汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）故障分析?

     汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）故障分析?1情況簡(jiǎn)介某公司采用的汽輪機(jī)組是超高壓供熱汽輪機(jī),型號(hào)為CZK200 - 13. 24/0. 392/535/535,采用6級(jí)非調(diào)整抽汽,分別供至1號(hào)、2號(hào)高壓加熱器、除氧器以及4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)低壓加熱器。

      低壓加熱器是利用汽輪機(jī)中間抽汽來(lái)加熱凝結(jié)水的,它能有效地提高凝結(jié)水溫度,減少冷源損失,在一定程度上提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性。

      本機(jī)組采用的低壓加熱器為上海電氣生產(chǎn)的立式加熱器,疏水采取逐級(jí)自流的方式,后疏水流人汽輪機(jī)排汽裝置,未設(shè)置疏水泵。
     
低壓加熱器為表面式加熱器,凝結(jié)水先進(jìn)人水室,與進(jìn)人低加的抽汽換熱后溫度提高,然后離開管系進(jìn)人水室,流入下一-級(jí)低壓加熱器,后進(jìn)入除氧器。蒸汽經(jīng)過(guò)飽和段凝結(jié)成飽和水,經(jīng)疏水出口管流出低加,疏水經(jīng)調(diào)節(jié)裝置流入下一級(jí)低加,后流人排汽裝置熱井實(shí)現(xiàn)疏水的回收。其中#4、#5低壓加熱器的疏水裝置采用的是汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置,#6低壓加熱器采用的是氣動(dòng)式調(diào)節(jié)閥。其中汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置為DH-K8型。

汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）工作過(guò)程

      DH-K8型汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置的理論基礎(chǔ)是“汽液兩相流"的原理。低加疏水調(diào)節(jié)器系統(tǒng)組成

      汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）整套調(diào)節(jié)裝置由信號(hào)管、信號(hào)管閘閥、疏水調(diào)節(jié)器人口門、旁路門組成。在系統(tǒng)正常工作時(shí)由疏水器調(diào)節(jié)水位,維持低加水正常;在系統(tǒng)故障時(shí)低加水位升高疏水器不能正常調(diào)節(jié)時(shí)，開啟旁路門進(jìn)行水位調(diào)節(jié)。
疏水調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)過(guò)程
      汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）疏水調(diào)節(jié)器為無(wú)活動(dòng)原件的調(diào)節(jié)裝置,由殼體噴嘴、擴(kuò)壓管、環(huán)形縫隙組成。疏水調(diào)節(jié)器是根據(jù)經(jīng)過(guò)噴嘴的疏水量和蒸汽量的比例來(lái)調(diào)節(jié)通流量的,其中疏水為抽汽和主凝結(jié)水換熱后形成的凝結(jié)水,疏水量多少與負(fù)荷和凝結(jié)水量有關(guān);蒸汽量為低加汽側(cè)未凝結(jié)的抽汽。疏水調(diào)節(jié)器在工作時(shí)的疏水量和信號(hào)管的蒸汽量相關(guān).通過(guò)疏水調(diào)節(jié)器的疏水量隨蒸汽量的增加而減少,隨蒸汽量的減少而增加。其中信號(hào)管布置在低加汽側(cè)內(nèi)部正常水位上方,可以采集到汽量信號(hào)。

      低加水位調(diào)節(jié)過(guò)程:當(dāng)?shù)图铀�位升高時(shí),信號(hào)管和低加水位的間隙減少,進(jìn)人信號(hào)管的蒸汽量減少,蒸汽和疏水在噴嘴后混合,混合后進(jìn)入擴(kuò)壓管,由于從噴嘴進(jìn)人擴(kuò)壓管的通流面積是固定的，所以當(dāng)信號(hào)管來(lái)的蒸汽量減少時(shí)疏水量就增加，低加水位下降;反之,當(dāng)?shù)图铀�位降低時(shí),信號(hào)管和低加水位的間隙增大,進(jìn)人信號(hào)管的蒸汽量增加，混合后進(jìn)人擴(kuò)壓管的疏水量就減少,低加水位升高。低加水位就是靠間隙的大小來(lái)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)水位在正常水位附近波動(dòng),維持系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。系統(tǒng)設(shè)置有疏水調(diào)節(jié)閥旁路門和入口門,在系統(tǒng)故障不能維持正常的水位時(shí),人口門可以解列疏水調(diào)節(jié)器,旁路門來(lái)調(diào)節(jié)水位。低壓加熱器水位波動(dòng)現(xiàn)象和原因查找、分析
     

低壓加熱器水位波動(dòng)現(xiàn)象該公司的#2機(jī)組在大修后啟動(dòng)過(guò)程中，在低壓加熱器全部投運(yùn)后,在負(fù)荷為120MW運(yùn)行時(shí)，#4低加水位不能維持正常水位，低加水位上下波動(dòng)并伴隨著事故放水調(diào)節(jié)閥的頻繁開關(guān),同時(shí)也直接影響到#5、#6低加的水位的波動(dòng),機(jī)組負(fù)荷和1#4低加出口的水溫也有一定程度的波動(dòng)。汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）原因查找：
     
