汽液兩相流自調節液位控制器

一、概(gai)述

在(zai)電(dian)力、石油和(he)化工等企業中(zhong)，有大量的容(rong)器(qi)(qi)和(he)設備需要通過調節出口流(liu)量來達(da)到控(kong)制液位的目的，目前所(suo)用的液位控(kong)制器(qi)(qi)大多(duo)為機械浮球式(shi)、電(dian)動(dong)式(shi)和(he)氣動(dong)式(shi)。這幾類疏(shu)水器(qi)(qi)的執(zhi)行機構(gou)動(dong)作頻繁普遍(bian)存(cun)在(zai)易(yi)卡澀(se)、易(yi)磨損、易(yi)腐(fu)蝕、泄(xie)漏等問(wen)題，尤其是火電(dian)廠中(zhong)由于(yu)加(jia)熱器(qi)(qi)的水位控(kong)制器(qi)(qi)可靠性(xing)差嚴重影(ying)響(xiang)設備和(he)系統的安全(quan)性(xing)、經濟性(xing)。安全性方面(mian)：水位控制(zhi)器故障，導致(zhi)加熱器長期處于(yu)無(wu)水位運行狀態，大量的汽水混合物沿著加熱器進(jin)入疏水管道，造成(cheng)管子強烈(lie)振動、磨損，威脅著設備的安全(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(jing)濟性方面：加熱(re)(re)器(qi)無水位運行導(dao)致大量的蒸汽串(chuan)入下(xia)一級(ji)加熱(re)(re)器(qi)，造成機組的熱(re)(re)經濟性大幅度降低。由(you)此可見，研究性(xing)能(neng)優異(yi)、可(ke)靠性(xing)高的新型液位控(kong)(kong)制(zhi)器已成(cheng)為(wei)液位控(kong)(kong)制(zhi)領域(yu)亟待(dai)解決的關(guan)鍵問(wen)題。我公司將汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流理論與控(kong)(kong)制(zhi)原(yuan)理相(xiang)結合，利(li)用汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流的流動(dong)特(te)性(xing)設計(ji)出一種全(quan)新概念的汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流自調(diao)節液位控(kong)(kong)制(zhi)器。本次推出的是汽(qi)(qi)液兩相(xiang)流自調(diao)節液位控(kong)(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(ye)兩相(xiang)流自調(diao)節液(ye)位控制器(qi)系統(tong)圖（詳見附圖）

三、工作原理

汽(qi)液(ye)(ye)兩相流(liu)自調節(jie)液(ye)(ye)位控制(zhi)(zhi)器(qi)是(shi)基于流(liu)體力學理論(lun)和(he)控制(zhi)(zhi)原理，利用汽(qi)液(ye)(ye)兩相流(liu)的(de)流(liu)動(dong)特性設(she)計的(de)一種(zhong)全(quan)新(xin)概(gai)念的(de)液(ye)(ye)位控制(zhi)(zhi)器(qi)。本液(ye)(ye)位控制(zhi)(zhi)器(qi)勿需外力驅動(dong)，屬自力式(shi)智能調節(jie)，需消耗(hao)少量的(de)汽(qi)（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、用途及主要特點：

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(yao)特點

①.工(gong)作原理先進，概念(nian)新(xin)穎(ying)；

②.無(wu)運(yun)動部(bu)件(jian)，無(wu)觸點、無(wu)電(dian)氣、氣動元件(jian)，無(wu)泄漏，運(yun)行安全可靠、使(shi)用(yong)壽(shou)命長；

③.勿需外力驅動(dong)，屬自力式智能(neng)調節。

五(wu)、規格型號、性能指(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、使用情況

該(gai)新型(xing)液位控制(zhi)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。

應用新型(xing)液(ye)位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)后，現(xian)場(chang)檢(jian)修和運(yun)行工(gong)作量(liang)大(da)幅(fu)度下(xia)降，節(jie)省檢(jian)修費用，降低了(le)勞動強度，其(qi)(qi)次，由(you)于(yu)新型(xing)液(ye)位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)沒(mei)有氣動和電動熱工(gong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統及復雜(za)的(de)熱工(gong)附屬設備，從(cong)而減少了(le)維護(hu)人員，大(da)大(da)提高了(le)設備的(de)運(yun)行管理水平。用戶稱其(qi)(qi)為免維護(hu)設備。火電廠加熱器(qi)的(de)常(chang)規水位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)故障頻繁，現(xian)場(chang)使用汽液(ye)兩相流(liu)自調節(jie)液(ye)位(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)后上述問題得到很好地(di)解決，節(jie)約了(le)大(da)量(liang)的(de)能源(yuan)，其(qi)(qi)經(jing)濟(ji)效益(yi)和社(she)會效益(yi)顯著(zhu)，尤其(qi)(qi)經(jing)過(guo)改(gai)進、優化設計的(de)新型(xing)產品(pin)SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于(yu)其性能和指標遠優(you)于(yu)SWQ-I、SWQ-II型，因此深受廣大用戶的歡迎，得到用戶的一致(zhi)好評。

七、安裝與調試

1、自調節液位控制(zhi)器系(xi)統安(an)(an)裝簡(jian)圖(tu)（詳(xiang)見安(an)(an)裝簡(jian)圖(tu)）

注：自調(diao)節液(ye)位控制器(qi)由廠家提供；其(qi)他部件由用(yong)戶自備，其(qi)閥(fa)(fa)門(men)均采用(yong)閘板(ban)閥(fa)(fa)，不得(de)用(yong)截止(zhi)閥(fa)(fa)或球閥(fa)(fa)。

2、自(zi)調節液位控制器的安裝

2 安(an)裝方向(xiang)：

（1）液位控(kong)制器(qi)本體上所標“→”簡(jian)頭方向應與疏水流動方向一致。

（2）液位控制器應水平安裝。

2 安裝位(wei)置：

（1）液位(wei)控(kong)制(zhi)器安裝時應盡量(liang)(liang)靠近(jin)容器本體(ti)(ti)（使(shi)調節汽(qi)管盡量(liang)(liang)縮短）。

（2）液位控制器(qi)與主(zhu)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 安裝系統前不得(de)有其它設備（如閥門、疏冷(leng)器等）。

3、主調節閥的安裝

2 主調節閥安裝在自調節液(ye)位控制器之前，通過一(yi)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(ban)閥，修(xiu)正由于(yu)參(can)數不準造成的(de)誤差。

4、旁路(lu)的(de)安裝（詳見(jian)安裝簡圖）

2 旁路(lu)閥(fa)(fa)應是(shi)閘板閥(fa)(fa)，便(bian)于流量調整的修正。閥(fa)(fa)門(men)規格按系統壓力等級配置。

2 旁路(lu)管徑應視系(xi)統情況而(er)定，可(ke)小于主疏水管，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)須知

1. 用(yong)(yong)戶提(ti)供配用(yong)(yong)新型自調節液位(wei)控制器裝(zhuang)置為何種設備，及(ji)有關(guan)壓(ya)力、溫度(du)、出口管徑等參數。

2. 提供各連接(jie)系統(tong)法蘭(lan)，接(jie)管具體尺(chi)寸。

3. 方位(wei)空間及系(xi)統流程圖。