DE3221203A1

DE3221203A1 - System for setting in operation a steam generator with forced flow

Info

Publication number: DE3221203A1
Application number: DE19823221203
Authority: DE
Inventors: Kurt Hans 44319 Akron Ohio Haller; Carl 44203 Norton Ohio Lieb; Pete George 44313 Akron Ohio Todoroff
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1983-01-05
Also published as: JPS5812914A; IT1148320B; ES512890A0; IN158069B; IT8248592A0; KR840000763A; CA1202218A; ZA823473B; BR8203316A; AU8463782A; ES8306243A1; YU118882A

Abstract

In a system for setting in operation boilers with forced flow, a reduction of the minimum flow to 15% of full load takes place during setting in operation by the use of an internally ribbed tube arrangement which has a large number of pipes and leads to the installation tubes in the admission zones which have a high heat. Working also takes place with an adjustable pressure bypass stop valve in the main flow path. Also provided are a pressure-reducing device in the bypass system and two steam-jet temperature regulators from a condensate collector or from separators. The first steam temperature regulation takes place on the outlet side of a secondary superheater and the second steam temperature regulation takes place on the outlet side of a reheating device. <IMAGE>

Description

B e s c h r e i b u n « B e s c h r e i b u n «

Inbetriebsetzungssystem für einen Dampfgenerator mit Zwansdurchlauf Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwangsdurchlauf-Dampfgenerator und insbesondere auf ein neues Anlaß-Nebenschlußsystem bzw. -Bypassystem für einen Dampfgenerator mit Zwangsdurchlauf.Commissioning system for a steam generator with forced flow The invention relates to a once-through steam generator, and more particularly to a new starting shunt system or bypass system for a steam generator with forced throughfeed.

Ein typischer Zwangsdurchlauf-Dampfgenerator des Typs, auf den sich die Erfindung bezieht, umfaßt ein einlaßseitiges Ende und ein auslaßseitiges Ende sowie eine Vielzahl von Wärmeübertragungsflächen zwischen den betreffenden Enden. Als generelle Regel ist anzumerken, daß diese Wärmeübertragungsflächen einen Vorwärmungsdurchgang, Ofendurchgänge, die den Hochtemperatur-Strahlungswärmeübertragungsbereich des Generators festlegen, einen Nacherhitzer sowie primä Überhitzungsdurchgänge und End-Uberhitzungsdurchgänge umfassen.A typical once-through steam generator of the type on which the invention relates to comprises an inlet end and an outlet end and a plurality of heat transfer surfaces between the respective ends. As a general rule, it should be noted that these heat transfer surfaces have a preheating passage, Furnace passages covering the high temperature radiant heat transfer area of the generator define a re-heater as well as primary superheat passes and final superheat passes include.

Das auslaßseitige Ende des Generators ist mit einer geeågneten Anwendungsstelle, wie mit einer Hochdruck-Dampfturbine verbunden. Die Auslaßströmung von der Turbine oder von den Turbinen wird zu Kondensationseinrichtungen, einer Entlüftungs- bzw. Entgasungseinrichtung und von dort aus durch bzw. über Wärmerückgewinnungs flächen zum einlaßseitigen Ende des Generators hin geleitet.The outlet end of the generator is equipped with a suitable application point, like connected to a high pressure steam turbine. The exhaust flow from the turbine or from the turbines to condensation facilities, a ventilation or Degassing device and from there through or over heat recovery areas directed to the inlet end of the generator.

Während der Inbetriebsetzung des Dampfgenerators kann das einen geringen Wärmeinhalt aufweisende Fluid von der Hochdruckturbine nicht verarbeitet werden. Aus diesem Grun<ie ist der GJoneratot Ubl.lc}lerwei.se mit einem Nebenschluß- bzw. Bypassystem versehen, durch das die Strömung solange in einen Umlauf einbezogen ist, bis die Strömung auf dem für die Turbine erforderlichen Wärmeinhalts- bzw. Enthalpy-Pegel ist. Es ist bekannt, diese Strömung zu Wärmerückgewinnungsflächen hin zu leiten, wo sie durch einen Wärmeaustauscher hindurchtritt und dem einlaßseitigen Ende des Dampfgenerators zugeführt wird. Es ist außerdem bekannt, einen Kondensatsammler oder Abscheider in dem Bypassystem mit solchem Aufbau unterzubringen, daß der in das betreffende Bypassystem eintretende Strom in Dampf- und Flüssigkeitsströme getrennt wird, wobei der Dampfstrom dann in den Hauptstromweg zur Erwärmung und zur Drehung der Hochdruckturbine weitergeleitet wird. Für die Bypassströmung sind weitere Anwendungen bekannt, die eine Turbinen-Stopfdichtung und eine Abgrenzung der Entlüftungseinrichtung umfassen.This can be a minor factor during the start-up of the steam generator Fluid containing heat are not processed by the high-pressure turbine. the end For this reason the GJoneratot Ubl.lc} lerwei.se is with one Shunt or bypass system provided, through which the flow as long as in a Circulation is included until the flow reaches the heat content required for the turbine or enthalpy level. It is known to flow this to heat recovery surfaces to lead where it passes through a heat exchanger and the inlet side The end of the steam generator is supplied. It is also known to have a condensate collector or to accommodate separators in the bypass system with such a structure that the in the stream entering the bypass system in question is separated into steam and liquid streams with the vapor flow then entering the main flow path for heating and rotation the high pressure turbine is passed on. There are other applications for the bypass flow known to have a turbine plug gasket and a delimitation of the vent include.

In Abhängigkeit von der Auslegung des Dampfgenerators kann zumindest während der Anfangsstufen der Inbetriebsetzung keine Strömung über bestimmte Flächen vorhanden sein, beispielsweise auf den Nacherhitzerflächen des Generators, und vielleicht sogar auf den primären Überhitzungsflächen und den Efld-Überhitzungsflächen. Diese Flächen sind normalerweise in Zonen niederer Temperatur oder in Konvektionserwärmungszonen untergebracht, so daß während der anfänglichen Stufen der Inbetriebnahme eine Kühlung der Oberflächen nicht erforderlich ist.Depending on the design of the steam generator, at least no flow over certain areas during the initial stages of commissioning be present, for example on the re-heater surfaces of the generator, and maybe even on the primary superheat surfaces and the Efld superheat surfaces. These Surfaces are usually in low temperature zones or in convection heating zones housed so that cooling during the initial commissioning stages the surfaces is not required.

