弹簧旋流雾化喷嘴减温减压器的特点及应用

摘 要：弹簧旋流雾化喷嘴是减温器重要组成部分，减温喷嘴雾化效果的好坏直接关系到设备的安全性。文章主要介绍弹簧旋流雾化喷嘴减温减压器的结构、特性及用于蒸汽减温减压的优势。

关键词：弹簧；雾化喷嘴；减温减器；结构；应用

1 概述

随着工业的发展，最近几年来以煤、石油、天然气为代表的非可再生资源急剧减少，人们对能源越来越重视，意识到人类的生存和发展与能源息息相关，在研发的过程中，不但要开发研制新能源，还要有效的节约能源，这成为了各国研究相关能源的主要课题。通过高压输电的原理可以推理出，蒸汽在高压过热状态下输送能量损耗最小，为了达到节约能源的目的，提高能量的使用效率，将蒸汽在到了用户端后，根据不同需要，通过减温减压系统的处理得到需要的温度和压力下的二次蒸汽。另外，当高压的干饱和蒸汽减压至低压时，在下游出口会产生过热度，这就需要减温器将过热的蒸汽降温至所需的接近饱和的温度。在工业生产中，高温高压蒸汽有着广泛的应用。像化工厂、电厂等所要的各种温度、压力的蒸汽都需要通过减温减压系统来调节蒸汽的温度和压力，而减温通常采用的方法是在蒸汽管道中加入一装置，使其对减温水进化雾化并与蒸汽混合进行减温，如果雾化不好，将会造成蒸汽中带水严重，温度不易控制，同时使蒸汽管道破裂，造成事故。

减温器的类型比较多，其中运用得比较广泛的是喷雾型减温器，通过喷嘴向蒸汽喷减温水来实现减温过程，减温装置的性能、使用寿命和二次蒸汽温度受减温水的雾化效果影响较大且起到了决定性的作用，而影响减温水雾化效果的主要因素是喷嘴的结构。在稳定工况下，减温系统的喷嘴一般采用传统的笛型喷嘴，由于笛型喷嘴通流截面积是固定不变的的，在减温水的流量和压力变化时它的流截面积不会随之变化，当蒸汽或减温水工艺参数变化范围较大时，就会致使减温效果降低或不能减温，减温雾化的效果比较差，与之相反的如果超温会使有关零部件过热，减少其使用寿命，甚至因超温而发生严重的停车事故。

减温减压器是火力发电机组系统的主要组成部分，也是电站机组中重要的蒸汽调节控制设备。在汽轮机的高压旁路系统中，减温减压器不可或缺地与其他设备关联比较紧密，通过调节主蒸汽参数来保证整个机组平稳运行。

2 减温减压器的结构性能和作用

2.1 减温减压器的机构

减温减压器的结构大体可分为三部分，即减压阀、减温水调节阀、将减温水喷射到蒸汽中的喷水装置（弹簧雾化喷嘴）。减温减压器分为一体式和分体式两种类型。如图1-图4所示。

减温减压器的减温水喷嘴采用了独特的设计，在喷嘴的设计中引入弹簧，当减温水进入减温器后，喷嘴前后即存在压差，弹簧在此压差的作用下伸缩，于是减温水从环状喷雾口喷出，形成极薄的雾化水裙。当减温水流量变化时，喷嘴前后的压差也会发生变化，弹簧的伸缩量会随之改变，环状喷雾口也随之发生相应变化，从而使喷嘴喷速保持常数，使喷入的减温水在接触到阀门内壁和管线前充分雾化，这种设计几乎不会冲击壳体及管线，从而既使阀门的使用寿命得到延长也使噪音降低。

2.2 减温减压器的作用

减温减压器在工业生产中的作用广泛并得到普遍应用，它既能够调节蒸汽压力、温度，也是降低高压、高速蒸汽所产生的剧烈振动与噪声重要装置，是蒸汽排放系统中重要的组成部分。因此减温减压器是蒸汽排放系统稳定运行的关键。

减温减压器的基本工作原理是：首先对高温高压的水蒸气减压，高温高压蒸汽通过减压装置节流绝热降压，与此同时蒸汽的过热度增加使原来的饱和蒸汽变为过热蒸汽；然后再对已减压的蒸汽绝热加湿，将经过喷嘴雾化后的减温水直接喷入过热的蒸汽气流中，减温水滴从过热的蒸汽流中吸收热量，使水温、蒸发和过热，从而达到调节过热蒸汽温度的目的。同时利用本身节流降压以及穿孔板结构，使蒸汽的排放噪声降低。

3 减温减压器的应用及特点

弹簧喷嘴减温减压器可用于超临界、亚临界300MW和600MW等大机组设备，装有该喷嘴的减温器销往江苏国信协联燃气热电有限公司、四川广安电厂、国电庄河电厂等多家企业，创造了可观的经济效益。

通过实际的应用实践，喷嘴的设计、制造和试验取得了预期的效果。综合各影响因素，经过反复的试验，对弹簧喷嘴的设计不断的改进，这种弹簧喷嘴既可以避免弹簧特性变化对性能的影响，也能够很好的适应变负荷工况运行，并且压力损失小，雾化效果也比较理想，可以在实际的设备中应用。通过实际应用证明该减温加压器具有如下特点：

参考文献

[2]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安：西安交通大学出版社.

[3]减温减压器使用维护说明书[Z].2006.

作者简介：孙福才（1981-），男，讲师，研究方向：机电一体化技术及节能技术。

关彤（1978-），女，副教授，研究方向：机电一体化技术及节能技术。