CN1119616C - 脱气装置内藏式冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种紧凑且经济的脱气装置内藏式冷凝器,这种冷凝器能够缩短从需要低浓度氧气的水到开始供给所需要的时间,而且结构简单不需要很多的空间。本发明的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于具有冷凝来自透平的水蒸汽的管群部、贮存由这些管群部生成的冷凝水的热水箱、从该热水箱中取出冷凝水再使其返回热水箱的环流装置、将气泡状态的不活性的气体注入冷凝水中的气体注入装置和使气体注入装置的气体出口附近的冷凝水的温度上升的加热装置。
Description
本发明涉及一种脱气装置内藏式冷凝器,特别是涉及燃气透平联合循环用的脱气装置内藏式冷凝器。
近年来,在燃气透平联合循环发电装置中,由于每天的用电量不断变化,因此要进行使装置反复运行-停止的每日起动停止运转(DSS)。在该DSS运行中,缩短起动所需要的时间是一个较重要的问题,为了解决该问题已提出了各种技术手段。
决定燃气透平联合循环发电装置起动时间的主要原因之一例如是为达到蒸汽透平循环侧的锅炉给水的溶解氧浓度的基准值所需的时间。即给水主要存贮在冷凝器中,冷凝器在装置停止中大多数处于与大气开放的状态。这是因为比起在停止期间维持真空而言向大气开放更为经济,但一旦处于向大气开放状态,侧冷凝器内的贮水和大气接触,大气中的氧气就会溶解于贮水中,贮水的溶解氧气的浓度将会接近饱和状态。这样,如果将含有大量氧气的给送往锅炉,发电装置的构成器件将会因电化学反应而被腐蚀。因此,在送往锅炉之前,利用脱气装置除去水中的氧气,使得溶解的氧气浓度达到尽可能低的值。在现有的大容量的发电装置中,锅炉给水中的溶解氧浓度的基准值设定为7ppb以下。
这里的脱气装置是一种利用通过与氧气以外的气体直接接触的溶解度非平衡反应使给水中的溶解氧脱气的装置。
对于联合循环装置中的脱气手段,提出了在冷凝器内设置脱气装置进行脱气的手段。例如,在特开平3-275903号公报中记载了这样一种冷凝器,图5示出了其概要结构。在图5中,符号1是表示使冷凝器与外界隔断壁,在由该壁围住的内部空间内设置管群部2。真空泵5通过配管与该管群部2连接。管群部2通过配管与隔离的热水箱3联通,在配管101的途中安装有切断联通的切断阀102。在热水箱3的上部设置使热水箱内的贮水脱气的脱气装置103,根据需要输送热水箱内贮水的给水泵104通过配管连接在热水箱3下部。从给水泵104的下游侧的配管上分支出配管105,该配管105与脱气装置103的上方连接,这样构成了使热水箱内的贮水循环过脱气装置103的系统。此外,向脱气装置103提供水蒸汽配管106连接脱气装置103的下方。
在具有这种结构的现有冷凝器中,用切断阀102能够完全地切断热水箱3与管群部2之间的联通。而在冷凝器内部,贮存大部分水的部分,即热水箱3与在装置停止时向大气开放的部分即管群部2分隔并保持真空状态,保存低氧浓度的贮水,在装置下次起动时,可迅速向锅炉给水。
在特开平5-79776号、特开平5-296007号公报等中记载了一种在热水箱上设置给水通路的同时在管群部上设置脱气装置,使热水箱内的水在其与管群部之间循环并进行脱气的冷凝器。
然而,在上述的现有冷凝器中,即使隔离热水箱侧并保持真空状态的情况下,在与大气开放侧仍残留部分水,这部分水与大气接触而溶解氧气。另外,虽然装置在停止中,仍会从装置的各部向冷凝器流入各种排水。其水量达数吨,将占到热水箱侧贮水量的20%至30%。在对这些水脱气时,只有与热水箱的水混合,在脱气装置和贮水之间进行循环的方法。此外,如果将该水排到系统外,则在从外部补充同量的水,这完全没有意义。
将内装在上述现有冷凝器中的脱装置的问题归纳如下:
在不具有能够保持真空的热水箱部的冷凝器中,因装置停止中向大气开放,氧气溶解入水中并达到接近饱和程度,为将这样的水脱气到基准浓度需要大量的水蒸汽和较长的时间。
