CN101228394A - 锅炉系统及控制锅炉系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种锅炉系统，其包括第一集管、第二集管和热交换器管道，所述第二集管设置在第一集管上方的一高度处，而所述热交换器管道流体地连接第一和第二集管。管道设置在第一流体流内，而热交换器管道接收第二流体。在第二集管内设置热电偶，以测量第二集管内第二流体的温度。设置控制装置，以根据热电偶测出的温度保持第二流体的液相液面，使得第二流体的液相不进入第二集管内。锅炉系统可以设有第一和第二管道，其中，第二管道设置在第一管道下游的第一流体流内，并且其中，第一和第二管道相对于竖直轴线倾斜。

Description

锅炉系统及控制锅炉系统的方法

技术领域

本发明一般涉及热交换器和控制热交换器的方法。

背景技术

在许多应用中锅炉被利用作为热交换器。锅炉通常利用管内的传热液体来吸收外部热源中的热量，然后再将受热流体的基本上没有液体的蒸汽馏分传送到所需的使用位置。锅炉内受热的流体通常处于气相和液相两种状态。锅炉在下述构型中使用尤其有利，即希望防止在锅炉的下游位置存在液相的传热流体。

相关技术的锅炉430在图4A和4B中示出。锅炉430沿着气道414设置。锅炉430包括第一集管432、第二集管442及热交换管452、454、456和458，所述第二集管442设置在正好竖直于第一集管432上方的一高度处，而所述热交换管452、454、456和458流体地将第一集管432连接到第二集管442上。第一流体接触各管的外表面，而第二流体设置在各管的内部。

图4A示出未工作状态下的锅炉430，而图4B示出工作状态下的锅炉。在图4A所示的非工作状态下，每个管道452、454、456和458中的液相液面由于重力作用在第二流体上且第二流体在各管道中的均匀温度分布都处于相同的竖直高度并平行于水平线。在工作状态下，当如图4B中所示存在第一流体流C时，位于第一流体流B上游的管道将与最高温度的第一流体流接触。随着各管道吸收来自第一流体流A中的热量，于是每个随后的下游管道将与相继较低温度下的第一流体流接触。这种温度分布将使液相液面的未工作状态(在图4A中所示)转变到图4B中所示的液相液面。

发明人已注意到，上述管道中液相液面的转变往往会形成下述情况，即下游管道458的液相液面需要升高到它到达第二集管442处的液面。如果液相液面到达第二集管442，则它可能污染位于锅炉430下游的第二流体流的系统组分。此外，如果液相液面到达第二集管442，则液相中的第二流体可能阶梯流入到其它管道中，并在锅炉内形成液相流体的环流(图4B中逆时针方向)，这使锅炉的效率显著变差。因为在工作温度下从管道458阶梯流出的水是在饱和温度下或低于饱和温度，所以这种阶梯溢流将冷却管道452、454和456，从而可能使它们骤冷到饱和温度下或低于饱和温度。这种骤冷造成蒸汽生产暂时中断，而蒸汽生产的暂时中断可能引起严重损坏由锅炉供应的下游系统。

常用的锅炉在经过控制阀计量之后，在一个或多个离心分离器或旋风分离器中分离蒸汽来保证基本上干燥蒸汽的恒定流。这要求保持预定的水液面，所述预定的水液面通常是在集管442中某一点处以及操作一个或多个高温蒸汽计量阀。液面还必须用这种方法进行测量，即通常通过使用常用的液面传感器，这种液面传感器选自包括玻璃液面计、机械浮子、超声波、雷达和电容的家族中。这些传感器通常面临一个或多个问题，比如对过热严重的灵敏性、对腐蚀和变脏的敏感性、尺寸大、成本高和复杂性以及低分辨率。由于许多非接触式传感器，比如雷达对检测还要求十分小的距离，所以它们很不适合在小型锅炉中工作。

利用传统的液面传感器防止管道溢流问题需要增加系统的尺寸，并且势必设置一种对抗操作故障不强的系统。

因此，最好提供一种克服上述限制的锅炉系统。

发明内容

本发明有利地提供一种锅炉系统，所述锅炉系统包括第一集管、第二集管和热交换器管道，所述第二集管设置在第一集管上方的一高度处，而所述热交换器管道流体地连接第一和第二集管。管道设置在第一流体流内，而热交换器管道接收第二流体。在第二集管内设置热电偶，以测量第二集管内第二流体的温度。设置控制装置，以根据热电偶测出的温度保持第二流体的液相液面，使第二流体的液相不进入第二集管内。这种液面控制可以通过增加第一流体的可检测热量、通过降低第二流体的质量流率或是通过这些动作的组合来实施。

