专利名称：热量回收蒸汽发生器中加热给水的处理过程和设备的制作方法
技术领域：
本申请涉及锅炉(boiler)，并更尤其涉及改进了给水加热的热量回收蒸汽发生器。
背景技术：
在近些年中，被设计成通过从热气体中吸取能量而将液态水转化成蒸汽的锅炉已经变得更加高效，而这种高效率大多都源自于从较低的温度下(这些气体否则可能被排放到大气中所处的温度)的气体中吸取热量。但这种效率的提高产生了其本身的问题，如果这些问题悬而未决将可能导致对锅炉的低温表面造成腐蚀。热量回收蒸汽发生器(HRSG)代表了重要的一类高效锅炉。典型的HRSG是在一种包括驱动着发电机的气体涡轮机的系统中工作的。这种涡轮机排放出温度升高的废气，而这些气体流入HRSG，HRSG从中吸取热量，以将过冷的液态水转化成过热蒸汽，通常这是在几个大气压下完成的。这些蒸汽为蒸汽涡轮机提供动力，该蒸汽涡轮机继而驱动另一个发电机。HRSG具有多个绕管组，这些绕管组在气体流动的方向上的最后一个通常形成为给水加热器的一部分。其接收从蒸汽涡轮机排放出的低压蒸汽中所获得的冷凝水，并在将这些水排放到一个或多个蒸发器之前使这些水的温升高，该蒸发器将水转化成饱和蒸汽。过热器继而将这些饱和蒸汽转化成过热蒸汽，以向蒸汽涡轮机提供动力。化石燃料(诸如天然气、燃油或煤)的燃烧产生热废气，其向气体涡轮机提供动力，并流过HRSG。等到热气到达在HRSG后端部的给水加热器时，其温度是相当低的，但是温度应该尚未低到能够在给水加热器的加热表面上使酸冷凝的程度。毕竟，燃烧所产生的主要是二氧化碳和气相的水，但是这些气体还将包括二氧化硫和三氧化硫形式的微量硫。那些成分将与水结合产生具有高度腐蚀性的硫酸。只要加热表面的温度保持在废气的酸露点温度(acid dew point temperature)以上，贝U SO2和SO3将通过HSRG而不会产生有害影响。但是如果任何表面降到酸露点温度以下的温度，则硫酸将在该表面上冷凝并腐蚀该表面，而给水加热器上就会存在易损的表面。取决于所消耗的燃料，露点温度不同。对于天然气来说，加热表面的温度不应降到约140 0F以下。对于大多数燃油来说，其不应降到约235 0F以下。被泵入HRSG要被转化成饱和蒸汽的冷凝物通常将以大致100 T的温度到达给水加热器。但是，如果以这个温度被引导穿过给水加热器，则硫酸将在该给水加热器的下游表面上冷凝。为了将给水加热器的所有表面(通常为绕管(coil)表面)维持在酸露点温度以上，在一些HRSG中，一部分低温的给水被直接转移到在支路的第一蒸发器(图I)。这降低了给水加热器上的负荷。通常，已经通过给水加热器的绕管而不是流到第一蒸发器的已加热的水中的一部分，被再循环而与冷却器的冷凝物混合，使得正进入绕管的水的温度超过酸露点温度。支路中的水在被使用时，并未实现给水加热器中的初始温度升高的有益效果，而降低了 HRSG的效率。这种再循环需要再循环泵和阀，并且进一步需要使被排放出的给水达到比其它方面可能需要的温度更高的温度，这过度降低了效率。而且，在废气进入到给水加热器时的温度经常并不比离开给水加热器的水的温度高很多，并且因此，给水加热器必须包含更大更昂贵的绕管组群。这种与支路耦接的大型给水加热器导致了在其两端之间明显的压降，并且这对给水泵施加了相当大的负荷。解决酸冷凝的传统处理过程(也就是使给水加热器使用再循环，并还可能具有支路)能够正常工作，在这种情况下，天然气燃烧所得出的废气具有相对低的酸露点温度，其在140 °F左右。