CN110476014B - 在竖直的强制循环蒸汽发生器中的水冷却 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法,其中为强制循环蒸汽发生器输送供水作为工作流体,并且在那里供水首先穿流供水预热器(1)并且随后穿流蒸发器(2),并且在此供水至少部分地蒸发,其中将部分蒸发的工作流体输送给水分离系统(3),在所述水分离系统中将未蒸发的工作流体与蒸发的工作流体分开并且收集,其中将在水分离系统(3)中收集的未蒸发的工作流体的至少一部分短程地输送给蒸发器(2)并且从积聚的、未蒸发的工作流体的特定量开始,自动地从水分离系统(3)中排出其余部分。本发明还涉及一种用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的相应的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法,以及一种用于起动在废热蒸汽发生器中的强制循环蒸汽发生器的设备。
背景技术
具有强制循环蒸发器的废热蒸汽发生器作为所谓的水平的(具有水平的烟气道)和竖直的(具有竖直的烟气道)BENSON废热蒸汽发生器是已知的。具有竖直的烟气道的实施方式相对于水平的结构方式具有成本优点。与此相应地,竖直的BENSON废热蒸汽发生器的运行缺点在于明显更高的耗水,这通过在起动时明显更大的水排放(排污)造成。
发明内容
因此,本发明的目的是,提出一种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法,即具有竖直的烟气道,其中耗水相对于现有技术减少。本发明的另一目的是,提出一种相应的用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的设备。
本发明实现针对用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法的目的,其方式为:本发明提出,在这种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法中,其中给强制循环蒸汽发生器输送供水作为工作流体,并且在那里首先穿流供水预热器并且随后穿流蒸发器,并且在此至少部分地蒸发,其中将至少部分地蒸发的工作流体输送给水分离系统,将在所述水分离系统中收集的、未蒸发的工作流体与蒸发的工作流体分离并且收集,将在水分离系统中收集的未蒸发的工作流体的至少一部分短程地输送给蒸发器,并且从积聚的未蒸发的工作流体的特定量开始,从水分离系统中自动地排出其余部分。
通过回引未蒸发的工作流体,明显降低燃气轮机和蒸汽轮机设施的耗水。清除积聚的废水所需要的系统可以更小地(从而更成本适宜地)设计。再馈送需要的软化水所需要的系统同样可以更小地(从而更成本适宜地)设计。
由于测地学的回引,省去了使用泵的必要性。这在投资和失效安全性方面有积极作用。
在此适当的是,水分离系统包括分离器和瓶,并且未蒸发的工作流体从分离器中引回,因为这与未将分离器和瓶分开的实施方案相比将用于测地学的回引的耗费保持得小。
特别有利的是,为了将未蒸发的工作流体从水分离系统回引到蒸发器中,仅打开截止阀门并且仅通过水分离系统的几何形状来调节回引的工作流体的量。
针对用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环废热蒸汽发生器的目的通过一种设备来实现,所述设备具有:供水预热器,借助于供水泵可经由供水输入管路给所述供水预热器输送供水作为工作流体;蒸发器,所述蒸发器可以沿工作流体的流动方向连接在供水预热器的下游并且由工作流体穿流并且所述工作流体可以至少部分地被蒸发;在蒸发器的输出端处的水分离系统,所述水分离系统可以将未蒸发的工作流体与蒸发的工作流体分离,其中水分离系统包括分离器和瓶,所述瓶构成为单独的容器,其中返回管路从分离器通到蒸发器的接合部位处并且用于返回管路的工作介质出口在分离器中以如下程度位于接合部位之上,使得未蒸发的工作流体可以经由返回管路短程地回流到蒸发器中,其中此外出流管路从分离器分支,并且通到瓶中从而设置在水分离系统中,使得其至少部分地设置在返回管路之上。
如果与可以回流到蒸发器中相比应有更多水到达分离器,那么分离器中的液位升高至通过设置出流管路限定的点,并且随后自动地流出到瓶中。流出到水瓶中的水以迄今为止已知的方式排出。