即使具有能够保持真空的热水箱部,并具有将水蒸汽分散到管群部贮水中并进行脱气的装置的冷凝器,在起动刚开始后使真空泵运行开始之间没有间隙,而且压力较高时刻,即使向贮水中吹入水蒸汽,因瞬间冷凝而不进行脱气,只是起到加热作用。另外,因为气泡对水几乎没有搅拌作用,所以加热的水域限定在蒸汽吹出位置上方。另一方面,使水分散在水蒸汽中的形式的脱气装置需要很大的空间,而且真空泵刚开始运行之后蒸汽空间的空气(氧气)的分压仍很高,几乎没有脱气能力。
在现有脱气装置中,冷凝器的真空度上升,贮水温度就会超过饱和温度而成过热水,在开始闪蒸蒸发之后进行脱气,但此时,仅仅是贮水表层温度高的部分进行闪蒸,深部贮水不受热,仍处于冷水状态而不会闪蒸,因此也不进行脱气。
因此,鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种紧凑且经济的脱气装置内藏式冷凝器,这种冷凝器能够缩短从需要低浓度氧气的水到开始供给所需要的时间,而且结构简单不需要很多的空间。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于具有冷凝来自透平的水蒸汽的管群部、贮存由这些管群部生成的冷凝水的热水箱、从该热水箱中取出冷凝水再使其返回热水箱的环流装置、将气泡状态的非活性的气体注入冷凝水中的气体注入装置和使气体注入装置的气体出口附近的冷凝水的温度上升的加热装置。
这里,虽然氮气适合于用作为非活性气体,但氩气和其它的不活性的气体也可使用。以下以不活性气体进行说明。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于上述气体注入装置将温度高于热水箱内的冷凝水的不活性气体注入冷凝水中。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于气体注入装置注入了含有分压相当于与气体注入装置注入的不活性气体的温度对应的饱和压力的水蒸汽。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于气体注入装置具有将有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈略平板形状并排排列而形成的中空丝状体的集合体;该中空丝状体的集合体相对于上述热水箱的底面平行地配置,上述加热装置具有设置在中空丝状体的集合体的顶上的水蒸汽喷射管。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于气体注入装置具有将有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈细长的略平板形状并排排列而形成的中空丝状体的集合体;该中空丝状体的集合体平行于上述热水箱的底面地配置在由比贮水水位高的壁分隔的热水箱内的细长空间内,上述加热装置具有设置在上述环流装置的通路的途中的水蒸汽喷射型加热器,上述环流装置使冷凝水环流入上述热水箱内的细长空间的一端内。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器具有隔离装置从上述管群部隔离出热水箱内的冷凝水上方存在的气体空间的一部分的隔离装置和向由隔离装置分隔出的气体空间内充水的充水装置。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于上述隔离装置具有与上述热水箱的底面相间隔地设置在上述管群部下方的顶板,该顶板由立设在上述热水箱底面上的形成冷凝水通路的平板支承,在上述冷凝水通路的一端上设置上述环流装置的冷凝水取出部,在上述冷凝水通路的另一端上设置上述环流装置的冷凝水返回部,在上述冷凝水的通路的途中设置上述气体发生装置的气体出口部。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的起动方法,其特征在于在向管群部通以冷却水开始之后,在冷凝器内的气体开始排出之前,开始向热水箱内的冷凝水注入不活性气体,与开始注入气体的同时或者在规定时间经过之后开始加热冷凝水,在排出冷凝器内的气体将冷凝器内的压力减少到规定值的过程中,在冷凝水到达规定的氧气溶解浓度前连续地或断续地继续注入气体及加热冷凝水。