Demgemäß ist das Bypassystem üblicherweise mit dem Hauptströmungsweg auf der Einströmungsseite zumindest der End-Überhitzungsfläche verbunden. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß der in den Hauptströmungsweg von dem Bypassystem-Kondensatsammler oder der Trenneinrichtung zurückkehrende Dampfstrom einer weiteren Erwärmung und Überhitzung ausgesetzt werden kann, um di llochdruckLurbine JL1er ?.u erwärmen ui-id laufen zu lassen, wodurch die Inbetriebnahmezeit verkürzt wird.Accordingly, the bypass system is usually with the main flow path connected on the inflow side at least the end superheating surface. This brings with the advantage that the in the main flow path from the bypass system condensate collector or the steam flow returning to the separating device for further heating and Overheating can be exposed to the hole pressure turbine JL1er ? .u warm ui-id to run, which shortens the commissioning time.

In einem Zwangsdurchlaufboiler ist es vor dem Befeuern erforderlich, daß eine genügende Strömung durch die Boilerdruckteile hindurchtritt, die während der Inbetriebnahme hohen Gastemperaturen ausgesetzt werden.In a forced flow boiler, before firing, it is necessary to that a sufficient flow passes through the boiler pressure parts, which during exposed to high gas temperatures during commissioning.

Bei glatten Ofenrohren bringt im allgemeinen eine minimale Strömung von 25 % der vollen Lastströmung einen guten Ausgleich zwischen den Ofenrohr-Kühlbedingungen über den Lastbereich und dem Ofenanlagen-Druckverlust mit sich. Im niedrigen Lastbereich kann die Rohr-Fluidmassenströmung nicht nennenswert herabgesetzt werden, ohne die Möglichkeit eines "Pseudo-Filmkochens", eines ähnlichen Zustands, wie er als "Abscheiden aus dem Kern-Kochen" (DNB) bei unterkritischen Drucken bekannt ist. Entsprechend dem DNB-Kochen bringt das Pseudo-Filmkochen eine plötzliche Zerstörung der Wärmeübertragung auf die Innenrohrfläche mit sich, was zu unannehmbar hohen Werten der Rohrmetalltemperaturen führt und was unter allen Betriebszuständen vermieden werden muß.With smooth stovepipes, there is generally minimal flow of 25% of the full load flow a good balance between the furnace tube cooling conditions over the load range and the furnace system pressure loss. In the low load range the pipe fluid mass flow cannot be significantly reduced without the Possibility of "pseudo-film boiling", a condition similar to that called "depositing." from the core cooking "(DNB) is known for subcritical pressures. Correspondingly To DNB cooking, the pseudo film cooking brings a sudden destruction of the heat transfer onto the inner tube surface, resulting in unacceptably high levels of tube metal temperatures leads and what must be avoided under all operating conditions.

Das gerippte Mehrleitungsrohr hat eine breite Akzeptanz als Mittel gefunden, das DNB-Kochen in 169-at-Boilern (entsprechend 2400 psi) zu verhindern. Das betreffende Rohr hat sich als sehr wirksam hinsichtlich der Vermeidung des Pseudo-Filmkochens bei überkritischen Drucken erwiesen. Die Verwendung eines gerippten Rohres ermötrlicht die Herabsetzung der minimalen Strömung auf 15 ffi der Vollastströmung bei 246-at-Boilern (entsprechend 3500 psi). Die Herabsetzung der minimalen Strömung bedeutet eine verkürzte Anlaufzeit, einen verminderten Wärmeverlust für den Kondensator und verminderte Hilfsdampf- und Leistungsforderungen während der Inbetriebnahme. Die geringere Minimaiströmung bringt außerdem die Fähigkeit mit sich, den Boiler über einen weiteren Lastbereich von 20 bis 100 % betreiben zu können, ohne auf das Bypassystem übergehen zu müssen. Dieser weitere Lastbereich bzw, Belastungsbereich kann bei den meisten einheimischen Kohlen ohne Ölunterstützung und mit angemessenen Netzanlagen-Wärmeraten erfaßt werden.The multi-line finned pipe has wide acceptance as a means found to prevent DNB boiling in 169-at-boilers (equivalent to 2400 psi). The tube in question has been found to be very effective in preventing pseudo-film boiling proven for supercritical pressures. The use of a ribbed tube enables the reduction of the minimum flow to 15 ffi of the full load flow in 246-at-boilers (equivalent to 3500 psi). The reduction of the minimum flow means a shortened one Start-up time, decreased heat loss for the condenser and decreased Auxiliary steam and power requirements during commissioning. The lower minimum flow also brings the ability with it, the boiler over another To be able to operate a load range from 20 to 100% without going over to the bypass system to have to. This further load range or load range can be used for most indigenous coals without oil support and with adequate grid system heat rates can be detected.

Bei vielen Einheiten ist die Hochdruckturbine während der Inbetriebsetzungen dem Absinken der Temperatur ausgesetzt, wenn die Dampftemperatur absinkt, während der Drosselungsdruck ansteigt. Die Temperaturregelprobleme während der Inbetriebnahme rühren von der Praxis her, den Überhitzerdruck bei relativ schwachen Belastungen auf den vollen Betriebsdruck ansteigen zu lassen. Während des Druckanstiegs wird die Überhitzerströmung von etwa 7 auf 25 ffi angehoben, und gleichzeitig damit wird die Strömung von dem Kondensatsammler zum normalen Weg durch den Boiler verschoben. All dies geschieht bei sehr geringen Belastungen, bei denen lange Verzögerungs zeiten und starke Änderungen in der Fluidspeicherung und in der Wärmespeicherung im Boiler eine effektive Dampftemperaturregelung ausschließen.For many units, the high pressure turbine is during start-up exposed to the drop in temperature when the steam temperature drops while the throttling pressure increases. The temperature control problems during commissioning come from practice, the superheater pressure at relatively low loads to increase to the full operating pressure. During the pressure rise the superheater flow is increased from about 7 to 25 ffi, and at the same time it becomes shifted the flow from the condensate collector to the normal path through the boiler. All of this happens at very low loads with long delay times and large changes in fluid storage and heat storage in the boiler exclude effective steam temperature control.

