汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在電(dian)力、石油和化工等企業中(zhong)，有(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)容器(qi)和設(she)備(bei)需(xu)要通過調節(jie)出口流量(liang)(liang)來達(da)到(dao)控制(zhi)液位的(de)目(mu)的(de)，目(mu)前所用的(de)液位控制(zhi)器(qi)大(da)多為機械(xie)浮球(qiu)式、電(dian)動式和氣動式。這幾類疏水器(qi)的(de)執(zhi)行機構動作(zuo)頻繁普(pu)遍存在易卡澀、易磨(mo)損、易腐蝕、泄漏(lou)等問題，尤其是(shi)火電(dian)廠中(zhong)由(you)于(yu)加熱(re)器(qi)的(de)水位控制(zhi)器(qi)可靠性(xing)差嚴重(zhong)影響(xiang)設(she)備(bei)和系(xi)統的(de)安(an)全性(xing)、經濟(ji)性(xing)。安全性方(fang)面：水位控制器故障，導致(zhi)加(jia)熱器長期(qi)處(chu)于無(wu)水位運行狀態，大量的汽水混合物沿著加(jia)熱器進入疏水管(guan)道，造成管(guan)子強烈振動、磨損，威脅著設備的安全。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。經濟性方面：加(jia)(jia)熱器(qi)(qi)無水(shui)位運行導致大(da)量的蒸汽串入下一級加(jia)(jia)熱器(qi)(qi)，造成機組的熱經濟性大(da)幅度(du)降(jiang)低。由此可見，研究性能(neng)優異、可(ke)靠性高的(de)新型液(ye)(ye)位(wei)(wei)控制(zhi)(zhi)器已成為液(ye)(ye)位(wei)(wei)控制(zhi)(zhi)領(ling)域亟待解(jie)決(jue)的(de)關鍵問題。我公司將汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)理(li)論(lun)與控制(zhi)(zhi)原理(li)相(xiang)結合，利(li)用汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)的(de)流(liu)動特性設計出一(yi)種(zhong)全新概念的(de)汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)自(zi)調(diao)節(jie)液(ye)(ye)位(wei)(wei)控制(zhi)(zhi)器。本(ben)次(ci)推出的(de)是汽(qi)液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)流(liu)自(zi)調(diao)節(jie)液(ye)(ye)位(wei)(wei)控制(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)液兩相流自調(diao)節液位控制(zhi)器(qi)系統圖(tu)（詳見(jian)附(fu)圖）

三、工(gong)作原理

汽液(ye)兩(liang)相流自調(diao)節液(ye)位控制(zhi)器是基于流體力(li)學理(li)論(lun)和控制(zhi)原理(li)，利(li)用(yong)汽液(ye)兩(liang)相流的流動特性設計(ji)的一種全新概(gai)念的液(ye)位控制(zhi)器。本液(ye)位控制(zhi)器勿需外力(li)驅動，屬自力(li)式智能調(diao)節，需消耗少量的汽（約(yue)為排水量的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(te)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

①.工作(zuo)原理先進，概念新穎；

②.無(wu)運動部件(jian)，無(wu)觸點、無(wu)電(dian)氣(qi)、氣(qi)動元件(jian)，無(wu)泄漏(lou)，運行安全可靠、使(shi)用壽命長；

③.勿需外力驅(qu)動，屬自力式智能(neng)調節(jie)。

五(wu)、規格型(xing)號、性能指(zhi)標

2.性能(neng)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(yi)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(kuang)

該新型液位(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。

應用新(xin)型(xing)液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)后(hou)，現場檢修(xiu)和(he)運(yun)行(xing)(xing)工作(zuo)量大(da)(da)幅(fu)度下降，節省(sheng)檢修(xiu)費用，降低(di)了(le)勞動(dong)強度，其(qi)(qi)次，由于新(xin)型(xing)液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)沒有氣動(dong)和(he)電(dian)動(dong)熱(re)工控制(zhi)(zhi)系統及(ji)復雜的(de)(de)(de)熱(re)工附(fu)屬設(she)(she)備(bei)，從而(er)減少了(le)維(wei)(wei)護(hu)人員，大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)管理水(shui)平。用戶稱其(qi)(qi)為免(mian)維(wei)(wei)護(hu)設(she)(she)備(bei)。火電(dian)廠加(jia)熱(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)常(chang)規水(shui)位(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)故障(zhang)頻繁，現場使用汽液(ye)(ye)兩相(xiang)流自調節液(ye)(ye)位(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)后(hou)上述問題得到很好地解(jie)決(jue)，節約了(le)大(da)(da)量的(de)(de)(de)能(neng)源，其(qi)(qi)經(jing)濟效(xiao)益和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益顯著(zhu)，尤(you)其(qi)(qi)經(jing)過改進、優化設(she)(she)計的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)產(chan)品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由(you)于其性(xing)能和指標遠優于SWQ-I、SWQ-II型，因此深(shen)受廣(guang)大用戶(hu)的歡迎，得到用戶(hu)的一(yi)致好評。

七、安裝與調試

1、自調節液位控制器系統(tong)安裝(zhuang)簡圖（詳見安裝(zhuang)簡圖）

注：自(zi)調節液(ye)位控制器由(you)廠家提供(gong)；其他部件由(you)用戶自(zi)備，其閥(fa)門(men)均采用閘板(ban)閥(fa)，不得用截止閥(fa)或球(qiu)閥(fa)。

2、自調節液位(wei)控制器的(de)安裝

2 安裝方向：

（1）液位控(kong)制器本體(ti)上所(suo)標“→”簡(jian)頭方向(xiang)(xiang)應與疏(shu)水(shui)流動方向(xiang)(xiang)一致。

（2）液位控制器應水(shui)平安裝。

2 安(an)裝(zhuang)位置：

（1）液位控(kong)制器安裝時應盡(jin)量(liang)(liang)靠近容器本體（使調節汽管盡(jin)量(liang)(liang)縮短(duan)）。

（2）液位控制器與主調節閥(fa)之間需通過一(yi)短管(guan)相(xiang)連，短管(guan)長度為200㎜，不能有彎頭。

2 安裝系(xi)統前不得有其它設備（如(ru)閥門、疏冷器等(deng)）。

3、主調節閥(fa)的安裝(zhuang)

2 主調(diao)節閥安裝在(zai)自調(diao)節液位(wei)控制(zhi)器之前，通過一短(duan)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(xu)是閘板閥(fa)，修正由于參數(shu)不準造成的(de)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(zha)板(ban)閥(fa)，便于流量調整的修正。閥(fa)門規格按系統壓(ya)力等(deng)級配(pei)置。

2 旁路管(guan)徑應視系統(tong)情況而(er)定，可小(xiao)于主疏水管(guan)，也(ye)可相同。

5、信號(hao)管的安裝(zhuang)

2 安裝(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(ding)貨須知

1. 用戶(hu)提(ti)供配(pei)用新型自調節液位(wei)控制(zhi)器裝置為何種設(she)備(bei)，及有關壓力(li)、溫度、出口管徑等參數。

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

3. 方位(wei)空間及系統流程(cheng)圖。