熱電廠減溫減壓裝置的工作原理出于對(duì)輸送等動(dòng)力工程和熱能技術(shù)的考慮，現(xiàn)代供熱中心提供的往往是高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，而且在高壓干飽和蒸汽減壓時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱度。但在一般情況下，蒸汽系統(tǒng)的熱量傳遞過(guò)程使用的都是飽和蒸汽。因?yàn)檫^(guò)熱蒸汽在冷凝釋放蒸發(fā)焓之前必須先冷卻到飽和溫度，而與飽和蒸汽的蒸發(fā)焓相比，過(guò)熱蒸汽冷卻到飽和溫度釋放的熱量很小。況且高溫需要更高要求的換熱設(shè)備，所以在很多使用蒸汽的場(chǎng)合，都需要減溫減壓器。提供完整的減溫減壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由減壓系統(tǒng)、減溫系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。 
一、熱電廠減溫減壓裝置的工作原理
當(dāng)熱電廠供應(yīng)的高溫高壓過(guò)熱蒸汽輸送到各用汽點(diǎn)后，必須*入減壓減溫裝置，將過(guò)熱蒸汽的壓力和溫度降至接近所要求的飽和狀態(tài)(一般為接近飽和溫度3-5℃)后，再送到折成換熱設(shè)備使用。
有兩種基本的減溫器形式。
1.非接觸式
冷卻蒸汽的介質(zhì)不和被冷卻的過(guò)熱蒸汽直接接觸。較冷的液體、氣體和蒸汽均可以用作冷卻介質(zhì)。周?chē)諝庖部梢杂米骼鋮s介質(zhì)。這種類型的減溫器如同殼管式換熱器。過(guò)熱蒸汽進(jìn)入換熱器的一側(cè)，冷卻介質(zhì)進(jìn)入換熱器的另一側(cè)。當(dāng)過(guò)熱蒸汽的溫度進(jìn)行控制，可以調(diào)節(jié)：進(jìn)口過(guò)熱蒸汽的流量，或者冷卻介質(zhì)的流量。
2.直接接觸式
用來(lái)冷卻蒸汽的介質(zhì)(通常為水)直接和過(guò)熱蒸汽混合，如下圖的文丘利和直接噴射型減溫減壓系統(tǒng)。
過(guò)熱蒸汽首先減壓后進(jìn)入減壓器。冷卻水直接與過(guò)熱蒸汽混合，吸收過(guò)熱蒸汽的熱量并蒸發(fā)成蒸汽。而過(guò)熱蒸汽則被冷卻。一定量的冷卻水通過(guò)減溫器內(nèi)部的霧化和混合裝置被加入。加入冷卻水量的控制是通過(guò)測(cè)量減溫器下游的蒸汽溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以能產(chǎn)生干燥的蒸汽。這樣就可以避免下有管道和設(shè)備的損壞及沖蝕。
所有的直接接觸式減溫器都必須將進(jìn)入的水打碎成小水滴，以增加水的表面積/體積比。水的表面積/體積比越大，水滴的蒸發(fā)速度越快，蒸汽降溫越快。產(chǎn)生小水滴的過(guò)程通常稱為"霧化"。噴入減溫水的霧化質(zhì)量的好壞，將直接影響減溫系統(tǒng)的控制性能，不同類型的減溫器采用不同的減溫水霧化方法。
值得引起注意的是物化的水滴與蒸汽混合，水滴蒸發(fā)(同時(shí)蒸汽冷卻)是一個(gè)需要時(shí)間的過(guò)程，不會(huì)瞬間完成。因此，大部分的減溫過(guò)程不是發(fā)生在減溫器內(nèi)部，而是在減溫器出口的下游管道內(nèi)。所以，對(duì)一個(gè)良好的見(jiàn)聞起來(lái)說(shuō)，安裝其下游的管道設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。
