高溫蒸汽管路加裝噴水減溫裝置的應(yīng)用實(shí)踐

賈東生 賈東林 向 東

(1.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院, 浙江 寧波 315100； 2.新疆有色集團(tuán), 新疆 烏魯木齊 830002)

高溫蒸汽管路加裝噴水減溫裝置的應(yīng)用實(shí)踐

賈東生1賈東林2向 東2

(1.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院, 浙江 寧波 315100； 2.新疆有色集團(tuán), 新疆 烏魯木齊 830002)

分析了阜康冶煉廠生活用汽溫度過(guò)高的原因，通過(guò)在高溫蒸汽管路中加裝噴水減溫裝置，取得了較好的使用效果。

生活用汽； 噴水減溫； 高壓霧狀噴頭； 逆流噴射

0 前言

阜康冶煉廠目前是以喀拉通克銅鎳礦為資源依托，集銅、鎳、鈷及新型材料于一體的新疆有色金屬冶煉生產(chǎn)基地。該冶煉廠始建于1991年，于1993年建成并投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，占地面積75萬(wàn)m2，現(xiàn)有員工982人。冶煉廠電解鎳規(guī)模達(dá)1.3萬(wàn)t/a，電解銅規(guī)模達(dá)5 000 t/a，電解鈷規(guī)模達(dá)100 t/a。冶煉廠建廠初期安裝了2臺(tái)CG-35/39-MI型電站鍋爐，鍋爐主要用于廠區(qū)生產(chǎn)用汽、生活用汽及廠區(qū)冬季采暖等。

1 廠區(qū)生活用汽存在的問(wèn)題

阜康冶煉廠自開(kāi)車(chē)以來(lái)，廠區(qū)生活用汽溫度參數(shù)一直無(wú)法正常達(dá)標(biāo)，其主要表現(xiàn)為蒸汽溫度參數(shù)遠(yuǎn)高于生活用汽設(shè)備的溫度指標(biāo)。蒸汽溫度過(guò)高導(dǎo)致生活用氣管路上用于采暖的螺旋板式換熱器外漆變色脫落、食堂蒸飯?jiān)O(shè)備難以掌控等，嚴(yán)重影響了生活用汽設(shè)備的使用壽命，同時(shí)威脅到廠區(qū)操作生活用汽設(shè)備人員的人身安全，給冶煉廠的后勤生活保障造成了嚴(yán)重的影響。因此，冶煉廠技術(shù)部門(mén)高度重視，組織技術(shù)力量對(duì)此進(jìn)行了認(rèn)真的排查和分析，針對(duì)存在的問(wèn)題制定了合理的整改方案，并取得了良好的效果。

2 生活用汽溫度超標(biāo)的原因

冶煉廠參與生產(chǎn)運(yùn)行的2臺(tái)CG-35/39-MI型鍋爐的主蒸汽出口管匯集到一個(gè)蒸汽母管，各路生產(chǎn)用汽、生活用汽管路共用一個(gè)蒸汽母管，由蒸汽母管根據(jù)不同的蒸汽用戶(hù)參數(shù)統(tǒng)一配供，蒸汽母管的供汽參數(shù)為P=3.82 MPa、t=420 ℃,經(jīng)由4.5 m管道廊送往廠區(qū)各用戶(hù)單位。

經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)由主蒸汽母管引出的生活用汽母管通過(guò)1個(gè)Y45H/Y型減壓閥，將3.82 MPa的蒸汽降壓為0.6 MPa，通過(guò)DN273的蒸汽管路送往廠區(qū)各生活用戶(hù)(生活用汽設(shè)備的蒸汽參數(shù)為0.6 MPa、t=158 ℃。生活蒸汽進(jìn)口段只設(shè)置了減壓閥，沒(méi)有設(shè)置減溫裝置是導(dǎo)致生活蒸汽溫度過(guò)高的主要原因。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)生活蒸汽溫度超標(biāo)的問(wèn)題，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)具備的條件反復(fù)論證，實(shí)施了以下整改方案：在布置4.5 m管廊的生活用汽管段的適宜處，安裝一套自行設(shè)計(jì)的噴水減溫裝置，噴水裝置的水源由鍋爐給水泵供給。噴水裝置沿蒸汽流向的逆方向噴射高壓(P=6 MPa)霧狀的軟水，105 ℃的除氧軟水在高溫蒸汽中吸收熱量產(chǎn)生蒸汽，從而降低了蒸汽溫度，使其達(dá)到生活用汽設(shè)備的參數(shù)要求(P=0.6 MPa、t=158 ℃)，具體安裝如圖1所示。

圖1 DN273蒸汽管?chē)娝疁p溫裝置示意圖

蒸汽噴水減溫裝置投入運(yùn)行時(shí)，隨著減溫水主副開(kāi)關(guān)開(kāi)度的逐漸加大，減溫水緩慢均勻地加入高溫蒸汽中，蒸汽溫度的下降與減溫水的供水量基本呈線(xiàn)性關(guān)系(見(jiàn)表1)。當(dāng)減溫蒸汽管網(wǎng)中有輕微水擊聲時(shí)，立刻停止操作，緩慢把閥門(mén)開(kāi)關(guān)反方向旋轉(zhuǎn)，待水擊聲消失，達(dá)到用戶(hù)使用的蒸汽溫度后，穩(wěn)定一段時(shí)間，然后再將開(kāi)關(guān)手輪固定。

4 效果與建議

(1)生活蒸汽管加裝噴水減溫裝置后，生活用汽設(shè)備的蒸汽參數(shù)基本達(dá)標(biāo)(參數(shù)約為0.6 MPa、t=158 ℃)，達(dá)到了預(yù)期的目的，基本消除了使用生活蒸汽存在的安全隱患，給冶煉廠的后勤生活提供了保障。

(2)噴頭設(shè)置在直管段前后各大于5 m的位置，噴頭插入管道的中部，霧狀噴射水流的噴射方向與蒸汽的流向相反，即為逆流噴射。因此，安裝霧狀噴頭前，應(yīng)分別在常壓狀態(tài)下、模擬實(shí)際工作環(huán)境狀態(tài)下，測(cè)試噴頭的霧化狀況及噴射水量，使噴水霧化均勻，根據(jù)蒸汽流量合理配置噴水量，從而有效地防止水擊的發(fā)生。

(3)每年應(yīng)定期檢查噴水裝置的工作狀況，防止噴頭脫落帶來(lái)的負(fù)面影響。

表1 噴水減溫裝置實(shí)驗(yàn)原始記錄表 單位：℃

備注:副開(kāi)關(guān)全開(kāi)后DN273蒸汽管有輕微的水擊聲；表中可以看出，均勻開(kāi)啟閥門(mén)給水，蒸汽溫降與給水量基本成線(xiàn)性關(guān)系。

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Application Practice of Installing Spray Desuperheating Device in High-temperature Steam Pipeline

JIA Dong-sheng, JIA Dong-lin, XIANG Dong

The causes of the overheated steam for life in Fukang smelter were analyzed, and the better effects were obtained by installing spray desuperheating device in high-temperature steam pipeline.

steam for life; spray desuperheating; high pressure sprayer; reverse-flow injection

2013-11-15

賈東生(1964—)，男，山東昌邑人，在職碩士，高級(jí)工程師，主要從事鍋爐、暖通等技術(shù)領(lǐng)域的研究。

TK223.3

B

1008-5122(2014)02-0033-02