混合式减温器喷嘴数量的确定与优化布置

因为此辅助喷水减温方式调节能力较差，为了保证锅炉的安全运行，应遵循以表面式减温为主，喷水减温为辅的基本改造原则。因此，辅助喷水减温器的减温水量不宜过大，以免影响主汽温度的控制，其值控制在1000kg/h左右较为合适。

由冷态试验可知，当喷水动力在0.25～0.5MPa之间时，每个喷嘴的流量在145～190kg/h 之间，按上述原则经计算可布置4个喷嘴，则总喷水量在580～760 kg/h 之间。

根据原表面式减温器的结构特点，并考虑喷水减温器的运行特性，将4个喷嘴布置在冷却水进水管上两侧较为合适，其角度应避开蛇形管和减温器壳体，以免引起较大的温差应力。这种布置具有3个优点：

1）可将水直接喷在减温器下半部的护板上，能够有效保护减温器壳体，防止水直接喷在壳体壁上，引起温差应力而产生裂纹；

2）喷嘴布置在减温器两侧蒸汽入口（低温过热器出口）管间，距离蒸汽出口（高温过热器入口）较远，可相对延长喷水减温的汽化长度；

3）便于喷嘴安装，保证安装质量。

锅炉燃烧效率和分离器分离效率均较高，能够达到额定设计参数，但锅炉主汽温度较难控制，经常出现超温现象，影响锅炉的正常运行。经分析主要有以下几方面原因：

1）锅炉给水温度较低。此锅炉设计给水温度为150℃，实际运行时锅炉的给水温度仅为105℃，易造成锅炉主汽超温。

2）燃烧成分和粒度变化较大。本锅炉设计煤种为褐煤，实际运行煤种为褐煤、煤矸石和煤泥等组成的混煤。因褐煤的自身热爆性较强，且和煤矸石一起破碎使之与褐煤的正常燃用粒度相比，粒度偏小，尤其是在褐煤和矸石中又掺有煤泥，致使高温烟气中的细粉偏高，大大强化了两级过热器的对流换热，导致锅炉主汽超温。

3）电站锅炉一般采用表面式和喷水式2种减温器对锅炉主汽温度进行调节。本锅炉采用表面式减温器调节锅炉主汽温度，和喷水式减温器相比，减温器的减温能力较差。

在上述诸多不利的运行条件下，为解决锅炉主汽超温，只有2种有效方法：

①将现有表面式减温器改为减温能力较强的喷水式减温器；

②通过对现有表面式减温器进行改造来提高减温器的减温能力。

如果采用单一的喷水减温器，当喷水量过大时，容易引起低温过热器超温，影响其使用寿命。因此，经综合考虑技术人员认为对现有表面式减温器进行改造是最佳的解决方案，将现有单一的表面式减温器改为以表面式减温器为主喷水减温器为辅的新型复合式减温器。这样不仅可以提高锅炉的减温能力，节省改造投资，还可以有效保护低温过热器。

与采用单一喷水减温器相比，此辅助式喷水减温器的调节能力较差，只能根据锅炉负荷的变化而引起的汽水侧压差的大小进行自调节，如果喷水量过大将直接影响锅炉的安全运行。因此，在改造前必须对辅助喷水减温器减温能力进行估算，确定喷嘴的喷水量。为了确定喷嘴的喷水量，结合锅炉的实际运行参数，搭建了冷态实验台，对喷嘴的喷水量进行了测试。在确定了喷嘴的喷水量后，才能在现有减温器结构下，根据喷水减温器的特性进行喷嘴的优化布置 。

我国混合式喷水减温器共五种：

1.单喷头直套筒减温器；

2.水室式文氏管套筒减温器；

3.旋涡式喷头文氏管套筒减温器；

4.笛形管直套筒减温器；

5.环向进水式直套筒减温器。

单喷头减温器结构比较简单，设备损坏的形式有：喷头断裂—发生在苏制sxa-220-100s型炉、哈锅HG-220/100-1型沪、东锅DG-120/39-1型炉，套筒压扁-发生在哈锅HG-220/100-1型炉；套筒移位-发生在哈锅HG-220/100-5型炉。

