CN86101998A - 双液循环热力机中排除共发加工蒸气中的非冷凝性气体的方法与装置 - Google Patents

Abstract

从郑氏循环系统共发加工蒸气中自动排除非冷凝性气体的装置。

Description

此项发明系从加工蒸气中排除非冷凝性气体的装置，尤其适用于双液郑氏循环热力机生产的加工蒸气。

双液热力机的说明已载于美国专利编号3，978，661、4，128，994和4，248，039。该双液热力机的最佳参数选择和控制流路则载于美国专利编号4，297，841、4，417，438和4，393，649。此项装置发明系用于排除郑氏循环机运行时生产的加工蒸气内含有的各种非冷凝性气体。

常见的一般锅炉装置都是用闭路系统。无需另外加添什么水。这是因为水从蒸发到冷凝的循环使用过程中，损耗极少。这些锅炉的闭路性质却在加工水中积聚下许多杂质。这些杂质固体的或气体的，对于锅炉装置产生两种明显的效果。对非冷凝性（在锅炉装置运行的温度和压力条件下）和非腐蚀性的气体，如氮，积聚的杂质将降低锅炉装置的热交换器的热交换系数。非冷凝性腐蚀性气体，如氧和二氧化碳，则侵蚀锅炉的金属部件，而且改变装置系统的热力特性。

使用郑氏循环的双液热力机属于非闭路系统;它需用非冷凝性液料作为第二种热力工作流体。非冷凝性气体被排出到大气中，因而不致积聚于热力机中。但使用郑氏循环的双液热力机所生产的加工蒸气不得含有非冷凝性气体或其他杂质，因为使用共发蒸气的用户对于热交换系数的降低和金属部件的侵蚀的担心，与一般常用锅炉的用户的担心是一样的。

因此，把非冷凝性气体    ，用于双液热力机的锅炉并不能解决问题。需用时，加工蒸气便由储水汽包中排放出来。锅炉工业界早已认识到非冷凝性气体的密度通常低于水蒸气，它积聚于加工蒸气管道的弯头和弯管处。非冷凝性气体于是用人工方法排除出加工蒸气线道，其方法是把安装在高处的阀门打开，从线道上放出液料，直放到只见有蒸气排出为止。这种人工排除法依赖视力来确定非冷凝性气体是否已全部排出。这种人工排气方法耗费锅炉工的时间与精力甚多。锅炉工必需离开控制室，亲自关闭每一阀门。只有非冷凝性气体全部从加工蒸气排净，蒸气才能安全地输送和分配给最后的消费者使用。

由于郑氏循环共发系统在喷射蒸气的燃气透平中，有混合非冷凝性气体和蒸气的具体作用，自动排放非冷凝性气体出加工蒸气的设想便产生出来了。发明的主体是从加工蒸气中排放上述非冷凝气体的自动装置。装置利用加工蒸气线道（在储水气包中，压力原是均衡的），同蒸气喷射线道之间的压力差，（由于过热的蒸气高速流向燃烧室和喷射蒸气的燃气透平，喷射线道中的压力降低了）。用一小口径的管道联接上述两条线道后，加工蒸气线道上的非冷凝性气体便流向蒸气喷射线道。这一装置较前述的人工排放方法有几个优点;尤其是它可以节省大量时间，把昂贵的能量损耗降到最低，避免了把大量高质量的蒸气排到大气中的浪费现象。

因此发明的目的之一就是要提供一种装置来自动排除加工蒸气中的非冷凝性气体;

发明的另一目的是提供一种装置，使运行时既安全又节省能量;

发明的目的之一也是提供一种装置，使用时节省时间，也节省锅炉工的精力;

发明还有一个目的便是提供一种装置，把加工蒸气中的非冷凝气体在分配前即加以排除，而不影响加工控制系统。该加工系统的作用是调节蒸气向燃烧室的喷射和加工蒸气的分配。

此项发明应用于郑氏循环时，在冷态起动期间，水中的渗入的非冷凝气体即自动从储水汽包和加工蒸气线道中排除出去。很简单，只要在加工蒸气喷射线道之间接上一小口径的管道。压力差即促使积聚在加工蒸气线道中的非冷凝性气体流向蒸气喷射线道。小口径的管道可以防止大量蒸气流量涌过压力梯度。大量的流量会影响到蒸气喷射阀控制系统或加工蒸气控制系统。

