CN106224984B - 一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置 - Google Patents
一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的是提供一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置。包括低温再热器、低温再热器入口蒸汽、高温再热器、高温再热器出口蒸汽、喷射器和蒸汽吹灰器汽源，喷射器由高压喷嘴、低压喷嘴、混合腔、混合腔喉部和扩压段组成，低温再热器入口蒸汽作为工作流体从高压喷嘴流入，高温再热器出口蒸汽作为引射流体从低压喷嘴被引射入混合腔，经过喷射器的混合和增压作用，最终从扩压段中喷出的混合蒸汽作为蒸汽吹灰器汽源。本发明可以根据低温再热器的进口和高温再热器的出口两股蒸汽参数设计优化喷射器的结构尺寸，使混合蒸汽的参数在各种负荷条件下满足吹灰汽源的参数要求，避免了利用末级过热蒸汽作为吹灰汽源时耗费高品质蒸汽的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电站锅炉蒸汽吹灰技术领域，具体涉及一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置。
背景技术
在电站锅炉的运行过程中，为了有效地清除锅炉受热面的积灰，保证受热面清洁，使受热面传热效果良好，需要在锅炉的受热面布置不同型式、不同种类的吹灰器。其中蒸汽吹灰器是锅炉吹灰器的一种，也是应用最广泛的一种吹灰器型式。目前电站锅炉对蒸汽吹灰器汽源的选择，较多采用末级过热器入口蒸汽、也有采用再热器入口蒸汽和再热器出口蒸汽。然而，末级过热器出口蒸汽为高温高压蒸汽，汽源参数较高，需要通过减温减压站才能供蒸汽吹灰器使用，而减温减压站会对蒸汽产生不可逆的节流损失，这意味着高品质蒸汽被浪费，造成电厂经济性损失，同时这种***还存在着调节阀前后的压差大、阀门易损坏等问题。若选择再热蒸汽作为蒸汽吹灰器汽源时，可以显著地提高机组的经济性，但由于再热器入口为高压低温参数的蒸汽，出口蒸汽为高温低压参数的蒸汽，因此，单独使用这两股蒸汽都难以直接达到蒸汽吹灰器汽源的参数要求，特别是在低负荷时再热蒸汽参数更低，无法满足吹灰器的汽源要求，其次，在高负荷时，再热蒸汽还要减温减压才能作为吹灰器汽源，仍然存在节流损失。
喷射器是一种利用高压流体抽吸低压流体的装置。工作流体和引射流体进入混合室中，进行质量和动量的交换，通常还伴随压力的升高。喷射器能提高引射流体的压力而不直接消耗机械能，同时，不存在节流损失，这是喷射器最根本的性能，它具有结构简单、无转动部件、操作维修方便等优点，并且对被抽吸介质流体无严格要求，因此广泛地应用于能源动力、石油化工、制冷和工业热工等领域。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置。
本发明所采用的设计方案是：一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，包括低温再热器入口蒸汽7、低温再热器8、高温再热器出口蒸汽9、喷射器10、高温再热器11、吹灰器汽源4，其特征在于：所述喷射器10由高压喷嘴12、低压喷嘴13、混合腔14、混合腔喉部15、扩压段16组成，所述低温再热器入口蒸汽7作为工作流体从高压喷嘴12引入，所述高温再热器出口蒸汽9作为引射流体从低压喷嘴13引射入混合腔14，经过喷射器10的混合和增压作用后，最终从扩压段16喷出的混合蒸汽作为蒸汽吹灰器汽源4。
所述喷射器10是可以通过高压流体引射低压流体而不消耗机械能的装置。高压流体和低压流体在混合后可以获得压力、温度适宜的蒸汽，通过优化喷射器的结构可通过小流量的高压蒸汽引射大流量的低压蒸汽，从而减少了高品质蒸汽的用量，提高机组经济性。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，通过喷射器10的引射作用将低温再热器入口蒸汽7和高温再热器出口蒸汽9混合均匀，从而使混合后的蒸汽参数符合蒸汽吹灰器的汽源参数要求。
2、现有技术将末级过热器入口的高品质蒸汽通过减温减压等节流措施后作为吹灰器的汽源，高品质蒸汽的压力和温度都很高，吹灰器要求的蒸汽参数较低，节流前后的压差较大，因此会产生很大的不可逆节流损失。本发明提供的一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，避免了现有技术中高品质蒸汽因减温减压产生的节流损失，有效提高了机组的经济性。
3、现有技术由于减温减压站前后的压差较大，调节阀前后的压差幅度达15～16MPa，对调节阀阀笼、阀芯造成严重汽蚀、冲刷，由于吹灰过程中需要不断投停吹灰器，启停动作频率较高，对减温减压站的调节阀造成严重损耗。本发明提供的一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，通过喷射器将低温再热器入口蒸汽7和高温再热器出口蒸汽9混合，而喷射器是一种能量转换装置，不会因为节流效应对设备产生冲蚀作用，从而显著降低了设备的维护费用。
