CN102308175B - 冷凝器系统 - Google Patents

Abstract

一种适用于在蒸汽产生系统中基本防止污染物进入冷凝器的方法。提供一种冷凝器。蒸汽或者水和蒸汽组合物流入冷凝器，如果控制区中的压力等于或大于预定压力则冷凝器在正常模式下运行，如果控制区中的压力小于预定压力则冷凝器在非正常模式下运行。如果控制区中的压力小于保持压力，则惰性气体被注入冷凝器，保持压力等于或大于预定压力。

Description

冷凝器系统

技术领域

本发明总体上涉及一种蒸汽产生系统，并且更具体地涉及一种用于蒸汽产生系统的冷凝器系统，该冷凝器系统在运行和不运行模式下都保持在预定压力之上。

背景技术

在蒸汽产生系统中，冷凝器用在蒸汽轮机的下游，在蒸汽经过蒸汽轮机后，将蒸汽由气态转化为液态。冷凝器可以是空冷的并且包括蒸汽入口管道、多个冷凝器管、和冷凝物出口管道。蒸汽通过蒸汽入口管道进入冷凝器并且流经冷凝器管。空气被驱使流过管的外表面以冷却管，并且从而冷却流经管的蒸汽，因此使得蒸汽转化为液态冷凝物。冷凝物被重新用于为蒸汽轮机产生蒸汽，这样至少一部分冷凝物之后会返回冷凝器，并在冷凝器中再次转化为液态。

理想的是防止污染物，如氧气和二氧化碳，进入冷凝器。当氧气和二氧化碳的浓度足够高时，它们对冷凝器以及蒸汽产生系统中的其它部件(包括管路和蒸汽发生器)所使用的铁来说就变成了腐蚀物。腐蚀的产物是氧化铁，其将会沉积在蒸汽发生器的表面并削弱传热。腐蚀也会导致冷凝器管和其它钢结构的壁变薄，并且会引起泄漏和故障。二氧化碳除了是腐蚀物之外还会干扰对蒸汽产生系统中其它腐蚀性物质如氯化物的监控。因此，二氧化碳是一种有害物，其可能需要蒸汽产生系统花费很大费用采用更复杂的监控设备。

冷凝器中的正常运行压力可以是几英寸汞柱(绝对压力)并且，因此，正常运行压力处于真空状态，也就是，小于1个大气压绝对压力。为了防止蒸汽轮机停止后污染物进入冷凝器，已知的是用氮气代替空气来“切断真空”。“切断真空”是指允许气体进入冷凝器以使冷凝器内的压力从真空提高为基本上等于1个大气压的压力。当使用氮气时，压力稍稍大于一个大气压以确保泄漏物由冷凝器向外部流动。这个过程减少了蒸汽轮机停机后侵入冷凝器的空气，但是它并不是非常有效，因为冷凝器一般启动和运行时小于1个大气压，并且当冷凝器小于1个大气压时，空气就会漏入。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种适用于在蒸汽产生系统中基本防止污染物进入冷凝器的方法。提供了一种冷凝器。蒸汽或水和蒸汽组合物进入冷凝器，如果控制区中的压力等于或大于预定压力则冷凝器在正常模式下运行，而如果控制区中的压力小于预定压力则冷凝器在非正常模式下运行。如果控制区中的压力小于保持压力，则向冷凝器中注入惰性气体，保持压力等于或大于预定压力。

控制区可位于冷凝器内。

如果冷凝器以供应速率小于保持冷凝器内的压力等于或大于预定压力所需的速率接收蒸汽或水和蒸汽组合物，则冷凝器可处于非正常运行模式。

预定压力可以是环境压力。

如果冷凝器没有接收到蒸汽或没有接收到水和蒸汽组合物，则冷凝器可处于非正常运行模式。

保持压力可以等于或大于约1.05大气压。

冷凝器可包括蒸汽入口管道和冷凝器管。蒸汽或水和蒸汽组合物流入冷凝器可包括通过与冷凝器管连通的蒸汽入口管道注入蒸汽或水和蒸汽组合物。

冷却剂流体可流过冷凝器管的外表面，冷却剂流体可以是空气。

至少一个风机可用于驱使冷却流体流过冷凝器管的外表面。

惰性气体可以是氮气，氩气，氦气或氖气。

控制区可以位于蒸汽运行设备的出口。

如果控制区中的压力小于蒸汽运行设备出口所需的最小背压，则冷凝器可以处于非正常运行模式。

根据本发明的另一个方面，提供了一种适用于蒸汽产生系统中的冷凝器系统。冷凝器系统包括冷凝器和压力保持装置。冷凝器适于接收蒸汽或水和蒸汽组合物。如果控制区中的压力等于或大于预定压力则冷凝器在正常模式下运行，而如果控制区中的压力小于预定压力则冷凝器在非正常模式下运行。如果控制区中的压力小于保持压力，则压力保持装置使惰性气体流入冷凝器。保持压力等于或大于预定压力。