对于较低的酸露点温度，给水加热器在流过给水加热器时的废气与在加热器绕管中的给水之间可具有相对大的温差，因此绕管不需要具有非常大的表面积。但是，当露点温度较高(诸如对于从一些燃油得到的废气来说为230 T)时，给水加热器处不会具有大温差(给水加热器变得很密集-见图I)。因此，给水加热器需要大量的绕管束，使得常规给水加热器本身更加昂贵，并同时需要来自冷凝泵的相当大的压差(head)，以迫使水通过其并进入节热器(economizer)，以及在其之后的低压蒸发器。
除此之外，大多数HRSG在三个压级(低压(lp)、中压(ip)和高压(hp))下产生过热蒸汽。给水加热器通常将一部分经加热的给水直接排放到低压蒸发器，使得冷凝泵不仅必须克服迫使给水通过给水加热器所需的压差，而且还必须克服低压蒸发器工作所处的压力。剩余给水去往若干个ip和hp的泵，这些泵迫使其穿过节热器，以使其温度进一步升高，使得其更适合于位于废气流的更上游处的ip和hp蒸发器。
图I是在现有技术的HRSG中使用的给水加热器和低压蒸发器和节热器的示意图；图IA是现有技术中在给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间的温差的图形表达；图2是示出了全部依照本发明的实施例构建的具有经改进的给水加热器、节热器和泵布置的热量回收蒸汽发生器的示意图；图2A是在图2所描述的HRSG的给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间温差的图形表达；图3是实施本发明的备选热量回收蒸汽发生器的示意图；以及图3A是在图3所描述的HRSG的给水加热器和节热器中的给水和流过该给水加热器和节热器的废气之间温差的图形表达。
具体实施例方式现在参考附图，从热气流中吸取热量的热量回收蒸汽发生器(HRSG)A (图2)提供处于若干压力等级下的过热蒸汽。这些蒸汽可被引导到蒸汽涡轮机以向其提供动力。在通过涡轮机之后，这些蒸汽以较低的压力和温度排放，并被冷凝成过冷液态水，这些过冷液态水循环回到HRSG A，以再次被转化成过热蒸汽。
HRSG A包括(图2)外壳2，其基本上是一种具有入口 4和出口 6的管道。HRSGA还包括在外壳2之内包含的一系列热交换器，并且它们的功能在很大程度上是如它们的名称所描述的那样。此外，HRSG A包括泵、阀，和将这些热量交换器、泵和阀连接到一起以使HRSGA起作用的管线或导管。由化石燃料燃烧得到的热废气在入口 4处进入外壳2，经过若干个从这些热废气中吸取热量的热交换器，而在出口 6处被排放出去。通常，废气代表气体涡轮机的排放物，气体涡轮机烧的是天然气或燃油，或甚至是煤。其可以在900 T和1200 T之间进入外壳2。燃烧主要产生二氧化碳和水。但是，化石燃料通常包括微量的硫，所以燃烧也产生少量的二氧化硫和三氧化硫。为了避免这种组合物在热交换器的表面上冷凝出硫酸，必须将那些表面维持在废气的酸露点温度以上。当然，硫酸是具有高度腐蚀性的，并且将侵蚀大多数的金属，包括那些制造热量交换器的金属。水通常以与热废气的流动方向相反的方向流过HRSGA，所以最易受损的是那些位于后端部的热量交换器，也就是说，是位于废气流下游的热量交换器。在废气具有高的酸露点的情况下(例如，通过燃油燃烧获得的气体)尤其如此。这样的气体所遇到的表面应该被维持在至少230 T以上。实际上，最易受侵蚀的是对流入的水(称为给水)进行加热而使得过冷给水更有效地被转化成蒸汽的那些热量交换器。