CN107816743A - 一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法 - Google Patents

一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法，多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统包括一蒸汽喷射泵，蒸汽喷射泵由依次连接的喷嘴机构、接受室、混合室、扩压室和出汽室组成，喷嘴的进汽口可连接任意高压气汽，接受室上设有低压汽源引入结构，匹配方法包括如下步骤：(1)先将高压蒸汽喷入到蒸汽喷射泵内，然后再将低压蒸汽引入到蒸汽喷射泵内，并与高压蒸汽接触；(3)然后高压蒸汽再与低压蒸汽进行混合；(4)混合后再通过扩压恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力；(5)最后再输送给用户使用。本发明增加了热化发电量，提高了能源利用率，并且将不可调节供汽方式改为可调节供汽。

Description

一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法
技术领域
本发明涉及一种蒸汽压力匹配器，具体涉及一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法。
背景技术
蒸汽压力匹配器主要用于蒸汽管网系统中,通过高中低压汽源进行匹配,将低压蒸汽与中压蒸汽混合满足供热用户需要，且现有的蒸汽压力匹配器能源利用率很低，采用的是不可调节供汽方式，不能满足用户要求
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种能源利用率高的多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统及匹配方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统包括一蒸汽喷射泵，所述蒸汽喷射泵由依次连接的喷嘴机构、接受室、混合室、扩压室和出汽室组成，所述喷嘴机构的进汽口可连接任意高压汽源，所述接受室上设有低压汽源引入结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述喷嘴机构的出汽采用至少一组喷嘴。
在本发明的一个优选实施例中，所述低压汽源引入结构为吸气阀。
在本发明的一个优选实施例中，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统还包括减温装置，所述减温装置包括喷水调节组件、进汽出汽喷水调节组件、减温水母管管路及附属阀门，所述减温装置分别设置在喷嘴机构的进汽口、接受室的进汽口和出汽室的出汽口。
在本发明的一个优选实施例中，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统还包括一控制系统，所述控制系统包括若干个信号测量装置、控制指令信号装置和DCS系统，这些信号测量装置将测量信号通过线缆传递到DCS系统，在DCS系统中进行计算，DCS系统再通过控制指令信号装置输出指令到现场控制各个执行机构。
在本发明的一个优选实施例中，所述信号测量装置可检测压力信号、温度信号和流量信号。
一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽的匹配方法，所述匹配方法包括如下步骤：
(1)先将高压蒸汽引入到蒸汽喷射泵内，然后再将低压蒸汽引入到蒸汽喷射泵内，并与高压蒸汽接触；
(2)然后高压蒸汽提高低压蒸汽的品质；
(3)然后高压蒸汽再与提高品质后的低压蒸汽进行混合；
(4)混合后再通过扩压恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力；
(5)最后再输送给用户使用。
在本发明的一个优选实施例中，喷嘴将高压蒸汽吸入以高速气流喷射到接受室内，而接受室通过低压汽源引入结构将外部的低压蒸汽引入其内部，并与高压蒸汽接触，高压蒸汽在与低压蒸汽接触时混合，在混合的同时会压缩低压蒸汽，提高低压蒸汽的品质。
在本发明的一个优选实施例中，高压蒸汽与低压蒸汽在混合室进行混合，混合后再通过扩压室恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力。
本发明的有益效果是：