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的停止方法,其特征在于在向冷凝器内导入外部空气之前,从由隔离装置分隔的气体空间内排出气体,再利用充水装置向排出气体的部分内充水。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,为了脱去冷凝水中溶解的氧气,气体注入装置将气泡状态的不活性气体注入冷凝水中。注入的不活性气体在水中凝缩但不消失,并维持与冷凝水之间的有效接触面积,达到一定的脱气作用。另外,以气泡状注入冷凝水中的不活性气体在与冷凝水之间具有较大的接触面积,可有效地将溶解的氧气吸入气泡内。加热装置使气体注入装置的气体出口附近的冷凝水的温度上升。当冷凝水温度上升时,不活性气体的气泡内的水蒸分压上升,气泡直径逐渐增大,气泡的表面积扩大的同时,吸入气泡内的氧气分压下降,从而能够吸入更多的氧气。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,气体注入装置将温度高于热水箱内的冷凝水的不活性气体注入冷凝水中。这样,在不活性气体的温度高于冷凝水时,气泡周围的冷凝水在气泡内较容易蒸发。当气泡周围的冷凝水以水蒸汽的形式被吸入气泡内而气泡进一步增大时,从而由气泡促进了溶解的氧气的脱气作用。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,气体注入装置注入了含有分压相当于与气体注入装置注入的不活性气体的温度对应的饱和压力的水蒸汽。这样含有水蒸汽的不活性气体从注入当初将在水中发生的气泡直径作为容易成长的直径,从而促进了在冷凝水内的气泡的成长,并促进了溶解氧气的脱气作用。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,气体注入装置从中空丝状体集合体中向冷凝水中注入不活性气体,其中中空丝状体的集合体是将具有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈略平板形状并排排列而成;从中空丝状体的集合体注入的不活性气体在冷凝水中形成微小气泡,气泡彼此之间相互合并,在冷凝水中有效地形成胀大的大量微小气泡。因此,气泡整体的表面积变大,促进了溶解氧气的脱气作用。加热装置从设置在中空丝状体的集合体的顶上的水蒸汽喷射管中向冷凝水中喷射水蒸汽。喷射出的水蒸汽加热冷凝水,促进了注入该冷凝水中的不活性气体的气泡的成长,并促进了溶解氧气的脱气作用。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于气体注入装置从中空丝状体集合体中向冷凝水中注入不活性气体,其中中空丝状体的集合体是将具有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈细长的略平板形状并排排列而成;从中空丝状体的集合体注入的不活性气体在冷凝水中形成微小气泡,气泡彼此之间相互合并,在冷凝水中有效地形成胀大的大量微小气泡。因此,气泡整体的表面积变大,促进了溶解氧气的脱气作用。而中空丝状体的集合体被配置在由高于贮水水位的壁面分隔的热水箱内的细长空间内,由该细长空间确定冷凝水的流动方向。加热装置借助于设置在环流装置的通路中途的水中蒸汽喷射型水加热器加热流过环流装置的通路内的冷凝水。另外,环流装置使加热的冷凝水环流入配置中空丝状体的集合体的细长空间的一端内。这样,因在环流装置的通路内加热冷凝水,所以能够全面在加热冷凝水的同时,使不活性气体的气泡大范围地分布在冷凝水内,因此能够促进溶解于冷凝水中的氧气的脱气。