CN1522336A - 冷凝器及其监控 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种操纵如下类型的冷凝器(20)的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置有水管束(22)，蒸汽入口(26)，用以使蒸汽在壳体内部流动而与管束接触，用来去除热量，且该冷凝器在工作过程中具有滞留空气区域(25)，其中，任何空气内漏被优先收集，并且空气区域内的冷凝水变得过冷。将水槽或排水槽放置在滞留空气区域之下，用于收集来自滞留空气区域的过冷冷凝水。将所收集的冷凝水从排水槽通过一管道传送到所述蒸汽入口。用喷射器喷射被传送的冷凝水，以便所述冷凝水与进入冷凝器的蒸汽相接触，由此，被喷射的冷凝水被蒸汽加热，用来驱除被喷射的冷凝水中溶解的氧气。优选地，冷凝器在滞留空气区域处配装有温度传感器阵列，用于确定该滞留空气区域的存在和/或该区域的大小。另外，公开了一种用于防止在冷凝器管束部分内形成空气绑定区的方法。

Description

冷凝器及其监控

技术领域

本发明提供了对新颖的以测量为基础的模型的描述，该模型为在空气内漏影响下发电厂蒸汽表面冷凝器性能的特征提供了理论描述。该测量是在冷凝器和排风机之间的通风管线内流动的水蒸汽和不可冷凝气体混合物的特性的量化。这些特性与冷凝器测量和工作条件一起用于识别冷凝器内的气体混合物的特性。那么，这个模型用于预测重要的冷凝器性能和特征，这个预测的性能和特征与现场测量和观察相比较确认了模型的有效性。该测量与支持O & M的现代发电厂信息系统、设备寿命、资产管理和预测性维护的需求相适应。可以遇见本冷凝器系统和新系统及测量的革新性设计改进。

背景技术

1963年，R.S.Silver教授(R.S.Silver，“表面冷凝器的通用理论的方法”，机械工程师学院学报，1963-64，178卷，第339-376页，Pt 1，14号，伦敦(“An Approach to General Theory of SurfaceCondensers”，Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers))发表一篇关于表面冷凝器通用理论的促进性论文，其中，描述到：“所有冷凝设备的操纵者和设计者知道在蒸汽中存在少量空气会以明显的方式减小传热性能。”在关于空气摄入的影响的EPRI的最近公开物中(R.E.Putman，冷凝器内漏指南(Condenser in-Leakage Guideline)，EPRI，TR-112819，2000年1月)，描述到“甚至少量空气或其他不可冷凝气体存在于壳体空间内都可以导致有效热传递系数的明显减小”。实际上，三十八年来，这种观念已经根深蒂固，且毫无变化。在这些公开物中，没有任何一篇公开物或已知论文具有空气内漏到工作冷凝器中导致可以由支持这些描述的综合理论分析所限定的冷凝器性能方面测量到的变化的可量化的量。

下面讨论目前可接受的对冷凝器的描述和确定其性能的方程。图1中所示出的代表穿过冷凝器中的管路的冷却水的温度分布曲线。下面的缩写应用于图1中并在此使用：

T_HW是热阱温度，°F；

T_V是蒸汽温度，它可以设定成与热阱温度T_HW相等，°F；

T_cw1和T_cw2分别是入口和出口循环水温度，°F；

TTD是末端温差，°F；

ΔT_cw是循环水温度中的升高量，°F；

ΔT_lm是Grashof对数平均温差，它是在排出的蒸汽和冷凝器管路内的冷却水之间热流的平均温度驱动力，°F；

d_t是管束密度，管/ft³；

是r处的蒸汽质量流量，lb/hr；

是在r处的蒸汽&空气质量流量，lb/hr；

是每根管路的蒸汽质量流量，lb/hr；

是总的蒸汽质量流量，lb/hr；

n_a是冷凝器中管路的数量；

n_a是冷凝器中工作管路的数量；

P_a是空气分压力，″HgA；

P_i是第i种气体的分压力，大气压；

P_o是氧气分压力，大气压；

P_s是蒸汽分压力，″HgA

P_T是冷凝器压力，″HgA

P_v是水蒸气分压力，″HgA

r是管束内的半径，ft；

r_s是滞留区半径，ft；

v_r是在半径r处的蒸汽速度，ft/sec；

v_r，a是在半径r处的蒸汽和空气速度，ft/sec；

AIL是空气内漏，SCFM；

H_i是对于第i种气体的亨利法则常数，摩尔比/大气压；

L是管长，ft；

PPB是十亿分之一，摩尔比；

R是管束直径，ft；

SCF是标准立方英尺；

SCFM是标准立方英尺每分钟；以及

O_i是第i种气体的溶度，摩尔比。

ΔT_lm与图1中其他变量的关系(其中，所有温度为°F)如下：

${\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{lm}}=\frac{T_{\mathrm{cw}2}-T_{\mathrm{cw}1}}{\ln \left(\frac{T_V-T_{\mathrm{cw}1}}{T_V-T_{\mathrm{cw}2}}\right)}$

方程1

方程1又可以写成：

${\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{lm}}=\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}}{(1+\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}}{\mathrm{TTD}})}.$

方程2

因为ΔTcw是由于来自涡轮机蒸汽负荷Q(BTU/hr)造成的，该蒸汽负荷是需要去除能量以将蒸汽转变成冷凝水的蒸汽负荷，还可以写出以下方程：

$Q={\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}{c}_p{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}$ (对循环水的热负荷)           方程3

以及

$Q={\stackrel{\·}{m}}_s{h}_{\mathrm{fg}}$ (源自蒸汽冷凝的热负荷)       方程4

其中：

是循环水的质量流量；

c_p(BTU/lb·°F)是水的比热；

是蒸汽的质量流量；以及

H_fg(BTU/lb)是焓值变化(蒸发潜热)

将方程3和4相结合，得出以下方程：

${\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}=\frac{{\stackrel{\·}{m}}_s{h}_{\mathrm{fg}}}{{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}{c}_p}$

方程5

该方程在蒸汽流对循环水流的质量比和两个可识别特性方面定义了循环水温度的升高量。与在描述热交换器中的有益工程传热实践相一致，Q以一个比例因数与暴露的传热表面积A以及ΔT_lm相关，该比例因数在特性上被称作传热系数U。这个关系由下式给出：

Q＝UAΔT_lm                                      方程6

将方程6与方程2和3相结合，得出以下方程：

${\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}=\frac{\mathrm{UA}}{c_p\ln (1+\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}}{\mathrm{TTD}})}$

方程7

经过重新整理，该方程7变成：

$\mathrm{TTD}=\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{cw}}}{(e^{\left(\frac{\mathrm{UA}}{{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}{c}_p}\right)}-1)}$

方程8

由于C_p是常数，

和ΔT_cw在固定负荷Q下保持恒定，假设A恒定，则末端温差成为仅是U的函数，或：

TTD＝f(U)                                      方程9

该理论接着表明热阻R、即U的倒数，可以表示为从蒸汽向循环水的热流通路上的所有热阻之和，由下式给出：

$R=\frac{1}{U}=R_a+R_c+R_t+R_f+R_w$

方程10

其中：

a是空气；

c是管路上的冷凝水；

t是管路；

f是污垢；以及

w是循环水。

历史上，已经付出很多努力来分析性描述这些系列热阻中的每一种。最佳特征化的是R_w，R_f，和R_t。已经极大地对涉及管路上的冷凝水的Rc值加以关注，并取得一定成功；并且基本上已经忽视了Ra，除了近似平衡扩散的受限实验测量及其相关理论(C.L.Henderson等人，“在不可冷凝气体存在情况下的膜状冷凝”，热传递学报，91卷，447-450页，1969年8月)。后者一般被认为非常复杂(见上述的Silver和Putman)，并且可以得到有限的数据。通常的观点是少量的空气将剧烈影响传热系数，导致ΔT_lm，TTD和T_HW值增大，但没有分析性描述。本发明的重要性部分在于R_a被假设为可以按类似于管路污垢的形式处理，如方程10所示。

当前冷凝器模型的缺陷

为了检验现有模型的有效性，可以进行测试。应该可以预计到如果大量的发电厂蒸汽轮机冷凝器在标准化或类似条件下进行测试的话，那么在测量到的传热系数中将存在共同的符合或变化趋势。这些测试将确认方程2和6在描述给定冷凝器性能中的有效性。Gray(J.L.Gray，讨论，第358-359页；如上所述的Silver)报告了利用方程6确定的传热系数随很多干净管路冷凝器的循环水管路流速的变化，其中这些冷凝器的入口循环水标准化到60°F。这些数据如图2所示。根据该理论，所有数据应该围绕换热器学会(HEI)(蒸汽表面冷凝器的标准，HEI，第八版，第9页，1984)提出的净曲线散布。Gray的数据表明并非如此。他断定所测量到的变化表明了需要改进设计基础。不符合的程度远超过其他地方讨论的微调系数，(见如上所述的Putman和HEI)，这是现代理论努力的目标。

Q是可测量的量，并且它的值相对容易确定。另一方面，ΔT_lm不那么容易确定。研究者假设在冷凝器中对于每个管路ΔT_lm都相同。然而，为使情况如此，所有管路必须具有相同的流量，相等的(或没有)内部污垢，以及在壳体侧相同的环境。然而，存在压倒性的数据表明事情并非如此。在出口水箱内的排放温度不均匀，并且即使在每根管路中的流量相同，管路出口温度在较大面积上变化10°F那么多或更多。Bell的工作(R.J.Bell等人：“利用现有技术状态的测试仪器和建模技术的冷凝器缺陷的探究”，个人信件往来(Investigation ofCondenser Deficiencies Utilizing State-of the-Art Test Instrumentationand Modeling Techniques))表明了20°F的变化，他将这个变化归因于空气绑定(binding)。然而，使用ΔTcw的总的平均值应与Q成正比。但是，这不能保证方程2、6或8的形式在确定传热系数值时有效。

评估者利用总的管路表面积作为方程6中的A值。然而，方程6的形式反映了对A的不同理解。在这个方程中，A具有如下的意义，即：它是作为热交换表面有效参与的有益面积。它应该包括管路表面上的冷凝水和在重力作用下传送并且处于管路之间的空间中的过冷的冷凝水液滴或蒸汽。如果冷凝器的任何部分没有明显参与冷凝蒸汽，并且它的数值是公知的，那么物理管路表面积A就成为用在确定工作的冷凝器传热系数的错误的值。如上所述的空气绑定是一个示例。如果空气对U的影响没有被正确考虑，那么管路污垢对冷凝器性能的影响将无从谈起。

模型的另一个限制是对冷凝器壳体侧之中的空气内漏特征缺乏了解。取代“影响冷凝器性能的少量空气”，测试表明只要空气内漏低于空气去除设备的能力，则不会出现涡轮机过背压(J.W.Harpster等人：“涡轮机排气过背压减小”，FOMIS第38届半年度会议-优化发电站性能，克利尔海滩，FL，1999年6月7-10日)，其中空气去除设备以与无空气热阱温度平衡压力兼容的吸取压力去除空气。可以简单地通过加入更多排风机，来防止非常高的空气内漏影响冷凝器性能。这意味着，正如一些研究者所坚信的，所建立的模型对整个冷凝器无效，其中该模型表明借助于由径向被引导的冷凝蒸汽扫气，空气将会聚在管路上。

此外，当空气内漏超过排风机容量时，压力开始升高到一个观测到的无空气饱和程度。在这些条件下，冷凝器性能公知受到不利影响。从方程6、9和10可以得出，TTD值应该增大，导致Tv上升并且随之热阱温度升高。然而，现场测量并不总是支持热阱温度升高由空气内漏诱发的过背压造成这一说法(见Harpster，同前)。这个情况有时也称为冷凝水过冷。增加的过背压经常表现为高于热阱温度驱动的水饱和蒸气分压力的空气分压力。此外，对于在低空气内漏情况下的冷凝器压力饱和响应没有分析性描述。