压力保持装置可包括第一传感器，用于感测控制区中的压力和产生压力信号。压力保持装置还可包括与第一传感器相连的控制器，用于接收压力信号。

预定压力可以是环境压力。

压力保持装置可包括惰性流体源和与流体源以及控制器关联的阀装置。控制器打开阀装置以便在第一压力传感器产生的压力信号指示控制区中的压力小于保持压力时，允许来自流体源的惰性流体流入冷凝器。

控制器可与蒸汽产生装置控制系统通讯，并能够基于来自所述蒸汽产生装置控制系统的信息预见蒸汽产生系统中的蒸汽轮机内的压降。控制器可在控制器预见到蒸汽轮机内的压降时打开阀装置以允许最大量的来自流体源的惰性流体流入冷凝器。

控制区可以位于冷凝器内。

压力保持装置可包括第二传感器，用于感测冷凝器外部的压力。预定压力可由外部压力限定。

控制区可以位于冷凝器外部。

附图说明

虽然在权利要求书中对说明书进行的总结特别指出和明确主张了本发明，但是相信通过下文说明书中结合附图的说明将更容易理解本发明，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明的蒸汽产生系统的示意图；和

图2是图1所示的冷凝器的前视透视图。

具体实施方式

在下文优选实施例的详细说明中，参考了构成说明一部分的附图，并且附图以示意的方式而不是以限制的方式显示了本发明可能实施的特别优选的实施例。要知道的是其它实施例也可以使用，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出改变。

参照图1，其图示了依据本发明的实施例而构成的示例性蒸汽产生系统10。蒸汽产生系统10包括(在图1中从顶部开始按顺时针移动)蒸汽轮机12，冷凝器系统14，冷凝物容纳箱16，第一泵18，第二泵20，冷凝物预热器或经济器22，具有关联的蒸发器(未显示)的汽包24，和过热器26。这些部件通过在相邻部件之间延伸的管道27而流体联通。如此处所用到的，术语流体可以指任何液体，气体或这两者的任意组合。

在运行中，水和蒸汽穿过蒸汽产生系统10循环，这样供应到汽轮机12的加压蒸汽使得汽轮机12内的转子旋转。蒸汽或水和蒸汽组合物从汽轮机12排出并与一定量的来自软化水储水箱28的补充水混合，以便补偿在蒸汽产生系统10内可能发生的任何水分损失。补充水由第三泵30从汽轮机12的下游泵送进入蒸汽或水和蒸汽组合物中或者可以被喷洒入与冷凝物容纳箱16关联的脱气器(未显示)中或被喷洒入冷凝物容纳箱16中。结合了脱气器的系统10的结构公开在随本专利申请一同提交的由James C.Bellows发明，名称为“DEAERATORAPPARATUS IN A SUPERATMOSPHERIC CONDENSER SYSTEM(超大气压冷凝器系统中的脱气器装置)”的No.12/366,802美国专利申请中，代理案号为No.2008P24634US，其整个公开内容通过引用而并入本文。然后蒸汽或水和蒸汽组合物被输送到冷凝器系统14中。在冷凝器系统14中，蒸汽或水和蒸汽组合物的焓降低，这样蒸汽或水和蒸汽组合物基本被转化为(液体)冷凝物。然后冷凝物离开冷凝器系统14并且流入冷凝物容纳箱16，冷凝物容纳箱16可以用作冷凝物的收集箱。离开冷凝物容纳箱16之后，可以通过氧气源32供氧给冷凝物以在本领域技术人员显而易见的过程中在构成蒸汽产生系统10一部分的结构上促进稠密的赤铁矿保护层或者磁铁消极层。

