汽液两相流

汽液两相流自调节液位控制器

一、概述

在电力、石油和化工等企业中，有大量的容器和设备需要通过调节出口流量来达到控制液位的目的，目前所用的液位控制器大多为机械浮球式、电动式和气动式。这几类疏水器的执行机构动作频繁普遍存在易卡涩、易磨损、易腐蚀、泄漏等问题，尤其是火电厂中由于加热器的水位控制器可靠性差严重影响设备和系统的安全性、经济性。安全性方面：水位控制器故障，导致加热器长期处于无水位运行状态，大量的汽水混合物沿着加热器进入疏水管道，造成管子强烈振动、磨损，威胁着设备的安全。例如某电厂125MW机组的一台高压加热器的疏水管路振动很大，疏水管道及弯头的严重冲刷，管壁变薄突发疏水管破裂，造成人员伤亡的重大事故。再例如一台320MW机组的高压加热器的疏水弯头，由于汽水的冲刷，在运行中破裂，带压疏水喷至电气设备上，造成发电机跳闸事故。经济性方面：加热器无水位运行导致大量的蒸汽串入下一级加热器，造成机组的热经济性大幅度降低。由此可见，研究性能优异、可靠性高的新型液位控制器已成为液位控制领域亟待解决的关键问题。我公司将汽液两相流理论与控制原理相结合，利用汽液两相流的流动特性设计出一种全新概念的汽液两相流自调节液位控制器。本次推出的是汽液两相流自调节液位控制器Ⅲ型、Ⅳ型。上述二种类型的调节性能和指标优于I、II型，更适宜目前火电机组负荷频繁变动的特点。Ⅳ型主要适用于300MW及其以上机组的卧式加热器。

二、汽液两相流自调节液位控制器系统图（详见附图）

三、工作原理

汽液两相流自调节液位控制器是基于流体力学理论和控制原理，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的液位控制器。本液位控制器勿需外力驱动，属自力式智能调节，需消耗少量的汽（约为排水量的1～2%）作为执行机构的驱动源。该控制器在火电厂加热器上的连接系统如图所示。图中传感器的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于自动调节系统中的执行机构。其调节原理是：当加热器的水位升高时，传感器内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器中两相流的汽量减少，水量增加，加热器的水位随这下降。反之亦然。由此实现了加热器水位的自动控制。

四、用途及主要特点：

1. 用途

本设备可用于锅炉的汽包、汽机的高、低加热器、蒸发器、热交换器、连续排污扩容器等诸多设备配套使用。

2.主要特点

①.工作原理先进，概念新颖；

②.无运动部件，无触点、无电气、气动元件，无泄漏，运行安全可靠、使用寿命长；

③.勿需外力驱动，属自力式智能调节。

五、规格型号、性能指标

2.性能指标

对300MW及其以上机组，负荷在100～50%范围能全自动工作，水位上下变动幅度在100mm 以内；对200MW及其以下机组，负荷在100～50%范围能全自动工作，保证水位不不报警，下有水位。对于连续排污扩容器负荷在100～50%范围能全自动工作。

六、使用情况

该新型液位控制器从98年开始投入工业性应用，现已在全国多家火电厂6～300MW机组的加热器上得到应用，并在300MW机组上取代了国外设备。经过五年实践证明，运行水位稳定、安全可靠、免维护、使用寿命长，达到了预期的效果。

应用新型液位控制器后，现场检修和运行工作量大幅度下降，节省检修费用，降低了劳动强度，其次，由于新型液位控制器没有气动和电动热工控制系统及复杂的热工附属设备，从而减少了维护人员，大大提高了设备的运行管理水平。用户称其为免维护设备。火电厂加热器的常规水位控制器故障频繁，现场使用汽液两相流自调节液位控制器后上述问题得到很好地解决，节约了大量的能源，其经济效益和社会效益显著，尤其经过改进、优化设计的新型产品SWQ-Ⅲ、SWQ-Ⅳ型，由于其性能和指标远优于SWQ-I、SWQ-II型，因此深受广大用户的欢迎，得到用户的一致好评。

七、安装与调试

1、自调节液位控制器系统安装简图（详见安装简图）

注：自调节液位控制器由厂家提供；其他部件由用户自备，其阀门均采用闸板阀，不得用截止阀或球阀。

2、自调节液位控制器的安装

2 安装方向：

（1）液位控制器本体上所标“→”简头方向应与疏水流动方向一致。

（2）液位控制器应水平安装。

2 安装位置：

（1）液位控制器安装时应尽量靠近容器本体（使调节汽管尽量缩短）。

（2）液位控制器与主调节阀之间需通过一短管相连，短管长度为200㎜，不能有弯头。

2 安装系统前不得有其它设备（如阀门、疏冷器等）。

3、主调节阀的安装

2 主调节阀安装在自调节液位控制器之前，通过一短管（L=200mm）连接。阀门的规格由用户根据系统压力等级配置。

2 必须是闸板阀，修正由于参数不准造成的误差。

4、旁路的安装（详见安装简图）

2 旁路阀应是闸板阀，便于流量调整的修正。阀门规格按系统压力等级配置。

2 旁路管径应视系统情况而定，可小于主疏水管，也可相同。

5、信号管的安装

2 安装要求：

（1）信号管的位置应在加热器正常运行时允许水位波动范围的中间位置。

（2）信号管管径须与液位控制器的进汽管管径一致，其必须水平垂直安装

（3）必须保证其尽量短，弯头尽量少，避免压损太大。在管道上加装一相同管径规格的闸阀（信号门），用于控制蒸汽流量。

八、订货须知

1. 用户提供配用新型自调节液位控制器装置为何种设备，及有关压力、温度、出口管径等参数。

2. 提供各连接系统法兰，接管具体尺寸。

3. 方位空间及系统流程图。