发明内容

本发明公开了先进仪器的重要性，所述仪器直接测量在目前市场上运作的发电设备的假设的或未知的从属系统特性或特征。这些测量需要量化关键参数，不仅在具有较陈旧的控制硬件的发电单元内，而且也用于那些配备有现代信息系统的发电单元，其中该信息系统可以包含或未包含仿真计算，用于设备控制和管理。一项这种测量是空气内漏到蒸汽表面冷凝器的壳体侧内。这个测量与它对冷凝器空间内的蒸汽和不可冷凝气体的特征的影响的理解一同形成本发明的一个方面。这个理解提供了对空气如何在冷凝器中运转以及它对冷凝器性能的影响进行全面理论分析的基础。

使用空气内漏和冷凝器诊断仪器或多传感器探针(Rheo Vac^仪器，Intec公司，Westerville，OH)提供了测量气体特性的能力，该气体从冷凝器的空气去除部分进入通气管线。将表明这些数据与其他冷凝器工作参数仪器可以结合到一起来描述在冷凝器内的空气通路。同样描述的是冷凝器随着它在不同程度的空气摄入下受到影响的性能特征。将呈现出空气内漏对过度过冷的影响，导致高度溶解氧气。将从使溶解的氧气最少并且改进加热率的角度公开用于在工作设备中保持空气内漏的实际控制点。提供了Rheo Vac^仪器计算气体特性的功能方式的概要描述，这是由于可用于发电设备控制的一些重要测量数据和由这个仪器得到的诊断信息现在借助于本申请中描述的模型成为可能。现在可以在新的位置处使用温度传感器，或在另一新的位置处使用温度传感器和相对饱和度传感器，以通过测量在空气去除部分出口处的过冷量，来探测与冷凝器相关的过背压源(以及其他普通设备测量数据)。

然后，公开了一种用以操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有一个壳体，壳体内部设置循环水管束，蒸汽入口使得蒸汽可以流入壳体内部，与管束相接触，从而将蒸汽还原成冷凝水，并且在包含相当数量的空气的滞留空气区域的操作过程中，其中，一些空气内漏可以优先被收集，并且在空气区域内剩余的水蒸气变得过冷。水槽或排水槽防止在滞留空气区域之下，用于收集在此产生的过冷冷凝水或者通过滞留空气区域从上面掉落的冷凝水，这些冷凝水除非被转向，否则在穿过这个高浓度空气区域时所溶解的氧气浓度变高。水槽或排水槽优选地利用泵将收集到的过冷冷凝水传送到管道，并到达所述蒸汽入口。被传送的冷凝水用喷射器(喷洒装置)注入，用来与进入冷凝器的蒸汽相接触，由此被注入的冷凝水被蒸汽加热，用来驱除被注入的冷凝水中溶解的氧气。减少溶解在冷凝水中的氧气的其他装置也被清楚地描述。优选地，冷凝器管路的出口端配装有温度传感器阵列，这些温度传感器延伸过预期的滞留空气区域，用于直接测量它的压力和/或大小。利用Rheo Vac^仪器标定冷凝器也可以用来确定滞留区的范围。

进一步公开的是第二冷凝器，其具有滞留区管路面积大小的管路表面积，在此，不可冷凝气体与蒸汽一起从没有滞留区的较小的第一冷凝器进入，以用来发生过冷，并且在此可以收集具有较高氧气浓度的冷凝水，并将其作为喷雾返回到较小第一冷凝器的蒸汽进入流中。

另外公开的是位于离开冷凝器的通气管线开始处的温度传感器，用于进行确定冷凝器中过冷量所需的两个测量中的一项，以便能够确定基本上丧失冷凝蒸汽能力的管路的数量，丧失冷凝蒸汽能力是由于在冷凝器中空气内漏累积空气(或其他不可冷凝气体)造成的。

进一步公开的是温度传感器和相对饱和度传感器，它们位于离开冷凝器壳体空间之后的通气管线上，如果其中的气体在进入通气管线之前被过度地过冷并随后在穿过通气管线的同时被正在冷凝的蒸汽加热的话，该传感器在与冷凝器蒸汽温度相比较时可以用来确定在通气入口处的过冷量，由此确定如上所述在冷凝器中累积的空气对冷凝器的影响。

可以理解到其他过程利用工艺流体蒸气，例如溶剂，它需要干燥和回收，并且该过程利用在内部次大气压(sub-atmospheric pressure)下工作的冷凝器。那么，这种工艺溶剂在次大气压冷凝器的工作方面可以得益于本发明的教导。为了方便起见，并通过图解说明，而非通过限制，本发明将结合蒸汽冷凝，尤其来自于发电设备的蒸汽冷凝来加以描述；但是应该认识到任何可冷凝的蒸汽状溶剂可以根据本发明的概念加以冷凝。这一点对于通常为水的冷凝介质也是有效的，但是该介质可以是空气或任何其他适当的热交换介质。

附图说明

为了进一步理解本发明的本质和优点，将参照结合附图给出的以下详细描述，图中：

图1示出穿过冷凝器中的管路的温度分布图；

图2示出如上所述由Gray报告的经确定的传热系数相对于循环水管路速度的实验曲线，该传热系数利用方程6加以确定，并且该循环水管路速度是针对标准化到60°F入口循环水的很多干净管路的；

图3是Rheo Vac^多传感器空气内漏仪器的简化的图示，该仪器用于进行下面论述的冷凝器测量；

图4是垂直于理想冷凝器的管束长度的简化剖开视图，该冷凝器没有驻留的空气，配装有蒸汽入口、水管束、用于收集冷凝水的热阱；

图5A是在存在空气和不存在空气情况下，以工作冷却水管路和蒸汽输入工作的冷凝器的蒸汽的径向质量流量相对于管束半径的曲线；

图5B是在存在空气和不存在空气的情况下，以工作冷却水管路和蒸汽输入工作的冷凝器的径向速度对冷凝器管路半径的曲线；

图6是具有一定量的注入空气的图4的冷凝器的简化视图，空气已经会聚在中心滞留空气区域内；

图7以曲线绘出在冷凝管路上存在空气情况下的测量的传热系数对没有空气的传热系数的比，该曲线相对于从数据中得出的水蒸气对空气质量比绘出，如由上述Henderson和Marchello的单管路实验所得到的；

图8是在三分之一的水管路设置于滞留空气包内并且明显不冷凝大量蒸汽的情况下的图6的冷凝器；

图9是配装有空气去除部分以及具有排风机组件分离管线的滞留空气区域的冷凝器的剖开的简化视图；

图10是对于在空气内漏情况下工作的冷凝器的总质量流量相对于半径的曲线；

图11是对于在空气内漏情况下工作的冷凝器，水对空气的质量比相对于半径的曲线；

图12是对于各种空气内漏的作为TTD的函数的系数ηU的曲线；

图13是对于理论模型和实际设备数据的过背压相对于空气内漏的比较的曲线；

图14是在一个大气压的气体分压下水中气体的亨利常数相对于二氧化碳和氧气的温度的曲线；

图15是DO上限相对于在85°F入口冷却水温度下的冷凝器滞留区内的过冷度的曲线；

图16是组合型循环设备(HRSG)的剖开的简化图，示出了在满负荷下工作的发电机、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和冷凝器；

图17是在减小负荷下工作的图16的组合型循环设备；

图18是在离线或待机模式下工作的图16的组合型循环设备；

图19是用于组合型循环设备中的冷凝器的透视图，该冷凝器配装有冷水流，该冷水流可以被触发而只可选择性流入ARS部分内；

图20是具有普通冷凝器管束结构的冷凝器的剖开的简化视图；

图21示出配装有高DO冷凝水分隔和收集装置的图16的冷凝器结构；

图22示出图16的冷凝器结构，示出在低空气内漏情况下的可能的空气绑定区域；以及

图23示出具有防空气绑定能力的冷凝器结构。

下面将详细描述附图。

具体实施方式

自1994年起，已经利用被授予专利的多传感器探头(如上述的Putman；美国专利第5485754和5752411号；Westerville Ohio 43082Intek公司的Rhetherm^流量仪器以及Rheo Vac^多传感器空气内漏仪器)来进行蒸汽表面冷凝器的空气内漏的测量。这种测量是在冷凝器壳体和排风机吸入口之间的方便位置处、在排风机通风管路中进行的。对流动的气体进行四次测量，同时在气体成份方面采用合理的假设，这可以量化气体混合物成分的质量流量。假设该混合物由水蒸气和空气构成。所有不可凝结的成分从冷凝器中去除，并包含在空气的测量之内。

图3所示的探头10(Rheo Vac^多传感器空气内漏仪器)由双探头热流传感器12、温度传感器14、压力传感器端口16以及传感器端口18构成，以测量水蒸汽组分的相对饱和度，其中温度传感器14也用作热流传感器基准。提供了基于微处理器的电子封装(未示出)，用于数学计算描述气体混合物的热动力学方程，以便将气体的总质量流量分成两个被识别的分量。在此过程中，计算各种特性参数：气流内漏、总质量流、水蒸气流、水的分压力、实际体积流、相对饱和度、水蒸气比容、水对空气的质量比、温度和压力。这些参数的用途已经在多个公开物(如上述的Putman、Harpster；Power-Gen 99年美国会议纪要中F.Maner等人的“通过冷凝器空气内漏的远程监控来提升性能”(F.Maner，et al.，“Performance Enhancement with RemoteMonitoring of Condenser Air in-Leak”Power-Gen’99 AmericasConference Proceddings)；1999年8月30～31日在Charleston SC召开的1999EPRI冷凝器技术会议中F.Maner等人的“基于空气内漏的测量和管理的性能提升”(F.Maner，et al.，“Performance Improvementsbased on Measurement and Management of Air in-Leak”1999 EPRICondenser Technology Conference，Charleston，SC，August 30-31，1999))中加以讨论，特殊的焦点指向水对空气的质量比(如上述的Harpster)，这是由于它通常是将空气内漏的阈值与过冷凝器背压相关联的明显指示。

在针对较宽的动态范围标定时，用于测量空气内漏的仪器精度大约为1SCFM，且精密度为0.1SCFM。正是这种仪器可以实现对通风管路内的气体的明确的参数测量，以允许精确量化在冷凝器分段内的过冷并识别冷凝器内部的气体动力学，如在此所描述的。

基本冷凝器模型

没有空气的模型

为了理解在空气摄入影响下的冷凝器的特性，必须首先理解冷凝器在没有空气和其他不可冷凝气体情况下的特性。这个观点带来考察非常简单的假想结构的优越性，而不存在障碍物和空气去除部分(ARS)的错综复杂。

这个假想的冷凝器20在图4中示出，如果不存在空气内漏或者在水和蒸汽循环中不产生其他不可冷凝气体的话，由于所有的负荷可以被冷凝并且真空得以维持，因此该假想的冷凝器20有些象实际结构。假设一个六边形图案的、无障碍物的管束22，其半径R＝12.37ft，包含1英寸外径、22ga侧壁的n_t＝20272个管路(未全部示出)，中心为2英寸，并且每根管路的长度L＝68英尺。在管束中管路的密度d_t为42.16个管路/ft²。

进一步假设循环冷却水流并且施加 ${\stackrel{\·}{m}}_s=2.4441\×{10}^6\mathrm{lbs}/\mathrm{hr}$ 蒸汽质量流量的负荷，在热阱24中导致108°F的热阱温度T_HW以及P＝2.45″HgA的涡轮排出蒸汽背压。由于公知的是期望对每根管路具有相同的循环水出口温度，毫无疑义地可以说每根管路负责以下面方程给出的速率冷凝相同量的蒸汽：

${\stackrel{\·}{m}}_t=\frac{2.4441\×{10}^6}{\mathrm{20,272}}=120.56\mathrm{lb}/\mathrm{hr}$

方程11

为了从这个假想冷凝器中获得结果，下部管路中的淹没可以忽略，即，冷凝液从上面落下并填充各管路之间的空间，终止了蒸汽到达它们的底部管路的能力。

我们可以进一步假设蒸汽流分布成蒸汽向管束外部边界区域的速度a在这个总面积区域上是均匀一致的，并且径向向内指向。这个速度由下面的方程给出：

$v_R=\frac{{\stackrel{\·}{m}}_s}{\left({\mathrm{\ρ}}_{s}a\right)}=36.0\mathrm{ft}/\sec$