尽管这些热量交换器能够在相对高的温度下工作，但是它们仍在它们之中的液态水和经过它们的热废气之间维持非常有效的温差。这是通过将对给水的加热分成两个组成部分实现的，即，蒸发部分和可感部分。在蒸发部分中，给水的温度维持恒定不变。在可感部分中，给水的温度从蒸发部分中的恒定温度开始升高。从HRSG A的后端部开始，起动或冷凝泵10将液态水(通常是来自蒸汽涡轮机的过冷冷凝物)泵入给水管线12，给水管线12通向蒸发给水加热器14，在该处发生所述加热的蒸发部分。与包括大型绕管组和再循环泵的传统HRSG中的给水加热器相比，给水加热器14具有汽包(steam drum) 16和在该汽包16下方的小型绕管组18。汽包16通过下降管20被连接到绕管18的下端部，下降管20使得液态水能够从汽包16流到绕管18下端。绕管的上端通过上升管22与汽包16的下部区域连通。在绕管18之内，一部分水转变成饱和蒸汽，而绕管18通过上升管22将液态水和饱和蒸汽排放到汽包16中。通过自然对流使水在恒定不变的温度(蒸汽和水的饱和温度)下循环经过包16、下降管20、绕管18和上升管22，但是也可提供泵来协助这种自然对流。汽包16包括饱和液态水,和在液态水上方的饱和蒸汽。在绕管18的最小温度下肯定存在液态水，这些液态水通过下降管20被引到绕管18，并且绕管18的最低温度通常稍高于酸露点温度。在燃油产生废气的情况下，露点温度通常为230 T，但可能更高。冷凝物将以相对低的温度(一般在大致100 °F)进入汽包16，并且在汽包16中冷凝成饱和蒸汽，并 与饱和的水混合。当然，温度确实会升高，瞬间达到被排放到下降管20中并且从那里去往绕管18的水的最小温度。热废气通过绕管18，使绕管18中的液态水能量提高，并将其中的一些转化成饱和蒸汽，这与循环型蒸发器非常相似。在汽包16中蒸汽和液态水的压力控制着饱和水和蒸汽的温度。在汽包16中的一些液态水再次循环通过给水加热器14。但是，在汽包16中的水的体积大体上保持不变，因此尽管一些水再次循环，但更多的水被通过给水管线12引入的进入给水所替代。被替代的水通过排放管线24流出包16，该排放管线24通往三个给水泵一低压(Ip)泵26、中压(ip)泵28和高压(hp)泵30。实际上，这三个泵26、28、30中的两个或甚至全部可被组合成具有多个分级或排放口的单个泵。这三个泵26、28、30全部以几乎相同的温度排放液态水，该温度基本上就是在给水加热器14的汽包16中的饱和水的温度，既使它们以逐渐增高的压力进行排放，因此水又再次变得过冷。Ip泵26通过低压供水管线32将液态水运送到低压(Ip)蒸发器34，其依据自然循环原理工作，将水转化成饱和蒸汽。为达到这个目的，Ip蒸发器34具有汽包36，供水管线32通向该汽包36。此外，位于包36的下方具有绕管38，下降管40从包36通往绕管38的下端部，并且上升管42从绕管38的上端通往汽包36。Ip蒸发器34产生压力和温度比给水加热器14工作时的压力和温度更高的饱和蒸汽。饱和蒸汽A通过从汽包36顶端延伸出的排放管线44离开Ip蒸发器34。在Ip蒸发器34的工作中，过冷液态水通过Ip供水管线32进入汽包36。在此处，水与饱和蒸汽混合-这是Ip蒸发器34的产物，因为液态水进入下降管40并流到绕管38底部。在上升穿过绕 管38时，一些水转化成饱和蒸汽，这些饱和蒸汽和保持为液相的水一起进入汽包36。