一种用于工业抽汽的蒸汽喷射器喷射系数测试方法与流程

1.本发明涉及蒸汽喷射器技术领域，具体涉及一种用于工业抽汽的蒸汽喷射器喷射系数测试方法。


背景技术：

2.随着蒸汽喷射器在火电厂节能改造中的应用，蒸汽喷射器的性能考核成为相关余压余热改造的重要指标。
3.对于传统采暖抽汽引射汽轮机排汽的蒸汽喷射器，由于喷射器动力蒸汽、汽轮机排汽及混合蒸汽焓差值较大，仅测量压力温度即可确定其喷射系数。现有测量仪器的精度较高，按照规程在一定时间内取测量平均值即可获得较为准确的蒸汽喷射器喷射系数。
4.而在工业抽汽改造过程中，当蒸汽喷射器进出口温度相差较小时，此时试验参数的波动、仪器的精度及测量套管的安装及清洁程度对喷射系数的影响十分显著，以至于多次试验测量结果仍差别较大。因此，对于工业抽汽的蒸汽喷射器性能考核，急需一种新型的测量方法，使试验结果更加合理可靠。


技术实现要素：

5.本发明需要解决的技术问题是提供一种用于工业抽汽的蒸汽喷射器喷射系数测试方法，该方法不但易于实施，而且算法科学，结果更加合理可靠。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
7.一种用于工业抽汽的蒸汽喷射器喷射系数测试方法，该方法基于蒸汽喷射器作为用于工业抽汽唯一的对外供热蒸汽来源；所述蒸汽喷射器的蒸汽入口连接有蒸汽管路；所述蒸汽管路包括与蒸汽喷射器的动力蒸汽入口连接的动力蒸汽管路和与蒸汽喷射器的吸入蒸汽入口连接的吸入蒸汽管路，其中，包括如下具体步骤：
8.a.判断蒸汽管路上减温水流量表计的准确性；
9.b.判断蒸汽管路上减温水流量的准确性，排除安装工艺对测试的影响；
10.c.通过测试动力蒸汽管路上的动力蒸汽减温水流量获得蒸汽喷射器的喷射系数。
11.优选的，所述蒸汽喷射器的出口流量为三方认可的关口表流量。
12.优选的，所述步骤a通过流量表计漂移和计算书校验方法来判断。
13.优选的，所述步骤b通过减温水流量与减温前后焓值变化来判断
14.优选的，当供热流量一定时，所述步骤b通过关闭吸入蒸汽管路来切断蒸汽喷射器的吸入蒸汽流量和吸入蒸汽减温水流量，并在动力蒸汽管路的减温水管道上安装精准的变送器，由动力蒸汽减温前后焓值变化来判断。
15.优选的，所述对于可调式蒸汽喷射器，若不具备关闭吸入蒸汽管路来切断吸入蒸汽条件，则保持蒸汽喷射器的排汽流量不变，固定可调喷嘴开度，调节减温水流量，减温后蒸汽温度发生变化，由减温水前后焓值变化来判断。
16.由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
17.本发明通过测试动力蒸汽减温水流量获得蒸汽喷射器的喷射系数，不但易于实施，而且算法科学，结果更加合理可靠，更适用于蒸汽喷射器进出口温度相差较小时的喷射系数测试。
附图说明
18.图1为典型蒸汽喷射器系统简图。
19.其中：1.减温前动力蒸汽、2.动力蒸汽减压阀、3.动力蒸汽减温水、4.动力蒸汽减温器、5.吸入蒸汽减温器、6.吸入蒸汽、7.吸入蒸汽减温水、8.蒸汽喷射器排汽、9.蒸汽喷射器本体。
具体实施方式
20.下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
21.一种用于工业抽汽的蒸汽喷射器喷射系数测试方法，其关键技术在于：
22.a.首先确认流量表计零点无漂移，然后根据动力蒸汽减温水流量装置计算书，通过gb/t 2624校验减温水流量表计的准确性。
23.b.供热流量一定时，关闭吸入蒸汽管路来切断蒸汽喷射器的吸入蒸汽流量和吸入蒸汽减温水流量，通过在动力蒸汽管路的减温水管道上安装精准的变送器，由动力蒸汽减温前后焓值变化，判断动力蒸汽减温水流量的准确性，排除安装工艺的影响。
