CN1164889A - 用来起动连续蒸汽发生器的方法和系统 - Google Patents

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鲁道夫·克拉尔
约阿希姆·弗兰克
赫尔穆特·胡施奥尔
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    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/12—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating with superimposed recirculation during starting and low-load periods, e.g. composite boilers

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Abstract

在一种用来起动连续蒸汽发生器(1)的方法中其蒸发器管道(4)在进水一端从下向上流通，为了避免起动损失，从蒸发器管道(4)输出端输出的水至少有一部分重新输回蒸发器管道(4)的输入端。为此设置一个带有排水管(44)的起动系统，它将蒸发器出口(10)与蒸发器入口(8)相连。

Description

用来起动连续蒸汽发生器的方法和系统
本发明涉及一种用来起动连续蒸汽发生器的方法，它的蒸发管在供水侧从下向上流通。此外还涉及一种用来实现这种方法的起动系统。
在连续蒸汽发生器中加热构成燃烧室气体密封外壁的蒸发器管道使流动介质在蒸发器管道中在一次循环过程中完全地蒸发。通常蒸发器的(以及经常还有设置在连续蒸汽发生器中的烟加热预热器或节能器)连续液流在起动过程中叠加一个循环液流。从而应该通过相应的高速在管内使它可靠地冷却。
正如由欧洲专利文献0 054 601B1得知，对于起动和在处于一定的极限载荷以下的载荷范围内由供水泵抽出的介质流量最好保持不变。其中供水泵的流量等于蒸汽发生器的流量。在这种运行方式时连续蒸汽发生器第一个燃烧器开始点燃和达到以高的蒸汽温度连续运行所需的起动时间很长。相对而言这导致高的起动损失，因为起动损失的大小很大程度上受起动时间的影响。
由于水的过剩也引起大的起动损失。这一方面是由于为了输入热量需要较大的水量，另一方面是由于所谓的排水所引起的。另外如果在蒸发器加热表面之内，例如蒸发器的中间开始蒸发并且排出向下流动的水量(水流堵塞)，也会产生这种情况，在由新提到的欧洲专利文献得知的连续蒸汽发生器设施中这些水排进一个分离器或者水-汽-分离容器中，并输回供水箱中。这种将过剩的水回输的方案当然需要昂贵的带循环水泵和/或在供水箱中带出流系统的起动系统。
因此本发明的目的在于：确定一种连续蒸汽发生器的起动方法，这种方法一方面起动损失尽可能小，另一方面能供给蒸发器足够的水以可靠地冷却蒸发器管道。
关于这个方法按照本发明这个目的通过这样的方法来解决，蒸发器管道中从输出端溢出的或者输出的水至少有一部分重新输回蒸发器管道的输入端。
至少将一部分从蒸发器管道中排出的水首先适当地积聚起来。然后可以将排出的水/水汽混合物中包含的蒸汽分开并使之过热。
关于带许多可以从下向上流通的蒸发器管道的连续蒸汽发生器的起动系统按本发明所提到的任务通过这样的方法来解决：设置一个排水管，它将蒸发器管道共同的排出收集器和一个蒸发器管道共同的输入收集器相连。
在适当的结构中在排水管上可以接上一个水-汽分离箱和/或收集箱。一个适当地连接在排水管中的单向阀防止从蒸发器输入端回流到排出端。
排水管可以直接接在输入收集器上，或者也可以接在一个连接管上，连接管接在输入收集器和一个装在连续蒸汽发生器内的预热器(节能器)之间。
本发生产生的优点特别在于：通过在起动时从蒸发器中排出的水经过一个排水管回流到蒸发器的输入端达到一个自我调节的循环流动，并保证蒸发器管道可靠的冷却。
下面借助于图形对本发明的一个实施例作进一步阐述。其中图上示意地表示一个带垂直气道和一个起动系统的排水管的连续蒸汽发生器。
连续蒸汽发生器1按图示的带矩形截面的垂直气道由一个外壁2构成，它在气道的下端过渡成一个漏斗形底面3。外壁2的蒸发器管道4在其纵侧面相互气体密封地连接，例如焊接。底面3包含一个没有详细画出来的烟尘出口3a。外壁2的下部构成设有许多燃烧器5的连续蒸汽发生器1的燃烧室6。在运行时经过一个燃烧料管道7将燃烧物B输入燃烧器5。
从介质一端，也就是供给的水或者水/水-汽混合物，从下向上平行地，或者在蒸发器管道组时一个接一个地贯通的外壁2的蒸发器管道4以它的输入端与一个输入收集器8相连，并以它的排出端与一个排出收集器10相连。输入收集器8和排出收集器10处于气道之外，并且例如各自由一个环形管构成。
输入收集器8通过一个管道12和收集器14与高压-预热器或者节能器16的输出口相连。节能器16的加热表面装在位于燃烧室之上并由外壁2包围的空腔内。节能器16在输入一端通过一个收集器18和供水管20与一个由蒸汽D加热的热交换器22相连，它又连接在供水泵24的压力侧上。供水泵的吸水侧以没有具体画出来的方式方法通过一个冷凝器与汽轮机相连，因而连接在水-汽循环回路中。
排出收集器10通过管道26与一个水-汽分离容器或者分离器28相连。它在蒸汽一侧又通过一个管道与高压过热器34的输入收集器32相连，高压过热器装在外壁2内节能器16和燃烧室6之间。运行时高压过热器34在输出边通过收集器36与汽轮机的高压部分相连。高压过热器34和节能器16之间由外壁2围成的空腔内部设有一个中间过热器38，它通过收集器40、42接在汽轮机高压部分和中压部分之间。节能器16、高压过热器34和中间过热器38作为连续蒸汽发生器1所谓的对流通道内的对流或者屏形加热面。
管道26是排水管44的一部分，它将排出收集器10和输入收集器8相连。一个瓶形收集器46连接在排水管道44中，它与分离器28在出水一端相连。此外在排水管道44中还接着一个单向阀48。
在连续蒸汽发生器1起动过程中供给的水S经过供水泵通过热交换器22打出，并首先在那里预热。其中单位时间内输入蒸发器管道4的水量S，也就是供水流量可以根据单位时间内输入燃烧器5的燃料B数量(燃料流量)来调整。预热过的进水S在节能器16中再次预热，并通过管道12输入蒸发器4的输入收集器8。从那里出发的热水S从下向上流过倾斜但是最好是垂直分布排列的蒸发器管道4。在起动过程中在蒸发器管道内只有很少的蒸发流量，也就是说在蒸发器加热表面上只有一部分进水S蒸发，因此存在向下流动的进水S有一部分从蒸发器4中排入分离器28中，并从那里掉入瓶46以及排水管44。在分离器28中排出的蒸汽HD通过管道30输入高压过热器34，并在那里过热。
在排水管44中形成一个水位d1，它高于由蒸发器管道4中的水和水-汽混合物的重量所决定的水位d2。因此在这样耦合的管道中蒸发器管道4中测量的压降小于排水管44中从排出收集器10或者瓶子46到蒸发器4的水压头。通过这个压力差在分离器28中排出的、并输入必要时设置的瓶子46的水流回蒸发器的输入端，也就是蒸发器4的输入收集器8。同时随着这种循环流动从节能器16中排出的水流输入蒸发器的输入端，也就是输入收集器8。
如果排出管44中的水位d1下降，并且蒸发器管道4中的水位d2高于排水管44中的水位d1，那么蒸发器4上的压降就要大于瓶子46到蒸发器4的输入收集器8的水压头。在这种情况下水将沿相反的方向从输入收集器8流入瓶子46。通过单向阀48防止这种情况发生。
排出收集器10通过排水管44与蒸发器4的输入收集器8的直接连接保证一种自我调整或者调节的循环流动。从而通过过余水部分或者全部直接回输到蒸发器的输入端不用费用昂贵的循环泵以比较简单的方式方法使起动损失保持特别小。同时确保，始终有足够的水输入蒸发器以冷却蒸发器管道4。

