带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统及其节能增效方法_2

文档序号:9920603阅读:来源:国知局
洽值一一h3i;
[0055] 闪蒸罐内乏蒸汽洽值一一h3g。
[0056] 参数量纲和单位: 流量OT-- MT ' k客Ih 度强 P-- ΜΓ'Γ-2 MPa
[0057] ,, )磕度t-- Θ C 洽化//-- 的.-2 KJ//<g
[005引在不考虑管道中的工质损失、阀口等连接设备对工质流量影响的情况下,依据质 量守t旦可得:
[0059] n/i=mi+m4;
[0060] m'i=m2;
[0061 ] m2=邮 i+m:3g;
[0062] 邮二 m?;
[0063] m6=ms;
[0064] m4=邮g;
[00化]邮=邮g+nrn。
[0066] 在不考虑换热过程能量损失的情况下,依据各换热器的能量守恒可得:
[0067] m2化'2-h2)=邮化's-hs);
[006引 ms化'6-h6) =m7化'7-h7);
[0069] 在不考虑闪蒸过程能量损失的情况下,闪蒸过程的能量守恒可表示为:
[0070] m出'2=邮gh3g+m3 出31;
[0071] 为保证蒸汽喷射器内混合过程符合能量守恒,工业蒸汽和乏蒸汽混合前后还应满 足:
[0072] mihi+m3gh:3g > m'出'1;
[0073] 在运行过程中,选用的反映系统热力性能的参数如下:
[0074] (1)上述条件下,工业蒸汽每小时供给给纯蒸汽发生器及预热器的热量
[0075] mi 化'i-h'2)+m7(h7-h'7)+m4 化'i-h'2);
[0076] 其中,邮化7-h'7)是冷凝水余热利用的增效体现;
[0077] Π 14化ν?/2)是乏蒸汽回用的增效体现;
[0078] (2)上述条件下,每小时供给蒸汽发生器1GJ热量时工业蒸汽消耗量为
[0079] 1GJ/[化'i-h'2) + (h7-h'7)+m4/mi ·化'i-h'2)]
[0080] 算例说明:
[0081] 假设纯蒸汽发生器壳程入口工艺压力要求及对应饱和溫度下的洽值为p2 = 0.4MPa,h2 = 2738.49KJ/kg,
[0082] 假设纯蒸汽发生器壳程出口为当前压力下的饱和液状态得h'2 = 604.87KJ/kg,
[0083] 供给的工业蒸汽参数为P1 = 1.OMPa,ti = 200°C 山=2827.3KJ/kg,
[0084] 冷凝器压力为p3 = 0.1 MPa
[0085] 冷凝器中冷凝水参数为
[0086] P3 = 0.1 MPa,t3 = 99.63°C,h3i = 417.52KJA邑
[0087] 冷凝器中乏蒸汽参数为
[0088] P3 = 0.1 MPa,t3 = 99.63 °C,h化=2675.12KJ/k邑
[0089] 冷凝水经预热器后的排出参数
[0090] P7,= 0.1 MPa,t7,= 35 °C,h7,= 146.68KJ/k邑
[0091] 工业蒸汽的供给量为mi = 1000kg/h
[0092] (1)、在没有蒸汽喷射器的乏汽回用和冷凝水余热利用的蒸发过程中理论上工业 蒸汽每小时供给给蒸汽发生器热量为
[0093 ] mi 化1 ' -h2 ')= 1000 X (2738.49-604.87) = 2.1 :34 X 1 〇6KJ/h
[0094] 理论上每小时供给蒸汽发生器1GJ热量时工业蒸汽消耗量为
[0095] lGJ/(hi '-h2 ')= 1 X 10*V(2738.49-604.87) =468.69kg/h
[0096] (2)、在没有蒸汽喷射器的乏汽回用而存在冷凝水余热利用的蒸发过程中
[0097] 理论上工业蒸汽每小时供给给蒸汽发生器热量为
[009引 mi化1 '-h2')+mi(h3g-h7')= 1000 X (2738.49-604.87)+1000 X (417.52-146.68)= 2.404X10?KJ/h
[0099] 理论上每小时供给蒸汽发生器IGJ热量时工业蒸汽消耗量为
[0100] 1GJ/[化i'-h2')+化 3g-h7')] = lXl(yV[(2738.49-604.87) + (417.52-146.68)] = 415.89kgA
[0101] (3)、在带有蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生器工作过程中有质量方程知m3g = mi = lOOOkg/h
[0102] 闪蒸过程根据方程组:
[0103] m出'2=邮gh3g+m3 出31
[0104] m2=邮 i+nMg
[0105] 解得,m4=邮g = 90.5kg/h
[0106] 理论上工业蒸汽每小时供给给蒸汽发生器热量为
[0107] mi化'i-h'2)+m7化7-h'7)+m4化'i-h2')= 1000 X (2738.49-604.87) + 1000 X (417.52-146.68)+90.5 X(2738.49-604.87)=2.597 X10?KJ/h
