斜球式液压水位控制阀(转载--疏水扩容器的作用及原理)

Posted 2023-05-28

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斜球式液压水位控制阀(转载--疏水扩容器的作用及原理)

来源：热电论坛

疏水扩容器的作用：降低进入疏水扩容器的疏水的压力；工质回收热量再利用。

扩容器共有三路汽水管路：中间，疏水进入管路；底部，降压后的水的排出管路；上部，降压后闪蒸出的蒸汽的排出管路。

高低压疏水经过扩容器扩容、喷水减温后，温度和压力均降低，扩容后蒸汽进入凝汽器上部汽空间，这样既能减少对凝汽器的冲击，也可降低凝汽器的热负荷；疏水进入热水井，对凝结水有加热作用，可以降低过冷度。

连续排污扩容器

连续排污扩容器工作原理
来自锅炉的连续排污水为锅炉工作压力下的饱和水，温度高、焓值大，若突然降低其压力，水的汽化点降低，使原来的饱和状态被破坏，一部份水放出过热热量成为新压力下的饱和水，一部分水吸收蒸发潜热而成为蒸汽。这种蒸发称为闪蒸蒸发。连续排污扩容器就是利用闪蒸蒸发的原理来获得二次蒸汽的，其有一定参数的锅炉排污水从管道突然被输入体积比管道大若干倍的膨胀器后，压力降低，体积增大，从而闪蒸蒸发出蒸汽。
同时，连续排污扩容器依靠离子分离，重力分离和分子摩擦力分离来将气、水分开，从而获得低含盐量的二次蒸汽，排污水从切向管进入膨胀器，使流体旋转，产生的蒸汽沿膨胀器上升，经过一段空间后再通过连续排污扩容器百叶窗汽水分离装置最后分离，从而完成汽与水的整个分离过程。

连续排污扩容器结构型式

连续排污扩容器由主体、管系及附件等组成。连续排污扩容器的主体为一圆柱形壳体加内部装置组成。内部装置有隔板、百叶窗汽水分离器和用于控制调节阀的浮球等。为了便于检修，或采用法兰联接式壳体，或在壳体上装上人孔。连续排污扩容器的型式分为立式和挂式两种：立式扩容器的支座在底部可安放在地面上，挂式扩容器的支座在腰间，可安放在平台上，此外，外部装有安全阀、压力表、水位调节阀、液面计等附件。

定排扩容器

是将锅炉定期排污水或压力比定期排污扩容器更高的排除的废热水，经过减压、扩容分离出二次蒸汽和废热水。二次蒸汽排入大气或作为热源利用，废热水一般经排污降温池排入下水系统。锅炉排污水具有和锅炉相同的工作压力及其压力下的饱和水温，在定期排污扩容器前设有节流阀降低压力，以便在定期排污膨胀器内扩容降温、分离出二次蒸汽。

关于连排扩容器运行的思考

一、连排扩容器简介：

连续排污扩容器也称连续排污膨胀器，它与锅炉汽包的连续排污口相连接,是用来将锅炉的连续排污饱和热水减压扩容的——锅炉排污水连续均匀地连入排污扩容器，在外壳中部的圆筒隔板中作切向运动，并在膨胀器内经扩容、降压、热量交换、绝热膨胀后分离为二次蒸汽和废热水。

二次蒸汽经过上部百页窗式的汽水分离器进行汽水分离后，再经连排顶部的出口由专门的汽平衡管道引出至除氧器，而留下的排污水则通过浮球液位阀自动排至定排扩容器。如此可回收部分锅炉连续排污损失的热量，提高锅炉效率，实现热能得到回收再利用。连续排污量随锅炉给水负荷的变化自动调节，保持相对稳定的排污率。

我公司的连排扩容器分一期和二期两套，分别回收1#、2#、3#炉和4#炉的连续排污水的部分热量。具体见下图：

1、4#炉连排扩容器放水一次阀；

2、4#炉连排扩容器放水浮球阀；

3、4#炉连排扩容器放水二次阀；

4、4#炉连排扩容器事故放水阀；

5、4#炉连排扩容器手动隔离阀；

6、4#炉连排扩容器汽水平衡阀

1）、一期连排扩容器放水浮球阀；2）、一期连排扩容器出水阀；3）、一期连排扩容器出水旁路阀3；4）、一期连排扩容器出水旁路阀2；5）一期连排扩容器出水旁路阀1；6）、一期连排扩容器底部出水阀；7）、1#，2#，3#炉至连排扩容器进口二次阀；8）、1#，2#，3#炉至连排扩容器进口一次阀；9）、一期连排扩容器汽平衡阀。

