CZ284932B6 - Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipřehříváku - Google Patents

Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipřehříváku Download PDF

Info

Publication number
CZ284932B6
CZ284932B6 CS90330A CS33090A CZ284932B6 CZ 284932 B6 CZ284932 B6 CZ 284932B6 CS 90330 A CS90330 A CS 90330A CS 33090 A CS33090 A CS 33090A CZ 284932 B6 CZ284932 B6 CZ 284932B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
stage
steam
superheater
preheater
temperature
Prior art date
Application number
CS90330A
Other languages
English (en)
Inventor
Ponnusami K. Gounder
Timo M. Kauranen
Neil R. Raskin
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of CS33090A3 publication Critical patent/CS33090A3/cs
Publication of CZ284932B6 publication Critical patent/CZ284932B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D5/00Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam 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)

Abstract

V parním generátoru, s fluidním spalovacím prostorem, je mezipřehřívák rozdělen na dva stupně (42, 40), které jsou uloženy společně s přehřívákem (38) v plynovém průtahu (34) spalin. S prvním stupněm (42) mezipřehříváku je zpětným potrubím (53) spojena vysokotlaká turbina (52). Ve zpětném potrubí (53) je uspořádán rozdělovač (55), spojený obtokovou trubkou (54) se směšovačem (62), který je umístěn ve spojovacím potrubí mezi prvním stupněm (42) a druhým stupněm (40) mezipřehříváku. První a druhá část se pak smíchají a vedou druhým nebo koncovým stupněm mezipřehříváku.ŕ

Description

Vynález se týká parního generátoru s fluidní spalovací soustavou s fluidním spalovacím prostorem, nejméně jedním odlučovačem a konvekčním průtahem, obsahujícím mezipřehřívák ajednostupňový přehřívák. Vynález se dále týká způsobu regulace teploty mezipřehříváku takového parního generátoru.
Dosavadní stav techniky
K regulaci teplot páry z mezipřehříváku existuje řada způsobů. Jeden z nich spočívá v použití soustavy, která umožňuje, aby kouřové plyny obcházely mezipřehřívák. V plynovém průtahu kouřových plynů jsou uspořádány dvě oddělené sekce, a to jedna pro přehřívák a druhá pro mezipřehřívák, opatřené ústrojím, například hradítkem, které umožňuje měnit množství kouřových plynů, protékajících každou sekcí. Teplotu páry, vycházející z mezipřehříváku, lze regulovat změnou množství kouřových plynů mezi oběma sekcemi. Hlavním nedostatkem tohoto zařízení je to, že tlumicí klapky jsou umístěny v dráze kouřových plynů, které unášejí velké množství popílku a mají vysokou teplotu 260 °C až 371 °C, takže hradítka rychle erodují a mechanicky se poškodí. Mimoto je regulační rozsah teploty páry omezený.
Další možností, jak regulovat teplotu páry, vycházející z mezipřehříváku, je použití externích výměníků tepla. Část recirkulovaných pevných látek v cirkulujícím fluidním loži se odvětvuje do vnějšího fluidního výměníku tepla, v němž je umístěn mezipřehřívák nebo jeho sekce. Změnou množství pevných látek, přiváděných do výměníku tepla, se reguluje množství tepla, přenášeného do mezipřehříváku, a teplota páry, vystupující z mezipřehříváku. Hlavní nevýhoda tohoto systému je v tom, že regulační ventil, kterým se reguluje proud pevných látek, vyžaduje častou údržbu a povrch trubek mezipřehříváku ve výměníku tepla rychle eroduje. To nepříznivě ovlivňuje provozuschopnost zařízení.
V patentu US 4 748 940 se navrhuje uspořádat výhřevné plochy prvního mezipřehříváku v kouřovodu spalovacího kotle s cirkulujícím fluidním ložem a připojit k tomuto prvnímu mezipřehříváku druhý mezipřehřívák, který je umístěn ve vnějším výměníku tepla a zapojen paralelně k nastavitelnému obtokovému potrubí. Výstupní teplota mezipřehříváku se reguluje regulací proudění pevných látek ve vnějším výměníku tepla a regulací proudu páry v obou mezipřehřívácích pomocí obtokového potrubí.
Další možnost regulace teploty páry, vystupující z mezipřehříváku, spočívá v použití rozprašovacího ochlazovače přehřáté páry, který rozprašuje vodu pro chlazení páry a tedy pro regulaci teploty páry, vystupující z přehříváku. Způsob je sice jednoduchý, obecně se ho však nepoužívá, protože zhoršuje účinnost celého cyklu.