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,隔离装置从管群部隔离出热水箱内的冷凝水上方存在的气体空间的一部分,充水装置向由隔离装置分隔出的空间内充满水,因此即使空气导入冷凝器内。因此,当隔离空间和充入水时,即使空气流入冷凝器内,处于隔离空间的水不与空气接触,因此空气中的氧气不会溶解于隔离空间内的水中。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由平板形成的冷凝水通路规定了热水箱内的冷凝水的流动方向。另外,从设置在该冷凝水通路的一端处的环流装置的冷凝水取出部取出热水箱内的冷凝水,而取出的冷凝水从设置在冷凝水通路的另一端处的冷凝水返回部回流到热水箱内。因此在热水箱内形成活塞流状态。当形成活塞流状态时,因为能够使全部冷凝水流通过气体注入装置的气体出口附近,所以不活性气体的气泡布满了全部冷凝水内,促进了溶解于水中的氧气的脱气作用。另外,因为由平板支承顶板,所以即使在顶板上载置管群构件,强度也没问题。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的起动方法,在向管群部通以冷却水开始之后,在冷凝器内的气体开始排出之前,开始向热水箱内的冷凝水注入不活性气体,充分地确保气泡布满全部冷凝水内的时间。与开始注入气体的同时或者在规定时间经过之后开始加热冷凝水,控制冷凝水中的气泡的成长开始,从而控制溶解氧气的脱气作用。另外在排出冷凝器内的气体将冷凝器内的压力减少到规定值的过程中,在冷凝水到达规定的氧气溶解浓度前连续地或断续地继续注入气体及加热冷凝水,可有效地使溶解氧气脱气。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的停止方法,在向冷凝器内导入外部空气之前,从由隔离装置分隔的气体空间内排出气体,再利用充水装置向排出气体的部分内充水。因此防止了空气流入隔离空间内,空气中的氧气也不会容解入隔离空间内的水中。
图1是示出了本发明的脱气装置内藏式冷凝器的一个实施例的概要结构的纵截面图。
图2是示出了图A部的详细结构的透视图。
图3示出了上述实施例的脱气装置内藏式冷凝器下部的横截面图。
图4是示出了图B部的详细结构的透视图。
图5是示出了现有脱气装置内藏式冷凝器的概要结构的纵断面图。
下面,参照图1至图4说明本发明脱气装置内藏式冷凝器的一个实施例。另外,与图5所示的已有冷凝器相同的构成部件给以相同的符号,并省略对其的说明。
本实施例的脱气装置内藏式冷凝器,在热水箱3的一侧形成用于在水中产生不活性气体的气泡的平板状多孔质中空丝状体11,并且被平行地铺设在冷凝器本体的底面板上。这里,最好使用聚乙烯等高分子材料或陶瓷作为多孔质中空丝状体。
在多孔质中空丝状体11的上方,铺设了向水中喷射蒸汽的水蒸汽喷射管(喷管)12。用于供给不活性气体的配管21连接多孔质中空丝状体11,在该配管21的中间安装了电加热器22。该电加热器22能够将不活性气体温度加热到超过冷凝器内的贮水温度。锅炉23连接到从配管21上分支出的配管24上,通过配管24供给水蒸汽使其能与不活性气体混合。这里,锅炉23可使与在不活性气体温度处的饱和压力相当的分压水蒸汽与不活性气体混合。此外,加热器22不限于电加热式,也可以使用蒸汽加热式、热水加热式、气体加热式等的各种形式的加热器。
多孔质中空丝状体11被配置在由冷凝器本体的侧面板和比通常的贮水水位高的隔板31形成的细长的通路内。隔板31的一端在与热水箱之间具有形成开口的切槽32。另外,使热水箱内的水环流的配管系统4从热水箱的底面的角33处取出贮水,在配管系统4的中途设置使蒸汽与水混合将水加热的水中蒸汽喷射型水加热器(在线加热器)34。返回热水箱3的返回部位于相对于取出贮水的角部33的热水箱底面板的对角位置处,而且,被设置在配置多孔质中空丝状体的通路上,在返回部上设置了用于加速水流的前端细的喷嘴35。在热水箱3中,在配置多孔质中空丝状体部分以外的部分上配置了一块顶板41,该顶板41从管群部2中分隔出一空间部,在该顶板41的上部设置了防止管群部2弯曲的支板6。在顶板41的一部分上设置了比其它部分高的凸起42。该凸起42连接配管43,该配管43连接到用于将冷凝器内的气体排出的真空泵(图中省略)上。