4、本发明提供的喷射器装置采用低温再热器进口和高温再热器出口等低品位蒸汽作为动力源，能够实现能量的梯级利用，具有显著的节能减排效果，而现有技术采用减温减压站的设备投资较大，本发明喷射器的结构简单、成本低、易安装和维护。
附图说明
图1为现有技术吹灰器汽源的***示意图；
图2为本发明一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置的***示意图；
图3为本发明喷射器的结构图。
图中，1-末级过热器入口蒸汽；2-末级过热器；3-减温减压站；4-吹灰器汽源；5-吹灰器；6-锅炉；7-低温再热器入口蒸汽；8-低温再热器；9-高温再热器出口蒸汽；10-喷射器；11-高温再热器；12-高压喷嘴；13-低压喷嘴；14-混合腔；15-混合腔喉部；16-扩压段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，以某亚临界660MW机组为例，现有技术采用末级过热器2入口的高品质蒸汽1作为吹灰器汽源4，但是末级过热器入口蒸汽1的压力、温度参数(17.5MPa,465℃)都很高，而吹灰器要求的蒸汽参数(1.5MPa,400℃)较低，因此，通过减温减压站3的节流作用降低蒸汽参数，从而达到吹灰器汽源4的要求，减温减压后的蒸汽通入吹灰器5，通过吹灰器5清除锅炉受热面上的积灰，而减温减压前后的压差高达16MPa，很明显，现有技术采用的吹灰器汽源存在很大的节流损失。
如图2和图3所示，本发明提供的一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，包括低温再热器8、低温再热器入口蒸汽7、高温再热器出口蒸汽9、喷射器10、高温再热器11、吹灰器汽源4，其特征在于：所述喷射器10由高压喷嘴12、低压喷嘴13、混合腔14、混合腔喉部15、扩压段16组成，所述低温再热器入口蒸汽7作为工作流体从高压喷嘴12引入，所述高温再热器出口蒸汽9作为引射流体从低压喷嘴13引射入混合腔14，经过喷射器10的混合和增压作用后，最终从扩压段16中喷出的混合蒸汽作为蒸汽吹灰器汽源4。
如图3所示，本发明提供的喷射器结构图，喷射器10的工作原理是：
1、低温再热器入口蒸汽7流入高压喷嘴12进行绝热膨胀，将蒸汽的热能和势能转化为动能，随着蒸汽的压力不断降低流速不断增大，在高压喷嘴12的出口处压力达到最低值，此时，工作流体7的压力小于引射流体9的压力，因此，高温再热器出口蒸汽9通过低压喷嘴13被吸入混合腔14。
2、工作流体7和引射流体9在混合腔14内剧烈混合，实现动量和能量交换，混合流体的压力和温度在混合腔喉部15的出口处达到均匀状态。
3、压力和温度均匀的混合流体在扩压段16中继续绝热压缩，流体的动能转化为势能和热能，因此混合流体的压力和温度经过扩压段16的升压、升温过程后最终得到符合吹灰器汽源4参数要求的混合蒸汽。
低温再热器入口的蒸汽温度参数(1.55MPa,295℃)低于吹灰器汽源4的参数(1.5MPa,400℃)要求，而对于高温再热器出口的蒸汽参数(1.45MPa，549℃)，在机组低负荷运行时，高温再热器出口蒸汽9的压力低于吹灰器汽源4的压力要求，而燃煤电厂做为调峰机组，经常处于低负荷运行状态。由此可见，单独使用这两股蒸汽都难以直接达到蒸汽吹灰器汽源的参数要求，因此，针对低温再热器入口蒸汽压力高、温度低以及高温再热器出口蒸汽压力低、温度高的特点，通过本发明喷射器的混合可达到吹灰器汽源的要求，避免了采用末级过热器入口蒸汽1作为汽源时产生的节流损失，同时充分利用了低温再热器进口和高温再热器出口的低品位蒸汽，具有显著的节能减排效果。
本发明选取低温再热器入口蒸汽7作为工作流体从高压喷嘴12流入，高温再热器出口蒸汽9作为引射流体通过低压喷嘴13引射入混合腔14，通过优化设计喷射器10的结构参数，使混合后的蒸汽压力和温度均达到吹灰器汽源4的参数要求。本发明喷射器在实际的运行过程中效果良好，达到了预期的目的。
Claims (1)
1.一种利用低温再热蒸汽和高温再热蒸汽的吹灰器汽源装置，其特征在于：包括吹灰器汽源(4)、吹灰器(5)、锅炉(6)、低温再热器入口蒸汽(7)、低温再热器(8)、高温再热器出口蒸汽(9)、喷射器(10)、高温再热器(11)；所述喷射器(10)由高压喷嘴(12)、低压喷嘴(13)、混合腔(14)、混合腔喉部(15)和扩压段(16)组成，所述低温再热器入口蒸汽(7)作为工作流体从高压喷嘴(12)流入，所述高温再热器出口蒸汽(9)作为引射流体从低压喷嘴(13)被引射进入混合腔(14)，经过喷射器(10)的一系列混合和增压作用，最终从扩压段(16)中喷出的混合蒸汽作为蒸汽吹灰器汽源(4)。
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