Další možnost spočívá v použití přebytku vzduchu, který se přivádí do kotle a dá se použít k regulaci teploty páry z mezipřehříváku. Tento způsob však není v oblibě, protože má negativní vliv na účinnost kotle. Ještě další možností je využití recirkulace plynu, kdy se recirkuluje tak velké množství kouřových plynů, aby pára, vystupující k mezipřehříváku, měla požadovanou teplotu. Tento postup však vyžaduje použití dmychadla, které pracuje s horkými kouřovými plyny, unášejícími velké množství popela, a vyžaduje tedy přídavné množství energie, takže je nevýhodný.
Úkolem vynálezu je zdokonalit parní generátor a zlepšit regulaci teploty páry, vystupující z mezipřehříváku.
-1 CZ 284932 B6
Podstata vynálezu
Uvedený úkol splňuje parní generátor s fluidní spalovací soustavou s fluidním spalovacím prostorem, nejméně jedním odlučovačem a konvekčním průtahem, obsahujícím mezipřehřívák a jednostupňový přehřívák, podle vynálezu, jehož podstatou je, že první stupeň a druhý stupeň mezipřehříváku jsou uloženy za sebou ve společném plynovém průtahu, s prvním stupněm mezipřehříváku je zpětným potrubím chladné páry spojena vysokotlaká turbína a ve zpětném potrubí je uspořádán rozdělovač, spojený obtokovou trubkou se směšovačem ve spojovacím potrubí mezi prvním stupněm a druhým stupněm mezipřehříváku.
Za druhým stupněm mezipřehříváku je ve směru proudění s výhodou umístěn jednostupňový přehřívák.
Podle výhodného provedení vynálezu je ve zpětném potrubí chladné páry umístěn mezi rozdělovačem a prvním stupněm mezipřehříváku první regulační ventil.
Podle výhodného provedení vynálezu je k mezipřehříváku zapojen nejméně jeden diferenciální první regulační ventil, připojený k detektoru tlaku ve zpětném potrubí chladné páry před rozdělovačem a k dalšímu detektoru tlaku na výstupu z druhého stupně mezipřehříváku.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je v obtokové trubce zapojen nejméně jeden diferenciální druhý regulační ventil, spojený s detektorem teploty, umístěným v druhém přívodním potrubí přehřáté páry, které spojuje druhý stupeň mezipřehříváku s nízkotlakou turbínou.
Parní generátor podle vynálezu obsahuje zlepšený regulační systém, který může být v činnosti bez systémů obtoku plynů nebo regulátoru tahu v dráze plynu. Parní generátor podle vynálezu dále obsahuje regulační systém, který může pracovat bez externích výměníků tepla, chladičů přehřátých par rozstřikováním kapaliny, recirkulace plynů nebo prostředků pro přívod nadbytečného vzduchu.
Uvedený úkol dále splňuje způsob regulace teploty mezipřehříváku parního generátoru podle vynálezu, jehož podstatou je, že pára se postupně zahřívá v prvním a druhém stupni mezipřehříváku ve společném konvekčním průtahu, chladná pára vracející se do mezipřehříváku se rozdělí na dvě části, z nichž první část se ohřívá v prvním stupni mezipřehříváku, první a druhá část se smíchají a vedou druhým nebo koncovým stupněm mezipřehříváku.
Teplota ve druhém stupni mezipřehříváku se s výhodou udržuje na hodnotě 538 °C ± 10 °C.
Druhá část chladné páry se s výhodou vede obtokem mezi vstupem a výstupem prvního stupně mezipřehříváku.
Podle výhodného provedení se reguluje teplota páry ve druhém nebo koncovém stupni mezipřehříváku pro rozdělení chladné páry v první a druhou část.
Podle dalšího výhodného provedeni vynálezu se reguluje rozdíl tlaku mezi vratnou párou a párou vystupující z prvního stupně mezipřehříváku k rozdělení chladné páry na první a druhou část.
Způsob podle vynálezu představuje zlepšený a jednoduchý způsob regulace teploty přehřáté páry v kotlích. Doposud totiž neexistoval jednoduchý způsob regulace teploty přehřáté páry, který by současně negativně neovlivňoval účinnost tvorby páry.
