CS199398B1

CS199398B1 - Reducer between duct of magnetohydrodynamic generator with diffuser and radiation space of steam generator

Info

Publication number: CS199398B1
Application number: CS699277A
Authority: CS
Inventors: Milen N Matev; Bedrich Heinze; Jaromir Jelinek
Original assignee: Milen N Matev; Bedrich Heinze; Jaromir Jelinek
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1980-07-31

Description

Vynález se týká přechodníku mezi kanálem magnetohydrodynamického generátoru s difusorem a sálavým prostorem parního generátoru.The present invention relates to a transition between a channel of a magnetohydrodynamic generator with a diffuser and the radiant space of a steam generator.

Stav světových energetických zásob a ekologické problémy vyvolané velkovýrobou elektrické energie si vyžadují neustálé zvyšování účinnosti při přeměně této energie. Tomuto požadavku vyhovuje předřazení magnet©hydrodynamických generátorů pracujících v cyklu Brajtona před parní cyklus Řankinův. Mimo vyšší účinnosti mají pak tyto elektrárny regulační schopnost.The state of the world's energy reserves and the environmental problems caused by large-scale production of electricity require a continuous increase in efficiency in the conversion of this energy. This requirement is met by upstream of magnet © hydrodynamic generators operating in the Brajton cycle before the Řankin steam cycle. In addition to higher efficiency, these power plants have the regulatory capability.

Práoe ve výzkumu a vývoji magnetohydrodynamiokých generátorů dospěly již do takovéto stadia, že se zpracovávají projekty a přistupuje se k realizaci prvních elektráren a magnetohydrodynamickými generátory pracující v otevřeném cyklu se spalinami z fosilních paliv.Research and development work on magnetohydrodynego generators has reached such a stage that projects are being developed and the first power plants and open-cycle magnetohydrodynamic generators with fossil fuel combustion products are being implemented.

Za magentohydrodynamickým generátorem se zařazuje parní generátor. Nutným článkem mezi magnetohydrodynamickým generátorem a parním generátorem je difuzor, jehož účelem je přeměna dynamického tlaku proudu spalin na statický a přijatelnými ztrátami a zároveň snížení jejich rychlostí od výstupu z kanálu magnetohydrodynamického generátoru na rychlost 50 + 100 m/s na vstupu do prsního generátoru.The steam generator is placed behind the magentohydrodynamic generator. A necessary link between the magnetohydrodynamic generator and the steam generator is a diffuser, the purpose of which is to convert the dynamic pressure of the flue gas flow to static and acceptable losses while reducing their velocities from the exit of the magnetohydrodynamic generator channel to 50 + 100 m / s.

199 398 .199 398.

199 398199 398

Většina dosavadních konstrukcí velkých výkonů je provedena tak, že magnetohydrodynamický generátor je horizontálně uložený a parní generátor je zavěšený - vertikální.Most of the existing high power designs are designed so that the magnetohydrodynamic generator is horizontally mounted and the steam generator is suspended - vertical.

U tohoto provedení je pak difuaor, stojně jako kanál magnetohydrodynamickáho generátoru horizontální a ústí do jedné z bočních stěn parního generátoru. Toto zaústění difusoru způsobuje řadu problémů, z nichž nejvážnějěí jsou problémy vlivem dilatqoe difusoru a parního generátoru a problémy aerodynamické.In this embodiment, the diffuaor, as a channel of the magnetohydrodynamic generator, is then horizontal and opens into one of the side walls of the steam generator. This diffuser orifice causes a number of problems, the most serious of which are due to the dilatation of the diffuser and the steam generator and aerodynamic problems.

