CS33090A3 - Steam generator and method of its intermediate superheater temperature control - Google Patents
Steam generator and method of its intermediate superheater temperature control Download PDFInfo
- Publication number
- CS33090A3 CS33090A3 CS90330A CS33090A CS33090A3 CS 33090 A3 CS33090 A3 CS 33090A3 CS 90330 A CS90330 A CS 90330A CS 33090 A CS33090 A CS 33090A CS 33090 A3 CS33090 A3 CS 33090A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- stage
- superheater
- steam
- reheater
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D5/00—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
- F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
11
Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipSteam generator and temperature control method of its interstitial
PV 330- 90 P MP-20-90-ČePV 330-90 P MP-20-90-Ce
Oblast techniky 16 íx χ 0 «ΒΡ.4Technical Field 16 íx χ 0 «ΒΡ.4
Vynález se týká parního generátoru a způsobu regulaceteploty mezipřehříváku v takovém parním generátoru. I τ λ n ! 8 8 S » * uBACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steam generator and a method for regulating the reheater temperature in such a steam generator. I τ λ n! 8 8 S »* u
Dosavadní stav techniky K regulaci teplot páry z mezipřehříváku existuje řadazpůsobů. Jeden z nich spočívá v použití soustavy, která umož-ňuje, aby kouřové plyny obcházely mezipřehřívák. V plynovémprůtahu kouřových plynů jsou uspořádány dvě oddělené sekce,a to jedna pro přehřívák a druhá pro mezipřehřívák, opatřenéústrojím, například hradítkem, které umožňuje měnit množstvíkouřových plynů protékajících každou sekcí. Teplotu vycháze-jící páry z mezipřehříváku lze regulovat změnou množství kou-řových plynů mezi oběma sekcemi. Hlavním nedostatkem tohotozařízení je to, že tlumicí klapky jsou umístěny v dráze kou-řových plynů, které unášejí velké množství popílku a mají vy-sokou teplotu 260 až371 ’C, takže hradítka rychle erodujía mechanicky se poškodí. Mimoto je regulační rozsah teplotypáry omezený.BACKGROUND OF THE INVENTION There are a number of methods for controlling the superheater steam temperature. One of them is to use a system that allows flue gases to bypass the reheater. In the flue gas passage there are two separate sections, one for the superheater and the other for the superheater, provided with a device, for example a damper, which allows to vary the quantity of flue gases flowing through each section. The temperature of the emerging steam from the superheater can be controlled by varying the amount of flue gases between the two sections. The main drawback of this device is that the damper flaps are located in the flue gas path that carries a large amount of fly ash and has a high temperature of 260 to 371 ° C, so that the dampers quickly erode mechanically. In addition, the temperature control range is limited.
Další možností, jak regulovat teplotu páry vycházejícíz mezipřehříváku, je použití externích výměníků tepla. Část recirkulovaných pevných látek v cirkulujícím fluidnímloži se odvětvuje do vnějšího fluidního výměníku tepla,v němž je umístěn mezipřehřívák nebo jeho sekce. Změnoumnožství pevných látek, přiváděných do výměníku tepla, sereguluje množství tepla přenášeného do mezipřehříváku a tep-lota páry vystupující z mezipřehříváku. Hlavní nevýhoda toho-to systému je v tom, že regulační ventil, kterým se regulujeproud pevných látek, vyžaduje častou údržbu a povrch trubek 2 mezipřehříváku ve výměníku tepla rychle eroduje. To nepříz-nivě ovlivňuje provozuschopnost zařízení. V americkém pat. spise č. 4 748 940 se navrhuje uspořádatvýhřevné plochy prvního mezipřehříváku v kouřovodu spalovacíhokotle s cirkulujícím fluidním ložem a připojit k tomuto prvnímumezipřehříváku druhý mezipřehřívák, který je umístěn ve vnějšímvýměníku tepla a zapojen paralelně k nastavitelnému obtokovémupotrubí. Výstupní teplota mezipřehříváku se reguluje regulacíproudění pevných látek ve vnějším výměníku tepla a regulacíproudu páry v obou mezipřehřívákách pomocí obtokového potrubí.Another way to regulate the steam temperature exiting the reheater is to use external heat exchangers. A portion of the recirculated solids in the circulating fluid bed is branched into an external fluid heat exchanger in which the reheater or a section thereof is located. Changing the amount of solids introduced into the heat exchanger regulates the amount of heat transferred to the reheater and the steam temperature exiting the reheater. The main disadvantage of this system is that the control valve controlling the flow of solids requires frequent maintenance and the surface of the superheater tubes 2 in the heat exchanger rapidly erodes. This adversely affects equipment uptime. In U.S. Pat. No. 4,748,940, it is proposed to arrange the heating surfaces of the first reheater in the circulating fluidized bed combustion flue gas duct and to connect a second reheater to the first reheater, which is located in the external heat exchanger and connected in parallel to the adjustable bypass pipe. The reheater outlet temperature is controlled by controlling the flow of solids in the external heat exchanger and by controlling the steam flow in both reheaters by the bypass line.
Další možnost regulace teploty páry vystupující z mezi-přehříváku spočívá v použití rozprašovacího ochlazovače přehřá-té páry, který rozprašuje vodu pro chlazení páry a tedy pro re-gulaci teploty páry vystupující z mezipřehříváku. Způsob je sicejednoduchý, obecně se ho však nepoužívá, protože zhoršuje účin-nost celého cyklu.Another possibility of controlling the steam temperature exiting the intermediate superheater is to use a superheated steam spray cooler which sprays water to cool the steam and thus to control the temperature of the steam exiting the superheater. The process is simpler, but is generally not used because it impairs the efficiency of the entire cycle.
