CN103732989A - 单程水平蒸发器中的管和挡板布置 - Google Patents

单程水平蒸发器中的管和挡板布置 Download PDF

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Abstract

本文中公开一种单程蒸发器，其包括：入口歧管；一个或更多个入口集管，其与入口歧管流体连通；一个或更多个管叠堆，其中，每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管；一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通；其中，倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜；一个或更多个出口集管，其与一个或更多个管叠堆流体连通；以及出口歧管，其与一个或更多个出口集管流体连通；以及挡板系统，其包括多个挡板；挡板系统配置成邻近管叠堆，以使挡板系统接触管。

Description

单程水平蒸发器中的管和挡板布置
相关申请的交叉引用
本公开要求2012年1月17日提交的美国临时申请No. 61/587,332、2012年1月17日提交的美国临时申请No. 61/587,230、2012年1月17日提交的美国临时申请No. 61/587,428，2012年1月17日提交的美国临时申请No. 61/587,359，以及2012年1月17日提交的美国临时申请No. 61/587,402的优先权，这些申请的全部内容由此通过参考全部并入。
技术领域
本公开大体涉及余热回收蒸汽发生器(HRSG)，并且更特别地，涉及用于控制具有用于热交换的水平和/或倾斜的管的HRSG中的流的挡板。
背景技术
余热回收蒸汽发生器(HRSG)为从热气体流回收热的能量回收热交换器。其产生蒸汽，该蒸汽可在过程(热电联合)中使用，或者用于驱动蒸汽涡轮(联合循环)。余热回收蒸汽发生器大体包括四个主要构件—节约器、蒸发器、过热器和水预热器。特别地，自然循环HRSG包含蒸发器加热表面、滚筒(drum)，以及用以便于蒸发器管中的适合的循环率的管路。单程HRSG以单程蒸发器替代自然循环构件，并且这样做时，提供了进展到(offer in-roads to)较高工厂效率，并且此外有助于在没有厚壁滚筒的情况下延长HRSG使用期限。
在图1中示出单程蒸发器余热回收蒸汽发生器(HRSG)100的实例。在图1中，HRSG包括构造成吸收所需的热的、呈一系列竖直平行流动路径/管104和108(配置在导管壁111之间)的形式的竖直加热表面。在HRSG100中，工作流体(例如，水)从源106输送至入口歧管105。工作流体从入口歧管105供给至入口集管112，并且接着供给至第一热交换器104，其中，其被沿水平方向流动的来自炉(未示出)的热气体加热。热气体加热配置在导管壁111之间的管区段104和108。加热的工作流体的一部分转换成蒸气，并且液体与汽化的工作流体的混合物经由出口集管113输送至出口歧管103，其从出口歧管103输送至混合器102，其中，蒸气和液体再次混合，并且分配至第二热交换器108。蒸气与液体工作流体的该分离是不合乎需要的，这是因为该分离产生温度梯度，并且必须进行努力以防止该分离。为了确保来自热交换器104的蒸气和流体良好地混合，它们输送至混合器102，两相混合物(蒸气和液体)从混合器102输送至另一个第二热交换器108，其中，它们经受过热状态。第二热交换器108用于克服热力学限制。接着，蒸气和液体排放至收集容器109，它们接着在用于发电设备(例如，涡轮)之前从收集容器109发送至分离器110。因此，使用竖直加热表面具有许多设计限制。
由于设计考虑，故情况通常为，热位差限制使用附加的加热环路，以便实现出口处的过热蒸汽。通常，在再进入到第二加热环路中之前，需要附加规定来再混合水/蒸汽泡，从而引起附加的设计考虑。另外，作为竖直布置的平行管的直接结果，在加热表面下游存在气体侧温度失衡。这些附加的设计考虑利用附加的工程设计和制造，这两者为昂贵的。这些附加特征还需要定期维护，这缩短了工厂的生产运行的时间，并且因此导致生产力的损失。因此，合乎需要的是克服这些缺点。