以上所述我們不難理解為什么冷卻水滴和過(guò)熱蒸汽需要一段混合良好的時(shí)間。如果混合不良，水分不能從過(guò)熱蒸汽中有效吸收熱量，水滴的蒸發(fā)過(guò)程就不*，造成減溫器下游有水滴溢出，減溫器出口溫度無(wú)法控制。因此，水滴應(yīng)該盡可能長(zhǎng)時(shí)間的懸浮在下游管道中。為了確保這一點(diǎn)，下游管道應(yīng)該保持相對(duì)高的流動(dòng)速度以維持下游管道足夠的湍流。該速度要高于一般的蒸汽分配系統(tǒng)的蒸汽流速。這就是為什么減溫器和相應(yīng)的管道通常(并非所有)要比蒸汽分配系統(tǒng)管道小。
用于冷卻的水源通常選擇：鍋爐補(bǔ)給水、脫礦水、去離子水、凝結(jié)水。
城市用自來(lái)水或制程用水也可能使用，但取決于給水的硬度。水垢可能會(huì)積聚在減溫器冷卻水噴口內(nèi)部和減溫器下游管道的內(nèi)壁表面。
通常，冷卻水溫度越高越好，這是因?yàn)闊崴伪壤渌挝蛰^少的熱量達(dá)到蒸發(fā)溫度，因此蒸發(fā)快，從而產(chǎn)生更加高效的減溫效果。使用熱水也減少水跌落到管道內(nèi)壁的量。因此應(yīng)該對(duì)給水管道進(jìn)行保溫。通過(guò)水控制閥需要壓力降。我們前面說(shuō)過(guò)水應(yīng)該盡可能的熱，但應(yīng)避免通過(guò)控制閥產(chǎn)生閃蒸。為了噴入冷卻水，減溫器噴嘴處的壓力必須等于或大于管道內(nèi)操作蒸汽的壓力。不同類型減溫器對(duì)壓力的要求不同但通常小的壓力值如下：
熱電廠減溫減壓裝置的工作原理
噴射性減溫器蒸汽壓力+0.5bar
文丘利型減溫器蒸汽壓力+0.1bar
蒸汽霧化型減溫器和蒸汽壓力相同
對(duì)于噴射型和文丘利型減溫器，在大水流量時(shí)需要大的壓力。值得注意，水流量與冷卻水和蒸汽的壓差的平方根成正比。因此如果水流量增加4倍，則差壓要增加42=16。
如果使用了一個(gè)獨(dú)立或者增壓泵，則需要一個(gè)回流系統(tǒng)確保一直有水通過(guò)泵。
冷卻水耗量計(jì)算
必須加入足夠的水來(lái)冷卻蒸汽至所需的溫度；如果水量不足蒸汽不能充分的冷卻，相反如果水量過(guò)多可能會(huì)產(chǎn)生濕飽和蒸汽.從而導(dǎo)致下游管道和設(shè)備的沖蝕。使用以下的焓平衡方程，可以方便、快速計(jì)算所需的冷卻水量：
Ms x(hi-hd)=Mw x(hd-hw)
Mw=[Ms X(hi-hd)]/(hd-hw)
其中
Mw=冷卻液的量kg/h Ms=過(guò)熱蒸汽量kg/h hi=過(guò)熱狀態(tài)蒸汽的焓kJ，kg hd=減溫狀態(tài)后的蒸汽焓kJ/kg hw=冷卻液的焓kJ/kg 
二、熱電廠減溫減壓裝置的工作原理的結(jié)構(gòu)和類型
減溫器應(yīng)對(duì)環(huán)境條件的變化、蒸汽溫度或流量的變化進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)補(bǔ)償。其選擇取決于以下列因素：
分體式減溫減壓裝置
1、減溫、減壓分開(kāi)進(jìn)行，使蒸汽先減壓，然后單獨(dú)減溫，分別在不同系統(tǒng)內(nèi)完成，提高了運(yùn)行的可靠性，便于壓力、溫度的獨(dú)立調(diào)節(jié)；
2、減壓系統(tǒng)采用三種不同結(jié)構(gòu)形式的減壓閥：
（1）直行程籠式減壓閥結(jié)構(gòu)，多用于t≤400℃,P≤2.5MPa，介質(zhì)經(jīng)多個(gè)小孔節(jié)流減壓，閥內(nèi)可設(shè)多級(jí)節(jié)流降壓；
（2）雙座減壓閥，多用于t≤450℃,P≤4.3MPa的常規(guī)減溫減壓裝置；
（3）柱塞式單座減壓閥，多用于壓力≤9.8MPa、溫度≥450℃或更高參數(shù)；
3、減溫噴水系統(tǒng)：可設(shè)置不同類型的噴嘴，可配置兩種結(jié)構(gòu)形式的閥門(mén)，減溫水通過(guò)給水調(diào)節(jié)閥噴入管道，減溫給水壓力僅需：Pb ≥ 0.6P2 + 0.3MPa；
4、閥流量特性：直線或修正等百分比特性曲線，可在全行程范圍內(nèi)控制，保證二次蒸汽在30~100%額定出力范圍內(nèi)；