Es sind bereits Entwicklungen vorgenommen worden, um diese Nachteile zu überwinden. Dabei sind speziell Entwicklungen durchgeführt worden, um die minimale Anlaufströmung zuvermindern, sowie die Inbetriebnahme zu vereinfachen und zu beschleunigen,um außerdem gesteuerte Unterbrechungen zu ermöglichen sowie eine zwangsweise Regelung von Dampfzuständen zu schaffen und schnelle Laständerungen über einen Lastbereich zu ermöglichen. Einige dieser Entwicklungen umfassen die Verwendung von intern gerippten Röhren, das Konzept des Doppeldruckbetriebs (d,h. die Eigenschaft, bei einem variablen Drosselungsdruck arbeiten zu können, während der Fluiddruck in der Vorwärmeinrichtung, der Bojieranlage bzw. dem Boilerbehälter und dem primären Überhitzer beibehalten wird) sowie die Eigenschaft, mit einem variablen Drosselungsdruck über einen weiten Lastbereich arbeiten zu können, und die Verwen-(lung von gesättigtem Dampf, und zwar zur Temperatur regelung des Haupt- und Wiedererhitzungsdampfes während der Inbetriebnahme und bei niedrigen Belastungen.Developments have already been made to address these disadvantages to overcome. Developments have been specially carried out in order to achieve the minimum To reduce the inrush current, as well as to simplify and accelerate the commissioning in order to also to enable controlled interruptions as well as a compulsory regulation of vapor states and rapid load changes over a load range to enable. Some of these developments include the use of internally ripped Tubes, the concept of double pressure operation (i.e. the property when a variable Throttling pressure to be able to work while the fluid pressure in the preheater, the Bojieranlage or the boiler tank and the primary superheater is retained) as well as the property with a variable throttling pressure over a wide load range to be able to work, and the use of saturated steam, namely to the temperature control of the main and reheating steam during commissioning and during low loads.

Ein in Verbindung mit herkömmlichen Bypassystemen festgestelltes Problem liegt darin, daß mit Rücksicht darauf, daß die Dampfgeneratoren größer werden und eine wesentlich größere Kapazität aufweisen, die erforderlichen Bypassysteme so ausgelegt sein müssen, daß sogar größere Strömungsmengen verarbeitet werden können. Dies bedeutet, daß die 30 e9-ige minimale Strömung in zunehmendem Maße hinsichtlich der gesamten Massenströmung größer wird.A problem identified with conventional bypass systems is that with consideration that the steam generators are larger and have a much larger capacity, the required bypass systems so must be designed so that even larger amounts of flow can be processed. This means that the 30 e9 minimum flow is increasingly in terms of the total mass flow becomes larger.

Die in den Bypassystemen untergebrachten Kondensatsammler oder Abscheider müssen ebenfalls imstande sein, die erllsihten Strömungen mit steigenden Kapazitäten der Generatoren zu verarbeiten. Da diese Kondensat sammler oder Abscheider starkwandige Behälter sind, die so ausgelegt sind, daß sie hohen Drucken und Temperaturen wiederstehen, dürfte ersichtlich sein, daß die Abscheider oder Kondensat sammler Hauptposten hinsichtlich der Kapitalkosten des Generators werden, und zwar insbesondere im Hinblick auf die Rosten des Bypassystems. Es ist bekannt, eine Vielzahl von Kondensatsammlern oder Abscheidebehältern kleinerer Größe anstelle eines großen starkwandigen Behälters zu verwenden. Unabhängig davon, ol) ein Behälter oder mehrere Behälter verwendet werden, sind die Kosten dieses Teiles des Systems hoch und können dabei außerhalb des Verhältnisses liegen, wenn ein Vergleich mit den übrigen Kosten des Systems vorgenommen wird.The condensate collectors or separators housed in the bypass systems must also be able to cope with the currents achieved with increasing capacities of the generators to process. Since these condensate collectors or separators are thick-walled Are containers that are designed to withstand high pressures and temperatures, it should be apparent that the separator or condensate collector is the main item regarding the cost of capital of the generator, especially with regard to the Rusting of the bypass system. It is known a variety of condensate collectors or Separation tanks of a smaller size instead of a large, thick-walled tank to use. Regardless of ol) one or more containers used the cost of this part of the system is high and can be outside of the ratio lie when comparing it with the rest of the cost of the system is made.

Ein wetterer Nachteil, der in Verbindung mit konventionel- len Bypassystemen festgestellt worden ist, betrifft das Umschalten der Strömung von dem Bypassystem zu dem Hauptströmungsweg an der Stelle bzw. zu dem Zeitpunkt in der Anlaufperiodet zu dem das Bypassystem von der Strömung getrennt ist. Obwohl die Bypassysteme und die Kondensat sammler oder Abscheider so ausgelegt sein können, daß Strömungen bis zu den vollen Betriebsdrucken und -temperaturen in einem Dampfgenerator mit Zwangsdurchlauf verarbeitet werden können - die betreffenden Drucke können in der Größenordnung von 253 at (entsprechend 3600 psi) liegen, und die betreffenden Temperaturen können bei etwa 5930 C (entsprechend 1100°F) liegen -schreiben Wirtschaftlichtkeitsüberlegungen (wie oben erläutert) vor, daß das Bypassystem für etwa 70 at (entsprechend 1000 psi) auszulegen und zu verwenden ist.A weather disadvantage, which in connection with conventional len Bypass systems has been found to affect switching the flow of the bypass system to the main flow path at the point or at the time in the start-up period at which the bypass system is disconnected from the flow. Even though the bypass systems and the condensate collectors or separators can be designed in such a way that that flows up to full operating pressures and temperatures in a steam generator can be processed with forced throughfeed - the relevant prints can be in of the order of 253 at (corresponding to 3600 psi), and the relevant Temperatures can be around 5930 C (equivalent to 1100 ° F) - write economy considerations (as explained above) that the bypass system for about 70 at (corresponding to 1000 psi) is to be designed and used.