另外，当许多竖直管区段(具有竖直管)放置在彼此旁边时，相当大部分的热气体穿过相邻竖直区段之间的间隙，而不接触管表面。这导致热损失。因此，合乎需要的是，最小化由于穿过蒸发器区段之间的开放空间的热气体的无限制流动而产生的热损失。
发明内容
本文中公开一种单程蒸发器，其包括：入口歧管；一个或更多个入口集管，其与入口歧管流体连通；一个或更多个管叠堆，其中，每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管；一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通；其中，倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜；一个或更多个出口集管，其与一个或更多个管叠堆流体连通；以及出口歧管，其与一个或更多个出口集管流体连通；以及挡板系统，其包括多个挡板；挡板系统配置成邻近管叠堆，以使挡板系统接触管。
本文中还公开一种方法，其包括：通过单程蒸发器排放工作流体；其中，单程蒸发器包括：入口歧管；一个或更多个入口集管，其与入口歧管流体连通；一个或更多个管叠堆，其中，每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管；一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通；其中，倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜；一个或更多个出口集管，其与一个或更多个管叠堆流体连通；以及出口歧管，其与一个或更多个出口集管流体连通；以及挡板系统，其包括多个挡板；挡板系统配置成邻近管叠堆，以使挡板系统接触管；排放热气体穿过单程蒸发器；以及将来自热气体的热传递至工作流体。
附图说明
现在参考为示例性实施例的附图，并且其中，同样的元件被相似地标记：
图1为具有竖直热交换器管的现有技术的余热回收蒸汽发生器的示意图；
图2描绘了使用逆流交错布置的示例性单程蒸发器的示意图；
图3描绘了单程蒸发器的示例性实施例；
图4(A)描绘了单程蒸发器的管叠堆中的管的一个示例性布置；
图4(B)描绘了单程蒸发器的管叠堆中的管的示例性布置的等距视图；
图5描绘了旁通问题，其在没有挡板存在于彼此竖直地对齐的管叠堆之间的通路中时出现；
图6描绘了分布不当问题，其在不正确地设计的挡板在管叠堆之间的通路中使用时出现；
图7(A)为具有配置在两个相邻管叠堆之间的间隙中的挡板系统的管叠堆的示例性描绘；
图7(B)为具有挡板系统的管叠堆的示例性描绘，其为从图7(A)的截面A-A'的描绘；
图7(C)为挡板系统的示例性描绘，其为从图7(B)的截面B-B'的描绘；
图8为包含挡板系统的单程蒸发器系统中的热气体分布的示例性描绘；以及
图9示出了具有包含管的10个竖直地对齐的管叠堆的单程蒸发器，热气体可穿过该单程蒸发器以便将它们的热传递至工作流体。
具体实施方式
本文中公开余热回收蒸汽发生器(HRSG)，该余热回收蒸汽发生器包括其管布置成"非竖直"的多个热交换器区段(在下文中为管叠堆)。管叠堆具有配置在其间的挡板。挡板将热气体重新引导到管叠堆中。这便于从热气体至在管叠堆中行进的工作流体的改进的热传递。
通过非竖直，暗示管与竖直线成角度倾斜。通过"倾斜"，暗示单独的管与横跨管绘制的竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜。在一个实施例中，管可沿第一方向水平，并且沿垂直于第一方向的第二方向倾斜。图2中示出了与倾斜角一起的管中的这些角变化。图2示出了在单程蒸发器的管叠堆中使用的管的区段。管叠堆示出了管沿两个方向相对于竖直线倾斜。在一个方向上，其与竖直线成θ1的角倾斜，而在第二方向上，其与竖直线成θ2的角倾斜。在图2中，可看到，θ1和θ2可以以高达与竖直线的90度变化。如果倾斜角θ1和θ2等于90度，则管规定为大致水平的。如果在另一方面仅一个角θ1为90度，而另一个角θ2小于90度或大于90度但小于180度，则管被说成在一个方向上水平，而在另一个方向上倾斜。在又一个实施例中，可能的是，θ1和θ2两者小于90度或大于90度但小于180度，这暗示管沿两个方向倾斜。将注意，通过"大致水平的"，暗示管定向为近似水平的(即，布置成在±2度内平行于水平线)。对于倾斜的管而言，倾斜角θ1和/或θ2大体从与竖直线的大约30度变化至大约88度。换言之，它们可从与水平线的3度变化至60度。