Další možnost spočívá v použití přebytku vzduchu, který sepřivádí do kotle a dá se použít k regulaci teploty páry z mezi-přehříváku. Tento způsob však není v oblibě, protože má nega-tivní vliv na účinnost kotle. Ještě další možností je využitírecirkulace plynu, kdy se recirkuluje tak velké množství kouřo-vých plynů, aby pára vystupující k mezipřehříváku měla požadova-nou teplotu. Tento postup však vyžaduje použití dmychadla, kterépracuje s horkými kouřovými plyny unášejícími velké množstvípopela a vyžaduje tedy přídavné množství energie, takže jenevýhodný.Another possibility is to use an excess of air that flows into the boiler and can be used to control the temperature of the steam from the superheater. However, this method is not popular because it has a negative effect on boiler efficiency. Yet another possibility is to utilize gas circulation whereby a large amount of flue gas is recirculated so that the steam exiting the reheater has the desired temperature. However, this process requires the use of a blower, which operates with hot flue gases carrying a large amount of heat and thus requires an additional amount of energy, so that it is disadvantageous.
Podstata vynálezu Cílem vynálezu je Zdokonalit parní generátor a zlepšitregulaci teploty páry vstupující z mezipřehříváku. Předmětem vynálezu je parní generátor s fluidní spalovacísoustavou s fluidním spalovacím prostorem, nejméně jedním odlu- 3SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the steam generator and to improve the steam temperature control from the reheater. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fluidized bed combustion fluidized bed steam generator having at least one separator
čovačem a konvekčním průtahem obsahujícím mezipřehříváka přehřívák. Jeho podstata spočívá v tom, že první stupeňa druhý stupeň mezipřehříváku jsou uloženy za sebou vespolečném plynovém průtahu, s prvním stupněm mezipřehřívákuje zpětným potrubím chladné páry spojena vysokotlaká turbinaa ve zpětném potrubí je uspořádán rozdělovač, spojený obto-kovou trubkou se směšovačem ve spojovacím potrubí mezi prvnímstupněm a druhým stupněm mezipřehříváku. Za druhým stupněmmezipřehříváku je ve směru proudění umístěn přehřívák, a vezpětném potrubí chladné páry je umístěn mezi rozdělovačema prvním stupněm mezipřehříváku ventil. Předmětem vynálezu je rovněž způsob regulace teplotymezipřehříváku v takovém parním generátoru. Podstata tohotozpůsobu je v tom, že regulaci teploty mezipřehříváku v par-ním generátoru pára se postupně zahřívá v prvním a druhémstupni mezipřehříváku ve společném konvekčním průtahu,chladná pára vracející se do mezipřehříváku se rozdělí nadvě části, z nichž první část se ohřívá v prvním stupnimezipřehříváku, první a druhá část se smíchají a vedou dru-hým nebo koncovým stupněm mezipřehříváku. Přehled obrázků na výkresechand a convection passage comprising a superheater superheater. The principle is that the first stage of the second stage of the superheater is arranged one behind the other by a gas passage, a high pressure turbine in the return line is connected to the first stage of the superheating by a cold steam return line connected to the mixer in the connecting line between the first stage and a second stage reheater. Secondly, a superheater is placed in the downstream direction of the superheater, and a cold vapor return line is located between the manifolds of the first stage of the superheater. It is also an object of the invention to provide a method for controlling the temperature of the reheater in such a steam generator. The principle of this method is that the regulation of the reheater temperature in the steam generator of steam is gradually heated in the first and second stages of the reheater in a common convection passage, the cold steam returning to the reheater is divided into the upstream portion, the first portion of which is heated in the first reheater stage, the first and second portions are mixed and passed through the second or end stage of the superheater. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady prove-dení znázorněnými na výkresech, kde značí obr. 1 schématypického systému parního generátoru s cirkulujícím fluidnímložem, obr. 2 schéma dalšího provedení vynálezu a obr. 3schéma uspořádání dvou kotlů, připojených k jediné turbině. Příklad provedení vynálezuBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a circulating fluidized bed steam generator, FIG. 2 is a diagram of another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a schematic of two boilers connected to a single turbine. An embodiment of the invention
Na obr. 1 je znázorněno schéma elektrárny s parnímgenerátorem podle vynálezu. Kotel 10 obsahuje fluidní spalo-vací prostor 12 se spalovací komorou 14, do které se zavádí nehořlavý materiál, případné přísady a recirkulovaný materiál,primární vzduch a sekundární vzduch. Ve spalovací komoře 14 jkterá obsahuje dostatečné množství fluidního materiálu, jímžproudí příslušné množství vzduchu, se lože.udržuje ve fluidnímstavu. Spalovací komora 14 má děrované dno 16 mřížové konstruk-ce, kterým prochází fluidizační vzduch. Stěny spalovací komory14 jsou trubkového membránového typu s žárovzdorným povlakemnebo bez něho.Fig. 1 shows a schematic of a steam generator plant according to the invention. The boiler 10 comprises a fluidized bed 12 with a combustion chamber 14 into which a non-combustible material, optional additives and recirculated material, primary air and secondary air are introduced. In the combustion chamber 14, which contains a sufficient amount of fluid material to flow the appropriate amount of air, it is kept in a fluidized bed. The combustion chamber 14 has a perforated bottom 16 of the grid structure through which fluidizing air passes. The combustion chamber walls 14 are of a tubular membrane type with or without refractory coating.