在一个有利的实施方式中,截止阀门设置在返回管路中,使得在排水结束时,可以封闭至蒸发器的返回管路。
此外有利的是,止回活门设置在返回管路中,使得未蒸发的工作介质的流动也仅沿着一个方向是可能的,更确切地说从水分离系统至蒸发器。
在一个有利的实施方式中,出流管路包括通过分离器的底部伸入到分离器中的管。
此外有利的是,第一排空管路设置在分离器的下部端部上,并且通到瓶中,使得尽可能完全地排空分离器是可能的。
也可以有利的是,出流管路的部分段在分离器和瓶之间虹吸管状地构成并且在其最深的部位处设有第二排空管路,所述第二排空管路通到瓶中。
所述实施方案全部具有如下优点:回流和出流自动地进行并且从水分离系统的几何形状中得出,而不需要任何有源调节,如例如在如下解决方案中,其中在返回管路中设置有阀装置,所述阀装置具有三通阀的功能,一个管路从其分支到瓶中。
附图说明
本发明示例性地根据附图详细阐述。附图示意地并且不符合比例地示出:
图1示出根据本发明的用于起动具有水分离系统的竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,其中分离器和瓶是分开的,
图2示出用于起动具有水分离系统的强制循环蒸汽发生器的设备,其中分离器和瓶形成一个单元,
图3示出根据本发明的用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,其中用于溢流到瓶中的出流管路包括穿过分离器的底部的管,
图4示出根据本发明的用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,其中出流管路包括设置在分离器和瓶之间的虹吸管,和
图5示出用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,其中再循环和到瓶的出流经由三通阀来进行。
具体实施方式
图1示意地并且示例性地示出用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,所述设备具有:供水预热器1,借助于供水泵7经由供水输送管路8可以将供水作为工作流体输送给所述供水预热器;和蒸发器2;以及水分离系统3。为了实现根据本发明的设备需要的是,在水分离系统3中将分离器4与水瓶5分开。在图2中示出具有用于分离器和瓶的共同的容器的技术上不那么有利的解决方案。
在图1的实施方式中,分离器4的下部端部17明显高于蒸发器2中的接合部位10,例如高于入流收集器20。从分离器4到蒸发器2的短程的出流由此变得可能。出流从工作介质出口11经由返回管路9和处于其中的截止阀门6直至接合部位10进行。此外,在图1的实施例中,在返回管路9中设置有止回活门13。
只要在起动时从蒸发器2排出的水到达分离器4中并且分离,那么所述水回流到蒸发器2中。所述措施的效率在如下情况下提高:蒸发器2为了起动不完全填充。如果应有比可回流到蒸发器2中的水更多的水到达分离器2,那么分离器4中的液位升高至到水瓶5中的溢流部21。经由出流管路12从分离器4溢流到水瓶5中的水以迄今为止已知的方式排出。如果排水结束(系统中压力升高),那么关闭在至蒸发器2的返回管路9中的截止阀门6。从分离器4至水瓶5的第二尽可能小地构成的第一排空管路16在设备的运行期间和在停机中仅用于尽可能完全地排空分离器4。
图2示出所述问题的一个不那么有利的解决方案。然而为了实现所述解决方案,水分离系统3的分离器4和水瓶5保留在共同的器皿中。未蒸发的分离的工作流体到蒸发器2中的回流又经由返回管路9和位于其中的截止阀门6或止回活门13进行。只要在起动时由蒸发器2排出的水到达分离器4中并且分离,那么首先水瓶5中的水位升高直至返回管路9的接口的水平。于是水能够回流到蒸发器2中。如果排水结束(系统中压力升高),那么关闭在至蒸发器2的入流收集器20的返回管路9中的截止阀门6。该在图2中描述的解决方案的效率低于图1的实施方式的效率,因为到蒸发器2中的回流在水瓶5基本填充时才是可能的。
图3的实施方式以及下面的实施方式又具有水分离系统3,其中分离器4和瓶5是分开的并且与图1的实施方式的区别在于出流管路12的构成方案。到瓶5的溢流在此不经由分离器4的外壁进行,而是经由穿过分离器4的底部14的管15进行。所述管15的长度在此确定分离器4中的出现的液位。
