本发明涉及一个排气炉的改进,炉内蒸汽是利用涡轮机排气产生的,涡轮机使用天然气或重油作为热源,在其上面还安装有脱氮装置。 为减少燃汽轮机排气中的氧化氮(NOX),通常在排气炉中安装一个脱氮装置。图3是一个系统图,表明先有技术中的这种排气炉的实例,图5是表示与排气炉中相应区域的温度示意图,在图3中,数码20表示排气通道,数码1表示过热器,数码2表示高压蒸汽发生器,数码3表示脱氮装置,数码4表示高压省煤器,数码5表示低压蒸汽发生器,数码6表示低压省煤器,数码7表示氨水喷射系统,数码8表示烟囱。
由于安装有脱氮装置,未反应的氨水总在脱氮装置区域产生,因此,如果在涡轮机的燃油内含有硫成份的话,热吸收使温区上升,燃气中的二氧化硫(SO2)便产生出硫酸铵,未反应的氨也能以固相稳定存在。(硫酸铵在温度为150°或低一点,分子比NH3/H2SO4≤1.1时是以液相存在的。如果这种硫酸在排气炉管内以液相存在,在排气中它将起结合剂作用,灰尘及类似物会固定于传热管上,不仅会引起管中传热效率的恶化,还会引起排气炉的排气损失,有时也会产生燃汽轮机输出功率的降低。此外,还有一个传热管由液相硫酸铵腐蚀的问题)。
因此,在先有技术中,燃汽轮机排气炉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烧,考虑到硫酸铵预防措施,仅排气炉具有这种传热表面布置,排气在这样高的温度下排出,硫酸铵以固相存在(温度在图5中虚线上方所示)是应该仔细考虑的。特别地,图3所示的传热表面布置是允许的,情况是硫酸铵的问题不存在。假若硫酸铵的问题存在时,则不得不使用图4所示的传热表面布置。在图4中,数码31表示高压汽包,数码32表示高压饱和汽管,数码33表示循环泵,数码34表示混合器,数码35表示冷凝水管。
为了提高高压省煤器4的温度,冷凝水和高压汽包31中的水在混合器34中混合。作为提高高压省煤器4进口温度的另一种方法,由蒸汽加热的方法是知道的。假若这样,汽轮机抽汽系统或高压主蒸汽系统代替图4所示的循环泵系统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涡轮机中分别燃烧,从硫酸铵的预防措施的观点说,先有技术中排气炉的传热表面布置便已被确定。因此,即使使用不含硫成份的燃油,到头来还是不方便的,不能回收足够的热,因为传热表面是固定的。
本发明的目的是提供一排气炉,不管氧化硫在排气中是否存在,总能得到最大的热吸收。
本发明的特定就在于提供一个改进型排气炉,高压过热器,高压蒸汽发生器,高压省煤器、低压蒸汽发生器、低压省煤器在排气通道内从上流处顺序地布置,脱氮装置安于高压省煤器的上流部位,经改进的旁通管,在高压省煤器的下流和低压蒸汽发生器的上流位置与排气通道连接。气流调节器分别安装于旁通管内和排气通道旁通管连接点的下流和低压蒸汽发生器的上流位置。
换句话说,提供的新排气炉具有这样的传热表面布置和必要的管路系统,即决定于所使用含硫燃油而排气中包含氧化硫和使用不含硫燃油而排气中不包含氧化硫的分开的方式,分别获得最大热量的回收。
按本发明排气炉的特点,根据各自的情况在使用不同燃油而获得最大热量的回收是可能的。
本发明的上述已提到的及其它目的及优点、特点,通过参考较佳实施方案的说明及附图将会更明白。
在附图中:
图1是表示本发明一个较佳实施方案的视图;
图2是表示本发明另一个较佳实施方案的视图;
图3和图4是表明先有技术中排气炉实例的视图;
图5是表示排气炉中各个区域气体和液体的温度的视图。
本发明较佳实施方案将参照附图1进行说明。应该注意,给定的与先有技术中排气炉相同的部件的数码其及说明被省略。
在图1中,数码36表示低压汽包,数码37表示高压给水泵,数码38表示高压增压给水泵,数码9表示旁通管,它与排气通道20在高压省油器4的下流和低压蒸汽发生器5的上流位置相连,数码10表示安装在旁通管9内的气流调节器,数码11表示另一个气流调节器,安装在排气通道20内,在旁通管9的连接点下流和低压蒸汽发生器5的上流位置。
涡轮机排气通道在通过高压省煤器4以后被分为两路。若燃油中不含有硫成份,则不存在硫酸铵的问题,气流调节器11打开,而气流调节器10关闭,由此,在低压蒸汽发生器5和低压省煤器6中获得热回收后,排气便通往排气管8。然而,如果燃油中含有硫成份,气流调节器11关闭,而气流调节器10打开,排气便通往烟囱8。
应注意,高压增压给水泵38是一连接管路用作为低压蒸汽发生器5和低压省煤器6的旁通的。结果,在低压蒸汽发生器5和低压省煤器6中的热吸收不受影响,高压省煤器4的入口液体温度将变为冷凝水的温度,所以,为了提高该液体温度,冷凝水锅炉水在混合器34中混合,被加热至预定的温度。然而,作为此种情况加热的另一个方法,如前面描述的由蒸汽加热的方法也是为人所知的。
上述的实施方案是本发明应用于水平气流式排气炉的实施方案。应用于垂直气流式排气炉的本发明另一实施方案如图2所示。然而,在这个改进的实施方案中,基本技术思想(安装旁通管,以适应于燃油的传热表面实现热吸收的目的)与图1所示及上面描述的第一个较佳实施方案相似。在图2中,数码39表示高压锅炉循环水泵,数码40表示低压锅炉循环水泵。
正象上面详细描述的,按照本发明,不管涡轮机燃油内是否含有硫成份,获得最大的热回收是可能的。
尽管本发明的原处已经联系发明的较佳实施方案进行了说明,但把在附图和上面的描述所包含的内容看作为一个例证,而不仅仅是限于本发明范围内。