-2CZ 284932 B6
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněný na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje schéma typického systému parního generátoru s cirkulujícím fluidním ložem, obr. 2 schéma dalšího provedení vynálezu a obr. 3 schéma uspořádání dvou kotlů, připojených k jediné turbíně.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno schéma elektrárny s parním generátorem podle vynálezu. Kotel JO obsahuje fluidní spalovací 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, která obsahuje dostatečné množství fluidního materiálu, jímž proudí příslušné množství vzduchu, se lože udržuje ve fluidním stavu. Spalovací komora 14 má děrované dno 16 mřížové konstrukce, který prochází fluidizační vzduch. Stěny spalovací komory 14 jsou trubkového membránového typu s žáruvzdorným povlakem nebo bez něho.
Ve spalovací komoře 14 je uspořádán první dvoustupňový přehřívák 18 a 20. Ze spalovací komory 14 jsou pevné látky unášeny přes kouřový kanál 22 do horkého odlučovače 24, kde se horné pevné látky oddělují od kouřových plynů a vracejí se recyklovacími trubkami 26, 28 a 30 na dno 16 spalovací komory 14. Před návratem do spalovací komory 14 mohou přitom projít nejprve přes neznázoměný fluidní chladič.
Podrobnosti cirkulačního okruhu napájecí vody a primárního prvního dvoustupňového přehříváku nejsou na výkrese znázorněny, protože netvoří důležitou část vynálezu.
Kouřové plyny z horkého odlučovače 24 procházejí kouřovou trubkou 32 do plynového průtahu 34. V něm je umístěn přehřívák 38, který může být například jednostupňový, a ze kterého se horká pára vede do vysokotlaké turbíny 52. Za přehřívákem 38 je v plynovém průtahu 34 umístěn první stupeň 42 a druhý stupeň 40 mezipřehříváku. Jsou zapojeny ve směru proudění za přehřívákem 38 a před ekonomizérem 44. Mezipřehřívák je znázorněn jako dvoustupňový, může být ovšem více než dva stupně, přičemž koncový stupeň je zapojen za přehřívákem 38, jak je znázorněno pro druhý stupeň 40. Oba stupně 42 a 40 jsou vytvořeny jako protiproudové výměníky tepla, kde plyny proudí ve směru dolů a zahřívaná pára směrem nahoru. Umístění přehříváku 38 v průtahu 34 napomáhá k udržení teploty plynů, proudících do druhého stupně 40 mezipřehříváku, pod kritickou hodnotou. Toto uspořádání společně s obtokem, který bude ještě vysvětlen, umožňuje účinnou regulaci teplot v obou stupních 40 a 42 mezipřehříváku.
Když je teplota páry, opouštějící ten který stupeň, v proudovém výměníku blízká teplotě plynů, které do tohoto stupně vcházejí, má snížení proudu páry, přicházející do tohoto stupně, za následek značný pokles absorpce tepla. Jak se teplota páry přibližuje teplotě plynů, snižuje se teplo, které je k dispozici pro přenos z plynu na páru. To je základem principu podle vynálezu pro regulaci teploty páry z mezipřehříváku.
Generátor podle obr. 1 přivádí páru do dvoustupňové turbíny. Ve znázorněném provedení proudí pára z přehříváku 38 přes první výstupní sběrnou komoru 46 a přívodní potrubí 48 ventilem 50 na vstupní stranu vysokotlaké turbíny 52. Ochlazená pára opouštějící vysokotlakou turbínu 52 se vrací zpětným potrubím 53 do stupňů 42 a 40 mezipřehříváku. Z prvního stupně 42 mezipřehříváku vede do zpětného potrubí 53 přes rozdělovač 55 obtoková trubka 54. která odvádí část chladné páry, zbývající podíl páry protéká diferenciálním prvním regulačním ventilem 56 do první vstupní sběrné komory 58 prvního stupně 42 mezipřehříváku.
-3 CZ 284932 B6
Pára, prošlá prvním stupněm 42 mezipřehříváku, vystupuje druhou výstupní sběrnou komorou 60 a spojuje se s odbočeným podílem chladné páry z obtokové trubky 54 ve směšovací 62.