5、溫度給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用直行程高壓差調(diào)節(jié)閥+霧化噴嘴或可調(diào)噴嘴，噴射流速恒定，在較小蒸汽流量下，也能達(dá)到霧化效果；
6、電/氣動(dòng)減壓閥、電/氣動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥配用直行程電/氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，減少了空行程環(huán)節(jié)，提高了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靈敏度及度，可調(diào)噴嘴直接安裝在混合管道上，減少了占地面積；
熱電廠減溫減壓裝置的工作原理
操作壓力
操作溫度
蒸汽流量
減溫前后的過(guò)熱度
所需要的調(diào)節(jié)比
可以提供的水壓(如果沒(méi)有足夠的壓力可能需要一個(gè)增壓泵)
終溫度的所需控制精度
斯派莎克公司可提供3種不同類型的減溫器，每個(gè)減溫器均根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)以滿足其特定的過(guò)程需要：
(1)噴射型減溫器，(2)文丘利型減溫器，(3)蒸汽霧化型減溫器。
以下將介紹不同類型的減溫器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。 
1.文丘利型減溫器
文丘利型減溫器利用節(jié)流產(chǎn)生高速區(qū)和湍流來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)蒸汽和冷卻水的*接觸，從而達(dá)到大的減溫效果。減溫過(guò)程通過(guò)三個(gè)階段來(lái)完成：階段的減溫發(fā)生在內(nèi)部擴(kuò)散器內(nèi)。部分蒸汽在內(nèi)噴嘴內(nèi)加速并對(duì)噴入的水進(jìn)行霧化。減溫的第二階段是來(lái)自內(nèi)部擴(kuò)散器的飽和狀霧和剩余的蒸汽在主擴(kuò)散器內(nèi)混合。主擴(kuò)散器本身通過(guò)對(duì)蒸汽限流產(chǎn)生高速，因此在該區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流，完成第二階段的減溫。第三階段，也是后的減溫階段發(fā)生在減溫器的出口下游管道內(nèi).在該階段中懸浮在蒸汽中的剩余水滴蒸發(fā).這樣在減溫器的下游某一點(diǎn)達(dá)到終要求的溫度。
本裝置將冷卻水和管道內(nèi)壁接觸的可能性降低到小.具有小的管道沖蝕和大的減溫效果。文丘利減溫器的高速混合效果大。蒸汽流量調(diào)節(jié)比根據(jù)實(shí)際的工況變化而變化，對(duì)水平安裝的減溫器其調(diào)節(jié)比一般為4：1，對(duì)垂直安裝的減溫器其調(diào)節(jié)比可以達(dá)到超過(guò)5：1。在和設(shè)計(jì)良好的減壓站一起使用，其蒸汽流量調(diào)節(jié)比能改進(jìn)并超過(guò)5：1。 如果蒸汽流量的調(diào)節(jié)比超出單個(gè)減溫器的能力范圍，則可以使用兩個(gè)減溫器并聯(lián)使用，并根據(jù)蒸汽流量的變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。
熱電廠減溫減壓裝置的工作原理特點(diǎn)
調(diào)節(jié)比一般能滿足大部分的工廠應(yīng)用，對(duì)大多數(shù)應(yīng)用，壓力比較低。
操作簡(jiǎn)單.沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。
控制，通?？梢赃_(dá)到飽和溫度TsAT+3℃。
