汽液兩相流自調節液位控制閥在電廠中的應用
1 問題的提出
宏偉熱電廠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。
2 應用汽液兩相流自調節液位控制閥的可行性
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閥”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閥，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。
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