V obtokové trubce 54 je uspořádán diferenciální druhý regulační ventil 64 průtoku, kterým se reguluje množství páry, odebírané obtokovou trubkou 54. Pára, smíchaná ve směšovači 62, proudí do druhé vstupní sběrné komory 66 druhého stupně 40 nebo koncového stupně mezipřehříváku, v něm se znovu ohřívá a proudí z třetí výstupní sběrné komory 68 druhým přívodním potrubím 70 a dalším ventilem 72 do nízkotlaké turbíny 74. Selektivní volba množství chladné páry, odváděné obtokovou trubkou 54, a páry, přiváděné do druhého stupně 40 mezipřehříváku, představuje efektivní a účinné opatření k regulaci teploty v obou stupních 42 a 40 mezipřehříváku.
Poloha prvního stupně 42 mezipřehříváku v dráze kouřových plynů je zvolena tak, aby při odvedení určeného podílu ochlazené páry přímo do druhého stupně 40 mezipřehříváku nedošlo ke zvýšení teploty páry, opouštějící první stupeň 42 mezipřehříváku, na vyšší hodnotu, než jaká je přípustná pro kov, z něhož jsou vyrobeny jeho trubky. Typická mezní hodnota je 566 °C, ovšem může kolísat podle konkrétní konstrukce kotle. Účelem soustavy je to, aby maximální teplota na vnějším povrchu trubek nepřevyšovala přípustnou teplotní mez pro daný materiál.
Uspořádání regulačních ventilů 56 a 64 je zvoleno tak, aby bylo možno regulovat teplotu v širokém teplotním rozmezí, a umožňuje, aby všechny plochy mezipřehříváku byly umístěny v konvekčním průtahu kotle, takže není třeba, aby bylo přímo v kotli. To také umožňuje zjednodušené spouštění kotle, když je ke společné turbíně připojen více než jeden kotel. Soustava ventilů představuje opatření k vyvážení proudění ohřáté páry při různých provozních podmínkách.
V kotli s cirkulujícím fluidním ložem probíhá hoření paliva ve fluidní vrstvě netečného materiálu. Materiál fluidního lože, který opouští spalovací komoru 14, se vrací přes horký sběrač, například horký cyklon, a vhodné těsnicí ústrojí. Při provozu se do spalovací komory 14 zavádí vzduch a palivo a lože se udržují ve vznosu tím, že se udržuje správný poměr materiálu lože a fluidizačního vzduchu, který se zavádí děrovaným dnem 16 na způsob mříže ve spalovací komoře 14. Kouřové plyny a produkty spalování společně s unášenými pevnými látkami vedou nejprve teplot do dvoustupňových přehříváků 18 a 20 a odtud kouřovým kanálem 22 do horkého odlučovače 24, kde se pevné látky oddělují a vracejí se do spalovací komory 14 recyklovacími trubkami 26, 28 a 30. Horké kouřové plyny se pak vedou z horkého odlučovače 24 kouřovou trubkou 32 do plynového průtahu 34, kde je umístěn přehřívák 38 a první a druhý stupeň 42 a 40 mezipřehříváku. Mezi stupni 42 a 40 mezipřehříváku mohou být uspořádány ochlazovače přehřátých par, které slouží k regulaci teploty páry. Regulace teploty mezipřehříváku v parním generátoru podle vynálezu tedy probíhá postupným zahříváním páry v prvním stupni 42 a druhém stupni 40 mezipřehříváku. Chladicí pára, vracející se do mezipřehříváku, se rozdělí na dvě části a první z těchto částí se ohřívá v prvním stupni 42 mezipřehříváku, pak se smíchá s druhou části a společně se vedou do druhého stupně 40 mezipřehříváku. Stupně 42 a 40 mezipřehříváku jsou umístěny v plynovém průtahu 34 a jsou ve spojení s regulačními ventily 56 a 64 a spojovacími trubkami tak, že teplotu výstupní páry z mezipřehříváku lze přesně regulovat.
Proudění prvním stupněm 42 mezipřehříváku je ovládáno oběma regulačními ventily 56 a 64, které ovládají teplotu páry, opouštějící druhý stupeň 40 mezipřehříváku a zaváděné do nízkotlaké turbíny 74 druhým přívodním potrubím 70 horné páry.
Nastavení prvního regulačního ventilu 56 ovládá první regulační jednotka 80, která snímá rozdíl tlaku mezi zpětným potrubím 53 chladné páry a výstupním tlakem ve směšovači 62, spojujícím výstup prvního stupně 42 mezipřehříváku a obtokovou trubku 54. Na obr. 1 je to zakresleno přerušovanou čarou 84. První regulační jednotka 80 nastavuje první regulační ventil 56 v závislosti na zatížení kotle.
