本发明涉及直流锅炉，更具体地说是涉及到直流锅炉的改进的蒸汽温度控制。 在一台工业直流锅炉中产生热量，由热量产生蒸汽，最终产生电能。热量是通过燃烧化石燃料，如煤或油而产生的。锅炉与汽轮机相连，而汽轮机又与产生电能的发电机连接在一起。直流锅炉本身包括有炉体。在炉体的内表面上安装有一个燃烧室，用来对经过其中的任何水或水蒸汽进行加热。以简化的形式说，一系列连续的部件经过炉体，形成了输送流过其中的水、最终是输送水蒸汽的一个连续的输送管道。这种输送管道通常是从炉体外部进入炉体中，然后又伸出到炉体外。一旦输送管道进入炉体，其中的水在管道的第一部分就转化为水蒸汽，而后面的那部分输送管道（即过热器（superheater））则在蒸汽通过一个出口管流出炉体之前对蒸汽进行加热。为了控制从炉体中排出的蒸汽的温度，需要改变过热器地温度。在必要的情况下，一个布置在炉体外的喷水阀可向输送管道中喷水以抵制由燃烧室引起的温度上升。过热器的温度是通过燃烧室和喷水阀之间的相互配合作用来进行控制的。例如，要想增加过热器中的温度，就增加燃烧室的温度，因而过热器中的温度也就会上升。如果要降低过热器的温度，喷水阀就向过热器中喷水，从而抵消燃烧室中的热量，减少了过热器中的温度上升。
在炉体的出口管（位于炉体的外部）处，一个热电偶装在输送管道上，该热电偶与喷水阀和燃烧室两者相连通。该热电偶测量流过它的蒸汽的温度。由于效率方面的原因，离开锅炉进入汽机的蒸汽应该在预定的极限之内。热电偶测量温度以决定是否满足了预定极限并将此信息传送给燃烧室和喷水阀。如果温度低于可接受的下限，燃烧室就产生更多的热量，对过热器内的蒸汽进一步加热。如果温度超过了可接受的上限，喷水阀就向过热器中喷水，这就降低了过热器中的温度上升，从而减少了对蒸汽的加热。
尽管目前使用的系统是有效的，但并非没有缺点。如，蒸汽通过过热器需要一段明显的通过时间。如果通过过热器的蒸汽的温度没有在预定的范围之内，这一事实只有等到蒸汽到达与蒸汽出口管相接的热电偶处才能被检测出来。热电偶将把这一信息传送给喷水阀和燃烧室，它们收到这一信息后做出适当的反应，或者升高或者降低过热器内蒸汽的温度。这是一个不足之处，因为在有效的蒸汽被送到汽机之前存在有一个延时。
相应地就需要一种对直流锅炉产生的蒸汽的改进的温度控制。
本发明提供了一种为满足上述需要而进行的改进。具体地说，本发明涉及一种从液体中产生蒸汽的直流锅炉包括有：a）.一个锅炉炉体，它具有炉内部分、一个将液体引入上述锅炉炉体内的入口管和一个出口管;b）.第一段输送管道，它与入口管相连，用来使液体从所述的锅炉炉体中通过;它布置在炉体的内部;c）.一个布置在上述炉内部分内的燃烧室，可用来产生热量对上述第一段输送管道中的水进行蒸发;d）.一端与上述第一段输送管道相连，另一端与出口管相连的第二段输送管道;上述第一段输送管道中产生的蒸汽从所述的第二段输送管道中流过，燃烧室对流过所述的第二段输送管道中的蒸汽进行加热;其中上述第二段输送管道在所述的锅炉内部分与所述的第一段输送管道相接，并伸出到所述的锅炉炉体的外部，再回到所述的锅炉炉体的内部，所述的第二段输送管道在炉内与出口管相连接，出口管将蒸汽从所述的锅炉炉体中送出;e）.一个喷水阀与所述的第二段输送管道相连接，用来控制燃烧室的温度升高;和f）.第一个测量蒸汽温度的热电偶与所述的第二段输送管道位于炉体外部的部分相接;其中所述的第一热电偶与所述的燃烧室和所述的喷水阀协调工作，当所述的第一热电偶测到温度低于某一期望水平时所述的燃烧室就产生更多的热量，而当第一热电偶测到温度高于某一期望水平时，所述的喷水阀就向所述的第二段输送管道中喷水。