方程12

其中：蒸汽密度ρ_s是在108°F温度下进入蒸汽26的比容的倒数。为了给所有读者一个熟悉的参考，对于这个冷凝器，这个速度数值上等价于24.6mph的速度。

为了明白这个速度遍及管束如何变化，首先检测作为径向距离函数的向内指向的质量流量。存在于由半径r所限定的一个圆柱形区域内部的管路的数量n_r是这个区域的面积和管束密度的乘积，由n_r＝πr²d_t给出。那么从方程11可以得出，蒸汽质量流26中到达半径r的部分简单地为每根管路的质量流量的n_r倍，由下式给出：

${\stackrel{\·}{m}}_r=\mathrm{\π}{\stackrel{\·}{m}}_t{d}_t{r}^2$

方程13

那么，与径向距离相关的蒸汽速度由方程13被蒸汽密度和将管路限制在半径r之内的管束的圆柱表面积除而给出，或：

$v_r=\frac{{\stackrel{\·}{m}}_t{d}_{t}r}{2\mathrm{\ρL}}$

方程14

方程14表明：对于所考虑的几何形状，径向速度正比于距在管束几何中心处的零位置的径向距离。图5A和5B中的实线示出对于理想的无空气冷凝器(以及后面将描述的其他情况)，质量流量和蒸汽速度的径向分布。

回想热阱温度为T_HW＝108°F，并且每根管路的冷凝率为 ${\stackrel{\·}{m}}_t=120.56\mathrm{lbs}/\mathrm{hr}.$ 对于循环水速度的一个可接受的假想值为v_cw＝6.33ft/sec。也可以假设入口循环水温度T_cw1＝85°F。还要指出的是：从管路的几何形状和限定的值可以推导出总的冷凝表面积A为360,889ft²，而每根管路的表面积为A_t＝17.8ft²。

为了求出传热系数U，首先必须利用内管横截面积a_t＝0.00486ft²、水的密度ρ以及上述流速v_cw，假设 ${\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}={\mathrm{\ρv}}_{\mathrm{cw}}{\mathrm{\α}}_t=6909\mathrm{lbs}/\mathrm{hr}/$ 管子或者279889GPM/冷凝器，来计算循环水质量流量 现在，对于T_HW＝T_V＝108°F，利用方程5和焓值h_fg＝1032.5，那么ΔT_CW＝18.024°F。已知TTD＝T_V-ΔT_CW-T_CW1，可以获得TTD＝4.98°F。从方程2可以得知，ΔT_lm＝11.78°F。最终利用方程6，可以求出U，获得593.8BTU/(ft²×hr×°F)的数值。由于冷凝器中所有管路的作用相同，对于整个冷凝器来说，U和ΔT_lm对于每单个管路来说都是相同的数值。当然，这个假设忽略了位于滞流区内的冷管。

上面讨论的性能参数和工况作为情况1归纳在表1中。如果没有空气内漏或其他不可冷凝物进入这个冷凝器的壳体空间中，这将是对于535MW发电机组的适宜结构。下面的表2概括了相同的数据，除了在确定平均出管水温中忽略了位于滞流区内的管路中的冷水，以及仅仅考虑了工作管路的温度。

表1

假想冷凝器性能总结

常数：T_HW＝108°F；U(工作管路)＝593.8BTU/(ft²×Hr×°F)；T_CW2(平均)＝103.2°F

表2

假想冷凝器性能总结

^*来自工作区域内的T_cw2

具有一定量空气的模型

现在考虑如果一定量空气注入到这个冷凝器中将发生什么。应该显而易见的是径向指向的蒸汽的高速度将朝向作为区域25的冷凝器的中心携带(扫除)空气，并且空气将聚积在冷凝器的所述中心，如图6所示。由于在中心区域25内的总压力基本是冷凝器或进入蒸汽在区域26的总压力，因此在空气和水蒸气之间建立一个平衡，使得它们的分压力的和等于冷凝器压力。这就要求水蒸气压力下降，随之水蒸气温度下降。降低温度的唯一方式是减缓在这些管路上的冷凝率，使得遍及管束区域的每单位长度的循环水温升降低。由于空气的存在造成缺乏来自冷凝蒸汽的传热是该区域温度下降的原因，并局部导致冷凝水过冷。正是冷凝器20的区域25内的这些管路以文献(见上述的Henderson)中所描述的方式工作，但通常被认为在整个冷凝器中如此。空气不能且不以会聚形式存在于冷凝器管束22的中心区域25外侧的富含蒸汽的、高速度区域内。

这个区域包含水蒸气对空气非常小的质量比并非意外。上述的Henderson和Marchello在单管路实验中表明，在空气存在时在冷凝管路上测得的传热系数与蒸汽中没有空气时的传热系数的比值相对于不凝性空气在蒸气中的摩尔百分比的关系曲线变化剧烈，得出甚至很少量的空气或其它不凝性气体存在于冷凝器的壳体空间内也会造成有效传热系数的显著减小的一般结论。他们所获得的最初表示为与摩尔百分比相关的实验数据在图7中示出，并加以修正来以高解析度表示相应的水对空气的质量比。

对于在排风机管线中测得的大约小于3的水蒸气对空气的质量比，很多发电厂的测试表明排风机背压将升高(见上述的Harpster)。从图7可以看出，这个混合物的传热系数减小到没有空气时的值的10％。为了说明该模型，可以假设在水蒸气对空气的质量比≤3的区域内不存在冷凝。这允许我们定义若干有用的术语。具有较高冷凝蒸汽的蒸气浓度以及较高速度的外侧区域可以被称为蒸汽气流区域，例如附图标记28所标识的区域。富含空气的区域因为速度接近零而称为滞流区域25，这是由于在这个区域内只有少量的冷凝蒸汽驱动速度。实际上，在这两个区域之间没有明显的分界线，这可以通过浓度梯度的热动力学来解释。

返回到上面的话题，可以假设空气量足以有效消除由三分之一管束半径所限定的空间内的所有居中定位的管路上的冷凝，或者，所有管路的11.1％不起作用。为了考察对过背压和蒸汽温度的影响，我们基本如上面所描述的那样进行。蒸汽负荷将保持相同；但是，由于工作管路的数量减少到18022，从方程11得到： ${\stackrel{\·}{m}}_t=135.6\mathrm{lbs}/\mathrm{hr},$ 这是冷凝器蒸汽气流区域中每个管路的每根管路的蒸汽质量流量。

为了确定新的平衡冷凝器蒸汽温度和相应的冷凝器压力，首先假设一个新的110°F的蒸气温度，由此温度得到相应的1031.4BTU/lb的h_fg(焓)值。由方程5可以发现在与上面描述的相同的流量下，经过每根工作管路的管长的新的循环水温升为：

方程15

基于每根管路，利用上面的无空气传热系数，可以从方程6获得ΔT_lm值，为：

方程16

并且，基于每根管路，由方程2发现末端温差为：

方程17

由此，T_V＝85+20.25+5.59＝110.84°F，这充分接近于假设的110°F，不需要对此重复。所造成的冷凝器压力成为ρ_v＝2.660″HgA，由空气存在导致2.660″-2.450″＝0.210″HgA的过背压。

假设在滞流区内的空间仅过冷6°F(但要留意由于这个区域被假设为不存在蒸汽冷凝，因此它会达到极限，即入口循环水温度)。在这个区域内的水蒸气压力由110.84°-6.0°＝104.84°F来指示，其为2.233″HgA，密度为0.00326lb/ft³。因此，为了使这个区域与冷凝器剩余部分平衡，空气分压力必须为2.660″-2.233″＝0.427″HgA。从已知的关系：

ρ_v/ρ_a＝0.622p_v/p_a                                 方程18

质量比被确定为 ${\stackrel{\·}{m}}_v/{\stackrel{\·}{m}}_a={\mathrm{\ρ}}_v/{\mathrm{\ρ}}_a=0.622(2.233/0.427)=3.25,$ 与理想的符合，具有可以忽略的传热。

滞流区的气体空间容积V_SZ由下式给出：

$V_{\mathrm{SZ}}=(\mathrm{\π}{\left(\frac{12.37}{3}\right)}^2\×68)-(2250\×\mathrm{\π}{\left(\frac{1}{12}\right)}^2\×68)=294.14{\mathrm{ft}}^3$

方程19

其中，第二项是由封闭的管路所占据的容积。作为方程19的结果，对于质量比为3以及规定的水蒸气密度，在V_SZ内的空气总质量为m_a＝294.14×1/3×0.00327＝0.3196lbs。这个条件由注入冷凝器中的4.256标准立方英尺空气来实现。

然而，一旦这个蒸气空间降到入口循环水温度的2°F之内或87°F，那么ρ_v＝1.293″HgA，且：ρ_v(87°F)＝1/511.9＝0.00195，P_a＝2.660-1.293＝1.367，其中由方程18得出

$\mathrm{\ρ}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_V{P}_a}{0.622P_V}=0.00331,$ 给定 $\frac{{\stackrel{\·}{m}}_v}{{\stackrel{\·}{m}}_a}=\frac{0.000195}{0.00331}=0.588,$ 且

${\stackrel{\·}{m}}_a=294.14\×0.00331=0.9736\mathrm{lb}$

在这种较低温度下，滞流区将包含13标准立方英尺的空气。应指出的是该区域被从整个冷凝过程中有效消除，而不论过冷量低于6°F，但是隔离该区域的空气量是过冷量的函数。可以预计到过冷度将是滞流区大小和气体动力学参数的函数。

利用类似于方程13和14的展开方法，以r_s为滞流区的半径，对于空气的滞流区，可以将蒸汽质量流量(带有滞留在冷凝器中的空气)

和蒸汽速度v_r，a表示为：

${\stackrel{\·}{m}}_{r,a}={\stackrel{\·}{m}}_s\left[\frac{{\left(\frac{r}{r_s}\right)}^2-1}{{\left(\frac{R}{r_s}\right)}^2-1}\right]$

方程20

$v_{r,a}=\frac{{\stackrel{\·}{m}}_{r,a}}{2\mathrm{\π\ρrL}}$

方程21

表1不仅示出作为情况4的上述数据，而且表明了在用于冷凝的管路数量中其他减少的影响。它表明了过背压如何随着管路数量从滞流区之内的冷凝过程中排除而增大的。由于空气阻止管路的数目计入，主要是在由蒸汽气流区域28所驱动的冷凝器中心内的管路数目的计入，冷凝器的背压和温度将升高，增加了每根工作管路的冷凝负荷。

应指出的是每根管路的传热系数U对于工作管路并不改变，如从方程6的使用中看到的。可以预测到随着冷凝器负荷增大，ΔT_lm值(以及TTD)增大，而U或A不变化，只要在A中的管路为工作管路即可。

如上述的Gray所描述的，对于他评估的大量的冷凝器，这可以解释与理论的大部分不符合。尽管他在清洁管路之后进行这些测量，但他没有在他的研究中给出明显的证据：排风机能够充分地排除空气内漏，以防止空气所造成的过背压。以下应变得显而易见，即：在试图计算造成U变化的水垢的过程中，在空气存在时，应该在方程6中使用系数η(表1)中来修正A。

存在空气内漏的热阱温度特征

与存在可变和已知空气内漏的冷凝器特征相共同的是热阱温度可以或不随着冷凝器压力和蒸汽温度相伴随的升高而升高，所提供的模型解释了这个可变的特征。

参照图8，表1中示出的第六种情况(33.3％情况)，工作管路是处于管束的环形区域、即区域B和D之内的那些管路。为了冷凝水达到热阱，冷凝水基本上沿垂直方向向下排放。在这个区域内产生的冷凝水下落，达到大约119°F的表面蒸气温度，这是由冷凝蒸汽的冲击造成的。对于所指出的情况，在区域D中管路的数量为3634，并且这些管路产生3634×180.8lbs/hr/管路＝0.6570×10⁶lbs/hr的冷凝水质量流量。在环形区域B内的其他工作管路使剩余的蒸汽负荷转变成(2.4441-0.6570)×10⁶＝1.787×10⁶lbs/hr的冷凝水。