-4CZ 284932 B6
Druhý regulační ventil 64 v obtokové trubce 54 je ovládán druhou regulační jednotkou 82, která detekuje teplotu páry, vycházející z druhého stupně 40 mezipřehříváku do druhého přívodního potrubí 70. Na obr. 1 je to znázorněno další přerušovanou čarou 86. Jako příklad lze uvést, že teplota druhého stupně 40 mezipřehříváku se udržuje v rozmezí asi 538 °C ± 10 °C. Když se teplota páry, opouštějící druhý stupeň 40, začne zvyšovat nad 543 °C, otevře se druhý regulační ventil 64, který vede přídavnou chladnou páru přímo do druhého stupně 40. Když se naopak teplota začne snižovat pod 532 °C, druhý regulační ventil 64 se zavře a tím přestane chladná pára přitékat obtokovou trubkou 54 do druhého stupně 40 mezipřehříváku.
Obr. 2 znázorňuje systém analogický k obr. 1, kde však přehřívák 38 je zapojen mezi stupni 40 a 42 mezipřehříváku. Přehřívák 38, který může být například jednostupňový, je umístěn v konvekčním plynovém průtahu 34 a druhý stupeň 40 mezipřehříváku je umístěn ve směru proudění spalin před ním a první stupeň 42 za ním. Ve směru proudění za přehřívákem 38 je zapojen ekonomizér 44. Toto zapojení je tedy odlišné od obr. 1. Umístění druhého stupně 40 mezipřehříváku ve směru proudění před přehřívákem 38 umožňuje zachytit větší množství tepla při nižším zatížení. To dává možnost rozšířit regulační rozsah teploty páry, aniž by to mělo vliv na regulační rozsah přehříváku 38. Možnost rozšíření rozsahu regulace teploty páry z mezipřehříváku umožňuje snadnější spojení dvou jednotek s jednou turbínou, pokud jde o teplotní přizpůsobení.
Uspořádání podle obr. 2, totiž zapojení druhého stupně 40 mezipřehříváku ve směru proudění před přehřívákem 38, umožňuje ještě rozsáhlejší regulaci teploty v obou stupních 40 a 42 mezipřehříváku. Jak plyn prochází nejprve druhým stupněm 40 mezipřehříváku a potom teprve přehřívákem 38, nemusí být jeho teplota až do určitého zatížení kotle pod kritickou teplotou druhého stupně 40 mezipřehříváku. Když je tedy přehřívák 38 umístěn v průtahu 34 za druhým stupněm 40, je teplota plynů pod kritickou teplotou druhého stupně 40 mezipřehříváku teprve tehdy, když je zatížení 25 až 30 %. V této době je k dispozici chladná pára, která umožňuje regulaci teploty podle vynálezu. Když má být zatížení vyšší, lze užít lepších materiálů pro 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 výhodou vynálezu.
Na obr. 3 je zakreslena soustava podobná obr. 1, avšak se dvojitým kotlem. V této soustavě jsou součásti označeny stejnými vztahovými značkami jako na obr. 1. Obr. 3 tedy znázorňuje kotelní agregát, kde dva kotle vyrábějí páru pro jedinou turbínu. Pro tento typ soustavy je podstatné, aby byly upraveny prostředky pro regulaci množství mezipřehřáté páry, proudící ke každému kotli tak, aby teplota páry na výstupu mezipřehříváku byla ve všech provozních podmínkách v určitých mezích. Ve znázorněné soustavě jsou proto regulační prvky a potrubí zdvojené.
Regulačních ventilů 56 a 64 pro regulaci teploty ohřáté páry lze využít pro vyvážení proudění páry a pro udržení výstupní teploty z mezipřehříváku v daných mezích jak při normálních, tak při abnormálních provozních podmínkách. Redukční ventily, tvořící regulační jednotky 80 a 82 tlaku, společně s ochlazovači 76 a 78 přehřáté páry zajišťují pružnost regulace během spouštění za studená, spouštění za horka a při startování druhé jednotky během doby, kdy je první jednotka zapojena. Tento jednoduchý systém tedy odstraňuje jinak nezbytnou složitou soustavu pro smíchávání páry a tvoří jednoduchý a účinný prostředek pro regulaci teploty ohřáté páry při různých zatíženích.
