一种大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统，属于锅炉换热技术领域。


背景技术：

2.在锅炉设计或是供热系统中，根据热力系统最大换热需求工况，确定相应的炉内换热器的布置，炉内换热面积是固定的，运行过程中不可增减调整。但随着运行工况的不同，在在烟气和蒸汽参数不等比列变化工况时，炉内换热器所吸收的热量大于供热蒸汽所需的换热量，存在供热蒸汽温度偏高及炉内换热面超温的危险。这时候，就需要在炉内换热器之前的抽汽管道上合理布置减温器，简称进口管道减温器，以解决上述超温问题。
3.采用传统的单级减温器布置，存在以下缺点：
4.1、单级减温器需较大份额喷水量才能保证减温效果，管道内工质汽化不好，蒸汽带水，易对减温器及管道内壁产生气蚀等不好影响；
5.2、单级减温水较大份额喷水量大易产生较大的温差变化，减温器容易因热疲劳产生裂纹，进而影响减温器寿命和系统安全运行；
6.3、单级减温器需要较长的混合直段，内套筒长度对应变长，挠度增大，在工质出现波动时容易晃动，并与减温器内壁发生碰撞，引起减温器振动或混合套筒疲劳断裂情况。
7.依据项目工程热力系统情况，在不同工况下，进口管道减温器需具有约0℃~110℃的大跨度的温差调节能力，才能保证换热器不吵文。但由于喷水减温器的结构特点、混合直段长度要求及布置空间的限制，常规单级减温器布置无法满足系统的调温需求。
8.喷水减温器都设置有内衬套，内衬套通常采用薄壁管或者钢板加工而成。由于使用过程中减温水和内衬套存在很大温差，减温水喷到内衬套上时，会造成内衬套温度的急剧变化，从而产生热应力，热应力变化会产生热疲劳裂纹和纵向变形，造成内衬套破损，失去对减温器筒体的保护作用，如果破损的内衬套脱落随气流走到热面管中，还会造成爆管等事故。