Zu diesem Zeitpunkt oder an dieser Stelle innerhalb der Anlaufperiode wird die Strömung auf den Hauptströmungsweg umgeschaltet. Da das Bypassystem auf der Einströmungsseite eines oder mehrerer Überhitzungsabschnitte angeordnet ist, steht für eine kürzere Anlaufzeit dabei üblicherweise eine ungenügende Oberfläche auf der Zuströmungsseite des Bypassystems zur Verfügung, um eine vollständig verdampfte Strömung bei dem normalen Umschaltdruck von etwa 70 at (entsprechend 1000 psi) an dieser Stelle innerhalb der Anlaufperiode zu erzeugen.At this point in time or at this point within the start-up period the flow is switched to the main flow path. Since the bypass system on the inflow side of one or more superheating sections is arranged, Typically, an inadequate surface means a shorter start-up time available on the upstream side of the bypass system to a completely vaporized Flow at the normal switching pressure of about 70 at (corresponding to 1000 psi) this point within the start-up period.

Das Ergebnis besteht darin, daß die auf der Ausströmungsseite des Bypassystoms vorhandenen Oberflächen, die vor dem Umschalten eine Damj>fströmung von dem Kondensatsammler oder Abscheider aufgenommen haben, nunmehr eine Dampf-Flüssigkeits-Mischströmung von den auf der Einströmungsseite vorhandenen Oberflächen aufnehmen.The result is that those on the downstream side of the Bypassystoms existing surfaces that before switching a damj> flow from the condensate collector or separator, now a mixed vapor-liquid flow absorb from the surfaces on the inflow side.

Dies führt zu einem Temperaturabfall in bzw. auf den auf der Ausströmungsseite des Bypassystems vorhandenen Oberflächen und damit zu einem unerwünschten Temperaturschock für diese Oberflächen.This leads to a temperature drop in or on the outflow side existing surfaces of the bypass system and thus to an undesirable temperature shock for these surfaces.

In der US-PS 3 529 580 ist ein Dampfgenerator mit Zwangsdurchlauf beschrieben, der einen Hauptströmungsweg und ein Umgehungs- bzw. Bypassystem umfaßt, welches eine erste und eine zweite mit dem Hauptströmungsweg verbundene Rohrleitungseinrichtung umfaßt. Ferner sind eine Kondensatsammlereinrichtung, Dampf- und Flüssig~ keits-Rückführleitungen von dem Strömungstank her vorhanden. Die zweiten Rohrleitungseinrichtungen führen zu den Wärmerückgewinnungsflächen hin; sie weisen eine Ventileinrichtung auf, durch die die Strömung von dem Hauptströmungsweg zwischen die erste Rohrleitungseinrichtung und die zweite Rohrleitungseinrichtung gleichmäßig bzw. anteilmäßig verteilt wird.In U.S. Patent No. 3,529,580 there is a forced flow steam generator which includes a main flow path and a bypass system, which is a first and a second conduit means connected to the main flow path includes. There is also a condensate collector, steam and liquid return lines present from the flow tank. Lead the second pipeline equipment towards the heat recovery areas; they have a valve device through the flow from the main flow path between the first pipeline means and the second pipeline device is distributed uniformly or proportionally.

In der LeiS 3 g 087 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inbetriebsetzung eines unterkritischen und überkritischen Dampfgenerators mit Zwangsdurchlauf beschrieben. Dieses System umfaßt eine Vielzahl von Abscheidern, die imstande sind, die volle Lastströmung zu verarbeiten, sowie Hilfsströmungswege, von denen einer für den Kondensator vorgesehen ist und von denen der andere für den Hauptströmungsweg zwischen dem Kondensator und dem Dampfgenerator vorgesehen ist.The LeiS 3 g 087 contains a device and a method for commissioning a subcritical and supercritical steam generator with forced flow described. This system includes a large number of separators that are capable of full Process load flow, as well as auxiliary flow paths, one of which is for the condenser is provided and the other of which is for the main flow path between the condenser and the steam generator is provided.

In den US-Patentschriften 3 338 053 und 3 338 055 sind Anlaufanordnungen und Verfahren für einen unterkritischen und überkritischen Dampfgenerator beschrieben.In U.S. Patents 3,338,053 and 3,338,055 there are start-up assemblies and methods for a subcritical and supercritical steam generator are described.

Dieses System umfaßt eine Druckverminderungseinrichtung im Hauptströmungsweg zwischen der Dampferzeugungsfläche und den Überhitzern, eine zwischen den beiden Überhitzerflächen angeschlossene Kondensatsammlereinrichtung sowie eine von der Kondensatsammlereinrichtung wegführende Flüssigkeits- und Dampf-Nebenschlußrohrlei tungseinrichtung.This system includes a pressure reducing device in the main flow path between the steam generating surface and the superheaters, one between the two Condensate collector device connected to superheater surfaces as well as one of the Condensate collector device leading away liquid and vapor bypass pipes management facility.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Dampfgenerator mit Zwangedurchlauf geschaffen, umfassend einen Hauptströmungsweg, Erhitzung bzw. Erwärmungsflächen, Wärmerückgewinnungsflächen und ein Bypassystem. Das Dypasssystem weist eine Kondensatsammlereinrichtung solcher Größe auf, daß bis zu zumindest 25 % der Vollast verarbeitet werden können. Zwischen den Uberhitzungsflächen ist ein einstellbares bzw. variables Überhitzer-Bypasstopventil angeordnet, welches eine solche Größe hat, daß ein veränderbarer bzw. einstellbarer ¢berhitzungsdruck von etwa 15 ffi bis zur vollen Last verarbeitet werden kann. Ferner sind zwei DampfsprUh-Temperaturregler bzw. -Kühlschlangen von dem Kondensatsammler aus vorgesehen, wobei der eine Temperaturregler bzw.In accordance with the present invention is a steam generator with Forced flow created, comprising a main flow path, heating or heating surfaces, Heat recovery areas and a bypass system. The bypass system has a condensate collector device such a size that up to at least 25% of the full load can be processed. An adjustable or variable superheater bypass stop valve is located between the superheating surfaces arranged, which has such a size that a changeable or adjustable ¢ overheating pressure of around 15 ffi up to full load can be handled. Further are two steam spray temperature regulators or cooling coils from the condensate collector provided, the one temperature controller or

die eine Kühlschlange für die Auslaßseite des zweiten Überhitzers und der zweite Temperaturregler bzw die zweite Kühlschlange für den Auslaß eines Wiedererhitzers dient, der zwischen einer ersten Hochdruckturbine und einer zweiten NieRerdruckturbine vorgesehen ist.one cooling coil for the outlet side of the second superheater and the second temperature controller or the second cooling coil for the outlet of one Reheater is used between a first high pressure turbine and a second NieRerdruckturbine is provided.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Probleme zu überwinden und insbesondere ein vereinfachtes Nebenweg- bzw. Bypassystem bereitzustellen, welches imstande ist, die bei herkömmlichen Systemen während des Übergangs von der Bypasssystemströmung auf die Hauptwegströmung festgestellten Temperaturschocks zu vermeiden.The invention is based on the object set out above Problems to be overcome and in particular a simplified bypass system which is capable of operating in conventional systems during the Transition from the bypass system flow to the main path flow detected temperature shocks to avoid.