这两者的温度都超过在供水管线32处从Ip泵26进入汽包36的水的温度，并且该温度基本上就是通过给水加热器14排出的水的温度。饱和蒸汽通过排放管线44离开汽包36，同时液态水由于通过下降管40的自然对流进行再次循环。排放管线44将饱和蒸汽引导到低压(Ip)过热器50，低压(Ip)过热器50位于来自给水加热器14和蒸发器34的废气流的上游。其将这些饱和蒸汽转化成过热蒸汽。过热蒸汽通过Ip蒸汽管线52离开Ip过热器50，Ip蒸汽管线52可通向蒸汽涡轮机的低压级。蒸汽管线52对Ip蒸发器34工作时所处于的压力进行控制。从Ip蒸发器34的汽包36离开的排放管线44,还通过追溯管线(pegging line)54和在该管线54上的追溯阀56与给水加热器14的汽包16连接。由于居于给水加热器14与Ip蒸发器34之间的Ip泵26，后者的汽包36中的压力超过前者的汽包16中的压力。追溯阀56容许压力更高的蒸汽从Ip蒸发器34进入给水加热器14的汽包16，使得给水加热器14在期望的压力下工作。并且，当废气流过蒸发器绕管18时(实际上，当废气流过最后的绕管18或绕管18的下游时)，该压力与超过废气露点温度的饱和温度相关联。压力传感器监测给水加热器14的汽包16中的水的压力，并产生信号，追溯阀56响应于该信号而打开和闭合，使得在汽包16中的饱和温度保持在期望的水平。当然,汽包16中的温度应该处于酸露点温度以上，但是不应超过该酸露点温度约15 T以上，并优选地不应超过约5 T，以在HRSGA中获得最大效率。ip泵28和hp泵30将通过给水加热器14加热但是现在由于压力提高而被过冷的水传送到节热器64，节热器64在分离的绕管中将ip和hp的水均加热成更高的温度，而ip和hp的水仍保持液相。节热器64提供该加热的敏感部件。优选地，在管道2中，用于ip和hp蒸汽的绕管被并排放置，使得每一者都在相同的温度下与废气相遇，但是它们也可被放置成一个在另一个之前。节热器64将液态水排放到两个排放管线中-ip排放管线66和hp排放管线68。ip排放管线66通向起到ip蒸发器和起动ip过热器作用的组合单元70,其被放置来自节热器64的废气流的上游。ip组合单元70通过从废气中吸取热量产生饱和蒸汽和稍后的过热蒸汽，其通过ip管线72离开。hp排放管线68通向另一个hp节热器74,该hp节热器74被放置在从ip组合单元70向上的上游。节热器74将液态水加热得更热，并通Shp管线76将其排出。ip管线72和hp管线76都与组合的hp蒸发器和ip过热器单元78相连接并对它们进行进给，在该单元78中具有用于hp水-蒸汽和ip过热蒸汽的分离的绕管。该单元78通过可通向蒸汽涡轮机的ip蒸汽管线80排放出中等压力的经过热的蒸汽。该单元78还将饱和蒸汽传送到hp连接管线82。其通向hp过热器84，过热器84将饱和蒸汽转化成过热蒸汽。过热器84通过hp蒸汽管线86排放出过热蒸汽，hp蒸汽管线86可通向蒸汽涡轮机。在HRSG A的操作中，热废气在外壳2的入口 4处进入外壳2，并连续流过外壳2到达出口 6,在出口 6其可被排放到大气中。这样，气体先后遇到hp过热器84、hp蒸发器和ip过热单元80、hp节热器74、组合ip蒸发器和过热器单元70、Ip过热器50、hp和ip节热器64、lp蒸发器34，以及给水加热器14。可在100 °F或更低的温度下冷凝的给水在冷凝泵10处进入HRSGA，该冷凝泵10迫使给水通过给水管线12进入给水加热器14的汽包16，在此处其温度瞬间升高(图2A)。