锅炉系统优选包括第一热交换器管道和第二热交换器管道，这里，第二热交换器管道构造成设置在第一热交换器管道下游一位置处的第一流体流内。第一和第二热交换器管道优选相对于竖直轴线倾斜。例如，第一和第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜的角度在大约35°到大约45°之间的范围内。锅炉系统优选包括具有比第一热交换器管道的热交换表面积大的第二热交换器管道。例如，第二热交换器管道优选在其外表面上具有比第一热交换器管道高的热交换传热片密度。控制装置优选构造成在第二流体的液相的上部液面与第二集管之间保持最小的距离。

本发明还有利的是提供一种锅炉系统，所述锅炉系统包括第一集管和第二集管，所述第二集管设置在第一集管上方的一高度处。第一热交换器管道流体地将第一集管连接到第二集管上，并且第一热交换器管道构造成设置在第一流体流内。第一热交换器管道构造成接收第二流体。第二热交换器管道流体地将第一集管连接到第二集管上。第二热交换器管道构造成在第一热交换器管道下游的一位置处设置在第一流体流内，并且第二热交换器管道构造成接收第二流体。第一热交换器管道和第二热交换器管道优选相对于竖直轴线倾斜。

本发明另外有利地提供一种锅炉系统，所述锅炉系统包括第一集管、第二集管和至少一个热交换器管道，所述第二集管设置在第一集管上方的一高度处，而所述至少一个热交换器管道流体地将第一集管连接到第二集管上。管道构造成设置在第一流体流内，并构造成接收第二流体。锅炉系统还包括用于根据第二集管内第二流体的温度保持第二流体的液相液面以使第二流体的液相不进入第二集管的装置。

此外，本发明有利地提供一种控制锅炉系统的方法，其中，该方法包括在第一流内设置至少一个热交换器管道，其将第一集管流体地连接到第二集管上，以及其中，第二集管设置在第一集管上方的一高度处。所述方法还包括在至少一个热交换器管道内设置第二流体、测量第二集管内第二流体的温度和根据测出的温度保持第二流体的液相的液面以使第二流体的液相不进入第二集管内。

附图说明

参照以下详细说明，尤其是当结合附图考虑时，更完整地理解本发明及本发明许多伴随的优点将变得显而易见，其中：

图1是本发明装在过热蒸汽发生系统中的锅炉系统的实施例的示意图；

图2是本发明锅炉系统的替换实施例的放大示意图；

图3是本发明锅炉系统的另一个替换实施例的放大示意图；

图4A示出非工作状态下的相关技术锅炉的示意图；和

图4B示出工作状态下的相关技术锅炉的示意图。

具体实施方式

下文将参照附图说明本发明的一些实施例。在下面的说明中，具有基本相同功能和装置的组成元件用相同的附图标记表示，只是在必要时才作出重复说明。

图1是本发明装在过热蒸汽发生系统中的锅炉系统10的实施例的示意图。图1一般示出过热热交换器或过热器12，所述过热器12具有气道14，该气道14运送从过热器12排出的加热的第一流体流(用箭头A表示)。过热器可以直接点火或间接点火。气道14通过本发明的锅炉运送第一流体流A，而后可选择地运送到附加热交换器16中，所述热交换器16可以是例如用来预热第二流体流的预热器或节约器。尽管当需要第二流体的过热蒸汽时设置过热器12、锅炉30和节约器16是理想的，但是当只需要饱和蒸汽或者根据经济基础可以不从第一流体A另外回收能量时，或者在需要加热某些别的蒸汽的地方，本发明的锅炉的替换实施例可能是优选的。热交换器围绕锅炉设置决不限制本发明锅炉的应用。

锅炉系统10包括锅炉30，所述锅炉30沿着气道14设置在过热器12与节约器16之间。锅炉30包括第一集管32、第二集管42和至少一个热交换器管道，所述第二集管42设置在第一集管32上方的一高度处，而所述热交换器管道流体地将第一集管32连接到第二集管42上。在图1所示的实施例中，多个热交换器管道设置成管列50。锅炉30构造成接收和运送第二流体流(用箭头B表示)，所述第二流体流在锅炉30内通常表现为气相和液相两种形式。