Darüber hinaus soll eine minimale Strömung durch die Boilerofenteile aufrechterhalten werden, die den Hochtemperatur-Verbrennungsgasen während der Inbetriebsetzung ausgesetzt sind.In addition, there should be a minimal flow through the boiler stove parts The high temperature combustion gases are maintained during start-up are exposed.

Ferner soll eine Einrichtung zur zwangsweisen Regelung der Dampfbedingungen während der Inbetriebnahme und Unterbrechung bereitgestellt werden, und zwar in Anpassung an Turbinenmetallanforderungen.Furthermore, a device for forcibly regulating the steam conditions provided during commissioning and interruption, namely in Adaptation to turbine metal requirements.

Außerdem soll die Wärme während der Inbetriebsetzung und während des Betriebs bei schwacher Belastung wiedergewonnen werden. Dabei soll eine Wasserreinigung während der Inbetriebnahme ohne Verzögerungen hinsichtlich der Boiler und Turbinen-Aufwärmungsoperationen vorgenommen werden.In addition, the heat during commissioning and during the Can be recovered from operation under light load. This should include a water purification during start-up without delays in boiler and turbine warm-up operations be made.

Es ist schließlich eine Einrichtung bereitzustellen, die bei einem einstellbaren bzw. variablen Drosselllnt,sdruck Uber den Belastungsbereich arbeitet, während d<:r erforderliche überkritische Druck in den Ofenkreisen aufrechterhalten wird.Finally, a facility is to be provided that can be used at a adjustable or variable throttle pressure works across the load range, Maintain the required supercritical pressure in the furnace circuits during d <: r will.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.The object indicated above is achieved by what is stated in the patent claims detected invention.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.The invention is exemplified below with reference to drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Diagramm ein Inbetriebsetzungssystem für einen Boiler mit Zwangsdurchlauf.Fig. 1 shows schematically in a diagram a commissioning system for a boiler with forced flow.

Fig. 2 veranschaulicht ein Inbetriebsetzungssystem.Figure 2 illustrates a start-up system.

Fig. 3 zeigt eine Kraftanlage.Fig. 3 shows a power plant.

Nunmehr wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen erläutert.The preferred embodiment of the invention will now be described in detail explained.

In Fig. 1 ist schematisch in einem Diagramm ein Zwangsdurchlauf-Boiler-Inbetriebsetzungssystem für eine Einheit 10 mit konstantem Druck veranschaulicht. In der Einheit 10 ist ein Dampferzeugungsbereich 12 enthalten, der sich in einer parallelen Strömungsbeziehung zu einem Snmmel- und Abscheidebereich 14 und in ReihenströmunrJ zu einem Üborhitzungsberoich 1 6, einem Turbinenabschiii tt 18 und einem Kondensationsabschnitt 20 befindet. Es dürfte einzusehen sein, daß die Verbindungen zwischen diesen Bereichen bzw. Abschnitten, die schematisch dargestellt sind, durch einen Fluidkreis in Form von Röhren, Rohrleitungen, Steigleitungen, Kopfstücken bzw.Referring now to Figure 1, there is schematically, in a diagram, a once-through boiler commissioning system for a constant pressure unit 10. In the unit 10 is contain a steam generating region 12 that is in a parallel flow relationship to a collecting and separating area 14 and in series flow to an overheating area 1 6, a turbine section 18 and a condensation section 20 is located. It should be understood that the connections between this Areas or sections, which are shown schematically, by a fluid circuit in the form of pipes, pipelines, risers, head pieces or

Sammelrohren etc. realisiert sind, um ein Wärmeaustauschfluid entweder in einer flüssigen Form oder in einer Dampfform durch die verschiedenen Bereiche bzw.Manifolds etc. are realized to be a heat exchange fluid either in a liquid form or in a vapor form through the various areas respectively.

Abschnitte zu übertragen.Transfer sections.

Der Dampferzeugungsabschnitt 12 umfaßt eine Vorwärmeinrichtung 22, die das Wärmeaustauschfluid aufzunehmen vermag, welches vorzugsweise Wasser ist, und die dieses Fluid einem Ofen 24 zuleitet, woraufhin das betreffende Fluid zu dem Überhitzungsabschnitt 16 hin geleitet wird.The steam generating section 12 comprises a preheating device 22, which is able to absorb the heat exchange fluid, which is preferably water, and which feeds this fluid to a furnace 24, whereupon the fluid in question is fed to is passed to the overheating section 16.

Der Überhitzungsabschnitt 16 umfaßt einen primären Überhitzer 26 und einen sekundären überhitzer 28. Diese beiden Überhitzer sind in dem Dampfkreis in einer Reihenströmungsbeziehung angeschlossen, und zwar in dem Vorbereich und in dem Konvektionsbereich der Dampferzeugungseinheit. Ein Stopventil 30 voller Kapazität und ein Stop-Bypass-Druckreduzierventil 31 sind in einer Parallelströmungsbeziehung zueinander in dem Dampfkreis zwischen dem primären Überhitzer 26 und dem sekundären Überhitzer 28 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, daß zwar lediglich ein Stop- oder Dampfströmungsventil 30 und ein Stop-Bypassventil 31 dargestellt sind, daß allerdings jedes Ventil in einer Vielzahl vorgesehen sein könnte Die Funktion der Ventile 30 und 31 könnte zu einem in einer Leitung liegenden Ventil kombiniert sein.The superheat section 16 includes a primary superheater 26 and a secondary superheater 28. These two superheaters are in the steam circuit in connected to a series flow relationship in the pre-region and in the convection area of the steam generating unit. A full capacity stop valve 30 and a stop bypass pressure reducing valve 31 are in a parallel flow relationship to each other in the steam circuit between the primary superheater 26 and the secondary Superheater 28 arranged. It should be noted that although only a stop or steam flow valve 30 and a stop bypass valve 31 are shown that however, each valve could be provided in a multitude of functions Valves 30 and 31 could be combined to form an in-line valve.

