一种火电机组的锅炉喷水减温装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111486442A(43)申请公布日2020.08.04(21)申请号202010308080.2(22)申请日2020.04.17(71)申请人广西电网有限责任公司电力科学研究院地址530015广西壮族自治区南宁市民主路6-2号(72)发明人文立斌吴健旭(74)专利代理机构北京国帆知识产权代理事务所(普通合伙)11334代理人李增朝(51)Int.Cl.F22G5/12(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种火电机组的锅炉喷水减温装置(57)摘要本发明公开了一种火电机组的锅炉喷水减温装置，其中，所述装置包括顶棚过热器、低温过热器、可疏水式屏式过热器、末级过热器、一级喷水减温器和二级喷水减温器；其中顶棚过热器与低温过热器连接，低温过热器与一级喷水减温器相连接；一级喷水减温器与可疏水式屏式过热器相连接；可疏水式屏式过热器与二级喷水减温器相连接；二级喷水减温器与末级过热器向量；所述饱和蒸汽依次经过顶棚过热器、低温过热器、一级喷水减温器、可疏水式屏式过热器、二级喷水减温器和所述末级过热器形成过热蒸汽，并在末级过热器的集箱一端出口输出所述过热蒸汽。在本发明实施例中，通过实施本发明的锅炉喷水减温装置从而达到调节过热汽温度的目的。CN111486442ACN111486442A权利要求书1/3页1.一种火电机组的锅炉喷水减温装置，其特征在于，所述装置包括：顶棚过热器、低温过热器、可疏水式屏式过热器、末级过热器、一级喷水减温器和二级喷水减温器；其中，所述顶棚过热器与所述低温过热器连接，所述低温过热器与所述一级喷水减温器相连接；所述一级喷水减温器与所述可疏水式屏式过热器相连接；所述可疏水式屏式过热器与所述二级喷水减温器相连接；所述二级喷水减温器与所述末级过热器向量；所述饱和蒸汽依次经过所述顶棚过热器、所述低温过热器、所述一级喷水减温器、所述可疏水式屏式过热器、所述二级喷水减温器和所述末级过热器形成过热蒸汽，并在所述末级过热器的集箱一端出口输出所述过热蒸汽。2.根据权利要求1所述的锅炉喷水减温装置，其特征在于，所述顶棚过热器、所述低温过热器、所述可疏水式屏式过热器、所述末级过热器中的过热器原理及结构相同，但过热器的参数不相同，且所述过热器的参数通过参数辨识获得；所述一级喷水减温器和二级喷水减温器中的喷水减温器原理及结构相同，但喷水减温器的参数不相同，且所述喷水减温器的参数通过参数辨识获得。3.根据权利要求2所述的锅炉喷水减温装置，其特征在于，所述过热器用于将饱和蒸汽进一步加热至过热蒸汽；所述过热器对所述饱和蒸汽加热为过热蒸汽的过程遵循质量守恒和能力守恒模型；其中，蒸汽的质量守恒模型如下：蒸汽的能力守恒模型如下：蒸汽的动量平衡模型如下：烟气对金属管壁的放热模型如下：金属管壁对蒸汽的放热模型如下：烟气的能量守恒模型如下：Qex＝KDg(c1t1-c2t2)(6)金属管壁的能量守恒模型如下：其中，V表示为蒸汽的容积、ρ2表示蒸汽出口密度；D1、D2分别表示蒸汽进、出口质量流量；h1、h2分别表示工质进口比焓、出口比焓；Qin表示管内工质与金属管壁的换热量；ρ1、P1、2CN111486442A权利要求书2/3页P2分别表示管内工质进口密度、进口压力、出口压力；t1、t2、分别表示管外烟气进口温度、出口温度；tm表示管壁温度；Qex、Sex分别表示烟气对金属的换热量、换热面积；mm表示管壁的质量；τ表示时间；ξ表示压损系数、αex表示对流换热系数；Kin表示管内工质与管壁之间的对流换热系数；t2表示管内工质出口温度；n表示指数，通常取为0.8；Dg表示管外烟气质量流量；K表示烟气放热量修正系数；c1、c2分别表示烟气进口定压比热和出口定压比热；cm表示管壁比热容。4.根据权利要求3所述的锅炉喷水减温装置，其特征在于，对所述过热器对所述饱和蒸汽加热为过热蒸汽的过程遵循质量守恒和能力守恒模型进行线性化处理，并进行拉氏变换的简化处理之后，所述过热器入口蒸汽温度和所述过热器出口蒸汽温度之间的传递函数则有：其中，cp表示所述过热器出口定压比热容；在不同负荷水平下，所述过热器的烟气进口定压比热c1和出口定压比热c2变化较小，因此K1一般变化不大；T1与所述过热器的管壁的质量mm、管壁比热容cm、蒸汽进口流量D1、减温器出口定压比热容cp有关；在蒸汽进口流量D1增加时，T1减小。5.根据权利要求2所述的锅炉喷水减温装置，其特征在于，所述喷水减温器用于将经过雾化处理的减温水直接喷入由所述过热器产生的过热蒸汽中，所述减温水与所述过热蒸汽两两混合进行换热过程，满足能量守恒模型和质量守恒模型。6.根据权利要求5所述的锅炉喷水减温装置，其特征在于，所述减温水与所述过热