于無(wu)水(shui)位運(yun)行(xing)狀態，大量的汽水(shui)混合物沿著加(jia)熱器進入疏水(shui)管道，造成管子強(qiang)烈振(zhen)動、磨損(sun)，威脅著設備的安(an)全。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(fang)面：加熱器無水位運(yun)行導致大量的(de)蒸汽串入(ru)下一級(ji)加熱器，造成機組的(de)熱經(jing)濟性(xing)大幅(fu)度降低。由此(ci)可見，研究(jiu)性(xing)能優(you)異、可(ke)靠(kao)性(xing)高的新型液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制器已(yi)成為液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制領域亟(ji)待(dai)解(jie)決的關鍵問題。我公司將汽液(ye)(ye)(ye)兩相(xiang)(xiang)流理論與控(kong)制原(yuan)理相(xiang)(xiang)結合，利用汽液(ye)(ye)(ye)兩相(xiang)(xiang)流的流動特性(xing)設計出一種全(quan)新概念(nian)的汽液(ye)(ye)(ye)兩相(xiang)(xiang)流自調節液(ye)(ye)(ye)位控(kong)制器。本(ben)次推出的是汽液(ye)(ye)(ye)兩相(xiang)(xiang)流自調節液(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(diao)節液位控制器系統(tong)圖（詳(xiang)見附圖）

三、工作原理(li)

汽液兩(liang)相流(liu)自(zi)調(diao)(diao)節(jie)液位控(kong)制(zhi)器是(shi)基于(yu)流(liu)體(ti)力學理論(lun)和控(kong)制(zhi)原理，利用(yong)汽液兩(liang)相流(liu)的流(liu)動特(te)性(xing)設計的一(yi)種全新概念的液位控(kong)制(zhi)器。本液位控(kong)制(zhi)器勿需外(wai)力驅(qu)動，屬(shu)自(zi)力式智能調(diao)(diao)節(jie)，需消耗少(shao)量(liang)的汽（約為排水量(liang)的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(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

①.工(gong)作原理(li)先(xian)進，概念新穎；

②.無(wu)(wu)運(yun)動部件，無(wu)(wu)觸(chu)點、無(wu)(wu)電(dian)氣、氣動元件，無(wu)(wu)泄漏，運(yun)行安(an)全可靠、使用壽命長；

③.勿需外(wai)力(li)(li)驅動(dong)，屬(shu)自(zi)力(li)(li)式智能調節。

五(wu)、規格(ge)型號、性能指(zhi)標

2.性(xing)能指(zhi)標

對(dui)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(shi)用情況

該新型液位控(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(yong)(yong)新(xin)型液(ye)位控制(zhi)器(qi)后(hou)，現(xian)場檢修(xiu)和運行(xing)工作量(liang)大(da)幅度下降，節(jie)省檢修(xiu)費(fei)用(yong)(yong)，降低(di)了(le)勞動強度，其(qi)次，由于新(xin)型液(ye)位控制(zhi)器(qi)沒有氣動和電動熱工控制(zhi)系(xi)統及復雜的熱工附屬設備，從而減少了(le)維(wei)護人員，大(da)大(da)提高(gao)了(le)設備的運行(xing)管理水(shui)平。用(yong)(yong)戶稱其(qi)為免維(wei)護設備。火電廠加熱器(qi)的常規水(shui)位控制(zhi)器(qi)故(gu)障(zhang)頻繁，現(xian)場使用(yong)(yong)汽(qi)液(ye)兩相(xiang)流自調節(jie)液(ye)位控制(zhi)器(qi)后(hou)上述問題得到很好(hao)地解決(jue)，節(jie)約了(le)大(da)量(liang)的能源，其(qi)經(jing)濟效益(yi)和社會效益(yi)顯著，尤其(qi)經(jing)過(guo)改進、優化設計的新(xin)型產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型(xing)，由于其性能和指標遠(yuan)優(you)于SWQ-I、SWQ-II型(xing)，因此深受(shou)廣(guang)大用戶的(de)歡迎(ying)，得到用戶的(de)一致(zhi)好評。

七、安(an)裝(zhuang)與調試

1、自(zi)調節(jie)液(ye)位控制(zhi)器系統安(an)裝簡(jian)圖（詳見(jian)安(an)裝簡(jian)圖）

注：自調節液位控制(zhi)器(qi)由(you)(you)廠家提供；其他部件由(you)(you)用(yong)(yong)戶自備，其閥(fa)(fa)(fa)門均采用(yong)(yong)閘板閥(fa)(fa)(fa)，不(bu)得(de)用(yong)(yong)截止閥(fa)(fa)(fa)或球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)。

2、自調節液位控制器的(de)安裝

2 安(an)裝方向：

（1）液(ye)位(wei)控制器本體上(shang)所標“→”簡(jian)頭(tou)方向應與疏水流動方向一致(zhi)。

（2）液位(wei)控制(zhi)器應(ying)水(shui)平安裝(zhuang)。

2 安(an)裝位置：

（1）液位控制(zhi)器安裝時應盡量(liang)靠近容器本體（使調(diao)節汽管盡量(liang)縮短）。

（2）液位(wei)控制(zhi)器與主調節閥之間需通過一短管相連，短管長度為200㎜，不能有彎頭。

2 安裝系(xi)統(tong)前不得有其(qi)它設備（如閥門、疏(shu)冷(leng)器等）。

3、主調節閥的(de)安(an)裝(zhuang)

2 主調節閥(fa)安裝在自調節液(ye)位控制器之前(qian)，通過一短(duan)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(ban)閥，修正由于(yu)參(can)數不準造成(cheng)的誤(wu)差。

4、旁(pang)路(lu)的安裝（詳見(jian)安裝簡圖）

2 旁路(lu)閥(fa)應是(shi)閘(zha)板閥(fa)，便(bian)于流量(liang)調(diao)整的修正。閥(fa)門規格按系統(tong)壓力(li)等(deng)級配置(zhi)。

2 旁路(lu)管徑(jing)應視系(xi)統情況(kuang)而定，可(ke)小(xiao)于主疏水管，也(ye)可(ke)相同。

5、信號管的安裝

2 安裝要求：

（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(huo)須(xu)知

1. 用(yong)戶提供配(pei)用(yong)新型(xing)自調節液(ye)位控制器(qi)裝置為何(he)種設備，及有(you)關壓力、溫度、出口管(guan)徑等參(can)數。

2. 提供各連接系(xi)統(tong)法蘭，接管具體尺寸。

3. 方位(wei)空(kong)間及系統流程圖(tu)。