[發(fā)明專利]一種過熱蒸汽高效減溫系統(tǒng)及智能控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711210269.2
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107842844A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高新勇;王偉;孫士恩;鄭立軍;費盼峰;俞聰;何曉紅;洪純珩;陳菁;李開創(chuàng);張軍輝;王啟業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F22G5/12
• 分類號: F22G5/12;F22G5/20
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙)33209
• 代理人: 張狄峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種過熱蒸汽高效減溫系統(tǒng)及智能控制方法。

背景技術(shù)

減溫系統(tǒng)是一種蒸汽熱能轉(zhuǎn)換裝置。它是將較高溫度的蒸汽通過噴水減溫轉(zhuǎn)換成所需溫度的蒸汽的熱交換裝置。減溫系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于輕工、機械、化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域。減溫系統(tǒng)性能的好壞直接影響上述工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量，性能差的減溫系統(tǒng)甚至導致這些工藝過程無法進行。

蒸汽的減溫方法，一是可以通過間接換熱來降低蒸汽的溫度；二是通過減溫系統(tǒng)來降低蒸汽的溫度，即利用減溫水在減溫器中霧化、升溫、最后汽化來實現(xiàn)。綜合分析兩種方法的減溫效果，可發(fā)現(xiàn)，前者不僅需要較大的換熱面積，而且實現(xiàn)減溫的反應(yīng)時間較長，而后者是能在瞬間實現(xiàn)蒸汽的減溫效果。然而利用減溫系統(tǒng)對過熱蒸汽進行減溫，其弊端就是可能會因為減溫水的霧化效果不好、或者減溫過度使得蒸汽形成疏水等原因，引起減溫后的蒸汽含有水滴，而使得減溫后的蒸汽無法滿足工藝需求。本發(fā)明主要是針對克服該問題而進行的發(fā)明創(chuàng)造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，性能可靠的過熱蒸汽高效減溫系統(tǒng)及智能控制方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種過熱蒸汽高效減溫系統(tǒng)，其特征在于：包括減溫裝置、分離水存儲器、給水泵和增壓泵，減溫裝置包括減溫部件和汽水分離部件；減溫裝置的進汽端口連接有蒸汽進汽管，蒸汽進汽管上設(shè)置有第二參數(shù)測量裝置，進汽端口與減溫部件相連，減溫部件和汽水分離部件相連，汽水分離部件與減溫裝置的出汽端口連接，出汽端口連接有蒸汽出汽管，蒸汽出汽管上設(shè)置有第三參數(shù)測量裝置；減溫部件中設(shè)置有噴嘴，噴嘴與減溫裝置的進水端口連通，進水端口連接有減溫水管，減溫水管上沿減溫水流方向依次設(shè)置有第四閥門和第一參數(shù)測量裝置；汽水分離部件與減溫裝置的分離出水端口連接，分離出水端口連接有分離水出水管，分離出水端口通過分離水出水管與分離水儲存器的進水口連接，分離水出水管上裝有第四參數(shù)測量裝置；分離水儲存器的出水口連接有分離水給水管，分離水儲存器的出水口通過分離水給水管與減溫水管連接，分離水給水管上沿水流動方向依次設(shè)置有第一閥門、給水泵和第二閥門；減溫水管設(shè)置有增壓旁路，增壓旁路的入水端設(shè)置在第四閥門的入水端，增壓旁路的出水端設(shè)置在第四閥門的出水端，增壓旁路上沿減溫水流動方向依次安裝第三閥門、增壓泵和第五閥門。

本發(fā)明所述第一參數(shù)測量裝置、第二參數(shù)測量裝置、第三參數(shù)測量裝置和第四參數(shù)測量裝置均為參數(shù)測量裝置，參數(shù)測量裝置包括溫度測量儀、壓力測量儀和流量測量儀。

本發(fā)明所述噴嘴為壓力型噴嘴。

一種過熱蒸汽高效減溫系統(tǒng)，其特征在于：包括如下步驟：

S1：界定已知用戶的所需蒸汽的參數(shù)溫度T₀₁、壓力P₀₁和質(zhì)量流量F₀₁；

S2：根據(jù)用戶所需蒸汽參數(shù)，并考慮管道輸送壓損、溫降及管漏因素后，計算得出汽端口(105)的實際輸出的蒸汽參數(shù)：溫度T₀、壓力P₀和質(zhì)量流量F₀，查水&水蒸汽物性參數(shù)，得出汽端口(105)的蒸汽焓值h₀(T₀，P₀)；

S3：根據(jù)減溫水的初始參數(shù)：溫度T₁₀和壓力P₁₀，查水&水蒸汽物性參數(shù)，得減溫水的初始焓值h₁₀(T₁₀，P₁₀)；

S4：根據(jù)用戶所需蒸汽(減溫后蒸汽)的初始流量F₀，以及減溫水的物性參數(shù)，初步調(diào)節(jié)減溫前的蒸汽流量，此時的蒸汽是經(jīng)過減壓后的蒸汽，利用第二參數(shù)測量裝置進行參數(shù)測量，為溫度T₂₀、壓力P₂₀、質(zhì)量流量F₂₀，即P₀≈P₂₀；查水&水蒸汽物性參數(shù)，得減溫前蒸汽的焓值h₂₀(T₂₀，P₂₀)；P₀≈P₂₀的具體條件本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠自行判斷，屬于本領(lǐng)域常規(guī)誤差判斷范疇；

S5：根據(jù)能量與質(zhì)量平衡關(guān)系，進行如下計算：

式中：F₁₀為減溫水的計算質(zhì)量流量，x為減溫系統(tǒng)的能量損失系數(shù)；