Při provozu při spouštění za studená začne spalování ve spalovací komoře 14 přívodem paliva a spalovacího vzduchu. Jak v důsledku spalování vzniká teplo, horké spaliny se pohybují ve spalovací komoře 14 nahoru a přenášejí teplo do vody ve stěnách spalovací komory a do dvoustupňových přehříváků 18 a 20. Horké plyny, produkty spalování a pevné látky proudí ze spalovací komory 14 kouřovým kanálem 22 do horkého odlučovače 24, kde se pevné látky oddělí
-5 CZ 284932 B6 a vrací do spalovací komory 14. Horké spaliny proudí kouřovou trubkou 32 do konvekčního plynového průtahu 34, kde se jejich teplota přenáší postupně na přehřívák 38, druhý stupeň 40 a první stupeň 42 mezipřehříváku. Průtok horkých spalin soustavou začíná dříve, než proudění chladné páry. Palivo v kotli se zapálí a hoří po dobu, potřebnou k tomu, aby vznikaly horké spaliny dříve, než se generuje pára a spustí turbína. Chladná pára začne proudit teprve po spuštění turbíny.
Jak horké spaliny odevzdávají teplot vodě a páře ve vodních stěnách, v přehřívácích a mezipřehřívácích, klesá jejich teplota, takže je v každém postupném stupni nižší. Teplota plynů, opouštějících spalovací komoru 14, při plném zatížení leží v rozmezí 843 °C až 927 °C. Čím větší je rozdíl teploty mezi spalinami a vodou, tím vyšší je přenos tepla a tím chladnější jsou plyny, které vycházejí z příslušného mezipřehříváku a přehříváku.
Když tedy spaliny projdou přehřívákem 38, mají do jistého zatížení kotle nižší teplotu, než je kritická teplota druhého stupně 40 mezipřehříváku. Když je tedy přehřívák 38 v průtahu 34 před druhým stupněm 40 mezipřehříváku, je teplota plynů pod kritickou teplotou druhého stupně 40 až do té doby, než se zatížení zvýší na 40 až 50 %. V této době je však k dispozici chladná pára, která podle vynálezu umožňuje regulaci teploty. Skutečnost, že pára nemusí proudit mezipřehřívákem do té doby, než zatížení stoupne asi na 50 %, je další výhodou vynálezu. Většina standardních systémů vyžaduje průtok mezipřehřívákem během časnějších stupňů spouštění za studená nebo za horka, aby se mezipřehřívák nezničil. Je tedy třeba používat nákladné obtokové soustavy. Naproti tomu v zařízení podle vynálezu není třeba obtoku a periody spouštění se dají zkrátit.
V popsaném zařízení lze provádět různé obměny a změny a v některých případech lze použít pouze některých znaků bez odpovídajícího použití jiných znaků. Třebaže tedy byl vynález popsán a je znázorněn ve specifických provedeních, je samozřejmé, že jej lze různě obměňovat a měnit.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Parní generátor, s fluidní spalovací soustavou s fluidním spalovacím prostorem, s nejméně jedním odlučovačem a konvekčním průtahem, obsahujícím mezipřehřívák a přehřívák, vyznačující se tím, že první stupeň (42) a druhý stupeň (40) mezipřehříváku jsou uloženy za sebou ve společném plynovém průtahu (34), s prvním stupněm (42) mezipřehříváku je zpětným potrubím (53) chladné páry spojena vysokotlaká turbína (52) a ve zpětném potrubí (53) je uspořádán rozdělovač (55), spojený obtokovou trubkou (54) se směšovačem (62) ve spojovacím potrubí mezi prvním stupněm (42) a druhým stupněm (40) mezipřehříváku.
  2. 2. Parní generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že za druhým stupněm (40) mezipřehříváku je ve směru proudění umístěn přehřívák (38).
  3. 3. Parní generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve zpětném potrubí (53) chladné páry je umístěn mezi rozdělovačem (55) a prvním stupněm (42) mezipřehříváku první regulační ventil (56).
  4. 4. Parní generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vstupu do prvního stupně (42) mezipřehříváku je zapojen nejméně jeden diferenciální první regulační ventil (56),
    -6CZ 284932 B6 připojený k detektoru tlaku ve zpětném potrubí (53) chladné páry před rozdělovačem (55) a k dalšímu detektoru tlaku na výstupu z druhého stupně (40) mezipřehříváku.