Ve spalovací komoře 14 je uspořádán první dvoustupňovýpřehřívák 18 a 20. Ze spalovací komory 14 jsou pevné látkyunášeny přes kouřový kanál 22 do horkého odlučovače 24, kdese horké pevné látky oddělují od kouřových plynů a vracejí serecyklovacími trubkami 26, 28, 30 na dno spalovací komory 14.Před návratem do spalovací komory 14 mohou přitom projítnejprve přes neznázorněný fluidní chladič.In the combustion chamber 14, a first two-stage heater 18 and 20 are arranged. From the combustion chamber 14, solids are fed through the smoke duct 22 into a hot separator 24, where the hot solids are separated from the flue gases and returned to the bottom of the combustion chamber by the sercycling tubes 26, 28, 30 Before returning to the combustion chamber 14, they can first pass through a fluid cooler (not shown).
Podrobnosti cirkulačního okruhu napájecí vody a primár-ního přehříváku nejsou na výkrese znázorněny, protože netvořídůležitou část vynálezu.Details of the feed water circulation circuit and the primary superheater are not shown in the drawing because they are not an important part of the invention.
Kouřové plyny z horkého odlučovače 24 procházejí kouřovoutrubkou 32 do plynového průtahu 34. V něm je umístěn jednostup-ňový přehřívák 38, ze kterého se horká pára vede do vysokotlakéturbíny 52. Za přehřívákem 38 je v plynovém průtahu 34 umístěnprvní stupeň 42 a druhý stupeň 40 mezipřehříváku.Jsou zapojenyve směru proudění za přehřívákem 38 a před ekonomizérem 44.Mezipřehřívák je znázorněn jako dvoustupňový, může mít ovšemvíc než dva stupně, přičemž koncový stupeň je zapojen za přehří-vákem 38, jak je znázorněno pro druhý stupeň £0. Oba stupně 42,40 jsou vytvořeny jako protiproudové výměníky tepla, kde plynyproudí ve směru doků a zahřívaná pára směrem nahoru. Umístěnípřehříváku 38 v průtahu 34 napomáhá k udržení teploty plynůproudících do druhého stupně 40 mezipřehříváku pod kritickouhodnotou.Toto uspořádání společně s obtokem, který bude ještěvysvětlen, umožňuje účinnou regulaci teplot v obou stupníchmezipřehříváku. 5The flue gases from the hot separator 24 pass through the flue pipe 32 into the gas passage 34. There is a single-stage superheater 38 from which the hot steam is fed to the high pressure turbine 52. Behind the superheater 38, the first stage 42 and the second stage 40 of the reheater are located in the gas passage 34 They are connected downstream of the superheater 38 and before the economizer 44. The superheater is shown as a two-stage, but may, of course, have more than two stages, and the output stage is connected behind the superheater 38 as shown for the second stage. Both stages 42,40 are formed as countercurrent heat exchangers, where they flow in the direction of the docks and the heated steam upwards. The location of the reheater 38 in the passage 34 assists in maintaining the temperature of the gases flowing into the second stage 40 of the reheater below a critical value. This arrangement, together with the bypass which will be further elucidated, allows for effective temperature control in both stages of the reheater. 5
Když je teplota páry opouštějící ten který stupeňv protiproudovém výměníku blízká teplotě plynů, které dotohoto stupně vcházejí, má snížení proudu páry přicházejícído tohoto stupně za následek značný pokles absorpce tepla.When the temperature of the vapor leaving that stage in the countercurrent heat exchanger is close to the temperature of the gases entering this stage, a reduction in the vapor flow resulting in this step results in a significant decrease in heat absorption.
Jak se teplota páry přibližuje teplotě plynů, snižuje seteplo, které je k dispozici pro přenos z plynu na páru.As the vapor temperature approaches the temperature of the gases, the seteplo available for gas-to-steam transmission decreases.
To je základem principu podle vynálezu pro regulaci teplotypáry z mezipřehříváku.This is the basis of the principle of the invention for regulating the temperature of the reheater.
Generátor podle obr. 1 přivádí páru do dvoustupňovéturbiny. Ve znázorněném provedení proudí pára z přehříváku38 přes výstupní sběrnou komoru 46 a přívodní potrubí 48ventilem 50 na vstupní stranu vysokotlaké turbiny 52.Ochla-zená pára, opouštějící turbinu 52, se vrací zpětným potrubím53 do stupňů 42, 40 mezipřehříváku. Z prvního stupně 42mezipřehříváku vede do zpětného potrubí 53 přes rozdělovač55 obtoková trubka 54, která odvádí část chladné páry;zbývající podíl páry protéká diferenciálním regulačnímventilem 56 do vstupní sběrné komory 58 prvního stupně 42mezipřehříváku. Pára prošlá prvním stupněm 42 mezipřehříváku vystupujevýstupní sběrnou komorou 60 a spojuje se s odbočeným podílemchladné páry z obtokové trubky 54 ve směšovači 62. V obtokovétrubce 54 je uspořádán diferenciální regulační ventil 64 prů-toku, kterým se reguluje množství páry odebírané obtokovoutrubkou 54. Pára smíchaná ve směšovači 62 proudí do vstupnísběrné komory 66 druhého stupně 40 nebo koncového stupněmezipřehříváku, v něm se znovu zahřívá a proudí z výstupnísběrné komory 68 přívodním potrubím 70 a ventilem 72 do nízkotlaké turbiny 74. Selektivní volba množství chladné páryodváděné obtokovou trubkou 54 a páry-přiváděné do druhéhostupně 40 mezipřehříváku představuje efektivní a účinnéopatření k regulaci teploty v obou stupních 42, 40 mežipřehříváku. - 6 -The generator of FIG. 1 feeds steam into a two-stage turbine. In the embodiment shown, steam from superheater 38 flows through outlet collecting chamber 46 and feed line 48 through valve 50 to the inlet side of high pressure turbine 52. The cooled steam leaving turbine 52 is returned via return pipe 53 to reheater stages 42, 40. From the first stage 42 of the reheater, a bypass pipe 54 leading to a return line 53 via a manifold55, conducts a portion of the cold steam, and the remainder of the steam flows through the differential control valve 56 to the first stage inlet chamber 58 of the reheater. The steam passed through the first stage 42 of the reheater exits through the outlet collecting chamber 60 and connects to the branched off portion of the cold steam from the bypass pipe 54 in the mixer 62. A differential flow control valve 64 is arranged in the bypass pipe 54 to regulate the amount of steam withdrawn by the bypass pipe. the mixer 62 flows into the inlet collection chamber 66 of the second stage 40 or the overheating stage of the heater, in which it is reheated and flows from the outlet collection chamber 68 through the inlet line 70 and the valve 72 to the low pressure turbine 74. 40 of the reheater represents an efficient and effective temperature control measure in the two stages 42, 40 of the reheater. - 6 -