任选地，在蒸汽产生系统10中可包括冷凝物抛光机33。要注意的是，冷凝物抛光机33可以临时被用于蒸汽产生系统10中，这样在蒸汽产生系统10的正常运行中可以将其旁通绕过。冷凝物抛光机33可以用于除去冷凝物中的污染物，例如，在蒸汽产生系统10的启动阶段。结合了冷凝物抛光机的系统10的结构公开在随本申请一同提交的由James C.Bellows发明，名称为“CONDENSATEPOLISHER CIRCUIT(冷凝物抛光机回路)”的No.12/366,738美国专利申请中，代理案号为No.2008P07834US01，其整个公开内容通过引用而并入本文。

冷凝物样本点38位于第一和第二泵18，20之间，在这里可以测量冷凝物的阳离子传导率，氧，钠，和二氧化硅。然后氨(NH₃)从位于冷凝物标本点38和第二泵20之间的氨源40被引入冷凝物中。氨被引入用于提高冷凝物的pH值，优选的将pH值提高到大约9。一旦氨被引入冷凝物中，冷凝物就通常被称为给水，该给水在给水样本点42被取样然后被送入经济器22。在给水样本点42，可以测量给水的比传导率，阳离子传导率，pH值，氧，钠，铁，铜，和总的有机碳(TOC)。如果发现测量的任一项性能超过标准，可以采取适当的措施纠正这一问题，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

然后给水被送入经济器22中，在那里给水被加热到比蒸汽发生器压力限定的饱和温度低几度。例如，125巴表压(barg)的锅炉的饱和温度是328℃并且最终的给水温度是大约325℃。被加热的给水然后从经济器22被输送到汽包24，在汽包24中给水通常被称为汽包水。汽包水样本点44与汽包24关联，在这里可测量汽包水中的阳离子传导率，pH值，钠，二氧化硅，和铁。如果发现测量的任一项性能超出标准，可采取合适的措施纠正问题，这对本领域技术人员来说是显而易见的。汽包水循环经过蒸发器，蒸发器将部分汽包水转换成蒸汽。蒸汽和水的混合物上升到蒸发器的顶端并且进入汽包24，在汽包24中蒸汽从水中分离出来。分离出的水返回蒸发器，并且蒸汽进入过热器26，在过热器26中蒸汽的温度上升到大约450至550℃。过热的蒸汽然后在过热蒸汽样本点45被取样，在这里可测量过热蒸汽的阳离子传导率，钠，二氧化硅和铁。如果发现测量的任一项性能超出标准，可采取适当的措施纠正问题，这对本领域技术人员来说是显而易见的。过热的蒸汽然后被输送到蒸汽轮机12中。随着过热蒸汽经过汽轮机12，能量从蒸汽中转走，并且蒸汽离开汽轮机12，此时再次被输送到冷凝器系统14中以进行随后的经过蒸汽产生系统10的循环。

如下文将进一步讨论的，冷凝器系统14包括冷凝器140，见图2。

根据本发明的第一实施例，在冷凝器140的正常运行模式下，位于冷凝器140内的第一控制区50中的压力等于或大于预定压力。在冷凝器140的非正常运行模式下，第一控制区50中的压力小于预定压力。在图示的实施例中，预定压力是环境压力，环境压力一般为1个大气压(正常大气压力)。如果预定压力被设定为低于环境压力，则污染物漏入系统的风险会增高。然而，如果可容许有少量的污染，允许系统的压力稍稍低于环境压力，例如，在约0.9个大气压和约1.0个大气压之间，则可能是一个经济优势，因为其改善的效率或易于控制。因此，在这种情况下，预定压力可以被限定为稍稍小于环境压力。

一般地，在图示的实施例中，从管道27进入冷凝器140的蒸汽/水的量足以将第一控制区50中的压力保持为等于或大于环境压力。当蒸汽产生系统10停机或者蒸汽产生系统10已经开始停机次序，但是蒸汽产生系统10没有完全停机，即蒸汽产生系统10减负荷运行时，可能会出现冷凝器140的非正常运行模式。因此，在冷凝器140的非正常运行模式期间，从管道27进入冷凝器140的蒸汽/水的量可能减少(也就是，在减负荷运行时)或变为零(也就是，在蒸汽产生系统停机时)。所以，从管道27进入冷凝器140的蒸汽/水的量可能不足以将第一控制区50中的压力保持为等于或大于环境压力。

