排氣爐的製作方法
2023-09-23 02:32:25 1
專利名稱：排氣爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個排氣爐的改進，爐內蒸汽是利用渦輪機排氣產生的，渦輪機使用天然氣或重油作為熱源，在其上面還安裝有脫氮裝置。
為減少燃汽輪機排氣中的氧化氮(NOX)，通常在排氣爐中安裝一個脫氮裝置。圖3是一個系統圖，表明先有技術中的這種排氣爐的實例，圖5是表示與排氣爐中相應區域的溫度示意圖，在圖3中，數碼20表示排氣通道，數碼1表示過熱器，數碼2表示高壓蒸汽發生器，數碼3表示脫氮裝置，數碼4表示高壓省煤器，數碼5表示低壓蒸汽發生器，數碼6表示低壓省煤器，數碼7表示氨水噴射系統，數碼8表示煙囪。
由於安裝有脫氮裝置，未反應的氨水總在脫氮裝置區域產生，因此，如果在渦輪機的燃油內含有硫成份的話，熱吸收使溫區上升，燃氣中的二氧化硫(SO2)便產生出硫酸銨，未反應的氨也能以固相穩定存在。(硫酸銨在溫度為150°或低一點，分子比NH3/H2SO4≤1.1時是以液相存在的。如果這種硫酸在排氣爐管內以液相存在，在排氣中它將起結合劑作用，灰塵及類似物會固定於傳熱管上，不僅會引起管中傳熱效率的惡化，還會引起排氣爐的排氣損失，有時也會產生燃汽輪機輸出功率的降低。此外，還有一個傳熱管由液相硫酸銨腐蝕的問題)。
因此，在先有技術中，燃汽輪機排氣爐中含硫成份和不含硫成份的燃油以混合和不混合的方式燃燒，考慮到硫酸銨預防措施，僅排氣爐具有這種傳熱表面布置，排氣在這樣高的溫度下排出，硫酸銨以固相存在(溫度在圖5中虛線上方所示)是應該仔細考慮的。特別地，圖3所示的傳熱表面布置是允許的，情況是硫酸銨的問題不存在。假若硫酸銨的問題存在時，則不得不使用圖4所示的傳熱表面布置。在圖4中，數碼31表示高壓汽包，數碼32表示高壓飽和汽管，數碼33表示循環泵，數碼34表示混合器，數碼35表示冷凝水管。
為了提高高壓省煤器4的溫度，冷凝水和高壓汽包31中的水在混合器34中混合。作為提高高壓省煤器4進口溫度的另一種方法，由蒸汽加熱的方法是知道的。假若這樣，汽輪機抽汽系統或高壓主蒸汽系統代替圖4所示的循環泵系統33通入混合器34。
假若含硫成份的燃油和不含硫成份的燃油在同一渦輪機中分別燃燒，從硫酸銨的預防措施的觀點說，先有技術中排氣爐的傳熱表面布置便已被確定。因此，即使使用不含硫成份的燃油，到頭來還是不方便的，不能回收足夠的熱，因為傳熱表面是固定的。
本發明的目的是提供一排氣爐，不管氧化硫在排氣中是否存在，總能得到最大的熱吸收。
本發明的特定就在於提供一個改進型排氣爐，高壓過熱器，高壓蒸汽發生器，高壓省煤器、低壓蒸汽發生器、低壓省煤器在排氣通道內從上流處順序地布置，脫氮裝置安於高壓省煤器的上流部位，經改進的旁通管，在高壓省煤器的下流和低壓蒸汽發生器的上流位置與排氣通道連接。氣流調節器分別安裝於旁通管內和排氣通道旁通管連接點的下流和低壓蒸汽發生器的上流位置。
換句話說，提供的新排氣爐具有這樣的傳熱表面布置和必要的管路系統，即決定於所使用含硫燃油而排氣中包含氧化硫和使用不含硫燃油而排氣中不包含氧化硫的分開的方式，分別獲得最大熱量的回收。
按本發明排氣爐的特點，根據各自的情況在使用不同燃油而獲得最大熱量的回收是可能的。
本發明的上述已提到的及其它目的及優點、特點，通過參考較佳實施方案的說明及附圖將會更明白。
