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    汽液兩相流疏水器/汽液兩相流自調節液位控制器

      汽液兩相流疏水器/汽液兩相流自調節液位控制器

      發布日期:2020-08-10 12:20 瀏覽量: 分享到:
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      ? 一、概述
      ????在電力、化工、石油、冶金等企業中有大量的換熱及擴容設備需要通過調節出口流量來控制液位,目前所用的產品大多為機械浮球式、電動式和氣動式。這些產品不僅成本高,控制復雜,而且執行機構動作頻繁,普遍存在易卡澀、 易磨損、 易汽蝕、易泄漏等問題。導致故障率高,維護費用大,對設備的安全經濟運行造成重大影響??梢?,性能優異、 可靠性高的自調節液位控制裝置是企業提高經濟性和安全性的迫切需要的產品。
      ??? 以往類似的設備大多是調節妥協,靈敏度不強,誤差率大等缺點,有的不得已改為手動,增大勞動強度。給設備的經濟性、安全性帶來了嚴重影響。有的發生失控現象給運行人員造成操作不便,給機組運行造成嚴重威脅,造成的經濟損失也相當大。
      ??? 汽液兩相流自調節液位控制裝置具有液位控制能力強、可靠性高、 免維護、 壽命長等特點,是傳統疏水控制設備的更新換代產品。 可以廣泛應用于電力系統的高、 低壓加熱器、軸封加熱器、熱網加熱器、鍋爐連排等設備及冶金、 石油、 化工等企業的熱交換設備和擴容器,能夠徹底解決發電廠300MW、600MW及以上機組以及石油、化工行業相關設備的液位控制難題。

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      二、用途
      ??? 該新型汽液兩相流液位自調節控制器可用于:火電廠中的高,低壓加熱器,熱交換器,軸封加熱器,高,低壓連續排污擴容器等。
      ??新型汽液兩相流自調節液位控制器是基于流體力學理論,利用汽液兩相流的流動特性設計的一種新型水位控制裝置。該裝置由于無機械運動部件和電氣,氣動元件。因而從根本上克服了常規水位計的固有缺陷,其可靠性安全性尤為突出,優于國內外同類產品,為國內首創達到國際先進水平。該裝置體積小,布件少,結構和系統簡單。安裝容易基本不需要維護。 汽液兩相流液位控制器是在前三代的基礎上為解決以往應用過程中所存在的問題而研制的。和前幾代產品相比在技術性能上有了的突破,克服了已往穩定性差以及調節控制范圍小,尤其是低負荷調節控制能力差的缺點。新型裝置的最大特點是:調節幅度更大,適應變工況能力更強,水位保持更穩定。? 汽液兩相流自調節液位控制裝置,突破了原有技術的局限性,已廣泛用于電力行業中的600MW、300MW、200MW及以下機組的高、低壓加熱器、軸封加熱器、鍋爐連排、熱網加熱器等需要水位控制的設備。性能優越、技術先進、品質優良、水位控制準確且免維護,成本低,是替代傳統液位裝置的首選產品。
      三、汽液兩相流產品規格型號

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      ??? 1?液位自調節穩定。由于該裝置可實現機組各工況下液位自動連續調節,故液位處于相對穩定狀態。
      ??? 2?安全可靠性高。無任何機械活動部件及電動傳動控制系統,可靠性,安全性尤為突出。
      ??? 3?壽命長。閥芯采用優質不銹鋼材料,高溫下耐腐蝕,可滿足設備長期運行。
      ??? 4?免維護。一經安裝使用基本無需維護.
      五、構造及工作原理?  
      構造:該裝置由傳感器 (信號筒﹚和控制裝置兩部分構成。
      傳感器的作用:發送容器內水位信號和變送調節用汽或液體量。
      控制裝置:控制容器內的水位。
      工作原理:當加熱器的水位上升時,液位傳感器發送容器內氣量減少信號,使流過控制裝置的汽量減少,出口疏水量增大,加熱器內的水位隨之下降。反之亦然。由此實現了加熱器水位的自動控制。

