汽液兩相流疏水器是套用“兩相流理論”“控制流體理論”開發的新一代節能環保產品，在火力發電機組運行中，為了提高蒸汽系統的效率和保證蒸汽設備的安全和經濟運行，應當儘可能地提高蒸汽的品質。
基本介紹
- 中文名：汽液兩相流疏水器
- 理論：“兩相流理論”“控制流體理論”
- 目的：提高蒸汽系統的效率
- 最大工作溫度：≤455℃
簡介,原因,
簡介
汽液兩相流疏水器是套用“兩相流理論”“控制流體理論”開發的新一代節能環保產品，在火力發電機組運行中，為了提高蒸汽系統的效率和保證蒸汽設備的安全和經濟運行，應當儘可能地提高蒸汽的品質。然而實際的蒸汽系統中經常會有凝結水及空氣的存在，影響蒸汽系統的效率及安全。我們應當設法經常地、及時地將蒸汽中的凝結水及空氣（包括其他不可凝氣體）排出來，挖掘在用設備潛力，達到節能增效的目的。在這方面國內與國外的差距是非常大的，我國從日本三菱、日立公司進口的機組中每台機組約有200多隻蒸汽自動疏水器，歐美機組包括俄羅斯機組也都有較多的疏水器。而國產同類機組幾乎很難找到一隻疏水器，在一些凝結水較多的部位採用截止閥疏水，並規定一定的時間間隔去人為操作閥門啟閉。因為無法判斷凝結水的具體情況，一般不是造成凝結水的積存就是造成蒸汽的浪費。
原因
差別為什麼如此懸殊？這與日本缺乏能源資源是有關係的，以日本火電機組為例與國產機組比較，我們發現主要有以下兩個原因：
1.1與國家的能源政策和觀念有關
日本因為缺乏能源資源，能源的危機感促使日本在各個領域裡都極為重視節能降耗。疏水器屬於節能產品，因此不僅其疏水器技術領先於歐美國家，疏水器在蒸汽系統上的套用也是最廣泛、數量最多的（例如河北省三河發電廠兩台三菱300MW級機組總共裝置了近五百隻疏水器），政府在疏水器之類節能產品的套用上都有具體的鼓勵政策，能源的危機感促使日本在各個領域裡都極為重視節能降耗工作，其節能技術在世界上是處於領先地位的。
我國以往的觀念是“地大物博”、“物產豐富”，雖然在扭轉這種觀念，人們對節能逐漸有了新的認識。但火電廠長期以來只注意安全生產，忽略經濟運行，致使對節能工作重視的不夠，象疏水器這樣的小東西更是無人問津。
1.2疏水器性能的認識不到位
國內相當一部分人認為“疏水器裝的越多泄漏點越多”。我們曾發現有的電廠把許多疏水器拆下並將疏水管口封死，原因是疏水器的泄漏已經影響了出力。因此有些電廠寧可用截止閥或球閥來代替疏水器，謔稱自動疏水器是“自動漏水器”，所以國產機組套用自動疏水器較少。
二、汽液兩相流疏水器
該水平處於國內領先地位。在基本原理基礎上，技術創新實現上達到了重大突破，其獨特的相變管(信號管)直接與本體連線方式、雙喉口結構等設計思想解決了早期產品液位控制精確度不高、信號不準確的問題，同時，降低了調節汽量，減弱了後部管線的汽蝕及振動，尤其在300MW、600MW及以上機組效果更為顯著。
液位自動調節系統主要由調節器和相變管構成，調節器信號口通過相變管直接與被控制容器相連通。液位自動調節系統信號的採樣在被控制容器內直接採集。
調節器由汽室和閥芯構成，閥芯是漸擴結構。這種分段式雙喉口獨特設計，使本裝置信號採集更準確，控制靈敏度更高，調節幅度顯著加寬。
三、汽液兩相流疏水器工作原理
汽液兩相流疏水器經特設的前端閥芯受阻後，進入閥腔內部，容器內液位緩緩上升到相變管接口處，相變管由汽相信號轉變為液相信號。此時，前端疏水與液相管疏水混合，向特設的後端喉部流動。（後端閥芯為控制擴壓端）由於喉口面積設定不變，當液位上升到所需正常水位時，疏水排量最大；當液位降低時，用汽量信號增加，進入調節器內部，使喉部疏水的有效通流面積減小，疏水排出量減少，從而達到控制水位目的。調節器內汽量的多少決定疏水排量的大小，而調節汽量由加熱器內液位的高低決定，通過相變管（信號管）採集，達到調節水位目的。