Pokud jde o problém vlivem dilatace, bude difuzor za předpokladu, že výstupní příruba magentohydrodynamického kanálu tvoří pevný bod, dilatovat eměrem k parnímu generátoru. Parní generátor, jehož stěny budou zavěšeny, bude dilatovat směrem dolů. Vzhledem k poměrně velkým rozměrům Aifuzoru i parního generátoru vzniká obtížný problém vhodného kompenzátoru, který vykompenzuje vzniklé posuvy a zamezí přisávání falešného vzduchu do spalin.Regarding the problem due to dilatation, the diffuser will dilate towards the steam generator, provided the outlet flange of the magentohydrodynamic channel forms a fixed point. The steam generator, the walls of which will be suspended, will dilate downwards. Due to the relatively large dimensions of both the Aifusor and the steam generator, there is a difficult problem with a suitable compensator, which compensates for the displacements and prevents the suction of false air into the flue gas.

Pokud jde o problémy aerodynamické, bude protější stěna parního generátoru proti ústí difuzoru vlivem narážejícího proudu apalin tepelně a dynamicky více namáhána než ostatní stěny. Zaplnění sálavého prostoru bude dále nerovnoměrná, což způsobí problémy hydrodynamická v chladicích registrech, která tvoří stěny sálavého ochlazovacího prostoru. Při omazání stěn ochlazovacíhoprostoru ohnivzdorným materiálem za úěelem tepelného toku, bude stěna, protilehlá difuzoru rychleji vyšlehévéna a chemická reakce mezi spalinami a omazem proběhnou rychleji než u ostatních stěn. Dynamický tlak proudu narážejícího prudce na stěnu bude značný; je nebezpečí rezonančních kmitů.Concerning aerodynamic problems, the opposite wall of the steam generator against the diffuser orifice will be subjected to more thermal and dynamic stress than other walls due to the impinging current of apalin. Filling of the radiant space will further be uneven, causing hydrodynamic problems in the cooling registers that form the walls of the radiant cooling space. When the walls of the cooling space are smeared with a fire-resistant material for heat flow, the wall opposite the diffuser will be quenched more quickly and the chemical reaction between the flue gas and the smear will occur faster than the other walls. The dynamic pressure of a wall-impacting current will be considerable; there is a danger of resonant oscillations.

Uvedené nevýhody odstraňuje přechodník mezi kanálem magnetohydrodynamiokáho generátoru a difuzorem a sálavým prostorem parního generátoru podle vynálezu, jehož podstata záleží v tom, že za difuzor je vložen přechodový kus, připojený v axiálním směru přes kompenzátor na sálavý prostor paregenerátoru. Difuzor může být proveden buí rovný nebo uhnutý. V prvém případě ae plná změna směru proudění spalin ustatečňuje v přechodovém kusu. T druhém případě se v přechodovém kuau provádí pouze zbytek v potřebná změně směru proudění apalin.These drawbacks are eliminated by the transducer between the magnetohydrodynye generator channel and the diffuser and radiant space of the steam generator according to the invention, which is based on the fact that a diffuser is inserted in the axial direction via a compensator to the radiator space of the paregenerator. The diffuser can be either straight or angled. In the first case, ae a full change in the flow direction of the flue gas is reduced in the transition piece. In the latter case, only the remainder in the necessary change of flow direction and apalin is carried out in the transition kuau.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde představuje obr. 1 schéma přechodníku podle vynálezu s rovným difuzorem a obr. 2 ae zahnutým difuzorem.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic diagram of a straight diffuser transducer according to the invention;

Jak je znázorněno na obr* 1, je difuzor 2 pevně spojen a kanálem i magnetohydrodynamického generátoru a s přechodovým kusem 2» který přea kompenzátor 2 J® ®poj®u ae sálavým vychlazovaoím prostorem £ perogenerátoru. Uspořádání přechodového kusu J dovoluje provést kompenzátor £ v rovině kolmá na směr vertikální dilalatace kotle.As shown in FIG. 1, the diffuser 2 is rigidly connected to the channel of the magnetohydrodynamic generator and to the transition piece 2 through which the compensator 20 is connected and the radiant cooling space 6 of the perogenerator. The arrangement of the adapter piece J allows the compensator 6 to be arranged in a plane perpendicular to the direction of vertical boiler dilation.