適用于穩(wěn)定或變蒸汽條件的應(yīng)用。
2.完整的噴射型減溫器
一個(gè)完整的噴射型減溫器安裝方便.它包括噴射噴嘴組件、熱套管和法蘭連接的殼套。
這是一種減溫器，冷卻液通過(guò)一個(gè)或多個(gè)霧化噴嘴噴入蒸汽流中。霧化噴嘴位于減溫器的中心軸上，冷卻液以和蒸汽相同的方向噴入蒸汽。
該減溫器中包括一個(gè)熱套管.過(guò)熱蒸汽可以通過(guò)熱套管和管殼內(nèi)徑之間的環(huán)形面。熱套管提供了一個(gè)熱表面，它可以使噴射液快速蒸發(fā)，同時(shí)可以保護(hù)減溫器的管殼免受沖蝕。熱套管的工作可以使減溫器在系統(tǒng)處于低負(fù)荷一噴嘴的霧化不是效時(shí)，確保系統(tǒng)的有效操作。
噴射型減溫器特點(diǎn)
操作簡(jiǎn)單。沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。
費(fèi)用低。
零蒸汽壓力降。
低的流量調(diào)節(jié)比能力
接近飽和蒸汽溫度的能力低(一般為T(mén)sAT+5℃)。
容易引起蒸汽管道內(nèi)壁的沖蝕。使用內(nèi)部熱套管可以克服該問(wèn)題.同時(shí)也有助于水分的蒸發(fā)。
應(yīng)用：比較穩(wěn)定的蒸汽負(fù)荷，比較穩(wěn)定的蒸汽溫度，比較穩(wěn)定的冷卻水溫度
3，熱電廠減溫減壓裝置的工作原理蒸汽霧化型減溫器
本類型減溫器使用輔助的高壓蒸汽在減溫器的擴(kuò)散器內(nèi)對(duì)進(jìn)入的冷卻水進(jìn)行霧化。輔助蒸汽的壓力至少是減溫器進(jìn)口蒸汽壓力(表壓)的1.5倍.其小壓力要求為3 barg。一般，霧化蒸汽的流量為主蒸汽流量的2%一5%。減溫過(guò)程分兩個(gè)階段完成。
第1過(guò)程在擴(kuò)散器內(nèi)完成，冷卻水被高速的霧化蒸汽霧化。在減溫的第2階段，來(lái)自擴(kuò)散器的飽和狀霧和主管道內(nèi)的蒸汽混合。蒸發(fā)過(guò)程發(fā)生在減溫器出口的管道內(nèi).在出口管道內(nèi)殘留的水分懸浮在蒸汽中并逐漸蒸發(fā)，這樣在減溫器下游的某一點(diǎn)達(dá)到終要求的溫度。
蒸汽霧化型減溫器特點(diǎn)
冷卻液由主蒸汽流的中心引入。
冷卻液沿蒸汽流方向噴八蒸汽。
一體式減溫減壓裝置
1、采用減溫減壓閥結(jié)構(gòu)，使蒸汽減溫、減壓在同一閥內(nèi)進(jìn)行，使整套裝置的長(zhǎng)度大大縮短，減少占地面積，降低工程投資；
2、采用直行程雙座籠式減溫減壓閥結(jié)構(gòu)，閥內(nèi)設(shè)有節(jié)流網(wǎng)罩，增強(qiáng)減溫水的霧化效果；
3、減溫減壓閥內(nèi)設(shè)霧化噴嘴，閥瓣與閥座間的節(jié)流使蒸汽保持很高的流速，在小蒸汽流量情況下，也能達(dá)到霧化效果；
4、減溫減壓閥內(nèi)的節(jié)流孔罩和節(jié)流孔板，在起減壓霧化作用的同時(shí)還具有降噪音功能；
5、流量特性：直線或修正等百分比特性曲線，可在全行程范圍內(nèi)控制，保證二次蒸汽在30~100%額定出力范圍內(nèi)，泄漏等級(jí)：Ⅳ級(jí)；
6、溫度給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用直行程高壓差調(diào)節(jié)閥，能合理分配給水系統(tǒng)上的壓差，大大提高溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)靈敏度及度；良好的調(diào)節(jié)比。蒸汽流量的調(diào)節(jié)比大可能達(dá)到50：1.但效的操作和控制的調(diào)節(jié)比大約為20：1。對(duì)冷卻液的調(diào)節(jié)比，數(shù)據(jù)相同。
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