第一節 一體式減溫減壓裝置
在一體式減溫減壓裝置中減溫機構與減壓機構組合成一個機構,即減溫減壓閥。減溫減壓閥適用于入口蒸汽壓力低于9.81MPa、溫度不超過540℃的工況,結構更加精簡,體積更小,成本更低。
一體式減溫減壓裝置的核心部件是集減壓閥和減溫水噴嘴于一體的減溫減壓閥,如圖1-1所示。

圖1-1 減溫減壓閥
減溫減壓閥主要由閥體、閥蓋、節流組件、閥瓣、閥桿、減溫水噴管、下閥蓋等組件組成。減溫減壓閥通過控制閥體內啟閉件開度的大小來調節蒸汽的流量與壓力,同時借助閥后壓力的作用調節啟閉件的開度,使閥后壓力保持在一定范圍內,并在閥體內噴入減溫水,降低蒸汽溫度。
最早的一體式減溫減壓裝置是將原本分體式減溫減壓裝置中的減溫水噴嘴與減壓閥簡單安裝在一起,形成管式減溫減壓器,即第二代減溫減壓裝置。相比于分體式減溫減壓裝置,該裝置雖然占地面積減小了,但是體積仍然較大,長度一般為3~7m,有的甚至可長達10m。此外,該結構的減溫減壓裝置調節精度較差,調節范圍較窄,一般只能在額定流量的60%和120%之間調節,并且振動噪聲大,安裝維修困難,因此并未被廣泛應用。
第三代減溫減壓裝置在第二代的基礎上,在結構上進行了較多的改進。第三代減溫減壓裝置中的減溫減壓閥采用了直行程的雙座平衡式結構,降低了作用于閥桿的不平衡力,使其能更好地適應大流量工況;減溫水通過閥瓣上的小孔進入閥體內,強化了減溫效果;閥內設置了網罩結構,可有效降低噪聲。與第二代相比,第三代減溫減壓裝置的性能參數有了較大的提升,但是由于減溫水流道不可改變,因此當流量調節范圍變大時,減溫水的霧化效果難以滿足要求,而且雙座結構不容易密封,在使用中泄漏量大。
第四代減溫減壓裝置將減溫減壓閥的閥體改為雙球形。雙球形結構可降低閥體所受的交變應力,相比雙座式結構又能減少泄漏;閥內采用套筒式結構實現減壓,流量調節比可達10∶1,既能保護閥座,又能提高調節精度;閥體下部大球內采用節流孔罩,增強了減溫水的霧化效果,避免減溫水直接與閥體接觸,可保護閥體;孔罩結構在起降噪作用的同時,還可進行二次減壓,增大了減壓幅度;閥內采用自動可調傘形霧化噴嘴,噴水處截面為環形結構,減溫水呈45°~60°傘形,該結構可保證蒸汽流量變化時噴嘴流通面積和減溫水流量能與所需工況同步,使減溫水與過熱蒸汽充分混合,提高減溫效率;減溫水有一定的噴射速度,以保證該閥能滿足流量和減溫幅度變化較大的變工況條件。第四代減溫減壓裝置仍存在的問題是,整個減溫減壓閥結構十分復雜,雙球結構導致內腔所需容積較大,進出口不在同一水平線上且減溫減壓閥體形偏大,成本較高,維修困難。此外,第三代和第四代減溫減壓閥都是單調節式,不能滿足復雜工況的使用要求
。
針對上述問題,第五代減溫減壓裝置中的減溫減壓閥采用了新的球形閥體。該結構上下腔均為半球形流線型結構,有利于流體的無阻塞流動;閥瓣與閥座之間、套筒與閥瓣之間的通流面積可通過執行機構調節,實現同步的二次減壓;閥瓣上開設噴嘴孔,噴嘴活塞與噴嘴孔的相對通流面積會隨著閥瓣的運動而改變,從而達到減溫可調的目的。第五代減溫減壓裝置結構合理緊湊,在工況變化大的極端條件下仍能保持優良的調節性能;流量調節比可達20∶1以上,減溫減壓幅度提高;噪聲水平低,從傳統的減溫減壓裝置的87dB(A)以上降低到84dB(A)以下。第五代減溫減壓裝置還設置了儀表監控系統,可在現場監控柜自動或者手動調節設備運行。
歷代一體式減溫減壓裝置在參數、結構和性能上的提升情況如表1-1所示。
表1-1 歷代一體式減溫減壓裝置對比