本发明增加了热化发电量，提高了能源利用率，并且将不可调节供汽方式改为可调节供汽，使得机组的电、热负荷相互协调，供汽压力不随电负荷的变化而改变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明提供的多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其包括一蒸汽喷射泵100，蒸汽喷射泵100具体由依次连接的喷嘴结构110、接受室120、混合室130、扩压室140和出汽室150组成。
喷嘴结构110，其进汽口可连接任意高压汽源，其出汽口可将接受到的高压汽源以高速气流的方式喷出。
为了便于匹配，使得本申请始终保持高效率工作，喷嘴结构110的出汽流量与混合室130的混合流量同步调节。
另外，在喷嘴结构110出汽可设有多组喷嘴出汽，这样根据出汽流量的实际需求，可选择打开相应组数的喷嘴出汽。
接受室120，其与喷嘴结构110的出汽口连通，喷嘴结构110的出汽口喷出的高压蒸汽可进入到其内部，在其上面设有低压汽源引入结构121，低压汽源引入结构121可将外部的低压蒸汽也引入到接受室120内部。
低压汽源引入结构121具体为吸气阀，其可将外部任意低压蒸汽吸入到接受室120内。
任意低压蒸汽具体可为汽机供汽、放散的废蒸汽和凝结水产生的闪蒸蒸汽等，大大节约了能源。
另外，高低压汽源可采用多种汽源出汽，这样出汽可根用户据实际需求采用不同品质的汽源。
接受室120，其是外部的高压蒸汽与低压蒸汽的初步接触场所，接受室120可同时引入高压蒸汽与低压蒸汽。
另外，高压蒸汽在进入接受室120时会进行膨胀，在膨胀的同时会对接受室120内的低压蒸汽进行压缩，提高低压蒸汽的品质。
混合室130，其与接受室120连通，经过高压蒸汽提高品质后的低压蒸汽会与高压蒸汽一起进入到混合室130内进行混合，从而形成一种介于高压与低压之间的各种等级的蒸汽，并且该蒸汽的流量可以调节。
为了便于符合高压蒸汽与低压蒸汽进行混合的标准，混合室130具体是锥形筒体，并且有一定的锥度，喷嘴结构110的出口位于混合室的进口附近，喷嘴结构110的出口的高速汽流可对低压汽流进行剪切、摩擦、碰撞，并且在锥形筒体内进行质量和能量的交换，并将能量传给低压汽流。
扩压室140，其与混合室130连通，混合后的蒸汽可进入扩压室140恢复部分压力，具体可根据用户的实际需求而选择给予蒸汽恢复相应的压力。
混合汽体在扩压室140内流动，速度下降，动能转化成压力能，使压力逐步上升。在扩压室140内，断面面积逐步上升，扩压室140的锥度不变，因此，汽体在流动方向上压力上升，可逐步达到设计值。
出汽室150，其与扩压室140连通，恢复压力后的达到用于需求的蒸汽可进入到出汽室150内，然后通过出汽室150供应给用户使用。
通过上述结构，本申请通过抽取任意高压蒸汽源和任意低压蒸汽源进行混合调节，形成客户需要的相应等级的蒸汽，大大节约了能源，并且将不可调节供汽方式改为可调节供汽，使得机组的电、热负荷相互协调，供汽压力不随电负荷的变化而改变。
本申请还包括一减温装置，减温装置是用于与蒸汽喷射泵100配合，减温装置包括喷水调节组件210和减温水母管220，喷水调节组件210通过管路分别连接减温水母管220，这些喷水调节组件210可分别设置在喷嘴结构110的进汽口或低压汽源引入结构121的吸气口或出汽室150的出汽口，这些喷水调节组件210可通过喷水对引入的高压蒸汽降温或对吸入的低压蒸汽降温或对出汽室150喷出的蒸汽进行降温。
另外，也可同时在在喷嘴结构110的进汽口、低压汽源引入结构121的吸气口和出汽室150的出汽口设置喷水调节组件210，这些喷水调节组件210可通过喷水对引入的高压蒸汽降温、对吸入的低压蒸汽降温和对出汽室150喷出的蒸汽进行降温，这样大大提高了本申请的效率。
本申请还包括一控制系统，控制系统包括若干个信号测量装置、控制指令信号装置和DCS系统，这些信号测量装置将测量信号通过线缆传递到DCS系统，在DCS系统中进行计算，DCS系统再通过控制指令信号装置输出指令到现场控制各个执行机构，在满足用户参数的同时，调节蒸汽流量的变化。
信号测量装置可检测压力信号、温度信号和流量信号。
控制指令信号装置可控制可调喷嘴、减温装置、电动阀、汽动阀等。
另外，本申请在经过无数次实验和付出创造性劳动的情况下，在采用如下尺寸的喷嘴结构110和扩压室140，可使得混合后的蒸汽的恢复效果最好和能源利用率的效果达到最佳，喷嘴结构110和扩压室140具体尺寸如下：
(1)扩压室140的喉部直径为D3，其尺寸为：
式中：GK—喷射泵抽吸的气量(空气)，取0；
G0K＝G0×10-3kg/h；
Gsk＝w×10-2kg/h；其中w为冷却水消耗量；
G1—系统漏气量，此处取为0；
Gz—泵抽吸的水蒸汽量。
(2)喷嘴结构110的喉部直径为Dkp，其尺寸为：
(3)喷嘴结构110的入口直径为D0，其尺寸为：
D0＝(3～4)Dkp