在热水箱底面板和顶板41之间直立地设置了多块平板51,这些平板51支承顶板41的同时,形成图所示的通路53。平板51的上边形成多个切槽部52,并形成与顶板41的接合部上的通路53间的连通路。切槽部52中的一个形成在顶板41的凸起42相同的位置处,因此由切槽部52形成连通通路53的通道。由平板51构成的通路53在热水箱内为一条弯曲的通路,在该通路的中途设置热水箱水的取出口33、热水箱的返回口及不活性气体气泡的发生地。
下面,说明本实施例的作用。多孔质中空丝状体11将不活性气体作为气泡注入贮水中,为了脱去溶于水中的氧气,而在水中形成大量作为先移动的气泡。作为不活性气体可使用氮气、氩气等,因为不活性气体很难溶于,因此一边维持与贮水的接触面一边吸入氧气。因为多孔质中空丝状体11为平板状,且与热水箱3的底面平行地配置,所以在形成1微米大小的微小直径的不活性气体的气泡时,这些微小的气泡相互接触合并形成较大的气泡是很困难的。因此,极微小的气泡仅能膨胀到一定大小,对应于不活性气体的注入量,能够有效地增大发生气泡的表面积。另外,因为其方式是在贮水中形成气泡然而将溶于贮水中的氧气排出,所以不必要为脱气装置提供一个较大的空间,因此可以使冷凝器小型化。
配置在不活性气体气泡发生部顶上的蒸汽喷射管12向水中喷射蒸汽,使不活性气体的气泡发生部附近的贮水温度升高。这样,不活性气体的周围的水温变高高气泡内的水蒸的分压上升,气泡增大,气泡的表面积扩大,从而增大了从周围的水中吸入氧气的面积,同时,使吸入气泡内的氧气的分压降低,因此在气泡内能够更多地吸入氧气。
加热不活性气体的加热器22将注入贮水中的不活性气体的温度加热到高于贮水温度时为止。于是,在不活性气体气泡中周围的贮水处于易于蒸发的状态,贮水的蒸汽进入气泡内,气泡成长。另外,锅炉23在贮水中注入的不活性气体中含有与其温度相对的饱和压力相当的分压的水蒸汽。于是,因为在水中发生的气泡从一开始就形成了容易成长的直径,所以更进一步地促进了气泡的成长。
将不活性气体发生部切隔成细长条的隔板31赋于它的部分贮水具有方向性的流动特性。另外,设置在隔板31局部上的切槽32形成水的溢流堰,确保水流动的同时不让气体从此处流过。此外,设置在使热水箱内的水环流的配管系统4中途的水中蒸汽喷射型水加热器(在线加热器)34加热热水箱中的水,使水温上升,并在热水箱3的不活性气体发生部的通路分隔区内环流。这样能够使得热水箱3的其它部分的、还没含有不活性气体气泡的部分水升温而含有不活性气体气泡,因此能够命名热水箱全部贮水普遍升温且含有不活性气体气泡。
另一方面,顶板41从管群部空间隔离开出热水箱3的一部分气体空间。另外,顶板41的一部分上形成的凸起42即使热水箱3内的水面上升,但最后仍形成残留的气体空间,使热水箱3内的气体聚集在该空间内。聚集的气体通过配管43由真空泵5排出,从而将隔离内部的气体全部排除掉。这样,在冷凝器内流入空气的情况下,因此就能够防止热水箱的隔离间内的水与空气接触,空气中的氧气就不容易扩散到贮水中。
由于平板51从热水箱3的底部支承顶板41,因此,在把防止管群部2弯曲的支板6载置在顶板41的上部上时,就不需要从冷凝器底面板上支持该支板6的附加支承构件,在结构上得到了简化。平板51兼作为热水箱部的通路形成的导向板,确定了热水箱内的水的流动方向。因在该通路的中途设置了在热水箱水的环流通路上的水取出口33、设置了前端细的喷嘴35的回水口和不活性气体气泡发生地,所以热水箱内的全部水几乎不会掺混而形成所谓的活塞流状态。因在回水口上设置前端细的喷嘴35,所以可利用通路53循环比为环流通路的配管系统4的内部流量大的流量。这样,能够使大量的热水箱内的水有效地流通过不活性气体气泡发生部,能够使热水箱内的全部水迅速且普遍地含有不活性气体气泡。
