[其他]雙液循環熱力機中排除共發加工蒸氣中的非冷凝性氣體的方法與裝置

在審

• 申請號: 86101998
• 申請日: 1986-03-22
• 公開（公告）號: CN86101998A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 程大西
• 申請（專利權）人: 國際動力工藝公司
• 主分類號: F02C3/30
• 分類號: F02C3/30;F02G5/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 巫肖南

此項發明系從加工蒸氣中排除非冷凝性氣體的裝置，尤其適用于雙液鄭氏循環熱力機生產的加工蒸氣。

雙液熱力機的說明已載于美國專利編號3，978，661、4，128，994和4，248，039。該雙液熱力機的最佳參數選擇和控制流路則載于美國專利編號4，297，841、4，417，438和4，393，649。此項裝置發明系用于排除鄭氏循環機運行時生產的加工蒸氣內含有的各種非冷凝性氣體。

常見的一般鍋爐裝置都是用閉路系統。無需另外加添什么水。這是因為水從蒸發到冷凝的循環使用過程中，損耗極少。這些鍋爐的閉路性質卻在加工水中積聚下許多雜質。這些雜質固體的或氣體的，對于鍋爐裝置產生兩種明顯的效果。對非冷凝性（在鍋爐裝置運行的溫度和壓力條件下）和非腐蝕性的氣體，如氮，積聚的雜質將降低鍋爐裝置的熱交換器的熱交換系數。非冷凝性腐蝕性氣體，如氧和二氧化碳，則侵蝕鍋爐的金屬部件，而且改變裝置系統的熱力特性。

使用鄭氏循環的雙液熱力機屬于非閉路系統;它需用非冷凝性液料作為第二種熱力工作流體。非冷凝性氣體被排出到大氣中，因而不致積聚于熱力機中。但使用鄭氏循環的雙液熱力機所生產的加工蒸氣不得含有非冷凝性氣體或其他雜質，因為使用共發蒸氣的用戶對于熱交換系數的降低和金屬部件的侵蝕的擔心，與一般常用鍋爐的用戶的擔心是一樣的。

因此，把非冷凝性氣體????，用于雙液熱力機的鍋爐并不能解決問題。需用時，加工蒸氣便由儲水汽包中排放出來。鍋爐工業界早已認識到非冷凝性氣體的密度通常低于水蒸氣，它積聚于加工蒸氣管道的彎頭和彎管處。非冷凝性氣體于是用人工方法排除出加工蒸氣線道，其方法是把安裝在高處的閥門打開，從線道上放出液料，直放到只見有蒸氣排出為止。這種人工排除法依賴視力來確定非冷凝性氣體是否已全部排出。這種人工排氣方法耗費鍋爐工的時間與精力甚多。鍋爐工必需離開控制室，親自關閉每一閥門。只有非冷凝性氣體全部從加工蒸氣排凈，蒸氣才能安全地輸送和分配給最后的消費者使用。

由于鄭氏循環共發系統在噴射蒸氣的燃氣透平中，有混合非冷凝性氣體和蒸氣的具體作用，自動排放非冷凝性氣體出加工蒸氣的設想便產生出來了。發明的主體是從加工蒸氣中排放上述非冷凝氣體的自動裝置。裝置利用加工蒸氣線道（在儲水氣包中，壓力原是均衡的），同蒸氣噴射線道之間的壓力差，（由于過熱的蒸氣高速流向燃燒室和噴射蒸氣的燃氣透平，噴射線道中的壓力降低了）。用一小口徑的管道聯接上述兩條線道后，加工蒸氣線道上的非冷凝性氣體便流向蒸氣噴射線道。這一裝置較前述的人工排放方法有幾個優點;尤其是它可以節省大量時間，把昂貴的能量損耗降到最低，避免了把大量高質量的蒸氣排到大氣中的浪費現象。

因此發明的目的之一就是要提供一種裝置來自動排除加工蒸氣中的非冷凝性氣體;

發明的另一目的是提供一種裝置，使運行時既安全又節省能量;

發明的目的之一也是提供一種裝置，使用時節省時間，也節省鍋爐工的精力;

發明還有一個目的便是提供一種裝置，把加工蒸氣中的非冷凝氣體在分配前即加以排除，而不影響加工控制系統。該加工系統的作用是調節蒸氣向燃燒室的噴射和加工蒸氣的分配。

此項發明應用于鄭氏循環時，在冷態起動期間，水中的滲入的非冷凝氣體即自動從儲水汽包和加工蒸氣線道中排除出去。很簡單，只要在加工蒸氣噴射線道之間接上一小口徑的管道。壓力差即促使積聚在加工蒸氣線道中的非冷凝性氣體流向蒸氣噴射線道。小口徑的管道可以防止大量蒸氣流量涌過壓力梯度。大量的流量會影響到蒸氣噴射閥控制系統或加工蒸氣控制系統。

圖1是鄭氏循環系統的一個具體裝置的簡圖。

圖2是鄭氏循環系統的一個具體裝置中的過熱部分和儲水汽包和蒸發器部分的詳圖。

起動時，非冷凝性氣體已滲入逆向流動熱交換器中的蒸氣一端。這些氣體雖然不致于引起象在蒸氣透平機中的問題，但這些氣體仍需從鄭氏循環系統共發的加工蒸氣中消除掉，否則加工蒸氣的用戶會遇到上面提到的侵蝕和傳熱不良的問題。這些非冷凝性氣體通常被堵在圖1所示加工蒸氣線道28上的加工蒸氣控制閥30的上端。這新的和經改良的裝置用來排除鄭氏循環系統共發加工蒸氣的非冷凝性氣體，見圖2。儲水汽包安裝于過熱器20和蒸發器12之間，并加以聯接。加工蒸氣自儲水汽包16中抽出，經由加工蒸氣線道28，通過加工蒸氣控制閥30，然后進入加工蒸氣分配管道。打開加工蒸氣控制閥分配加工蒸氣至用戶之前，非冷凝性氣體必須從加工蒸氣線道28中排除出去。