四、汽液兩相流疏水器技術特性
汽液兩相流疏水器結構不同：
原有同類產品是整體閥芯，GH10型汽液兩相流疏水器是分段式閥芯，該產品最主要的關鍵部位是閥芯的孔徑計算。常規的計算方法只是停留在靜態狀態，及容器運行時，負荷保持不變，水位控制穩定， 可想而知，機組運行時，負荷變化是經常性的，那么，隨著負荷的變化，容器的抽汽量發生變化，抽汽冷凝水的量將隨之改變，容器內的水位發生變化，固有設計方法已不能滿足控制水位的要求，西安國恆節能環保技術有限公司在原有設計計算上，結合疏水器運行現狀，在經過大量的計算運行試驗的基礎上，改進了計算方法，將計算中幾個重要的參數進行了微積分處理。這樣一來，設計出的疏水器可以滿足多工況運行要求，機組負荷變化。疏水器的排水量隨之變化，但容器內的水位適中處於設定狀態。 原有同類產品調節汽管進入閥芯內部的均為汽相信號，汽液兩相流疏水器高負荷段時是液相信號，低負荷時是汽相信號，因而降低了調節汽量，減弱了後部管線的汽蝕及振動。
HY-K8型型汽液兩相流疏水器控制更精確
原有同類產品汽信號從信號筒採集，從小孔進入調節器，環節多、阻力大，汽信號不準確、信號滯後，從而影響調節器控制的精確度。
HY-K8型型汽液兩相流疏水器直接在被控制容器內採集(無信號筒)，汽相與液相在混合室充分混合，減少了達到熱平衡及壓力平衡的時間，因此信號更準確，調節性能更精確。
五、汽液兩相流疏水器適應工況變化範圍更大
在滿負荷最大流量時，原有同類產品和HY-K810型汽液兩相流疏水器均能滿足生產要求。在低負荷小流量時，原有同類產品進入調節器內的疏水壓力和氣的壓力幾乎平衡，由於小汽孔存在，衰減了汽壓，進入閥芯內部的汽壓略小於疏水壓力，汽信號減弱，所以阻礙疏水的作用就弱，調節性能差。
汽液兩相流疏水器在低負荷時，由於結構發生變化，進汽方式為環型進汽，汽壓不受影響，進入調節器內的汽壓高於疏水壓力，汽信號準確，阻礙疏水的作用更強，調節性能好。而且液位波動更小、更穩定。
取消信號筒，改為信號管直接採集汽信號，安裝更加簡單，現場管道布置更加簡潔。
HY-K8型汽液兩相流疏水器適用範圍擴大，對軸封加熱器、連排擴容器、熱網換熱器、閃發罐等工況不穩定及石化、冶金企業等流量小、壓力低的設備更加合適。
六、汽液兩相流疏水器技術裝置組成
Ⅰ．相變管（信號管）：其作用是根據液位高低採集汽相、液相信號。
Ⅱ．自調節液位控制器：是控制液位的主要設備。
Ⅲ．旁路閥：為閘板閥，其作用是：修正由於參數提供不準造成的誤差。
Ⅳ．入口閥：為閘板閥。
汽液兩相流疏水器Ⅴ．汽閥：為閘板閥。
Ⅵ．加熱器
Ⅶ．連線短管
七、（一）HY-K8型汽液兩相流疏水器設計參數最大工作壓力：≤16MPa；
汽液兩相流疏水器
汽液兩相流疏水器最大工作溫度: ≤455℃；
調節汽用量：約為疏水容積流量的1－3‰；
可通流量：根據最大流量設計。
(二)型汽液兩相流疏水器外型圖：
汽液兩相流疏水器1.殼體材質為#20鋼
2.殼體內閥芯材質為優質不鏽鋼 (C)HY-K8型汽液兩相流疏水器外型參考尺寸及重量：
(1) 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
汽液兩相流疏水器
汽液兩相流疏水器1.6Mpa L×G×H 320×405×340 Φ=200 115
(2) 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
汽液兩相流疏水器相變管選取規格如下：
（一）、正常情況：（廠方不特殊要求）
（1、）汽液兩相流疏水器規格為：Ф57、Ф76、Ф89、Ф108、Ф133、Ф159六種。