锅炉30在管列50的内部(即管侧部)中运送第二流体流B。锅炉30使第一流体流能接触管列50的外表面(即壳侧部)，并在第一流体流A与第二流体流B之间进行热交换。在图1所示的实施例中，锅炉30在第一集管32中接收来自节约器的、主要是液相的第二流体流B，上述节约器可以设置在附加热交换器16处。可替换地，可以提供没有任何预加热的第二流体B。无论哪种情况，入口集管32处流体B中的含汽率或者蒸汽质量百分率都小于0.25。随着第二流体流B穿过管列50流动，第二流体流B被第一流体流A加热，而且将第二流体流B加热到某一温度，在所述温度下第二流体流B于第二集管42处转变成气相。然后气相的第二流体流B从第二集管42移动到过热器12，所述过热器12可以用例如在气道14的上游部分中的另一个热交换器进一步加热第二流体流B。许多技术上重要的流体，比如水、石油馏分和醇类含溶解杂质，所述溶解杂质当液体B蒸发时可以形成固体沉淀物。因此，在下游以流体B的蒸汽相从排放集管42输送的液滴或容积液流可以导致使沉淀物堵塞在下游的设备比如过热器12中。因此，最好是在从集管42排出的蒸汽中保持基本上没有液体的状态。

如上所述，锅炉30具有第一集管或泥包32。第一集管32包括集箱板33、内部流体室34和入口36。集箱板33流体地将内部流体室34连接到管列50上。入口36通过流体管道38流体地将内部流体室34连接到预热器或其它流体源上。在第一集管32中设置热电偶35，以测量第一集管内第二流体的温度。热电偶35优选地直接设置在第一集管32内，然而，可替换地，必要时可将热电偶设置在第一集管32的上游(例如在管道38内)。

如上所述，锅炉30具有第二集管或汽包42。第二集管42包括集箱板43、内部流体室44和出口46。集箱板43流体地将内部流体室44连接到管列50上。出口46通过流体管道48流体地将内部流体室44连接到过热器12或其它目标上。在第二集管42中设置温度传感器45，以测量第二集管内第二流体的温度。温度传感器45优选地直接设置在第二集管42内，然而，可替换地，必要时可将温度传感器设置在第二集管42的下游(例如在管道48内)。温度传感器可以从下述温度传感器中选择，比如热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD_s)、双金属温度计、红外检测器等。这里术语热电偶可与温度传感器互换使用，不过传感器的选择不限制本发明。

如上所述，锅炉30包括至少一个热交换器管道，所述热交换器管道流体地将第一集管32连接到第二集管42上。图1所示的实施例包括管列50；不过，可以使实施例具有单一热交换器管道，其流体地将第一集管32连接到第二集管42上。图1所示的管列50包括第一管道或第一管道排52、第二管道或第二管道排54、第三管道或第三管道排56和第四管道或第四管道排58。管列50可以设有任何数量的管道和任何数量的管道排，并且各管道可以以任何所需的位置构型设置。在图1的实施例中，第一管道52位于第一流体流A中第二管道54的上游，第二管道54位于第一流体流A中第三管道56的上游，而第三管道56则位于第一流体流A中第四管道58的上游。

图1中所示的锅炉30有利地相对于竖直轴线15斜置或倾斜一定角度。图1示出轴线51沿着锅炉30的轴线延伸，并平行于管列50中的管道52、54、56和58。轴线51相对于竖直轴线15成一定角度α设置，重力沿着所述竖直轴线15起作用。管道52、54、56和58以一定角度α设置，所述角度α大于或等于0°而小于90°。管道52、54、56和58优选地以一角度α设置，该α角在大约35°到大约45°之间的范围内。

在未工作的状态下，每个管道52、54、56和58中的液相液面都处于相同的竖直高度，并且由于重力作用在第二流体上而平行于水平线。在工作状态下，当第一流体流A存在时，位于第一流体流A上游的管道或管道排将与最高温度的第一流接触。随着各管道吸收第一流体流A中的热量，于是每个随后下游管道或管道排都将与相继较低温度下的第一流接触。因此，在图1所示的实施例中，管道或管道排52将与具有最高温度的第一流接触，管道或管道排54将与其温度低于管道52的第一流接触，管道或管道排56将与其温度低于管道54的第一流接触，而管道或管道排58将与其温度低于管道56的第一流接触。由于第一流体A的较低温度状况，所以每个后续管道排比前面管道的对数平均温差(LMTD)减小。LMTD涉及在规定管道中可通过下述关系传递的最大热量：

