汽液兩相流疏水器
一、汽液兩相流疏水器概述
在火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中為了提高蒸汽系統(tǒng)的效率和保證蒸汽設(shè)備的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)盡可能地提高蒸汽的品質(zhì)。然而實(shí)際的蒸汽系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)有凝結(jié)水及空氣的存在,影響蒸汽系統(tǒng)的效率及安全。我們應(yīng)當(dāng)設(shè)法經(jīng)常地、及時(shí)地將蒸汽中的凝結(jié)水及空氣(包括其他不可凝氣體)排出來,挖掘在用設(shè)備潛力,達(dá)到節(jié)能增效的目的。在這方面國內(nèi)與國外的差距是非常大的,我國從日本三菱、日立公司進(jìn)口的機(jī)組中每臺(tái)機(jī)組約有200多只蒸汽自動(dòng)疏水器,歐美機(jī)組包括俄羅斯機(jī)組也都有較多的疏水器。而國產(chǎn)同類機(jī)組幾乎很難找到一只疏水器,在一些凝結(jié)水較多的部位采用截止閥疏水,并規(guī)定一定的時(shí)間間隔去人為操作閥門啟閉。因?yàn)闊o法判斷凝結(jié)水的具體情況,一般不是造成凝結(jié)水的積存就是造成蒸汽的浪費(fèi)。差別為什麼如此懸殊?這與日本缺乏能源資源是有關(guān)系的,以日本火電機(jī)組為例與國產(chǎn)機(jī)組比較,我們發(fā)現(xiàn)主要有以下兩個(gè)原因:
1.1與國家的能源政策和觀念有關(guān)
日本因?yàn)槿狈δ茉促Y源,能源的危機(jī)感促使日本在各個(gè)領(lǐng)域里都極為重視節(jié)能降耗。疏水器屬于節(jié)能產(chǎn)品,因此不僅其疏水器技術(shù){lx1}于歐美國家,疏水器在蒸汽系統(tǒng)上的應(yīng)用也是最廣范、數(shù)量最多的(例如河北省三河發(fā)電廠兩臺(tái)三菱300MW級(jí)機(jī)組總共裝置了近五百只疏水器),政府在疏水器之類節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用上都有具體的鼓勵(lì)政策,能源的危機(jī)感促使日本在各個(gè)領(lǐng)域里都極為重視節(jié)能降耗工作,其節(jié)能技術(shù)在世界上是處于{lx1}地位的。
我國以往的觀念是“地大物博”、“物產(chǎn)豐富”,近年來雖然在扭轉(zhuǎn)這種觀念,人們對(duì)節(jié)能逐漸有了新的認(rèn)識(shí)。但火電廠長期以來只注意安全生產(chǎn),忽略經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,致使對(duì)節(jié)能工作重視的不夠,象疏水器這樣的小東西更是無人問津。
1.2疏水器性能的認(rèn)識(shí)不到位
國內(nèi)相當(dāng)一部分人認(rèn)為“疏水器裝的越多泄漏點(diǎn)越多”。我們?cè)l(fā)現(xiàn)有的電廠把許多疏水器拆下并將疏水管口封死,原因是疏水器的泄漏已經(jīng)影響了出力。因此有些電廠寧可用截止閥或球閥來代替疏水器,謔稱自動(dòng)疏水器是“自動(dòng)漏水器”,所以國產(chǎn)機(jī)組應(yīng)用自動(dòng)疏水器較少。
二、 HY-K8汽液兩相流疏水器
HY-K8汽液兩相流疏水器是根據(jù)我公司自主開發(fā)的新一代產(chǎn)品,在基本原理的實(shí)現(xiàn)上達(dá)到了重大突破,其獨(dú)特的相變管(信號(hào)管)直接與本體連接方式、雙喉口結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)思想解決了早期產(chǎn)品液位控制jq度不高、信號(hào)不準(zhǔn)確的問題,同時(shí),降低了調(diào)節(jié)汽量,減弱了后部管線的汽蝕及振動(dòng),尤其在300MW、600MW及以上機(jī)組效果更為顯著。
液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)器和相變管構(gòu)成,調(diào)節(jié)器信號(hào)口通過相變管直接與被控制容器相連通。液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號(hào)的采樣在被控制容器內(nèi)直接采集。
調(diào)節(jié)器由汽室和閥芯構(gòu)成,閥芯是漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)。這種分段式雙喉口獨(dú)特設(shè)計(jì),使本裝置信號(hào)采集更準(zhǔn)確,控制靈敏度更高,調(diào)節(jié)幅度顯著加寬。
