本發(fā)明涉及電站鍋爐蒸汽吹灰技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置。

背景技術(shù)：

在電站鍋爐的運行過程中，為了有效地清除鍋爐受熱面的積灰，保證受熱面清潔，使受熱面?zhèn)鳠嵝Ч己?，需要在鍋爐的受熱面布置不同型式、不同種類的吹灰器。其中蒸汽吹灰器是鍋爐吹灰器的一種，也是應用最廣泛的一種吹灰器型式。目前電站鍋爐對蒸汽吹灰器汽源的選擇，大多采用末級過熱器入口蒸汽。然而，末級過熱器出口蒸汽為高溫高壓蒸汽，汽源參數(shù)較高，需要通過減溫減壓站才能供蒸汽吹灰器使用，而減溫減壓站會對蒸汽產(chǎn)生不可逆的節(jié)流損失，這意味著高品質(zhì)蒸汽被浪費，造成電廠經(jīng)濟性損失，同時這種系統(tǒng)還存在著調(diào)節(jié)閥前后的壓差大、閥門易損壞等問題。

噴射器是一種利用高壓流體抽吸低壓流體的裝置，工作流體和引射流體進入混合室中，進行質(zhì)量和動量的交換，通常還伴隨壓力的升高。噴射器能提高引射流體的壓力而不直接消耗機械能，同時，不存在節(jié)流損失，這是噴射器最根本的性能，它具有結(jié)構(gòu)簡單、無轉(zhuǎn)動部件、操作維修方便等優(yōu)點，并且對被抽吸介質(zhì)流體無嚴格要求，因此廣泛地應用于能源動力、石油化工、制冷和工業(yè)熱工等領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置。

本發(fā)明所采用的設(shè)計方案是：一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置，包括末級過熱器入口蒸汽1、末級過熱器2、吹灰器汽源4、吹灰器5、鍋爐6、噴射器7、低溫再熱器8、高溫再熱器9、低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11、高溫再熱器出口蒸汽12，其特征在于：所述噴射器7由高壓噴嘴13、低壓噴嘴14、混合腔15、混合腔喉部16、擴壓段17組成，所述末級過熱器入口蒸汽1作為工作流體從高壓噴嘴13引入，所述低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11或高溫再熱器出口蒸汽12作為引射流體從低壓噴嘴14引射入混合腔15，經(jīng)過噴射器7的混合和增壓作用后，最終從擴壓管17中噴出的混合蒸汽作為蒸汽吹灰器汽源4。

再熱蒸汽經(jīng)過所述低溫再熱器8、高溫再熱器9的加熱，蒸汽溫度會隨之升高，但由于受到沿程阻力和局部阻力的影響，蒸汽壓力會逐漸下降，因此，相比于低溫再熱器入口蒸汽10，高溫再熱器入口蒸汽11的壓力低、溫度高，高溫再熱器出口蒸汽12的壓力更低、溫度更高，但是在低負荷運行時上述三股蒸汽的壓力都低于吹灰器要求的壓力參數(shù)。因此，在通過末級過熱器2的高壓蒸汽引射低壓蒸汽的過程中，根據(jù)吹灰器5的溫度參數(shù)要求，選擇合適的引射流體，當吹灰器5所需溫度較低時選用低溫再熱器入口蒸汽10作為引射流體，當吹灰器5所需溫度較高時選取高溫再熱器入口蒸汽11或出口蒸汽12作為引射流體。

所述噴射器7是可以通過高壓流體引射低壓流體而不消耗機械能的裝置。高壓流體和低壓流體在混合后可以獲得壓力、溫度適中的蒸汽，通過優(yōu)化噴射器的結(jié)構(gòu)可通過小流量的高壓蒸汽引射大流量的低壓蒸汽，從而大大減少了末級過熱的蒸汽用量，提高機組經(jīng)濟性。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明提供的一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置，根據(jù)吹灰器汽源4的參數(shù)要求，通過噴射器7的引射作用將末級過熱器入口蒸汽1與低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11或高溫再熱器出口蒸汽12的一股蒸汽均勻混合，根據(jù)運行情況靈活選擇低溫再熱器入口、高溫再熱器入口蒸汽或高溫再熱器出口的任意一股再熱蒸汽，在保證混合后的蒸汽參數(shù)符合蒸汽吹灰器的汽源參數(shù)要求的前提下，盡量采用相對低品位的蒸汽。

2、現(xiàn)有技術(shù)將末級過熱器入口的高品質(zhì)蒸汽通過減溫減壓等節(jié)流措施后作為吹灰器的汽源，高品質(zhì)蒸汽的壓力和溫度都很高，吹灰器要求的蒸汽參數(shù)較低，節(jié)流前后的壓差較大，因此會產(chǎn)生很大的不可逆節(jié)流損失。本發(fā)明提供的一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置，通過高低壓蒸汽的混合獲取合適的吹灰蒸汽參數(shù)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中高品質(zhì)蒸汽因減溫減壓產(chǎn)生的節(jié)流損失，有效提高了機組的經(jīng)濟性。

3、現(xiàn)有技術(shù)中由于減溫減壓站3的前后壓差較大，調(diào)節(jié)閥前后的壓差幅度達14～15MPa，對調(diào)節(jié)閥閥籠、閥芯造成嚴重汽蝕、沖刷，由于吹灰過程中需要不斷投停吹灰器5，對減溫減壓站3的調(diào)節(jié)閥造成嚴重損耗，本發(fā)明提供的一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置，通過噴射器將高低壓蒸汽混合，而噴射器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，不會因為節(jié)流效應對設(shè)備產(chǎn)生沖蝕作用，從而顯著降低了設(shè)備的維護費用。