Q＝传递的热量＝管道面积×传热系数×LMTD。

传递的热量Q与液体B的质量流率成正比，所述液体B可以完全蒸发到其量为1.0。因此，第一管道52将比管道54蒸发更多的流体B，所述管道54比管道56蒸发更多，所述管道56又比管道58蒸发更多。不管设置的连续管道数量多少，最后管道的LMTD总是最小。由于重力作用使每个管道中的液面相对于轴线15保持的相对恒定，所以更多的流体B将流到具有更大LMTD的管道中。由于在蒸发期间经历巨大的体积膨胀，所以具有较大蒸汽生产率的管道也在流动蒸汽与管道之间经受更大的粘性阻力，并因此遭受更大的压力损失或“压差”。因此，在工作状态期间，管道中的流体液面将根据它们在导管中的相对位置而稍有变化。虚线示出每个管道中摩擦压头这种变化的效果。

如果可用于从流体A传递的总热量不足以蒸发全部流体流B，则所有管道中的液面将升高。由于它的LMTD低，所以最后管道58将首先超过流体不能完全蒸发的临界热通量。

如果最后管道58中的液面因此升起高于集箱板43，则液体阶梯流入其它管道中，在锅炉内形成液相流体的环流(图1中逆时针方向)。从管道58出来的循环冷流体造成其它管道快速冷却，从而可能将温度降到低于整个饱和温度，并暂时停止蒸汽生产。即使没有完全中断蒸汽流动，从出口48输出的蒸汽中液态流体B的比例仍会增加，并在极端情况下，可以通过出口管道48将基本上纯液体B传送到下游设备。

考虑到这点，发明人注意到，当管列50中的管道充满未蒸发的液体时提供最有效的热传递，以使最高液面与防止环流一致，因为当某种液体存在且是纯汽相状况时，在沸腾导热率之间达到极高的比例。本发明人提供一种锅炉系统10，所述锅炉系统防止或限制液相第二流体进入第二集管42，同时在管列50的每个管道中提供液相第二流体的高液面，由此提供一种有效又坚固的系统。

如上所述，本发明的锅炉系统10有利地提供一种锅炉30，所述锅炉30相对于竖直轴线15以一角度斜置或倾斜。管道52、54、56和58以一角度α设置，所述角度α大于0°和小于90°，优选在大约35°到大约45°之间的范围内。这种倾斜使锅炉30能有如图1所示的工作状态，其中，每个管道或管道排52、54、56和58中的液相液面位于一定距离处，所述距离是距第二集管42的集箱板43均匀或基本上均匀的距离d处。因此，在锅炉30工作期间，第二流体流B可以这样控制，即距离d减小到最小，由此尽可能为每个管道52、54、56和58提供最大量的液相第二流体。要注意，每个单独管道或管道排与第二集管之间的距离不必是均匀或基本上均匀的。实际上，角度α可以增大至长度d几乎等于最后下游管道58中的管道长度。除了这个限制之外，管道58连续充满汽相流体B，从而产生如在液相流体B循环情况下类似的操作问题。

本发明的锅炉系统10包括控制装置60，所述控制装置60提供用于监测和控制锅炉操作的有利手段。控制装置60构造成根据由在第二集管42中设置的热电偶45测出的温度保持第二流体的液相液面，以使得液相的第二流体不进入第二集管42。控制装置60还优选地构造成根据由在第一集管32中设置的热电偶35测出的温度使主要为液相的第二流体保持在第一集管32中。这有利地防止在锅炉30中形成大范围的固体沉积物，以及防止锅炉30过热。通过用热电偶35和45测量锅炉30的温度特性，控制装置60可以计算锅炉30中液相第二流体的液面，并相应地调节系统组分，以便确保液相液面不到达第二集管。此外，控制装置60还可以防止第一集管32烧干。