实际上，泵10克服的压差是最小的，可为5psi或更低，由于给水加热器14在低压下工作，并依靠对流使得水，和蒸汽循环流过给水加热器14。包16 已经包含一些液态水，因此在包16下方的绕管18也包含一些液态水。而且，包16包含在其中的水的上方的饱和蒸汽，并且存在蒸汽所处于的压力确定了液态水的温度，该液态水的温度就是在该压力下蒸汽和水的饱和温度。该温度是稳定不变的，其应该超过废气的酸露点温度，但是优选地不应该超过该酸露点温度约5 T。在汽包16中的液态水流过下降管20到达绕管18的下端部，通过绕管18上升。在废气流过绕管18时从废气中吸取的热量将一部分液态水转化成饱和蒸汽，饱和蒸汽随着剩余的水上升穿过绕管18和上升管22。二者均进入汽包16。通过自然对流蒸发器，水由于对流、自然性质或被迫使而循环穿过给水加热器14，并保持在稳定不变的温度。被引入汽包16的引进给水穿过给水管线12，将水从包16中转移出去，并且被转移的水流经排水管24，以超过废气露点温度的升高的温度和给水加热器14工作时所处的低压力，到达三个泵26、28、30。除此以外，虽然经历了温度的瞬间升高，但是引入给水在汽包16中使饱和蒸汽冷凝，由此防止在包16中蒸汽过剩。无论如何，蒸汽不会从包16中溢出；只是简单地恢复成饱和液态水。给水加热器14提供蒸发部件，用于加热给水。 Ip泵26以较高的压力传递水，使得其被再次过冷，穿过Ip供应管线32到达Ip蒸发器34的汽包36，在此处与已经在汽包36中的温度更高的水混合，位于饱和蒸汽下方的水也占据了汽包36。这些水通过下降管40离开汽包36，下降管40将这些水引入绕管38的下端部。受到在比给水加热器14的绕管18更高的温度下的废气的影响，Ip蒸发器34的绕管38将处于较高压力下的水中的一些水转化成饱和蒸汽，这些饱和蒸汽和剩余的水一起向上流入汽包36，蒸汽占据包36的上区域。由于在蒸发器34中的压力较高，在其蒸发包36中的饱和蒸汽和水存在于比给水加热器14中的水和蒸汽更高的温度下。同样地，通过自然对流进行循环，但是蒸发器34也可以获得泵的辅助。这些饱和蒸汽从汽包36流过排放管线44到达Ip过热器50。被放置在从Ip蒸发器34向上的废气流的上游，Ip过热器50可见到比Ip蒸发器34更高的温度，实际上，温度足够高到将饱和蒸汽转化成过热蒸汽。这些蒸汽通过Ip蒸汽管线52离开。Ip饱和蒸汽中的一些离开Ip蒸发器34的汽包36，起到了追溯蒸汽的作用，用于控制在给水加热器14的汽包16中的饱和蒸汽的压力和温度，并且在汽包16中的液态水的温度也是一样一并且这些就是循环穿过下降管20并进入给水加热器14的绕管18的水。较高压力的追溯蒸汽流流过追溯管线54，其在由追溯阀56决定的压力下被排放到给水加热器14的汽包16。该压力使得在汽包16中的蒸汽和水的饱和温度稍高于给水加热器14中的废气的酸露点温度。ip泵28对在给水加热器14中被加热的水进行传送，在比由Ip泵产生的压力更高的中等压力下将其排放出去。经过冷的水流过组合节热器64，在此处其被提高到更高的温度。然后其流到组合ip蒸发器和ip过热器单元70，从这里作为过热蒸汽离开。经过热的蒸汽在组合hp蒸发器和ip过热器单元中的ip绕管78处经历进一步的温度升高，从这里被释放到ip蒸汽管线86。节热器64为加热给水提供敏感部件。hp泵30还对在给水加热器14中被加热的水进行传送，这些水在过冷的状态下被引入组合节热器64，在此处其温度升高，并且从此进入组合hp蒸发器和ip过热器单元78的hp绕管，在此处其被转化成饱和蒸汽。