TW212826B - - Google Patents

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Α6 Β6 2ΐ2Β^δ 五、發明説明（1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明像有鼷用以操作蒸汽發生器之方法，該蒸汽發 生器具有以下組成件串連於工作媒質之流路中：餓給泵、 節約器、蒸發器、水分離器、及至少一超熱器，並具有循 環管線連接至分離器之水出口，及一循琛泵在辑給泵及節 約器之間。 在用於具有上列組成件之蒸汽發生器上之先前已知之 操作方法中，在較高之負載範圍中，依蒸汽溫度來調整供 應至蒸汽發生器中之供應置；及在較低之負載範圔中，依 水分離器中之水高度來調整該供應量，即由改變饋給泵之 轉速或由調整饋給閥之通道面積來達成。為達成依據蒸汽 溫度至依據水高度及反之而行之轉換，一轉換單位設於信 號流路中，分別在蒸汽溫度控制單位或水高度控制單位後 。在第一超熱器之入口處所量得之超熱可用作轉換之標準 (瑞士專利說明書673 697)。純負載控制之轉換 標準亦常使用，例如，饋給泵之放出壓力（瑞士專利說明 軎5 1 7 2 6 6 )。控制單位之轉換並非恒為有利，諸 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 如在轉換期間中，工作媒質之供應至節約器中會發生較之 改變。此乃由於如下事實所引起：在轉換期間中，來自溫 度控制單位之信號及來自水高度控制單位之信號大小並不 相等，且並不必然具有相同之數位符號，此取決於在分離 器中之水高度在轉換期間中係上升或下降，或其實際在何 高度。 本發明之目的在改善用以操作具有在開始處所列之組 成件之蒸汽發生器之方法，俾無需前述方法中之轉換。 81.9.25,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）-3 - A6 B6 2128^8 五、發明説明（2 ) 此目的由申誚專利範圍第1項之待徽逹成。依據此方 法，饋給量基本上依據溫度調整，此在節約器中絶不能降 至一固定之最低流量以下。水分離器中之水离度不受饋給 量之改變之影響，如原先之情形，但由設置於工作媒質之 流動方向中循環泵後方之該閥影逛。如此，免除去先前之 轉換，與甚至較早之方法相較，例如瑞士專利說明軎 571266所述者，並不喪失如瑞士専利說明書 6 7 3 6 9 7所述之成就之巨大優點。通常設置於循琛管 線中水分離器及循環泵之間之一閥無需由節流來控制水离 度，其結果為無蒸汽空虛點會發生於循環水與饋給水混合 之處。如此，無空腔會發生於循環泵中。 以下參考附圖，更詳細說明本發明之一示範實施例。 圖1顯示用以執行本發明所述之方法之蒸汽發生器之 連接圖， 圖2a槪要顯示水分離器，具有若干水高度及所需閥 位置，及有關閥之打開横斷面之％值， 圖2b顯示自分離器之乾至濕操作之轉變圖， 圖2 c顯示在特殊情況中自分離器之濕至乾操作之轉 換圖，及 圔3顯示較之圔1更改之高度控制機構之控制圖。 如顯示於圖1 ,蒸汽發生器包含一節約器1 , 一蒸發 器2, —水分離器3,及一超熱器4,此等沿工作媒質之 流動方向上串連。為饋給該蒸汽發生器，設有一饋給泵5 ，該泵經一饋給管6連接至節約器1之入口，在節約器1 衣紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）-4 一 81.9.25,000 (請先閲讀背面之注意事項再璜寫本頁) .裝_ 訂- 經濟部中央櫺準局R工消費合作社印f Α6 Β6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（3 ) 之入口附近之管6中，設置一量度裝置7,用以量度流進 節約器中之水量。流量計裝置7經信號線8連接至一檢査 點9,該點並經一信號線16連接至一饋給控制單位1 1 之出口，該單位設計成觀察者之狀態控制器，並說明於本 申請者之專利申請軎P. 6425中。餓給控制裝置1 1 經一信號線12接收一溫度量度信號，此信號代表蒸汽溫 度之實際值，並由一量度裝置13在超熱器4之出口處取 出。在量度裝置13之下游，可設置另外超熱器，在蒸汽 供應至消費者（未顯示）之前。量度裝置13亦可設置於 水分離器3及超熱器4之間。