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汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥在電廠中的應(yīng)用

發(fā)布于:2019/11/13 9:23:55 點(diǎn)擊量:171

汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥在電廠中的應(yīng)用
    1 問(wèn)題的提出
      宏偉熱電廠2#機(jī)原低加疏水系統(tǒng)運(yùn)行很不正常,尤其兩臺(tái)低加疏水泵,損壞頻繁,有時(shí)同時(shí)出現(xiàn)故障,對(duì)安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響很大,如圖1示:                                    


       原系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求3#低壓加熱器疏水經(jīng)疏水調(diào)節(jié)門分兩路,一路直接通往2#機(jī)凝汽器,另一路疏水導(dǎo)入2#低壓加熱器,會(huì)同2#低壓加熱器疏水經(jīng)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(dǎo)人凝汽器熱水井中,該系統(tǒng)在運(yùn)行調(diào)整中經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題,突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(diào)節(jié)門控制,當(dāng)調(diào)節(jié)門節(jié)流量大時(shí),泵的出口壓力高,經(jīng)常會(huì)造成出口段各池漏點(diǎn)漏泄,加熱器汽側(cè)水位升高影響加熱器的換熱效率;當(dāng)?shù)图邮杷贸隹谡{(diào)節(jié)門節(jié)流量小時(shí),將會(huì)造成加熱器汽側(cè)水位低或無(wú)水位運(yùn)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(diào)整門是電動(dòng)機(jī)械傳動(dòng),線性度不好,調(diào)節(jié)系統(tǒng)滯后,調(diào)節(jié)品質(zhì)差,不能實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié),其運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性沒(méi)有保障,造成疏水泵軸向串動(dòng)大,電流晃動(dòng)大,軸承經(jīng)常性損壞,疏水管道振動(dòng)頻繁,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成疏水泵出、人口段與泵體斷裂,增大了維護(hù)工作量。
      (3)由于該低加疏水系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)自調(diào)節(jié),實(shí)際運(yùn)行中的水位難以控制,運(yùn)行人員操作頻繁,影響該系統(tǒng)及整個(gè)機(jī)組的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

      2 應(yīng)用汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥的可行性
      鑒于以上原因,對(duì)低加疏水系統(tǒng)進(jìn)行了認(rèn)真的分析,明確了由于低加疏水水位波動(dòng)大、自調(diào)節(jié)能力差是造成低加疏水泵損壞頻繁的主要原因。通過(guò)對(duì)低加疏水系統(tǒng)的綜合分析認(rèn)為,該系統(tǒng)必須能夠?qū)⒌蛪杭訜崞髌麄?cè)的疏水順利的導(dǎo)出,保證低壓加熱器的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,同時(shí)又要保證運(yùn)行中的加熱器汽側(cè)保持一定的水位。這就要求該系統(tǒng)要有進(jìn)行水位自調(diào)節(jié)的設(shè)備,且該設(shè)備具有良好的自調(diào)節(jié)能力,可根據(jù)低壓加熱器水位的高低實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。根據(jù)該加熱器設(shè)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(dǎo)至凝汽器,但需加裝疏水器防止蒸汽進(jìn)入凝汽器。
      由于傳統(tǒng)的浮球式、汽動(dòng)式、電動(dòng)式疏水器自調(diào)節(jié)能力差,靈敏度低。不能保證加熱器水位在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié),因此不適于用于低壓加熱器疏水調(diào)節(jié),通過(guò)對(duì)“汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥”工作原理的分析我們發(fā)現(xiàn)。該控制閥采用“汽液兩相流”原理,可自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱器出口液體的流量,從而使加熱器達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的液位。如圖2所示:

 
      當(dāng)加熱器液位較低時(shí),疏水由疏水閥入口進(jìn)入,調(diào)節(jié)汽由進(jìn)汽口進(jìn)入閥體,在閥體內(nèi)部疏水與調(diào)節(jié)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(yīng)減少,使疏水水量降低,從而達(dá)到阻礙疏水的作用。而當(dāng)加熱器水位較高時(shí),調(diào)節(jié)汽入口管充滿疏水,不能阻礙疏水的正常導(dǎo)出,使加熱器水位迅速降低,保證了加熱器在規(guī)定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

 
      如圖3所示,該疏水閥的優(yōu)點(diǎn)就是利用加熱器本身的水位信號(hào)作為反饋信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)疏水量的自動(dòng)調(diào)節(jié),從而保證加熱器水位在設(shè)定的范圍內(nèi)變化,同時(shí)該控制閥不需要電力驅(qū)動(dòng),在保證安全生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí),節(jié)約了大量的人力、物力和電能。因此,我們認(rèn)為在2#機(jī)低加疏水系統(tǒng)中加“汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥”,完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓加熱器水位的高低實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

      3 低加疏水系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)控制的實(shí)現(xiàn)
      應(yīng)用“汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥”對(duì)低加疏水系統(tǒng)進(jìn)行改造,需要對(duì)原有的低壓加熱器疏水系統(tǒng)進(jìn)行完善,以滿足“汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥”的工作需要,同時(shí)使低加疏水系統(tǒng)更趨合理。取消了低加疏水系統(tǒng)原有的2臺(tái)低加疏水泵、疏水調(diào)節(jié)門及部分疏水管路,加裝了低加水位信號(hào)管、汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制閥,對(duì)低加疏水管路進(jìn)行部分更改,為保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行及事故狀態(tài)下的在線檢修,在低加疏水系統(tǒng)中還加裝了旁路系統(tǒng),經(jīng)過(guò)改造后的低加疏水系統(tǒng)在投入運(yùn)行后自調(diào)節(jié)能力可靠,低壓加熱器疏水水位在設(shè)定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),整個(gè)低加疏水系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。
      4 經(jīng)濟(jì)效益分析
      (1)原疏水系統(tǒng)的疏水泵在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)汽化,嚴(yán)重?fù)p壞疏水泵的工況,維護(hù)量非常大,檢修費(fèi)用高,浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力,該為汽液兩相流白調(diào)節(jié)控制后,保證了低壓加熱器的正常運(yùn)行,且工作穩(wěn)定可靠,2002年4月系統(tǒng)改造后至2002年11月,沒(méi)有出現(xiàn)一次維護(hù),大大減少了檢修工作量和維護(hù)費(fèi)用,預(yù)計(jì)年可節(jié)約維護(hù)費(fèi)5×104元。
      (2)原兩臺(tái)低加疏水泵電機(jī)為22kW,機(jī)組的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在7500h左右,機(jī)組運(yùn)行時(shí)按只運(yùn)行一只疏水泵計(jì)算,年可節(jié)約電量165000kW,折合人民幣6×104元。
      (3)低加疏水系統(tǒng)改為汽液兩相流自調(diào)節(jié)控制后,減少了現(xiàn)場(chǎng)的泡、冒、滴、漏,提高了低壓加熱器的投入率,提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

 


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