如上所述,根据本实施例,因为产生大量直径极微小的不活性气体气泡,并且在贮水中普遍含有这种气泡,其次使温度升高使这些气泡更容易成长,再者,预定地含有水蒸汽而形成气泡,所以利用真空所进行的减压能够使气泡迅速地成长,与此同时,能够迅速地从其周围的贮水中吸入溶解的氧气,可以在极短时间内降低贮水中溶解的氧气浓度。
因为由顶板除部分水密封部外从管群部2隔出热水箱的大部分贮水,所以如果在长达数小时的电厂停止时间内即使空气渗入,也能够有效地防止氧气溶解在贮水中,能够在极短时间内按需要送去贮水。
根据上述效果,能够大幅度地缩短电厂整体起动所需的时间,也能减轻此间必要有动力、蒸汽所花费的经济负担。
下面,说明上述实施例的脱气装置内藏式冷凝器的起动方法的一个实施例。
当该脱气装置内藏式冷凝器起动时,首先,向管群部2通冷却水。在冷却水系统稳定后,起动真空泵5,将冷凝器内的气体排出使压力下降。此处虽然从冷却水通水开始到真空泵起动的时间因系统有所不同,但在真空泵5起动前开始注入不活性气体。另外,或者与不活性气体气泡发生的同时对贮水进行加热或者从气泡发生经过任意时间后对贮水进行加热。
在上述的本实施例中,因为在真空泵5起动前,开始注入不活性气体,所以能够充分地延长气泡布满贮水中的时间。因为或者与不活性气体气泡发生的同时对贮水进行加热或者从气泡发生经过任意时间后对贮水进行加热,所以能够控制水中不活性气体气泡的成长开始,控制使水中溶解的氧气进入不活性气体气泡内的脱气作用。
下面,说明上述实施例的脱气装置内藏式冷凝器的停止方法的一个实施例。
在使该脱气装置内藏式冷凝器停止时,首先,在将外部的空气导入冷凝器内之前,利用真空泵5将存在于从管群部2分隔出的热水箱3的空间内的气体从凸起42经配管43排出,由于用水充满了该部分,因此防止了空气流入该空间内。此时,当该通路部的水位低于形成不活性气体发生部的通路的隔板31的局部切槽32的开口部时,流入补充水,使水位通常保持高于切槽开口部。
在这样的本实施例中,由于在外部空气导入冷凝器内之前,存在于热水箱3的隔离空间内的气体被排出,并由水充满该部分空间,因此能够防止空气流入该部分内,和防止了空气中的氧气溶解于水中。由于通常将水位保持在高于切槽开口部,因此空气不会流入热水箱隔离部的内部。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,因气体注入装置气泡状态的不活性气体注入热水箱内的冷凝水中,加热装置使气体注入装置的气体出口附近的冷凝水的温度上升,所以热水箱内的冷凝水中溶解的氧气被迅速除去,不仅减轻了脱气所需动力的经济负担,而且能够在短时间内提供所需要的低氧浓度的水,提高了发电厂的利用效率。由于能够利用不活性气体将溶解于冷凝水中氧气极其有效且迅速地脱去,因此不必扩大现有冷凝器中的热水箱的空间,可以防止冷凝器的大型化而且还能适当地脱去溶解于水的氧气。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于气体注入装置将温度高于热水箱内的冷凝水的不活性气体注入冷凝水中,因此能够进一步有效且迅速地将冷凝水中溶解的氧气脱掉。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于气体注入装置注入了含有分压相当于与气体注入装置注入的不活性气体的温度对应的饱和压力的水蒸汽,因此能够进一步有效且迅速地将冷凝水中溶解的氧气脱掉。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于气体注入装置从中空丝状体集合体中向冷凝水中注入不活性气体,其中中空丝状体的集合体是将具有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈略平板形状并排排列而成;加热装置从设置在中空丝状体的集合体的顶上的水蒸汽喷射管中向冷凝水中喷射水蒸汽,因此,能够更进一步有效且迅速地将溶解于冷凝水中的氧气脱去。