现在，让我们评价在区域D中产生的冷凝水的温度随着冷凝水通过具有85°F的入口循环水温的滞留区C时发生了什么情况。利用传热方程：

${\stackrel{\·}{m}}_{c,D}(T_{i,c}-T_{f,c})={\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}(T_{f,\mathrm{cw}}-T_{i,\mathrm{cw}})$

方程22

假设c_p，c＝c_p，cw，并设定T_f，c＝T_f，cw＝T_f，cc，其中c表示冷凝水，cc表示冷的冷凝水，cw表示循环水，i是初始温度，而f是最终温度，在得出 ${\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cw}}/{\stackrel{\·}{m}}_{c,D}=37.94$ 并已知T_i，c＝119.03°F且T_i，cw＝85°F之后，可以求解出T_f，cc，该结果是T_f，cc＝85.87°F。源自区域D并到达区域C底部、并在大约T_f，cc＝86°F时具有 ${\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cc}}={\stackrel{\·}{m}}_{c,D}$ 的质量流量的经冷却的冷凝水的可能结果为：经冷却的冷凝水可以与来自所有区域B的冷凝水混合，具有

的质量流量和119.0°F的温度，导致由下面的方程给出的热阱温度T_HW：

$T_{\mathrm{HW}}=\frac{[\frac{{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cc}}}{{\stackrel{\·}{m}}_c}x{T}_{i,\mathrm{cc}}+T_{i,c}]}{(\frac{{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{cc}}}{{\stackrel{\·}{m}}_c}+1)}$

方程23

这个混合的冷凝水产生110.12°F的热阱温度，接近最初没有空气的热阱温度，108°F。不管这个2.12°F的差值是否是由于模型的改进还是能量混合假设而出现，事实仍然是它与一些观察者所预期的119.03°F相差甚远，而是非常接近于在存在空气诱发的背压增大时所获得的一些现场观察结果。为了发生这种类型的混合，冷的冷凝水必须到达热阱并与较热的冷凝水混合，如所描述的，而不被这样一种蒸汽负荷所加热，该蒸汽负荷向下穿行于冷凝器壳体和横跨到中心区域的管束之间，并上升而通过下落的冷的冷凝水，造成再热。由于会发生这种情况，取决于冷凝器的设计，这就是有时热阱温度会因在一些工作的冷凝器中的空气内漏而升高的原因。

在热阱温度和蒸气温度之间的这种上述温度差通常被称为是“冷凝水过冷度”。所指出的过背压并非由连续热阻造成的，类似于在管路污垢中所发现的，尽管这是很多冷凝器工程和科学的学者的观点。应该指出的是通过区域C下降的冷凝水果真是过冷的，并且发现其本身尽管在这个区域中仍存在高浓度的空气。这个条件成为高溶解氧(DO)的主要因素。表1示出这个冷凝器的其他较小的滞留区的结果。

传统冷凝器

将可以看出在此所示的响应在工作的冷凝器中存在较小差异。图9示出对于冷凝器30的更实际的冷凝器构造，其具有管束32，蒸汽流34，并包含空气去除部分(ARS)36，带有护罩(挡板或顶板)37、通气管线38、以及吸入装置或射流喷射器(未示出)，后者离开壳体40，而终止于排风机吸入连接器42。使得蒸汽负荷、管路数量和所有条件与前面假想冷凝器模型相同，并使得带护罩的ARS36大约占据包含84.3个管路的管板的2ft²。为了容易描述，让我们进一步假设排风机为活塞型，并且它具有以实际立方英尺每分钟(ACFM)为单位的排量

该排量与吸入压力无关。最终，让我们假设排风机的排量名义上为2000ACFM。

如果没有空气内漏，该系统将与前面所述基本相同地工作。所有管路将冷凝等量的蒸汽；并且由于没有空气内漏，排风机不需要工作，并且每个管路的负荷为120.56lb/hr。然而，如果排风机在使用中，它将从冷凝器的中心去除一定量的水蒸气(蒸汽)

水蒸气的量为：

${\stackrel{\·}{m}}_s={\mathrm{\ρ}}_v\stackrel{\·}{V}$

方程24

对于108°F的热阱温度，ρ_v＝0.003567lb/ft³，得出自冷凝器的冷凝水损失率为 ${\stackrel{\·}{m}}_s=7.135\mathrm{lb}/\min$ 或428.1lb/hr。由于这个蒸汽损失代表全负荷的0.017％，由于它的影响小于计算圆整误差或测量误差的影响，因此可以不必解释地从能量平衡考虑中忽略掉它。然而，它确实提供了对排风机造成的冷凝水损失率的认识。但是，作为结果，在背压或蒸汽和热阱温度方面与不存在空气的假想冷凝器中得出的结果相比没有显著变化。

如果现在让空气以一个连续的速率流入冷凝器中，在冷凝器中足够高以使得它与蒸汽完全混合，这个空气将向ARS36所在的冷凝器中心扫气。排风机以等于输入速率的速率排出这些空气。只要气体混合物密度乘以 足以通过通气管线排出，在ARS36中过冷之后的水蒸气和空气质量流量在水蒸气对空气质量的比约大于3，空气内漏量将不会对冷凝器压力造成影响。这个值已经通过多传感器探针(MSP)的测量确定，这个值作为经验参数，可应用于大多数冷凝器中。

为了理解在低空气内漏下冷凝器压力饱和的原因所在，必须首先建立一些边界。在低空气内漏(下面定义)和无空气内漏情况下，存在一个不影响涡轮机中冷凝器背压的内漏率的范围。这是零过背压的区域。如上所述，MSP测量已经毫无争议地表明所有单流程或大多数双流程冷凝器都将具有零过背压，只要所排出的水蒸气对空气的质量比总地在大约3之上即可。因此，可以分析 ${\stackrel{\·}{m}}_v/{\stackrel{\·}{m}}_a=3$ 来确定阈值空气内漏值。这个值也将是排风机在对应于无空气热阱温度的饱和吸入压力下去除空气的泵送能力的衡量。

在ARS36入口处、水蒸气对空气混合物质量比的值应该首先确定，使得在局部管路上的空气含量不显著减小传热系数。这将可以预计出在 ${\stackrel{\·}{m}}_v/{\stackrel{\·}{m}}_a=3$ 的ARS36出口处，通风管线38中的单独气体组分的计算结果。如果假设ARS36入口质量比为130，在该位置处的过冷量仅为0.2°F，这可以从方程18和蒸汽表中确定。所导致的标准化的传热减小将仅为20％，如从图7中看到的。因此，将没有滞留区44，并且传热减小的区域也不明显或并不大。

由于在排风机排量所产生的速度的辅助下在ARS36中的冷凝，即使存在空气，也可以呈现6°F过冷。因此，水蒸气密度从在108°F下的0.003567lb/ft³减小到在ARS36出口处的0.003020lb/ft³。穿行到通气管线38入口处的水蒸气的量由 ${\stackrel{\·}{m}}_v={\mathrm{\ρ}}_v\×2000=6.04\mathrm{lb}/\min$ 给出。这个质量流基本上穿行到排风机。假设ρ_v/ρ_a＝3.2，那么ρ_a＝0.00094lb/ft³，从而 ${\stackrel{\·}{m}}_a={\mathrm{\ρ}}_a\×2000=1.88\mathrm{lb}/\min .$ 这导致空气抽取值为25.1SCFM，这对于在现场具有2000ACFM容量的排风机是一致的。应指出大约25.1SCFM的空气内漏将导致围绕ARS36出口的冷凝器管路的过冷度增大。这在存在高氧气浓度的情况下带来冷凝水的过度过冷，产生高的DO，如上面针对假想冷凝器所描述的。这也解释了为什么25.1SCFM之下的空气内漏不会影响冷凝器背压。

表3代表了在由于过度空气内漏造成不同数量的管路停止工作的情况下的传统冷凝器的性能。初始的线是针对零管路损失，与排风机容量相兼容，使得在涡轮机上不会由于空气内漏而施加过背压。随着管路损失，蒸汽温度Ts和总的冷凝器压力P_T将增高。用于在滞留区内平衡的数据是在假设ARS36入口温度和假设的85°F的最大过冷之间线性过冷情况下算出的，其中，ARS36入口温度在空气内漏不造成过冷(没有管路损失)时等于蒸汽温度，而假设的最大过冷处于导致33.3％的管路从冷凝进程中去除的空气内漏情况。自过冷区域的蒸气温度T_v，空气的分压力P_a是通过从P_T中减去相关的蒸气分压力P_v而得到的。利用方程18，确定ρ_a。假设排风机的2000ACFM的容量保持不变，计算出 和 并且它们的和成为从冷凝器中提取的总的质量流量

从 计算出作为造成上述参数值的原因的空气内漏量。最终，冷凝器背压通过减去作为针对每种管路损失情况所观察到的无过背压值ρ_T而得到。利用下面的方程：

${\stackrel{\·}{m}}_r{|}_{r\≥r_s}={\stackrel{\·}{m}}_s\left[\frac{{(r/r_s)}^2-1}{{(R/r_s)}^2-1}\right]+0.0749\×60\×\mathrm{SCFM}$

方程25

其中，第一项代表蒸汽质量流量，而第二项代表空气质量流量，以及

${\stackrel{\·}{m}}_r{|}_{r\≈1}=({\mathrm{\ρ}}_v+{\mathrm{\ρ}}_a)\×\mathrm{ACFM}\×60$

方程26

对于离开ARS36处的滞留区44的总质量流量，作为r的函数的总质量流如图10所示绘出。这些曲线被认为向下直到

大约20000lb/hr并在半径小于一英尺的区域内都是精确的。为了特征化蒸汽风和滞留区所混合的过渡区域，需要比在此所描述的更多的理论努力。插入了虚线，更多是为了图面清楚，而不是为了精确。尽管这个区域并非在技术上正确表示，但是在解释冷凝器特性中，所显示的近似并不减损整个模型的有效性。应指出的是，在书写方程25和26中也有特意的部分，以解释图10的质量流量，实际上，它更适于圆形管束几何形状，而不是矩形管束几何形状。

为了完成这个模型并将这个模型与上述的Henderson和Marchello的工作相关联，水蒸气(蒸汽)与空气的质量比被示作图11中半径的函数。将带有图7中表示的数据的这些曲线与构思缜密的实验的详细结果相比较，可以提供对在大型工作冷凝器中空气对热交换的作用的很好的图形理解。

应提到利用一个放置在ARS36处的通气管线38入口处的温度传感器，或者一个放置在冷凝器外侧的通气管线38内的温度传感器和相对饱和度传感器，可以确定一些由MSP收集到的重要数据。即，第一温度传感器单独测量离开ARS36的蒸气的饱和温度，而第二温度传感器和相对饱和度传感器与蒸汽表一起可以用来确定离开ARS36的相同饱和温度。将这个饱和温度从蒸汽温度中减去就成为过冷的量度，如果低于大约6°F值，则该量度是围绕冷凝器管路累积的空气的指示，该空气导致冷凝器管路损失。现在，通过从冷凝中去除管路，可如下面的表2所示那样确定对于所描述的空气去除泵的尺寸的空气内漏量。通过确定吸入连接器42处的空气去除泵(未示出)的大小，在ARS36处可以预期到小的过冷，前面的讨论当然假设操纵者知道泵的容量，并且泵确实可以工作。实际上，如果没有空气内漏(或空气内漏不显著)，则温度测量也可以表示ARS泵不工作，如设计或意图所在。

作为利用相对饱和度传感器的替换方式，相对饱和度的近似可以通过用温度传感器测量真空管线出口内的温度和ARS通气管线在其出口处的温度来算出。应该注意，通过观察进入蒸汽温度和ARS内的温度的温度差也可以确定空气内漏随过冷度变化的指示。

