应用汽液两相流技术控制加热器水位.doc

汽液两相流自调节水位控制器在大坝发电厂的应用 宁夏大坝发电厂 齐殿全 （邮编 751607） [摘 要] 应用汽液两相流自调节水位控制器控制电厂加热器水位，效果优异，经济性好，安全可靠，结构简单，一般无须操作和维护，具有很好的推广应用价值。 [关键词] 汽液两相流自调节水位控制器 加热器 水位 应用 前 言 目前电厂中使用的加热器水位调节装置，多数采用基地式气动调 节仪和调节阀。在这些加热器的水位控制方面，普遍存在着因执行机构动作频繁、易磨损、易锈蚀而发生卡涩故障，使水位失控，发生加热器满水解裂或无水位运行，并且经常会出现加热器水位波动大等问题，严重影响加热器和回热系统的安全、经济运行。为了解决上述问题，宁夏大坝发电厂采用了西安交通大学研制的汽液两相流自调节水位控制器。该装置构思新颖，工作原理先进，体积小，结构和系统简单。在大坝发电厂投运的实践证明，该水位控制器自调节能力强，可保证加热器水位稳定、无泄漏和安全可靠，大幅度减少了维护工作量，免除了原疏水调节器热工部件的维护工作，取得了明显的经济效益。 Ⅰ 汽液两相流自调节水位控制器的工作原理 汽液两相流自调节水位控制器是基于流体力学理论，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的水位控制器，该水位控制器不需外力驱动，属自力式智能调节。该水位控制器由调节器和传感器两部份组成，传感器可以是经过计算单独做好的安装在加热器筒体外部（我们称之为外置式传感器），也可以是经过计算后以一根带弯头的信号管伸入加热器筒体内部水位以下来代替（我们称之为内置式传感器）。它和加热器的连接系统见图1。 1 6 2 δ 4 3 4 3 5 5 a 传感器外置式 b 传感器内置式 1 — 加热器 2 — 传感器 3 — 闸板阀 4 — 调节器 5 — 旁路阀 6 — 信号管 图1 汽液两相流自调节水位控制器与加热器的连接系统图 传感器的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于自动调节器的执行机构。汽液两相流自调节水位控制器的调节原理是：当加热器的水位上升时，传感器内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器中两相流的汽量减少、水量增加，加热器的水位随之下降。反之亦然。由此实现了加热器水位的自动控制。 传感器的结构如图2所示： 接至调节器 信号管 接至加热器汽侧 内部取样管 加热器水位线 接至加热器水侧 a 传感器内置式 b 传感器外置式 图 2 传感器 外置式传感器的上部水平支管与加热器汽侧相连，下部支管与加热器疏水侧相连，内部的取样管与顶部的联络管相通。传感器顶部的联络管将传感器内的工作汽源和信号传给调节器。内置式传感器要比外置式传感器系统上简单得多，它只是将一根带弯头的信号管伸入加热器筒体内部，弯头的平口要保证与加热器液面平行，并保证与液面有一间隙δ（δ一般为负值）。传感器的作用是发送水位信号和变送调节用汽量，完成常规自动控制装置中的测量、变送、给定值设定、偏差比较、放大运算功能。当加热器内的水位上升时，传感器内感受的水位随之上升，这时取样管与水面的间隙δ减小，完成了信号的偏差比较。由于间隙δ的减小使蒸汽流动阻力增大（相当于放大运算功能），将使传感器发送的调节汽量减小，反之增大。 调节器的结构如