饱和蒸汽流入hp过热器84，在此其变成过热蒸 汽。这些蒸汽通过hp蒸汽管线86离开。蒸发给水加热器14及其与节热器64组合的蒸发组件，通过其敏感组件产生在流过这些热量交换器的废气和流过它们的液态水之间温度差异。该温度差异比通过传统给水加热器甚至比利用上游节热器工作的给水加热器所获得的温度差异更宽。出于这种考虑，在给水加热器14中的水的温度保持不变，并不随着在废气流上游的其端部的较高温度而升高。结果，在上游端部存在相对大的温度差异，更下游处也是这样(图2A)。而且，水以这种较低的温度流到节热器64，因此在节热器64下游端部处的绕管，参考进入废气流时，也可经历在沿那些绕管流动的气体与进入它们的给水之间明显的温度差异。通过示例的方式一并且仅作为示例一从燃油燃烧得到的且具有酸露点温度为230 T的废气，以600 T的温度达到在外壳2中的组合节热器64。节热器64吸取足够的热量以将温度降低到400 T，并且在该温度下，其流入Ip蒸发器34，该Ip蒸发器34吸取更多的热量，导致废气在300 ° 流到给水加热器14。给水加热器14再从废气中吸取更多的热量，足以将其温度降低到245 T。并且，这些废气在该温度下通过出口 4离开外壳2。冷凝泵10在100 °F下将给水以500，OOOlb/hr送到蒸发器14的汽包16，并且这仅需要足够的压差来克服Ip蒸发器34在包16内部产生的所有压力，其可低至8psig。实际上，该压力足以将汽包16中的蒸汽和水的饱和温度保持在235 °F。并且,饱和的水在该温度下离开包16,并进入绕管18，在此处其保持在235 T下，同时其中的一些被转化成蒸汽。由于绕管18中的水的温度并未升高，在水和废气之间存在很大的温度差异。处于在废气的酸露点温度以上的温度下，绕管18并不会经历酸在它们表面上的冷凝。饱和水同样以235 °F通过排放管线24离开汽包16，在该温度下流入泵26、28、30。Ip泵26在235 °F下将100，0001b/hr引入Ip蒸发器34的汽包36。Ip蒸发器34将水转化成饱和蒸汽，在350 通过排放管线44排放10，0001b/hr。ip泵28和hp泵30同样在235 通过供给管线60和62将剩余的以400，0001b/hr传送到组合节热器64，其以确实相当高的效率吸取更多的热量，这是因为液态水在大致235 °F下进入节热器64，在节热器下游端部处的废气和给水之间产生较大温差，在更远的上游处也是一样。装备有给水加热器14和随附节热器64的HRSG A对大量的给水进行加热，而不需要传统HRSG的给水加热器所利用的重新循环和支路。此外，给水加热器14通过相对小的绕管组18来加热给水，这是因为在绕管18中的水维持在饱和温度，并且在那些绕管18中的水和流过它们的废气之间存在相对大的温度差异。水由于自然或受迫对流的作用循环通过绕管18，因此，冷凝泵10不需要克服绕管18否则可能施加给流体的任何阻力。由于在废气流过绕管18时，绕管18可经历废气的明显温度下降，所以它们是高度高效的。在离开给水加热器14时，在加热器14中相对低的饱和温度下的液态水通过ip供给管线60和hp供给管线62流到节热器64，因此在节热器64的下游端部，存在另一个相当大的温差。相反，传统HRSG的给水加热器将通常具有较大的绕管组，它们被设计成通过在废气流中的相对较小的温差吸取热量，并且那些绕管向给水流中添加了相当大的阻力。冷凝泵必须克服该阻力。