返回到表1，其中η由最初假想冷凝器来确定，滞留区的效果与工作冷凝器中的几乎相同。现在注意力可以转到表明η的重要性，方程9研究表明在方程8中的所有参数保持不变或恒定的基础上，TTD仅是传热系数U的函数。由于从上面讨论的新的理解得知，A应该用ηA替代，这不再是强调η是将物理冷凝表面积减小到适当的工作冷凝器表面积ηA的因数的情况。因此，方程9必须修改如下：

TTD＝f(ηU)                               方程9′

在应用这个方程之前，应该首先理解TTD的意义。现场最容易测量的是表观TTD，它是冷凝器背压饱和温度T_V和相结合(混合)的循环水温度T_cw2之间的差值。另一个是T_V与来自工作区管路的循环水出口温度中目前更难于测量的温度之间的差值。

图12是ln(ηU)对于表观TTD的曲线。ηU的值在表1中列出，作为表观传热系数。如果管路没有污垢，对于特定的场合，η的值可以作为故意引入的空气内漏的函数并通过MSP仪器测量，来确保适当的排风机性能。然后，这个值成为作为空气内漏和排风机容量的η的标定值。随后，如果要确定管路污垢程度，可以使用MSP仪器来从上述标定值中确定η的当前值。这可以将用于总的管路表面积的测量(表观)传热系数ηU校正为仅用于工作管路的值。然后，被校正的U值与它的设计值(公知的干净值)相比较，从而揭示了传热系数由于污垢造成的变化量。

表3

现在，返回到表2，这些数据绘于图13中，图13示出过背压和空气内漏之间的关系。理论曲线表示从模型推导出的数据。旋转的正方形是来自于工作设备，JEA单元3的。用于这个设备单元的冷凝器是单压力、两个隔室、水箱分开的双流程系统。用于这项研究的假想冷凝器在这个冷凝器之后构图，以具有一个模型基础，导致具有单个隔室、单水箱和单流程结构的大的半径和长度。结果为这两个冷凝器具有相同的冷凝表面积。

设备数据和模型理论响应之间的一致被认为是非常好的。这是由于模型是从全国很多设备的MSP测量共性中发展出来的，因此它应该是真实的。已知排风机的容量和 ${\stackrel{\·}{m}}_v/{\stackrel{\·}{m}}_a=3$ (近似)的重要性对于建模来说是极为重要的。应指出的是空气内漏变得足以围绕ARS形成滞留区44，管路被隔离，减小了冷凝蒸汽的能力，并且在冷凝器中背压将以针对假想冷凝器所描述的方式增高。这与滞留区过冷和高DO一起成为位于冷凝器中心ARS部分附近的那些管路上壳体侧管路腐蚀的主要原因。为了确定滞留区的存在和/或大小，即滞留区25(图6)，可以将一系列热电偶遍及被预期包容滞留区25的区域放置。这种热电偶可以由设置成各种几何形状的元件所承载，例如，如沿着X形的元件结构27放置。温度传感器或热电偶可以通知冷凝器的操纵者在区域25内的过冷度，表现出形成可控制的滞留空气包。加入更多的排风机或者找寻并修补空气泄漏可以控制空气内漏的大小。通过监控沿着X元件27放置的温度传感器，可以由冷凝器的操纵者确定排风机的功效。

为了克服这种过冷造成的高DO，从进入热阱开始，一个水槽或排水槽46(图9)设置在滞留区44之下。水槽46收集从滞留区44/通过滞留区44落下的过冷的冷凝水。然后，这种被收集的过冷冷凝水经由管道48由泵49泵送到喷嘴分布系统50，用来将过冷的冷凝水喷射到进入蒸汽流34中，以便它由进入的蒸汽流34再加热。通过再加热过冷的冷凝水，DO(和溶解在过冷冷凝水中的任何其他气体)从冷凝水中释放出来。收集系统可以基于水传感器或液位传感器(未示出)自动工作，且/或基于沿着如上所述的X元件采集的温度测量结果被致动，其中水传感器或液位传感器测量在水槽或排水槽46中收集的过冷水量。水槽46可能应该定位于管束32中大约三分之一管路之下，或者根据空气内漏或排风机可靠性的实验定位在其他数量的管路之下。在ARS护罩37附近、水槽46附近的带有穿孔或百页的顶板可以安装成使从滞留区之上的工作管路落下的冷凝水转向，减小DO污染的冷凝水量，以便再循环。穿孔应具有升高的上唇部，带有一个突出部，以使得蒸汽在正常工况下穿过，并防止落下的水通过。不论用于控制流动和再加热过冷冷凝水的技术如何，DO可以被从水中被驱除，从而利于抑制DO在冷凝水中存在而发生的腐蚀。在此方面，可以理解，水槽46的尺寸将根据滞留区44的大小而变化，它是空气内漏量的函数。在低空气内漏情况下，水槽46只要设置在ARS36之下。在较高空气内漏的情况下，水槽46可以延伸到基本所有(或稍微更多)滞留区44之下。

另外，在滞留区27(图6)或44(图9)中的管束可以从它们相应的冷凝器中去除，并在低空气内漏变成第一冷凝器的延伸部分的正常条件下纳入第二或随后的冷凝器或冷凝器区域中，但是在高空气泄漏条件下防止在其中形成滞留区。来自这个第二冷凝器功能的冷凝水然后可以被收集，并喷射到第一冷凝器中，以用于再加热该冷凝水并降低DO。

在冷凝器设计方面，利用挡板收集冷凝水以可能将其转向热阱的这些冷凝器应具有这样的穿孔的挡板，该挡板具有向上竖立的唇部或放热百页，来防止冷凝水溢出，以便不中断根据这种冷凝器设计而在冷凝器中建立的正常的蒸汽/空气流动路径。

用于从过冷冷凝器中去除滞留区造成的DO的另一种方法是将冷凝蒸汽引导(例如，利用蒸汽导流器系统)向位于下落的过冷冷凝水之下的位置处，以便提供再加热并去除DO。此外，流通蒸汽(livesteam)(较高温度)可以喷洒在滞留区范围之下，以用于再加热过冷冷凝水的目的，从而释放DO。这个再生方法历史上已经在一些已知的冷凝器中采用，以使得热阱过冷，但是这种过冷的来源和原因还不完全理解。由本发明提供的知识将允许对过冷得到特定的认识，并且使得特定的再生蒸汽源可以为工程目的而设计。

在空气绑定(air bound)和滞留区内溶解的氧气

在线操作-回顾

未溶解的不可冷凝气体穿过ARS，并且认为这些气体集中于冷凝器的这个覆盖的区域内。这可以导致排出的气体过冷到6°F，这是由于空气内漏对冷凝器背压没有显著影响。在这个量之下的空气内漏处于冷凝器压力饱和范围内，在该范围内，对于大多数冷凝器结构，冷凝器压力基本上没有变化。在内漏数值以上，压力和过冷度都增加。由于增加气体浓度和额外的过冷，在ARS中管路上的冷凝水经受溶解气体的高度浓缩。ARS外侧的管路逐渐由空气围绕，并且由于空气内漏增大而温度降低，产生增大的冷凝器背压和溶解的氧气。

在不可冷凝气体存在的情况下，对于冷凝水实际范围上的过冷的重要性的研究成为一项有价值的任务。这项研究不仅包括低空气内漏范围，而且包括通过观察冷凝器过背压而经常指出的高程度内漏。这个过背压范围在未加觉察的情况下可以延伸到1″HgA。除了导致空气绑定和滞留区的空气内漏程度之外，类似的效果还由于排风机退化而产生，后者在低空气内漏时产生高的DO。

表2(上面的)示出冷凝器ARS和滞留区参数，这些参数是先前从用于各种滞留区尺寸(％管路损失)的模型和所假设的过冷(超过6°F)推导出的，形成一个推导出的空气内漏，如在工作的冷凝器中发现的。应指出的是作为T_s-T_v的过冷度涵盖6°F到34°F的范围。总的不可冷凝气体的分压力表示空气分压力，以Pa给出。利用方程27和氧气分压力的关系式：

Po＝0.2Pa                                        方程27

计算出氧气的溶度。考虑到不可冷凝气体中的1％为其他气体(CO₂、NH₃等)，确定使用0.2这个常数来替代空气中氧气含量0.21。在此所示的亨利常数值作为在一个大气压的分压力下对于O₂(管线60)和CO₂(管线62)的溶度(以摩尔比为单位)，在图14中给出。对于氧气(DO)的溶度在图15中给出，作为在温度T_v下表2所示的过冷度的函数。氧气以大气压为单位的分压力从过冷度推导出。

要注意的是在6°F过冷下90PPB的DO值，该值在冷凝器中ARS部分的通气管线入口处出现。它发生于25SCFM及更大的阈值空气内漏值处，在该点开始过背压。由于ARS代表管束中所有管路的约0.5％，如果我们假设所有管束都过冷6°F，并且它们与不过冷的其他管路产生相同量的冷凝水，则这个DO源对总的热阱冷凝水贡献0.4PPB。这假设落到热阱中的ARS冷凝水不会由冷凝蒸汽再生。在图14中CO₂的数据仅作为信息提供。

图15中曲线在较大过冷下的剩余部分是针对空气内漏的，随着滞留区发展成包容管束的33％，该剩余部分对过背压的作用增大。如表2的数据所示，然后过背压达到0.926″HgA。这个条件正好在设备出于必要而保持负荷、计划在将来断电期进行维修的范围内。然而，这个决定仅仅在腐蚀的风险被明显减小的情况下才能作出。

离线操作

用于组合型循环设备的离线冷凝器与上述在线操作存在很大不同，对于离线冷凝器，有时推荐在冷凝器操作时保持真空。图16-18描绘了一种循环设备，其包括冷凝器70、低压(LP)涡轮机72、中压(IP)涡轮机74、高压(HP)涡轮机76和发电机78。由于缺乏蒸汽负荷，不存在导致不可冷凝气体被拖曳到空气去除部分而被去除的扫气过程。因此，不可冷凝气体自由占据整个真空空间。这包括冷凝器70、LP涡轮机72和IP涡轮机74、给水加热器、测量传感器、和所有开放的排放/返回管线，包括辅助性设备到将这个真空空间与外部大气或其他部件分隔开的隔离装置(未标注)。图16中，虚线80示出在满负荷下工作的组合型循环设备的冷凝器真空位置的近似范围；在图17中，示出在减小负荷下的近似范围；而图18中，示出处于离线或待机模式下。将观察到在满负荷条件下真空大部分限制于冷凝器70中，但是在减小负荷情况下正好移动到LP涡轮机72中。在离线模式下，真空包括LP涡轮机72和IP涡轮机74(图18)。由排风机除去的气体量取决于冷凝器压力，该压力是不可冷凝气体分压力和液态冷凝水的分压力之和。在离线之后，液态冷凝水分压力将快速变成在冷凝器70的热阱82中存储的热阱冷凝水的温度下的饱和压力。

对于大部分离线阶段，热阱冷凝水温度将规定水蒸气压力P_WV。这又确定了水蒸汽密度ρ_WV，这可从总的在蒸汽表中列出的比容的导数得出。利用别处讨论的数据和方法，可以查看空气内漏对热阱冷凝水溶解的氧气(DO)的影响。

假设热阱温度为80°F，得出P_WV＝1.03″HgA而ρ_WV＝0.00162lb/ft³。并且排风机具有假设2000ACFM的固定容量(C_P)。在冷凝器壳体空间内，空气密度ρ_a将成为空气内漏比率F_a(SCFM)和标准状态下空气密度ρ_o＝0.0749lb/ft³的函数，由下式给出：

ρ_o＝ρ_oF_a/C_P＝37.5×10^-6F_a                方程28

空气在冷凝器中的分压力利用从方程29给出的理想气体定律推导出的公知关系获得：

P_a＝0.622P_WV(ρ_a/ρ_WV)                     方程29

从方程29，可以由氧气在空气中的百分比确定氧气在冷凝器中的分压力或者：

P_o＝0.21P_a                                 方程30

已知氧气在冷凝器中的分压力，可以利用亨利定律以及在其他温度和压力下氧气的溶度确定DO的程度。图14提供在一个大气压的分压力下氧气(和二氧化碳)溶度的关系，其单位为[摩尔气体/(摩尔水HP_o(大气压)]，有时称作亨利常数H_o。确定PPB中DO平衡浓度的关系变成X_o＝H_oP_o，其中P_o是氧气以大气压为单位的分压力。