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于气体注入装置从中空丝状体集合体中向冷凝水中注入不活性气体,其中中空丝状体的集合体是将具有多孔质壁面的多个中空丝状体作为一个整体呈细长的略平板形状并排排列而成;而中空丝状体的集合体被配置在由高于贮水水位的壁面分隔的热水箱内的细长空间内;加热装置借助于设置在环流装置的通路中途的水中蒸汽喷射型水加热器加热流过环流装置的通路内的冷凝水,环流装置使加热的冷凝水环流入配置中空丝状体的集合体的细长空间的一端内,因此能够更进一步有效且迅速地将溶解于冷凝水中的氧气脱去。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于隔离装置从管群部隔离出热水箱内的冷凝水上方存在的气体空间的一部分,充水装置向由隔离装置分隔出的空间内充满水,因此即使空气导入冷凝器内,空气中的氧气不容易溶解于隔离空间内的水中,在起动发电装置时,可在极短时间内将冷凝水中溶解的氧气脱去。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器,由于利用平板形成冷凝水的通路,从设置在该冷凝水通路的一端处的环流装置的冷凝水取出部取出热水箱内的冷凝水,而从设置在冷凝水通路的另一端处的冷凝水返回部使冷凝水回流到热水箱内,因此不活性气体的气泡布满了全部冷凝水内,进一步促进了溶解于水中的氧气的脱气作用,能够更进一步有效且迅速地将溶解于冷凝水中的氧气脱去。另外,因为由平板支承顶板,所以能够在顶板上载置管群构件,能够简化冷凝器内部的构造。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的起动方法,因为在向管群部通以冷却水开始之后,在冷凝器内的气体开始排出之前,开始向热水箱内的冷凝水注入不活性气体,与开始注入气体的同时或者在规定时间经过之后开始加热冷凝水,排出冷凝器内的气体将冷凝器内的压力减少到规定值的过程中,在冷凝水到达规定的氧气溶解浓度前连续地或断续地继续注入气体及加热冷凝水,所以在起动冷凝器时,能够迅速且适当地脱去冷凝水中所溶解的氧气。
根据本发明所述的脱气装置内藏式冷凝器的停止方法,由于在向冷凝器内导入外部空气之前,从由隔离装置分隔的气体空间内排出气体,再利用充水装置向排出气体的部分内充水,因此即使冷凝器内导入空气时,空气中的氧气也不会容易溶解入隔离空间内的水中,再开始使发电装置运转时,能够迅速除去冷凝水中溶解的氧气。
Claims (11)
1.一种脱气装置内藏式冷凝器,它包括以下的部分:
供水蒸汽流入的主体箱,
所述水蒸汽来自透平机;
冷凝水蒸汽用的管群,
它装设于主体箱内,对由透平机流入的水蒸汽进行冷凝;
贮存冷凝水的热水槽,
装于主体箱内,用于贮存由冷凝管群所生成的冷凝水;
环流装置,
它由热水槽取出冷凝水、并使它再返回热水槽;
气体注入装置,
它备有气体出口部、以及用于将气泡状态的非活性气体注入热水槽内的冷凝水中;
水加热装置,
用于使气体出口部附近的冷凝水的温度上升,
所述脱气装置内藏式冷凝器的特征在于,
所述气体出口部由中空丝状体的集合体构成,该集合体是将具有多孔质壁面的多个中空丝状体排列,使其成为整体呈略平板形状而形成的集合体;以及,
所述中空丝状体的集合体以略为并行的状态配置于主体箱的底面板上。
2.一种脱气装置内藏式冷凝器,它包括以下的部分:
供水蒸汽流入的主体箱,
所述水蒸汽来自透平机;
冷凝水蒸汽用的管群,
它装设于主体箱内,对由透平机流入的水蒸汽进行冷凝;
贮存冷凝水的热水槽,
它装于主体箱内,用于贮存由冷凝管群所生成的冷凝水;
环流装置,
它由热水槽取出冷凝水、并使它再返回热水槽;
气体注入装置,
它备有气体出口部、以及,用于将气泡状态的非活性气体注入热水槽内的冷凝水中;
水加热装置,
用于使气体出口部附近的冷凝水的温度上升,
所述脱气装置内藏式凝器的特征在于,
所述水加热装置具有水蒸汽喷射管,它设置于气体出口部紧上面。
3.根据权利要求2所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,所述气体注入装置包括有气体加热器,用于将非活性气体加热至比热水槽内冷凝水的温度还高的温度。
