减温减压器以及可调弹簧喷嘴技术研究

2021-02-07王书

南方农机 2021年2期

关键词：减压阀安全阀温水

王书

（江苏火电电力设备制造有限公司，江苏盐城 224051）

减温减压器是锅炉辅机中最为重要的调节装置，具有降低压力、降低温度的作用。随着锅炉辅机技术的发展，减温减压器的设计结构也在不断进步，尤其是可调弹簧喷嘴技术的应用，为传统减温减压器带来了新的改变和突破[1]。

1 减温减压器

减温减压器是根据用户对蒸汽参数的要求，将新蒸汽的温度和压力降低到用户指定的温度和压力，在相关领域中具有极为广泛的应用价值。另外，减温减压器可以科学调节蒸汽设备的压力和温度，保障蒸汽装置的安全性，是现代锅炉辅机的重要组成部分。

1.1 减温减压器的设备组成

减温减压器主要分为三个部分：1）减压部分，可以对管道蒸汽压力进行控制和调节；2）减温部分，可以对高温蒸汽进行降温；3）蒸汽管道及安全阀组成。

1.2 减温减压器工作原理

1）需要设置减压阀以及节流孔板。因此，减压阀的结合要充分体现设计的合理性和安全性，同时减压阀的耐压能力要充分满足管道的运行要求，确保设备的稳定性。节流孔板可以利用小孔节流设计，实现设备的节流作用和消音作用。2）在减温减侧面，配有安全阀，主要是为了保障二次蒸汽过程中，压力超过规定数值时能及时规避可能存在的风险问题。3）根据设计规范，减温减压时要考虑设备运行情况，同时考虑设备元件以及设备内部应力防控体系，以符合规范中的要求[2-3]。

2 可调弹簧喷嘴技术

2.1 可调弹簧喷嘴技术概述

可调弹簧喷嘴技术是先进且成熟的技术，大幅度扩大了减温减压负荷调节范围且简化了系统，这种先进的设计、优越的产品性能已被电厂、石化、造纸、医药、供暖等行业所证实。减温减压器的减温过程是通过减温水喷水装置向过热蒸汽喷射降温水，降温水通过蒸汽吸收热量，从而降低过热蒸汽的温度。当前，市场主流减温减压系统大多是由固定喷嘴、节流装置以及给水分配阀组成，并且喷嘴的面积无法调整，只能依靠喷水量的配合，实现分配阀流量的调节。给水分配阀之间的流量相对较大，会影响喷嘴结构的喷洒面积，因此只能将其控制在50%～100%，并且当流量过小、压力差较大时，对应的减温减压效果也会大打折扣，影响设备的使用。根据当前设备的使用成效，部分设定的调节温度无法实现，同时二次蒸汽的最低温度只能调整到饱和蒸汽温度以上，影响设备的使用和发展。另外，该装置的制造成本较高，维护作业量较大，导致可调比过小，只能在50%～100%负荷工况下使用，小流量、大压差下的调节粗糙，减温水的雾化效果不好，致使最低可调温度偏高，二次蒸汽最低温度只能调到饱和蒸汽温度+15℃以上。另外，这种减温结构复杂，配置的附件较多，不仅制造成本高，而且大大增加了用户的维护工作量。

2.2 可调弹簧喷嘴技术详细结构

可调弹簧喷嘴技术包括法兰座，阀体被固定在法兰座上，阀体内有调节降压套筒，在套筒的四周有若干小孔，小孔孔径由下而上逐渐增大布置。阀杆与控制阀芯连接，阀芯和套筒的内腔滑动配合，阀杆通过连接螺母与执行机构相连，执行机构操纵阀杆带动阀芯在套筒内上下滑动，能自动调节减温水压力和水量，可调流量及温度范围大，二次汽最低温度可调到饱和蒸汽温度+5℃。装置整体直接被安装在蒸汽管道上，在装置底部装有1 个或多个弹簧背压喷嘴，喷嘴喷出的雾化减温水朝蒸汽流动方向，成扇形面散开与蒸汽混合，实现减温操作。弹簧背压喷嘴喷出的减温水雾化均匀，喷射范围宽，使蒸汽的减温均匀，减温效果好。

2.3 可调弹簧喷嘴技术优点

1）提高负荷调节范围。采用调节喷嘴能大大提高蒸汽流量变化的调节范围，即使在较低的负荷下，出口参数仍稳定可靠。2）改善产品的性能，延长设备使用寿命。3）采用可弹簧背压喷嘴，保证了各种工况下减温水的雾化效果，无水击、无汽蚀，更无减温水沉积，无温度交变应力，减少运行噪声，消除管道的振动，蒸汽干度高，疏水量极少，提高产品品质，改善运行环境，从而延长设备使用寿命。4）简化系统、减少投资、节约能源。利用法兰将蒸汽减温装置安置在蒸汽管道上，同时，为了拆卸的方便性，需要考虑喷嘴更换的便捷性。整体喷水控制蒸汽减温装置集减温水压力、流量调节阀于一体，可实现多级压力调节，系统无须另配减温水压力调节阀，简化了系统，降低了成本；装置结构小，全部采用锻件，安全可靠，不会因高温蒸汽与外界和低温减温水温差大而造成焊接处开焊；弹簧背压喷嘴具有极细的雾化效果，可有效避免积水对高温高压管道的破坏，弹簧背压喷嘴的给水压力比老式喷嘴要求的低，只需比二次压力高0.5MPa，可节约大量能源。采用可调节喷嘴能使减温减压的性能大幅度提高，大大改善运行环境，且安全、可靠。

3 减温减压器的运行注意事项和维护方法

3.1 减温减压器运行中的注意事项

1）在减温减压器安装之前，必须做好以下工作：在装置前后分别安置切断蒸汽用的闸阀、疏水阀，在安全阀（或主安全阀）下安置固定支架，在减压阀及蒸汽管道末端分别设置滑动支架，装置进出口与管道连接时，在连接处要设置补偿器。2）减温减压器投运前，为了不使脏物进入装置内造成孔板及给水节流件的堵塞，必须先仔细冲洗装置前的管道和水管道，冲洗完后把减压阀打开20%，冲量安全阀用重锤压死，打开疏水阀（用户自行安装），然后开启减温水阀门，检查减温系统是否正常，检查完毕后进行暖管，此时最好采用旁路供汽（如打开闸阀的旁通阀），以0.02MPa/min ～0.015MPa/min 的升压速度升压，同时操纵减压阀和可调节喷嘴，使出口蒸汽参数稳定上升，并稳定在规定的范围内。3）当压力升至75%的额定压力时，用手抬起冲量安全阀的杠杆或弹簧安全阀手柄，检查安全阀的动作灵活性和密封性，再将压力升至安全阀整定压力，在规定压力（根据蒸汽锅炉安全技术规程）下对安全阀进行整定。4）在额定压力下，还应投入疏水阀，以免管内积水造成水冲击。5）对于热力调节系统以及热工测量仪表电路的安装、调整、维护及保养，应按有关说明书及规范进行。6）应定期检查、校验减温减压器，以消除在运行中发现的缺陷，定期检查安全阀启闭的灵活性，可通过小心抬起冲量安全阀的杠杆来检查。对已被磨损的减压阀、可调节喷嘴的节流件、阀瓣、阀座、衬套等零件应及时修复或更换，过大的间隙是造成它们振动和泄漏的原因。7）应定期检查喷嘴雾化状况，及时修复处理小孔堵塞或浸蚀问题[4]。