表4示出如果使得热阱达到与空气分压力平衡，对于5到50SCFM的空气内漏的结果。这些值比对于在线冷凝器所预计的值高很多，在后者中扫气防止遍及冷凝器存在空气分压力。该结果指出保持不透气的(tight)冷凝器的重要性。

应认识到如果将两个排风机投入使用而将泵送容量增大到4000ACFM，则在表4中最后列中的浓度可以为一半。额外的泵送容量具有成比例的效果。在图14中可以同时查看其他的溶解气体，如二氧化碳。

表4

在离线冷凝器^*中的热阱冷凝水DO

空气内漏(Fa)SCFM	空气密度(ρa)10G3lb/ft3	比率ρWV/ρa	空气分压力(Pa)″HgA	冷凝器压力(PT)″HgA	氧气分压力(Po)大气压	DOPPB
							5	0.187	8.66	0.0745	1.104	0.00052	12
10	0.375	4.32	0.1480	1.178	0.00104	23
							25	0.936	1.73	0.3700	1.400	0.00261	58
50	1.873	0.86	0.7450	1.772	0.00523	117

^*条件：80°F；ρ_WV＝0.00162lb/ft³；P_WV＝1.03″HgA；排风机容量C_P＝2000 ACFM

对于这种离线真空问题提出的解决方案示于图19中，其中可以看出，组合型循环设备的冷凝器200大致由机罩202、在冷凝器200两端处的水箱204和206、冷水入口208和通气管线210构成。水箱204被示出被局部切除，以观察保持水管路的管板212。为了方便起见，标出空气去除部分(ARS)的管路214。假设在冷凝器200中保持一定的流量，空气将优先在管路214周围汇集。如果不能消除的话，通过在ARS管路214上选择性冷却，可以使得空气内漏到冷凝器200中的损害最小。这可以利用冷水进入管路216来实现，该管路216终止于具有护罩218的水箱204的内部，该管路216可以利用液压马达220远离管板212收缩或与管板212接触，液压马达连接到进入管路216上，该进入管路216可以配装有柔性部分222，如图19所示。当护罩218延伸到与管板212接触时，可以允许冷水仅通过ARS管路214进入冷凝器200，并因此，解决了(account for)在冷凝器离线时已经渗漏到其中的任何空气。这是可以实现的，是因为允许较低流量的蒸汽进入IP涡轮机74(图18)中，从而将IP涡轮机74、LP涡轮机80和冷凝器70(或图19中的冷凝器200)中的内漏空气扫除。然后，从管路214(图19)收集被污染的冷凝水去除了DO。

对图19中的冷凝器可替换的是，操纵者可以将单独的水箱和管束(如参照图19所描述的)设置在冷凝水收集室142(图21)之上，并在组合型循环设备离线工作过程中，只允许冷却水通过这个管束流过。冷凝水可以被收集在冷凝水收集室142中，并被送去储存或者送到在线冷凝器中，以用来与入口蒸汽一同喷洒，以便再次蒸发冷凝的气体。再者，引入IP涡轮机74(或在另一方便位置处)的低流量蒸汽对任何内漏空气提供驱动力，以通过流过它的水对管束扫气。

实际冷凝器设计

图20中示出了比早些时候示出的更典型的管束结构。冷凝器90包含六个单独的从属部分92-100，它们中的一个，部分100处于ARS护罩102内，该护罩102通过空气去除管线104连接到泵或其他吸取源上。沿着内边缘具有高的唇部的四个水平托盘106-112用于从上面的管束捕获冷凝水，使其转向到流向管束的外边缘，在此使得冷凝水下落到热阱114，以备收集、存储和再使用。托盘106-112的目的是防止下面的管路由过量的冷凝水淹没，这会妨碍蒸汽流到这些管路，导致热阱过冷。中心空腔116和沿着托盘中间开口的目的是为空气提供一条路径，以到达ARS护罩102的底部，以便将其除去。内部升高的唇部防止冷凝器从托盘流入中心空腔内的空气流路径中。涡轮机排出的蒸汽从上面围绕管束、从包括上到下的所有侧面进入，如一系列箭头所表示的。

图21(使用与图20中相同数量的管束、热阱、托盘和ARS)绘出了在具有较大滞留区116的高空气内漏情况下，在管束之内流动的蒸汽。每个从属部分中受影响的区域标记有S。由于从冷凝器中去除的管路的百分比大约为20％，过背压(EBP)应为大约0.5″HgA(见表2)。在这种冷凝器结构中，通过S区域下落的被污染的冷凝水将被氧合，并在具有高DO的情况下掉落到托盘上，快速进入热阱114，而不再生。所有托盘将被污染，并且来自它们的大量的冷凝水流在掉落到热阱114的过程中不会被完全再加热。

同样，图21中示出图20的结构的改进，以防止相当大量的这种被污染的冷凝水与其他冷凝水混合，并最终进入到热阱114中。优选地被穿孔以允许蒸汽流动的挡板118和120定位在部分90和92中的S区域之上的管路之间，以使来自S区域之上的管路的冷凝水转向，而通过滞留区116向下穿行。隔堰122-128分别放置在每个托盘106-112中，平行于管束，处于任意的被预计的滞留区116边界处，以防止在滞留区116中产生或穿过滞留区116的冷凝水流向每个托盘的外部。通过去除每个托盘上的内部高唇部并在托盘开口之下附加浅的漏斗形水槽或排水槽130和132，被污染的过冷冷凝水可以被收集并经由阀门136-140转向，或是通过管路或是通过下部托盘引导到两侧上的管束外侧(在图21中仅示出一个)，而到达收集室142。另外，如果没有被污染的话，这种冷凝水可以直接转向到热阱114。位于热阱区域内的收集室142的目的是经由线路144将被污染的冷凝水再循环到冷凝器的顶部，在此利用泵143经喷头146和148将该冷凝水喷洒到蒸汽环境中，以用于再加热和去除溶解的气体的目的。

最终，优选被穿孔的挡板150和152如同在顶部两个部分内安装的那些挡板一样被安装在部分98的上中部位置处，以便来自部分98的S区域的被污染的冷凝水可以汇集并由管束98之下的水槽和管道结构134来收集，从而将被污染的冷凝水转移到收集室142，或若没有被污染则直接转移到热阱。

可以对在每条被污染冷凝水的路径内进行DO测量，以便按需要触发或解除除气循环。如果空气内漏足够低，并且不存在管束的S区域，那么冷凝水蒸汽可以通过自动或手动控制直接连接到热阱。正好在ARS之下的上部收集回路通常具有一些DO，这是因为即使非常少的空气内漏也会聚集在这个位置，导致一定量的过冷和不可冷凝气体分压力。

在设备具有低空气内漏史的情况下，可以设计更简单的收集策略。过冷可以限制于仅在ARS之内的管路。由于ARS用护罩封闭，因此不存在从上面区域掉落冷凝水的污染问题，仅需要收集水槽或排水槽即可。用较小的泵将被污染的冷凝水传送到喷头就足够了。

其他DO源(空气绑定(binding))

另一种主要的DO源存在于很多冷凝器中，并甚至以非常低的空气内漏值存在。图22示出于图20所示的相同的管束结构，但是为了清楚起见是一个不同角度的透视图。在此，蒸汽从包括沿着冷凝水托盘106-112和各部分之间的开口空间的那些侧面在内的所有侧面进入管束部分90-98。进入的蒸汽是涡轮机排出的蒸汽，具有大于5000/1的水蒸气对空气质量比，因此，为高度可冷凝的。随着这股蒸汽沿着托盘，例如托盘106穿行，它在管路附近冷凝，速度降低，但是它的质量比没有变化。随着蒸汽沿着这些内部部分进入管束部分，边界蒸汽在它穿过的每一层管路被去除，从而质量比减小。这是与针对基本模型所描述的相同的扫气过程。如此，被夹带的空气深深汇集在不存在ARS的管束部分内。这导致空气绑定(AB)区域，在图22中标注为AB，并施加到处于ARS之内的管束之外的所有管束部分上。

空气绑定区域AB与前面描述的滞留区区别不大，除了被俘获的空气没有由排风机去除之外。这些空气绑定区域的结局包括：这些区域随着时间尺寸增大，由被夹带的空气过冷，空气和水蒸气压力增大到等于周围蒸汽的压力，并且通过AB区域掉落的冷凝水被充气。如果AB区域靠近通向热阱的托盘或液态冷凝水路径，则被污染的冷凝水进入这一蒸汽中，污染热阱。

如同滞留区一样，AB区域的另一特征是它们减小冷凝表面积，带来工作冷凝器表面积损失和冷凝器性能下降的后果。冷凝器的净传热系数下降。

AB区域的尺寸增大到它们到达管束部分的“弱内部边缘”，并很可能坍塌，或几乎如此，在这种情况下，空气被释放到ARS流动路径中，在从冷凝器经由ARS护罩102去除的空气流中造成脉动，如同已经由Rheo Vac^多传感器探针RVMSP仪器所测量到的那样。

为了消除或使AB区域最小，必须充分阻断在管束部分之间流动的蒸汽。图23示出如何实现这个的。要限制进入管束上部内的较大开口的蒸汽，该开口是将通风管线104连接到ARS护罩102上所必须的，示出了用于这个目的的一个屏障160，该屏障延伸过管束的长度。高度位置可以改变，但是足以防止空气从这个接近通风管线104的暴露侧驻留于管束部分92和93内。蒸汽流屏障162-168沿着冷凝器的长度分别安装在冷凝水托盘106-112之上和之下的外边缘管束附近。便利地，液体屏障或俘获器170-176可以分别放置在托盘106-112的冷凝水一侧，以密封并俘获蒸汽沿着托盘的自由流动，但是允许托盘的冷凝水排出。可以采用其他利用从冷凝器的热端流到循环水入口端的蒸汽流的结构，这种蒸汽流动是由于混合动力学实现的，这也有助于防止出现AB区域。从托盘的外唇部到屏障位置的距离可以变化，以便通过分析和测试来确定。

在前面章节中描述的去除AB区域并在高空气内漏情况下防止DO进入热阱的特征可以与在此针对新的冷凝器结构所描述的完全不同。可以预期到冷凝器可以设计成将DO降低到3PPB或更好。

净化的效果

模型预测和前面的讨论使得用惰性气体净化的主题可以在完善的工程基础上提出。小空气内漏情况下具有高DO的冷凝器非常易于在管束从属部分内存在空气绑定区域。这些部分是稍微稳定但脉动的区域，并存在冷凝器压力饱和程度之下的低空气内漏。N₂气在冷凝器中非常有利的位置处引入将导致存储空气平均量稀释，由此氧气浓度被稀释，氧气压力降低并且减小DO量。这将在不增加冷凝器背压和设备加热率情况下实现。所有具有高DO和低空气内漏的冷凝器应该评估空气绑定区域，以较小腐蚀和化学处理。RVMSP仪器可用于识别这种状态。

虽然本发明已经参照优选实施例加以描述，但是本领域技术人员将理解到在不背离本发明的范围前提下，可以作出各种变形，并且可以用等价物替代本发明的元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的前提下，可以对本发明的教导作出很多改进，以适应特殊情况或材料。因此，意图在于本发明不局限于在此作为实施本发明的最佳形式而公开的特定实施例，而是本发明将包括所有落入所附权利要求书范围内的实施例。在本申请中，所有的单位为美国制式(即，英镑、英尺、°F)，且所有量值和百分比都是重量上的，除非特别指出。而且，在此参照的所有引用文献特别地合并于此作为参考。

Claims (106)

1.一种如下类型的冷凝器，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，用来去除热量，且该冷凝器在工作过程中具有一个较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，使得所述空气由所述过冷的冷凝水部分吸收，并且，排放系统设置在所述滞留空气区，以促进进入其中的任何空气被平衡除去，改进在于该冷凝器包括：