控制装置60接收来自热电偶35和45以及任选压力传感器61的信号，所述压力传感器61可以位于与第二流体接触其压力基本上等于锅炉30的压力的任何地方，例如在集管32或42中，或者位于锅炉30上游的某一位置(在第二流体流B中)比如在管道38中。如果锅炉系统由于机械控制阀在已知压力下操作，或者通过与已知压力的环境(比如大气压或大容器)直接连通这种优势，则压力传感器可以省去。一旦压力通过上述手段其中之一已知，则可以单独根据热力学条件可靠地计算饱和温度。因此，可以利用温度传感器35和45来准确确定第二流体B是处于整个液态还是处于整个气态。当温度在饱和温度下保持恒定状态时，在纯流体中不能确定干度在0与1.0之间时蒸发的程度。因此，温度传感器35和45可以把过冷的液态流体B、含有未知量蒸汽B的饱和液体B和温度已超过饱和温度的纯蒸汽B区别开。

控制装置60还可以与第一流体流控制系统13交换信息，所述控制系统13控制一些特性，比如第一流体流A移动通过气道14的量和第一流体流A移动通过气道14的温度，例如，象这些特点涉及反应器12、过热器等的不同工作状况，并根据所述工作状况进行控制。控制装置60还与第二流体流控制系统17交换信息，所述控制系统17控制一些特性，比如第二流体流B移动通过锅炉30的量。控制装置60构造成控制第一流体流控制系统13和/或第二流体流控制系统17，以便保持第二流体的液相液面，使第二流体的液相不进入第二集管42。可替换地，控制装置60可以监测热电偶35和45，并且如果控制装置60确定第二流体的液相液面正接近第二集管，则向操作人员提供报警系统，这样，操作人员可以利用控制系统来避免这种结果。

本发明可以用单一热电偶45操作，而不设置热电偶35。热电偶45可以用来监测第二集管42内大气的温度，以确保温度高于第二流体的饱和点。利用热电偶45检测的温度数据，控制装置60于是可以调节系统的性能，以便控制液相中第二流体的液面，防止液体进入第二集管42。例如，控制装置60可以提高第一流体流A的温度，以便增加对第二流体流B的传热，并由此增加第二流体流B的汽化作用，且如果需要防止第二流体流B的液相进入第二集管42，则降低其液面。另外，控制装置60还可以降低第二流体流B的流率，以便如果需要防止第二流体流B的液相进入第二集管42，则降低第二流体的液相液面。这种构型的一个缺点是，如果在第一集管32中不存在热电偶，则难以或不能防止第一集管32中的烧干。

图2是本发明锅炉系统110的替换实施例的放大示意图。图2示出具有流体管列150的锅炉130，所述流体管列150将第一集管132流体地连接到第二集管142上。管列150包括第一管道或第一管道排152、第二管道或第二管道排154、第三管道或第三管道排156和第四管道或第四管道排158。每个管道或管道排都具有与别的管道或管道排不同的热交换表面积。每个管道或管道排优选设有热交换表面积，其与沿着第一流体流A流动的管道或管道排的位置相对应，所述热交换表面积与沿着流动的那个位置处的第一流体流的温度相对应。因此，该构型为各管道提供较高的热交换表面积，所述各管道设置在较低温度的第一流体流中，由此对管列150中的每个管道都产生均匀或基本均匀的传热量。

图2示出一实施例，其中，管道152具有设在其外表面上的传热片162，第二管道154具有设在其外表面上的传热片164，第三管道156具有设在其外表面上的传热片166，并且管道158具有设在其外表面上的传热片168。传热片162以比传热片164低的密度设置，传热片164以比传热片166低的密度设置，而传热片166则以比传热片168低的密度设置。可以提供传热片另外的构型，例如每个管道可以设有相同数量的传热片，但传热片的尺寸可以改变，以便为下游管道提供比上游管道更大的热交换表面积。此外，要注意，可以把传热片设置成接合到同一排中的多个管道上，和/或多排中的多个管道上(例如第一传热片连接到管道152、154、156和158上，第二传热片连接到管道154、156和158上，第三传热片连接到管道156和158上，及第四管道连接到管道158上)。将若干管道组合减少常用成型钢板传热片所用的传热片总数，从而，降低制造难度。因此，在制造成本比最佳性能更重要的情况下，使两个或多个管道具有相同密度的传热面积可能是优选的。