Poloha prvního stupně 42 mezipřehříváku v dráze kouřovýchplynů je zvolena tak, aby při odvedení určeného podílu ochla-zené páry přímo do druhého stupně 40 mezipřehříváku nedošlo kezvýšení teploty páry, opouštějící první stupeň 42 mezipřehříváku,na vyšší hodnotu, než jaká je přípustná pro kov, z něhož jsouvyrobeny jeho trubky. Typická mezní hodnota je 566 ’G, ovšemmůže kolísat podle konkrétní konstrukce kotle. Účelem soustavyje to, aby maximální teplota na vnějším povrchu trubek nepře-vyšovala přípustnou teplotní mez pro daný materiál.The position of the first stage 42 of the reheater in the flue gas path is selected such that when the specified proportion of cooled steam is diverted directly to the second stage 40 of the reheater, the temperature of the steam leaving the first stage 42 of the reheater is not higher than the permissible value for the metal. where his pipes are made. A typical limit value is 566 'G, but may vary according to the particular boiler design. The purpose of the system is to ensure that the maximum temperature on the outer surface of the tubes does not exceed the permissible temperature limit for the material.
Uspořádání regulačních ventilů 56, 64 je zvoleno tak, abybylo možno regulovat teplotu v širokém teplotním rozmezí,a umožňuje, aby všechny plochy mezipřehříváku byly umístěnyv konvekčním průtahu kotle, takže není třeba, aby byly přímov kotli. To také umožňuje zjednodušené spouštění kotle, kdyžje ke společné turbině připojen víc než jeden kotel. Soustavaventilů představuje opatření k vyvážení proudění ohřáté párypři různých provozních podmínkách. V kotli s cirkulujícím fluidním ložem probíhá hoření palivave fluidní vrstvě netečného materiálu. Materiál fluidního lože,který opouští spalovací komoru, se vrací přes horký sběrač,například horký cyklon, a vhodné těsnicí ústrojí. Při provozuse do spalovací komory 14 zavádí vzduch a palivo a lože seudržuje ve vznosu tím, ž^®udržuje správný poměr materiálu ložea fluidizačního vzduchu, který se zavádí děrovaným dnem 16 nazpůsob mříže ve spalovací komoře 14. Kouřové plyny a produktyspalování společně s unášenými pevnými látkami vedou nejprveteplo do přehříváků 18, 20 a odtud kouřovým kanálem 22 dohorkého odlučovače 24, kde se pevné látky oddělují a vracejíse do spalovací komory 14 recyklovacími trubkami 26, 28, 30.The arrangement of the control valves 56, 64 is selected so that the temperature can be controlled over a wide temperature range and allows all the surfaces of the reheater to be placed in the convection passage of the boiler, so that there is no need for straight boilers. This also allows a simplified boiler start-up when more than one boiler is connected to the common turbine. The valve assembly is a measure to balance the flow of heated steam under different operating conditions. In a circulating fluidized bed boiler, the fuel is fueled by a fluidized bed of inert material. The fluidized bed material leaving the combustion chamber is returned through a hot collector, such as a hot cyclone, and a suitable sealing device. In operation in the combustion chamber 14, the air and fuel are introduced and the bed is kept fluid by maintaining the correct ratio of fluidizing air bed material which is introduced through the perforated bottom 16 in the form of a grate in the combustion chamber 14. The flue gases and combustion products together with the entrained solids leading the superheaters to superheaters 18, 20 and thence through the smoke duct 22 of the upstream separator 24, where the solids are separated and returned to the combustion chamber 14 by the recycle tubes 26, 28, 30.
Horké kouřové plyny se pak vedou z horkého odlučovače 24 kou-řovou trubkou 32 do plynového průtahu 34, kde je umístěn jedno-stupňový přehřívák 38 a první a druhý stupeň 42, 40 mezipřehří-váku. Mezi stupni 42, 40 přehříváků mohou být uspořádány ochla-zovače přehřátých par, které slouží k regulaci teploty páry. 7The hot flue gases are then passed from the hot separator 24 through a duct 32 to a gas duct 34 where a one-stage superheater 38 and a first and second stage 42, 40 are placed in an over-vacuum. Between the superheater stages 42, 40 superheated vapor coolers may be provided to control the steam temperature. 7
Regulace teploty mezipřehříváku v parním generátoru podlevynálezu tedy probíhá postupným zahříváním páry v prvníma druhém stupni 42, 40 mezipřehříváku. Chladicí pára, vrace-jící se do mezipřehříváku, se rozdělí na dvě části a prvníz těchto částí se ohřívá, v prvním stupni 42 mezipřehříváku,pak se smíchá s druhou částí a společně se vedou do druhéhostupně 40 mezipřehříváku. Stupně 42, 40 mezipřehříváku jsouumístěny v plynovém průtahu 34 a jsou ve spojení s regulačnímiventily a spojovacími trubkami tak, že teplotu výstupní páryz mezipřehříváku lze přesně regulovat.Thus, the reheater temperature control in the steam generator according to the invention proceeds by gradually heating the steam in the first second stage 42, 40 of the reheater. The cooling steam returning to the superheater is divided into two parts and the first of these portions is heated, in the first stage 42 of the superheater, then mixed with the second portion and co-lead to the second step 40 superheater. The superheater stages 42, 40 are disposed in the gas passage 34 and are in communication with the control valves and the connecting tubes such that the superheater steam exit temperature can be precisely controlled.
