一种在热量回收蒸汽发生器（A，B）中的给水加热器（14），其位于热废气流中。该给水加热器(14)将过冷给水转化成饱和给水，其温度仅稍微高于废气的酸露点温度，使得腐蚀性酸不会在该给水加热器（14）的绕管（18）上冷凝。而饱和给水的温度仍明显低于绕管（18）处废气的温度，使得绕管（18）高效地工作，且所需的表面积最小。泵（26、38、30）使饱和给水的压力升高，并且将其引入节热器（64、90），此处，由于压力提高，水被再次过冷。节热器（64、90）又进一步使温度升高，并将压力更高的给水运送到蒸发器（34、70、78），其将这些给水转化成饱和蒸汽，该饱和蒸汽流到过热器（50、78、84）。被允许进入给水加热器（14）的压力更高的追溯蒸汽控制在给水加热器（14）中的饱和蒸汽以及水的压力和温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及锅炉(boiler)，并更尤其涉及改进了给水加热的热量回收蒸汽发生器。
技术介绍
在近些年中，被设计成通过从热气体中吸取能量而将液态水转化成蒸汽的锅炉已经变得更加高效，而这种高效率大多都源自于从较低的温度下(这些气体否则可能被排放到大气中所处的温度)的气体中吸取热量。但这种效率的提高产生了其本身的问题，如果这些问题悬而未决将可能导致对锅炉的低温表面造成腐蚀。热量回收蒸汽发生器(HRSG)代表了重要的一类高效锅炉。典型的HRSG是在一种包括驱动着发电机的气体涡轮机的系统中工作的。这种涡轮机排放出温度升高的废气，而这些气体流入HRSG，HRSG从中吸取热量，以将过冷的液态水转化成过热蒸汽，通常这是在几个大气压下完成的。这些蒸汽为蒸汽涡轮机提供动力，该蒸汽涡轮机继而驱动另一个发电机。HRSG具有多个绕管组，这些绕管组在气体流动的方向上的最后一个通常形成为给水加热器的一部分。其接收从蒸汽涡轮机排放出的低压蒸汽中所获得的冷凝水，并在将这些水排放到一个或多个蒸发器之前使这些水的温升高，该蒸发器将水转化成饱和蒸汽。过热器继而将这些饱和蒸汽转化成过热蒸汽，以向蒸汽涡轮机提供动力。化石燃料(诸如天然气、燃油或煤)的燃烧产生热废气，其向气体涡轮机提供动力，并流过HRSG。等到热气到达在HRSG后端部的给水加热器时，其温度是相当低的，但是温度应该尚未低到能够在给水加热器的加热表面上使酸冷凝的程度。毕竟，燃烧所产生的主要是二氧化碳和气相的水，但是这些气体还将包括二氧化硫和三氧化硫形式的微量硫。那些成分将与水结合产生具有高度腐蚀性的硫酸。只要加热表面的温度保持在废气的酸露点温度(acid dew point temperature)以上，贝U SO2和SO3将通过HSRG而不会产生有害影响。但是如果任何表面降到酸露点温度以下的温度，则硫酸将在该表面上冷凝并腐蚀该表面，而给水加热器上就会存在易损的表面。取决于所消耗的燃料，露点温度不同。对于天然气来说，加热表面的温度不应降到约140 0F以下。对于大多数燃油来说，其不应降到约235 0F以下。被泵入HRSG要被转化成饱和蒸汽的冷凝物通常将以大致100 T的温度到达给水加热器。但是，如果以这个温度被引导穿过给水加热器，则硫酸将在该给水加热器的下游表面上冷凝。为了将给水加热器的所有表面(通常为绕管(coil)表面)维持在酸露点温度以上，在一些HRSG中，一部分低温的给水被直接转移到在支路的第一蒸发器(图I)。这降低了给水加热器上的负荷。通常，已经通过给水加热器的绕管而不是流到第一蒸发器的已加热的水中的一部分，被再循环而与冷却器的冷凝物混合，使得正进入绕管的水的温度超过酸露点温度。支路中的水在被使用时，并未实现给水加热器中的初始温度升高的有益效果，而降低了 HRSG的效率。这种再循环需要再循环泵和阀，并且进一步需要使被排放出的给水达到比其它方面可能需要的温度更高的温度，这过度降低了效率。而且，在废气进入到给水加热器时的温度经常并不比离开给水加热器的水的温度高很多，并且因此，给水加热器必须包含更大更昂贵的绕管组群。这种与支路耦接的大型给水加热器导致了在其两端之间明显的压降，并且这对给水泵施加了相当大的负荷。解决酸冷凝的传统处理过程(也就是使给水加热器使用再循环，并还可能具有支路)能够正常工作，在这种情况下，天然气燃烧所得出的废气具有相对低的酸露点温度，其在140 °F左右。