(a)设置在所述滞留空气区之下的排水槽，用于收集来自所述滞留空气区的过冷的冷凝水；

(b)配装有泵机构的管道，用于将所述排水槽中收集到的过冷冷凝水传送到所述蒸汽入口；以及

(c)用于喷射所述被传送的冷凝水的喷射器，用于使该冷凝水与进入所述冷凝器的蒸汽相接触，

由此，所述被喷射的冷凝水被所述蒸汽加热，用来驱除在所述被喷射的冷凝水中溶解的氧气。

2.如权利要求1所述的冷凝器，其中，所述排放系统包括设置在所述滞留空气区之上的护罩、设置在所述冷凝器外侧的空气去除泵、以及连接所述护罩和所述泵的通气管路。

3.如权利要求1所述的冷凝器，其在所述滞留空气区域配装有温度传感器阵列，以确定滞留空气区域。

4.如权利要求3所述的冷凝器，其中，所述阵列为X形式。

5.如权利要求1所述的冷凝器，其在所述滞留空气区域配装有温度传感器阵列，用于确定滞留空气区域。

6.如权利要求5所述的冷凝器，其中，所述阵列为X形式。

7.如权利要求5所述的冷凝器，其中，所述阵列在一条直线上。

8.如权利要求1所述的冷凝器，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热通过滞留区落下或在滞留区产生的冷凝水，以便从所述冷凝水中去除溶解的气体。

9.如权利要求8所述的冷凝器，其中，所述蒸汽也被引导而向上流向所述滞留区。

10.如权利要求1所述的冷凝器，其中，成形的顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

11.如权利要求10所述的冷凝器，其中，落在所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

12.如权利要求10所述的冷凝器，其中，所述顶板被穿孔或开有百页，以允许蒸汽穿过。

13.在一种如下类型的冷凝器中，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，用来去除热量，该冷凝器在工作过程中还具有一个较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，使得所述空气由所述过冷的冷凝水部分吸收，并且，并在所述滞留空气区具有空气去除部分，该部分包括少量的所述水的管路、顶部护罩、以及从该处到所述冷凝器外侧的通气管线，改进在于该冷凝器包括：

位于所述空气去除部分的所述通气管线出口处的温度传感器，用来确定在所述滞留空气区域处的一个或多个冷凝器空气内漏量或过冷量。

14.如权利要求13所述的冷凝器，其中，通气管线具有在所述护罩处的近端以及所述冷凝器外侧的远端，所述通气管线配装有吸取装置，该吸取装置在所述通气管线远端处产生较低的压力。

15.如权利要求14所述的冷凝器，其中，在温度传感器指示在所述通气管线近端处存在大于约6°F过冷之后，所述吸取装置被额外触发。

16.如权利要求15所述的冷凝器，其中，约6°F过冷是通过测量在通气管线远端处的温度和相对饱和度来加以确定的。

17.如权利要求13所述的冷凝器，其中，在所述通气管线近端处的水蒸气质量对空气质量流比或水蒸气质量对空气质量密度比约为3或更小之后，所述吸取装置被额外启动。

18.如权利要求17所述的冷凝器，其中，所述比是在所述通气管线远端进行测量的。

19.如权利要求14所述的冷凝器，其中，所述吸取装置为泵或喷射器。

20.如权利要求14所述的冷凝器，其中，该冷凝器在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，用于进行测定。

21.如权利要求20所述的冷凝器，其中，所述阵列为X形式。

22.如权利要求16所述的冷凝器，其中，该冷凝器在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，用以进行测定。

23.如权利要求22所述的冷凝器，其中，所述阵列为X形式。

24.如权利要求14所述的冷凝器，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区域之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

25.如权利要求24所述的冷凝器，其中，所述蒸汽还被引导成向上流动入所述滞留区内。

26.如权利要求13所述的冷凝器，其中，一顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

27.如权利要求26所述的冷凝器，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

28.如权利要求14所述的冷凝器，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热通过滞留区落下或在滞留区产生的冷凝水，以便从所述冷凝水中去除溶解的气体。

29.如权利要求28所述的冷凝器，其中，所述蒸汽还被引导成向上朝所述滞留区流动。

30.如权利要求14所述的冷凝器，其中，一顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

31.如权利要求30所述的冷凝器，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

32.如权利要求30所述的冷凝器，其中，所述顶板被穿孔或开百页，以允许蒸汽穿过。

33.一种操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，以便去除热量，该冷凝器在工作过程中还具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内或穿过所述空气区域的冷凝水变得过冷，使得所述空气被部分吸收，用于减少在所述过冷的冷凝水中的溶解氧气(DO)含量的改进包括以下步骤：

(a)将排水槽放置在所述滞留空气区域之下，用于收集来自所述滞留空气区域的过冷的冷凝水；

(b)将所述排水槽内收集的过冷的冷凝水传送到所述蒸汽入口；

(c)将所述被传送的冷凝水用喷射器喷射，以接触进入所述冷凝器的蒸汽，

由此，所述被喷射的冷凝水由所述蒸汽加热，用来驱除所述被喷射的冷凝水中溶解的氧气。

34.如权利要求33所述的方法，还包括以下步骤：

(d)在所述滞留空气区域处设置一个排放系统，用于均衡地去除滞留空气区域的内含物。

35.如权利要求34所述的方法，其中，所述排放系统包括：设置在所述滞留空气区域之上的护罩、设置在所述冷凝器外侧的泵、以及连接所述护罩和所述泵的通气管线。

36.如权利要求33所述的方法，还包括以下步骤：

(e)将所述冷凝器在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，以确定滞留空气区域。

37.如权利要求36所述的方法，其中，所述阵列为X形式。

38.如权利要求36所述的方法，其中，所述阵列为直线形式。

39.如权利要求34所述的方法，还包括以下步骤：

(e)将所述冷凝器在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，以确定滞留空气区域。

40.如权利要求39所述的方法，其中，所述阵列为X形式。

41.如权利要求33所述的方法，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

42.如权利要求41所述的方法，其中，所述蒸汽还被引导成向上流入所述滞留区。

43.如权利要求33所述的方法，其中，一顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

44.如权利要求43所述的方法，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

45.如权利要求43所述的方法，其中，所述顶板被穿孔或开有百页，以允许蒸汽通过。

46.一种操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，以便去除热量，该冷凝器在工作过程中还具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，改进包括以下步骤：

在所述滞留空气区域处设置一温度传感器，用于确定在所述滞留空气区域处一项或多项冷凝器空气内漏或过冷量。

47.如权利要求46所述的方法，其中，所述冷凝器配装有通气管线，该通气管线在所述滞留空气区域处或滞留空气区域内具有近端，并在所述冷凝器外侧具有远端，所述通气管线配装有吸取装置，该吸取装置在所述通气管线远端处产生较低压力，并还在所述通气管线近端处配装有温度传感器。

48.如权利要求47所述的方法，其中，在温度传感器指示在所述通气管线近端处存在大于约6°F的过冷空气之后，所述吸取装置额外被触发。

49.如权利要求47所述的方法，其中，在所述通气管线近端处的水蒸气质量对空气质量流量比或相应的密度比约为3或更小之后，所述吸取装置被额外触发。

50.如权利要求49所述的方法，其中，所述比是在所述通气管线远端测量的。

51.如权利要求49所述的方法，其中，护罩设置在所述空气滞留区域之上，并且所述吸取装置为泵或喷射器。

52.如权利要求46所述的方法，其中，该冷凝器还在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，以确定滞留空气区域。

53.如权利要求52所述的方法，其中，所述阵列为X形式。

54.如权利要求47所述的方法，其中，该冷凝器还在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，以确定滞留空气区域。

55.如权利要求54所述的方法，其中，所述阵列为X形式。

56.如权利要求51所述的方法，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

57.如权利要求56所述的方法，其中，所述蒸汽还被引导成向上流入所述滞留区内。

58.如权利要求46所述的方法，其中，一成形顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

59.如权利要求58所述的方法，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

60.如权利要求47所述的方法，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

61.如权利要求60所述的方法，其中，所述蒸汽还被引导成向上朝所述滞留区流动。

62.如权利要求49所述的方法，其中，一成形顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

63.如权利要求62所述的方法，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

64.如权利要求63所述的方法，其中，所述顶板被穿孔或开有百页，以允许蒸汽穿过。

65.一种操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，以便去除热量，该冷凝器在工作过程中还具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被部分吸收，改进包括以下步骤：

(a)将所述冷凝器配装有通气管线，该通气管线具有在所述滞留空气区域处或所述滞留空气区域内的近端，以及所述冷凝器外侧的远端；

(b)通过在远端监控被去除的气体的相对饱和度和温度或者通过监控所述近端温度确定在所述滞留空气区域处的过冷量；以及

(c)响应于在通气管线近端处存在100％的相对饱和度，初始化对抗空气内漏的程序，其中空气内漏由所述近端过冷所指示。

66.如权利要求65所述的方法，其中，所述通气管线配装有吸取装置，该吸取装置在所述通气管线远端处产生较低压力，并且所述吸取装置越来越多或越来越少地被触发，以促使均衡地去除所述滞留空气区域的内含物。

67.如权利要求66所述的方法，其中，在所述冷凝器中设置一排放系统，该排放系统包括设置在所述滞留空气区域之上的护罩、设置在所述冷凝器外侧的泵、以及连接所述护罩和所述泵的所述通气管线。

68.如权利要求67所述的方法，其中，所述吸取装置是喷射器。

69.如权利要求65所述的方法，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

70.如权利要求69所述的方法，其中，所述蒸汽还被引导成向上流入所述滞留区。

71.如权利要求65所述的方法，其中，一成形顶板设置在所述滞留区之上，以防止冷凝水掉落到所述滞留区内。

72.如权利要求71所述的方法，其中，掉落到所述顶板上的所述冷凝水被转向到所述热阱，而不穿过所述滞留区。

73.如权利要求71所述的方法，其中，蒸汽导引系统在所述冷凝器中取向为引导蒸汽自所述滞留区之下流动，用于再加热落下的冷凝水，以便从所述落下的冷凝水中去除溶解的气体。

74.如权利要求73所述的方法，其中，所述顶板被穿孔或开有百页，以允许蒸汽穿过。

75.一种用来改进第一冷凝器以减少溶解的氧气(DO)造成的腐蚀的方法，其中，所述第一冷凝器为如下类型，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，用来去除热量，并且在工作过程中所述冷凝器具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且在所述空气区域或穿过所述空气区域的冷凝水变成过冷，使得所述空气被部分吸收，用于减少所述过冷的冷凝水内溶解的氧气(DO)含量的改进在于包括如下步骤：

(a)去除位于所述第一冷凝器中的所述滞留区之内的水管路，以留出一空腔；

(b)将所述被去除的水管路放置在所述第二冷凝器中；

(c)使所述第一冷凝器中所述滞留区空腔内的蒸汽/空气混合物内含物穿行到所述第二冷凝器，用于去除热量并形成第二滞留区，该第二滞留区具有富含DO的第二冷凝水；

(d)将所述第二冷凝水用喷射器喷射，以便与进入所述第一冷凝器的蒸汽接触，来降低它的DO含量。

76.如权利要求75所述的方法，其中，步骤(d)用将所述第二冷凝水穿行到除气系统中以对它除气来替换。

77.如权利要求75所述的方法，还包括以下步骤：

(e)将所述第二冷凝器在所述滞留空气区域处配装有一列温度传感器，以确定滞留空气区域，或用于确定空气内漏。

78.如权利要求77所述的方法，其中，所述阵列为X形式。

79.如权利要求77所述的方法，其中，所述阵列为直线形式。

80.在如下类型的冷凝器中，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且在所述空气区域内的冷凝水变得过冷，使得所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，并且该冷凝器配装有空气去除部分，该空气去除部分设置在所述滞留空气区域内或所述滞留空气区域附近，改进在于该冷凝器包括：

(a)隔堰，其设置于每个冷凝水托盘内，在大约所述滞留空气区域的沿远离滞留空气区域向外方向的外边界处，用来防止所述滞留空气区域中的所述冷凝水托盘内的过冷冷凝水离开所述滞留空气区域；