24.c.对于可调式蒸汽喷射器，若不具备关闭吸入蒸汽管路来切除吸入蒸汽条件，则保持喷射器排汽流量不变，固定可调喷嘴开度，调节减温水流量，温度变化15℃，由减温水前后焓值变化，判断减温水流量的准确性，排除安装工艺的影响。
25.d.利用动力蒸汽管路减温水流量推算喷射器入口蒸汽流量。
26.e.除蒸汽喷射器外，无其他对外供热蒸汽来源；蒸汽喷射器出口流量为三方公认的关口表流量。
27.对于工业供汽机组，进行蒸汽喷射器改造后，蒸汽喷射器的蒸汽入口连接有蒸汽管路，蒸汽管路包括动力蒸汽管路和吸入蒸汽管路，其中，动力蒸汽管路与蒸汽喷射器的动力蒸汽入口连接；吸入蒸汽管路与蒸汽喷射器的吸入蒸汽入口连接，可实现利用部分低品质蒸汽进行供热，有利于机组的节能降耗。本发明专利通过动力蒸汽减温水流量判断蒸汽喷射器喷射系数，作为判断评价应用于工业抽汽的蒸汽喷射器性能指标。
28.具体包括如下步骤：
29.a.判断蒸汽管路上减温水流量表计的准确性
30.关闭流量装置的进出水二次阀门，打开平衡门，判断流量装置零点是否漂移。无漂移后，打开各阀门，根据表计显示差压，按gb2624计算，计算公式如下：
[0031][0032]
公式(1)中qm表示被测介质流量，单位kg/s；c为流出系数；β为直径比，β＝d/d；ε为介质膨胀系数，单位mm/(mm
·
℃)；d为节流件孔径，单位m；ρ为流体密度，单位kg/m3；δp为节流件前后差压，单位pa。
[0033]
b.判断蒸汽管路上减温水流量的准确性，排除安装工艺对测试的影响
[0034]
减温水流量表计正常后，流量的准确性仍须进一步确认，此时最优方法为保证对外供热流量不变，关闭吸入蒸汽管路来切断蒸汽喷射器的吸入蒸汽流量和吸入蒸汽减温水流量，通过在动力蒸汽管路的减温水管道上安装精准的变送器，由动力蒸汽减温前后焓值变化，判断减温水流量的准确性，排除安装工艺的影响，计算方法如下：
[0035]
1)由减温前后焓值，计算减温前动力蒸汽流量与对应减温水的倍率：
[0036][0037]
公式(2)中k表示减温前蒸汽流量与减温水流量比值；h
p
为减温前动力蒸汽焓；h
jws
为过热减温水焓；为减温后动力蒸汽流量。
[0038]
因此，由减温水流量推算进入喷射器的动力蒸汽流量为(1 k)*qm。
[0039]
2)具备切除吸入蒸汽条件时，由减温水流量与三方认可的供热流量q
out
之差在某一范围时，认为减温水流量安装工艺完好，符合试验要求。
[0040]
ε＝(1 k)*q
m-q
out
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0041]
ε在某一范围时，以asme ptc 6为例，要求流量的波动范围为0～0.25％，若偏差较大，则由三方公认的对外供汽量推算的减温水流量为准进行计算。
[0042]
3)不具备切除吸入蒸汽条件时，控制对外供汽流量一定。
[0043]
控制对外供汽流量一定，控制喷射器可调喷嘴开度不变，保持在减温前蒸汽温度为t0稳定运行一小时，此时减温水流量q
m0
，由公式(2)可计算动力蒸汽流量为(1 k0)*q
m0
。然后改变t0至t0 30，减温水流量为q
′
m0
，同理计算动力蒸汽流量(1 k
′0)*q
′
m0
。与2)中方法类似，用两者流量之差判断安装工艺准确性。
[0044]
ε＝(1 k0)*q
m0-(1 k
′0)*q
′
m0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0045]