經(jīng)過(guò)對(duì)4低加的水位觀察,分幾步對(duì)低加水位不能維持及事故疏水頻繁動(dòng)作進(jìn)行分析:查閱低加說(shuō)明書,對(duì)正常水位定值.事故放水定值進(jìn)行核對(duì),定值符合規(guī)定;聯(lián)系熱工人員對(duì)事故疏水門的調(diào)節(jié)速度以及調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行檢查分析,一切正常;對(duì)就地的水位計(jì)和遠(yuǎn)傳水位計(jì)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比,水位測(cè)量數(shù)據(jù)相互對(duì)應(yīng)且變化-致; 檢查就地系統(tǒng)及閥門開關(guān)狀態(tài),符合運(yùn)行要求;對(duì)四段抽汽管道、抽汽電動(dòng)門、抽汽逆止門進(jìn)行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常;對(duì)低壓換熱管進(jìn)行打壓檢漏,排除了內(nèi)漏的情況;
      后對(duì)在大修過(guò)程中低加的檢修過(guò)程進(jìn)行了檢查,對(duì)拆除.更換的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行核對(duì),在檢查疏水裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)#低加的疏水器的信號(hào)管閥廣]檢修前為閘閥,而在檢修后更換為截止閥,通過(guò)對(duì)比其他加熱器的信號(hào)管截門均為閘閥,又和#1機(jī)組對(duì)比,#1機(jī)的#4低加的信號(hào)管門也為閘閥(#1機(jī)#4低加水位在運(yùn)行時(shí)維持穩(wěn)定)。
     
通過(guò)查閱加熱器疏水管道的施工圖,得知#4低加的信號(hào)管閥廣]為DN50的碳鋼閘閥。查閱自調(diào)節(jié)水位控制裝置安裝說(shuō)明書,廠家特別提醒:“調(diào)節(jié)器人口閥旁路閥及汽閥均需用閘板閥,嚴(yán)禁使用截止閥。”
     
通過(guò)對(duì)運(yùn)行情況的觀察和對(duì)施工圖、廠家提供的安裝說(shuō)明書的查閱核對(duì),經(jīng)過(guò)對(duì)大修期間的檢修過(guò)程的回憶，在檢修工程中,因#4低加的疏水器的信號(hào)管閥門發(fā)生損壞，檢修人員就使用相同規(guī)格截止閥代替。經(jīng)過(guò)把此閥廣更換為閘閥后啟動(dòng),對(duì)#4低加水位進(jìn)行觀察,水位穩(wěn)定,事故疏水門自動(dòng)也投入良好。

汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）原因分析：
      通過(guò)更換截止閥為閘閥后,低加水位維持正常,究其原因?yàn)榻刂归y和閘閥的結(jié)構(gòu)差異。

      1)介質(zhì)在閥體內(nèi)的流動(dòng)路徑不同:閘閥是平流，截止閥是低進(jìn)高出。
     
2)閥門關(guān)閉時(shí)的密封形式不同:閘閥不論開或關(guān)時(shí)密封面一直接觸，截止閥在開啟后密封面就不在接觸。
     
3)介質(zhì)的流動(dòng)阻力不同:閘閥的流動(dòng)阻力比截止閥小,更適用于通斷。

      4)流動(dòng)特性不同:雖然規(guī)格相同,在運(yùn)行時(shí)閥門也在全開狀態(tài),但閘閥與截止閥相比較,它們的流動(dòng)阻力和流通面積不同,截止閥比閘閥的流動(dòng)阻力大,流通面積小,這就導(dǎo)致在水位調(diào)節(jié)過(guò)程中信號(hào)的選取發(fā)生誤差。在加熱器水位升高時(shí)，在正常情況下,信號(hào)管與水面的間隙減小，信號(hào)管采集的汽相信號(hào)應(yīng)該減小，疏水調(diào)節(jié)器通過(guò)的疏水量應(yīng)該增大,但由于截止閥的流動(dòng)阻力大,流通面積小的原因,在通過(guò)截止閥后降壓擴(kuò)容,傳遞給疏水器的汽相信號(hào)被放大,疏水器誤認(rèn)為現(xiàn)在的加熱器內(nèi)的水不高,疏水器通過(guò)的水量不需增大，水位就不斷上漲,導(dǎo)致水位超過(guò)正常值，引起事故疏水門動(dòng)作。

      加熱器的水位是加熱器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要監(jiān)視調(diào)節(jié)參數(shù),水位過(guò)高將引起出口水溫降低,端差增大,抽汽管道水擊,嚴(yán)重時(shí)汽缸進(jìn)水,威脅安全運(yùn)行;水位過(guò)低將造成疏水串汽,對(duì)疏水管路沖刷較大,同時(shí)排擠下一級(jí)抽汽,降低了經(jīng)濟(jì)性。所以在正常運(yùn)行中要維持正常的水位，保證加熱器的端差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
      在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,加熱器水位受機(jī)組負(fù)荷、給水流量等因素在合理范圍內(nèi)波動(dòng),當(dāng)水位發(fā)生不正常的大幅波動(dòng)時(shí)，就需要從設(shè)備方面查找原因,如加熱器管束泄漏、疏水裝置故障、水位計(jì)顯示異常等均可以引起水位的異常波動(dòng)。

      本故障分析與處理案例很具有代表性,從基本原理的層面分析和解決了故障,具有啟發(fā)性。雖然是-一個(gè)閥門,在檢修過(guò)程中未按要求嚴(yán)格安裝造成了設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定,不僅影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,甚至影響機(jī)組的安全性。

      所以,在設(shè)備運(yùn)行時(shí)除按照使用說(shuō)明書規(guī)范操作、使用外,在設(shè)備發(fā)生故障查找原因時(shí),要從細(xì)節(jié)出發(fā),認(rèn)真檢點(diǎn)設(shè)備從選型、安裝、調(diào)試、運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié),使設(shè)備的工作狀況符合設(shè)備的設(shè)計(jì)思想，發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)有性能,保證設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。