单程水平蒸发器中的管布置制造技术

技术编号:9978184 阅读:104 留言:0更新日期:2014-04-28 23:58
本发明专利技术公开了一种单程蒸发器,其包括:入口歧管;一个或更多个入口集管,其与入口歧管流体连通;一个或更多个管叠堆,其中,每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管;一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通;其中,倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜;一个或更多个出口集管,其与一个或更多个管叠堆流体连通;以及出口歧管,其与一个或更多个出口集管流体连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种单程蒸发器,其包括:入口歧管;一个或更多个入口集管,其与入口歧管流体连通;一个或更多个管叠堆,其中,每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管;一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通;其中,倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜;一个或更多个出口集管,其与一个或更多个管叠堆流体连通;以及出口歧管,其与一个或更多个出口集管流体连通。【专利说明】单程水平蒸发器中的管布置相关申请的交叉引用 本公开要求2012年I月17日提交的美国临时申请N0.61/587,332、2012年I月17日提交的美国临时申请N0.61/587,428、2012年I月17日提交的美国临时申请N0.61/587,359,以及2012年I月17日提交的美国临时申请N0.61/587,402的优先权,这些申请的全部内容由此通过参考全部并入。
本公开大体涉及余热回收蒸汽发生器(HRSG),并且更特别地,涉及用于控制具有用于热交换的倾斜管的HRSG中的流的管。
技术介绍
余热回收蒸汽发生器(HRSG)为从热气体流回收热的能量回收热交换器。其产生蒸汽,该蒸汽可在过程(热电联合)中使用,或者用于驱动蒸汽涡轮(联合循环)。余热回收蒸汽发生器大体包括四个主要构件一节约器、蒸发器、过热器和水预热器。特别地,自然循环HRSG包含蒸发器加热表面、滚筒(drum),以及用以便于蒸发器管中的适合的循环率的必要管路。单程HRSG以单程蒸发器替代自然循环构件,并且这样做时,提供了进展到(offerin-roads to)较高工厂效率,并且此外有助于在没有厚壁滚筒的情况下延长HRSG使用期限。在图1中示出单程蒸发器余热回收蒸汽发生器(HRSG) 100的实例。在图1中,HRSG包括构造成吸收所需的热的、呈一系列竖直平行流动路径/管104和108 (配置在导管壁111之间)的形式的竖直加热表面。在HRSG100中,工作流体(例如,水)从源106输送至入口歧管105。工作流体从入口歧管105供给至入口集管112,并且接着供给至第一热交换器104,其中,其被沿水平方向流动的来自炉(未示出)的热气体加热。热气体加热配置在导管壁111之间的管区段104和108。加热的工作流体的一部分转换成蒸气,并且液体与汽化的工作流体的混合物经由出口集管113输送至出口歧管103,其从出口歧管103输送至混合器102,其中,蒸气和液体再次混合,并且分配至第二热交换器108。蒸气与液体工作流体的该分离是不合乎需要的,这是因为该分离产生温度梯度,并且必须进行努力以防止该分离。为了确保来自热交换器104的蒸气和流体良好地混合,它们输送至混合器102,两相混合物(蒸气和液体)从混合器102输送至另一个第二热交换器108,其中,它们经受过热状态。第二热交换器108用于克服热力学限制。接着,蒸气和液体排放至收集容器109,它们接着在用于发电设备(例如,涡轮)之前从收集容器109发送至分离器110。因此,使用竖直加热表面具有许多设计限制。由于设计考虑,故情况通常为,热位差限制需要附加的加热环路,以便实现出口处的过热蒸汽。通常,在再进入到第二加热环路中之前,需要附加规定来再混合水/蒸汽泡,从而引起附加的设计考虑。另外,作为竖直布置的平行管的直接结果,在加热表面下游存在气体侧温度失衡。这些附加的设计考虑利用附加的工程设计和制造,这两者为昂贵的。这些附加特征还需要定期维护,这缩短了工厂的生产运行的时间,并且因此导致生产力的损失。因此,合乎需要的是克服这些缺点。