Der Dampfauslaß von dem sekundären Überhitzer 28 her kann mit dem Turbinenabschnitt 18 verbunden werden, der eine Hochdruckturbine 32 und eine Niederdruckturbine 34 umfaßt. Ein Wiedererhitzer 36, der ebenfalls in dem Konvektionsabschnitt untergebracht ist, ist strömungsmäßig zwischen der Hochdruckturbine 32 und der Niederdruckturbine 34 vorgesehen. Die Turbinen 32 und 34 werden durch den Dampf von dem sekundären Überhitzer 28 bzw. von der Wiedererhitzungseinrichtung 36 her angetriebeni sie sind imstande, einen Elektrogenerator oder dergleichen (nicht dargestellt) in einer herkömmlichen Art und Weise anzutreiben. Mit dem Dampfkreis zwischen dem sekundären Überhitzer 28 und der Hochdruckturbine 32 ist eine Ablaß- bzw. Entleerungsleitung 38 verbunden. Dies ermöglicht das Aufwärmen des Dampfkreises vor dem Laufenlassen der Hochdruckturbine 32, wie dies nachstehend noch erläutert werden wird.The steam outlet from the secondary superheater 28 can be connected to the Turbine section 18 are connected to a high pressure turbine 32 and a low pressure turbine 34 includes. A reheater 36 that also in the convection section is housed is fluidly between the high pressure turbine 32 and the low pressure turbine 34 provided. The turbines 32 and 34 are powered by the steam from the secondary Superheater 28 or driven by the reheating device 36, they are able to use an electric generator or the like (not shown) in a conventional Way to drive. With the steam circuit between the secondary superheater A drain line 38 is connected to 28 and the high pressure turbine 32. This allows the steam circuit to be warmed up before the high pressure turbine is started 32, as will be explained below.

Der Auslaß der Niederdruck turbine 34 ist mit dem Kondensationsabschnitt 20 verbunden, der einen Kondensat tor 40, eine Pumpe 41 und ein Kondensat-Poliersystem 42 umfaßt. Der aus dem Turbinenabschnitt 18 austretende Auslaßdampf gelangt zu dem Kondensator 40 hin, in welchem er kondensiert. Sodann wird das Kondensat mittels der Pumpen 41 durch das Kondensat-Poliersystem bzw. -Glättungssystem 42 gepumpt und dann zu einer Vielzahl von externen Niederdruck-Heizeinrichtungen hingeleitet, die mit 44 bezeichnet sind. Mit dem Auslaß der Niederdruck-Heizeinrichtungen 44 ist eine Entlüftungseinrichtung 46 verbunden, die das Kondensat aufnimmt, bevor es mittels der Speisewasserpumpe 48 zu einer Hochdruck-Heizeinrichtung 50 hin geleitet wird, um das Kondensat weiter zu erhitzen, bevor es in die Vorwärmeinrichtung des Dampferzeugungsabschnitts 12 eintritt.The outlet of the low pressure turbine 34 is with the condensation section 20 connected to a capacitor 40, a pump 41 and a condensate polishing system 42 includes. The exhaust steam exiting the turbine section 18 reaches the Condenser 40 out in which it condenses. Then the condensate is means of pumps 41 are pumped through the condensate polishing system or smoothing system 42 and then routed to a variety of external low-pressure heating devices, which are denoted by 44. With the outlet of the low pressure heaters 44 a venting device 46 is connected, which receives the condensate before it is passed to a high-pressure heating device 50 by means of the feed water pump 48 is used to further heat the condensate before it enters the preheater of the Steam generating section 12 enters.

Die Boilerspeisepumpe 48 gibt die minimal erforderliche Speisewasserströmung während der Inbetriebsetzung und während des niedrigen Lastbetriebs an den Ofenkreis ab.The boiler feed pump 48 provides the minimum required feed water flow during commissioning and during low load operation to the furnace circuit away.

Die Hinzufügung von eine Mehrzahl von -Leitungen aufweisenden internen Rippen der an sich beltannten Art zu den Anlagenröhren in den eine hohe Wärme aufweisenden Fingangszonen innerhalb des Konvektions-Durchlaufbereichs ermöglicht niedrige Geschwindigkeitsgrenzen, so daß die Anlagenröhren derselben Größe verwendet werden können.The addition of multiple internal lines Ribs of the kind belted to the system tubes in the high heat exhibiting Entrance zones within the convection flow area allow low speed limits, so that the plant tubes of the same size can be used.

Außerdem kann die minimale Strömung von 25 ffi auf 15 ffi vermindert werden. Da die Geschwindigkeiten der Flüssigkeit in den Röhren bei voller Last genauso sind wie vor der Hinzufügung der Rippen, ist lediglich eine schwache Zunahme im Druckabfall aufgrund des etwas höheren Reibungsfaktors vorhanden, der durch die gerippte Rohranordnung hervorgerufen wird, Während der frühen Inbetriebsetzung tritt die gesamte Strömung durch den primären überhitzer 26 hindurch und umgeht den sekundären Überhitzer 28 durch das Bypassystem-Druckreduzierventil 52 zu dem Kondensatsammler 54, in welchem die Wasser-Dampf-Mischung getrennt wird. Das Wasser strömt zu einer Entlüftungseinrichtung 46 und einem Kondensator 40 hin.In addition, the minimum flow can be reduced from 25 ffi to 15 ffi will. Since the speeds of the liquid in the tubes at full load are the same are as before the addition of the ribs, there is only a slight increase in the Pressure drop due to the slightly higher friction factor created by the finned pipe arrangement is caused during early commissioning occurs all flow through the primary superheater 26 and bypassing the secondary Superheater 28 through the bypass system pressure reducing valve 52 to the condensate collector 54, in which the water-steam mixture is separated. The water flows to one Ventilation device 46 and a condenser 40 out.

