[发明专利]蒸气生成系统和用于生成蒸气的方法

说明书

本发明涉及一种用于生成蒸气的系统(1)和方法。系统包括：用于高温流体的通道(3)；布置在通道中的节约器(7)、蒸发器(8)和过热器(9)；以及液体‑蒸气分离器(10)。节约器布置成预热第一流体，且蒸发器布置成通过与高温流体热交换来加热第二流体。分离器布置成接收加热的第二流体且分离其液体和蒸气。过热器布置成接收由分离器排出的蒸气，通过与高温流体热交换来加热蒸气，且排出过热蒸气。第二流体包括由分离器排出的预热的第一流体和/或液体。系统还包括加热装置(23)，其布置成加热分离器中的液体，以便将液体转变成蒸气。

技术领域

本发明涉及一种基于与高温流体热交换的蒸气生成系统，诸如蒸汽生成系统。另外，本发明涉及一种用于基于与高温流体热交换来生成蒸气(诸如蒸汽)的方法。

背景技术

现今已知基于与高温流体(例如来自焚烧器或锅炉的烟道气体)热交换的许多不同类型的蒸气生成系统，且生成的蒸气用在各种应用中。

一种已知类型的此类蒸气生成系统包括用于高温流体的通道、节约器(预热器)、蒸发器、过热器和液体-蒸气分离器。节约器、蒸发器和过热器布置在通道中，且包括热传递表面，其由例如布置成传送待加热的相应流体的管来提供。可为蒸气筒(drum)或蒸气旋风分离器的液体-蒸气分离器布置在通道外侧。

该已知类型的蒸气生成系统通常用于生成蒸汽，即，用作蒸汽生成系统。在用作蒸汽生成系统期间，高温流体被传送通过通道，由此它经过通道中的热传递表面周围，且将热传递到相应的传送流体。给水典型地传送到节约器中且通过与高温流体热交换在节约器中预热。给水通常在节约器中加热到接近于饱和点，但典型地保持在液相中。此后，预热的给水逐渐蒸发且通过与高温流体热交换在蒸发器和过热器中加热成过热蒸汽。液体-蒸气分离器(即，蒸汽生成系统的水-蒸汽分离器)典型地接收来自蒸发器的水和蒸汽的混合物，分离水和蒸汽，且排出单独的水流和蒸汽流。由水-蒸汽分离器排出的水典型地通过蒸发器再循环。由水-蒸汽分离器排出的蒸汽典型为饱和蒸汽，且传送到过热器，在过热器中蒸汽在排出之前加热成过热蒸汽。

该已知类型的蒸气生成系统可具有例如强制或自然循环设计。在强制循环设计中，循环泵典型地用于使由液体-蒸气分离器排出的液体通过蒸发器再循环。在自然循环设计中，由液体-蒸气分离器排出的液体的再循环通过热虹吸效应来保证。由此，用在强制循环设计中的循环泵可由长的竖直导管(所谓的降液管)代替，该长的竖直导管具有足以迫使由分离器排出的液体通过蒸发器再循环的长度。

US 7,243,618中描述了自然循环设计的蒸汽生成系统的一个示例，且US 5,588,400中描述了强制循环设计的蒸汽生成系统的一个示例。

然而，即使上文提到类型的许多蒸气生成系统是已知的且运行良好，仍存在对于改进此类蒸气生成系统的空间。

发明内容

本发明的一个目标在于提供一种上文提到类型的改进的蒸气生成系统，其包括用于高温流体的通道、节约器、蒸发器和布置在通道中的过热器以及液体-蒸气分离器，该蒸气生成系统具有促进过热蒸气生成的能力。

作为本发明的第一方面，提供了一种蒸气生成系统，其包括：

-用于高温流体的通道；

-布置在通道中的节约器，其中节约器布置成经由节约器入口接收待预热的第一流体，且通过与高温流体热交换来预热所接收的第一流体；

-布置在通道中的蒸发器，其中蒸发器布置成接收待加热的第二流体，且通过与高温流体热交换来加热所接收的第二流体；

-液体-蒸气分离器，其布置成接收来自蒸发器的加热的第二流体以及可选的来自节约器的预热的第一流体，其中液体-蒸气分离器布置成分离所接收的加热的第二流体的液体和蒸气，且通过第一分离器出口排出液体，且通过第二分离器出口排出蒸气，以及