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一种高低品质蒸汽智慧耦合系统的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种高低品质蒸汽智慧耦合系统的制作方法

1.本实用新型涉及供热系统领域,特别是涉及一种高低品质蒸汽智慧耦合系统。


背景技术:

2.随着我国国民经济的不断发展,工业用热需求旺盛,国内工业热力需求约占热力总需求的70%左右,而我国工业热力供应存在生产工艺相对落后、产业结构不合理等现象,主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。过去各种小锅炉供热的方式既浪费能源,又造成严重的环境污染。采用高参数、低煤耗、低排放的大机组进行集中供热的方式是未来的一个重要发展方向。而随着我国工业不断转型升级,对供热的量和质的需求都在不断提升。目前对工业用蒸汽的需求越来越多样化,中、高压蒸汽的用户明显增多,压力为5mpa左右、温度在400℃以上的用户越来越多,甚至出现需求参数为10mpa,500℃的工业蒸汽用户。在提倡环境保护、节能减排的大背景下,如何提供更高压力、温度的工业蒸汽,对工业供热部门提出了新的挑战。
3.常规工业供热的方案有两种:(一)选取一定的蒸汽汽源配合减温减压装置获取所需参数的蒸汽;(二)用高参数的蒸汽作为动力汽源,通过压力匹配器抽吸低压蒸汽,混合后从出口处获取所需参数的蒸汽。针对当前的高参数蒸汽的用户需求,常规供热方案的缺点是:
4.1)方案(一)要满足上述需求,需选用主蒸汽或者1抽蒸汽等高压高温蒸汽,经过减温减压后可用能损失大;
5.2)方案(一)减压阀的阀前、阀后压差大,导致阀门使用寿命短;
6.3)方案(二)当前国内的压力匹配器无法满足超临界机组蒸汽对外高参数蒸汽(超过5mpa)供热的需求;
7.方案(二)目前无法精确控制低压蒸汽源的压力。如果只选用冷再蒸汽,但不控制其压力,会面临被抽吸量不足或者导致耦合后的蒸汽温度偏低的问题。


技术实现要素:

8.本实用新型的目的在于,提供一种高低品质蒸汽智慧耦合系统,实现进汽流量的调节,进而在耦合器出口处形成满足要求的高温高压工业用汽。
9.为解决上述技术问题,本实用新型提供一种高低品质蒸汽智慧耦合系统,包括供热耦合器,所述供热耦合器输入侧连接有主蒸汽输入管以及冷再蒸汽输入管,所述供热耦合器输出端通过减温器连接有供汽母管,且所述减温器进水管道与所述冷再蒸汽输入管均设置有用于调节进汽流量以及减温水流量的温度控制组件,所述供热耦合器与所述供汽母管之间连接压力控制组件,且所述压力控制组件用于控制所述供汽母管输出压力。
10.进一步的,所述温度控制组件包括温度控制单元,所述温度控制单元输入端连接有用于检测输出蒸汽温度的温度变送器,且所述温度变送器安装在所述供汽母管上,所述温度控制单元输出端分别连接有冷再蒸汽流量调节阀以及减温水流量调节阀,所述冷再蒸
汽流量调节阀安装在冷再蒸汽输入管上,所述减温水流量调节阀输出端与所述减温器连接。
11.进一步的,所述压力控制组件包括安装在所述供汽母管上的压力变送器,所述压力变送器输出端连接有压力控制单元,所述压力控制单元输出端与所述供热耦合器控制端连接,所述压力控制单元用于调整所述供热耦合器的主蒸汽以及冷再蒸汽的进入量。
12.相比于现有技术,本实用新型至少具有以下有益效果:
13.本实用新型运用高低品质蒸汽进行耦合,解决了高品质蒸汽的减温减压损失,充分利用了低品质蒸汽,提高了供汽收益,另外,采用压力回路控制以及温度回路控制相结合的方式实现了输出蒸汽的压力以及温度的调节,满足了高温高压工业用汽的要求。
附图说明
14.图1为本实用新型一种高低品质蒸汽智慧耦合系统的整体结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合示意图对本实用新型的高低品质蒸汽智慧耦合系统进行更详细的描述,其中表示了本实用新型的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型,而仍然实现本实用新型的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本实用新型的限制。
16.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
17.如图1所示,本实用新型实施例提出了一种高低品质蒸汽智慧耦合系统,包括供热耦合器1,所述供热耦合器1输入侧连接有主蒸汽输入管2以及冷再蒸汽输入管3,所述供热耦合器1输出端通过减温器4连接有供汽母管5,且所述减温器4进水管道与所述冷再蒸汽输入管3均设置有用于调节进汽流量以及减温水流量的温度控制组件,所述供热耦合器1与所述供汽母管5之间连接压力控制组件,且所述压力控制组件用于控制所述供汽母管5输出压力。
18.所述冷再蒸汽输入管3与所述供热耦合器1之间连接有逆止阀6。在本实施方式中,逆止阀6只允许介质向一个方向流动,而且阻止反方向流动,能够避免蒸汽以及冷凝水回流,保证了供热设备的正常运行。
19.所述温度控制组件包括温度控制单元7,所述温度控制单元7输入端连接有用于检测输出蒸汽温度的温度变送器8,且所述温度变送器8安装在所述供汽母管5上,所述温度控制单元7输出端分别连接有冷再蒸汽流量调节阀9以及减温水流量调节阀10,所述冷再蒸汽流量调节阀9安装在冷再蒸汽输入管3上,所述减温水流量调节阀10输出端通过减温水管道与所述减温器4连接。在本实施方式中,通过减少冷再蒸汽的输入量来提升输出蒸汽的温度,当输出蒸汽温度过高时,先通过温度控制组件调节冷再蒸汽流量调节阀9,增大调节阀开度,增加冷再蒸汽流量,当冷再蒸汽流量调节阀开大最大,输出蒸汽仍超温时,投入减温水,利用减温水来对输出蒸汽的温度进行降温,二者相结合,能够使得输出蒸汽的温度达到工业用汽的要求。
20.所述压力控制组件包括安装在所述供汽母管5上的压力变送器11,所述压力变送器11输出端连接有压力控制单元12,所述压力控制单元12输出端与所述供热耦合器1控制端连接,所述压力控制单元12用于调整所述供热耦合器1的主蒸汽以及冷再蒸汽的进入量。在本实施方式中,当输出蒸汽压力高于或低于用户要求值时,压力控制单元12发出指令,供热耦合器1自动调节自身喷嘴针的开度,改变耦合器喉部面积,从而调整主蒸汽和冷再蒸汽的流量,满足出口蒸汽参数要求,实现出口压力始终为用户要求值。
21.以下列举所述高低品质蒸汽智慧耦合系统的较优实施例,以清楚的说明本实用新型的内容,应当明确的是,本实用新型的内容并不限制于以下实施例,其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本实用新型的思想范围之内。
22.本实用新型实施例提出了一种高低品质蒸汽智慧耦合系统的使用方法,具体的使用方法如下:
23.本系统的控制回路由两部分组成:
24.a)压力控制回路;
25.当机组负荷变化时,蒸汽压力也将随之发生变化。此时,将供热耦合器1出口的压力变送器11的压力信号作为反馈信号,传送至供热耦合器1的压力控制单元12,之后压力控制单元12发出指令,自动调节供热耦合器1,改变供热耦合器1的喉部流通面积,进而改变被耦合蒸汽的流量,从而保证供热耦合器1出口的压力稳定在用户要求值。
26.其中,耦合系数的计算公式为:
[0027][0028]
μ——耦合系数;
[0029]
g
t
——低品质蒸汽流量;
[0030]
g
s
——高品质蒸汽流量。
[0031]
b)温度控制回路。
[0032]
以出口的温度变送器8的温度信号作为反馈信号,通过温度控制单元7来调节冷再蒸汽流量调节阀9,从而调节冷再蒸汽的流量,保证供热耦合器1出口的混合蒸汽的温度。减温水作为备用调温手段,当冷再蒸汽流量调节阀9开放度为最大值,出口蒸汽温度仍超过要求值时,减温水投入使用,出口温度不超温,减温水不投运。
[0033]
当出口蒸汽温度升高时,供热耦合器1出口的温度变送器8将温度信号传送至温度控制单元7,之后温度控制单元7发出指令,首先打开冷再蒸汽管路上的冷再蒸汽流量调节阀9的开度,减小对冷再蒸汽的节流作用。根据供热耦合原理,被耦合蒸汽压力越高,耦合系数越大,因此当冷再蒸汽压力升高时,主蒸汽流量会随之降低,从而保证供热耦合器1出口温度维持在要求值。
[0034]
若冷再蒸汽管路的冷再蒸汽流量调节阀9已开到最大开度,供热耦合器1的出口蒸汽仍超温,此时,投入减温水,将蒸汽温度降到要求值。
[0035]
当出口蒸汽温度降低时,供热耦合器1出口的温度变送器8将温度信号传送至温度控制单元7,之后温度控制单元7发出指令,首先关小冷再蒸汽管路上的冷再蒸汽流量调节阀9的开度,增加对冷再蒸汽的节流作用。根据供热耦合原理,被耦合蒸汽压力越低,耦合系数越小,因此当冷再蒸汽压力降低时,主蒸汽流量会随之增大,从而保证供热耦合器出口温
度维持在要求值。
[0036]
综上所述,本实用新型运用高低品质蒸汽进行耦合,解决了高品质蒸汽的减温减压损失,充分利用了低品质蒸汽,提高了供汽收益,另外,采用压力回路控制以及温度回路控制相结合的方式实现了输出蒸汽的压力以及温度的调节,满足了高温高压工业用汽的要求。
[0037]
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。