技术实现思路
本文中公开了一种单程蒸发器,其包括:入口歧管;一个或更多个入口集管,其与入口歧管流体连通;一个或更多个管叠堆,其中,每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管;一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通;其中,倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜;一个或更多个出口集管,其与一个或更多个管叠堆流体连通;以及出口歧管,其与一个或更多个出口集管流体连通。本文中还公开了一种方法,其包括:通过单程蒸发器排放工作流体;其中,单程蒸发器包括:入口歧管;一个或更多个入口集管,其与入口歧管流体连通;一个或更多个管叠堆,其中,每个管叠堆包括一个或更多个倾斜蒸发器管;一个或更多个管叠堆与一个或更多个入口集管流体连通;其中,倾斜管与竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜;一个或更多个出口集管,其与一个或更多个管叠堆流体连通;以及出口歧管,其与一个或更多个出口集管流体连通;从炉或锅炉排放热气体穿过单程蒸发器;以及将来自热气体的热传递至工作流体。【专利附图】【附图说明】现在参考为示例性实施例的附图,并且其中,同样的元件被相似地标记: 图1为具有竖直热交换器管的现有技术的余热回收蒸汽发生器的示意图; 图2描绘了使用逆流交错布置的示例性单程蒸发器的示意图; 图3描绘了单程蒸发器的示例性实施例; 图4(A)描绘了单程蒸发器的管叠堆中的管的一个示例性布置; 图4(B)描绘了单程蒸发器的管叠堆中的管的示例性布置的等距视图; 图5描绘了单程蒸发器中的管叠堆中的管的逆流交错布置的端部示意图; 图6A为图4的管叠堆的放大端部视图; 图6B为在图5A的管叠堆内截取的平面区段的描绘,并且描绘了交错管考虑; 图7A描绘了沿一个方向倾斜同时沿另一个方向水平的管的立面端部视图;管以交错方式布置; 图7B为在图6A的管叠堆内截取的平面区段的描绘,并且描绘了交错管构造; 图8为在管叠堆内截取的平面区段的描绘,其描绘了直列构造; 图9描绘了沿一个方向倾斜同时沿另一个方向水平的管的端部视图;其还示出了跨越两个单程区段的管叠堆;以及 图10描绘了具有包含管的10个竖直地对齐的地带或区段的单程蒸发器,热气体可穿过该单程蒸发器以将它们的热传递至工作流体。【具体实施方式】本文中公开余热回收蒸汽发生器(HRSG),该余热回收蒸汽发生器包括其管布置成"非竖直"的单个热交换器或更多个热交换器。通过非竖直,暗示管与竖直线成角度倾斜。通过〃倾斜",暗示单独的管与横跨管绘制的竖直线成小于90度或大于90度的角倾斜。在一个实施例中,管可沿第一方向水平,并且沿垂直于第一方向的第二方向倾斜。图2中示出了与倾斜角一起的管中的这些角变化。图2示出了在单程蒸发器的管叠堆中使用的管的区段。管叠堆示出了管沿两个方向相对于竖直线倾斜。在一个方向上,其与竖直线成Θ1的角倾斜,而在第二方向上,其与竖直线成Θ 2的角倾斜。在图2中,可看到,Θ 1和Θ2可以以高达与竖直线的90度变化。如果倾斜角Θ 1和Θ 2等于90度,则管规定为大致水平的。如果在另一方面仅一个角Θ 1为90度,而另一个角Θ 2小于90度或大于90度,则管被说成在一个方向上水平,而在另一个方向上倾斜。在又一个实施例中,可能的是,Θ1和Θ2两者小于90度或大于90度,这暗示管沿两个方向倾斜。将注意,通过〃大致水平的〃,暗示管定向为近似水平的(即,布置成在±2度内平行于水平线)。对于倾斜的管而言,倾斜角Θ 1和/或Θ 2大体从与竖直线的大约55度变化至大约88度。包含水平管的区段(或更多个区段)也被称为〃单程蒸发器〃,这是因为当在亚临界状态下操作时,工作流体(例如,水、氨等)在穿本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:VQ特隆CJ勒奇JF马吉
申请(专利权)人:阿尔斯通技术有限公司
类型:
国别省市:

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