包含水平管的区段(或多个区段)也被称为"单程蒸发器"，这是因为当在亚临界状态下操作时，工作流体(例如，水、氨等)在穿过区段从入口集管至出口集管的单次经过期间逐渐地转换成蒸气。同样地，对于超临界操作而言，超临界工作流体在穿过区段从入口集管至出口集管的单次经过期间加热到较高温度。
单程蒸发器(在下文中为"蒸发器")包括平行管，其沿至少一个方向非竖直地配置，该至少一个方向垂直于源自燃气涡轮、炉或锅炉的加热气体的流动方向。
图3和图9描绘了单程蒸发器的示例性实施例。图3描绘了单程蒸发器200中的多个竖直管叠堆。在一个实施例中，管叠堆竖直地对齐，以使每个叠堆在另一个管叠堆正上方、在另一个管叠堆正下方，或在另一个管叠堆正上方和/或正下方。蒸发器200包括入口歧管202，其接收来自节约器(未示出)的工作流体，并且将工作流体输送至多个入口集管204(n)，多个入口集管204(n)中的每一个与竖直管叠堆210(n)流体连通，竖直管叠堆210(n)包括大致水平的一个或更多个管。流体从入口集管204(n)传送至多个管叠堆210(n)。出于简单的目的，在本说明书中，附图中描绘的多个入口集管204(n),204(n+1)...和204(n+n')被共同地称为204(n)。相似地，多个管叠堆210(n),210(n+1),210(n+2)...和210(n+n')被共同地称为210(n)，并且多个出口集管206(n),260(n+1),260(n+2)...和206(n+n')被共同地称为206(n)。
如可在图3中看到的，多个管叠堆210(n)因此分别在多个入口集管204(n)与出口集管206(n)之间竖直地对齐。管叠堆210(n)的每个管由板(未示出)支承在适当位置。在横过管叠堆210(n)之后，工作流体排放至出口歧管208，其从出口歧管208排放至过热器。入口歧管202和出口歧管208可取决于单程蒸发器的空间要求而水平地配置或竖直地配置。图2示出了竖直入口歧管。
来自源(例如，炉或锅炉)(未示出)的热气体垂直于管210中的工作流体的流动方向行进。在图3中，热气体流入纸平面中或者从纸平面流出。在一个实施例中，热气体逆向于管叠堆中的工作流体的行进方向行进。热从热气体传递至工作流体以增大工作流体的温度，并可能将工作流体中的一些或全部从液体转换成蒸气。在下面提供单程蒸发器的构件中的每一个的细节。
如在图3中看到的，入口集管包括一个或更多个入口集管204(n),204(n+1)…和204(n)(在下文中大体由用语"204(n)"表示)，该入口集管中的每一个与入口歧管202操作连通。在一个实施例中，一个或更多个入口集管204(n)中的每一个与入口歧管202流体连通。入口集管204(n)分别与多个水平管叠堆210(n),210(n+1),210(n'+2)...和210(n)(在下文中被称为大体由用语"210(n)"表示的"管叠堆")流体连通。每个管叠堆210(n)与出口集管206(n)流体连通。因此，出口集管包括多个出口集管206(n),206(n+1),206(n+2)…和206(n)，该出口集管中的每一个分别与管叠堆210(n),210(n+1),210(n+2)...和210(n)和入口集管204(n),204(n+1),204(n+ 2)…和204(n)流体连通。
用语"n"为整数值，而"n'"可为整数值或分数值。因此，n'可为分数值，诸如1/2、1/3等。因此，例如，因此可存在一个或更多个分数入口集管、管叠堆或出口集管。换言之，可存在一个或更多个入口集管和出口集管，其尺寸为其它入口集管和/或出口集管的分数。相似地，可存在包含容纳在另一个叠堆中的分数值的数量的管的管叠堆。将注意，具有附图标记n'的阀和控制系统实际上不以分数形式存在，而是如果期望容纳由分数蒸发器区段处理的较小体积，则可缩小尺寸。