通过对管列150中的每个管道形成更均匀的传热量，将锅炉和管道必需倾斜的角度α减小，以便使每个管道都达到均匀或基本均匀的距离d。

图3是本发明锅炉系统210的另一替换实施例的放大示意图。图3示出具有流体管列250的锅炉230。在这个实施例中，管列250包括第一管道或第一管道排252和第二管道或第二管道排254，所述第一和第二管道或管道排252、254将第一集管部分232A流体地连接到第二集管部分242A上。管列250还包括第三管道或第三管道排256和第四管道或第四管道排258，所述第三和第四管道或管道排256、258将第一集管部分232B流体地连接到第二集管部分242B上。第一集管部分232A具有入口236A，而第一集管部分232B具有入口236B。入口236A和入口236B接合到流体管道238上，所述流体管道238流体地将内部流体室234A和234B分别连接到预热器或其它流体源上。第二集管部分242A具有出口246A，而第二集管部分242B具有出口246B。出口246A和出口246B接合到流体管道248上，所述流体管道248将内部流体室244A和244B分别流体地连接到过热器或其它目标上。

通过设置流体地连接到第二集管部分242A上的第一集管部分232A和流体地连接到第二集管部分242B上的单独第一集管部分232B，该实施例减少了在整个锅炉230中产生液相第二流体的环流的机会。换句话说，如果管道258中的液相液面达到第二集管部分242B，则液相中的第二流体可能阶梯流入管道256中，由此产生液相流体的环流(图3中逆时针方向)，但不会阶梯流入管道254和252中。另外，图3中多个集管在规定的工作压力下比较大的单个集管遭受较低的机械应力，并因此可以有利地把壁厚制得更薄。

上述发明可以在许多应用场合中使用。例如，本发明可以有利地提供与热交换化学反应器相结合，这种化学反应器例如从天然气、丙烷、液化石油气(LPG)、醇类、石脑油和其它烃类燃料生产氢气。这类工业应用可以包括用于氨合成和其它化学过程的原料、在金属加工工业中、用于半导体制造和在其它工业应用中、石油脱硫作用和用于商品气体市场的氢气生产。

应当注意，本文所示和说明的典型实施例表示本发明的优选实施例，而且决不意味着限制权利要求书的范围。

鉴于上述示教，本发明的许多修改和改变是可能的。因此，将要理解，在所附权利要求书的范围内，本发明可以用与本文具体说明不同的方法实施。

Claims (35)

1.一种锅炉系统，包括：

第一集管；

第二集管，所述第二集管设置在所述第一集管上方的一高度处；

至少一个热交换器管道，所述热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上，所述至少一个热交换器管道构造成设置在第一流体流内，所述至少一个热交换器管道构造成接收第二流体；

热电偶，所述热电偶设置在所述第二集管内，并构造成测量所述第二集管内第二流体的温度；

控制装置，所述控制装置构造成根据所述热电偶测出的温度来保持第二流体的液相液面，以使第二流体的液相不进入所述第二集管。

2.按照权利要求1所述的锅炉系统，其中，所述第一集管构造成流体地连接到预热器上。

3.按照权利要求1所述的锅炉系统，其中，所述第二集管构造成流体地连接到过热器上。

4.按照权利要求1所述的锅炉系统，其中，所述控制装置构造成控制第一流体流的状况，以便控制所述第二集管内第二流体的温度。

5.按照权利要求1所述的锅炉系统，其中：

所述至少一个热交换器管道包括第一热交换器管道和第二热交换器管道，所述第二热交换器管道构造成在所述第一热交换器管道的下游的一位置处设置于第一流体流内，和

所述第一热交换器管道和所述第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜。

6.按照权利要求5所述的锅炉系统，其中，所述第一热交换器管道和所述第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜的角度在大约35°到大约45°之间的范围内。

7.按照权利要求5所述的锅炉系统，其中，所述第二热交换器管道具有比第一热交换器管道大的热交换表面积。

8.按照权利要求5所述的锅炉系统，其中，所述第二热交换器管道在其外表面上具有比所述第一热交换器管道高的热交换传热片密度。

9.按照权利要求1所述的锅炉系统，还包括附加热电偶，所述附加热电偶设置在所述第一集管内，并构造成测量所述第一集管内第二流体的温度。

10.按照权利要求9所述的锅炉系统，其中，所述控制装置还构造成根据所述附加热电偶测出的温度保持所述第一集管内第二流体的液相液面。

11.按照权利要求1所述的锅炉系统，其中，所述控制装置构造成在第二流体的液相的上部液面与所述第二集管之间保持最小的距离。

12.一种锅炉系统，包括：

第一集管；

第二集管，所述第二集管设置在所述第一集管上方的一高度处；

第一热交换器管道，所述第一热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上，所述第一热交换器管道构造成设置在第一流体流内，所述第一热交换器管道构造成接收第二流体；和

