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锅炉旋膜式除氧器喷嘴冷态试验系统
发布时间:2023/3/21 点击次数:516

锅炉旋膜式除氧器喷嘴冷态试验系统
 

近年来,内置式锅炉旋膜式除氧器以其优越的性能和较高的性价比,已被广泛地应用于火电及核电机组中。喷嘴是内置式锅炉旋膜式除氧器的核心部件,喷嘴性能的优劣将直接影响锅炉旋膜式除氧器设备的性能指标。目前,在国内电力市场上,应用较为广泛的喷嘴型式是弹簧喷嘴和波形盘片喷嘴。试验所采用的喷嘴为弹簧喷嘴,有些喷嘴技术为国外公司所有,为了实现喷嘴的国产化生产,建立了喷嘴冷态试验系统。现对喷嘴冷态试验系统及喷嘴冷态试验方法做简要介绍,希望为相关行业的技术人员提供参考。

1旋膜式除氧器冷态试验的目的

喷嘴是压力式除氧设备的关键部件,在各种负荷下(额定出力10%〜100%),喷嘴均应具有高质量的喷雾效果及良好的传热传质性能。喷嘴的性能将直接影响到设备的出力、出水温度及含氧量乃至设备运行的安全与稳定。在研发新型喷嘴时,喷嘴应达到几个主要性能指标的要求。

在额定出力时,大的阻力损失小于0.06MPa。在大出力时,大的阻力损失小于0.07MPa。在不同流量下,喷嘴应具有良好的雾化性能,以满足各种工况下稳定运行的要求。喷嘴应具有运行稳定性,即经过长时间的运行,喷嘴性能保持良好。

旋膜式除氧器冷态试验系统中的设备和仪表

水泵

选用离心式水泵。特性数据为:水泵流量应大于喷嘴设计流量的120%〜150%,当喷嘴流量达到理论计算值后,喷嘴出力还可能有提高空间,所以,选用较大流量的水泵,以便验证喷嘴终达到的流量值。泵的扬程应大于喷嘴设计大阻力的200%,在喷嘴阻力的理论计算和实际试验过程可能存在偏差,为了保证冷态试验能够顺利地进行,泵的扬程应尽可能选得大些。

流量计

根据喷嘴的大出力,选取1台量程与之匹配的电磁流量计,电磁流量计的精确度等级不低于0.5%。为保证流量计测量准确,在布置管路时,应设置U形管路,流量计设置在U形管路的低处,如图1所示。

1喷嘴冷态试验系统

压力表及其附件

选用量程为0〜0.25MPa、精度等级为0.4级的压力表,并配备压力表弯管,用三通阀连接系统和压力表。

调节阀

选取1只与喷嘴大出力相适应的手动调节阀,调节阀应具有等百分比调节特性曲线,保证喷嘴出力在小流量时具有较好的调节性能。

管线及支撑结构

设置管线以连接水泵、调节阀、流量计、压力表和试验喷嘴等。管线的设置应尽可能短,并方便观测和调节。设置支撑结构,保证喷嘴在冷态试验过程中便于观测和调节,并防止水溅入场地。喷嘴准备试验用的喷嘴,并接入冷态性能试验系统。观测和记录设备提供足够的摄像和照相设备,以便于对喷嘴冷态试验的情况进行记录。如有高速摄像器材,可以更清楚地记录和分析喷嘴的雾化情况。

2种喷嘴在10%〜110%出力范围内的雾化性能和“阻力-流量”曲线进行对比分析,B喷嘴的喷射平稳性、雾化颗粒度、喷射水幕的厚度均优于A喷嘴,可以满足锅炉旋膜式除氧器的性能要求,对局部结构进行微小调整后,该喷嘴可以定型并应用于锅炉旋膜式除氧器。现场试验的实际情况,如图3所示

利用喷嘴冷态试验系统,开发了一款性能优良的弹簧喷嘴,通过对喷嘴的冷态试验,验证了喷嘴在10%〜110%出力范围内的雾化效果良好,喷嘴的喷射状态平稳、稳定,完全能够满足锅炉旋膜式除氧器传质传热的要求。目前,此种喷嘴已应用于某些火电和核电机组中,通过电厂的验证运行,现已掌握该类喷嘴的设计、制造、检测和安装等核心技术。当需要设计其他类似喷嘴时,相关人员也可根据喷嘴结构及工作特点,设计岀合适的冷态试验系统,进而开发其他型式的喷嘴。

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