頡給控制裝置1 1經一信號 線14接收蒸汽溫度之一設定值，並經一信號線15接收 代表需流過節約器1之工作媒質之最低置之信號。 在負載降低之過程中，當流至節約器1之水量減少至 最低量時（此約為金負載之30%),産生該最低置信號 。檢査點9屬於控制單位1 7,其輸出經一信號線1 8連 接至饋給泵5,此構成饋給控制環路之控制元件。控制單 位17可製成例如一PI控制器。 水分離器3之水出口連接至一循瓌管線20,該管線 在水流之方向上包含一止回閥21及一關斷閥22,前後 設置。管線20在餓給泵5之下游19處放出於餓給管6 中，此放出點19之下游包含一循環泵23及一高度控制 閥24。故此，在以濕分離器操作之期間中，來自分離器 3之水（除饋給水外）亦流過餓給管6中含有循環泵23 及高度控制閥24之區段6’。設有一管線25與管區段 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝· 訂· Λ· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）-5_ 81.9.25,000 經濟部中央標準局貝工消費合作社印* A6 B6 - 五、發明説明（4 ) 6’平行，具有一止回閥26,當蒸汽發生器受巨大負載 時，由饋給泵所輸送之饋給量之一部份流過其中。一注入 水管線由27標示，該管線延伸至超熱器4,或至依已知 方式插於其後之超熱器。 自止回閥21及關斷閥22間之循琿管線20上分支 出一管線30,具有排洩閥31,此管線延伸至蒸汽發生 廠之一餓給水槽（未顯示）。管線3 0亦可延伸至該廠之 凝結器或特別之水槽。 為操作高度控制閥24,設有一高度控制機構33, 此（正如饋給控制裝置1 1)可製成觀察者之一狀態控制 器。高度控制機構3 3經由信號線34接收一量度信號， 此信铖代表分離器3中水高度之實際值。水高度之設定值 經信號線3 5供應至高度控制機構3 3。關斷閥2 2服從 一控制信號，該信號自高度控制機構33經一信號線29 送來，其作用以下更詳細說明之。排洩閥3 1服從一高度 量度信號，該信號取自信號線34,並經信號線32引導 ，其作用亦在以下更詳細說明之。 如顯示於圖2 a,在水分離器3中，顯示五不同之水 高度，即在lm, 3m, 7. 7m,10. 7m及 14. 2m。 7. 7m水高度為蒸汽發生廠正常操作時， 高度控制機構33之設定水高度。lm及3m之水高度涉 及以濕分離器操作轉換至以乾分離器操作，反之亦然，而 10. 7m及14. 2m之水高度則涉及蒸汽發生器之開 始開動階段。在此階段中，大量之水供應至分離器3中， (請先閲讀背面之注意事項再璜寫本頁) 裝· 訂· t 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）-6 - 81.9.25,000 A6 B6 212BS6 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 故當超過10. 7m之記號時，排洩閥31在線32中之 高度量度信號之作用下打開，直至在14. 2m記號處1 〇〇%打開為止，如在圖2 a中在中央由連鑛線B表示。 在lm水高度記號處，閬斷閥22自100%之打開横斷 面移動至0%之蘭閉位置，及當到達3m水高度記號時， 自0%打開至100%,如由圖2a之二水平線C所示。 高度控制機構24在1m及3m水高度時之閥移動在圆2 a之右方由二水平線D表示，虛線顯示當以嫘分離器操作 時，金自動控制之實施。 訂· 經濟部中央樣準局R工消费合作社印製 所述之工廠操作如下。在正常操作中，即在節約器1 之最低流量以上，即在全負載之約30%以上時，供應至 蒸汽發生器之餓給置由餓給泵5输送，即視蒸汽溫度而定 ，此溫度由量度裝置13量度。在餓給控制裝置11中， 此實際溫度值與由信號線14所供應之設定溫度值比較， 並經處理，以形成輸出信號，此信號經信號線16供應至 檢査點9,作為節約器1中之流量之設定值。所董得之流 量值經信號線8供應至檢査點9,作為實際值。一誤差信 號産生於控制單位1 7中（受裝置1 1控制），視此二信 號之比較而定，該誤差信號經信號線18來諏整餓給泵5 之速度，即當蒸汽溫度升高時，增加饋給量，及當蒸汽溫 度下降時，減少餓給量。在此正常之操作期間中，蒸汽發 生器中之工作媒質故為純粹之受控制之通過，經超熱之蒸 汽到達分離器3,故無飽和之水經循環管線20流回至節 約器1。