如果第一控制区50中的压力降低到低于环境压力，空气或其它污染物，如氧气或二氧化碳，可能会漏入冷凝器140中，这是不希望发生的。冷凝器140和蒸汽产生系统10中的其它传热部件可能部分地由铁制成，而它们可能会被高浓度的氧气和二氧化碳腐蚀。特别地，腐蚀产物，如氧化铁，趋于沉积在至少部分由铁制成的冷凝器系统14和蒸汽产生系统10中其它传热部件的表面。由于氧化铁会削弱传热，因此不希望在这些部件表面形成氧化铁。进一步的，腐蚀也可能使得冷凝器部件和蒸汽产生系统10内的其它结构的壁变薄，从而导致泄漏和故障。

此外，空气中的二氧化碳可能干扰蒸汽产生系统10的监测。例如，二氧化碳和氯化物(如果在蒸汽产生系统10中泄漏将是高有害性的化学物质)均被公知会导致流经蒸汽产生系统10的蒸汽/水的阳离子传导率升高。由于阳离子传导率在一个或多个样本点38，42，44，45被测量，高二氧化碳会掩盖蒸汽产生系统10中对氯化物的任何指示，也就是，由于因二氧化碳导致高阳离子传导率，因此由高氯化物或增加的氯化物导致的升高的阳离子传导率不能被发现。已知在蒸汽产生系统10中氯化物是高有害性的物质，这种对氯化物的掩盖是非常不希望出现的。

如上文提到的，冷凝器系统14包括冷凝器140，见图2。冷凝器140，在图示的实施例中，包括空冷冷凝器，但也可以使用其它合适类型的冷凝器。冷凝器140包括蒸汽入口管道52和多个与蒸汽入口管道52流体连通的冷凝器管54。蒸汽入口管道52与位于蒸汽轮机12和冷凝器系统14之间的管道27的一部分流体连通，并将蒸汽或水和蒸汽组合物从汽轮机12输送到冷凝器管54中。要注意的是图2中图示的冷凝器140的结构是示例性的，而根据本发明其它实施例的工作冷凝器可能与所示的冷凝器140不相同。例如，冷凝器管54的数量，结构，和间距可能不同于图2中所示的。

冷凝器管54被流动经过管54外表面的空气冷却。空气经一个或多个风机55可被驱使在冷凝器管54上流过。要注意的是，冷凝器管54可以由其它手段来冷却，例如，将冷凝器管54浸入油池或加压水池(未显示)中。冷凝器管54可以由任何适合的材料(例如刚)制成，从而限定出通道，将以热量的形式存在的能量从流经管54的蒸汽或水和蒸汽组合物传递到被驱使经过管54外表面的空气。冷凝器管54可包括一个或多个与其关联的换热器翅片(未显示)，用于改善流经冷凝器管54的蒸汽或水和蒸汽组合物与冷却空气之间的传热。随着蒸汽或水和蒸汽组合物被冷却，其转化为(液体)冷凝物。一旦冷凝，冷凝物就向冷凝器管54的底部流动，并且通过冷凝物出口管道56流出冷凝器140，冷凝物出口管道56将冷凝物输送到冷凝物容纳箱16中。

如上文所提及的，在冷凝器140的正常运行模式期间，从管道27进入冷凝器140的蒸汽或水和蒸汽组合物的量足以将第一控制区50中的压力，也就是冷凝器140内的压力保持为等于或大于预定压力，如上文所述，预定压力可以是环境压力。然而，在非正常运行的模式期间，从管道27进入冷凝器140的蒸汽或水和蒸汽组合物的量可能不足以将第一控制区50中的压力保持为等于或大于预定压力。

在图示的实施例中，冷凝器系统14进一步包括压力保持装置60。压力保持装置60可在正常和非正常运行模式两者期间将第一控制区50中的压力保持在等于或大于预定压力的水平，从而在预定压力等于或大于环境压力的任何时间防止空气漏入冷凝器140。如果预定压力稍稍低于环境压力，相信仅仅有极少量的空气会漏入冷凝器140。

在图示的实施例中，压力保持装置60包括第一管道62A，其具有关联的第一阀63A，例如，隔断阀(仅包括开启和关闭位置)。第一管道62A与流体源64以及蒸汽入口管道52流体连通。流体源64内的流体可以是任何合适的流体，但是在优选的实施例中，其包括惰性气体，例如，氮，氦，氩，或氖，或这些气体的两种或多种组合，在更优选的实施例中其包括气态氮。任选的，可提供第二流体管道62B，其具有关联的第二阀63B，例如，位置连续可变的阀，用于提供通过第二流体管道62B的可调、可变的流体流动。第二管道62B与流体源64以及蒸汽入口通道52流体连通，且可提供对来自流体源64的流体的精调输送。