Ve spodní části přechodového kusu 2 je proveden otvor J k odstranění nánosů při čištění stěn parogenerátoru v době jeho prostoje. V době provozu je otvor 2. těsně uzavřen uzávěrem. Pro kompenzaci dilatačních posuvů v jednom směru je difuzor 2 opatřen kompenzátorem £.In the lower part of the transition piece 2, an opening J is provided to remove deposits when cleaning the walls of the steam generator while it is down. During operation, the opening 2 is tightly closed by a cap. To compensate for dilatation shifts in one direction, the diffuser 2 is provided with a compensator 8.

199 398199 398

Na obr. 2 je znázorněno provedenípřechodníku β ohnutým difuzorem.Fig. 2 shows an embodiment of the β-bended diffuser.

Základní předností provedení podle vynálezu je to, že je možná oddělit dilataci parního generátoru od dilatace difuzoru. Dilataci parního generátoru směrem dolů je možná zachytit vodní ucpávkou, případně jinými ucpávkami, které jsou použitá u parních kotlů na fosilní palivo.An essential advantage of embodiments of the invention is that it is possible to separate the dilatation of the steam generator from the dilatation of the diffuser. Downward dilatation of the steam generator can be captured by a water seal or other seals used in fossil fuel steam boilers.

Přechodový kus může být umístěn přímo na základu kotelny, a může sloužit nejen jako vedení vlastního parogenerátoru, ale předevěím k zachycení axiálních sil od horizontálních dilataoí difuzoru. Při bočním napojení difuzoru by tyto síly nepříznivě namáhaly bok sálavé čáeti parogenerátoru, případně by jejich zachycení vyžadovalo zvláštní konstrukci.The transition piece can be placed directly on the boiler room base and can serve not only as a guide for the steam generator itself, but primarily for absorbing the axial forces from the horizontal dilatations of the diffuser. In case of lateral connection of the diffuser, these forces would adversely affect the side of the radiator element of the steam generator, or their retention would require a special design.

Z hlediska aerodynamiky zajišťuje provedení podle vynálezu rovnoměrnější zaplnění sálavého prostoru spalinami a tlm se snižuje nebezpečí nerovnoměrného tepelného n dynamického namáhání stěn vychlazovacího sálavého prostoru.From the aerodynamic point of view, the embodiment according to the invention ensures a more even filling of the radiant space with the flue gas and the damping reduces the risk of uneven thermal and dynamic stress on the walls of the cooling radiant space.

Přechodový kus může mít libovolný průřez, který ee může po jeho dálce libovolně měnit a takový tvar, který nejlépe vyhovuje aerodynamice, llůže být z ohnivzdorného materiálu a nemusí být chlazen. Vrstva odolného vysokoteplotního materiálu, na kterou naráží proud spalin z difuzoru, může být dostatečně silná a tím zajištěná dostatečně dlouhá provozní doba mezi opravami.The transition piece may have any cross-section which can be freely changed over its distance and the shape that best suits the aerodynamics may be of a fire-resistant material and need not be cooled. The layer of resilient high temperature material encountered by the flue gas stream from the diffuser may be sufficiently thick to provide a sufficiently long operating time between repairs.

Provedení podle vynálezu představuje progresivní řešení, kterého lze s výhodou použít u všech parogenerátorů praoujíoíh na odpadní teplo spalin z magnetohydrodynamických generátorů.The embodiment according to the invention represents a progressive solution which can advantageously be used in all steam generators based on the waste heat of flue gas from magnetohydrodynamic generators.

Claims

OF THE INVENTION

A reassembly between a channel of a magnetohydrodynamic generator e with a diffuser and a radiant space of a steam generator, characterized in that a diffuser (2) is inserted after the diffuser (3) connected axially via a compensator (5) to the radiant space (4).

A converter according to claim 1, characterized in that the diffuser (2) is straight.

A reassembly according to claim 1, characterized in that the diffuser (2) is bent.