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减温减压装置工作原理和应用
发布时间:2022-05-31      点击次数:1722

目前,我国政府提倡在保证经济在稳步增长的同时,要求走可持续发展的道路,国家在能源使用及环保政策方面不断提出越来越高的要求。蒸汽是发电和其他现代工业生产制程不可缺少的重要动力和热源。为了提高能源的综合利用率和满足环保要求,热电联产、集中供热已成为国家政策鼓励的发展方向。在我国各地的工业开发区也因此越来越多的采用热电联产的方式为开发区内的企业提供蒸汽动力。即利用热电联产的发电过程中部分已做过功的过热蒸汽作为下游各种工艺制程和蒸汽使用设备的蒸汽源。因此热电厂提供给开发区热网的是压力和温度较高的过热蒸汽,而一般工厂的工艺制程和用汽设备,如各种换热器、蒸煮浓缩等加热装置,以及空调制冷等绝大部分均要求使用饱和蒸汽,这就要求应用减温器以实现过热蒸汽到饱和蒸汽的转换。

一、减温减压装置的工作原理

当热电厂供应的高温高压过热蒸汽输送到各用汽点后,须先进入减压减温装置,将过热蒸汽的压力和温度降至接近所要求的饱和状态(一般为接近饱和温度3-5℃)后,再送到折成换热设备使用。

有两种基本的减温器形式。

1.非接触式

冷却蒸汽的介质不和被冷却的过热蒸汽直接接触。较冷的液体、气体和蒸汽均可以用作冷却介质。周围空气也可以用作冷却介质。这种类型的减温器如同壳管式换热器。过热蒸汽进入换热器的一侧,冷却介质进入换热器的另一侧。当过热蒸汽的温度进行控制,可以调节:进口过热蒸汽的流量,或者冷却介质的流量。

2.直接接触式

用来冷却蒸汽的介质(通常为水)直接和过热蒸汽混合,如下图的文丘利和直接喷射型减温减压系统。

过热蒸汽首先减压后进入减压器。冷却水直接与过热蒸汽混合,吸收过热蒸汽的热量并蒸发成蒸汽。而过热蒸汽则被冷却。一定量的冷却水通过减温器内部的雾化和混合装置被加入。加入冷却水量的控制是通过测量减温器下游的蒸汽温度来实现的。所以能产生干燥的蒸汽。这样就可以避免下有管道和设备的损坏及冲蚀。

所有的直接接触式减温器都须将进入的水打碎成小水滴,以增加水的表面积/体积比。水的表面积/体积比越大,水滴的蒸发速度越快,蒸汽降温越快。产生小水滴的过程通常称为"雾化"。喷入减温水的雾化质量的好坏,将直接影响减温系统的控制性能,不同类型的减温器采用不同的减温水雾化方法。

值得引起注意的是物化的水滴与蒸汽混合,水滴蒸发(同时蒸汽冷却)是一个需要时间的过程,不会瞬间完成。因此,大部分的减温过程不是发生在减温器内部,而是在减温器出口的下游管道内。所以,对一个良好的见闻起来说,安装其下游的管道设计也是至关重要的。

以上所述我们不难理解为什么冷却水滴和过热蒸汽需要一段混合良好的时间。如果混合不良,水分不能从过热蒸汽中有效吸收热量,水滴的蒸发过程就不干净,造成减温器下游有水滴溢出,减温器出口温度无法控制。因此,水滴应该尽可能长时间的悬浮在下游管道中。为了确保这一点,下游管道应该保持相对高的流动速度以维持下游管道足够的湍流。该速度要高于一般的蒸汽分配系统的蒸汽流速。这就是为什么减温器和相应的管道通常(并非所有)要比蒸汽分配系统管道小。


      


 


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