[发明专利]从蒸汽发生器通向汽轮机的蒸汽流中除去金属粒子的方法

说明书

本发明涉及一种固体粒子磁偏转系统，用于除去或转移在流体流路（如汽轮机中的）夹带和输运的金属氧化物粒子。

由于固体粒子腐蚀而引起的对汽轮机的损坏是一个引人注意的问题。在汽轮机设备开始起动期间，特别是从冷却的或关闭的状态开始起动期间，在提供高压蒸汽以驱动汽轮机的蒸汽发生器中的锅炉管表面上发生固体粒子的剥落也即散裂。粒子被夹带在蒸汽流中，被通过连接管道送入汽轮机，通过有关的通到高压汽轮机入口喷嘴的断流装置和控制阀。对这些部件的腐蚀损坏可能很普遍。此外，固体粒子腐蚀损坏导致效率降低，因而减少发电，增大修理和替换腐蚀部件的费用。

固体粒子的剥落、夹带和输运可能是一种连续的现象，因为系统的锅炉管和蒸汽管道在高温下运行时间很长。但是，剥落主要发生在汽轮机设备停机并冷却之后的起动期间，在此期间在锅炉管的内表面上生成金属氧化物锈皮。工业部门通常认为连接管道中累积的氧化物锈皮的量是极小的，至少跟锅炉管中的氧化物锈皮比较是如此。当锅炉点火后，氧化物和锅炉管原来物料之间热性能的差异造成氧化物从锅炉管上的分离，也即剥落。由于金属氧化物从第一（和第二）再热器管壁上散落下来，在通向中压或低压汽轮机的入口处产生类似的情况。

固体粒子腐蚀问题的规模和工业部门集中努力寻求实用的解决办法，是1985年11月13日至15日在美国田纳西州查塔努加召开的由电力研究所（EPRI）主持的座谈会的主要题目。EPRI会议的会议记录总标题为《通用汽轮机的固体粒子腐蚀：1985年专题讨论会》，内中包括的论文有Sumner，W.J.等人的《大型汽轮机的固体粒子腐蚀损坏的减小》和Miller，V.R.D.的《安大略水电站Lambton    TGS燃煤发电机组减轻固体粒子腐蚀效应的维修对策和特定的设计变化》。Sumner等人的论文以当时的最新数据为基础，报告固体粒子腐蚀损坏的估计费用大到每年1.5亿美元。

讨论会提出了各种建议，EPRI为旨在解决固体粒子腐蚀问题的各种研究项目提供了资金，这些项目有：通过化学净化、铬酸盐处理和锅炉的渗铬减少微粒;通过蒸汽/空气换气和使用惯性分离器除去微粒;通过等离子体喷涂和扩散结合的汽轮机涂层;以及汽轮机叶片和喷嘴的重新设计。也已经提出了减小固体粒子损坏的工作方案，如全弧进气（考虑到流体动力学的连续方案），这个方案被用来减小流通速度，从而减小氧化物粒子冲击的腐蚀效率。但是，这些方案还没有令人满意地解决固体粒子腐蚀问题，这一点由后继的EPRI研究项目所证实。

因此，减少固体粒子腐蚀所引起的损坏，特别是减少由于固体粒子冲击汽轮机部件而引起的损坏，是一种长期存在的要求，而这种固体粒子是在蒸汽流中夹带并通过连接管道输入汽轮机及其内部部件中的。

本发明的主要目的是提供一种为除去汽轮机的流体流路中的固体 粒子用的方法。

因此，有鉴于这一目的，本发明属于如权利要求1中所述的方法。

本发明也属于一种除去固体粒子用的系统。

下面作为例子参考附图说明本发明的最佳实施例，附图中：

图1是简化和综合的汽轮机热平衡图和使用本发明的固体粒子磁偏转系统的控制系统示意图，举例说明与连接管道有关的安装电磁体的最佳的和可供选择的位置;

图2是截取与图1的平面平行的平面的截面示意图，该平面通过外面安装了环形电磁体的连接管道的选定长度或区段的公共轴线，用于指示磁场效应和由此达到的固体金属粒子的偏转、截留和聚集;

图3是本发明第二实施例的类似图2的截面示意图，该实施例使用与连接管道的选定长度有关的静止区，蒸汽流中夹带的金属粒子被偏转和聚集到该静止区中;

图4是另一种电磁体组件的截面示意图，它被安装在蒸汽流通路中的选定位置，并根据本发明使用。