三、汽液兩相流疏水器工作原理
汽液兩相流疏水器經(jīng)特設(shè)的前端閥芯受阻后,進(jìn)入閥腔內(nèi)部,容器內(nèi)液位緩緩上升到相變管接口處,相變管由汽相信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嘈盘?hào)。此時(shí),前端疏水與液相管疏水混合,向特設(shè)的后端喉部流動(dòng)。(后端閥芯為控制擴(kuò)壓端)由于喉口面積設(shè)定不變,當(dāng)液位上升到所需正常水位時(shí),疏水排量{zd0};當(dāng)液位降低時(shí),用汽量信號(hào)增加,進(jìn)入調(diào)節(jié)器內(nèi)部,使喉部疏水的有效通流面積減小,疏水排出量減少,從而達(dá)到控制水位目的。調(diào)節(jié)器內(nèi)汽量的多少?zèng)Q定疏水排量的大小,而調(diào)節(jié)汽量由加熱器內(nèi)液位的高低決定,通過相變管(信號(hào)管)采集,達(dá)到調(diào)節(jié)水位目的。
四、汽液兩相流疏水器技術(shù)特性
汽液兩相流疏水器結(jié)構(gòu)不同:
原有同類產(chǎn)品是整體閥芯,HY-K8型汽液兩相流疏水器為分段式閥芯,從而進(jìn)汽方式上改小孔排列進(jìn)汽為環(huán)型進(jìn)汽,調(diào)節(jié)特性大幅度提高。
原有同類產(chǎn)品調(diào)節(jié)汽管進(jìn)入閥芯內(nèi)部的均為汽相信號(hào),HY-K8型汽液兩相流疏水器高負(fù)荷段時(shí)是液相信號(hào),低負(fù)荷時(shí)是汽相信號(hào),因而降低了調(diào)節(jié)汽量,減弱了后部管線的汽蝕及振動(dòng)。
HY-K8型汽液兩相流疏水器控制更jq
原有同類產(chǎn)品汽信號(hào)從信號(hào)筒采集,從小孔進(jìn)入調(diào)節(jié)器,環(huán)節(jié)多、阻力大,汽信號(hào)不準(zhǔn)確、信號(hào)滯后,從而影響調(diào)節(jié)器控制的jq度。
HY-K8型汽液兩相流疏水器直接在被控制容器內(nèi)采集(無信號(hào)筒),汽相與液相在混合室充分混合,減少了達(dá)到熱平衡及壓力平衡的時(shí)間,因此信號(hào)更準(zhǔn)確,調(diào)節(jié)性能更jq。
五、汽液兩相流疏水器適應(yīng)工況變化范圍更大
在滿負(fù)荷{zd0}流量時(shí),原有同類產(chǎn)品和HY-K8型汽液兩相流疏水器均能滿足生產(chǎn)要求。在低負(fù)荷小流量時(shí),原有同類產(chǎn)品進(jìn)入調(diào)節(jié)器內(nèi)的疏水壓力和氣的壓力幾乎平衡,由于小汽孔存在,衰減了汽壓,進(jìn)入閥芯內(nèi)部的汽壓略小于疏水壓力,汽信號(hào)減弱,所以阻礙疏水的作用就弱,調(diào)節(jié)性能差。
HY-K8型汽液兩相流疏水器在低負(fù)荷時(shí),由于結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,進(jìn)汽方式為環(huán)型進(jìn)汽,汽壓不受影響,進(jìn)入調(diào)節(jié)器內(nèi)的汽壓高于疏水壓力,汽信號(hào)準(zhǔn)確,阻礙疏水的作用更強(qiáng),調(diào)節(jié)性能好。而且液位波動(dòng)更小、更穩(wěn)定。
取消信號(hào)筒,改為信號(hào)管直接采集汽信號(hào),安裝更加簡單,現(xiàn)場管道布置更加簡潔。
HY-K8型汽液兩相流疏水器適用范圍擴(kuò)大,對(duì)軸封加熱器、連排擴(kuò)容器等工況不穩(wěn)定及石化、冶金企業(yè)等流量小、壓力低的設(shè)備更加合適。
六、汽液兩相流疏水器技術(shù)裝置組成
ⅰ.相變管(信號(hào)管):其作用是根據(jù)液位高低采集汽相、液相信號(hào)。
ⅱ.自調(diào)節(jié)液位控制器:是控制液位的主要設(shè)備。
ⅲ.旁路閥:為閘板閥,其作用是:修正由于參數(shù)提供不準(zhǔn)造成的誤差。
ⅳ.入口閥:為閘板閥。
ⅴ.汽閥:為閘板閥。
ⅵ.加熱器
ⅶ.連接短管
七、(一)HY-K8型汽液兩相流疏水器設(shè)計(jì)參數(shù)
{zd0}工作壓力:≤16MPa;
{zd0}工作溫度: ≤455℃;
調(diào)節(jié)汽用量:約為疏水容積流量的1-3‰;
可通流量:根據(jù){zd0}流量設(shè)計(jì)。
(二)HY—K8型汽液兩相流疏水器外型圖:
1.殼體材質(zhì)為#20鋼
2.殼體內(nèi)閥芯材質(zhì)為1Cr13