4、本發(fā)明提供的噴射器裝置采用少量的末級過熱器入口蒸汽作為工作流體，大量的再熱器蒸汽等低品位蒸汽作為引射流體，能夠?qū)崿F(xiàn)能量的梯級利用，具有顯著的節(jié)能減排效果，而現(xiàn)有技術(shù)采用減溫減壓站的設(shè)備投資較大，本發(fā)明噴射器的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易安裝和維護。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)吹灰器汽源的系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明噴射器的結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1-末級過熱器入口蒸汽；2-末級過熱器；3-減溫減壓站；4-吹灰器汽源；5-吹灰器；6-鍋爐；7-噴射器；8-低溫再熱器；9-高溫再熱器；10-低溫再熱器入口蒸汽；11-高溫再熱器入口蒸汽；12-高溫再熱器出口蒸汽；13-高壓噴嘴；14-低壓噴嘴；15-混合腔；16-混合腔喉部；17-混合腔擴壓段。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示，以某亞臨界600MW機組為例，現(xiàn)有技術(shù)采用末級過熱器2入口的高品質(zhì)蒸汽1作為吹灰器汽源4，但是末級過熱器入口蒸汽1的壓力、溫度參數(shù)(17.5MPa，392℃)都很高，而吹灰器要求的蒸汽參數(shù)(3MPa，380℃)較低，因此，通過減溫減壓站3的節(jié)流作用降低蒸汽參數(shù)，從而達到吹灰器汽源4的要求，減溫減壓后的蒸汽通入吹灰器5，通過吹灰器5清除鍋爐受熱面上的積灰，而減溫減壓前后的壓差高達16MPa，很明顯，現(xiàn)有技術(shù)采用的吹灰器汽源存在很大的節(jié)流損失。

如圖2和圖3所示，本發(fā)明提供的一種利用小流量末級過熱蒸汽的吹灰器汽源裝置，包括末級過熱器入口蒸汽1、末級過熱器2、吹灰器汽源4、吹灰器5、鍋爐6、噴射器7、低溫再熱器8、高溫再熱器9、低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11、高溫再熱器出口蒸汽12，其特征在于：所述噴射器7由高壓噴嘴13、低壓噴嘴14、混合腔15、混合腔喉部16、擴壓段17組成，所述末級過熱器入口蒸汽1作為工作流體從高壓噴嘴13引入，所述低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11或高溫再熱器出口蒸汽12作為引射流體從低壓噴嘴14引射入混合腔15，經(jīng)過噴射器7的混合和增壓作用后，最終從擴壓管17中噴出的混合蒸汽作為蒸汽吹灰器汽源4。

如圖3所示，本發(fā)明提供的噴射器結(jié)構(gòu)圖，噴射器7的工作原理是：

1、末級過熱器入口蒸汽1流入高壓噴嘴13進行絕熱膨脹，將蒸汽的熱能和勢能轉(zhuǎn)化為動能，隨著蒸汽壓力的不斷降低流速也隨之增大，在高壓噴嘴13的出口處的壓力達到最低值，此時，工作流體的壓力小于引射流體的壓力，因此，低溫再熱器入口蒸汽10、高溫再熱器入口蒸汽11或高溫再熱器出口蒸汽12可以通過低壓噴嘴14被吸入混合腔15。

2、工作流體1和引射流體在混合腔15內(nèi)劇烈混合，實現(xiàn)動量和能量交換，混合流體的壓力和溫度在混合腔喉部16的出口處達到均勻狀態(tài)。

3、壓力和溫度均勻的混合流體在擴壓段17中繼續(xù)絕熱壓縮，流體的動能轉(zhuǎn)化為勢能和熱能，因此混合流體的壓力和溫度經(jīng)過擴壓段17的升壓、升溫過程后最終得到符合吹灰器汽源4參數(shù)要求的混合蒸汽。

表1列出了某亞臨界600MW電廠低負荷運行情況下各蒸汽的參數(shù)，采用末級過熱器入口蒸汽作1為噴射器7的工作流體，引射流體可根據(jù)汽源參數(shù)的要求選擇相應的再熱器蒸汽，若汽源的參數(shù)要求較低，則選用低溫再熱器入口蒸汽10作為引射流體，若汽源的參數(shù)要求較高，則依次選用高溫再熱器入口蒸汽11或出口蒸汽12。

該蒸汽吹灰系統(tǒng)的汽源參數(shù)要求是壓力大于3MPa，溫度380℃-400℃，如表1所示，機組低負荷運行時三種再熱器的壓力參數(shù)均低于所述吹灰器汽源4的參數(shù)要求。因此，利用本發(fā)明噴射器采用少量的末級過熱器蒸汽引射大量的再熱蒸汽，混合后獲得壓力溫度較為合適的蒸汽參數(shù)，避免了單獨采用末級過熱器入口蒸汽1作為汽源時產(chǎn)生的節(jié)流損失，同時充分利用了再熱器進出口的低品位蒸汽，具有顯著的節(jié)能減排效果。

本發(fā)明選取末級過熱器入口蒸汽1作為工作流體從高壓噴嘴13流入，選取再熱器蒸汽作為引射流體通過低壓噴嘴14引射入混合腔15，通過優(yōu)化設(shè)計噴射器7的結(jié)構(gòu)參數(shù)，使混合后的蒸汽壓力和溫度均達到吹灰器汽源4的參數(shù)要求。本發(fā)明噴射器在實際的運行過程中效果良好，達到了預期的目的。