ε在某一范围时，可认为流量装置计量准确。以asme ptc 6标准为例，要求流量的波动范围为0～0.25％。
[0046]
c.通过测试动力蒸汽管路上的动力蒸汽减温水流量获得蒸汽喷射器的喷射系数。
[0047]
减温水流量准确性确认后，则可有三方公认关口表按下式计算喷射器喷射系数。
[0048]
由公式(2)计算动力蒸汽流量(1 k)*qm，吸入蒸汽流量为：
[0049]qin
＝q
out-(1 k)*qmꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0050]
喷射系数为
[0051][0052]
为了使本发明的目的和技术方案更加清楚明白，以下结合附图实例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0053]
以汽轮机主蒸汽引射再热蒸汽为例，如图1所示，包括用于对工业抽汽的蒸汽喷射器本体9，蒸汽喷射器本体9的蒸汽入口连接有蒸汽管路，蒸汽管路包括动力蒸汽管路和吸入蒸汽管路；蒸汽喷射器本体9的喷射口喷出蒸汽喷射器排汽8。
[0054]
动力蒸汽管路上设置有动力蒸汽减温器4，动力蒸汽减温器4的蒸汽入口连接有减温前动力蒸汽1，动力蒸汽减温器4的蒸汽入口设置有动力蒸汽减压阀2；动力蒸汽减温器4的减温水入口连接有动力蒸汽减温水3；动力蒸汽减温器4的蒸汽出口连接蒸汽喷射器本体
9的动力蒸汽入口。
[0055]
吸入蒸汽管路上设置有吸入蒸汽减温器5，吸入蒸汽减温器5的蒸汽入口连接有吸入蒸汽6；吸入蒸汽减温器5的减温水入口连接有吸入蒸汽减温水7；吸入蒸汽减温器5的蒸汽出口连接蒸汽喷射器本体9的吸入蒸汽入口。
[0056]
投运蒸汽喷射器系统后，减温前动力蒸汽1(主蒸汽)和减温前吸入蒸汽6(再热蒸汽)温度均高于用户需求温度，此时动力蒸汽减温水3和吸入蒸汽减温水7均投运。由于运行过程中蒸汽喷射器本体9的入口、出口蒸汽焓相差较小，测量进出口焓值计算喷射系数波动很大。因此可通过测试动力蒸汽管路或吸入蒸汽管路减温水流量获得喷射系数，多次试验具有较好的一致性。
[0057]
喷射系数测试方法的步骤如下：
[0058]
s1.为排除其他汽源对测试结果的影响，除蒸汽喷射器本体9外，无其他对外供热蒸汽来源，蒸汽喷射器本体9出口流量为三方认可的关口表流量。
[0059]
s2.以动力蒸汽减温水为例，关闭流量表计的二次门，观察流量表计显示是否为零，若不为零，则记录偏差，对测试结果进行修正，也可直接更换表计；若为零且点无漂移，则继续下一步。
[0060]
s3.根据减温水流量装置计算书，通过gb/t 2624校验减温水流量表计的准确性，具体方法见公式(1)。
[0061]
s4.若供汽流量可调整，在较小供汽流量下，切断吸入蒸汽流量，通过在动力蒸汽管路的减温水管道上安装有校验证书的精准变送器，由动力蒸汽减温前后焓值变化，判断减温水流量的准确性，计算范围是否符合公式(3)要求。若符合公式(3)误差要求，则说明流量装置的安装及设备良好，不影响试验测试。
[0062]
s5.若供汽流量不可调整，外界用户要求供汽量稳定，不具备切除吸入蒸汽条件时，则保持喷射器排汽流量8(对外供汽量)不变，固定可调喷嘴开度，调节减温水流量，减温后蒸汽温度变化约20℃，由减温水前后焓值变化，判断减温水流量的准确性，计算结果符合公式(4)要求，则安装工艺对试验测试无影响；
[0063]
s6.按照公式(5)，利用动力蒸汽管路减温水流量推算蒸汽喷射器本体9入口蒸汽流量，按照公式(6)，计算蒸汽喷射器本体9的喷射系数。