Claims (8)

1.用来起动连续蒸汽发生器的方法，蒸汽发生器的蒸发器管道(4)在进水一端从下向上流通，其中从蒸发器管道(4)输出端排出的水至少有一部分重新输入蒸发器管道(4)的输入端。
2.按权利要求1的方法，
其特征在于：至少将一部分从蒸发器管道(4)中排出的水首先积聚起来。
3.按权利要求1或2的方法，
其特征在于：将包含在排出的水中的蒸汽(HD)分离出来并使之过热。
4.连续蒸汽发生器(1)的起动系统，带多个可从下向上流通的蒸发器管道(4)，其中设有一个排水管(44)，它将蒸发器管道(4)共同的排出收集器(10)与蒸发器管道(4)共同的输入收集器(8)相连。
5.按权利要求4的起动系统，
其特征在于：在排水管(44)中接一个水-汽分离容器(28)。
6.按权利要求4或5的起动系统，
其特征在于：在排水管(44)中接一个集水箱(46)。
7.按权利要求4至6之任一项的起动系统，
其特征在于：在排水管(44)中接一个单向阀(48)。
8.按权利要求4至7之任一项的起动系统，
其特征在于：排水管(44)在出水端接在一个连接管(12)上，所述连接管接在输入收集器(8)和装在连续蒸汽发生器(1)上的预热器(16)之间。
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