第二热交换器管道，所述第二热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上，所述第二热交换器管道构造成在所述第一热交换器管道下游的一位置处设置于第一流体流内，所述第二热交换器管道构造成接收第二流体，

其中，所述第一热交换器管道和所述第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜。

13.按照权利要求12所述的锅炉系统，其中，所述第一热交换器管道和所述第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜的角度在大约35°到大约45°之间的范围内。

14.按照权利要求12所述的锅炉系统，其中，所述第二热交换器管道具有比第一热交换器管道大的热交换表面积。

15.按照权利要求12所述的锅炉系统，其中，所述第二热交换器管道在其外表面上具有比所述第一热交换器管道高的热交换传热片密度。

16.按照权利要求12所述的锅炉系统，其中，多个第一热交换器管道成一排设置，所述多个第一热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上，并且其中，设置多个第二热交换器管道，所述多个第二热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上。

17.按照权利要求12所述的锅炉系统，还包括用于根据所述第二集管内第二流体的温度保持第二流体的液相液面使得第二流体的液相不进入所述第二集管内的装置。

18.按照权利要求17所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成根据所述第一集管内第二流体的温度保持所述第一集管内液相的液面。

19.按照权利要求17所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成在第二流体的液相的上部液面与所述第二集管之间保持最小的距离。

20.按照权利要求17所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成控制第一流体流的状况，以便控制所述第二集管内第二流体的温度。

21.一种锅炉系统，包括：

第一集管；

第二集管，所述第二集管设置在所述第一集管上方的一高度处；

至少一个热交换器管道，所述热交换器管道将所述第一集管流体地连接到所述第二集管上，所述至少一个热交换器管道构造成设置在第一流体流内，所述至少一个热交换器管道构造成接收第二流体；和

用于根据所述第二集管内第二流体的温度保持第二流体的液相液面使得使第二流体的液相不进入所述第二集管内的装置。

22.按照权利要求21所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使得第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成根据所述第一集管内第二流体的温度来保持所述第一集管内液相的液面。

23.按照权利要求21所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使得第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成在第二流体的液相的上部液面与所述第二集管之间保持最小的距离。

24.按照权利要求21所述的锅炉系统，其中，所述用于保持第二流体的液相液面以使得第二流体的液相不进入所述第二集管的装置进一步构造成控制第一流体流的状况，以便控制所述第二集管内第二流体的温度。

25.一种控制锅炉系统的方法，所述方法包括：

在第一流内，设置至少一个热交换器管道，所述热交换器管道将第一集管流体地连接到第二集管上，第二集管设置在第一集管上方的一高度处；

将第二流体设置在该至少一个热交换器管道内；

测量第二集管内第二流体的温度；和

根据测出的温度保持第二流体的液相液面以使得第二流体的液相不进入第二集管内。

26.按照权利要求25所述的方法，其中，保持第二流体的液相液面以使第二流体的液相不进入第二集管内还通过根据测出的第一集管内第二流体的温度保持所述第一集管内第二流体的液相液面来实施。

27.按照权利要求25所述的方法，还包括在第二流体的液相的上部液面与第二集管之间保持最小的距离。

28.按照权利要求25所述的方法，其中，保持第二流体的液相液面以使第二流体不进入第二集管内还通过控制第一流体流的状况以便控制第二集管内第二流体的温度来实施。

29.按照权利要求25所述的方法，其中，第一集管流体地连接到预热器上。

30.按照权利要求25所述的方法，其中，第二集管流体地连接到过热器上。

31.按照权利要求25所述的方法，其中：

该至少一个热交换器管道包括第一热交换器管道和第二热交换器管道，第二热交换器管道在第一热交换器管道下游一位置处设置于第一流体流内，和

第一热交换器管道和第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜。

32.按照权利要求31所述的方法，其中，第一热交换器管道和第二热交换器管道相对于竖直轴线倾斜的角度在大约35°到大约45°之间的范围内。

33.按照权利要求31所述的方法，其中，第二热交换器管道具有比第一热交换器管道大的热交换表面积。

34.按照权利要求31所述的方法，其中，第二热交换器管道在其外表面上具有比第一热交换器管道高的热交换传热片密度。

35.按照权利要求31所述的方法，其中，成一排设置多个第一热交换器管道，所述多个第一热交换器管道将第一集管流体地连接到第二集管上，并且其中，设置多个第二热交换器管道，所述多个第二热交换器管道将第一集管流体地连接到第二集管上。

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