图4的实施方式与图1和3的实施方式的区别在于出流管路12的构成方案。到瓶5的溢流在此不经由分离器4的外壁或经由管15进行,而是经由在分离器4和瓶5之间设置的虹吸管22进行。所述虹吸管22的高度在此确定在分离器4中出现的液位。为了所述目的,出流管路12在分离器4和瓶5之间的部分段虹吸管状地构成并且在其最深的部位18处设有第二排空管路19,所述第二排空管路通到瓶5中。
图5示出用于起动竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,所述设备具有与迄今的附图不同的返回管路9或出流管路12。在出流管路9中设置有具有三通阀的功能的阀装置23,一个管路24从其分支到瓶5中,使得循环和到瓶5的出流二者在此都经由三通调节阀23进行。所述三通调节阀23的位置经由分离器5中的液位调节。
Claims (8)
1.一种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的方法,其中为所述强制循环蒸汽发生器输送供水作为工作流体,并且在那里所述供水首先穿流供水预热器(1)并且随后穿流蒸发器(2),并且在此所述供水至少部分地蒸发,其中将部分蒸发的工作流体输送给水分离系统(3),在所述水分离系统中将未蒸发的工作流体与蒸发的工作流体分开并且收集,
其中将在所述水分离系统(3)中收集的未蒸发的工作流体的至少一部分短程地输送给所述蒸发器(2),
其特征在于,
从积聚的、未蒸发的工作流体的特定量开始,自动地从所述水分离系统(3)中排出其余部分,
所述水分离系统(3)包括分离器(4)和瓶(5),并且将未蒸发的工作流体从所述分离器(4)中引回,以及
所述分离器(4)的下部端部(17)明显高于所述蒸发器(2)中的接合部位(10),使得从分离器(4)到蒸发器(2)的短程的出流变得可能,并且出流从工作介质出口(11)经由返回管路(9)和处于其中的截止阀门(6)直至所述接合部位(10)进行。
2.根据权利要求1所述的方法,
其中为了将未蒸发的工作流体从所述水分离系统(3)引回到所述蒸发器(2)中,打开截止阀门(6),并且仅通过所述水分离系统(3)的几何形状来调节引回的工作流体的量。
3.一种用于起动在废热蒸汽发生器中的竖直的强制循环蒸汽发生器的设备,所述设备具有:
-供水预热器(1),借助于供水泵(7)能够经由供水输入管路(8)给所述供水预热器输送供水作为工作流体,
-蒸发器(2),所述蒸发器沿所述工作流体的流动方向连接在所述供水预热器(1)下游,并且能够由所述工作流体穿流所述蒸发器,并且所述工作流体能够至少部分地蒸发,
-在所述蒸发器(2)的输出端处的水分离系统(3),所述水分离系统能够将未蒸发的工作流体与蒸发的工作流体分开,
其中所述水分离系统(3)包括分离器(4)和瓶(5),所述瓶构成为单独的容器,
其特征在于,
返回管路(9)从所述分离器(4)通到所述蒸发器(2)的接合部位(10)中,并且用于所述返回管路(9)的工作介质出口(11)在所述分离器(4)中以如下程度位于所述接合部位(10)之上:使得未蒸发的工作流体能够经由所述返回管路(9)短程地回流到所述蒸发器(2)中,其中此外出流管路(12)从所述分离器(4)分支并且通到所述瓶(5)中,从而设置在水分离系统(3)中,使得所述出流管路至少部分地设置在所述返回管路(9)之上。
4.根据权利要求3所述的设备,
其中截止阀门(6)设置在所述返回管路(9)中。
5.根据权利要求3或4所述的设备,
其中止回活门(13)设置在所述返回管路(9)中。
6.根据权利要求3或4所述的设备,
其中所述出流管路(12)包括通过所述分离器(4)的底部(14)伸入到所述分离器(4)中的管(15)。
7.根据权利要求3或4所述的设备,
其中第一排空管路(16)设置在所述分离器(4)的下部端部(17)上,并且通到所述瓶(5)中,使得能够尽可能完全地排空所述分离器(4)。
8.根据权利要求3或4所述的设备,
其中所述出流管路(12)的部分段在分离器(4)和瓶(5)之间虹吸管状地构成,并且在其最深的部位(18)设有第二排空管路(19),所述第二排空管路通到所述瓶(5)中。
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