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      六、安裝與調試
      1?.傳感器須垂直,上部支管與加熱器汽平衡管連接。下部與加熱器水平衡管連接。? 
      2 .汽平衡管在連接時應高于加熱器警戒水位。水平衡管在加熱器上的連接應低于最低水位。? 
      3.?調節裝置最好水平放置,情況特殊的亦可垂直放置 .
      七、定貨須知
      ??? 1、加熱器蒸汽壓力( MPa ):
      2、加熱器蒸汽溫度( ℃ ):
      3、加熱器蒸汽流量( t/h ):
      4、 加熱器疏水量(最大時 t/h ):
      5、 加熱器疏水管直徑( mm ):
      6、 末級高加疏水至除氧器高度( m ):
      7、 除氧器壓力( MPa ):
      ★產品優點
      1、運行實踐表明,汽液兩相流水位自動控制裝置投運后自調節能力強,當機組負荷在100%~60%范圍內變化時,加熱器水位波動值為50~100mm,并能全自動工作,保證水位上不報警,下有水位。而且,調試操作簡單方便,一次調整到位后再不需進一步調整,可做到不用操作隨機啟停,減輕了運行人員的維護管理工作量。
      2、可靠性明顯提高
      由于汽液兩相流水位自動控制裝置同原水位調節器相比,無機械運行部件和電氣、氣動控制元件,因此水位器的故障率大幅度降低,減輕了現場檢修人員的維護工作量,使用壽命長。由于新型水位器是全密封裝置,因此無泄漏且安全可靠。原有水位調節器的熱工控制系統和裝置全部取消,免除了熱工人員的維護管理。
      3、提高經濟效益
      某電廠200MW機組6#機改造前給水溫度(2004年下半年平均值)為234.4℃,改造后給水溫度(2005年下半年平均值)為239.6℃,給水溫度上升5.2℃。根據200MW機組熱力計算結果;給水溫度每升高10℃,影響煤耗2.0g/kw·h。若扣除負荷因素,下半年發電量4.5億kw·h,則下半年節約標準煤450t,全年按9.0億kw·h發電量計算,則全年節約標準煤900t。改造后經濟效益十分明顯。
      ZTQ型自調節液位控制裝置
      在電力、化工、石油、冶金等企業中,有大量的換熱及擴容設備需要通過調節出口流量來控制液位,目前所用的產品大多為機械浮球式、電動式和氣動式。這些產品不僅成本高,控制復雜,而且執行機構動作頻繁,普遍存在易卡澀、易磨損、易汽蝕、易泄漏等問題。導致故障率高,維護費用大,對設備的安全經濟運行造成重大影響??梢?,性能優異、可靠性高的自調節液位控制裝置是企業提高經濟性和安全性的迫切需要的產品。
      連云港市泰格電力設備有限公司在多年實踐基礎上推出的ZTQ系列自調節液位控制裝置,具有液位控制能力強、可靠性高、免維護、壽命長等特點,是傳統疏水控制設備的更新換代產品。DH-Kx型系列產品,是公司基于自主知識產權ZL 002 26212.6專利技術設計的最新一代自調節液位控制裝置,可以廣泛應用于電力系統的高、低壓加熱器、軸封加熱器、熱網加熱器、鍋爐連排等設備及冶金、石油、化工等企業的熱交換設備和擴容器,能夠徹底解決發電廠300MW、600MW及以上機組以及石油、化工行業相關設備的液位控制難題。
      工作原理
      ZTQ型自調節液位控制裝置,基于“汽液兩相流”原理,摒棄了傳統的浮球式、氣動式、電動式液位控制設備的缺點,自動調節容器出口液體的流量,從而達到更為穩定的液位。其基本原理是:疏水由閥體入口相變管(信號管)根據液位高低采集汽相、液相信號直接進入閥腔,與疏水混合后流經特定設計的喉部。當液位上升時,汽相信號減少,因而疏水流量增加;當液位下降時,汽相信號增加,減少喉部有效通流面積,疏水流量降低,達到有效阻礙疏水的目的。
      設計參數
      1.最大設計工作壓力:≤16MPa;
      2.最大設計工作溫度: ≤540℃;
      3.調節汽用量:約為疏水容積流量的3%。
      ZTQ產品十大優點
      1)自主知識產權。
      2)高科技、高品質。
      3)液位自調節性能強,適用性強。
      4)無泄漏,免維護。
      5)安全性高:無機械活動部件、無氣動、電動控制系統,設計原理先進,出廠前嚴格按國家標準進行打壓和探傷等檢驗過程。
      6)緩解汽蝕及震動現象:液位控制穩定,大大緩解了管道內汽蝕和振動現象。
      7)系統簡化,便于安裝:本裝置無需電氣控制系統,系統簡化,便于現場安裝。
      8)防腐性能好。
      9)特殊材質,壽命長。
      10)使用范圍廣,適應性強。

       

      1 問題的提出
      ????? 宏鑫熱電廠2#機原低加疏水系統運行很不正常,尤其兩臺低加疏水泵,損壞頻繁,有時同時出現故障,對安全生產及經濟運行影響很大,如圖1所示:?