Der Dampf strömt von dem Kondensatsammler 54 durch zwei Temperaturregler bzw. Kühlschlangen 56 und 58. Der gesamte Wasserpegel in dem Kondensatsammler 54 wird durch Ableitventile 60 und 62 gesteuert. Das Ableit- bzw. Ablaßventil 60 steuert die Strömung zu der Entlüftungseinrichtung 46 hin, und zwar für eine maximale Wärmewiedergewinnung. Über der Kapazität der Entlüftungseinrichtung 46 vorhandenes überschüssiges Wasser wird durch das Ablaßventil 62 zu dem Kondensator 40 hin abgegeben.The steam flows from the condensate collector 54 through two temperature regulators and cooling coils 56 and 58, respectively. The total water level in the condensate collector 54 is controlled by diverter valves 60 and 62. The drain valve 60 controls the flow towards the vent 46 for maximum heat recovery. Excess water above the capacity of the vent 46 is discharged through the drain valve 62 to the condenser 40.

Wenn die Strömung durch die Ablaßventile 60 und 62 nicht innerhalb der Wasserqualitätsgrenzen liegt, wird die gesamte Strömung durch das Ventil 62 zu dem Kondensator 40 und zu einem Glättungssystem 42 hin geleitet.When the flow through the drain valves 60 and 62 is not within is within the water quality limits, all flow is through valve 62 to the condenser 40 and to a smoothing system 42.

Das von dem Kondensat sammler 54 wegführende Rückführsperrvenü-il 61 bleibt solange goß losen, bis in dem Kondensatsammler 54 ein Pegel erreicht ist, bei dem sichergest;ellt ist, daß Wasser nicht in die Dampf-Telnperaturreglerleitungen 56 und 58 eintritt. Ist ein Pegel erreicht, so wird das Sperrventil 64 geöffnet, und dann kann die von dem Kondensatsammler 56 wegführende Entlüftungs-Dampfverbindungsleitung 66 dazu herangezogen werden, den Druck in der Entlfiftungseinrichtung 46 festzuhalten (gesteuert durch das Ventil 66). Dies ermöglicht die Rückführung der gesamten überschüssigen Strömung zu dem Kondensator 40 hin durch das Ablaßventil 62, und zwar während einer heißen Reinigung, ohne daß eine Hilfsdampfquelle verwendet wird, um den Entliifterdruck aufrechtzuerhalten.The return lock valve leading away from the condensate collector 54 61 remains loose until a level is reached in the condensate collector 54, in which It is ensured that water does not enter the steam-temperature regulator lines 56 and 58 enters. If a level is reached, the shut-off valve 64 is opened, and then the vent steam connection line leading away from the condensate collector 56 66 can be used to maintain the pressure in the venting device 46 (controlled by valve 66). This enables the repatriation of the entire excess Flow to the condenser 40 through the drain valve 62, during a hot cleaning without the use of an auxiliary steam source to increase the vent pressure maintain.

Außerdem dient dies dazu, die Wärme in dem Dampf während der Reinigung zurückzugewinnen.Also, this serves to keep the heat in the steam during cleaning to win back.

Nachdem ein bestimmter Wasser-Dampf-Pegel in dem Kondensatsammler 54 erreicht ist, wird das Bypass-RUckflußdampfventil 68 geöffnet, und trockner Dampf strömt zu dem sekundären Überhitzer 28 hin. Der in dem Kondensatsammler 54 abgeschiedene Dampf, der über den benötigten Dampf hinausgeht, wird durch das Dampfentlastungsventil 70 an den Kondensator 40 abgegeben.After a certain water-steam level in the condensate collector 54 is reached, the bypass reflux steam valve 68 is opened, and dry steam flows to the secondary superheater 28. The separated in the condensate collector 54 Steam in excess of the required steam is released through the steam relief valve 70 delivered to the capacitor 40.

Das Dampfentlastungsventil 70 wirkt außerdem als Überdruck-Entlastungsventil, um ein Zerspringen der federbelasteten Sicherheitsventile (nicht dargestellt) in bzw. an dem Kondensatsammler 54 zu vermeiden. Das Druckentlastungs- bzw. Rückschlagventil 70 weist einen einstellbaren Sollwert auf, der so eingestellt werden kann, daß der Druck des Kondensatsammlers 54 auf gewünschten Pegeln bei bestimmten Lastpunkten während der Inbetriebsetzung gehalten wird.The vapor relief valve 70 also acts as a pressure relief valve, the spring-loaded safety valves (not shown) in or to avoid at the condensate collector 54. The pressure relief or check valve 70 has an adjustable setpoint that can be set so that the Pressure of the condensate collector 54 at desired levels at certain load points is held during commissioning.

Das gesamte Bypassystem ist so ausgelegt, daß 25 fo der Strömung während der Inbetriebsetzung bzw. des Hochlaufens verarbeitet werden und daß bis zu 25 06 Belastung auf den Kondensatsammler 54 ermöglicht ist. Der Über- gang des Betriebs von dem Kondensatsammler 54 auf die geradewegs durchgehende Strömung erfolgt bei einer Belastung von etwa 25 fo. Da der zu diesem Zeitpunkt in den Kondensatsammler 54 eintretende und diesen verlassende Dampf trockner Dampf ist, erfolgt der Ubergang von der das Druckreduzierventil 52 durchströmenden Strömung auf die das Dampfströmungsventil 30 durch strömende Strömung ohne Schwankungen in der Dampftemperatur. Der Übergang erfolgt dadurch, daß das Überhitzer-Nebenschlußventil 31 geöffnet und die Nebenschlußventile 52 und 68 geschlossen werden. Da keine weiteren Übergänge zu diesem Zeitpunkt auftreten, sind in der Dampftem;peratur und im Dampfdruck keine Änderungen vorhanden.The entire bypass system is designed so that 25 fo the flow during the commissioning or startup are processed and that up to 25 06 Load on the condensate collector 54 is enabled. The over- corridor of operation from the condensate collector 54 to the straight through flow takes place at a load of about 25 fo. Since the at this time in the condensate collector 54 entering and exiting steam is dry steam, the transition takes place from the flow flowing through the pressure reducing valve 52 to that of the steam flow valve 30 by flowing current without fluctuations in the steam temperature. The transition takes place in that the superheater bypass valve 31 is opened and the bypass valves 52 and 68 are closed. Since no further transitions occur at this point, there are no changes in the steam temperature and pressure.

Über einer Belastung von 25 ffi strömt der Dampf durch das Dampfströmungsventil 31, welches einen Nebenweg für das Stopventil 30 bildet. Das Dampfströmungssentil 31 ermöglicht einen Betrieb bei einstellbarem bzw.Above a load of 25 ffi, the steam flows through the steam flow valve 31, which forms a bypass for the stop valve 30. The steam flow valve 31 enables operation with adjustable resp.

variablem Druck des Überhitzerabschnitts 16 bis zu der vollen Belastung.variable pressure of the superheater section 16 up to the full load.