Proudění prvním stupněm 42 mezipřehříváku je ovládánooběma regulačními ventily 56, 64, které ovládají teplotu páry,opouštějící druhý stupeň 40 mezipřehříváku a zaváděné do nízko-tlaké turbiny 74 přívodním potrubím 70 horké páry.The flow through the first stage 42 of the reheater is controlled by the control valves 56, 64 which control the temperature of the steam leaving the second stage 40 of the reheater and introduced into the low-pressure turbine 74 by the hot steam supply line 70.
Nastavení regulačního ventilu 56 ovládá regulační jednotka80, která snímá rozdíl tlaku mezi zpětným potrubím 53 chladnépáry a výstupním tlakem ve směšovači 62, spojujícím výstupprvního stupně 42 mezipřehříváku a obtokovou trubku 54.The adjustment of the control valve 56 controls the control unit 80 which senses the pressure difference between the cold vapor return line 53 and the outlet pressure in the mixer 62 connecting the first stage stage 42 of the reheater and the bypass tube 54.
Na obr. 1 je to zakresleno přerušovanou čarou 84. Regulačníjednotka 80 nastavuje regulační ventil 56 v závislosti na zatí-žení kotle.In FIG. 1, this is indicated by the dashed line 84. The control unit 80 adjusts the control valve 56 as a function of the boiler load.
Ventil 64 v obtokové trubce 54 je ovládán regulační jed-notkou 82, která detekuje teplotu páry vycházející ze druhéhostupně 40 mezipřehříváku do přívodního potrubí 70. Na obr. 1je to znázorněno přerušovanou čarou 86. Jako příklad lze uvést,že teplota druhého stupně 40 mezipřehříváku se udržuje v roz-mezí asi 538 *C - 10 *C. Když se teplota páry opouštějícídruhý stupeň 40 začne zvyšovat nad 543 *C, otevře se ventil 64,který vede přídavnou chladnou páru přímo do druhého stupně 40.Když se naopak teplota začne snižovat pod 532 ’C, ventil 64se uzavře a tím přestane chladná pára přitékat obtokovou trub-kou 54 do druhého stupně 40 mezipřehříváku. 8The valve 64 in the bypass pipe 54 is controlled by a control unit 82 which detects the temperature of the steam emanating from the second step 40 of the reheater to the feed line 70. In FIG. 1 this is shown by the broken line 86. By way of example, the temperature of the second stage 40 of the reheater is maintains a range of about 538 ° C - 10 ° C. When the temperature of the steam leaving the second stage 40 starts to rise above 543 ° C, the valve 64 opens which leads the additional cold steam directly to the second stage 40. Conversely, when the temperature begins to decrease below 532 ° C, the valve 64se closes and thus the cold steam stops flowing by a by-pass tube 54 to a second stage 40 of the reheater. 8
Obr. 2 ukazuje systém analogický k obr. 1, kde všakpřehřívák 38 je zapojen mezi stupni 40, 42 mezipřehříváku.Jednostupňový přehřívák 38 je umístěn v konvekčním průtahu34 a druhý stupeň 40 mezipřehříváku je umístěn ve směru prou-dění spalin před ním a první stupeň 42 za ním. Ve směru prou-dění za přehřívákem 38 je zapojen ekonomizér 44. Toto zapojeníje tedy odlišné od obr. 1. Umístění druhého stupně 40 mezi-přehříváku ve směru proudění před přehřívákem 38 umožňuje za-chytit větší množství tepla při nižším zatížení. To dává mož-nost rozšířit regulační rozsah teploty páry, aniž by to mělovliv na regulační rozsah přehříváku 38. Možnost rozšíření roz-sahu regulace teploty páry z mezipřehříváku umožňuje snadnějšíspojení dvou jednotek s jednou turbinou, pokud jde o teplotnípřizpůsobení.FIG. 2 shows a system analogous to FIG. 1, however, where the reheater 38 is connected between the reheater stages 40, 42. The one-stage superheater 38 is located in the convection passage 34 and the second reheater stage 40 is positioned in the exhaust gas flow direction and the first stage 42 thereafter. . An economizer 44 is connected downstream of the superheater 38. Thus, this circuit is different from FIG. This makes it possible to extend the steam temperature control range without affecting the control range of the superheater 38. The possibility of extending the steam temperature control range from the superheater allows for easier connection of the two single turbine units in terms of temperature adaptation.