实际上，由于在加热器14本身中没有再循环，给水加热器4不需要将给水加热到如传统给水加热器那样高的温度。而且，在传统给水加热器的绕管处和上游节热器处的给水之间的温度差并不像通过给水加热器14和节热器64所经历的那样大(比较 图IA和图2A)。在由ip泵28和hp泵30产生的压力下工作的组件可与前文中所描述的和附图中所描绘的不同。而且，泵28或30中的一个和其所起作用的部件可以一起被消除，产生在两个压力下传送过热蒸汽的HRSG。同时,被供给给水14的包16的追溯蒸汽可能来自除Ip蒸发器34的包36以外的压缩蒸汽源。虽然蒸发器34和组合单元70和80的蒸发组件被描绘和描述成天然循环蒸发器，但是它们也可以采用具有泵辅助的循环蒸发器或者甚至一次性通过的蒸发器的形式。备选的HRSG B (图3)与HRSG A近乎相同，并且同样地包括相同的给水加热器14和Ip蒸发器34。但是，三个泵26、28、30为在废气流中位于给水加热器14和Ip蒸发器34之间的另一个组合节热器90供给。同样地液态水在由给水加热器排放的水的饱和温度下进入节热器90，因此在组合节热器90中的水和流过节热器90的废气之间存在相当大的温差(图3)。这与对传统HRSG中给水的加热的对比相似(将图IA和图3A进行比较)。节热器90因此对于lp、ip和hp水中的每一种需要相对小的绕管组。而且,给水加热器14可包括除气器(deaerator)92，给水管线12和追溯管线54通向该除气器92，使得给水和追溯蒸汽流入该除气器92。其继而通过连接管线94与汽包16连通。
权利要求
1.在一种HRSG中，该HRSG用于从流过所述HRSG并具有酸露点温度的废气中吸取热量，并且用于利用所述热量将过冷给水转化成蒸汽，改进包括 给水加热器，其位于所述废气的流中，所述给水加热器将低温的过冷给水转化成饱和蒸汽和饱和水，所述饱和水的温度在所述废气的所述酸露点温度以上； 给水泵，其接收来自所述给水加热器的水，并使所述水的压力升高；以及 节热器，其位于废气流中相对于所述给水加热器的上游，并被连接到所述给水泵，用于从所述泵接收压力升高的给水并使所述给水的温度升高。
2.如权利要求I所述的组合，其中，所述给水加热器包括 汽包，所述过冷给水被引入该汽包中； 绕管，其在所述废气流之内位于所述汽包下方，并且在其下端部和上端部与所述汽包连通，使得来自所述汽包的水循环通过绕管，在所述绕管中，所述水中的一些水被转化成饱 和蒸汽；以及 给水排放管线，其连接所述汽包和所述给水泵。
3.如权利要求2所述的组合，其中，所述汽包被连接到追溯蒸汽源，用于控制在所述汽包中的压力。
4.如权利要求2所述的组合，进一步包括 起动泵，其接收低温低压的过冷水；以及 给水管线，其连接所述起动泵和所述给水加热器的所述包，用于将来自所述起动泵的给水引入所述包。
5.如权利要求4所述的组合，进一步包括蒸发器，该蒸发器包括绕管，该绕管位于所述废气流中相对于所述给水加热器的所述绕管的上游，并且接收在由所述给水泵产生的升高的压力下的经加热的给水，并产生饱和蒸汽； 以及 蒸汽排放管线，饱和的所述蒸汽通过该蒸汽排放管线离开。
6.如权利要求5所述的组合，其中，所述蒸发器进一步包括汽包，所述蒸发器的所述绕管在其上端部和下端部与该汽包连通，使得来自所述汽包的水循环通过所述绕管，并且其中的一些水变换成饱和蒸汽，该饱和蒸汽流入所述汽包。
7.如权利要求6所述的组合，进一步包括 追溯管线，其通向所述给水加热器的所述汽包，并与所述蒸发器的所述汽包连通；以及 追溯阀，其在所述追溯管线中用于控制通过所述追溯管线被允许进入所述给水加热器的所述汽包的蒸汽的压力。
