專利名稱：用來(lái)起動(dòng)連續(xù)蒸汽發(fā)生器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)起動(dòng)連續(xù)蒸汽發(fā)生器的方法，它的蒸發(fā)管在供水側(cè)從下向上流通。此外還涉及一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)這種方法的起動(dòng)系統(tǒng)。
在連續(xù)蒸汽發(fā)生器中加熱構(gòu)成燃燒室氣體密封外壁的蒸發(fā)器管道使流動(dòng)介質(zhì)在蒸發(fā)器管道中在一次循環(huán)過程中完全地蒸發(fā)。通常蒸發(fā)器的(以及經(jīng)常還有設(shè)置在連續(xù)蒸汽發(fā)生器中的煙加熱預(yù)熱器或節(jié)能器)連續(xù)液流在起動(dòng)過程中疊加一個(gè)循環(huán)液流。從而應(yīng)該通過相應(yīng)的高速在管內(nèi)使它可靠地冷卻。
正如由歐洲專利文獻(xiàn)0 054 601B1得知，對(duì)于起動(dòng)和在處于一定的極限載荷以下的載荷范圍內(nèi)由供水泵抽出的介質(zhì)流量最好保持不變。其中供水泵的流量等于蒸汽發(fā)生器的流量。在這種運(yùn)行方式時(shí)連續(xù)蒸汽發(fā)生器第一個(gè)燃燒器開始點(diǎn)燃和達(dá)到以高的蒸汽溫度連續(xù)運(yùn)行所需的起動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)。相對(duì)而言這導(dǎo)致高的起動(dòng)損失，因?yàn)槠饎?dòng)損失的大小很大程度上受起動(dòng)時(shí)間的影響。
由于水的過剩也引起大的起動(dòng)損失。這一方面是由于為了輸入熱量需要較大的水量，另一方面是由于所謂的排水所引起的。另外如果在蒸發(fā)器加熱表面之內(nèi)，例如蒸發(fā)器的中間開始蒸發(fā)并且排出向下流動(dòng)的水量(水流堵塞)，也會(huì)產(chǎn)生這種情況，在由新提到的歐洲專利文獻(xiàn)得知的連續(xù)蒸汽發(fā)生器設(shè)施中這些水排進(jìn)一個(gè)分離器或者水-汽-分離容器中，并輸回供水箱中。這種將過剩的水回輸?shù)姆桨府?dāng)然需要昂貴的帶循環(huán)水泵和/或在供水箱中帶出流系統(tǒng)的起動(dòng)系統(tǒng)。
因此本發(fā)明的目的在于確定一種連續(xù)蒸汽發(fā)生器的起動(dòng)方法，這種方法一方面起動(dòng)損失盡可能小，另一方面能供給蒸發(fā)器足夠的水以可靠地冷卻蒸發(fā)器管道。
關(guān)于這個(gè)方法按照本發(fā)明這個(gè)目的通過這樣的方法來(lái)解決，蒸發(fā)器管道中從輸出端溢出的或者輸出的水至少有一部分重新輸回蒸發(fā)器管道的輸入端。
至少將一部分從蒸發(fā)器管道中排出的水首先適當(dāng)?shù)胤e聚起來(lái)。然后可以將排出的水/水汽混合物中包含的蒸汽分開并使之過熱。
關(guān)于帶許多可以從下向上流通的蒸發(fā)器管道的連續(xù)蒸汽發(fā)生器的起動(dòng)系統(tǒng)按本發(fā)明所提到的任務(wù)通過這樣的方法來(lái)解決設(shè)置一個(gè)排水管，它將蒸發(fā)器管道共同的排出收集器和一個(gè)蒸發(fā)器管道共同的輸入收集器相連。
在適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)中在排水管上可以接上一個(gè)水-汽分離箱和/或收集箱。一個(gè)適當(dāng)?shù)剡B接在排水管中的單向閥防止從蒸發(fā)器輸入端回流到排出端。
排水管可以直接接在輸入收集器上，或者也可以接在一個(gè)連接管上，連接管接在輸入收集器和一個(gè)裝在連續(xù)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的預(yù)熱器(節(jié)能器)之間。
