汽液兩相流

汽液兩相流自調節液位控制器

一、概述

在電力、石油和化工等企業中，有大量的容器和設備需要通過調節出口流量來達到控制液位的目的，目前所用的液位控制器大多為機械浮球式、電動式和氣動式。這幾類疏水器的執行機構動作頻繁普遍存在易卡澀、易磨損、易腐蝕、泄漏等問題，尤其是火電廠中由于加熱器的水位控制器可靠性差嚴重影響設備和系統的安全性、經濟性。安全性方面：水位控制器故障，導致加熱器長期處于無水位運行狀態，大量的汽水混合物沿著加熱器進入疏水管道，造成管子強烈振動、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：加熱器無水位運行導致大量的蒸汽串入下一級加熱器，造成機組的熱經濟性大幅度降低。由此可見，研究性能優異、可靠性高的新型液位控制器已成為液位控制領域亟待解決的關鍵問題。我公司將汽液兩相流理論與控制原理相結合，利用汽液兩相流的流動特性設計出一種全新概念的汽液兩相流自調節液位控制器。本次推出的是汽液兩相流自調節液位控制器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、汽液兩相流自調節液位控制器系統圖（詳見附圖）

三、工作原理

汽液兩相流自調節液位控制器是基于流體力學理論和控制原理，利用汽液兩相流的流動特性設計的一種全新概念的液位控制器。本液位控制器勿需外力驅動，屬自力式智能調節，需消耗少量的汽（約為排水量的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.主要特點

①.工作原理先進，概念新穎；

②.無運動部件，無觸點、無電氣、氣動元件，無泄漏，運行安全可靠、使用壽命長；

③.勿需外力驅動，屬自力式智能調節。

五、規格型號、性能指標

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。

應用新型液位控制器后，現場檢修和運行工作量大幅度下降，節省檢修費用，降低了勞動強度，其次，由于新型液位控制器沒有氣動和電動熱工控制系統及復雜的熱工附屬設備，從而減少了維護人員，大大提高了設備的運行管理水平。用戶稱其為免維護設備?；痣姀S加熱器的常規水位控制器故障頻繁，現場使用汽液兩相流自調節液位控制器后上述問題得到很好地解決，節約了大量的能源，其經濟效益和社會效益顯著，尤其經過改進、優化設計的新型產品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其性能和指標遠優于SWQ-I、SWQ-II型，因此深受廣大用戶的歡迎，得到用戶的一致好評。

七、安裝與調試

1、自調節液位控制器系統安裝簡圖（詳見安裝簡圖）

注：自調節液位控制器由廠家提供；其他部件由用戶自備，其閥門均采用閘板閥，不得用截止閥或球閥。

2、自調節液位控制器的安裝

2 安裝方向：

（1）液位控制器本體上所標“→”簡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 安裝位置：

（1）液位控制器安裝時應盡量靠近容器本體（使調節汽管盡量縮短）。

（2）液位控制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 安裝系統前不得有其它設備（如閥門、疏冷器等）。

3、主調節閥的安裝

2 主調節閥安裝在自調節液位控制器之前，通過一短管（L=200mm）連接。閥門的規格由用戶根據系統壓力等級配置。

2 必須是閘板閥，修正由于參數不準造成的誤差。

4、旁路的安裝（詳見安裝簡圖）

2 旁路閥應是閘板閥，便于流量調整的修正。閥門規格按系統壓力等級配置。

2 旁路管徑應視系統情況而定，可小于主疏水管，也可相同。

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、訂貨須知

1. 用戶提供配用新型自調節液位控制器裝置為何種設備，及有關壓力、溫度、出口管徑等參數。

2. 提供各連接系統法蘭，接管具體尺寸。

3. 方位空間及系統流程圖。