由於蒸汽之超熱情況，分離器在乾燥中操作，卽 本紙張尺度適用中國國家櫺準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉-7 - 81.9.25,000 2128 訪 A6 B6 五、發明説明（6 ) (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 分離器中之水离度非常深，且离度控制機構33實際需保 持高度控制閥24於完全闋閉裝置。然而，依據本發明， 恒需有一水流流過循琿泵23,俥在該泵已長時間Μ掉後 再開始循瓌操作時，避免此泵中發生溫度休克。為此，高 度控制閥24在所示之操作階段中保持完全打開，且循琛 泵23 (當負載超過50%時，該泵關掉）具有由餓給泵 5所輸送之饋給量之一部份流過其中，而其餘之餓給量則 經管線25流至節約器1。分離器3由關斷閥22防止無 負載操作，該閥故此在完全關閉位置中，排洩閥31亦如 此。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 分離器之自乾至濕操作之轉換（此顯示於圖2b)進 行如下。高度控制閥24及颺斷閥22在上述之位置中， 即二者在備妥之位置（圖2b之區域E),且分離器3中 之水高度低於3m。當蒸汽發生器之負載下降時，飽和蒸 汽進入分離器3中。結果，分離器3中之水高度上升（參 考圖2b中之曲線H)。當水高度到達3m之高度時，高 度控制閥24之打開横斷面由高度控制機構3 3中之程式 設計之第一列之控制命令降低（參考圔2 b之區域F)。 在打開之横斷面到達31%時，關斷閥22由控制命令移 至全打開之横斷面（區域F之終），此後，此等轉換高度 控制機構33於自動控制操作（圓2b中之區域G),即 此調整高度控制閥24,俥看到水高度在7. 7m之設定 值。 自濕操作或循環操作至乾操作或控制流量操作之轉換 81.9.25,000 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）-8 _ 經濟部中央標準局员工消費合作杜印製 A6 B6 五、發明説明（7 ) 無需任何特別干預。高度控制機構33減小离度控制閬 24之打開横斷面，其減小量與飽和水流進分離器3中之 流量減少成比例，結果，循琛之量随飽和水流進分離器3 中時而減少，且分離器中之高度保持不變。如此，循琢之 量由自動裝置完全減少至零。當已達成可靠之受控制之流 量操作時，例如具有全負載之50%之負載時，勤務人員 關掉循環泵2 3。控制機構3 3之邏輯電路然後蘭閉藺斷 閥22並完全打開高度控制閥24，俾循環泵23被動接 受小量之流量，此足以保持其溫暖。 圖2c所示之順序形成一安全路線，此保證蒸汽絶不 循環。隨撖烈之過渡現象之發生，可能發生高度控制機構 33反應太慢，且分離器3中之高度暫時降落至lm記號 以下。對此可能性，控制機構之程式中有一第二列之控制 命令。由此等控制命令即時關閉關斷閥22 (圖2c中之 區域I)。當該閥開閉時，高度控制機構33離開自動控 制操作，及控制命令打開高度控制閥24至其最大容許值 (圖2c中之區域K)。如此，在分離器3中之高度可能 進一步增加時，該工廠準備自動回復自動控制操作。 在以濕水分離器操作之期間中，即在循環操作期間中 ,饋給水壓力之增加可防止由止回閥21之關閉所引起之 大幅壓力增加所導致之水循瓌。此在為安全原因而使通過 節約器1之所需之最低流量隨小負載（例如在全負載之約 15%)而增加時發生。在此情形，高度控制機構22不 能滿意控制。故為避免此點，圖3所示之高度控制機構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）-9- 81.9.25,000 (請先閲讀背面之注意事項再璜寫本頁) .丨裝- 訂- 2i28v, <5 A6 _ B6_ 五、發明説明（8 ) 3 3由亦轉接於其上之一輸入信號P E及一引領信號F F 改變。為清楚起見，在圖3中，管線25及30以及止回 閥21,關斷閥22,及排洩閥31連同信號線29均省 略。輸入信號PE由分離器3中之壓力PA及餓給泵5之 放出側上之壓力PS間之差所産生。放出壓力PS之增加 引起高度控制機構3 3之輸入電路中信號PE之改變，此 即時産生高度控制閥24之打開横斷面之對應增加，此遠 在分離器中之高度開始上升之前。