本發(fā)生產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)特別在于通過在起動(dòng)時(shí)從蒸發(fā)器中排出的水經(jīng)過一個(gè)排水管回流到蒸發(fā)器的輸入端達(dá)到一個(gè)自我調(diào)節(jié)的循環(huán)流動(dòng)，并保證蒸發(fā)器管道可靠的冷卻。
下面借助于圖形對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步闡述。其中圖上示意地表示一個(gè)帶垂直氣道和一個(gè)起動(dòng)系統(tǒng)的排水管的連續(xù)蒸汽發(fā)生器。
連續(xù)蒸汽發(fā)生器1按圖示的帶矩形截面的垂直氣道由一個(gè)外壁2構(gòu)成，它在氣道的下端過渡成一個(gè)漏斗形底面3。外壁2的蒸發(fā)器管道4在其縱側(cè)面相互氣體密封地連接，例如焊接。底面3包含一個(gè)沒有詳細(xì)畫出來(lái)的煙塵出口3a。外壁2的下部構(gòu)成設(shè)有許多燃燒器5的連續(xù)蒸汽發(fā)生器1的燃燒室6。在運(yùn)行時(shí)經(jīng)過一個(gè)燃燒料管道7將燃燒物B輸入燃燒器5。
從介質(zhì)一端，也就是供給的水或者水/水-汽混合物，從下向上平行地，或者在蒸發(fā)器管道組時(shí)一個(gè)接一個(gè)地貫通的外壁2的蒸發(fā)器管道4以它的輸入端與一個(gè)輸入收集器8相連，并以它的排出端與一個(gè)排出收集器10相連。輸入收集器8和排出收集器10處于氣道之外，并且例如各自由一個(gè)環(huán)形管構(gòu)成。
輸入收集器8通過一個(gè)管道12和收集器14與高壓-預(yù)熱器或者節(jié)能器16的輸出口相連。節(jié)能器16的加熱表面裝在位于燃燒室之上并由外壁2包圍的空腔內(nèi)。節(jié)能器16在輸入一端通過一個(gè)收集器18和供水管20與一個(gè)由蒸汽D加熱的熱交換器22相連，它又連接在供水泵24的壓力側(cè)上。供水泵的吸水側(cè)以沒有具體畫出來(lái)的方式方法通過一個(gè)冷凝器與汽輪機(jī)相連，因而連接在水-汽循環(huán)回路中。
排出收集器10通過管道26與一個(gè)水-汽分離容器或者分離器28相連。它在蒸汽一側(cè)又通過一個(gè)管道與高壓過熱器34的輸入收集器32相連，高壓過熱器裝在外壁2內(nèi)節(jié)能器16和燃燒室6之間。運(yùn)行時(shí)高壓過熱器34在輸出邊通過收集器36與汽輪機(jī)的高壓部分相連。高壓過熱器34和節(jié)能器16之間由外壁2圍成的空腔內(nèi)部設(shè)有一個(gè)中間過熱器38，它通過收集器40、42接在汽輪機(jī)高壓部分和中壓部分之間。節(jié)能器16、高壓過熱器34和中間過熱器38作為連續(xù)蒸汽發(fā)生器1所謂的對(duì)流通道內(nèi)的對(duì)流或者屏形加熱面。
管道26是排水管44的一部分，它將排出收集器10和輸入收集器8相連。一個(gè)瓶形收集器46連接在排水管道44中，它與分離器28在出水一端相連。此外在排水管道44中還接著一個(gè)單向閥48。
在連續(xù)蒸汽發(fā)生器1起動(dòng)過程中供給的水S經(jīng)過供水泵通過熱交換器22打出，并首先在那里預(yù)熱。其中單位時(shí)間內(nèi)輸入蒸發(fā)器管道4的水量S，也就是供水流量可以根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)輸入燃燒器5的燃料B數(shù)量(燃料流量)來(lái)調(diào)整。預(yù)熱過的進(jìn)水S在節(jié)能器16中再次預(yù)熱，并通過管道12輸入蒸發(fā)器4的輸入收集器8。從那里出發(fā)的熱水S從下向上流過傾斜但是最好是垂直分布排列的蒸發(fā)器管道4。在起動(dòng)過程中在蒸發(fā)器管道內(nèi)只有很少的蒸發(fā)流量，也就是說(shuō)在蒸發(fā)器加熱表面上只有一部分進(jìn)水S蒸發(fā)，因此存在向下流動(dòng)的進(jìn)水S有一部分從蒸發(fā)器4中排入分離器28中，并從那里掉入瓶46以及排水管44。在分離器28中排出的蒸汽HD通過管道30輸入高壓過熱器34，并在那里過熱。