在附圖中
圖1是表示本發明一個較佳實施方案的視圖;
圖2是表示本發明另一個較佳實施方案的視圖;
圖3和圖4是表明先有技術中排氣爐實例的視圖;
圖5是表示排氣爐中各個區域氣體和液體的溫度的視圖。
本發明較佳實施方案將參照附圖1進行說明。應該注意，給定的與先有技術中排氣爐相同的部件的數碼其及說明被省略。
在圖1中，數碼36表示低壓汽包，數碼37表示高壓給水泵，數碼38表示高壓增壓給水泵，數碼9表示旁通管，它與排氣通道20在高壓省油器4的下流和低壓蒸汽發生器5的上流位置相連，數碼10表示安裝在旁通管9內的氣流調節器，數碼11表示另一個氣流調節器，安裝在排氣通道20內，在旁通管9的連接點下流和低壓蒸汽發生器5的上流位置。
渦輪機排氣通道在通過高壓省煤器4以後被分為兩路。若燃油中不含有硫成份，則不存在硫酸銨的問題，氣流調節器11打開，而氣流調節器10關閉，由此，在低壓蒸汽發生器5和低壓省煤器6中獲得熱回收後，排氣便通往排氣管8。然而，如果燃油中含有硫成份，氣流調節器11關閉，而氣流調節器10打開，排氣便通往煙囪8。
應注意，高壓增壓給水泵38是一連接管路用作為低壓蒸汽發生器5和低壓省煤器6的旁通的。結果，在低壓蒸汽發生器5和低壓省煤器6中的熱吸收不受影響，高壓省煤器4的入口液體溫度將變為冷凝水的溫度，所以，為了提高該液體溫度，冷凝水鍋爐水在混合器34中混合，被加熱至預定的溫度。然而，作為此種情況加熱的另一個方法，如前面描述的由蒸汽加熱的方法也是為人所知的。
上述的實施方案是本發明應用於水平氣流式排氣爐的實施方案。應用於垂直氣流式排氣爐的本發明另一實施方案如圖2所示。然而，在這個改進的實施方案中，基本技術思想(安裝旁通管，以適應於燃油的傳熱表面實現熱吸收的目的)與圖1所示及上面描述的第一個較佳實施方案相似。在圖2中，數碼39表示高壓鍋爐循環水泵，數碼40表示低壓鍋爐循環水泵。
正象上面詳細描述的，按照本發明，不管渦輪機燃油內是否含有硫成份，獲得最大的熱回收是可能的。
儘管本發明的原處已經聯繫發明的較佳實施方案進行了說明，但把在附圖和上面的描述所包含的內容看作為一個例證，而不僅僅是限於本發明範圍內。
權利要求
1.排氣爐，其高壓過熱器、高壓蒸汽發生器、高壓省煤器、低壓蒸汽發生器和低壓省煤器在排氣通道內從上流順序地布置，脫氮裝置安裝在高壓省煤器的上流，其特點在於將旁通管在上述高壓省煤器下流和上述低壓蒸汽發生器上流的位置與排氣通道連接。氣流調節器分別安裝在旁通管內和上述排氣通道旁通管連接點的下流和上述低壓蒸汽發生器的上流位置。
2.根據權項要求1的排氣爐，其中，排氣爐具有水平流動型式。
3.根據權項要求1的排氣爐，其中，排氣爐具有垂直流動型式。
全文摘要
排氣爐的高壓過熱器、高壓蒸汽發生器、高壓省煤器、低壓蒸汽發生器和低壓省煤器在排氣通道內從上流順序地布置。脫氮裝置安裝於高壓省煤器的上流，經改進後，不管排氣中是否含有氧化硫，均能獲得最大的熱回收，這就在於旁通管是把高壓省煤器的下流和低壓蒸汽發生器的上流位置與排氣通道相連接。氣流調節器分別安裝在旁通管內和排氣通道旁通管連接點的下流和低壓蒸汽發生器的上流位置。
文檔編號F01K23/10GK1033683SQ8810689
公開日1989年7月5日 申請日期1988年9月27日 優先權日1987年9月28日
發明者聡樹, 柏崎正道 申請人:三菱重工業株式會社