引領信號FF由一函數 産生器38及插於其後之倍乘單位39産生。如函數産生 器38中之圖所示，該信號與節約器1中之最低流量成比 例，並在倍乘單位39中由乘數L加權。乘數L之選定為 :當通過節約器1之最低流量增加時，高度控制閥24打 開，以應分離器3中恒定高度之定態之需要。 與所述實施例不同者，饋給控制裝置11亦可製成傅 統之PID控制器，其輸出倍號加以限制，並具有一PI 控制器與其串接。高度控制機構33亦可如此。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝_ 訂· 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 81.9.25,000 本紙張尺度適用中國圃家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公蹵）- 10 -

Claims (1)

1. 2128^0 A7 B7 C7 D7 經濟部中央櫺準局RX.消費合作杜印« 六、申請專利範固 1.一種用以由低負載再循環來操作單流蒸汽發生器 之方法，該蒸汽發生器具有以下組成件串連於工作媒質之 流路中：饋給泵（5 ),節約器（1 ),蒸發器（2 )， 水分離器（3),及至少一超熱器（4)，具有一循環管 線（20)連接至水分離器（3)之水出口，並在饋給泵 及節約器之間開口進入工作媒質之流路中，並具有一循環 栗（23),該循環泵設置於循環管線（2〇)之放出點 (1 9 )及工作媒質之流路中之節約器（1 )之間，並具 有一閥（24)在循環泵及節約器之間，量度水分離器（ 3)之下游中蒸汽之溫度及水分離器中之流體高度，在節 約器之最低流量以上（=以乾分離器操作），依所量得之 蒸汽溫度而定，由一控制機構（1 1 )調整流量，在節約 器之最低流量以下（=以濕分離器操作），由一高度控制 機構（3 3 )致動設於循環泵（2 3 )及節約器（1 )間 之閥（24)來控制水分離器（3)中之水高度。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，具有一關斷 閥（2 2 )設置於循環管線（2 0 )中，在進入工作媒質 之流路中之其放出點之上游處，其特徽為：在最低流量以 上之操作期間中（=以乾分離器操作），置於循環泵（ 2 3 )及節約器（1 )間之閥（2 4 )移至其全打開横斷 面，及關斷閥（2 2 )移至其關閉位置。 3 .如申請專利範圍第2項所述之方法，其待激為： 在負載降低之過程中，在此期間中，分離器（3)中之水 高度升至一預定記號以上，一第一列之控制命令實施轉變 (請先《讀背面之注意事項存填寫本買) -装· 訂- f 衣紙張尺度適用中B國家標準（CNS>甲4规格（210 X 297公釐）-11一 81.9.10,000 Α7 Β7 C7 D7 2128^6 六、申請專利範团 由分離器（3 )中之高度控制來操作，控制命令先設定循 環泵（2 3 )及節約器（1 )間所設置之閥（2 4 )於適 合於此操作之一打開横斷面，然後完全打開關斷閥（2 2 ),其後平穩轉換高度控制設備至自動控制操作。 4 .如申請專利範圍第3項所述之方法，其持徽為： 當水高度迅速降至一預定記號以下時，觸發一第二列之控 制命令，此等命令先關閉關斷閥（2 2 ),然後轉換高度 控制機構（3 3 )於手動操作，並自動完全打開循環泵（ 2 3 )及節約器（1 )間所置之閥（2 4 )。 5 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其特擻為： 該高度控制機構（33)設計成串级，分離器（3)中之 壓力及餓給管（6 )中之放出壓力間之差用於一副環路中 0 6 .如申請專利範圍第5項所述之方法，其特徽為： 一引領控制器（3 8 , 3 9 )作用於高度控制機構（3 3 )上，俾當節約器（1 )中之最低流量有改變時，循環栗 (2 3 )及節約器（1 )間所設置之閥（2 4 )之打開横 斷面即時調整至新流量。 (請先聞讀背面之注意事項再碘寫本頁) 經濟部中央镖準局Λ工消费合作社印製 81.9.10,000 本紙張尺度適用中囲Η家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐>_ 12 -