对于较低的酸露点温度，给水加热器在流过给水加热器时的废气与在加热器绕管中的给水之间可具有相对大的温差，因此绕管不需要具有非常大的表面积。但是，当露点温度较高(诸如对于从一些燃油得到的废气来说为230 T)时，给水加热器处不会具有大温差(给水加热器变得很密集-见图I)。因此，给水加热器需要大量的绕管束，使得常规给水加热器本身更加昂贵，并同时需要来自冷凝泵的相当大的压差(head)，以迫使水通过其并进入节热器(economizer)，以及在其之后的低压蒸发器。 除此之外，大多数HRSG在三个压级(低压(lp)、中压(ip)和高压(hp))下产生过热蒸汽。给水加热器通常将一部分经加热的给水直接排放到低压蒸发器，使得冷凝泵不仅必须克服迫使给水通过给水加热器所需的压差，而且还必须克服低压蒸发器工作所处的压力。剩余给水去往若干个ip和hp的泵，这些泵迫使其穿过节热器，以使其温度进一步升高，使得其更适合于位于废气流的更上游处的ip和hp蒸发器。附图说明图I是在现有技术的HRSG中使用的给水加热器和低压蒸发器和节热器的示意图；图IA是现有技术中在给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间的温差的图形表达；图2是示出了全部依照本专利技术的实施例构建的具有经改进的给水加热器、节热器和泵布置的热量回收蒸汽发生器的示意图；图2A是在图2所描述的HRSG的给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间温差的图形表达；图3是实施本专利技术的备选热量回收蒸汽发生器的示意图；以及图3A是在图3所描述的HRSG的给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间温差的图形表达。具体实施例方式现在参考附图，从热气流中吸取热量的热量回收蒸汽发生器(HRSG)A (图2)提供处于若干压力等级下的过热蒸汽。这些蒸汽可被引导到蒸汽涡轮机以向其提供动力。在通过涡轮机之后，这些蒸汽以较低的压力和温度排放，并被冷凝成过冷液态水，这些过冷液态水循环回到HRSG A，以再次被转化成过热蒸汽。HRSG A包括(图2)外壳2，其基本上是一种具有入口 4和出口 6的管道。HRSGA还包括在外壳2之内包含的一系列热交换器，并且它们的功能在很大程度上是如它们的名称所描述的那样。此外，HRSG A包括泵、阀，和将这些热量交换器、泵和阀连接到一起以使HRSGA起作用的管线或导管。由化石燃料燃烧得到的热废气在入口 4处进入外壳2，经过若干个从这些热废气中吸取热量的热交换器，而在出口 6处被排放出去。通常，废气代表气体涡轮机的排放物，气体涡轮机烧的是天然气或燃油，或甚至是煤。其可以在900 T和1200 T之间进入外壳2。燃烧主要产生二氧化碳和水。但是，化石燃料通常包括微量的硫，所以燃烧也产生少量的二氧化硫和三氧化硫。为了避免这种组合物在热交换器的表面上冷凝出硫酸，必须将那些表面维持在废气的酸露点温度以上。当然，硫酸是具有高度腐蚀性的，并且将侵蚀大多数的金属，包括那些制造热量交换器的金属。水通常以与热废气的流动方向相反的方向流过HRSGA，所以最易受损的是那些位于后端部的热量交换器，也就是说，是位于废气流下游的热量交换器。在废气具有高的酸露点的情况下(例如，通过燃油燃烧获得的气体)尤其如此。这样的气体所遇到的表面应该被维持在至少230 T以上。实际上，最易受侵蚀的是对流入的水(称为给水)进行加热而使得过冷给水更有效地被转化成蒸汽的那些热量交换器。尽管这些热量交换器能够在相对高的温度下工作，但是它们仍在它们之中的液态水和经过它们的热废气之间维持非常有效的温差。这是通过将对给水的加热分成两个组成部分实现的，即，蒸发部分和可感部分。在蒸发部分中，给水的温度维持恒定不变。在可感部分中，给水的温度从蒸发部分中的恒定温度开始升高。从本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：YM雷克特曼，
申请(专利权)人：努特埃里克森公司，
类型：
国别省市：
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