图1是郑氏循环系统的一个具体装置的简图。

图2是郑氏循环系统的一个具体装置中的过热部分和储水汽包和蒸发器部分的详图。

起动时，非冷凝性气体已渗入逆向流动热交换器中的蒸气一端。这些气体虽然不致于引起象在蒸气透平机中的问题，但这些气体仍需从郑氏循环系统共发的加工蒸气中消除掉，否则加工蒸气的用户会遇到上面提到的侵蚀和传热不良的问题。这些非冷凝性气体通常被堵在图1所示加工蒸气线道28上的加工蒸气控制阀30的上端。这新的和经改良的装置用来排除郑氏循环系统共发加工蒸气的非冷凝性气体，见图2。储水汽包安装于过热器20和蒸发器12之间，并加以联接。加工蒸气自储水汽包16中抽出，经由加工蒸气线道28，通过加工蒸气控制阀30，然后进入加工蒸气分配管道。打开加工蒸气控制阀分配加工蒸气至用户之前，非冷凝性气体必须从加工蒸气线道28中排除出去。

这一优选装置的发明中，有一条小口径管道，称为自动排气道66，它联接加工蒸气线道28至蒸气喷射线道34。自动排气道66中，有一排气阀72，它是一用手控制的小阀。

排气阀72打开时，非冷凝性气体即从加工蒸气线道28内的加工蒸气中排除出去。非冷凝性气体因压力的差异流经自动排气道66。加工蒸气控制阀30关闭时，加工蒸气线道一排气道三通管68的压力大于蒸气喷射线道一排气道三通管70，因为高速蒸气流要通过三通管70到燃烧室36。一条小口径的管道66联接加工蒸气线道28和蒸气喷射线道34，这时于两条线道的加工控制系统影响不大。自动排气道66内压力差尚不足以产生高速或高流量通过自动排气道66，因而不致影响蒸气喷射线道34或加工蒸气线道28中特有的流体流动。

这一装置并不向大气排气，因而消除了排气的浪费工序。而排气将把高质量的蒸气排除至大气中。

按照以上原理，上述的发明很显然可能作出其他的改动或修改。因此，此处言明，对上述特定装置所作的改变也属于所附的专利权范围之内。

Claims (2)

1、从喷射燃气透平机共发的加工蒸气中排除非冷凝性气体的装置，该机包括：

a)一燃烧室；

b)压气设备，用于把空气压入上述燃烧室；

c)把蒸气输送到上述燃烧完内的设备，上述输送蒸气设备包括一蒸气喷射阀和蒸气喷射线道；

d)把上述空气与蒸气在燃烧室加热的设备，包括燃烧的设备；

e)透平装置，适用于空气、燃烧产物和蒸气的混合状态，以便把混合物的能量变为机械能；

f)逆流式换热器设备至少包括过热器和蒸发器部分，以便把上述透平排出的空气、燃烧产物和蒸气的混合物产生的剩余热能转变为输入的水和蒸气，

上述蒸发器部分包括一储水汽包、一加工蒸气线道、蒸气线道上一个排气点和一个共发阀门，供高压蒸气从上述储水汽包中流出供应加工蒸气，以及

改进的部分，包括：

一小口径管道，一端接于上述排气点，另一端接于蒸气喷射线道，线道是上述引入蒸气设备的一部分。

2、供给由一蒸气喷射的燃气透平共发的加工蒸气的方法，基本上不带非冷凝性气体，上述透平机包括：

a）一燃烧室;

b）压气设备，用于把空气压入上述燃烧室;

c）把蒸气输送到上述燃烧室内的设备，至少包括一蒸气喷射线道;

d）把上述空气与蒸气在燃烧室加热的设备，至少包括燃烧的设备;

e）透平装置，适用于空气、燃烧产物和蒸气的混合状态，以便把混合物的能量变为机械能;

f）逆流式热器设备，至少包括过热器和蒸发器部分，以便把上述透平排出的空气、燃烧产物和蒸气的混合物所产生的剩余热能转变为输入的水和蒸气，

其方法包括：

联接蒸气喷射线道于上述加工蒸气线道排气点上，并

使加工蒸气线道上和储水汽包中的非冷凝性气体利用压力差异从压力高的加工蒸气线道流向蒸气喷射线道，

因此，提供了基本上不带非冷凝性气体的加工蒸气。

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