新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器在電廠中的應(yīng)用?
一、新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器改造前設(shè)備運(yùn)行狀況
樟洲發(fā)電廠4號(hào)機(jī)組是哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300-150型400MW汽輪機(jī)組,機(jī)組回?zé)嵫h(huán)配2臺(tái)高壓加熱器5臺(tái)低壓加熱器、2臺(tái)除氧器。高、低壓加熱器所用疏水器為電動(dòng)式水位調(diào)節(jié)器,其工作原理是把加熱器中疏水水位變化的信號(hào)輸入調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進(jìn)行綜合后控制執(zhí)行器動(dòng)作,通過(guò)閥門通道的開大或關(guān)小調(diào)節(jié)疏水流量，達(dá)到控制加熱器水位的目的。
與目前傳統(tǒng)的浮子式新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器及氣動(dòng)式水位調(diào)節(jié)器相似，電動(dòng)式水位調(diào)節(jié)器運(yùn)行1-2年后，由于機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁，經(jīng)常造成卡澀、泄漏無(wú)水位運(yùn)行、疏水管道沖蝕嚴(yán)重等問題。
新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器不能正常運(yùn)行，導(dǎo)致加熱器長(zhǎng)期低水位甚至無(wú)水位運(yùn)行，給設(shè)備帶來(lái)一系列安全、經(jīng)濟(jì)性的問題。
在經(jīng)濟(jì)性方面，當(dāng)加熱器水位調(diào)節(jié)器出故障時(shí)，本級(jí)加熱器疏水自流到下一級(jí)加熱器，與此同時(shí)大量的蒸汽串入下一級(jí)加熱器汽化放熱，對(duì)該加熱器的回?zé)岢槠哂小芭艛D。作用，從而減少了低一級(jí)加熱器的抽汽量，而多耗了高一級(jí)加熱器品質(zhì)較高的回?zé)岢槠?使得蒸汽未能得到充分利用，造成機(jī)組回?zé)嵫h(huán)的整體熱經(jīng)濟(jì)性大幅度降低。而且，大量的汽水混合物進(jìn)入除氧器，使得除氧器的溫度、壓力難以調(diào)整控制。
在安全性方面，水位調(diào)節(jié)器故障導(dǎo)致加熱器長(zhǎng)期處于低水位運(yùn)行狀態(tài)，蒸汽進(jìn)入疏水管道，形成蒸汽和疏水的兩相流動(dòng)。(在水住過(guò)低的情況下，疏水在流動(dòng)過(guò)程中也很容易因壓損而造成疏水在管道內(nèi)“閃蒸”，同樣形成汽水兩相流)容積流量增大，流連也增大，造成疏水管道帶汽振動(dòng)。連云港市神美公司生產(chǎn)新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器和除氧器，提供該廠400MW機(jī)組靠除氧器的一級(jí)高壓加熱器，由于其疏水引入除氧器的管路很長(zhǎng)，在疏水器改造以前，一直存在管道振動(dòng)大的問題，雖然多次進(jìn)行管路、閥門和支吊架的改造也不能解決，威脅著設(shè)備的安全。
二、新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器原理及特點(diǎn)：
汽液兩相流自調(diào)節(jié)疏水器是基于流體力學(xué)理論，利用汽液兩相流的流動(dòng)特性設(shè)計(jì)的一種新型疏水器。它無(wú)需外力驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源來(lái)自本級(jí)加熱器的蒸汽，所需蒸汽量約為加熱器疏水量的1%-2%.
自調(diào)節(jié)疏水器主要由傳感變送器和主調(diào)節(jié)器兩部分組成，如圖1所示、傳感變送器的作用是發(fā)送水位信號(hào)和變送調(diào)節(jié)用汽量，完成常規(guī)自拉制裝置中的測(cè)量變送、給定值設(shè)定、偏差比較、放大運(yùn)算功能。主調(diào)節(jié)器的作用是控制出口水量,相當(dāng)于常規(guī)自動(dòng)控制裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其調(diào)節(jié)原理是當(dāng)加熱器1的水位上升時(shí)，傳感變送器(信號(hào)筒)2內(nèi)的水位隨之上升，發(fā)送的調(diào)節(jié)汽量減少，因而流過(guò)主調(diào)節(jié)器5中兩相流的汽量減少，水量增加，加熱器1的水位隨之下降。反之亦然。由此實(shí)現(xiàn)了加熱器水位的自動(dòng)控制。
該產(chǎn)品無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件無(wú)機(jī)械及電氣傳動(dòng)裝置無(wú)泄漏可靠性好，不受外界干擾，抗干擾能力強(qiáng)，安全性能高D可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)自調(diào)節(jié)能力強(qiáng),液位相對(duì)穩(wěn)定;無(wú)需外力驅(qū)動(dòng)，1,加熱器2.傳感變送器3.調(diào)節(jié)汽網(wǎng)屬自力式智能調(diào)節(jié)。據(jù)4.調(diào)節(jié)網(wǎng)5.主調(diào)節(jié)器6.旁路調(diào)節(jié)網(wǎng)資料介紹，該產(chǎn)品適用圖1汽液兩相流自調(diào)節(jié)于電力行業(yè)的高，低壓疏水器系統(tǒng)示意圖加熱器，連續(xù)排污擴(kuò)容器、生水加熱器、熱網(wǎng)加熱器等壓力容器的水位控制。同時(shí)適用于石油、化工和鋼鐵冶金等部門的各類容器的液位控制。
三、新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器改造情況介紹
2018年初我廠對(duì)4號(hào)機(jī)高壓加熱器疏水系統(tǒng)（高加疏水器）進(jìn)行了改造。由該產(chǎn)品生產(chǎn)廠家提供信號(hào)筒及主調(diào)節(jié)器，其余管道和閥門(閘閥)由用戶自備。原有水位調(diào)節(jié)器的熱工控制系統(tǒng)和裝置全部取消。
安裝時(shí)高加疏水器信號(hào)簡(jiǎn)汽側(cè)均從原調(diào)整閥汽側(cè)引入口接入，水側(cè)均取自疏水管，信號(hào)簡(jiǎn)重直安裝。利用原新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器作為旁路調(diào)節(jié)網(wǎng)。
安裝后在機(jī)組最大負(fù)荷和最低負(fù)荷下分別對(duì)調(diào)節(jié)汽園、旁路調(diào)節(jié)網(wǎng)、調(diào)節(jié)閥等進(jìn)行整定。一次調(diào)整到位后再不需進(jìn)一步調(diào)整，可做到不用操作隨機(jī)啟停。
四、新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器改造后運(yùn)行情況加熱器水位穩(wěn)定：
從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)踐表明，該種新型汽液兩相流自動(dòng)調(diào)節(jié)疏水器投運(yùn)后自調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在100%-60%范圍內(nèi)變化時(shí)，加熱器水位波動(dòng)值為50~100mm，并能全自動(dòng)工作，保證水位上不報(bào)警，下有水位。
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