喷水减温器

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。

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。

一般过热系统采取的是喷水减温作为过热汽温的调节方式，分别在屏式过热器以及末级过热器入口布置两个喷水减温器，构成两级喷水减温系统，通过调节减温器喷水量调节主蒸汽温度，减温水来自锅炉给水系统。本文以末级过热器和布置在其入口位置的喷水减温器构成的末级过热系统为具体的研究对象，分别对过热器、喷水减温器进行机理分析，建立其机理模型 。过热系统结构简图如图2所示：

其中，

针对过热器的实际结构，一般将各段过热器按流程顺序相连成一个整体，并将其视为一根等效单相受热管，容积和金属质量为各段过热器容积和金属质量的总和，同时不考虑过热蒸汽的重位压降。单相受热管物理模型如图3所示：

图3中，

基于这些简化假定，可以根据流体力学、热力学和传热学等的基本原理，建立起如下的动态数学模型。

（1）质量守恒方程（连续方程）

在管内取长度为dy的微元体，截面积为F，管内介质的流量是长度和时间t的函数。根据质量守恒

式中，D为管内介质流量；v为介质比容。

（2）能量守恒方程

式中，η为工质焓；

（3）管内放热方程

式中，

（4）管壁金属的热平衡方程

式中，

最终过热器入口温度扰动的传递函数

式中参数为：