在排水管44中形成一個(gè)水位d1，它高于由蒸發(fā)器管道4中的水和水-汽混合物的重量所決定的水位d2。因此在這樣耦合的管道中蒸發(fā)器管道4中測(cè)量的壓降小于排水管44中從排出收集器10或者瓶子46到蒸發(fā)器4的水壓頭。通過這個(gè)壓力差在分離器28中排出的、并輸入必要時(shí)設(shè)置的瓶子46的水流回蒸發(fā)器的輸入端，也就是蒸發(fā)器4的輸入收集器8。同時(shí)隨著這種循環(huán)流動(dòng)從節(jié)能器16中排出的水流輸入蒸發(fā)器的輸入端，也就是輸入收集器8。
如果排出管44中的水位d1下降，并且蒸發(fā)器管道4中的水位d2高于排水管44中的水位d1，那么蒸發(fā)器4上的壓降就要大于瓶子46到蒸發(fā)器4的輸入收集器8的水壓頭。在這種情況下水將沿相反的方向從輸入收集器8流入瓶子46。通過單向閥48防止這種情況發(fā)生。
排出收集器10通過排水管44與蒸發(fā)器4的輸入收集器8的直接連接保證一種自我調(diào)整或者調(diào)節(jié)的循環(huán)流動(dòng)。從而通過過余水部分或者全部直接回輸?shù)秸舭l(fā)器的輸入端不用費(fèi)用昂貴的循環(huán)泵以比較簡(jiǎn)單的方式方法使起動(dòng)損失保持特別小。同時(shí)確保，始終有足夠的水輸入蒸發(fā)器以冷卻蒸發(fā)器管道4。
權(quán)利要求
1.用來(lái)起動(dòng)連續(xù)蒸汽發(fā)生器的方法，蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)器管道(4)在進(jìn)水一端從下向上流通，其中從蒸發(fā)器管道(4)輸出端排出的水至少有一部分重新輸入蒸發(fā)器管道(4)的輸入端。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于至少將一部分從蒸發(fā)器管道(4)中排出的水首先積聚起來(lái)。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于將包含在排出的水中的蒸汽(HD)分離出來(lái)并使之過熱。
4.連續(xù)蒸汽發(fā)生器(1)的起動(dòng)系統(tǒng)，帶多個(gè)可從下向上流通的蒸發(fā)器管道(4)，其中設(shè)有一個(gè)排水管(44)，它將蒸發(fā)器管道(4)共同的排出收集器(10)與蒸發(fā)器管道(4)共同的輸入收集器(8)相連。
5.按權(quán)利要求4的起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在排水管(44)中接一個(gè)水-汽分離容器(28)。
6.按權(quán)利要求4或5的起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在排水管(44)中接一個(gè)集水箱(46)。
7.按權(quán)利要求4至6之任一項(xiàng)的起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在排水管(44)中接一個(gè)單向閥(48)。
8.按權(quán)利要求4至7之任一項(xiàng)的起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于排水管(44)在出水端接在一個(gè)連接管(12)上，所述連接管接在輸入收集器(8)和裝在連續(xù)蒸汽發(fā)生器(1)上的預(yù)熱器(16)之間。
全文摘要
在一種用來(lái)起動(dòng)連續(xù)蒸汽發(fā)生器(1)的方法中其蒸發(fā)器管道(4)在進(jìn)水一端從下向上流通，為了避免起動(dòng)損失，從蒸發(fā)器管道(4)輸出端輸出的水至少有一部分重新輸回蒸發(fā)器管道(4)的輸入端。為此設(shè)置一個(gè)帶有排水管(44)的起動(dòng)系統(tǒng)，它將蒸發(fā)器出口(10)與蒸發(fā)器入口(8)相連。
文檔編號(hào)F22B35/10GK1164889SQ96191032
公開日1997年11月12日 申請(qǐng)日期1996年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月8日
發(fā)明者魯?shù)婪颉た死瓲? 約阿希姆·弗蘭克, 赫爾穆特·胡施奧爾 申請(qǐng)人:德國(guó)巴布科克公司