在一个实施例中，单程蒸发器可包括与2个或更多个管叠堆流体连通的2个或更多个入口集管，该2个或更多个管叠堆与2个或更多个出口集管流体连通。在另一个实施例中，单程蒸发器可包括与5个或更多个管叠堆流体连通的5个或更多个入口集管，该5个或更多个管叠堆与5个或更多个出口集管流体连通。在又一个实施例中，单程蒸发器可包括与10个或更多个管叠堆流体连通的10个或更多个入口集管，该10个或更多个管叠堆与10个或更多个出口集管流体连通。不存在对与彼此和与入口歧管和出口歧管流体连通的管叠堆、入口集管和出口集管的数量的限制。每个管叠堆有时被称为地带。
图9描绘了另一个装配单程蒸发器。图9示出了单程蒸发器，其具有包含管的10个竖直地对齐的管叠堆210(n)，热气体可穿过该单程蒸发器以将它们的热传递至工作流体。管叠堆安装在框架300中，框架300包括两个平行的竖直支承杆302和两个水平的支承杆304。支承杆302和304通过焊缝、螺栓、铆钉、螺纹和螺母等固定地附接或可拆卸地附接于彼此。
接触板250的柱306配置在单程蒸发器的上表面上。每个柱306支承板，并且板从柱306挂着(即，它们被悬挂)。板250(如以上详述的)使用U形夹板锁定在适当位置。板250还支承相应的管叠堆210(n)并将其保持在适当位置。在该图9中，仅每个管叠堆210(n)的最上管和最下管示出为管叠堆的一部分。为了读者方便并且为了清楚起见，省略每个管叠堆中的其它管。
因为每个柱306保持或支承板250，所以柱306的数量因此等于板250的数量。在一个实施例中，整个单程蒸发器由接触水平柱304的柱306支承和支持。在一个实施例中，柱306可为联结柱，其接触平行的水平柱304中的每一个，并且支承管叠堆的全部重量。单程蒸发器的重量因此由柱306支承。
每个区段安装到相应的板上，并且相应的板接着由联结柱300在整个管叠堆的外周处保持在一起。许多竖直板支承这些水平热交换器。这些板设计为用于模块的结构支承件，并且向管提供支承以限制偏转。水平的热交换器在车间装配成模块并且运输至场地。水平热交换器的板在现场连接于彼此。
每个管叠堆中的管为蛇形的，如以下在图4(A)和图4(B)中示出的。图4(A)和图4(B)描绘了单程蒸发器200的管叠堆中的管的一个示例性布置。图4(A)和图4(B)中采用的命名与先前在图3中描述的相同，并且因此将不在这里重复。在图4(A)中，单程蒸发器200具有竖直地对齐的8个管叠堆(被称为管区段)。管叠堆具有连续的叠堆之间的通路239，热气体不受阻碍地穿过通路239。如不久将讨论的，这为成问题的，这是因为其导致热未使用，从而导致单程蒸发器的效率的降低。图4(B)为下两个管叠堆的等距视图。在图4(B)中，2个管区段由7个金属板250支承。
图5描绘了在没有挡板存在于彼此竖直地对齐的管叠堆之间的通路239中时的问题。如可看到的，热气体直接穿过通路，而不与管叠堆210(n)的管相互作用。因此，显著的热气体旁通出现，从而导致效率降低。
相似地，如果不良地设计的分配元件放置在通路中，则非均匀的流分布将在管叠堆中出现。
在图6中描绘的一个实施例中，短入口挡板和出口挡板可分别放置在通路239的开端处和通路239的末端处。短挡板不成功地阻挡热气体进入通路。放置在挡板的出口处的出口挡板使高速流偏转，从而在热气体流中留下间隙。仅使用一个或两个挡板(如图6所示)产生到通路239周围的管叠堆中的一些气体偏转。然而，对于良好地设计的挡板系统而言，合乎需要的是，减少气体旁通，并且同时便于热气体在管叠堆中的均匀分布，以便保持管叠堆中的交错且逆流的热传递。
图7(A)描绘了包含通路239的管叠堆200，包括多个挡板302(见图7(C))的挡板系统240放置到通路239中，如图7(B)中清楚地描绘的。图7(B)为图7(A)的截面A-A'的描绘，而图7(C)为挡板系统240的描绘，如在图7(B)的截面B-B'中看到的。如可在图7(B)中看到的，挡板系统240配置在两个管叠堆210(n+1)和210(n)之间。挡板系统240安装并紧固在一对金属板250(其还支承管叠堆的管)之间。如果期望，则紧固可通过螺母、螺栓、螺钉、焊缝等实现。因此，挡板系统240的数量小于或等于用于支承管叠堆的金属板250的数量。在示例性实施例中，挡板系统240的数量大体小于用于支承管叠堆的金属板的数量。