水室式减温器结构比较复杂，它是利用文氏管喉部高速气流所形成的负压增大喷水压差。因此它可以适用于自冷凝喷水减温器及使用省煤器出口水作为减温水的情况下。我网锅炉文氏管结构基本为四种即哈锅系列、捷克炉型、瑞典炉型及元滑过渡型四种。设备出现的问题有套简移位、支板(或支柱、开裂、进水管套管根部焊缝开裂、水室损坏等.发生这类问题的有苏制TII-82型炉、哈锅HG-410/100-1型炉、哈锅HG-230/100-1型炉、哈锅321-230/100-1型炉。

旋涡式喷头减温器利用水流高速旋转使减温水雾化，从而减少水珠的直径，增大汽水间扰动强度达到缩短蒸发段长度的目的。它是为解决单喷头喷咀喷水量受限制而设计的一种结构，可用于大容量锅炉机组。

笛形管式减温器用于二次汽系统减温，见哈锅HG-410/140-1型炉和HG-670/140-1型炉；用于主汽温调节，见日本RBP-170/250型机组(至今运行2-3年，未见异常)及意大利32万千瓦机组。

环向进水式减温器结构最为简单，汽水阻力最小，见东德EKM-200/100型炉，已有10多年运行年限(由于该炉汽温偏低，实际减温器投入运行的时间并不长)，未见异常。

混合式减温器的作用是通过减温水与过热蒸汽的直接接触使减温水蒸发，并与过热蒸汽混合达到降低汽温的目的。减温器设计的任务是保证减温水在减温器内部蒸发，以免水珠接触过热器联箱内壁引起热交变应力导致疲劳破坏。当减温器联箱同时亦是过热器分配联箱时，还要求减温器出口蒸汽温度均匀，以防止因分配联箱进入过热器的蒸汽温度不同导致下一级过热器工作条件的恶化 。

采用前述复合式减温技术对35t/h循环流化床电站锅炉表面式减温器进行改造，将单一的表面式减温器改造为以表面式减温器为主喷水减温器为辅的新型复合式减温器，大大提高了锅炉的减温能力，锅炉主汽温度得到了有效控制，保证了锅炉的安全稳定运行，证明复合式减温技术在35t/h电站锅炉减温器改造上的应用是非常成功的。此技术不仅简单易行，而且效果显著，为解决中小容量电站锅炉主汽超温问题提供了有益的参考。

和采用单一表面式减温器相比，复合式减温器应用了喷水减温器技术，喷水减温器对锅炉减温水水质要求较高 。

蒸汽减温器 （汽水混合减温器）

减温器分表面式和喷水式两类。表面式减温器是一种在圆柱形的筒体内装有U形管或盘香管的间壁式热交换器，以省煤器前的给水作为冷却水在管内流动，对冷却水的水质无特殊要求，但体积大，易产生热疲劳，调节延迟大且调节范围较小，适用于低、中压锅炉。

什么是喷水减温器 它有什么特点 "para" label-module="para">

向调温水蒸气直接喷入雾化冷却水，使之蒸发为水蒸气并与调温水蒸气良好混合以降低调温水蒸气温度的装置，称为喷水减温器。

喷水减温器按冷却水喷入调温水蒸气的结构不同，可分为文丘里式、旋涡式和多孔喷管式等型式。

喷水减温器一般布置在两级过热器之间。因喷水直接与水蒸气混合，故对水质要求较高。对给水品质好的凝汽式电厂，可直接用给水作喷水。对给水品质较差的中、高压电厂，还可采用自制冷凝水的喷水减温系统。

其原理是将部分饱和水蒸气用给水冷却成冷凝水喷入减温器中调温。水的喷射依靠冷凝器和减温器之间的压差来实现，不需专门的减温水泵。喷水减温器的特点是结构简单，调温幅度大(可达50℃--65'C)，调节温度灵敏，易于实现自动化，因此，锅炉中普遍采用。缺点为对喷水品质要求高。

喷水减温器在再热器中可以使用，但因对汽轮机的循环效率影响较大，不宜用作主要调温手段。