Uspořádání podle obr. 2, totiž zapojení druhého stupně40 mezipřehříváku ve směru proudění před přehřívákem 38, umož-ňuje ještě rozsáhlejší regulaci teploty v obou stupních 40, 42 mezipřehříváku. Jak plyn prochází nejprve druhým stupněm40 mezipřehříváku a potom teprve přehřívákem 38, a% do urči-tého zatížení kotle nemusí být jeho teplota pod kritickouteplotou druhého stupně 40 mezipřehříváku. Když je tedy přehří-vák 38 umístěn v průtahu 34 za druhým stupněm 40, je teplotaplynů pod kritickou teplotou druhého stupně 40 mezipřehřívákuteprve tehdy, když je zatížení 25 až 30 %. V této dbě je k dispozici chladná pára, která umožňuje regulaci teploty podle vy-nálezu. Když má být zatížení vyšší, lze užít lepších materiálůpro trubky, aby mohlo být maximální zatížení asi 35 až 40 %.Tento fakt, že totiž nemusí pára proudit mezipřehřívákem dřív,než jednotka pracuje se zatížením 25 až 40 %, je další výhodouvynálezu.The arrangement according to FIG. 2, namely the connection of the second stage 40 of the reheater in the upstream direction of the superheater 38, allows for even more extensive temperature control in the two stages 40, 42 of the reheater. As the gas first passes through the second stage 40 of the reheater and then only the superheater 38, and% to a certain boiler load, its temperature may not be below the critical temperature of the second stage 40 of the reheater. Thus, when the superheater 38 is positioned in the passage 34 behind the second stage 40, the temperature below the critical temperature of the second stage 40 is first when the load is 25 to 30%. Cold steam is available at this stage to control the temperature of the invention. If the load is to be higher, better materials can be used for the pipes so that the maximum load can be about 35 to 40%. This fact, because the steam does not have to flow through the reheater before the unit operates with a load of 25 to 40%, is another advantage of the invention.
Na obr. 3 je zakreslena soustava podobná obr. 1, avšakse dvojitým kotlem. V této soustavě jsou součásti označenystejnými vztahovými značkami jako na obr. 1. Obr. 3 tedy zná-zorňuje kotelní agregát, kde dva kotle vyrábějí páru pro jedi-nou turbinu. Pro tento typ soustavy je podstatné, aby byly upraveny prostředky proudící ke každému mezipřehříváku byla .•-·,-ύ·:Λ-»’>>; ·: :/-.·<·. - Λ·,·/'.·.··./; V.' ;<\<·- ,/. '·.·' - 9 - pro regulaci množství mezipřehřáté páry,kotli tak, aby teplota páry na výstupuve všech provozních podmínkách v určitých mezích. Ve znázorněné soustavě jsou proto regulační prvkya potrubí zdvojené.FIG. 3 shows a system similar to FIG. 1, but with a double boiler. In this system, the components are designated by the same reference numerals as in FIG. 1. FIG. 3 shows a boiler plant where two boilers produce steam for a single turbine. For this type of system, it is essential that the means flowing to each reheater be modified • - ·, -ύ ·: Λ - »’ >>; ·:: / -. - Λ ·, · /. · · · ·. IN.' ; <<· -, /. - 9 - to regulate the amount of overheated steam, the boiler so that the steam temperature at the outlet in all operating conditions within certain limits. Therefore, the control elements of the pipeline are doubled in the illustrated system.
Regulačních ventilů 56 a 64 pro regulaci teploty ohřátépáry lze využít pro vyvážení proudění páry a pro udržení výstup-ní teploty z mezipřehříváku v daných mezích jak při normálníchtak při abnormálních provozních podmínkách. Redukční ventily 80, 82 tlaku společně s ochlazovači 7 6, 78 přehřáté páry zajišřujípružnost regulace během spouštění za studená, spouštění za horkaa při startování druhé jednotky během doby, kdy je první jednotkazapojena. Tento jednoduchý systém tedy odstraňuje jinak nezbytnousložitou soustavu pro smíchávání páry a tvoří jednoduchý a účinnýprostředek pro regulaci teploty ohřáté páry při různých zatíženích. Při provozu při spouštění za studená začne spalování ve spa-lovací komoře 14 přívodem paliva a spalovacího vzduchu. Jakv důsledku spalování vzniká teplo, horké spaliny se pohybují vespalovací komoře 14 nahoru a přenášejí teplo do vody ve stěnáchspalovací komory a do přehříváků 18, 20. Horké plyny, produktyspalování a pevné látky proudí ze spalovací komory 14 kouřovýmkanálem 22 do horkého odlučovače 24, kde se pevné látky oddělía vrací do spalovací komory 14. Horké spaliny proudí kouřovoutrubkou 32 do konvekčního průtahu 34, kde se jejich teplo přenášípostupně na přehřívák 38, druhý stupeň 40 a první stupeň 42 mezi-přehříváku. Průtok horkých spalin soustavou začíná dřív než prou-dění chladné páry. Palivo v kotli se zapálí a hoří po dobu potřeb-nou k tomu, aby vznikaly horké spaliny dřív než se generuje páraa spustí turbina. Chladná pára začne proudit teprve po spuštěníturbiny.The heating steam temperature control valves 56 and 64 can be used to balance the steam flow and to maintain the reheater outlet temperature within a given range both under normal and abnormal operating conditions. Pressure reducing valves 80, 82, together with superheated steam coolers 7, 78, provide flexibility in regulation during cold start-up, hot start-up when starting the second unit during the time when the first unit is connected. Thus, this simple system eliminates the otherwise necessary complex steam mixing system and provides a simple and effective means of regulating the temperature of the heated steam at different loads. In cold start operation, combustion in combustion chamber 14 starts with fuel and combustion air. As a result of the combustion, heat is generated, the hot flue gases move up and down in the combustion chamber 14 and transfer heat to the water in the combustion chamber wall and superheaters 18, 20. Hot gases, combustion products and solids flow from the combustion chamber 14 through the smoke channel 22 into the hot separator 24 where The solid flue gas flows into the combustion chamber 14. The hot flue gas flows into the convection passage 34 where the heat is transferred to the superheater 38, the second stage 40 and the first stage 42 of the superheater. The flow of hot flue gas through the system begins before the flow of cold steam. The fuel in the boiler is ignited and burned for the time needed to produce hot flue gas before steam is generated and the turbine is started. Cold steam starts to flow only after the turbine is started.