      原系統設計要求3#低壓加熱器疏水經疏水調節門分兩路,一路直接通往2#機凝汽器,另一路疏水導入2#低壓加熱器,會同2#低壓加熱器疏水經低加疏水泵送至高壓除氧器,而1#低壓加熱器的疏水直接導人凝汽器熱水井中,該系統在運行調整中經常出現問題,突出表現在以下幾個方面:
      (1)通常情況下,2#、3#低壓加熱器的疏水要靠低加疏水泵送至高壓除氧器,疏水量由低加疏水泵的出口調節門控制,當調節門節流量大時,泵的出口壓力高,經常會造成出口段各池漏點漏泄,加熱器汽側水位升高影響加熱器的換熱效率;當低加疏水泵出口調節門節流量小時,將會造成加熱器汽側水位低或無水位運行,使低加疏水泵汽化,造成疏水泵損壞。
      (2)由于低加疏水泵出口調整門是電動機械傳動,線性度不好,調節系統滯后,調節品質差,不能實現該系統自動調節,其運行的穩定性、可靠性沒有保障,造成疏水泵軸向串動大,電流晃動大,軸承經常性損壞,疏水管道振動頻繁,嚴重時會造成疏水泵出、人口段與泵體斷裂,增大了維護工作量。
      (3)由于該低加疏水系統不能實現自調節,實際運行中的水位難以控制,運行人員操作頻繁,影響該系統及整個機組的安全平穩運行。
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      2 應用汽液兩相流自調節液位控制器的可行性
      鑒于以上原因,對低加疏水系統進行了認真的分析,明確了由于低加疏水水位波動大、自調節能力差是造成低加疏水泵損壞頻繁的主要原因。通過對低加疏水系統的綜合分析認為,該系統必須能夠將低壓加熱器汽側的疏水順利的導出,保證低壓加熱器的安全、經濟運行,同時又要保證運行中的加熱器汽側保持一定的水位。這就要求該系統要有進行水位自調節的設備,且該設備具有良好的自調節能力,可根據低壓加熱器水位的高低實現自動調節。根據該加熱器設備廠家提供的資料.?? 3#低加蒸汽入口壓力為0.42MPa,2#低加蒸汽入口壓力為0.14MPa,均為正壓,其疏水也為正壓,1#低加蒸汽入口壓力為0.067MPa,均高于凝汽器的正常工作壓力-0.092~-0.096MPa,從理論上疏水可以導至凝汽器,但需加裝疏水器防止蒸汽進入凝汽器。
      由于傳統的浮球式、汽動式、電動式疏水器自調節能力差,靈敏度低。不能保證加熱器水位在一個穩定的范圍內自動調節,因此不適于用于低壓加熱器疏水調節,通過對“汽液兩相流自調節液位控制閥"工作原理的分析我們發

      現。該控制閥采用“汽液兩相流"原理,可自動調節加熱器出口液體的流量,從而使加熱器達到相對穩定的液位。如圖2所示:
      當加熱器液位較低時,疏水由疏水閥入口進入,調節汽由進汽口進入閥體,在閥體內部疏水與調節汽混合,一同流向閥體的喉部,由于閥體喉部的截面積不變,疏水的有效通流面積將相應減少,使疏水水量降低,從而達到阻礙疏水的作用。而當加熱器水位較高時,調節汽入口管充滿疏水,不能阻礙疏水的正常導出,使加熱器水位迅速降低,保證了加熱器在規定的范圍內自動調節。

      ? 如圖3所示,該疏水閥的優點就是利用加熱器本身的水位信號作為反饋信號,實現對疏水量的自動調節,從而保證加熱器水位在設定的范圍內變化,同時該控制閥不需要電力驅動,在保證安全生產經濟運行的同時,節約了大量的人力、物力和電能。因此,我們認為在2#機低加疏水系統中加“汽液兩相流自調節液位控制閥",完全可以實現對低壓加熱器水位的高低實現自動調節。
      3 低加疏水系統的自調節控制的實現
      應用“汽液兩相流自調節液位控制器"對低加疏水系統進行改造,需要對原有的低壓加熱器疏水系統進行完善,以滿足“汽液兩相流自調節液位控制閥"的工作需要,同時使低加疏水系統更趨合理。取消了低加疏水系統原有的2臺低加疏水泵、疏水調節門及部分疏水管路,加裝了低加水位信號管、汽液兩相流自調節液位控制器,對低加疏水管路進行部分更改,為保證系統的平穩運行及事故狀態下的在線檢修,在低加疏水系統中還加裝了旁路系統,經過改造后的低加疏水系統在投入運行后自調節能力可靠,低壓加熱器疏水水位在設定的范圍內實現自動調節,整個低加疏水系統運行平穩。???

      4 經濟效益分析
      (1)原疏水系統的疏水泵在運行過程中經常會出現汽化,嚴重損壞疏水泵的工況,維護量非常大,檢修費用高,浪費了大量的人力、物力、財力,該為汽液兩相流白調節控制后,保證了低壓加熱器的正常運行,且工作穩定可靠,2002年4月系統改造后至2002年11月,沒有出現一次維護,大大減少了檢修工作量和維護費用,預計年可節約維護費5×104元。
      (2)原兩臺低加疏水泵電機為22kW,機組的年運行小時數在7500h左右,機組運行時按只運行一只疏水泵計算,年可節約電量165000kW,折合人民幣6×104元。
      (3)低加疏水系統改為汽液兩相流自調節控制器后,減少了現場的泡、冒、滴、漏,提高了低壓加熱器的投入率,提高機組運行的經濟性和可靠性。

       

      我公司擁有自主知識產權的除氧器改造多項專利

      {專利號:ZL2018 2 1223847.6;

      ZL2019 2 1016318.3;

      ZL2019 2 0500744.8;

      ZL2019 2 1008569.7;}


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      液位自調節性能強,適用性強

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      使用范圍廣,適應性強

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      系統簡化,便于安裝:本裝置無需電氣控制系統,系統簡化,便于現場安裝

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      無機械活動部件、無氣動、電動控制系統,設計原理先進

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      液位控制穩定,大大緩解了管道內汽蝕和振動現象

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      無泄漏,免維護

       

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