(4)喷嘴结构110的长度为L0，其尺寸为：
L0＝(1～2)Dkp
(5)喷嘴结构110的锥度为K，其尺寸为：
喷嘴渐缩段锥度K1＝1︰1.2
喷嘴渐扩段锥度K4＝1︰4
(6)扩压室140的的入口直径为D2，其尺寸为：
D2＝1.53D3
(7)扩压室140的出口直径为D4，其尺寸为：
D4＝1.8D3
(8)扩压室140的长度为L3，其尺寸为：
L3＝(2～4)D3
(9)扩压室140的锥度根据试验相似法则可确定其锥度为：
扩压器渐缩段锥度：K2＝1:10；
扩压器渐扩段锥度：K3＝1:9。
基于上述方案的实施，本申请还公开了一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽的匹配方法，其包括如下步骤：
(1)先将高压蒸汽引入到蒸汽喷射泵100内，然后再将低压蒸汽引入到蒸汽喷射泵100内，并与高压蒸汽接触；
(2)然后高压蒸汽提高低压蒸汽的品质；
(3)然后高压蒸汽再与提高品质后的低压蒸汽进行混合；
(4)混合后再通过扩压恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力；
(5)最后再输送给用户使用。
其中，喷嘴结构110将高压蒸汽吸入以高速气流喷射到接受室120内，而接受室120通过低压汽源引入结构121将外部的低压蒸汽引入其内部，并与高压蒸汽接触，高压蒸汽在与低压蒸汽接触时会膨胀，在膨胀的同时会压缩低压蒸汽，通过高压蒸汽的裕压可提高低压蒸汽的品质。
其中，高压蒸汽与提高品质后的低压蒸汽在混合室130进行混合，混合后再通过扩压室140恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统包括一蒸汽喷射泵，所述蒸汽喷射泵由依次连接的喷嘴机构、接受室、混合室、扩压室和出汽室组成，所述喷嘴机构的进汽口可连接任意高压汽源，所述接受室上设有低压汽源引入结构。
2.根据权利要求1所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述喷嘴机构的出汽采用至少一组喷嘴。
3.根据权利要求1所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述低压汽源引入结构为吸气阀。
4.根据权利要求1所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统还包括减温装置，所述减温装置包括喷水调节组件、进汽出汽喷水调节组件、减温水母管管路及附属阀门，所述减温装置分别设置在喷嘴机构的进汽口、接受室的进汽口和出汽室的出汽口。
5.根据权利要求1所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统还包括一控制系统，所述控制系统包括若干个信号测量装置、控制指令信号装置和DCS系统，这些信号测量装置将测量信号通过线缆传递到DCS系统，在DCS系统中进行计算，DCS系统再通过控制指令信号装置输出指令到现场控制各个执行机构。
6.根据权利要求5所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽系统，其特征在于，所述信号测量装置可检测压力信号、温度信号和流量信号。
7.一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽的匹配方法，其特征在于，所述匹配方法包括如下步骤：
(1)先将高压蒸汽引入到蒸汽喷射泵内，然后再将低压蒸汽引入到蒸汽喷射泵内，并与高压蒸汽接触；
(2)然后高压蒸汽提高低压蒸汽的品质；
(3)然后高压蒸汽再与提高品质后的低压蒸汽进行混合；
(4)混合后再通过扩压恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力；
(5)最后再输送给用户使用。
8.根据权利要求7所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽的匹配方法，其特征在于，喷嘴将高压蒸汽吸入以高速气流喷射到接受室内，而接受室通过低压汽源引入结构将外部的低压蒸汽引入其内部，并与高压蒸汽接触，高压蒸汽在与低压蒸汽接触时会膨胀，在膨胀的同时会压缩低压蒸汽，通过高压蒸汽的裕压可提高低压蒸汽的品质。
9.根据权利要求8所述的一种多功能工业蒸汽匹配智能供汽的匹配方法，其特征在于，高压蒸汽与提高品质后的低压蒸汽在混合室进行混合，混合后再通过扩压室恢复部分压力，以达到要求的蒸汽压力。
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