[發明專利]凝結水除氣的方法和裝置

無效

• 申請號: 96193760.2
• 申請日: 1996-05-02
• 公開（公告）號: CN1076076C
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 赫爾曼·布呂克納;埃里克·施密德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種在燃氣和蒸汽輪機裝置的水-蒸汽循環中凝結水除氣的方法。本發明還涉及一種實施此方法的裝置。

在燃氣和蒸汽輪機裝置中，利用燃氣輪機排氣中所含有的熱量產生用于蒸汽輪機的蒸汽。在這種情況下，在水-蒸汽循環中在蒸汽輪機中膨脹后的蒸汽凝結成水，與此同時形成的給水在一個被燃氣輪機熱排氣流過的余熱鍋爐內蒸發。為避免在水-蒸汽循環中產生腐蝕，通常通過加熱除氣，去除溶解在凝結水中的氣體，尤其是氧氣。為此，常用的一種除氣可能性是在蒸汽輪機的其中一個凝汽器下游設給水箱，流入給水的、溫度有8至15K輕度過冷的凝結水，在給水箱內借助于加熱介質加溫至沸騰溫度。

在一種由印刷品“能源手冊(Handbuch?der?Energie)”，第7卷，1984年，100至107頁已知的、用于為收集在給水箱中的凝結水加熱和除氣的方法中，采用蒸汽作為加熱介質，為此目的的附加地在余熱鍋爐內的低壓蒸發器中產生此蒸汽。如歐洲專利申請0515911所指出的那樣，按另一種方案也可以采用形式上為蒸汽輪機低壓部分的抽汽的蒸汽作為加熱介質。然而，在兩種情況下這種加熱用的蒸汽對于驅動蒸汽輪機而言都意味著是損失，從而限制了裝置的效率。

此外，由歐洲專利申請EP?0037845已知一種組合式的燃氣和蒸汽輪機裝置，其中為了給水預熱設有一單獨經余熱鍋爐流動的預熱回路。由JP-A-44/109708已知一種燃氣和蒸汽輪機裝置，其中為了加熱給水箱規定導入預熱的給水。但是在這些情況下，為了制備用于凝結水除氣所需的系統，要付出巨大的技術性費用。

因此本發明的目的在于提供一種為燃氣和蒸汽輪機裝置的水-蒸汽循環中的凝結水除氣的方法，按此方法，在采取特別簡單的措施通過特別有效地利用燃氣輪機余熱中的能量使裝置具有高效率的同時，保證凝結水的充分除氣。這可以在一種適合于實施此方法的裝置中采取簡單的措施達到。

有關方法方面的目的按本發明這樣達到，即，在預熱的凝結水中摻入冷的凝結水，在這種情況下采用預熱的未摻混的凝結水的分流或預熱的給水的分流作為加熱介質。

本發明思路的出發點在于，為了避免從水-蒸汽循環抽取蒸汽，用于在給水箱內除氣的加熱介質盡可能從燃氣輪機排氣的低壓溫度區獲得，以便特別有效地利用排氣余熱并因而獲得余熱鍋爐高的效率。在這種情況下為了調整在給水箱內的給水溫度僅僅預熱凝結水的一個分量，緊接著在此分量中摻入冷的凝結水。

分流可以直接引入給水箱內。不過分流最好在將其引入給水箱之前減壓。在這種情況下合乎目的的做法是，無論是分流減壓時產生的蒸汽還是與此同時形成的水都輸入給水箱。

在凝結水進入給水箱前調整凝結水的預熱溫度最好這樣進行，即，至少預熱的凝結水的一部分導入循環中，在這種情況下在冷的凝結水中摻入預熱的凝結水。

給水箱除了用于除氣外還承擔中間存貯器的功能，在這種情況下借助于在給水箱內調整凝結水位，監控此中間存貯器中用于調整供入水-蒸汽循環的給水流的水位。為了做到特別有效地除去凝結水的氣體，加熱介質最好在凝結水面下方引入給水箱。由于加熱凝結水而釋放的氣體便從凝結水面的表面逸出，所以在給水箱內釋出的氣體逐漸消失(Abschwadung)。

有關實施此方法的裝置方面，此裝置有一個包括連接在水-蒸汽循環中的凝結水預熱器的余熱蒸汽發生器，上述有關這一方面的目的按本發明這樣達到，即，在凝結水預熱器下游經由給水箱連接一個低壓燃料節省器，其中，凝結水預熱器出口端有一根匯入給水箱的流出管，以及，與凝結水預熱器并聯一根連接在凝汽器與給水箱之間的旁通管。按另一種可供選擇的方案，在低壓燃料節省器的出口端有一根匯入給水箱的流出管。

在給水箱中引入加熱介質亦即預熱的凝結水或預熱的給水，可按各種方式進行。有一種可能性是，從凝結水預熱器排出的熱的和處于壓力下的水或凝結水，通過適當的管路系統，借助于一根噴管直接引入給水箱，所以水-蒸汽混合物在噴管內減壓。

按另一種可供選擇的設計，減壓在一個連接在流出管內的減壓罐中進行。在這種情況下，此減壓罐最好既在蒸汽側也在水側與給水箱連接。

為了調整凝結水溫度，將一根回流管與凝結水預熱器并聯。

下面借助于附圖詳細說明本發明的實施例，附圖中：

圖1所示為燃氣和蒸汽輪機裝置的余熱蒸汽發生器局部和用于在給水箱內除氣的線路；

圖2為與圖1所示實施例不同的具有在凝結水管道中的除氣罐的實施形式；

圖3為另一種與圖1所示實施例不同的具有在給水管道中的除氣罐的實施形式。

在所有附圖中彼此對應的部件用相同的符號表示。