压力保持装置60进一步包括第一压力传感器58，其位于冷凝器140内的第一控制区50中，以及控制单元或控制器66。第一压力传感器58感测第一控制区50中的压力并且向控制单元66产生对应的压力信号，控制单元66的位置可以远离冷凝器140。控制单元66与第一和第二阀63A，63B通讯，并响应于从传感器58接收的压力信号来控制所述阀的运作，从而控制从流体源64经过第一和第二管道62A，62B，以及第一和第二阀63A，63B进入冷凝器140的流体流动。

当第一控制区50中的压力，如由第一压力传感器58所感测的压力，降低到小于保持压力时，控制单元66控制第一和第二阀63A，63B将来自流体源64的流体输送到冷凝器系统14中。在图示的实施例中，保持压力是稍稍大于预定压力的压力，如上所述预定压力在图示的实施例中是环境压力。在图示实施例中环境压力假设等于1个大气压。因此，保持压力可以等于1.05大气压(atm)。所以，基本防止空气或其它污染物从冷凝器140的外部漏入冷凝器140中。特别的，由于冷凝器140内的压力和环境压力之间的压力差，任何泄漏将是从冷凝器140的内部到冷凝器140的外部。还可以考虑到，保持压力可等于预定压力或等于任一大于预定压力的值。

任选的，第二压力传感器68可以被提供用于监测冷凝器140外部的压力。第二压力传感器68与控制单元66通讯。控制单元66将第一控制区50中的压力，如由第一压力传感器58测得的压力与冷凝器140外部的压力，如由第二压力传感器68测得的压力，进行比较。例如，当使用非空冷的冷凝器时，例如，如上所述当冷凝器被浸入油池或加压水池时，第二压力传感器68可能是有益的。在这种情况下，第二压力传感器68测量限定油池的油的压力或者限定加压水池的加压水的压力。预定压力等于作用于冷凝器140外表面的压力，也就是等于由传感器68感测的油或加压水的压力。因此，保持压力可以是等于或稍稍大于预定压力的压力，预定压力又等于由油或加压水作用于冷凝器140外表面上并且由第二传感器68感测的压力。保持压力可以随预定压力而变化。当第一控制区50中的压力，即由第一压力传感器58感测的压力，降低到小于保持压力时，控制单元66控制第一和第二阀63A，63B以将惰性流体输送到冷凝器系统14中，其中保持压力等于或稍稍大于由第二压力传感器68测量的预定压力。

当第一控制区50中的压力小于保持压力时，惰性流体被输送到冷凝器140中，直到第一控制区50中的压力等于或大于上限压力，上限压力优选稍稍大于预定保持压力。在优选的实施例中，从流体源64输送进入冷凝器140的惰性流体所处的压力小于或等于上限压力，这样惰性流体不会使第一控制区50中的压力上升到高于上限压力。因此，在蒸汽产生系统10维持停机模式较长时间段的情况下(其中只有非常少或者没有蒸汽/水被供应到冷凝器140中)，惰性流体可以连续无间断地被输送到冷凝器系统14中，而不会使得第一控制区50中的压力提高到高于上限压力。这样的设置可以通过压力保持装置60提高使用惰性气体的效率。

上限压力优选足够低以便限制惰性流体的浪费，也就是，将不必很大量的惰性流体输送到冷凝器140中。也就是说，保持压力充分高于冷凝器140外部的压力以基本防止污染物进入冷凝器140，同时上限压力足够高以防止压力保持装置60过度频繁地被触发启动和停止，并足够低以便减少惰性流体的浪费。可以理解的是预定保持压力和上限压力和供应给冷凝器140的惰性流体的量可以根据冷凝器140和蒸汽产生系统10的尺寸和具体设置而变化。

要注意的是，安全阀(未显示)可以与冷凝器140相关联以将冷凝器140内的压力保持在上限压力之下，也就是，在冷凝器140内的压力到达上限压力时，安全阀可以设置为打开从而释放来自冷凝器140的压力。