(C)HY—K8型汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量:
(一) Φ273 Dn250的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
1.6Mpa L×G×H 320×405×340 Φ=200 115
(二) Φ219 Dn200的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
1.6Mpa L×G×H 297×340×310 Φ=185 85
(三) Φ159 Dn150的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
10Mpa L×G×H 438×315×335 Φ=220 113
6.3Mpa L×G×H 418×295×345 Φ=180 94
4.0Mpa L×G×H 364×270×305 Φ=185 72
2.5Mpa L×G×H 277×270×275 Φ=185 59
1.6Mpa L×G×H 264×250×265 Φ=185 47
(四) Φ133 Dn125的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
10Mpa L×G×H 438×315×335 Φ=220 113
6.3Mpa L×G×H 418×295×345 Φ=180 94
4.0Mpa L×G×H 364×270×305 Φ=185 72
2.5Mpa L×G×H 277×270×275 Φ=185 59
1.6Mpa L×G×H 264×250×265 Φ=185 47
(五) Φ108 Dn100的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
6.3Mpa L×G×H 400×250×321 Φ=180 67
4.0Mpa L×G×H 360×235×287 Φ=165 52
2.5Mpa L×G×H 269×235×257 Φ=165 47
1.6Mpa L×G×H 264×220×225 Φ=165 38
(六) Φ89 Dn80的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
6.3Mpa L×G×H 392×210×287 Φ=180 63
4.0Mpa L×G×H 327×200×240 Φ=165 51
2.5Mpa L×G×H 256×200×214 Φ=165 45
1.6Mpa L×G×H 255×200×210 Φ=165 35
(七) Φ76 Dn65的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
6.3Mpa L×G×H 340×200×265 Φ=180 58
1.6Mpa L×G×H 234×185×205 Φ=165 28
(八) Φ57 Dn50的汽液兩相流疏水器外型尺寸及重量(kg):
壓 力 長×寬×高 尺 寸 相變管接口法蘭尺寸 重量
6.3Mpa L×G×H 367×175×243 Φ=155 39
4.0Mpa L×G×H 284×165×227 Φ=140 35
1.6Mpa L×G×H 220×165×183 Φ=140 20
HY—K8型汽液兩相流疏水器相變管選取規(guī)格如下:
(一)、正常情況:(廠方不特殊要求)
(1、)HY—K8型汽液兩相流疏水器規(guī)格為:Ф57、Ф76、Ф89、Ф108、Ф133、Ф159六種。
(2、)HY—K8型汽液兩相流疏水器規(guī)格與相變管規(guī)格統(tǒng)一如下:
Ф159汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф89
Ф133汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф76
Ф108汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф57
Ф89汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф57
Ф76汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф57
Ф57汽液兩相流疏水器,相變管選型為Ф38
(二)、非正常情況:
(1、)可根據(jù)客戶實(shí)際要求定做;
(2、)特殊定做前,需業(yè)務(wù)員或工程部人員和客戶進(jìn)行溝通,盡可能按我們的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格生產(chǎn)。
八、HY-K8汽液兩相流疏水器特點(diǎn):
ⅰ 液位自調(diào)節(jié)性能強(qiáng):