挡板系统240还设置有夹具306，挡板系统240可通过夹具306紧固至上叠堆210(n+1)的最下管和下叠堆210(n)的最上管。夹具306可为U形螺栓或一些其它类型的紧固件。所有螺栓和其它类型的紧固件必须能够经受得住单程蒸发器的操作温度。如可在图7(B)和图7(C)中看到的，多个夹具306用于将每个挡板系统240附接于上管叠堆210(n+1)的最下管和下管叠堆210(n)的最上管。
在图7(C)中示出挡板系统240的细节。挡板系统240包括固定地附接或柔性地附接于框架304的多个挡板302。另外，挡板可单独地安装和/或通过一些其它手段安装。柔性附接容许挡板系统240具有其变化的角，以便改变热气体穿过管叠堆的分配。框架304包括多个平行的柱304a,304a',304b,304b',304c,304c'等，其焊接于多个挡板302以形成挡板系统。柱304a,304b,304c等平行于彼此，并且位于多个挡板302的上侧，而柱304a',304b',304c'等平行于彼此，并且位于多个挡板302的下侧。
如在图7(C)中看到的，每个挡板302包括一组平行板302a和302b，一组平行板302a和302b以它们的上表面固定地附接或可移动地附接于柱304a,304b和304c等，并且以它们的下表面固定地附接或可移动地附接于柱304a',304b'和304c'等。柱304a,304b和304c相对于柱304a',304b'和304c'的移动可用于改变挡板的位置。在一个实施例中，仅挡板中的一些的位置可变化，而其它挡板中的一些的位置为固定的。虽然图7(C)中的板为平的，但是它们还可为弯曲的并且可为有孔的。孔眼可为均匀的或分布式的。
在另一个实施例中，挡板可包括单个板或有孔(未示出)的多个板。这些挡板可具有用以增强挡板的柱或肋或杆。孔眼允许热气体偏转至挡板系统的上方、下方或上方和下方的管叠堆。柱、肋或增强杆可位于单独的挡板的上游侧或下游侧。
在一个实施例中，柱焊接于多个挡板302。在另一个实施例中，柱可通过铰链(未示出)附接于多个挡板302。该后一种布置容许挡板相对于柱成角度。通过使在挡板的一侧的柱304a,304b,304c等相对于在挡板的另一侧的柱304a',304b',304c'等移动，挡板可朝向热气体从其流动的方向或远离热气体从其流动的方向倾斜。挡板302可与竖直线成1度至179度的角倾斜。挡板的倾斜角可与管叠堆的倾斜相同或不同。
配置在柱之间的多个挡板302可取决于管叠堆的尺寸变化。在示例性实施例中，每个挡板系统240存在至少3组挡板(平行板)302，具体地至少5组板，并且更具体地至少6组板。在一个实施例中，挡板302沿柱的长度等距地间隔。在另一个实施例中，挡板302不沿柱的长度等距地间隔。如果期望改进分配效率，则挡板302与柱304a,304b,304c等之间的角可变化。
在一个实施例中，挡板的倾斜角可由致动器(未示出)改变，该致动器与配置在单程蒸发器中的计算机和传感器(或多个传感器)操作连通。致动器可通过来自传感器(例如，温度传感器)的读数、负载要求(诸如，电输出)等促动。包括计算机、传感器和致动器的整个反馈环路可为自动化的。
如图8所示，当挡板系统240放置在管叠堆之间的通路239中的适当位置时，热气体均匀地分配到管叠堆中。挡板系统240以如下方式配置，使得挡板302垂直于热气体流，而柱平行于热气体的流动方向。从图8可看到的是，当热气体行进穿过通路239时，挡板系统由气体接触，并且通过挡板302偏转到位于挡板系统240上方的管叠堆中。另外，图8示出了从下管叠堆210(n)上升的热气体上升穿过挡板系统240到上管叠堆210(n+1)中。热气体穿过管叠堆的该均匀分配改进单程蒸发器的效率。挡板302还可倾斜以将来自上管叠堆的热气体重新引导到下管叠堆中。挡板系统240不但必须放置在两个管叠堆之间，而且还可配置在管叠堆与导管壁之间。
