汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在電力(li)、石油和化工(gong)等企業中，有大量的容器(qi)(qi)(qi)和設備(bei)需要(yao)通過調節出口流量來達到控制(zhi)液位的目(mu)的，目(mu)前所用(yong)的液位控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)大多為(wei)機(ji)械浮球式、電動(dong)式和氣動(dong)式。這幾(ji)類疏水器(qi)(qi)(qi)的執行機(ji)構動(dong)作頻繁普(pu)遍存(cun)在易(yi)卡澀(se)、易(yi)磨損、易(yi)腐(fu)蝕(shi)、泄(xie)漏(lou)等問題，尤其是火電廠中由于加(jia)熱(re)器(qi)(qi)(qi)的水位控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)可靠性差(cha)嚴重(zhong)影響設備(bei)和系(xi)統的安全性、經(jing)濟性。安全性方(fang)面：水(shui)(shui)位控制器(qi)故障，導致加熱器(qi)長期處于無水(shui)(shui)位運行狀態，大量的(de)汽(qi)水(shui)(shui)混合物沿著加熱器(qi)進入疏水(shui)(shui)管道，造成(cheng)管子強烈振(zhen)動、磨損，威脅(xie)著設備的(de)安全。例(li)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(xing)方面：加熱(re)器無(wu)水位運行(xing)導致(zhi)大(da)量的(de)蒸汽(qi)串入下(xia)一級加熱(re)器，造成機組的(de)熱(re)經濟性大(da)幅度(du)降低。由此可(ke)見，研究性能(neng)優(you)異、可(ke)靠(kao)性高的新型(xing)液(ye)位(wei)(wei)控(kong)制(zhi)器已成為液(ye)位(wei)(wei)控(kong)制(zhi)領域亟待解(jie)決的關鍵問題。我公司將(jiang)汽液(ye)兩相流(liu)理論與控(kong)制(zhi)原理相結合，利用汽液(ye)兩相流(liu)的流(liu)動特性設計出一種全新概(gai)念的汽液(ye)兩相流(liu)自調節液(ye)位(wei)(wei)控(kong)制(zhi)器。本次推出的是汽液(ye)兩相流(liu)自調節液(ye)位(wei)(wei)控(kong)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、汽液兩相流自調(diao)節液位控制器系統圖（詳見附圖）

三、工作(zuo)原理

汽液兩相流自(zi)調節(jie)液位(wei)控(kong)制器是基(ji)于流體力學理論和控(kong)制原理，利用汽液兩相流的(de)流動特(te)性設(she)計的(de)一種(zhong)全新概念的(de)液位(wei)控(kong)制器。本液位(wei)控(kong)制器勿需(xu)外力驅動，屬自(zi)力式(shi)智能調節(jie)，需(xu)消耗少量的(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(si)、用途(tu)及主要(yao)特點：

1. 用途

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(dian)

①.工作原(yuan)理先進，概念(nian)新穎；

②.無(wu)運動部件，無(wu)觸點、無(wu)電氣(qi)、氣(qi)動元件，無(wu)泄(xie)漏，運行安全可靠、使用(yong)壽(shou)命(ming)長；

③.勿需外(wai)力(li)驅(qu)動(dong)，屬(shu)自(zi)力(li)式智(zhi)能調節(jie)。

五(wu)、規格型號、性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)

2.性(xing)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(dui)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(yong)情況(kuang)

該(gai)新型液位控制器從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(ying)用新(xin)型液位控制器(qi)后(hou)，現場(chang)檢(jian)修和(he)運(yun)行(xing)工(gong)作量大(da)(da)幅度(du)下(xia)降，節(jie)(jie)省檢(jian)修費用，降低了(le)勞動(dong)(dong)強(qiang)度(du)，其(qi)次，由于(yu)新(xin)型液位控制器(qi)沒有(you)氣動(dong)(dong)和(he)電(dian)動(dong)(dong)熱工(gong)控制系(xi)統(tong)及復雜的熱工(gong)附屬(shu)設(she)(she)備，從而減(jian)少(shao)了(le)維護人員，大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了(le)設(she)(she)備的運(yun)行(xing)管理水平。用戶(hu)稱其(qi)為免維護設(she)(she)備。火電(dian)廠加熱器(qi)的常(chang)規水位控制器(qi)故障頻(pin)繁，現場(chang)使用汽液兩相流自調節(jie)(jie)液位控制器(qi)后(hou)上述問題得(de)到很好地(di)解決，節(jie)(jie)約了(le)大(da)(da)量的能源，其(qi)經(jing)濟(ji)效益(yi)和(he)社(she)會效益(yi)顯(xian)著(zhu)，尤其(qi)經(jing)過(guo)改(gai)進、優化設(she)(she)計的新(xin)型產(chan)品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型(xing)，由于其(qi)性能(neng)和指標遠優于SWQ-I、SWQ-II型(xing)，因此深受廣(guang)大用戶的歡迎，得到(dao)用戶的一致好(hao)評(ping)。

七、安裝與調試

1、自調節液位控制器系(xi)統(tong)安裝簡圖（詳見(jian)安裝簡圖）

注：自調節液位控制器由廠家提(ti)供；其他部件(jian)由用戶自備(bei)，其閥(fa)(fa)門(men)均(jun)采用閘板閥(fa)(fa)，不得用截止閥(fa)(fa)或球閥(fa)(fa)。

2、自調節液位控制器的安(an)裝(zhuang)

2 安裝方向：

（1）液(ye)位控制(zhi)器本(ben)體上(shang)所標“→”簡(jian)頭方向應(ying)與疏水(shui)流動方向一(yi)致。

（2）液位控制器應水平安裝。

2 安裝位置：

（1）液位控制器安(an)裝時應盡(jin)量靠(kao)近(jin)容器本體（使(shi)調節汽管盡(jin)量縮短(duan)）。

（2）液(ye)位控制器與主(zhu)調節閥之間需通過(guo)一短管(guan)相連(lian)，短管(guan)長(chang)度為(wei)200㎜，不能有彎頭。

2 安裝(zhuang)系統前(qian)不得有其(qi)它設備（如閥門、疏冷(leng)器等）。

3、主調節閥的安裝(zhuang)

2 主調節閥安裝在(zai)自調節液位(wei)控制器之(zhi)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(ban)閥，修(xiu)正由于參數(shu)不(bu)準造(zao)成的誤(wu)差。

4、旁路的安(an)裝（詳見安(an)裝簡圖）

2 旁路閥應(ying)是閘板閥，便(bian)于流量調整的修正。閥門規(gui)格按系統壓力等級配(pei)置。

2 旁路管徑(jing)應視系統情(qing)況而定，可(ke)小于主疏水管，也可(ke)相同。

5、信號(hao)管的安裝

2 安(an)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(xu)知

1. 用戶提供配用新型自調節液位控制(zhi)器裝置為何種設備(bei)，及有關壓力(li)、溫度(du)、出(chu)口管徑等(deng)參(can)數(shu)。

2. 提供(gong)各連接(jie)系統法蘭，接(jie)管具(ju)體(ti)尺寸。

3. 方位空間及(ji)系(xi)統流程圖。