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汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器研發(fā)歷程
西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,在開創(chuàng)了我國(guó)火電廠節(jié)能領(lǐng)域的著名教授、博士生導(dǎo)師林萬超教授的帶領(lǐng)下,從80年代初至今在火電廠節(jié)能理論及試驗(yàn)研究工作中取得了一系列重大成果,"汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器"是其中之一。
1990年之前,加熱器水位控制器問題一直困擾著各火電廠,原浮球式、電動(dòng)式、氣動(dòng)式三種傳統(tǒng)產(chǎn)品因各種弊端已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要,成了一道難解之題!有什么更好的辦法解決呢?在此背景下由林萬超教授帶領(lǐng)著的課題組首先提出了采用"汽液兩相流技術(shù)"解決此問題的設(shè)想,隨即立項(xiàng)從理論上進(jìn)行可行性研究和試驗(yàn),1991年終于取得了初步成果,1992年獲得國(guó)家專利(SWQ-1型),即第一代產(chǎn)品。
該產(chǎn)品1994年首次進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)試用,相繼一年半時(shí)間,改造了某電廠5臺(tái)汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)中的高、低壓加熱器、連排共20余臺(tái),其間取得了許多寶貴資料和經(jīng)驗(yàn)。1996年開始全面推廣,此時(shí)該產(chǎn)品為SWQ-2型,即第二代產(chǎn)品。
1997年至1998年在著重實(shí)驗(yàn)、研究和解決在各類機(jī)型以及化工領(lǐng)域應(yīng)用過程中所出現(xiàn)的問題后,于1999年又推出SWQ-3型,即第三代產(chǎn)品。同年又繼續(xù)研究解決在300MW、600MW大機(jī)組、大流量以及雙抽機(jī)組變工況下要求水位波動(dòng)范圍更小的問題和臥式加熱器如何安裝信號(hào)管的問題。2000年又推出SWQ-4型,即第四代產(chǎn)品。
2002年至2003年針對(duì)SWQ-4型在應(yīng)用過程中所需要注意的問題進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),同時(shí)又對(duì)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行反復(fù)修改,在繼承了前四代優(yōu)良技術(shù)的基礎(chǔ)上使其性能更加得到了大幅度全面提升。2004年又推出了完全成熟可靠的DC-SWQ-4型升級(jí)版。
2006年至2007年針對(duì)市場(chǎng)上仍然存在大量已淘汰的技術(shù)與四代技術(shù)水平差距巨大的混亂現(xiàn)狀,又制定了《產(chǎn)品性能指標(biāo)》,從而給用戶明確地提供了如何區(qū)分技術(shù)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。
2006年至2008年,在電力系統(tǒng)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上,廣大用戶渴望我公司研制出壓力相對(duì)較低、流量較小不在容器上開孔的較小形的汽液兩相流疏水器,主要針對(duì)石油、化工領(lǐng)域及更大范圍諸多形式的換熱器和所有蒸汽熱力管道的運(yùn)行特點(diǎn),即熱交換器內(nèi)不需要保持水位,但要求汽水分離,將冷凝水即時(shí)排出的要求,經(jīng)過3年多的不斷努力,先后在焦化、堿業(yè)、染料、化肥、制笨等不同形式的熱交換器試用,均取得了良好的效果。于2008年定型。2009年8月5日,2009年11月11日分別獲國(guó)家專利證書。
目前,"小形疏水器"也已大量用于電廠熱力管道、鍋爐一二次暖風(fēng)加熱器系統(tǒng),石化領(lǐng)域中的化肥、煉油、制堿、鋁業(yè)以及制糖、造紙、木業(yè)加工等設(shè)備。
憑借強(qiáng)大的科研實(shí)力,二十多年來雖然歷盡了艱辛,但功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過十余年的努力讓人欣慰的是該項(xiàng)成果已經(jīng)從研發(fā)初期發(fā)展成為一個(gè)完全成熟實(shí)用的高科技產(chǎn)品。這種創(chuàng)新精神卻成為水位控制領(lǐng)域的一次革命。
該項(xiàng)成果經(jīng)陜西省科委組織鑒定,鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為:"汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器是基于流體力學(xué)理論,利用汽液兩相流的流動(dòng)特性設(shè)計(jì)的一種新型水位控制器。該水位控制器構(gòu)思巧妙,概念新穎,工作原理先進(jìn),裝置體積小,部件少,結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)簡(jiǎn)單。安裝容易,基本不需要維護(hù),既可用于老設(shè)備改造,也可用于新系統(tǒng)的設(shè)計(jì),具有廣泛的應(yīng)用前景。由于無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件和電氣、氣動(dòng)控制元件,因而從根本上克服了常規(guī)水位器的固有缺陷,其可靠性、安全性尤為突出,優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品,已經(jīng)部分取代了國(guó)外設(shè)備,為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平"。
汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器從結(jié)構(gòu)、性能上看,是將“好東西必須簡(jiǎn)單”的理念展示的淋漓盡致。
汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器2000年榮獲陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),陜西省政府產(chǎn)學(xué)研獎(jiǎng),并榮獲全國(guó)第十屆發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)。
該裝置在國(guó)內(nèi)已普遍替代了國(guó)外同類型產(chǎn)品。由于沒有任何外來動(dòng)力,其創(chuàng)造性、先進(jìn)性已引起國(guó)際社會(huì)的普遍關(guān)注,部分產(chǎn)品部分已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),目前已相繼出口馬來西亞、印度尼西亞、印度、韓國(guó)、新加坡等國(guó)。