压力保持装置60通过将第一控制区50中，也就是冷凝器140中的压力保持为等于或大于冷凝器140外部的压力来基本防止在冷凝器140的正常运行模式和非正常运行模式期间空气和其它污染物进入冷凝器140。因此，基本避免了由空气带来的腐蚀物引起的对蒸汽产生系统10的部件的损害，也避免了如上文所述的与空气中的二氧化碳相关的监测问题。

在某些情况下，可能希望将惰性流体以最高流速注入冷凝器140。例如，控制器66可以与蒸汽产生装置控制系统142通讯，见图2。基于来自蒸汽产生装置控制系统142的信息，控制器66能够预见显著的压降，例如当突然停止向蒸汽轮机12供应蒸汽而可能引起的汽轮机跳闸时。在预见显著压降的情况下，控制器66可以立刻打开第一和/或第二阀63A，63B，使得所需量(例如最大量)的惰性流体可以流过第一和第二管道62A，62B，以及第一和第二阀63A，63B，进入冷凝器140。所需量的注入冷凝器140的流体可以暂时使得冷凝器140内的压力接近上限压力，但是一旦冷凝器140内的任何蒸汽冷凝，压力会降回预定压力。

压力保持装置60还可在蒸汽产生系统内提供其它形式的益处。例如，蒸汽产生系统可包括蒸汽运行设备，如蒸汽轮机，其可具有背压需求，也就是需要最后汽轮机级排放至特定范围内的压力，该范围可以开始于高于0的绝对压力，例如从约1.5绝对大气压力到约2.0绝对大气压力。在这样的系统中并且根据本发明的第二实施例，可以用位于蒸汽轮机出口59处第二控制区57中的压力传感器61(见图1)测量压力。

向这样的蒸汽产生系统的冷凝器进行受控的流体注入，也就是氮，可以用于控制冷凝器压力并且从而控制第二控制区57中的上游压力。要注意的是，也就是如果蒸汽轮机出口59和冷凝器140之间的管道相对较短且具有相对较大的直径，第二控制区57中的压力可以基本等于冷凝器140内的压力。控制器可通过冷凝器压力控制向冷凝器140注入氮以将第二控制区57中的压力保持为等于或大于所需背压。在该情况中，第二控制区57中的所需背压可以等于或大于蒸汽轮机出口59处的最小背压要求，例如，1.5个大气压的绝对压力。

按照这个例子，第二控制区57中的预定压力可以被选择成等于或大于所需背压。因此，第二控制区57中的压力，也就是，蒸汽轮机出口59处的压力，被保持在基本等于或大于蒸汽轮机出口59所需背压的水平，如上所述，该所需背压等于或大于蒸汽轮机出口59的最小背压要求。

进一步的，第二控制区57中的保持压力可以被限定为等于或稍稍大于预定压力，以便将第二控制区57中，也就是，蒸汽轮机出口59处的压力保持为等于或稍稍大于预定压力。因此，当第二控制区57中的压力下降到低于保持压力时，控制器使得流体，如氮，被输送到冷凝器系统14中。在这个例子的情况下，当第二控制区57中的压力低于预定压力时会出现冷凝器140的非正常运行模式，第二控制区57中的压力是例如由压力传感器61测得的压力，其可等于冷凝器140内的压力，而预定压力如上文所述等于或大于蒸汽轮机出口59处的所需背压。

要注意的是，氮趋于通过在冷凝器管54的内表面上或紧靠该内表面形成氮膜而削弱向冷凝器140内的蒸汽的传热。例如，氮膜会抑制蒸汽与冷凝器管54的传热表面直接接触，因此减缓蒸汽的冷凝。减缓的冷凝提高了蒸汽的分压，因此提高了冷凝器140内的压力。氮的分压也在某种程度上提高了冷凝器140内的压力。

还要注意的是可变速风机也能削弱传热并且因此减缓蒸汽的冷凝以提高冷凝器140内的压力，这可能是更理想的。然而，可变速风机必须根据结构来选择，并且可能不能存在于给定的蒸汽产生系统中。由于压力保持装置60的氮供应已经存在，用于在冷凝器140的不运行模式期间基本防止空气和其它污染物进入冷凝器140，因此使用可控方式的氮注射可提供和变速风机一样的益处，而不需要额外的结构花费。这是一种经济平衡，其取决于需要可变速风机的频率。