二、事情经过：

炉水含硅量无强制标准，但为保证蒸汽品质中压锅炉一般均控制在2000ug/L以下。但在3月6日—8日的时间段内各炉炉水硅大幅上升达3000——5000ug/L，尽管加强排污，效果却不明显。具体见下表：

在此时间段内未见除盐水、疏水水质异常，却发现1#除氧器水样含硅量超标（150ug/L）并出现少量磷酸根(1—2mg/L)。磷酸根只会出现在炉水中，也就是说一定有炉水进入到了除氧器。而炉水到达除氧器的唯一路径就是汽包的连续排污水经连排扩容器过汽平衡阀至汽平衡母管进入了除氧器。由于各除氧器的距离和运行压力的关系仅有1#除氧器内的水被污染,这事在09年也发生过一次。于是通知锅炉技术员发现连排扩容器正在满水位运行，要求连排扩容器退出运行，经二个班的跟踪检测后发现各水质指标恢复正常。再投运连排扩容器其内部水位直线上升，表明调整水位的浮球阀有缺陷已不能正常运行了。拆除后发现浮球内部进水不能上浮使阀门处常闭位置，从而导致汽包的高浓度连续排污水无路可走只能进入了除氧器污染水质。

4#炉运行后，二期连排扩容器跟着投运，经数天观察发现一直是无水位运行。连排扩容器无水位运行可明确二点：

1）调节水位的浮球阀或浮球或连杆转动机构或阀门有缺陷，一直是常开状态不能保持在正常水位运行。再看此浮球阀型号与一期的不同，安装位置也不一样（一期的在扩容器中下部），它安装在扩容器底部。固定连杆一端的螺栓已脱落用鉄丝代替着，锈迹斑斑毫无动作过的迹象。又听说该连排扩容器长期以来均是无水位运行，说明此阀由于缺陷一直是常开状态。

2）连续排污水进入连排扩容器后经此阀直接排至定排扩容器无法形成一定量的水封、保证一定的运行压力，闪蒸出的二次蒸汽大量被带走至定排，损失了该回收的大部分热量。即时通知锅炉技术员要求检查。——24日下午打开连排扩容器发现浮球脱落已成了两瓣凹凸的铁片……怪不得定排扩容器的排汽管中常是“白龙滚滚冲天际”呢。

三、二期连排扩容器回收热量的估算

汽包压力按P1=3.8MPa计，连续排污水量按2%计：G1=2%×130=2.6T/H,此压力下的饱和水焓值查表得h1=1072.4KJ/Kg；

连排扩容器压力按P2=0.14MPa计（比除氧器压力略高），其闪蒸出的蒸汽量按G2计，闪蒸的蒸汽焓值查表得h2=2688.2KJ/Kg，汽化潜热值查表得r=2235.8KJ/Kg；

连排扩容器排出饱和污水焓值查表得h3=452.4KJ/Kg，排出污水量按G3计；

按热平衡有：G1×h1=G2×h2+G3×h3；质量平衡有：G1=G2+G3；

整理得：G2×h2= G1×h1－（G1－G2）×h3，G2×（h2－h3）= G1×（h1－h3）；

又因：h2－h3=r，

故：

G2=[G1×（h1－h3）]/r=[2600×（1072.4－452.4）]/2235.8=721Kg；

因此二期连排扩容器回收热量值=G2×h2=721×2688.2=1938192.2KJ，又每Kg标煤热值为29308KJ；则每小时节可省标煤66Kg，一天为1.6T。标煤按1200元/吨计，每天约损失1920元。现连排长时间的不能投运，多大的损失？

四、建议：

二台连排扩容器由于浮球阀的缺陷造成一台满水位运行污染水质加大了排污，一台无水位运行回收热量少，均损失了大量的热能。因此当连排扩容器投入运行时，建议运行人员必须关注以下几点：

1、当锅炉需要大量排污或浮球液位调节阀故障时，应开通旁路阀加大排污防止污染水质。

2、调整液位调节阀的开度，使连排的水位在水位计的中间位置以能最大程度的回收热能且保证连排稳定运行。

3、顶部汽平衡阀的开度应调控，以保持连排内的一定工作压力防止安全阀动作或蒸汽回流。

4、安全阀的工作压力须按规定整定防止其动作。

针对浮球阀常出故障不能精确控制水位方面建议进行技改，或为电动球阀或为汽液两相疏水阀….来控制水位使连排扩容器能正常运行。