（2、）汽液兩相流疏水器規格與相變管規格統一如下：
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
汽液兩相流疏水器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Ф57Ф57汽液兩相流疏水器，相變管選型為Ф38
汽液兩相流疏水器
汽液兩相流疏水器（二）、非正常情況：
（1、）可根據客戶實際要求定做；
（2、）特殊定做前，需業務員或工程部人員和客戶進行溝通。
八、汽液兩相流疏水器特點：
Ⅰ 液位自調節性能強：
極強的調節能力，能夠適用於調峰機組和工況變化大的設備，滿足機組負荷變化30%——100%，水位波動控制在正常水位的±50mm以內。
Ⅱ 可靠性高，免維護：
無機械活動部件、無氣動、電動控制系統，設計原理先進，可靠性高，具有免維護的突出特點。
Ⅲ 無泄漏，安全性高：
本裝置全密閉結構，無任何活動泄漏點，出廠前嚴格按國家標準進行打壓和探傷等檢驗過程。
Ⅳ 壽命長：
內芯採用優質不鏽鋼材料，能滿足設備長期運行的要求，設計使用壽命10年。
Ⅴ 緩解汽蝕現象：
液位控制穩定，大大緩解了管道內汽蝕和振動現象。
Ⅵ 易安裝：
本裝置無需電氣控制系統，系統簡化，便於現場安裝。
Ⅶ 適用性強：
對於工況變化較大，流量較大的各類換熱、擴容設備均可適用
九、汽液兩相流疏水器的正確選擇
選擇疏水器時，不能單純從最大排放量選擇，應特別注意：“絕不允許只根據管徑大小來套用疏水器” 。而必須根據疏水器選擇原則並結合凝結水系統的具體情況來選用。一般情況下，應按以下三個方面選用。
首先根據加熱設備和對排出凝結水的要求，選擇確定疏水器的型式。
對於要有最快的加熱速度，加熱溫度控制要求嚴的加熱設備，需保持在加熱設備中不能積存凝結水，只要有水就得排，則選擇能排飽和水的機械型疏水器為最好。因為它是有水就排的疏水器，能及時消除設備中因積水造成的不良後果，迅速提高和保證設備所要求的加熱效率。
對於有較大的受熱面，對加熱速度、加熱溫度控制要求不嚴的加熱設備，可以允許積水，如：蒸汽採暖疏水、工藝伴熱管線疏水等。則應選用熱靜力型疏水器為最好。
對於中低壓蒸汽輸送管道，管道中產生的凝結水必須迅速完全排除，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，滿足不了用汽設備工藝要求。因此，中低壓蒸汽輸送管道選用機械型疏水器為最好。
十、結束語
近些年來國內火電站的運行和管理水平在不斷提高，但是距國外先進國家尚存在著一定的差距，特別是在節能方面。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、提高蒸汽的熱效率，是“革新挖潛”、“節能增效”的有效途徑。蒸汽自動疏水器對於蒸汽系統是必不可缺的，因此，進一步了解疏水器、正確選擇和套用疏水器，對技術人員及管理者都有非常現實的意義。
雖然在老機組改造、新建、擴建工程中選用TLV閥需花費大量資金，但據國外有關資料對設定疏水器的經濟性進行統計表明，一般在半年內的節能效益可以收回投資疏水器的全部費用，因此，可以說在蒸汽系統上設定疏水器實際上是一項高回報的投資行為。
在石化、化工、紡織、輕工、電力等行業，都大量地使用蒸汽。及時排除蒸汽系統中的凝結水、減少蒸汽的泄漏；提高蒸汽使用設備的熱效率等問題。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，也稱自動排液器，它是用在蒸汽加熱設備或蒸汽輸送管網上，起自動阻汽排水作用的裝置。汽液兩相流疏水器。
