[发明专利]启动系统混合球

说明书

技术领域

本申请总体上涉及一种用于在发电设备中混合不同温度的流体流(flow stream)的装置及其操作方法，更具体地，涉及一种发电设备的启动系统内的混合球。

背景技术

现有的设备例如位于锅炉中，锅炉由来自燃烧装置的烟道气(flue gas)或来自燃气涡轮机的废气加热，液体介质在设备中通过多个热系统从而受热，或者可能被蒸发。

此介质可为水(可根据需要含有添加剂)。根据最后的锅炉载荷，水在锅炉中被加热至预定温度，从而被供给至例如工业厂房、热水网路等，或被蒸发，从而被供给至例如蒸汽轮机或工业蒸汽载荷。

这样的设备的锅炉中的第一热系统通常被称为节能器(economizer)，其可包括第一热交换器和加热区块。节能器设置为用于冷却烟道气并使待由锅炉入口导引进入锅炉的供给水预热，由于温度情况，节能器优选地为在锅炉的烟道气侧端或废气侧端工作，例如在与锅炉自身的温度相比的相对较低的温度下工作。

另一方面，烟道气或废气与待受热的供给水之间的温差相对较小。由此会产生大面积的加热区以及与该加热区关联的大面积的加热区块。此外，由于节能器内的主导温度及压力，已知存在有露点腐蚀的风险。

提高锅炉入口处的供给水温以及用于避免节能器内的露点腐蚀的已知的方法包括再循环法，在此方法中，通过锅炉预热的水与供给水混合。应用再循环法的发电设备可能会在所有的各种操作载荷期间如此操作，发电设备在此状态下运行，或者它们选择性地使供给水再循环，因此，此再循环法只能应用于启动式载荷和/或低操作载荷。

应用再循环法的发电设备可包括在启动时和低操作载荷状态下使用的泵送式启动系统，例如在此状态下，即，供给水流量不足以防止水冷壁管由于锅炉燃烧室中发生的燃料燃烧而过热。这样的发电设备可包括主旁路管线，其将引入的供给水从主供水管线转移至混合设备，其中，供给水在被锅炉预先加热的再循环水混合。在混合设备中，再循环水对供给水加热，接着混合的供给水被泵送到旁路管线下游的节能器供水管线，并最终供给节能器。该混合设备必须相对较大，才能够承受总操作载荷的30％-40％的流速。

当发电设备达到特定操作载荷时，供给水流的量足以保护水冷壁管，使之避免过热，并且废气温度上升节能器可在无需通过再循环使供给水预热的情况下进行最佳操作的值。当发电设备达到此操作状态时，流向主旁路管线的供给水流被阻断。发电设备接着在一次通过的模式中操作，在此模式中供给水不会再循环。

当发电设备处于再循环模式中时，混合设备必须将饱和的再循环水与相对较冷的供给水混合，而不在混合设备或该混合设备下游的后续构件中产生过度的热应力。混合设备还需包括用于防止碎屑到达发电设备的下游构件中的机构，具体地为一用于将混合的供给水泵送回主供水管线的循环泵。

基本上，在具有套管喷嘴的滚筒式部件中进行饱和的再循环水与相对较冷的供给水的混合。在一次通过式锅炉中，通过混合球座(tee)完成混合过程。混合球座包括外管和内管，该外管用于输送冷供给水且具有第一直径，该内管用于输送饱和的再循环水且具有第二直径。内管具有一串围绕其圆周并沿着其长度形成的孔，以允许将两种液体混合。

然而，混合球座有以下几个缺陷。首先，内管不便于检查、清洗或维修。因此，若怀疑内管有问题，则必须拆卸整个组件来进行检查，从而导致工厂用于检修的停工期增加。第二，混合球座难以进行构造和安装；管之间的相对较小的间隔几乎没有留出用于偏差的空间，且组装相对复杂。因此，构造成本提高，且混合球座的更换程序复杂，导致需要额外的工厂停工期。此外，混合球座必须连同用于去除碎屑的滤网一起使用。滤网为多孔板和筛网的复杂结合件，且通常还需要压力密封盖，压力密封盖昂贵，难以维修且容易划刻及泄露。另外，混合球座和滤网形成为两个独立的压力部件。

需要一种这样的混合设备，其将混合部件与过滤部件结合为一个单独的压力部件，并易于构造、安装、检查、维修及更换。

发明内容

根据本文阐述的方面，提供一种启动系统混合部件，包括：本体，其限定腔；第一入口，其设置于该本体内，并构造为向该腔提供第一流体；第二入口，其设置于该本体内，并构造为向该腔提供第二流体；出口，其设置于该本体内，并构造为从该腔中排出第一流体和第二流体；及内分配管，其设置于该第一入口内，其中，该内分配管构造为经由朝向该腔的中心的多个孔向该腔提供第一流体。在该出口提供过滤功能。