将注意，本申请与具有Alstom卷号W11/122-1，W12/001-0,W11/123-1,W12/093-0，W11/120-1,W12/110-0和W11/121-0的专利申请同时提交，这些申请的全部内容通过参考全部并入本文中。
“最大连续负载”表示发电厂的额定满负载状态。
锅炉的"单程蒸发器区段"用于以各种百分比的最大连续负载(MCR)将水转换成蒸汽。
"近似水平的管"本质上为水平地定向的管。"倾斜的管"为既不在水平位置也不在竖直位置的管，但是如示出的，相对于入口集管和出口集管在其间成角度配置。
将理解，虽然用语"第一"、"第二"、"第三"等可在本文中用于描述各种元件、构件、区域、层和/或区段，但是这些元件、构件、区域、层和/或区段将不被这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件、构件、区域、层或区段与另一个元件、构件、区域、层或区段区分开。因此，以下讨论的"第一元件"、"第一构件"、"第一区域"、"第一层"或"第一区段"可被称为第二元件、第二构件、第二区域、第二层或第二区段，而不背离本文中的教导。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不意图限制。如本文中使用的，单数形式(如"一"或"一个"和"该")意图还包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。还将理解，用语"包括(comprises)"和/或"包括(comprising)"或"包含(includes)"和/或"包含(including)"在用于本说明书中时，指定存在规定的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或构件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
此外，相对用语(诸如"下"或"底部"和"上"或"顶部")可在本文中用于描述如图所示的一个元件与另一个元件的关系。将理解，相对用语意图包含除了图中描绘的方位之外的装置的不同方位。例如，如果图中的一个中的装置倒置，则描述为在其它元件的"下"侧的元件将定向在其它元件的"上"侧。因此，示例性用语"下"可取决于图的特定方位而包含"下"和"上"的方位两者。相似地，如果图中的一个中的装置倒置，则描述为在其它元件"下方"或"下面"的元件将定向在其它元件"上方"。因此，示例性用语"下方"或"下面"可包含上方和下方的方位两者。
除非另外限定，本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)具有本公开所属领域的技术人员通常理解的相同意思。还将理解，诸如常用词典中限定的这些用语的用语应当理解为具有与在相关技术和本公开的上下文中的它们的意思一致的意思，并且将不在理想化或过于正式的意义上理解，除非本文中明确地如此限定。
参考截面图在本文中描述示例性实施例，该截面图为理想化的实施例的示意图。就此而言，将预料到由例如制造技术和/或公差引起的从示图的形状的变化。因此，本文中描述的实施例不应当看作是受限于如本文中示出的区域的特定形状，而是将包括例如由制造引起的形状的偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙和/或非线性的特征。此外，示出的锐角可变成圆形。因此，图中示出的区域本质上为示意性的，并且它们的形状不意图示出区域的精确形状，并且不意图限制本权利要求的范围。
用语和/或在本文中用于表示"和"以及"或"两者。例如，"A和/或B"看作是表示A、B或A和B。
过渡用语"包括"包括过渡用语"基本上由…组成"和"由…组成"，并且可与"包括"互换。
虽然已参考各种示例性实施例描述本发明，但是本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范围的情况下，可作出各种变化，并且等同物可代替其元件。另外，可作出许多修改以使具体情形或材料适合于本发明的教导而不背离本发明的实质范围。因此，意图是，本发明不受限于公开为设想用于执行本发明的最佳模式的具体实施例，而是本发明将包括落入在所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1. 一种单程蒸发器，其包括：