技术实现要素：

9.本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供一种在不同工况下均能实现对换热器壁温及工质温度进行有效控制和调节的串联式喷水减温器布置系统。
10.为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统，包括换热器，所述换热器入口管道上串联有若干喷水减温器；所述喷水减温器呈圆筒状，内侧顶部设有喷水喷嘴，所述喷水减温器内设有衬套，所述衬套呈筒状。
11.对上述技术方案的进一步设计为：所述喷水减温器顶部设有喷水管座，所述喷嘴与喷水管座连通，所述喷水管座与喷水管路连接。
12.对上述技术方案的进一步设计为：若干喷水减温器均连接有一喷水管路，若干喷
水管路汇合为总喷水管路。
13.对上述技术方案的进一步设计为：所述喷水管路上设有电动阀。
14.对上述技术方案的进一步设计为：所述总喷水管路上设有喷水流量调节阀。
15.对上述技术方案的进一步设计为：所述总喷水管路在喷水流量调节阀前后分别设有喷水调节阀前关断阀和喷水调节阀后关断阀。
16.对上述技术方案的进一步设计为：所述总喷水管路在喷水调节阀前关断阀前设有喷水流量测量计。
17.对上述技术方案的进一步设计为：所述换热器入口管道上串联有两个喷水减温器。
18.对上述技术方案的进一步设计为：所述衬套纵截面呈环形，所述环形的轮廓呈呈波浪形。
19.对上述技术方案的进一步设计为：所述衬套纵截面呈环形，所述环形的轮廓呈折线形。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型中器换热器入口管道上采用了多级串联的喷水减温器来分摊喷水量，串联布置后，每一级减温器喷水量减少，不易出现材料的热疲劳，减温器的使用寿命延长。
22.采用多级串联的喷水减温器，相比于单级减温器总喷水量大，调温能力强。
23.由于单级减温器为满足更大的调温需求，就需要较长的混合直段，不易布置，本实用新型采用多级减温器，可将减温器的缓和直段进行分割，每级减温器只需较短的混合直段，布置灵活，且每一级减温器长度可以根据实际空间位置合理调整，实现优化布置。
24.由于每级减温器需要的长度较短，易于制造和运输；多级减温器的减温水采用自平衡的分配方式，布置简单，经济性强。
25.本实用新型中由于衬套纵截面呈波浪环和折线环，衬套的径向弹性较高，当减温水喷到衬套上时，衬套在径向可以自由收缩膨胀，热应力变化对衬套内部结构造成的影响很小，因而抗疲劳性能好，可以延长使用寿命，运行时安全可靠。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例一中衬套纵截面示意图；
28.图3为本实用新型实施例二中衬套纵截面示意图。
29.图中：1、一级喷水减温器，2、二级喷水减温器，3、换热器，4、一级喷水减温器管路，5、二级喷水减温器管路，6、喷水流量测量计，7、喷水调节阀前关断阀，8、喷水流量调节阀，9、喷水调节阀后关断阀。
具体实施方式
30.下面结合附图以及具体实施例对本实用新型进行详细说明。
31.实施例一
32.如图1所示，本实施例的一种大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统，包括换热器3，所述换热器3入口管道上串联有两级喷水减温器，沿换热器3入口管道内蒸汽流动
方向分别为一级喷水减温器1和二级喷水减温器2；本实施例中一级喷水减温器1和二级喷水减温器2均呈圆筒状，喷水减温器内侧顶部设有喷水喷嘴，所述喷水减温器内设有衬套，所述衬套呈筒状，喷水减温器的筒体与衬套同轴设置。
33.所述喷水减温器顶部设有喷水管座，所述喷嘴与喷水管座连通，所述喷水管座与喷水管路连接。本实施例中两级喷水减温器的喷水管座分别连接有一级喷水减温器管路4和二级喷水减温器管路5。一级喷水减温器管路4和二级喷水减温器管路5汇合为总喷水管路。
34.本实施例中，一级喷水减温器管路4和二级喷水减温器管路5上均设有电动阀，用于对两级喷水减温器进行控制。
35.所述总喷水管路上设有喷水流量调节阀8，所述总喷水管路在喷水流量调节阀8前后分别设有喷水调节阀前关断阀7和喷水调节阀后关断阀9；总喷水管路在喷水调节阀前关断阀7前设有喷水流量测量计6。
36.本实施例通过在换热器3前的蒸汽管道串联一级喷水减温器1和二级喷水减温器2通过喷水流量调节阀8控制调节喷水量，减温水总量由喷水流量测量计6测量，两级减温器之间的减温水采用自平衡的方式进行分配。
37.本实施例的大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统，布置灵活、调温能力强，并配套提供自平衡分配的减温水系统，能很好的匹配各个工业供热工况及不供热工况。
38.当工质有较大减温水喷水量需求时，多级串联的减温器，可分摊喷水量，确保每一级减温器的减温效果，并有预防减温器因热疲劳而产生裂纹的情况。
39.当主管道各工况流量差异较大时，多级串联的减温器，可适应不同流量下的不同减温需求。
40.当管道布置现场因空间受限原因，单只减温器因长度较大无法布置时，多级串联的减温器，可灵活布置，以推进工程实施。
41.如图2所示，本实施例中所述衬套纵截面呈环形，所述环形的轮廓呈波浪形。
42.实施例二
43.本实施例的大范围调节汽温的串联式喷水减温器布置系统，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，所述衬套纵截面呈环形，所述环形的轮廓呈折线形，如图3所示；该衬套的径向弹性较高，当减温水喷到衬套上时，衬套在径向可以自由收缩膨胀，热应力变化对衬套内部结构造成的影响很小，因而抗疲劳性能好。
44.本实用新型的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本实用新型要求保护的范围内。