8.如权利要求5所述的组合，进一步包括过热器，其位于所述废气流中相对于所述蒸发器的所述绕管的上游，并被连接到所述蒸发器的所述排放管线，用于将从所述蒸发器接收到的饱和蒸汽转化成过热蒸汽。
9.如权利要求5所述的组合，其中，所述蒸发器的所述绕管位于所述废气流中的所述节热器和所述给水加热器的绕管之间。
10.如权利要求5所述的组合，其中，所述节热器位于所述废气流中所述蒸发器的绕管与所述给水加热器的绕管之间，并且所述给水泵迫使给水从所述给水加热器穿过所述节热器并进入所述蒸发器。
11.如权利要求5所述的组合，进一步包括另一个蒸发器，其位于所述废气流中相对于所述节热器的上游，用于接收来自所述节热器的被加热的给水，并将其转化成饱和蒸汽。
12.如权利要求I所述的组合，其中，所述给水加热器产生饱和水，其温度超过所述酸露点温度至多15 °F。
13.—种处理，用于将温度和压力升高的液态水提供给位于废气流中的蒸发器，所述废气流具有酸露点温度，所述处理包括 从所述废气流中吸取热量，以将被过冷的给水加热到在所述酸露点温度以上的饱和温度，以便提供饱和给水； 使所述饱和给水的压力升高，以产生更高压力的给水； 在吸取热量以产生饱和给水的上游，从所述废气流中吸取更多热量以将所述更高压力的给水加热到更高的温度。
14.如权利要求13所述的处理，进一步包括，在吸取热量以加热所述更高压力的给水的上游，从所述废气流中吸取更多热量，以将所述更高压力的水转化成饱和蒸汽。
15.如权利要求13所述的处理，其中，从所述废气中吸取热量以加热被过冷的水包括 将所述被过冷的水引入汽包； 使来自所述汽包的水从循环经过位于所述废气流中的绕管，使得所述水中的一些水转化成饱和蒸汽，并且饱和蒸汽和饱和水均流入并占据所述汽包。
16.如权利要求15所述的处理，进一步包括通过控制所述汽包中的所述蒸汽的压力，控制在所述给水加热器中的所述饱和蒸汽和水的温度。
17.如权利要求15所述的处理，进一步包括 使所述更高压力的给水转化成更高压力的饱和蒸汽；以及 通过使所述汽包中所述饱和水变成所述更高压力的饱和蒸汽，控制所述汽包中的所述饱和水的温度。
18.如权利要求15所述的处理，其中，在所述汽包中的所述饱和蒸汽和水的温度超过所述酸露点温度至多15 °F。
全文摘要
一种在热量回收蒸汽发生器(A，B)中的给水加热器(14)，其位于热废气流中。该给水加热器(14)将过冷给水转化成饱和给水，其温度仅稍微高于废气的酸露点温度，使得腐蚀性酸不会在该给水加热器(14)的绕管(18)上冷凝。而饱和给水的温度仍明显低于绕管(18)处废气的温度，使得绕管(18)高效地工作，且所需的表面积最小。泵(26、38、30)使饱和给水的压力升高，并且将其引入节热器(64、90)，此处，由于压力提高，水被再次过冷。节热器(64、90)又进一步使温度升高，并将压力更高的给水运送到蒸发器(34、70、78)，其将这些给水转化成饱和蒸汽，该饱和蒸汽流到过热器(50、78、84)。被允许进入给水加热器(14)的压力更高的追溯蒸汽控制在给水加热器(14)中的饱和蒸汽以及水的压力和温度。
文档编号F22B1/18GK102859277SQ201180007968
公开日2013年1月2日 申请日期2011年1月31日 优先权日2010年2月1日
发明者Y.M.雷克特曼 申请人:努特埃里克森公司