电气工程师复习资料:蒸汽自动疏水器在火力发电厂中的应用_电气工程师_复习指导

　　3、蒸汽自动疏水器的技术发展
　　疏水器是一种“自立式阀门”，它可以在线自动识别蒸汽、冷凝水、空气这三种不同状态的介质并能够自动排出冷凝水和空气、阻断蒸汽逸出，因此，疏水器在蒸汽管线及设备上应具有自动“阻汽、排水、排空气”的三大功能。
　　以前，发电厂中的应用较多的是机械式疏水器及热动力式疏水器。机械式疏水器工作原理是基于“阿基米德定律”，当有凝结水时浮子向上浮起，打开阀嘴排放冷凝水，反之则落下关闭阀嘴使蒸汽不能通过。最早的机械式疏水器的浮子是敞开式的，象一个倒吊的“桶”因而被人们称做“倒吊桶式”疏水器（如图三A）。由于浮子的敞开，每次状态的转换都要等桶中的介质更换以后才开始动作，所以这种疏水器动作迟缓、响应慢，容易产生冷凝水的积存。此外该疏水器结构具有复杂的“杠杆-铰链”系统，由于经常处于运动中且温度交替变化，故障率较高，使用寿命受到限制。
　　“自由浮球式”疏水器彻底取消了“杠杆-铰链”系统，浮球脱离了杠杆的掣肘与羁绊，成为完全自由的浮球，自由浮球在密封时具有了“自动对中”的功能提高了密封等级，并且密封面分布在整个球的表面，使密封寿命成倍增加。同时自由浮球对水锤的冲击不会通过杠杆放大这种破坏力，使疏水器的可靠性大大提高。
　　 3.1自由浮球式疏水器的工作原理自由浮球式疏水器仅有一个运动部件—浮球。当有冷凝水流入时浮球向上浮起打开下面的阀嘴排放冷凝水；冷凝水排出后浮球自动落座于阀嘴之上关闭疏水器，使蒸汽不会逸出。
　　疏水器上部有一个“膜盒式”自动排空气阀，膜盒中有感温液。机组启动初期首先通过疏水器的是管道或设备中充斥的空气，这些空气温度低使膜盒处于收缩状态而打开排气阀，空气被排出而不会形成“空气绑”（气堵）现象。由于膜盒处于介质压力环境中，感温液的饱和温度在任何压力下均低于水的饱和温度6度，因此，在正常运行过程中，若蒸汽系统中进入空气，就会使蒸汽的相应温度降低，空气成分越多蒸汽温度越低，当蒸汽温度低于饱和温度6度以上时，感温液凝聚膜盒温度内部压力下降，膜盒变薄，排气阀被打开，将混有较多空气成分的蒸汽排出，直至新鲜蒸汽进入疏水器温度恢复后排气阀自动关闭。
　　3.2自由浮球式疏水器的特点
　　①可靠性大幅度提高疏水器所出现的故障90%发生在“杠杆-铰链”系统或其与阀体、阀塞及浮球相连接的部位，经常出现的问题是电化学腐蚀和水锤冲击造成的变形或损坏。铰链磨损后出现旷动或水锤冲击后发生脱节。取消“杠杆-铰链”系统后的自由浮球式疏水器的可靠性显著提高。
　　②密封寿命成倍增加传统疏水器的“阀塞-阀座”密封面是固定接触的，磨损是集中的，一般经过3年左右的磨损开始产生泄漏。自由浮球式疏水器的的密封面分布在整个浮球表面上，变集中磨损为分散磨损，一般工作十几年不会发生泄漏，这在国内许多电厂的应用中都得到了证实。
　　③密封性能更严密由于传统疏水器的密封状态会受到“杠杆-铰链”系统的掣肘，杠杆的热胀冷缩、蠕变和挠度变化及铰链磨损产生的旷动，都会影响密封性能，这就是力学上所谓“静不定系统”（不稳定系统）。自由浮球式疏水器的浮球是一个完全的自由体，在其浮起（开阀）和落下（关阀）的过程中不受任何关连件的影响，是力学中典型的“静定系统”（稳定系统）。我们曾以日本的自由浮球式疏水器做过一个简单的试验：将一个吹起来的气球套在疏水器的出口上数百小时未见气球萎缩，可见其密封性能的完好来源：考试大
　　④性能价格比更优越传统疏水器相当一部分成本花在复杂的“杠杆-铰链”机构上面，取消了这套机构后不仅成本降低，产品的体积和重量都显著变小、变轻。最近内蒙托克托电厂2台600MW机组、河北省王滩4台600MW机组在进口蒸汽自动疏水器的招标中，都不约而同地采用了这种自由浮球式疏水器。

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