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GENERATEUR DE VAPEUR POUR L'ACTIONNEMENT DE TURBINES A VAPEUR SURCHAUFFEE ET POUVANT CONSOMMER DEUX CARBURANTS TOTALEMENT DIFFERENTS.
L'invention concerne des générateurs de vapeur, tout particulié- rement pour fractionnement de turbines à vapeur surchauffée, dans lesquels des carburants différents, par exemple du charbon et des gaz de haut fourneau., sont utilisés pour le chauffage, par exemple, dans les exploitations minières et mé- tallurgiques, et dont le comportement au point de vue rayonnement de flammes ou de gaz est totalement différente L'invantion concerne particulièrement une exécution avantageuse de tels générateurs de vapeur., permettant de consommer deux carburants totalement différents sous des conditions identiques de rendement, de pression et de température du moyen de travail, et ces à la même température des gaz de combustion.
Les générateurs suivant 1?invention permettent donc de consommer les carburants au choix, soit individuellement., soit simultanément et en quantité quelconque, sans quil soit nécessaire de prévoir des mesures spéciales pour les gaz de combustion, telles que la mise en service ou hors service de surfaces de chauffe.
Pour pouvoir fournir des températures .identiques et à grand rendement des gaz de combustion, il était courant jusqu'à présent de disposer et d'exécuter les parties des surfaces de chauffe de manière quelles étaient baignées par les gaz de combustion ou quelles pouvaient être isolées du courant des gaz de combustion de façon à équilibrer ainsi les rapports créés par le comportement différent des différents carburants.
Cependant, les exécutions connues de ce type présentent le désavantage que les moyens nécessaires à cette fin sont non seulement très compliqués et couteux au point de vue de leur surveillance et de leur achat,, mais qu'ils doivent pour la plupart être encastrés dans des zones à température très élevée, de manière que leur durée de vie n'est que très faibleo L'invention élimine ces désavantages et difficultés du fait qu'une surface de chauffe de la chaudière, située dans le courant des gaz de combus-
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tion, par exemple un surchauffeur à contact, est disposée et présente des dimensions telles qu9elle peut être utilisée comme générateur indirect de vapeur, par 1?intermédiaire d'un échangeur de température.
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L9exécution suivant l'invention présente l'avantage que suivant le type du carburant à brûler, ou, lorsque le chauffage est effectué par des carburants totalement différents, suivant la proportion de ces derniers., il est possible d'obtenir un équilibre total entre la reprise de la chaleur et
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sa répartition, e9est à-dire dans les rapports créés par le comportement dif- férent des carburants.
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Une forme d?exécution> donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée schématiquement au dessin annexée illustrant une chaudière à
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circulation forcée suivant l9invention avec un surchauffeur intermédiaire.
Au dessine 1 représente la pompe d?alimentation servant à ame- ner Peau par 1?intermédiaire d'une soupape de verrouillage 2 jusqu'à la chaudière à circulation forcée, formée par le pré-chauffeur 3, la section de rayonnement 4, la section de transition 5 et 5a, le pré-surchauffeur 6, le surchauffeur de rayonnement 7 et le surchauffeur complémentaire 80 La vapeur obtenue
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est amenée par 19intermédîa;
tre d'une soupape de verrouillage 9 à la turbine 10 pour être réchauffée, après avoir quitté la partie à haute pression, dans un surchauffeur intermédiaire 11 et 11a, situé dans le courant des gaz de combustion de la chaudière et pour être amenée ensuite à la partie à moyenne ou bas-
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se pressiono Dans cette forme d'exéeution le surchauffeur intermédiaire 11 est exécuté et utilisé dans le but poursuivi par 1-linvention.
Le fonctionnement de la chaudière à circulation forcée., décrite plus haut et équipée d'un surchauffeur intermédiaire, est le suivant lorsque deux carburants différents (charbon et gaz de haut fourneau) sont utilisés.