  5. 5. Parní generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že v obtokové trubce (54) je zapojen nejméně jeden diferenciální druhý regulační ventil (64), spojený s detektorem teploty, umístěným v druhém přívodním potrubí (70) přehřáté páry, které spojuje druhý stupeň (40) mezipřehříváku s nízkotlakou turbínou (74).
  6. 6. Způsob regulace teploty mezipřehříváku parního generátoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že pára se postupně zahřívá v prvním a druhém stupni mezipřehříváku ve společném konvekčním průtahu, chladná pára, vracející se do mezipřehříváku, se rozdělí na dvě části, z nichž první část se ohřívá v prvním stupni mezipřehříváku, první a druhá část se smíchají a vedou druhým nebo koncovým stupněm mezipřehříváku.
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že teplota ve druhém stupni mezipřehříváku se udržuje na hodnotě 538 °C ± 10 °C.
  8. 8. Způsob podle nároku 6, vy z n ač u j í cí se tím, že druhá část chladné páry se vede obtokem mezi vstupem a výstupem prvního stupně mezipřehříváku.
  9. 9. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se reguluje teplota páry ve druhém nebo koncovém stupni mezipřehříváku pro rozdělení chladné páry na první a druhou část.
  10. 10. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se reguluje rozdíl tlaku mezi vratnou párou a párou vystupující z prvního stupně mezipřehříváku k rozdělení chladné páry na první a druhou část.
CS90330A 1989-01-24 1990-01-24 Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipřehříváku CZ284932B6 (cs)

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 CS33090A3 (en) 1992-03-18
CZ284932B6 true CZ284932B6 (cs) 1999-04-14

Family

ID=23164149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS90330A CZ284932B6 (cs) 1989-01-24 1990-01-24 Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipřehříváku

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0455660B1 (cs)
JP (1) JP2532750B2 (cs)
KR (1) KR0147059B1 (cs)
CN (1) CN1020951C (cs)
AU (1) AU639437B2 (cs)
CA (1) CA2045571C (cs)
CZ (1) CZ284932B6 (cs)
DD (1) DD291803A5 (cs)
DE (1) DE69002758T2 (cs)
ES (1) ES2045903T3 (cs)
LT (1) LT3379B (cs)
LV (1) LV11061B (cs)
PL (1) PL166038B1 (cs)
UA (1) UA24009C2 (cs)
WO (1) WO1990008917A1 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039317A1 (de) * 2000-08-11 2002-04-11 Alstom Power Boiler Gmbh Dampferzeugeranlage
FI120658B (fi) * 2005-05-04 2010-01-15 Metso Power Oy Välitulistushöyryn lämmönsäätömenetelmä, lämmönsäätöjärjestelmä sekä voimalaitos
CN101893232B (zh) * 2010-06-24 2012-02-01 东南大学 火电机组再热汽温改进受限广义预测控制方法
DE112013004744B4 (de) * 2012-09-26 2017-04-06 Shanghai Fubo Ep Equipment Co., Ltd. Indirekter Abgaswiedererhitzer mit natiirlicher Zirkulation
KR102051101B1 (ko) * 2013-07-19 2019-12-02 한국전력공사 유동층 보일러의 가변 열교환 장치
JP6317652B2 (ja) * 2014-09-12 2018-04-25 株式会社東芝 プラント制御装置及びコンバインドサイクル発電プラント
CN105889899B (zh) * 2014-12-16 2018-06-15 华北电力大学(保定) 一种适用于scr低负荷下投运的过热汽温调节系统及方法
CN104501425A (zh) * 2014-12-19 2015-04-08 中国科学院电工研究所 带过热器启动保护的太阳能热发电控制循环吸热器
CN106545833B (zh) * 2016-10-28 2018-07-17 杭州红山热电有限公司 锅炉汽水系统
KR102269974B1 (ko) * 2017-07-27 2021-06-28 스미토모 에스에이치아이 에프더블유 에너지아 오와이 유동층 보일러 플랜트 및 유동층 보일러 플랜트에서 연소 가스를 예열하는 방법
KR102093302B1 (ko) * 2018-07-19 2020-04-23 한국생산기술연구원 복수의 라이저부를 구비한 유동사 하강형 순환유동층 보일러 및 이의 운전방법
WO2020073830A1 (zh) * 2018-10-10 2020-04-16 北京润能科技有限公司 一种提高朗肯循环效率的方法
CN113753237B (zh) * 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 一种制冷组件温度控制解耦方法
CN119802553A (zh) * 2025-03-12 2025-04-11 克雷登热能设备(浙江)有限公司 一种饱和两用蒸汽锅炉及其温度控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54151743A (en) * 1978-05-22 1979-11-29 Babcock Hitachi Kk Steam temperature controller
