汽液两相流自调节液位控制阀在电厂中的应用
1 问题的提出
宏伟热电厂2#机原低加疏水系统运行很不正常，尤其两台低加疏水泵，损坏频繁，有时同时出现故障，对安全生产及经济运行影响很大，如图1示：
原系统设计要求3#低压加热器疏水经疏水调节门分两路，一路直接通往2#机凝汽器，另一路疏水导入2#低压加热器，会同2#低压加热器疏水经低加疏水泵送至高压除氧器，而1#低压加热器的疏水直接导人凝汽器热水井中，该系统在运行调整中经常出现问题，突出表现在以下几个方面：
（1）通常情况下，2#、3#低压加热器的疏水要靠低加疏水泵送至高压除氧器，疏水量由低加疏水泵的出口调节门控制，当调节门节流量大时，泵的出口压力高，经常会造成出口段各池漏点漏泄，加热器汽侧水位升高影响加热器的换热效率；当低加疏水泵出口调节门节流量小时，将会造成加热器汽侧水位低或无水位运行，使低加疏水泵汽化，造成疏水泵损坏。
（2）由于低加疏水泵出口调整门是电动机械传动，线性度不好，调节系统滞后，调节品质差，不能实现该系统自动调节，其运行的稳定性、可靠性没有保障，造成疏水泵轴向串动大，电流晃动大，轴承经常性损坏，疏水管道振动频繁，严重时会造成疏水泵出、人口段与泵体断裂，增大了维护工作量。
（3）由于该低加疏水系统不能实现自调节，实际运行中的水位难以控制，运行人员操作频繁，影响该系统及整个机组的安全平稳运行。
2 应用汽液两相流自调节液位控制阀的可行性
鉴于以上原因，对低加疏水系统进行了认真的分析，明确了由于低加疏水水位波动大、自调节能力差是造成低加疏水泵损坏频繁的主要原因。通过对低加疏水系统的综合分析认为，该系统必须能够将低压加热器汽侧的疏水顺利的导出，保证低压加热器的安全、经济运行，同时又要保证运行中的加热器汽侧保持一定的水位。这就要求该系统要有进行水位自调节的设备，且该设备具有良好的自调节能力，可根据低压加热器水位的高低实现自动调节。根据该加热器设备厂家提供的资料。3#低加蒸汽入口压力为0.42MPa，2#低加蒸汽入口压力为0.14MPa，均为正压，其疏水也为正压，1#低加蒸汽入口压力为0.067MPa，均高于凝汽器的正常工作压力-0.092~-0.096MPa，从理论上疏水可以导至凝汽器，但需加装疏水器防止蒸汽进入凝汽器。
由于传统的浮球式、汽动式、电动式疏水器自调节能力差，灵敏度低。不能保证加热器水位在一个稳定的范围内自动调节，因此不适于用于低压加热器疏水调节，通过对“汽液两相流自调节液位控制阀”工作原理的分析我们发现。该控制阀采用“汽液两相流”原理，可自动调节加热器出口液体的流量，从而使加热器达到相对稳定的液位。如图2所示：
当加热器液位较低时，疏水由疏水阀入口进入，调节汽由进汽口进入阀体，在阀体内部疏水与调节汽混合，一同流向阀体的喉部，由于阀体喉部的截面积不变，疏水的有效通流面积将相应减少，使疏水水量降低，从而达到阻碍疏水的作用。而当加热器水位较高时，调节汽入口管充满疏水，不能阻碍疏水的正常导出，使加热器水位迅速降低，保证了加热器在规定的范围内自动调节。
如图3所示，该疏水阀的优点就是利用加热器本身的水位信号作为反馈信号，实现对疏水量的自动调节，从而保证加热器水位在设定的范围内变化，同时该控制阀不需要电力驱动，在保证安全生产经济运行的同时，节约了大量的人力、物力和电能。因此，我们认为在2#机低加疏水系统中加“汽液两相流自调节液位控制阀”，完全可以实现对低压加热器水位的高低实现自动调节。
3 低加疏水系统的自调节控制的实现
应用“汽液两相流自调节液位控制阀”对低加疏水系统进行改造，需要对原有的低压加热器疏水系统进行完善，以满足“汽液两相流自调节液位控制阀”的工作需要，同时使低加疏水系统更趋合理。取消了低加疏水系统原有的2台低加疏水泵、疏水调节门及部分疏水管路，加装了低加水位信号管、汽液两相流自调节液位控制阀，对低加疏水管路进行部分更改，为保证系统的平稳运行及事故状态下的在线检修，在低加疏水系统中还加装了旁路系统，经过改造后的低加疏水系统在投入运行后自调节能力可靠，低压加热器疏水水位在设定的范围内实现自动调节，整个低加疏水系统运行平稳。
4 经济效益分析
（1）原疏水系统的疏水泵在运行过程中经常会出现汽化，严重损坏疏水泵的工况，维护量非常大，检修费用高，浪费了大量的人力、物力、财力，该为汽液两相流白调节控制后，保证了低压加热器的正常运行，且工作稳定可靠，2002年4月系统改造后至2002年11月，没有出现一次维护，大大减少了检修工作量和维护费用，预计年可节约维护费5×104元。
（2）原两台低加疏水泵电机为22kW，机组的年运行小时数在7500h左右，机组运行时按只运行一只疏水泵计算，年可节约电量165000kW，折合人民币6×104元。
（3）低加疏水系统改为汽液两相流自调节控制后，减少了现场的泡、冒、滴、漏，提高了低压加热器的投入率，提高机组运行的经济性和可靠性。
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