本发明的目的就是提供一种用于直流锅炉的改进的蒸汽温度控制。
考虑到这一目的，本发明提出了一种用来从一种液体中产生蒸汽的直流锅炉，这种直流锅炉包括有：a）.一个锅炉炉体，它具有炉内部分、一个将液体引入上述锅炉炉体内的入口管和一个出口管;b）.第一段输送管道，它与入口管相连，用来使液体从所述的锅炉炉体中流过;它布置在炉体的内部;c）一个布置在上述炉内部分内的燃烧室，可以产生热量，对上述第一段输送管道中的液体进行蒸发;d）一端与上述第一段输送管道相连、另一端与出口管相连的第二段输送管道;所述的第二段输送管道传送所述的第一段输送管道中产生的蒸汽，所述的燃烧室可产生热量用来对流过所说的第二段输送管道中的蒸汽加热;其中上述第二段输送管道在所述的锅炉内部与所述的第一段输送管道相连接，并伸出到所述的锅炉炉体的外部，再回到所述的锅炉炉体的内部，所述的第二段输送管道在此与出口管相连接，出口管将蒸汽从所述的锅炉炉体中送出;e）.一个喷水阀与所述的第二段输送管道相连接，用来控制燃烧室的温度上升;其特征在于：f）.测量蒸汽温度的第一热电偶装在所述的第二段输送管道的位于所述的锅炉炉体外部的那部分处;其中所述的第一热电偶与所述的燃烧室协调工作，当所述的第一热电偶测到温度低于某一期望水平时所述的燃烧室就产生更多的热量，而当所述的第一热电偶测到温度高于某一期望值时就减少其热量。
图1是一座化石燃料发电厂的部分原理图;以及
图2是说明本发明的改进的温度控制方案的一种改进的直流锅炉的原理图。
现在参考上述两图，图中相同的标号代表相同的部件，图1表示了本发明的环境，图中画出了一座化石燃料发电厂的一部分，总体上用标号10表示。发电厂将热能转化为用来产生电能的机械能。在这一点上，水（未示出）进入其中产生热量的锅炉20中，这些热能将水转化为蒸汽。蒸汽通过出口管道30从锅炉20中流出并流入高压透平（HP）40中。蒸汽推动透平40内安装在一个大轴（未示出）上的透平叶片转动，与透平相连的一台发电机45在透平轴转动时可按一种公知的方式工作以产生电能。蒸汽通过一个管道50离开透平40进入一个再热器60，蒸汽在再热器60中被再次加热。再热后的蒸汽进入低压透平（LP）70并推动透平70内安装在一个大轴（未示出）上的透平叶片旋转。第二台发电机75接在低压透平70上，当该透平的大轴转动时该发电机可按一种公知的方式工作以产生电能。蒸汽通过一个管道80从低压透平70中流出并进入一个冷凝器90中，蒸汽在此凝结，重新变成水。这里水通过一个管道95从冷凝器90中流出并流入一个水泵100中，水泵100将水经过一个入口管道110打回到锅炉20中。
参照图2，图中表示了一台锅炉20，它包括炉体120。炉体120包括有外壁130和内壁140，二者确定了炉壁层150。一个燃烧室160安装在内壁上，它通过燃烧化石燃料（如煤或油）在炉体120的内部162中产生火焰。为了产生这些热量，通过一个管道170把空气送入燃烧室160中，管道170穿过炉体120的炉壁层150进入燃烧室160，燃料（即煤或油）通过管道180进入燃烧室160，该管道180同样穿过炉体120的炉壁层150。进入燃烧室160中的空气和燃料互相配合以控制燃烧室160中产生的热量。一个阀门190被布置在燃料管道180上，以控制进入燃烧室160中的燃料量，同样一个阀门200被布置在空气管道170上，以控制进入燃烧室160中的空气量。在炉体120与燃烧室160相对的一侧布置有一个开口210，用来安装一个管道220，该管道使炉体120内被加热的气体（即空气）排走。