DE3125849A1 (de) 1981-07-01 1983-01-20 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphaerischer oder druckaufgeladener wirbelschichtfeuerung sowie verfahren zu seiner regelung
JPS58164093A (ja) * 1982-03-25 1983-09-28 Toshiba Corp 不揮発性メモリ−
JPS59219603A (ja) * 1983-05-27 1984-12-11 三菱重工業株式会社 工場用再熱ボイラ
DE3625373A1 (de) 1986-07-26 1988-02-04 Steinmueller Gmbh L & C Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphaerischer oder druckaufgeladener wirbelschichtfeuerung, sowie verfahren zu seiner regelung
DE3625992A1 (de) * 1986-07-31 1988-02-04 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum verbrennen von kohlenstoffhaltigen materialien in einer zirkulierenden wirbelschicht und wirbelschichtfeuerungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE3642396A1 (de) * 1986-12-11 1988-06-16 Siemens Ag Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden wirbelschicht

Also Published As

Publication number Publication date
WO1990008917A1 (en) 1990-08-09
LV11061B (en) 1996-06-20
AU639437B2 (en) 1993-07-29
ES2045903T3 (es) 1994-01-16
EP0455660A1 (en) 1991-11-13
LT3379B (en) 1995-08-25
CA2045571A1 (en) 1990-07-25
AU4941990A (en) 1990-08-24
LV11061A (lv) 1996-02-20
KR0147059B1 (ko) 1998-08-17
LTIP842A (en) 1995-02-27
CN1045168A (zh) 1990-09-05
PL166038B1 (pl) 1995-03-31
JP2532750B2 (ja) 1996-09-11
JPH04503095A (ja) 1992-06-04
UA24009C2 (uk) 1998-08-31
KR910700434A (ko) 1991-03-15
CN1020951C (zh) 1993-05-26
CA2045571C (en) 1995-09-12
DD291803A5 (de) 1991-07-11
EP0455660B1 (en) 1993-08-11
DE69002758T2 (de) 1993-12-16
DE69002758D1 (de) 1993-09-16
CS33090A3 (en) 1992-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2522704C2 (ru) Объединение раздельных потоков воздухонагревателя с водяным теплообменником и экономайзера
CZ284932B6 (cs) Parní generátor a způsob regulace teploty jeho mezipřehříváku
US4748940A (en) Steam generator having a circulating bed combustion system and method for controlling the steam generator
JPH06229209A (ja) ガス・蒸気タービン複合設備およびその運転方法
DK153769B (da) Fremgangsmaade og apparat til at regulere damptemperaturen til turbiner
US5038568A (en) System for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers
DK150166B (da) Dampgenerator med cirkulerende atmosfaerisk eller trykladet hvirvellagsfyring samt fremgangsmaade til dens regulering
PL189524B1 (pl) Kocioł
PL225907B1 (pl) Kociol wyposazony w podgrzewacz pary zewnetrznej
JPS6153530B2 (cs)
US5605118A (en) Method and system for reheat temperature control
US4920751A (en) System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers
CZ9902266A3 (cs) Regulační systém pro rozměrné cirkulační parní generátory s fluidním ložem
US4237825A (en) Furnace heat absorption control
CZ283472B6 (cs) Způsob vytápění karbonizačního bubnu a zařízení k provádění tohoto způsobu
RU2099542C1 (ru) Энергетическая паросиловая установка и способ регулирования температуры пара в двухступенчатом промежуточном пароперегревателе этой установки
GB2148734A (en) Divided fluidised bed
JP2002147701A (ja) 排熱回収蒸気発生装置
EP0011104B1 (en) Flue gas reheat system
FI93672B (fi) Laitteisto ja menetelmä väliottohöyryn lämpötilan säätämiseksi leijukerroskattilajärjestelmissä
JP2965265B2 (ja) Pfbcプラントにおける温度制御の方法
RU2733499C1 (ru) Котлоагрегат с псевдоожиженным слоем и способ предварительного нагрева газа для горения в котлоагрегате с псевдоожиженным слоем
CN104246152B (zh) 循环流化床锅炉装置
JPS6229809A (ja) ボイラ装置
JPH10110904A (ja) ボイラ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20100124