[0108] 理论上每小时供给蒸汽发生器IGJ热量时工业蒸汽消耗量为
[0109] lGJ/[(h'广h,2) + (h7-h,7)+m4/mi ·化'广h2,)] = l Xl〇6/[ (2738.49-604.87) + (417.52-146.68)+90.5/1000 X(2738.49-604.87)]=384.98kg/h
[0110] 经校核,满足虹hi+邮gh3g如/出/1,结果有效。
[0111] 经计算可知,使用本发明后,理论上相同工业蒸汽供给量所能提供给蒸汽发生器 的热量分别比情况(1)与情况(2)多21.7%与8.0%;供给蒸汽发生器相等热量时工业蒸汽 的消耗量分别比情况(1)与情况(2)少17.9%与7.4%。由此可见,本发明的定量节能效果同 样可观。
[0112] W上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,然其并非用W限制本发明,凡 采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统,其特征在于包括:蒸汽喷射器(1)、纯蒸 汽发生器(2)、闪蒸罐(3)、乏蒸汽回用管(4)、冷凝水排水管(5)、纯化水入水管(6)、预热器 (7)、冷凝水栗(8)、工业蒸汽引入管(9)、蒸汽输入管(10)、冷凝液排出管(11)、冷凝废水排 出管(12 )、纯化水输入管(13)和纯蒸汽产出管(14);工业蒸汽引入管(9)接蒸汽喷射器(1) 入口;蒸汽喷射器(1)出口通过蒸汽输入管(10)连接纯蒸汽发生器(2)壳程入口;纯蒸汽发 生器(2)壳程出口通过冷凝液排出管(11)连接闪蒸罐(3);闪蒸罐(3)上出口通过乏蒸汽回 用管(4)引至蒸汽喷射器(1)的接受室;闪蒸罐(3)下出口通过冷凝水排水管(5)连接至预热 器(7)壳程入口;冷凝水排水管(5)前端设冷凝水栗(8);预热器(7)壳程出口接冷凝废水排 除管(12);纯化水入水管(6)接预热器(7)管程入口;预热器(7)管程出口通过纯化水输入管 (13) 连接纯蒸汽发生器(2)管程入口;纯蒸汽发生器(2)管程出口接纯蒸汽产出管(14)。2. 根据权利要求1所述的带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统,其特征在于所述的蒸 汽喷射器(1)的喷射系数u,即被抽吸的乏蒸汽流量和工业蒸汽流量的比值范围为0.05~ 0.2。3. 根据权利要求1所述的带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统,其特征在于所述的闪 蒸罐(3),其通过闪蒸获得的冷凝水和乏蒸汽的流量比例范围为10:1~12:1。4. 一种使用如权利要求1所述带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统的节能增效方法, 其特征在于,步骤如下:高压工业蒸汽由工业蒸汽引入管(9)接至蒸汽喷射器(1),经过蒸汽 喷射器(1)减压的同时抽吸来自闪蒸罐(3)的乏蒸汽回用,混合后的蒸汽经由蒸汽输入管 (10)引入纯蒸汽发生器(2);换热后的冷凝液经冷凝液排出管(11)引至闪蒸罐(3),在闪蒸 罐(3)中闪蒸为冷凝水和乏蒸汽;乏蒸汽被蒸汽喷射器(1)经乏蒸汽回用管(4)抽出得以再 次利用;高温冷凝水在冷凝水栗(8)的作用下经冷凝水排水管(5)引至预热器(7)壳程中加 热来自纯化水入水管(6)的纯化水至近饱和或饱和状态,实现了工业余热的二次供给,提高 纯蒸汽发生器(2)中的换热效率;换热后的冷凝水由冷凝废水排出管(12)排出,饱和的纯化 水经纯化水输入管(13)引入纯蒸汽发生器(2)换热后,最终产出的纯蒸汽由纯蒸汽产出管 (14) 引出。
【专利摘要】本发明公开了一种带蒸汽喷射器的高效纯蒸汽发生系统。该系统由蒸汽喷射器、纯蒸汽发生器、闪蒸罐、乏蒸汽回用管、冷凝水排水管、纯化水入水管、预热器、冷凝水泵、工业蒸汽引入管、蒸汽输入管、冷凝液排出管、冷凝废水排出管、纯化水输入管、纯蒸汽产出管等部分组成。蒸汽喷射器对工业蒸汽减温减压,同时抽取闪蒸罐中的乏蒸汽回用,在扩压管中混合,使乏蒸汽增温增压;闪蒸罐内冷凝液闪蒸为冷凝水及乏蒸汽;预热器利用冷凝水余热加热纯化水;纯蒸汽发生器作为工业蒸汽与纯化水换热场所,产生最终的纯蒸汽产品。本发明可降低生产单位纯蒸汽的工业蒸汽消耗量,达到充分利用蒸汽余热、提高纯蒸汽生产经济性的目的。
【IPC分类】F22D1/36, F22B33/00, F22B37/00
【公开号】CN105698154
【申请号】CN201610205664
【发明人】钟崴, 陆烁玮, 胡亚才, 孙志坚
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月1日
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