[发明专利]汽－水分离器中蒸汽杂质分离程度的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及单程蒸汽发生器中水-汽回路的净化方法，该蒸汽发生器基本上由废气预热器、蒸发器和过热器组成，且其中在蒸发器和过热器之间接上分离瓶。

技术现状

这种单程蒸汽发生器可用作联合发电厂的余热锅炉。目前利用燃气透平余热的余热锅炉一般都设计为鼓式锅炉。水-汽回路的净化是通过在各个锅炉鼓式容器蒸浓和锅炉的鼓式容器的连续或间歇排空来实现的。蒸浓是通过蒸发锅炉鼓中水来进行的，不挥发的物质因而滞留在锅炉水中并逐渐增浓。当排空锅炉水中时，这些物质以浓缩的形式而有效的从回路中去除。此外，在很多情况下的调节锅炉中的PH值，向锅炉鼓式容器的水中添加固体硷化剂，例如磷酸三钠或氢氧化钠。

如果采用一种简单的单程锅炉作余热锅炉，则不能实现这种净化机理，因为这种锅炉不能排空。在这种情况下，水-汽回路的净化在冷凝液净化装置中进行，其中，冷凝水在送入蒸汽发生器之前进行过滤，需要时籍助于离子交换剂另行除盐。

反之，如果采用本文一开始所述之单程锅炉，则杂质可像从鼓式锅炉那样从分离瓶中去除，其前提是分离瓶在特定的条件下操作。

但是，在两种类型的锅炉中，均迂到很多以挥发形式存在的有害物质，例如氯化物和硫酸盐，如HCl或H₂SO₄就为一例。也迂到用挥发形式的氯化铵或硫酸铵产生的氨来对回路进行常规调节。这类物质能形成腐蚀，从而导致操作故障和损害。

发明概述

一方面由于目前已严格地限制向单程锅炉添加不挥发的调节剂，因为这些调节剂可能沉积到锅炉的过热部件上；另一方面由于在鼓式锅炉的情况下，添加硷化剂的结果使上述氯化物和硫酸盐的挥发性大大降低，致使例如在磷酸盐调节锅炉水时能有效地排放，基于上述两方面，本发明的目的在于，在本文一开始所述的无需冷凝水净化装置的那种类型的设施中，采取新措施以降低存在于其中的物质的挥发性，从而使其更易于从回路中分离。

根据本发明此目的通过下列措施达到，即在装置满功率运行时通过一供料泵将大于所需量的水经余热预热器和蒸发器泵入，该水量的确定是使湿蒸汽能进入分离瓶，蒸汽中的水份和其中所含杂质在分离瓶中分离并从排放管线排出，在过量供水之际，向水中定量添加调节剂，该调节剂使要被分离的杂质的挥发性降低。

根据本发明的一种较好的方案，在单程蒸汽发生器过量供水和向水中配量添加能使被分离的杂质的挥发性降低的调节剂之前，该装置首先要降低或增加到部分负荷或在部分负荷下运行。

特别是，本发明的优点在于可明显降低装置投资和运行费用。使水-汽回路中因不设化学装置所带来的风险减到最少、改善了分离程度以及缩短了净化时间。

采用固体磷酸盐或能自行分解的硷化剂，例如一种高分子有机胺作为调节剂配量加入是适宜的。

本新方法特别适用于燃气-蒸汽联合发电设施，该装置拥有燃气透平回路和蒸汽透平回路，其中燃气透平的尾气将其余热经过在单程蒸汽发生器中流动的工作介质传送给蒸汽透平。虽然上面已经陈述，目前对单程锅炉已严格禁止配量加入调节剂，但在带有此类蒸汽发生器的余热锅炉中某些固体试剂，例如磷酸钠仍能毫无困难地得到应用。在这种情况下应容许在过热的锅炉部件上有一定沉积。这是可能的，因为对于锅炉的传热来说，这并非关键因素。一方面这只涉及少量添加物，例如每小时10克，另一方面在燃气-蒸汽联合发电厂中是由于限制热气的温度而排除过热的。只须确保采用那些在高浓和/或干固状态下不引起腐蚀的物质。这种在过热器中的沉积物可在降功率期间，停车时或下次开机期间用饱和蒸汽冲去即可。

附图简述

附图表示本发明对燃气-蒸汽联合发电设施的实施例。附图只表示了与本发明有关的主要部件。工作介质的流动方向用箭头表示。

图1表示燃气-蒸汽联合发电设施；

图2表示温度-熵图；

本发明的实施方案

根据图1，在燃气透平系统中，经管线1进入的新鲜空气在压缩机2中加压到工作压力，加压过的空气在例如用天然气作燃料的燃烧室3中急剧加热，所产生的燃气在燃气透平4中膨胀作功，其所得能量传送到发电机5或压缩机2。来自燃气透平的仍是热的尾气经管线6从燃气透平的出口进入余热蒸汽发生器7，并在给出其热量后经管线8和未示出的烟囱放入大气。

在水-汽回路中，多缸式蒸汽透平9，10和11与燃气透平排列在同一轴上。在低压透平11中膨胀的工作蒸汽在冷凝器13中冷凝，冷凝液籍助冷凝液泵14直接泵入蒸汽发生器7。值得注意的是，此装置不包含用蒸汽加热的供水容器/脱气器。