Jak horké spaliny odevzdávají teplo vodě a páře ve vodníchstěnách, v přehřívákách a mezipřehřívákách, klesá jejich teplota,takže je v každém postupném stupni menší. Teplota plynů opouště-jících spalovací komoru 14 při plném zatížení leží v rozmezí 843p . 10 až 927 ’C. Čím větší je rozdíl teploty mezi spalinami a vodou,tím vyšší je přenos tepla a tím chladnější jsou plyny, kterévycházejí z příslušného mezipřehříváku a přehříváku.As hot flue gases give off heat to water and steam in the water walls, superheaters, and reheaters, their temperature decreases, making them less gradual in each step. The temperature of the gases leaving the combustion chamber 14 at full load lies within the range of 843p. 10 to 927 ’C. The greater the temperature difference between flue gas and water, the higher the heat transfer and the cooler the gases coming from the respective reheater and superheater.
Když tedy spaliny projdou přehřívákem 38, mají do jistéhozatížení kotle nižší teplotu, než je kritická teplota druhéhostupně 40 mezipřehříváku. Když je tedy přehřívák 38 v průtahu34 před druhým stupněm 40 mezipřehříváku, je teplota plynů podkritickou teplotou druhého stupně 40 až do té doby, než se zatí-žení zvýší na 40 až 50 %. V této době je však k dispozici chlad-ná pára, která podle vynálezu umožňuje regulaci teploty. Skuteč-nost, že pára nemusí proudit mezipřehřívákem do té doby, nežzatížení stoupne asi na 50 %, je další výhodou vynálezu. Většinastandardních systémů vyžaduje průtok mezipřehřívákem během čas-nějších stupňů spouštění za studená nebo za horka, aby se mezi-přehřívák nezničil. Je tedy třeba používat nákladné obtokovésoustavy. Naproti tomu v zařízení podle vynálezu není třebaobtoku a periody spouštění se dají zkrátit. V popsaném zařízení lze provádět různé obměny a změnya v některých případech lze použít pouze některých znaků bezodpovídajícího použití jiných znaků. Třebaže tedy byl vynálezpopsán a je znázorněn ve specifických provedeních, je samozřej-mé, že jej lze různě obměňovat a měnit.Thus, when the flue gas passes through the superheater 38, it has a lower temperature than the critical temperature of the second superheater 40 to a certain boiler load. Thus, when the superheater 38 is in the passage 34 before the second reheater stage 40, the gas temperature is a subcritical temperature of the second stage 40 until the load is increased to 40-50%. At this time, however, cold steam is available, which according to the invention allows temperature control. The fact that steam does not need to flow through the reheater until the load rises to about 50% is another advantage of the invention. Most standard systems require a reheater to flow cold or hot during earlier start-up stages so that the inter-superheater does not destroy. It is therefore necessary to use expensive bypass systems. In contrast, there is no need for a flow in the device according to the invention, and the triggering periods can be shortened. Various variations and changes can be made to the device described, and in some cases, only certain characters may be used that do not adequately use other characters. Thus, although the invention has been described and shown in specific embodiments, it is to be understood that it may be varied and varied in various ways.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30162189A | 1989-01-24 | 1989-01-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS33090A3 true CS33090A3 (en) | 1992-03-18 |
| CZ284932B6 CZ284932B6 (en) | 1999-04-14 |
Family
ID=23164149
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0455660B1 (en) |
| JP (1) | JP2532750B2 (en) |
| KR (1) | KR0147059B1 (en) |
| CN (1) | CN1020951C (en) |
| AU (1) | AU639437B2 (en) |
| CA (1) | CA2045571C (en) |
| CZ (1) | CZ284932B6 (en) |
| DD (1) | DD291803A5 (en) |
| DE (1) | DE69002758T2 (en) |
| ES (1) | ES2045903T3 (en) |
| LT (1) | LT3379B (en) |
| LV (1) | LV11061B (en) |
| PL (1) | PL166038B1 (en) |
| UA (1) | UA24009C2 (en) |
| WO (1) | WO1990008917A1 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10039317A1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-04-11 | Alstom Power Boiler Gmbh | Steam generating plant |
| FI120658B (en) * | 2005-05-04 | 2010-01-15 | Metso Power Oy | Heat control method for intermediate overheating steam, heat control system and power plant |
| CN101893232B (en) * | 2010-06-24 | 2012-02-01 | 东南大学 | Improved method of limitation generalized predictive control for thermal power unit reheat steam temperature |
| KR101668969B1 (en) * | 2012-09-26 | 2016-10-28 | 상하이 푸보 이피 이큅프먼트 컴퍼니 리미티드 | Natural circulation indirect type flue gas reheater |
| KR102051101B1 (en) * | 2013-07-19 | 2019-12-02 | 한국전력공사 | Variable heat exchanger of circulating fluid bed boiler |
| JP6317652B2 (en) | 2014-09-12 | 2018-04-25 | 株式会社東芝 | Plant control device and combined cycle power plant |
| CN105889899B (en) * | 2014-12-16 | 2018-06-15 | 华北电力大学（保定） | A kind of overheating steam temperature regulating system and method suitable for putting into operation under SCR underloads |
| CN104501425A (en) * | 2014-12-19 | 2015-04-08 | 中国科学院电工研究所 | Solar thermal power generation control circulating heat absorber with overheater start protecting function |
| CN106545833B (en) * | 2016-10-28 | 2018-07-17 | 杭州红山热电有限公司 | Boiler steam and water circuit |
