应用汽液两相流疏水调节器解决加热器无水位运行

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应用汽液两相流疏水调节器解决加热器无水位运行

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-26 20:21:09

应用汽液两相流疏水调节器解决加热器无水位运行 谷敬泽（兴泰发电有限责任公司，河北邢台054000） 摘要：邢台翔泰热电有限责任公司25MW机组加热器由于疏水器工作可靠性差，加热器水位调整困难，长期处于无水位运行。通过应用新型汽液两相流疏水调节器，有效解决了加热器无水位运行的问题，改造实践证明，新型汽液两相流疏水调节器工作可靠，维护方便，经济效益显著。 关键词：加热器；疏水器；汽液两相流；改造 1 改造前设备状况 邢台翔泰热电有限责任公司#1机组是北京重型电机厂生产的N25-35-1型25MW汽轮发电机组。机组回热系统配置一台高加、一台中加，两台低压加热器、一台除氧器。高（中）压加热器分别利用一段、二段抽汽对给水进行加热，高（中）压加热器参数如表1。表1 型号：加热面积汽侧压力水侧压力 JG-100-I（II） 180m² 1.18MPa 5.88MPa #1机组现有高加至中加、中加至低加疏水器，由于设计原因，水位不易控制，一直无法正常运行。为了防止加热器汽侧满水，运行人员经常全开旁路门，致使加热器处于无水位状态，造成本级抽汽进入下一级回热加热器，排挤了下级抽汽量，增加了高品质蒸汽的消耗，大大降低了回热循环的经济性。另外，由于疏水器无法正常工作，导致加热器长期处于低水位甚至无水位运行，蒸汽进入疏水管道和下级加热器，形成蒸汽和疏水两相流动，容积流量增加，流速增大，造成管道振动。同时，两相流动造成疏水管道、弯头和加热器钢管冲蚀减薄，多次导致管道、加热器泄漏事故，影响加热器的安全运行。因此，利用2004年#1机组大修机会，选用陕西凯特电力设备有限公司生产的新型汽液两相流疏水调节器进行改造。该装置具有如下特点： 1）调节性能优良，机组在50%--100%额定负荷变工况下运行，可实现自动连续调节，加热器水位保持稳定。 2）无机械运动部件，无电动和气动控制元件，抗干扰力强，运行安全可靠。 3）采用全封闭结构，装置密封性好。 4）系统结构简单，一次调整合格后，无须运行人员操作，机组大小修免维护。 2 汽液两相流疏水调节器工作原理及特点 汽液两相流疏水调节器是基于流体力学理论，采用汽液两相流自平衡原理，利用汽液变化的自调节特性控制容器出口液体而设计的一种新型水位控制器。摈弃了传统水位控制器的机械运动部件和电气控制系统，无须外力驱动，执行机构的动力来自本级加热器的蒸汽，所须汽量约为加热器疏水量的3‰。疏水调节器主要由传感器（信号管）和调节器两部分组成，如图1所示。传感器是

1---加热器； 2---传感器（信号管）； 3---汽阀； 4---调节器； 5---入口阀； 6---旁路阀。一根信号管，它的作用是采集、发送加热器水位信号（液相）和调节用汽量信号（汽相），进入调节器，完成常规自动控制中测量、变送、给定值设定、偏差比较、放大运算等功能。调节器由壳体、喷嘴、扩压段组成（见图2），喷嘴和扩压段组成缩放型通道。疏水进入调节器后，先在喷嘴中收缩加速，来自信号管的一定量的调节汽体由喉部缝隙进入，与疏水相互作用后流出调节阀。调节阀的作用是控制出口水量，相当于常规自动控制机构的执行机构。其调节原理是：当加热器水位上升时，传感器（信号管）内水位也随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而通过调节器中的两相流中的汽量减少，喉部有效通流面积增加，疏水量增加，加热器水位随之下降。反之亦然。在整个系统内存在一种动态平衡，从而实现加热器水位的自动控制。

1---壳体； 2---喷嘴； 3---扩压段 3 安装注意事项 1、疏水调节器安装过程中，所有管道必须保证横平竖直，并尽量保证信号管最短，弯头最少。 2、信号管在安装时必须伸出加热器的内壁5mm以上。 3、在加热器上开孔时，孔径不得小于信号管的外径，并保证信号管顶部在正常水位线10mm以下。 4 改造后的运行情况 1、加热器水位稳定现场运行实践表明，该疏水调节器投运后，当机组负荷在50%-100%范围内变动时加热器水位在50—100mm范围内波动，并能全自动调节。而且，在一次调整到位后不再需要调整，即可随机启停，大大减轻了运行人员的的操作调整工作。 2、减少了检修维护量由于新型疏水调节器无机械运动部件和电气元件，采用全封闭结构，装置密封性好。疏水器故障率大幅降低，减轻了现场检修人员的维修工作量。 3、加热器可靠性明显提高新型疏水调节器投运后，解决了加热器水位调整困难的问题，减少了高加泄漏次数，提高了高加投入率，同时还降低了疏水管道两相流冲蚀爆破的危险。 4、提高了给水温度，具有明显的节能效果加热器疏水水位的合理调整与维持，有效地提高了加热器热效率，同时还提高了高加投入率，使机组年平均给水温度提高了约3.5°C，机组的回热效率有了很大提高。 5 结论 经过一年的运行，该汽液两相流疏水调节器运行良好，调节性能优良，很好地解决了加热器水位不易维持的问题。同时，该疏水调节器还具有显著的节能效益，值得推广。参考文献 1.沈祖达，张宝林《新型液位自动控制装置机理研究》 2.董卫国，徐则民《火电厂给水加热器的运行、维护和检修》

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