入口歧管；
一个或更多个入口集管，其与所述入口歧管流体连通；
一个或更多个管叠堆，其中，每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管；所述一个或更多个管叠堆与所述一个或更多个入口集管流体连通；其中，所述倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜；
一个或更多个出口集管，其与一个或更多个管叠堆流体连通；以及
出口歧管，其与所述一个或更多个出口集管流体连通；以及
挡板系统，其包括多个挡板；所述挡板系统配置成邻近管叠堆，以使所述挡板系统接触管。
2. 根据权利要求1所述的单程蒸发器，其特征在于，所述单程蒸发器包括两个或更多个管叠堆，并且其中，所述挡板系统配置在所述管叠堆之间的通路中。
3. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统包括配置在多个挡板顶上和下方的多个柱。
4. 根据权利要求3所述的单程蒸发器，其特征在于，所述柱与所述挡板之间的角可通过改变所述柱的位置而改变。
5. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统接触所述挡板系统上方的管叠堆的管和所述挡板系统下方的管叠堆的管；并且其中，相应的接触经由夹具或U形螺栓发生。
6. 根据权利要求5所述的单程蒸发器，其特征在于，所述柱与所述挡板之间的角为固定的。
7. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统包括三个或更多个挡板。
8. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统包括五个或更多个挡板。
9. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统包括用作挡板的平行板。
10. 根据权利要求2所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统在支承所述管叠堆的管的一对金属板之间附于所述单程蒸发器系统。
11. 根据权利要求10所述的单程蒸发器，其特征在于，所述单程蒸发器系统包括小于或等于存在于所述单程蒸发器系统中的金属板的数量的挡板系统数量。
12. 根据权利要求10所述的单程蒸发器，其特征在于，所述单程蒸发器系统包括总是小于存在于所述单程蒸发器系统中的金属板的数量的挡板系统数量。
13. 根据权利要求10所述的单程蒸发器，其特征在于，所述挡板系统重新引导热气体穿过位于其上方的管区段、位于其下方的管区段，或位于其上方和下方的管区段。
14. 一种方法，其包括：
通过单程蒸发器排放工作流体；其中，所述单程蒸发器包括：
入口歧管；
一个或更多个入口集管，其与所述入口歧管流体连通；
一个或更多个管叠堆，其中，每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管；所述一个或更多个管叠堆与所述一个或更多个入口集管流体连通；其中，所述倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜；
一个或更多个出口集管，其与一个或更多个管叠堆流体连通；以及
出口歧管，其与所述一个或更多个出口集管流体连通；以及挡板系统，其包括多个挡板；所述挡板系统配置成邻近管叠堆，以使所述挡板系统接触管；
从炉或锅炉排放热气体穿过所述单程蒸发器；以及
将来自所述热气体的热传递至所述工作流体。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，热气体穿过管叠堆的分配比相同气体穿过不具有所述挡板系统的等同单程蒸发器的分配更均匀。
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