4.根据权利要求3所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,所述气体注入装置通过将水蒸汽注入非活性的气体中的上述注入方法,使非活性气体中含有的水蒸汽,其分压与非活性气体的温度相对应的饱和压力大致相当。
5.根据权利要求2所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,在冷凝水的流路中设置有上述气体出口部,所述冷凝水的流路在热水槽内通过设置一种隔板而形成,所述隔板的上缘比热水槽内冷凝水的普通水位还高,它从主体箱的底板直立地设置。
6.根据权利要求5所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,所述环流装置有冷凝水返回部,它设置于上述冷凝水的流路内,通过所述冷凝水返回部使冷凝水进行环流。
7.根据权利要求2所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,所述水加热装置包括有水中进行蒸汽喷射型的水加热器,该加热器设置于环流装置中。
8.一种脱气装置内藏式冷凝器,它包括以下的部分:
供水蒸汽流入的主体箱,
所述水蒸汽来自透平机;
冷凝水蒸汽用的管群,
它装设于主体箱内,对由透平机流入的水蒸汽进行冷凝;
贮存冷凝水的热水槽,
它装于主体箱内,用于贮存由冷凝管群所生成的冷凝水;
环流装置,
它由热水箱取出冷凝水、并使它再返回热水槽;
气体注入装置,
它有气体出口部、以及,用于将气泡状态的非活性气体注入热水槽内的冷凝水中;
水加热装置,
用于使气体出口部附近的冷凝水的温度上升;以及
隔离装置,
它使热水槽内冷凝水上方所存在的气体空间的一部分与管群部分隔离,
所述脱气装置内藏式冷凝器的特征在于,
所述隔离装置由顶板构成,该顶板设置于主体箱内管群部的下方,它与主体箱的底板分隔开设置。
在所述热水槽内,将支持顶板且形成冷凝水流路的平板,从主体箱的底板直立地设置,
所述环流装置备有冷凝水取出部和冷凝水返回部,它们设于热水槽内,
在冷凝水流路的一端配置有冷凝水取出部,同时,在冷凝水流路的另一端,配置冷凝水返回部。
9.根据权利要求8所述的脱气装置内藏式冷凝器,其特征在于,在冷凝水的流路当中配置有气体出口部。
10.一种脱气装置内藏型冷凝器的起动方法,所述冷凝器包括:
供水蒸汽流入的主体箱,
所述水蒸汽来自透平机;
冷凝水蒸汽用的管群,
它装设于主体箱内,对透平机流入的水蒸汽进行冷凝;
贮存冷凝水的热水槽,
它装于主体箱内,用于贮存由冷凝管群所生成的冷凝水;
气体注入装置,
它有气体出口部、以及,用于将气泡状态的非活性气体注入热水槽内的冷凝水中;
水加热装置,
用于使气体出口部附近的冷凝水温度上升,
所述起动方法的特征在于,它包括以下的操作:
在向管群部开始通入冷却水以后,而且,在将主体箱内的气体开始排出之前,通过气体注入装置对热水槽内的冷凝水开始加热;
在将主体箱内的气体排出,使冷凝器内的压力减压至所定值的过程中,连续或间歇地注入气体,并继续对冷凝水进行加热,一直到热水槽内的冷凝水达到规定的氧的溶存浓度为止。
11.一种脱气装置内藏型冷凝器的停止运转方法,所述冷凝器包括:
供水蒸汽流入的主体箱,
所述水蒸汽来自透平机;
冷凝水蒸汽用的管群,
它装设于主体箱内,对透平机流入的水蒸汽进行冷凝;
贮存冷凝水的热水槽,
它装于主体箱内,用于贮存由冷凝管群所生成的冷凝水,
气体注入装置,
它有气体出口部、以及,用于将气泡状态的非活性气体注入热水槽内的冷凝水中;
水加热装置,
用于使气体出口部附近的冷凝水温度上升,
所述停止运转方法的特征在于,它包括以下的操作:
在将外界的空气导入主体箱内以前、通过隔离装置,将气体由已隔离的气体空间排出;以及,
将水充填于已排出气体的部分。
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