为了对锅炉20内的水进行加热并最终产生蒸汽，水通过入口管道110进入炉体120内。一个阀门240布置在入口管道110上，用来控制进入炉体120中的水量。入口管道110穿过炉壁层150进入炉体120的内部，并在炉体内部与一个省煤（油）器250相连。省煤（油）器250是环形的管道，是对进入炉体120中的水进行第一级加热的。省煤（油）器穿过炉体120的炉内部分162并从炉壁层150位于入口管230对侧的位置处穿过，伸出炉体120中。一条管道260在外壁130附近与省煤（油）器250相连，管道260如图所示沿炉体120的外部延伸。管道260穿过炉壁层150进入炉体120并与一蒸发段280的第一级相连接。因此，流过省煤（油）器250的水通过管道260继续流入蒸发段280。蒸发段280是一环形管道，它是对流过其中的水进行蒸发的主要部件。蒸发段280通过燃烧室160，燃烧室160将一部分水蒸发;蒸发段280通常延伸到炉体120的高度的上方。炉体120的炉内部分162中被加热的气体流过蒸发段280，进一步升高其中的水的温度，使之转化为蒸汽。
用来传送蒸发段中产生的蒸汽或流过的水的一段管道290连接在蒸发段280的流出端。管道290穿过炉壁层150，沿外壁130延伸。管道290穿过炉壁层150重新进入炉体120中，并与蒸发段300相连接。蒸发段300对其中流过的任何水继续进行蒸发并对水所携带的蒸汽进一步加热。蒸发段300通过燃烧室160。蒸发段300与管道310相连。管道310通过炉壁层150并沿炉体120的外表面延伸。管道310穿过炉壁层150重新进入炉体120。一个热电偶320（比如E恒定型的）被用一种公知的方式与管道310相连，连接处位于管道310的布置在炉体120外的位置。该热电偶320测量流过管道310的蒸汽的温度。
如前面所描述的，为了使参照图1所示描述的系统的效率高，送入高压透平40（图2中未示出）的蒸汽应在预定的温度限制之内。热电偶320测量蒸汽的温度并将此信息传送给处理装置325，该处理装置决定在下一段（即一个过热器330）需要对多少蒸汽进入加热以使蒸汽处于这些预定的温度限制之内。过热器330布置在炉体120的内部162里并与管道310相连。过热器330的功能是对其中流过的蒸汽进行加热。从燃烧室160来的热量对过热器330进行加热。一个喷水阀340布置在炉体120的外部，如果需要的话，该喷水阀就向过热器330中喷水以抵消燃烧室160的热量，减少过热器330中的蒸汽由燃烧室160所产生的温度上升。喷水阀340通过一个管道345把水引入过热器330中。出口管道30与内壁140附近的过热器330相连接并从墙150中穿出，把蒸汽传送给高压透平40（见图1）。一个热电偶350装在出口管道30上，用来测量其中通过的蒸汽的温度。该热电偶350是蒸汽进入高压透平40（见图1）之前的最终的蒸汽温度测量装置。热电偶350将温度传送给处理装置325;接着，处理装置325对从热电偶350和320所接收到的两个温度进行协调。由于从不同的位置收到两个温度读数（作为仅从热电偶350处接收到一个读数的替代），处理装置325就能够有效地调整燃烧室160和喷水阀340，以控制过热器330中的温度上升。
发明人认为从上面的描述中可以理解本发明及其许多相应的优点;而且很明显，在其形式、构造和布置方式上可以得到许多变化而不脱离本发明的精神和范围或牺牲其全部材料优点;上面所描述的形式仅仅是本发明的一个最佳的或示范性的实施例。