(b)排水槽，其放置在所述滞留空气区域内设置的每个冷凝水托盘之下，用于使所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘内的流出所述冷凝水托盘的过冷冷凝水转向，以备收集；

(c)挡板，其通过所述滞留空气区域之上的每个管束部分放置，以防止冷凝水穿行到所述驻留空气区域中；以及

(d)挡板，其通过所述滞留空气区域之下的每个管束部分放置，用来将冷凝水转向到收集排水槽，该排水槽位于所述滞留空气区域之下，以便收集所述过冷的冷凝水。

81.如权利要求80所述的冷凝水，其中，在所述排水槽内的所述被转向的过冷冷凝水喷洒到所述入口蒸汽中，以用来再次蒸发溶解的气体。

82.如权利要求80所述的冷凝水，其中，所述挡板被穿孔。

83.在如下类型的冷凝器中，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且在所述空气区域内的冷凝水变得过冷，使得所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，并且空气去除部分(ARS)设置在所述滞留空气区域内或所述滞留空气区域附近，并具有连接到外部空气去除装置上的通气管线，该通气管线在水的管束之间的间隙内向上或水平延伸，用于阻止空气绑定在所述水的管束之内的改进包括：

(a)屏障，其放置在所述空气去除部分通气管线周围的深度处且在管束之间，以放置进入的蒸汽深深流入所述水管束之间的所述间隙内；以及

(b)蒸汽流屏障，其设置在所述冷凝水托盘的外边缘和内边缘之间的一定深度处，并向上和向下从所述冷凝水托盘延伸到所述水管束，冷凝水在所述冷凝水托盘内的流动不会被所述蒸汽流屏障阻碍。

84.如权利要求83所述的冷凝器，还包括：

(c)小轮廓液体屏障，其从所述冷凝水托盘向上同时从所述蒸汽流屏障向外放置，以形成液体俘获器，进一步限制蒸汽从所述水管束外侧向内流到所述冷凝水托盘附近，冷凝水在所述冷凝水托盘上的向外流动不会被所述液体俘获器限制。

85.如权利要求83所述的冷凝器，还包括：

(d)隔堰，其设置在每个冷凝水托盘内、在大约所述滞留空气区域的外边界处，用来防止所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘内的过冷冷凝水沿远离所述滞留区的向外方向远离所述滞留空气区域；以及

(e)排水槽，其位于所述滞留空气区域内设置的每个冷凝水托盘之下，用于收集来自所述滞留空气区域内的所述冷凝水托盘的过冷冷凝水；以及

(f)挡板，其通过所述滞留空气区域之上的每个管束放置，以防止冷凝水穿行到所述滞留空气区域中。

86.如权利要求85所述的冷凝器，其中，在所述排水槽中的所述被转向的过冷冷凝水喷洒到所述入口蒸汽中，以用来再次蒸发溶解的气体。

87.如权利要求85所述的冷凝器，其中，所述挡板被穿孔。

88.一种用来操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，多个水的管束部分、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，并具有连接到空气去除装置的空气去除通气管线，改进包括以下步骤：

(a)在每个冷凝水托盘内在大约所述滞留空气区域外边界处放置隔堰，用来防止所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘内的过冷的冷凝水沿着远离所述滞留区的向外方向离开所述滞留空气区域；以及

(b)将排水槽放置在设置于所述滞留空气区域之内的每个冷凝水托盘之下，用于收集来自所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘的过冷冷凝水；

(c)通过所述滞留空气区域之上的每个管束放置挡板，以防止冷凝水穿行到所述滞留空气区域内；以及

(d)通过每个所述滞留区之下的每个管束放置挡板，用于将任何过冷的冷凝水转向到水槽，该水槽放置在所述滞留区之下，用于收集和处理所述过冷的冷凝水。

89.如权利要求88所述的方法，其中，在所述排水槽中的所述被转向的过冷冷凝水被喷洒到所述入口蒸汽中，用于再次蒸发被溶解的气体。

90.如权利要求88所述的方法，其中，所述挡板被穿孔。

91.一种用来操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束部分、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，且空气去除部分(ARS)设置在所述滞留空气区域内或所述滞留空气区域附近，并具有连接到外部空气去除装置上的通气管线，该通气管线在水的管束之间的间隙内向上或水平延伸，用于阻止空气绑定在所述水的管束之内的改进包括：

(a)将屏障放置在所述空气去除部分通气管线周围的深度处且在管束之间，以放置进入的蒸汽深深流入所述水管束之间的所述间隙内；以及

(b)将蒸汽流屏障设置在所述冷凝水托盘的外边缘和内边缘之间的一定深度处，并向上和向下从所述冷凝水托盘延伸到所述水管束，冷凝水在所述冷凝水托盘内的流动不会被所述蒸汽流屏障阻碍。

92.如权利要求91所述的方法，还包括：

(c)放置小轮廓液体屏障，其从所述冷凝水托盘向上同时从所述蒸汽流屏障向外放置，以形成液体俘获器，进一步限制蒸汽从所述水管束外侧向内流到所述冷凝水托盘附近，冷凝水在所述冷凝水托盘上的向外流动不会被所述液体俘获器限制。

93.如权利要求91所述的方法，还包括：

(d)将隔堰设置在每个冷凝水托盘内、在大约所述滞留空气区域的外边界处，用来防止所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘内的过冷冷凝水沿远离所述滞留区的向外方向远离所述滞留空气区域；以及

(e)排水槽，其位于所述滞留空气区域内设置的每个冷凝水托盘之下，用于转向所述滞留空气区域内所述冷凝器托盘中的流出所述冷凝器托盘的过冷冷凝水，以备收集；

(f)挡板，其通过在所述滞留空气区域之上和之下的每个管束放置，以防止冷凝水穿行到所述滞留空气区域中；以及

(g)通过所述滞留区之下的每个管束部分放置挡板，用于将任何过冷的冷凝水转向到收集水槽，该水槽放置在所述滞留区之下，用于收集所述过冷的冷凝水。

94.如权利要求92所述的方法，还包括：

(d)将隔堰设置在每个冷凝水托盘内、在大约所述滞留空气区域的外边界处，用来防止所述滞留空气区域中所述冷凝水托盘内的过冷冷凝水沿远离所述滞留区的向外方向远离所述滞留空气区域；以及

(e)将排水槽置于所述滞留空气区域内设置的每个冷凝水托盘之下，用于转向所述滞留空气区域内所述冷凝器托盘中的流出所述冷凝器托盘的过冷冷凝水，以备收集；

(f)通过在所述滞留空气区域之上的每个管束放置挡板，以防止冷凝水穿行到所述滞留空气区域中；以及

(g)通过所述滞留区之下的每个管束部分放置挡板，用于将任何过冷的冷凝水转向到收集水槽，该水槽放置在所述滞留区之下，用于收集所述过冷的冷凝水。

95.如权利要求94所述的方法，其中，在所述排水槽内的所述被转向的冷凝水被喷洒到所述入口蒸汽中，用于再次蒸发溶解的气体。

96.如权利要求94所述的方法，其中，所述挡板被穿孔。

97.如权利要求94所述的方法，其中，该冷凝器配装有空气去除部分，该空气去除部分设置在所述滞留空气区域之内或附近。

98.在一种用于操纵组合型循环发电设备的方法中，其中一个或多个涡轮机将蒸汽供给到如下类型的冷凝器中，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，用来去除热量，其中，对于离线操作，涡轮机功率下降，并且在所述涡轮机和所述冷凝器的至少一个内保持真空，对于离线操作的改进在于包括：

(a)使蒸汽流穿行到所述涡轮机之一内，该蒸汽流经由所述蒸汽入口进入所述冷凝器；

(b)通过有限数量的选定的水管路建立冷却水流；以及

(c)将护罩设置在所述选定的水管路之上或附近，并且将所述护罩连接到通气管线，该通气管线终止于带有空气去除泵的所述冷凝器外侧，

由此，所述蒸汽流将泄漏到一个或多个所述涡轮机或所述冷凝器中的空气涌到所述选定的水管路，以便形成富含溶解氧气(DO)的冷凝水，以备收集或经由所述通气管线去除空气。

99.如权利要求98所述的方法，其中，所述组合型发电设备在与所述冷凝器蒸汽连接装置中具有高压涡轮机、中压涡轮机、和低压涡轮机，其中允许所述蒸汽流进入所述中压涡轮机中。

100.如权利要求99所述的方法，其中，所述冷凝器为如下类型的冷凝器，其具有壳体，壳体具有一端部，在壳体内部设置水管束，水管束由设置在所述冷凝器的所述端部处的水箱供给，并且由设置在所述水箱附近的管板固定，蒸汽入口，其用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，所述冷凝器还具有空气去除部分，以及与所述空气去除部分和空气去除泵连接的通气管线，其中空气去除泵连接到所述通气管线上，还包括：

(a)从所述水箱的外侧向所述水箱的内部延伸一可伸缩的冷水入口管道，所述入口管道由一护罩终止于所述水箱内部，该护罩尺寸定为覆盖设置于所述空气去除部分内或附近的所述选定的水管路；以及

(b)将一驱动器附着到所述可伸缩冷水入口管道上，用于移动所述护罩而使之于所述管板接触，以允许从所述冷水入口管道向所述选定的水管路内供给冷水流，其中该选定的水管路设置在所述空气去除部分内或空气去除部分附近。

101.一种用来操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束部分、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，且具有连接到空气去除装置上的空气去除通气管线，改进之处包括：

将活性的或惰性的非腐蚀气体注入所述冷凝器中，以稀释泄漏到所述冷凝器中的空气的平均值。

102.一种用来操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束部分、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，并且具有空气去除通气管线，该通气管线在所述滞留区内或滞留区附近具有入口，并连接到一空气去除装置上，改进之处包括：

利用冷凝器饱和温度和在通气管线入口处的气体温度之间的温差，建立对过冷的测量，该测量可以在确定空气内漏量过程中使用。

103.一种用来操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，在壳体内部设置多个水的管束部分、设置在至少一些所述水的管束之下的间隔开的冷凝水托盘、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述壳体内部流动而接触所述管束，用来去除热量，并且在工作过程中该冷凝器具有高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏优先被收集，并且所述空气区域内的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被所述过冷的冷凝水部分吸收，且具有连接到空气去除装置上的空气去除通气管线，改进之处包括：

利用下面中的一项或多项：(a)测量到的大约6°F的过冷，或(b)滞留区的蒸汽质量对空气质量的比

大于3，用于开始对空气内漏进行调查的目的。

104.一种用于操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置热交换管束、工艺流体蒸汽入口，用于使工艺流体蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，以便去除热量，并且该冷凝器在工作过程中具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏被优先收集，且在所述空气区域内的冷凝水变得过冷，改进之处在于包括如下步骤：

将温度传感器设置在所述滞留空气区域处，以用来测定在所述滞留空气区域处的冷凝器空气内漏或过冷量中的一项或多项。

105.如权利要求104所述的方法，其中，水流过所述热交换管路。

105.一种用于操纵如下类型的冷凝器的方法，该冷凝器具有壳体，壳体内部设置热交换管束、工艺流体蒸汽入口，用于使工艺流体蒸汽在所述壳体内部流动而与所述管束接触，以便去除热量，并且该冷凝器在工作过程中具有较高空气浓度的滞留区，其中，任何空气内漏被优先收集，且在所述空气区域内或穿过所述空气区域的冷凝水变得过冷，以允许所述空气被部分吸收，用于减少所述过冷冷凝水中溶解的氧气(DO)含量的改进在于包括如下步骤

(a)将排水槽放置在所述滞留空气区域之下，用来收集来自所述滞留空气区域的过冷冷凝水；

(b)将所述排水槽内收集的过冷冷凝水传送到所述工艺流体蒸汽入口；

(c)将所述被传送的冷凝水用喷射器喷射，以便与进入所述冷凝器的工艺流体蒸汽相接触，

由此，所述被喷射的冷凝水由所述工艺流体蒸汽加热，以便驱除所述被喷射的冷凝水中溶解的氧气。

Images