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汽液兩相流自調節液位控制閥在電廠中的應用

發布時間:2019-11-13 瀏覽量:1904

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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