Lors de 1?actionnement au charbon, carburant à plus grande intensité de rayonnement, il est transmis à la section de rayonnement 4 de la chaudière plus de chaleur que lors de 1?utilisation de gaz de haut fourneau qui ne contient ni hydrocarbure, ni hydrogène libre et seulement une faible quantité ou point de vapeur d'eau et qui se compose principalement dioxyde de carbone, de dioxyde de carbone et d9azote;
la flamme de ce gaz n'éclaire pas et ne présentes par conséquent, qu9un faible pouvoir de rayonnement puisque celui-ci
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se compose uniquement du rayonnement des gaz triatoniques., dans ce cas particulier donc uniquement du dioxyde de carbcneet qusil ne contient pas de vapeur dJeauo Il en découle que les températures d9arrivée des gaz de combus- tion sur les surfaces de chauffe., disposée du côté gaz de combustion à la suite de la section de rayonnement, sont plus faibles lorsque il s'agit de charbon et plus élevée lorsque il s'agit de gaz de haut fourneauo Les surfaces de chauffe des surchauffeurs 6, 7, 8, dont les dimensions sont suffisantes pour 1?actionnement au charbon.,
reprennent plus de chaleur lors de l'actionnement au gaz de haut fourneau par suite de la température plus élevée des gaz de combustion, c'est-à-dire que le pré-surchauffeur 6 devient totalement ou partiellement l'évaporteur. Ainsi que mentionnéplus haut., étant donné que la section de rayonnement reprend moins de chaleur lors de 1-'actionnement au gaz de haut fourneau,, une partie de ce déficit doit être comblée par cette surface d'évaporation additionnelleo De ce fait, le surchauffeur intermédiaire 11 et lla qui se place à une zône de température plus élevée, tout comme les surfaces de chauffe du surchauffeur à haute pression lors de l'actionnement au gaz de haut fourneau., accroît son rendement de chaleur.
La dimension de ces surfaces de chauffe doit être telle que le rendement accru lors de l'actionnement au gaz de haut fourneau équilibre le bilan de chaleur de la. chau-
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dière. La transmission de cette chaleur s$effectue par l'intemédiaire d'un échangeur de température 12, disposé entre le pré-chauffeur 3 et la section de rayonnement 4 et muni d'une canalisation de dérivation 13 à organe de réglage 14 encastréo La canalisation de dérivation et 1?organe de réglage servent à régler la quantité de chaleur à transmettre.
Le fonctionnement est en principe identique lorsqu'à la place du surchauffeur intermédiaire, d'autres surfaces de chauffe, par exemple des
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surchauffeurs à haute pression, sont utilisées de la manière décrite. A part l'eau, choisie dans l'exemple d'exécution la vapeur du surchauffeur inter- médiaire peut servir également de moyen de refroidissement.
Ceci serait plus sensé, par exemple, pour des chaudières à tambour, étant donné que dans ce cas il n'y a aucune possibilité d'influencer volontairement l'importance de la surface de chauffe du surchauffeur en déplaçant le point de transition de la vapeur saturée à la vapeur surchaufféec
L'invention n'est pas uniquement limitée à des générateurs de vapeur pour l'actionnement de turbines à vapeur surchauffée, elle peut être appliquée également avec le même succès aux réchauffeurs d'air pour produire l'air surchauffé pour des turbines à air surchauffe.
REVENDICATIONS.
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STEAM GENERATOR FOR THE ACTUATION OF OVERHEATED STEAM TURBINES THAT CAN CONSUME TWO TOTALLY DIFFERENT FUELS.
The invention relates to steam generators, particularly for fractionating superheated steam turbines, in which different fuels, for example coal and blast furnace gases, are used for heating, for example, in blast furnaces. mining and metallurgical operations, and whose behavior from the point of view of radiation of flames or gas is totally different The invention relates in particular to an advantageous execution of such steam generators, allowing the consumption of two completely different fuels under identical conditions efficiency, pressure and temperature of the working means, and these at the same temperature of the combustion gases.
The generators according to the invention therefore make it possible to consume the fuels of your choice, either individually or simultaneously and in any quantity, without it being necessary to provide for special measures for the combustion gases, such as switching on or off. of heating surfaces.