虽然已经图示和说明了本发明的具体实施例，但是对本领域技术人员来说可以在不脱离本发明精神和范围的情况下作出各种其它变换和改进是显而易见的。因此旨在所附权利要求中覆盖落入本发明范围内的所有这样的变换和改进。

Claims (20)

1.一种适用于在蒸汽产生系统中基本防止污染物进入冷凝器的方法，该方法包括：

提供冷凝器；

使蒸汽或水和蒸汽组合物流入冷凝器，如果控制区中的压力等于或大于预定压力则冷凝器在正常模式运行，如果控制区中的压力小于预定压力则冷凝器在非正常模式运行；

感测控制区中的压力以确定控制区中的压力何时降低到小于保持压力，所述保持压力等于或大于预定压力；并且

如果控制区中的感测的压力小于保持压力则将惰性气体注入冷凝器。

2.如权利要求1所述的方法，其中控制区位于冷凝器内。

3.如权利要求2所述的方法，其中如果冷凝器接收到的蒸汽或水和蒸汽组合物的供应速率小于将冷凝器内的压力保持为等于或大于所述预定压力所需的速率，则冷凝器处于非正常运行模式。

4.如权利要求3所述的方法，其中预定压力是环境压力。

5.如权利要求2所述的方法，其中如果冷凝器接收到的蒸汽或水和蒸汽组合物为零，则冷凝器处于非正常运行模式。

6.如权利要求2所述的方法，其中保持压力等于或大于约1.05大气压。

7.如权利要求1所述的方法，其中冷凝器包括蒸汽入口管道和冷凝器管，并且使蒸汽或水和蒸汽组合物流入冷凝器包括通过与冷凝器管连通的蒸汽入口管道注射蒸汽或水和蒸汽组合物。

8.如权利要求7所述的方法，还包括使冷却剂流体流经冷凝器管的外表面。

9.如权利要求8所述的方法，其中流经冷凝器管的外表面的冷却剂流体包括空气，并且其中使冷却剂流体流经冷凝器管的外表面包括使用至少一个风机驱使冷却流体流经冷凝器管的外表面。

10.如权利要求1所述的方法，其中惰性气体是氮，氩，氦，和氖中的一种。

11.如权利要求1所述的方法，其中控制区位于蒸汽运行设备的出口。

12.如权利要求11所述的方法，其中如果控制区中的压力小于蒸汽运行设备出口所需的最小背压，则冷凝器处于非正常运行模式。

13.一种适用于蒸汽产生系统的冷凝器系统，包括：

适于接收蒸汽或水和蒸汽组合物的冷凝器，如果控制区中的压力等于或大于预定压力则冷凝器在正常模式运行，如果控制区中的压力小于预定压力则冷凝器在非正常模式运行；和

压力保持装置，用于感测控制区中的压力以确定控制区中的压力何时降低到小于保持压力，并且用于在控制区中的感测的压力小于保持压力时，使得惰性气体流入冷凝器，保持压力等于或大于所述预定压力。

14.如权利要求13所述的冷凝器系统，其中所述压力保持装置包括用于感测控制区中的压力并产生压力信号的第一传感器，和与所述第一传感器相连以接收所述压力信号的控制器。

15.如权利要求14所述的冷凝器系统，其中预定压力是环境压力。

16.如权利要求14所述的冷凝器系统，其中所述压力保持装置还包括：

惰性气体源；和

与所述源和所述控制器关联的阀装置，在所述第一压力传感器产生的压力信号指示所述控制区中的压力小于保持压力时，所述控制器打开所述阀装置以便允许惰性气体从所述源流入所述冷凝器。

17.如权利要求16述的冷凝器系统，其中所述控制器与蒸汽产生装置控制系统通讯，并且能够基于来自所述蒸汽产生装置控制系统的信息预见蒸汽产生系统中的蒸汽轮机内的压降，所述控制器基于所述控制器预见蒸汽轮机内的压降而打开所述阀装置以允许最大量的所述惰性气体从所述源流入所述冷凝器。

18.如权利要求14所述的冷凝器系统，其中所述控制区位于所述冷凝器内。

19.如权利要求18所述的冷凝器系统，其中所述压力保持装置还包括用于感测所述冷凝器外部的压力的第二传感器，所述预定压力由所述外部压力限定。

20.如权利要求13所述的冷凝器系统，其中所述控制区位于所述冷凝器的外部。

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