極強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力,能夠適用于調(diào)峰機(jī)組和工況變化大的設(shè)備,滿足機(jī)組負(fù)荷變化30%——{bfb},水位波動(dòng)控制在正常水位的±50mm以內(nèi)。
ⅱ 可靠性高,免維護(hù):
無機(jī)械活動(dòng)部件、無氣動(dòng)、電動(dòng)控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)原理先進(jìn),可靠性高,具有免維護(hù)的突出特點(diǎn)。
ⅲ 無泄漏,安全性高:
本裝置全密閉結(jié)構(gòu),無任何活動(dòng)泄漏點(diǎn),出廠前嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打壓和探傷等檢驗(yàn)過程。
ⅳ 壽命長:
內(nèi)芯采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料,能滿足設(shè)備長期運(yùn)行的要求,設(shè)計(jì)使用壽命10年。
ⅴ 緩解汽蝕現(xiàn)象:
液位控制穩(wěn)定,大大緩解了管道內(nèi)汽蝕和振動(dòng)現(xiàn)象。
ⅵ 易安裝:
本裝置無需電氣控制系統(tǒng),系統(tǒng)簡化,便于現(xiàn)場安裝。
ⅶ 適用性強(qiáng):
對(duì)于工況變化較大,流量較大的各類換熱、擴(kuò)容設(shè)備均可適用
九、汽液兩相流疏水器的正確選擇
選擇疏水器時(shí),不能單純從{zd0}排放量選擇,應(yīng)特別注意:“絕不允許只根據(jù)管徑大小來套用疏水器” 。而必須根據(jù)疏水器選擇原則并結(jié)合凝結(jié)水系統(tǒng)的具體情況來選用。一般情況下,應(yīng)按以下三個(gè)方面選用。
首先根據(jù)加熱設(shè)備和對(duì)排出凝結(jié)水的要求,選擇確定疏水器的型式。
對(duì)于要有最快的加熱速度,加熱溫度控制要求嚴(yán)的加熱設(shè)備,需保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水,只要有水就得排,則選擇能排飽和水的機(jī)械型疏水器為{zh0}。因?yàn)樗怯兴团诺氖杷鳎芗皶r(shí)xc設(shè)備中因積水造成的不良后果,迅速提高和保證設(shè)備所要求的加熱效率。
對(duì)于有較大的受熱面,對(duì)加熱速度、加熱溫度控制要求不嚴(yán)的加熱設(shè)備,可以允許積水,如:蒸汽采暖疏水、工藝伴熱管線疏水等。則應(yīng)選用熱靜力型疏水器為{zh0}。
對(duì)于中低壓蒸汽輸送管道,管道中產(chǎn)生的凝結(jié)水必須迅速wq排除,否則易造成水擊事故。蒸汽中含水率提高,使蒸汽的溫度降低,滿足不了用汽設(shè)備工藝要求。因此,中低壓蒸汽輸送管道選用機(jī)械型疏水器為{zh0}。
十、結(jié)束語
近些年來國內(nèi)火電站的運(yùn)行和管理水平在不斷提高,但是距國外先進(jìn)國家尚存在著一定的差距,特別是在節(jié)能方面。蒸汽是火電站的功能傳遞的最主要載體,如何提高蒸汽的品質(zhì)、提高蒸汽的熱效率,是“革新挖潛”、“節(jié)能增效”的有效途徑。蒸汽自動(dòng)疏水器對(duì)于蒸汽系統(tǒng)是必不可缺的,因此,進(jìn)一步了解疏水器、正確選擇和應(yīng)用疏水器,對(duì)技術(shù)人員及管理者都有非常現(xiàn)實(shí)的意義。
雖然在老機(jī)組改造、新建、擴(kuò)建工程中選用TLV閥需花費(fèi)大量資金,但據(jù)國外有關(guān)資料對(duì)設(shè)置疏水器的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明,一般在半年內(nèi)的節(jié)能效益可以收回投資疏水器的全部費(fèi)用,因此,可以說在蒸汽系統(tǒng)上設(shè)置疏水器實(shí)際上是一項(xiàng)高回報(bào)的投資行為。
在石化、化工、紡織、輕工、電力等行業(yè),都大量地使用蒸汽。及時(shí)排除蒸汽系統(tǒng)中的凝結(jié)水、減少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用設(shè)備的熱效率等問題。得到了各門的普遍重視,蒸汽疏水器就是解決這些問題的主要裝置。疏水器也稱疏水閥,也稱自動(dòng)排液器,它是用在蒸汽加熱設(shè)備或蒸汽輸送管網(wǎng)上,起自動(dòng)阻汽排水作用的裝置。汽液兩相流疏水器。

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