In order to be able to provide identical temperatures and with high efficiency of the combustion gases, it was until now customary to arrange and execute the parts of the heating surfaces in such a way that they were bathed by the combustion gases or which could be isolated. of the combustion gas stream so as to balance the ratios created by the different behavior of different fuels.
However, the known executions of this type have the disadvantage that the means necessary for this purpose are not only very complicated and expensive from the point of view of their monitoring and their purchase, but they must for the most part be built into housings. zones at very high temperature, so that their lifespan is only very short o The invention eliminates these disadvantages and difficulties due to the fact that a heating surface of the boiler, located in the flue gas stream
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The embodiment, for example a contact superheater, is arranged and has dimensions such that it can be used as an indirect steam generator, via a temperature exchanger.
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The embodiment according to the invention has the advantage that depending on the type of fuel to be burned, or, when the heating is carried out by totally different fuels, depending on the proportion of the latter., It is possible to obtain a total balance between the fuel. heat recovery and
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its distribution, ie in the relationships created by the different behavior of fuels.
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An embodiment> given by way of non-limiting example, is shown schematically in the accompanying drawing illustrating a boiler with
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forced circulation according to the invention with an intermediate superheater.
In drawing 1 shows the feed pump used to supply the water through a locking valve 2 to the forced circulation boiler, formed by the preheater 3, the radiation section 4, the transition section 5 and 5a, the pre-superheater 6, the radiant superheater 7 and the additional superheater 80 The steam obtained
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is brought in through the intermediary;
tre from a locking valve 9 to the turbine 10 to be reheated, after leaving the high pressure part, in an intermediate superheater 11 and 11a, located in the flow of combustion gases from the boiler and then to be brought to the part at medium or low-
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se pressiono In this form of execution the intermediate superheater 11 is executed and used for the purpose of 1-linvention.
The operation of the forced circulation boiler, described above and equipped with an intermediate superheater, is as follows when two different fuels (coal and blast furnace gas) are used.
When operated with coal, a fuel with a higher radiant intensity, more heat is transmitted to the radiating section 4 of the boiler than when using blast furnace gas which does not contain hydrocarbon or hydrogen. free and only a small amount or point of water vapor and which consists mainly of carbon dioxide, carbon dioxide and nitrogen;
the flame of this gas does not light up and therefore only has a low radiation power since it
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consists only of the radiation of triatonic gases., in this particular case therefore only of carbon dioxide and that it does not contain water vapor. It follows that the temperatures of the combustion gases entering the heating surfaces., arranged on the side Combustion gases as a result of the radiating section, are lower when it comes to coal and higher when it comes to blast furnace gas o The heating surfaces of superheaters 6, 7, 8, the dimensions of which are sufficient for coal operation.,
take up more heat when actuated with blast furnace gas as a result of the higher temperature of the combustion gases, that is to say that the pre-superheater 6 becomes totally or partially the evaporator. As mentioned above., Since the radiating section takes up less heat during the blast furnace gas actuation, part of this deficit must be made up by this additional evaporation surface. Intermediate superheater 11 and 11a which is placed at a higher temperature zone, just like the heating surfaces of the high pressure superheater during operation with blast furnace gas., increases its heat output.
The size of these heating surfaces should be such that the increased efficiency during blast furnace gas actuation balances the heat balance of the. hot-
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diere. The transmission of this heat is effected by means of a temperature exchanger 12, arranged between the pre-heater 3 and the radiation section 4 and provided with a bypass pipe 13 with a recessed adjustment member 14. bypass and regulator serve to regulate the amount of heat to be transmitted.
The operation is in principle identical when instead of the intermediate superheater, other heating surfaces, for example
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High pressure superheaters are used as described. Apart from the water, chosen in the example embodiment, the steam from the intermediate superheater can also serve as a cooling medium.
This would make more sense, for example, for drum boilers, since in this case there is no possibility of intentionally influencing the size of the superheater heating surface by shifting the steam transition point saturated steam superheated c
The invention is not only limited to steam generators for driving superheated steam turbines, it can also be applied with the same success to air heaters for producing superheated air for superheated air turbines. .
CLAIMS.