| CN110914594B (en) * | 2017-07-27 | 2021-09-10 | 住友重机械福惠能源有限公司 | Fluidized bed boiler plant and method for preheating combustion gas in a fluidized bed boiler plant |
| KR102093302B1 (en) | 2018-07-19 | 2020-04-23 | 한국생산기술연구원 | Sand falling type circulating fluidized bed boiler having a plurality of riser and its operation method |
| CN113753237B (en) * | 2021-09-21 | 2023-04-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | Temperature control decoupling method for refrigeration assembly |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54151743A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-29 | Babcock Hitachi Kk | Steam temperature controller |
| DE3125849A1 (en) | 1981-07-01 | 1983-01-20 | Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen | STEAM GENERATOR WITH CIRCULATING ATMOSPHERIC OR PRESSURE-CHARGED FLUEL BURN FIRING AND METHOD FOR ITS REGULATION |
| JPS58164093A (en) * | 1982-03-25 | 1983-09-28 | Toshiba Corp | Non-volatile memory |
| JPS59219603A (en) * | 1983-05-27 | 1984-12-11 | 三菱重工業株式会社 | Reheating boiler for factory |
| DE3625373A1 (en) | 1986-07-26 | 1988-02-04 | Steinmueller Gmbh L & C | STEAM GENERATOR WITH CIRCULATING ATMOSPHERICAL OR PRESSURE-CHARGED FLUEL BURN FIRING, AND METHOD FOR ITS REGULATION |
| DE3625992A1 (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-04 | Steinmueller Gmbh L & C | METHOD FOR BURNING CARBON-CONTAINING MATERIALS IN A CIRCULATING FLUID BED, AND A FLUET BURNING PLANT FOR CARRYING OUT THE METHOD |
| DE3642396A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-06-16 | Siemens Ag | STEAM GENERATOR SYSTEM WITH A CIRCULATING FLUID BED |
-
1990
- 1990-01-23 WO PCT/FI1990/000026 patent/WO1990008917A1/en active IP Right Grant
- 1990-01-23 CN CN90100421A patent/CN1020951C/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-23 AU AU49419/90A patent/AU639437B2/en not_active Ceased
- 1990-01-23 EP EP90901818A patent/EP0455660B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-23 CA CA002045571A patent/CA2045571C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-23 ES ES90901818T patent/ES2045903T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-23 JP JP2502023A patent/JP2532750B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-23 DD DD90337276A patent/DD291803A5/en not_active IP Right Cessation
- 1990-01-23 KR KR1019900702150A patent/KR0147059B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-01-23 UA UA93002096A patent/UA24009C2/en unknown
- 1990-01-23 DE DE90901818T patent/DE69002758T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-24 PL PL90283427A patent/PL166038B1/en unknown
- 1990-01-24 CZ CS90330A patent/CZ284932B6/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-06-28 LV LVP-93-662A patent/LV11061B/en unknown
- 1993-08-10 LT LTIP842A patent/LT3379B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1990008917A1 (en) | 1990-08-09 |
| LV11061B (en) | 1996-06-20 |
| EP0455660B1 (en) | 1993-08-11 |
| AU4941990A (en) | 1990-08-24 |
| UA24009C2 (en) | 1998-08-31 |
| CZ284932B6 (en) | 1999-04-14 |
| EP0455660A1 (en) | 1991-11-13 |
| CA2045571A1 (en) | 1990-07-25 |
| DE69002758D1 (en) | 1993-09-16 |
| ES2045903T3 (en) | 1994-01-16 |
| JPH04503095A (en) | 1992-06-04 |
| LV11061A (en) | 1996-02-20 |
| CN1045168A (en) | 1990-09-05 |
| DD291803A5 (en) | 1991-07-11 |
| CA2045571C (en) | 1995-09-12 |
| PL166038B1 (en) | 1995-03-31 |
| DE69002758T2 (en) | 1993-12-16 |
| KR910700434A (en) | 1991-03-15 |
| CN1020951C (en) | 1993-05-26 |
| KR0147059B1 (en) | 1998-08-17 |
| LT3379B (en) | 1995-08-25 |
| LTIP842A (en) | 1995-02-27 |
| AU639437B2 (en) | 1993-07-29 |
| JP2532750B2 (en) | 1996-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3032005B2 (en) | Gas / steam turbine combined facility | |
| JPH01107003A (en) | Method of operating once-through type boiler | |
| JPH06229209A (en) | Gas-steam turbine composite equipment and operating method thereof | |
| CS33090A3 (en) | Steam generator and method of its intermediate superheater temperature control | |
| US5038568A (en) | System for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
| US4316420A (en) | Furnace heat absorption control | |
| PL189524B1 (en) | Boiler | |
| JPS6153530B2 (en) | ||
| PL225907B1 (en) | Boiler equipped with external steam preheater | |
| JP3231761B2 (en) | Gas / steam turbine combined facility | |
| US4920751A (en) | System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
| US5605118A (en) | Method and system for reheat temperature control | |
| US4632064A (en) | Boiler | |
| US3155079A (en) | Supercritical vapor generator power plant system | |
| US3053049A (en) | Power plant installation | |
| GB2148734A (en) | Divided fluidised bed | |
| RU2099542C1 (en) | Steam power plant and method of control of same | |
| JP2772584B2 (en) | Economizer system for steam generator | |
| JP2965265B2 (en) | Method of temperature control in PFBC plant | |
| FI93672B (en) | Plant and method for regulating the steam draw-off temperature in fluidised bed combustion arrangements | |
| US2707458A (en) | Vapor generators and superheaters | |
| JPH08178208A (en) | Boiler and control of reheat-steam temperature of boiler | |
| US3364904A (en) | Vapour generator for ship propulsion unit | |
| US3261332A (en) | Vapor generator vapor temperature control | |
| KR850001999Y1 (en) | Once through sliding pressure steam generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20100124 |