1．概述
在火力發(fā)電機組運行中為了提高蒸汽系統(tǒng)的效率和保證蒸汽設備的安全和
經濟運行，應當盡可能地提高蒸汽的品質。然而實際的蒸汽系統(tǒng)中經常會有凝結水及空氣的存在，影響蒸汽系統(tǒng)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(jié)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臺機組約有200多只蒸汽自動疏水器，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只疏水器，在一些凝結水較多的部位采用截止閥疏水，并規(guī)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。差別為什麼如此懸殊？這與日本缺乏能源資源是有關系的，以日本火電機組為例與國產機組比較，我們發(fā)現(xiàn)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里都極為重視節(jié)能降耗。疏水器屬于節(jié)能產品，因此不僅其疏水器技術領先于歐美國家，疏水器在蒸汽系統(tǒng)上的應用也是最廣范、數(shù)量最多的（例如河北省三河發(fā)電廠兩臺三菱300MW級機組總共裝置了近五百只疏水器），政府在疏水器之類節(jié)能產品的應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里都極為重視節(jié)能降耗工作，其節(jié)能技術在世界上是處于領先地位的。
我國以往的觀念是“地大物博”、“物產豐富”，近年來雖然在扭轉這種觀念，人們對節(jié)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(jié)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與國產疏水器性能不過關有關
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(fā)現(xiàn)有的電廠把許多疏水器拆下并將疏水管口封死，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”，由于國產疏水器質量不過關，所以國產機組應用自動疏水器較少。
2．蒸氣疏水的機理
根據(jù)“道爾頓分壓定律”，如果蒸汽中混有冷凝水或空氣，不同相的介質的分壓作用會使蒸汽的壓力降低，導致機組的效率變差。因此在蒸汽管線及設備上合理的設計、安裝具有自動“阻汽、排水、排空氣”的疏水器是非常必要的，這不僅是蒸汽管線及設備的安全要求，也是蒸汽系統(tǒng)節(jié)能增效的需要。
蒸汽疏水包含“啟動性疏水”和“經常性疏水”兩部分，啟動性疏水是在機組點火啟動階段的疏水，因為“暖管”凝水量較大，同時“汽水兩相流”的沖刷也很嚴重，一般采用內口大且耐沖刷的Y型截止閥。因為機組進入穩(wěn)定狀態(tài)后這些疏水閥必須關閉，所以采用遠方操作即可。經常性疏水包括“管線疏水”和“過程疏水”兩種不同的工況，如圖一所示。
2．1管線疏水的原理
管線經常性疏水示意圖
圖一 管線經常性疏水示意圖
管線疏水是針對蒸汽傳輸過程中由于熱量的不斷損失在某些部位產生凝結水的疏水問題，特別是蒸汽流動緩慢甚至完全停止流動的部位（管線盲端或處于關閉狀態(tài)的熱后備設備供汽管線等），管線凝結水積存是水錘的成因，會給管道及設備帶來危害。國外有關規(guī)程規(guī)定：任何蒸汽管線沿管長平均每隔30～50米應設置疏水點，在設計中管線形成的
自然谷點、盲端及有可能關閉的設備進出口處也應設置疏水點。由此可見管線疏水的重要性。
常見的典型應用部位如：垂直管線下方、管線自然低點、盲端，截止閥前后，伴熱管線等等。
2．2 過程疏水的原理
過程疏水如圖二所示，“過程疏水”與管線疏水有所不同，管線疏水是不參與蒸汽工藝過程的（并聯(lián)應用），而過程疏水是參與蒸汽工藝過程的（串聯(lián)應用），疏水器在過程疏水中它的性能指標有時會決定整個設備或系統(tǒng)的主要性能和指標（如熱交換器、加熱器、暖風器等疏水系統(tǒng)）。如疏水不及時則造成冷凝水積存，進而影響熱量的交換，及時將這些設備的過程疏水可直接回收到凝汽器熱井中，這樣不僅節(jié)約了水資源，同時也提高了經濟效益。由此可見過程疏水是非常必要的。
自動疏水器兩種應用場合示意圖
圖二 自動疏水器兩種應用場合示意圖
3．蒸汽自動疏水器的技術發(fā)展
疏水器是一種“自立式閥門”，它可以在線自動識別蒸汽、冷凝水、空氣這三種不同狀態(tài)的介質并能夠自動排出冷凝水和空氣、阻斷蒸汽逸出，因此，疏水器在蒸汽管線及設備上應具有自動“阻汽、排水、排空氣”的三大功能。
以前，發(fā)電廠中的應用較多的是機械式疏水器及熱動力式疏水器。機械式疏水器工作原理是基于“阿基米德定律”，當有凝結水時浮子向上浮起，打開閥嘴排放冷凝水，反之則落下關閉閥嘴使蒸汽不能通過。最早的機械式疏水器的浮子是敞開式的，象一個倒吊的“桶”因而被人們稱做“倒吊桶式”疏水器（如圖三A）。由于浮子的敞開，每次狀態(tài)的轉換都要等桶中的介質更換以后才開始動作，所以這種疏水器動作遲緩、響應慢，容易產生冷凝水的積存。此外該疏水器結構具有復雜的“杠桿- 鉸鏈”系統(tǒng)，由于經常處于運動中且溫度交替變化，故障率較高，使用壽命受到限制。
后來出現(xiàn)了第二代的“杠桿浮球式疏水器”（圖三B），這種疏水器的是封閉的，由于介質不再進出浮子內部響應速度很快，幾乎沒有任何的延遲。但是“杠桿- 鉸鏈”系統(tǒng)作為薄弱環(huán)節(jié)仍然制約著它的可靠性和使用壽命等重要指標的提高。