Das Merkmal des einstellbaren Drosselungsdrucks ist an sich bekannt und ermöglicht den Betrieb der Einheit bei nahezu weit geöffneten Drosselventilen.The adjustable throttling pressure feature is known per se and allows the unit to operate with the throttle valves almost wide open.

Durch diese Eigenschaft sind die Turbinenmetall-Temperaturänderungen eliminiert, die sich aus der Ventildrosselung ergeben. Dies ermöglicht schnelle Laständerungen, ohne durch die Turbinen-Erwärmungs-Abkühlungs-Geschwindigkeiten begrenzt zu sein. Eine Betriebsunterbrechung bei einstellbarem Drosselungs druck hält die hohe Temperatur in den Turbinenmetallen aufrecht und ermöglicht eine schnelle Wiederinbetriebnahme.Due to this property, the turbine metal temperature changes eliminated, which result from the valve throttling. This enables quick Load changes without being affected by the turbine heating-cooling speeds to be limited. An interruption in operation with an adjustable throttling pressure maintains the high temperature in the turbine metals and enables rapid Recommissioning.

Das in Fig. 2 dargestellte Inbotriebnahmesystem schliot Vorkehrungen ein, durch die eine Dampftemperaturregoluxlg bzw. -kUhlung bzw. des sekundären Überhitzers und der Wiedererwärmungs-Dampfauslaß-Sammelrohre an den Stellen 57 bzw. 59 erfolgt. Dies dient der zwangsweisen Regelgung der Dampfbedingungen während der Inbetriebnahme, um die Turbinenmetallanforderungen zu erfüllen.The start-up system shown in FIG. 2 includes provisions a, through which a steam temperature regoluxlg or cooling or of the secondary superheater and reheat steam outlet headers to the Positions 57 and 59 are made. This is used to forcibly regulate the steam conditions during commissioning to meet turbine metal requirements.

Die Temperaturreglerleitung 56 für den Uberhitzer-Auslaßdampf wird bei niedrigen Belastungen benutzt, um gesättigten Dampf von dem Kondensatsammler 54 zu dem Überhitzer-Auslaßsammelrohr 57 hinzuleiten. Die anfängliche Drehung der Turbine 32 kann mit gesättigtem Dampf begonnen werden, der durch die Dampf-Temperaturreglerleitung 56 abgegeben wird und dem eine begrenzte Menge des Dampfes hinzugemischt wird, welcher durch das Rückkehr-Bypass-Dampfventil 68 und den sekundären Überhitzer 28 hindurchtritt, um die Einlaßtemperatur der Hochdruckturbine 32 auf einen Wert von etwa 2880 C (entsprechend 550° F) herunterzuregeln.The temperature control line 56 for the superheater exhaust steam is used at low loads to get saturated steam from the condensate collector 54 to the superheater outlet manifold 57 lead. The initial rotation of the Turbine 32 can be started with saturated steam flowing through the steam temperature control line 56 is released and to which a limited amount of the steam is added, which passes through return bypass steam valve 68 and secondary superheater 28, around the inlet temperature of the high pressure turbine 32 to a value of about 2880 C (corresponding to 550 ° F).

Das Dampfrücklauf-Regelventil 68 wird dazu herangezogen, den erforderlichen Druckabfall zwischen dem Kondensatsammler 54 und dem Auslaß 57 des sekundären Überhitzers für eine Temperaturregelung bzw. Kühlung zu erreichen.The vapor return control valve 68 is used to set the required Pressure drop between the condensate collector 54 and the outlet 57 of the secondary superheater to achieve temperature control or cooling.

Die Wiedererwärmungs-Auslaßdampf-Temperaturreglerleitung 58 wird bei niedrigen Belastungen dazu ausgenutzt, desn Dampf von dem Kondensatsammler in die Wiedererwä'-mungs-Auslaßrohreitung 99 oinzti t;t1iren. Das Verhältnis der Strömung durch die Temperaturreglerleitung 58 zu der Strömung in der Hochdruckturbine 32 ist auf 1:1 beschränkt, und zwar hauptsächlich unter Berücksichtigung der Turbine, um die Ventilationswärme in der Hochdruckturbine 32 zu begrenzen.The reheat exhaust steam temperature control line 58 is at low loads are used to desn steam from the condensate collector into the Rewarming outlet pipe 99 oinzti t; t1iren. The ratio of the flow through temperature regulator conduit 58 to the flow in high pressure turbine 32 is limited to 1: 1, mainly taking into account the turbine, to limit the ventilation heat in the high pressure turbine 32.

In Fig. 3 ist schematisch in einem Diagramm eine Kraftanlage mit einer Zwangsdurchlauf-Dampfgeneratoreinheit 11 gezeigt, die mit einem einstellbaren Druck betreibbar ist. In der Einheit 11 ist ein Dampferzeugungsab- schnitt 12 enthalten, der in einer Reihenströmungsbeziehung mit einem Sammel- und Abscheideabschnitt 1los, einem Überhitzungsabschnitt 16, einem Turbinenabschnitt 18 und einem Kondensationsabschnitt 20 verbunden ist.In Fig. 3 is a schematic diagram of a power plant with a Forced once-through steam generator unit 11 shown operating with an adjustable pressure is operable. In the unit 11 is a steam generator cut 12 included in series flow relationship with a collection and separation section 1los, a superheating section 16, a turbine section 18 and a condensation section 20 is connected.

Der Sammel- und Abscheidebereich bzw. -abschnitt 14 besteht aus vertikalen Abscheidern 55; er ist in Reihenströmung mit dem Dampferzeugungsabschnitt 12 und dem Überhitzungsabschnitt 16 verbunden.The collecting and separating area or section 14 consists of vertical ones Separators 55; it is in series with the steam generating section 12 and 12 connected to the overheating section 16.

Der Uberhitzungsabschnitt 16 weist einen primären Überhitzer 26 und einen sekundären Überhitzer 28 auf. Ein Stopventil 30 und ein Stop-Bypassventil 31 sind in einer Parallelströmungsanordnung zueinander zwischen den beiden Überhitzern vorgesehen.The superheating section 16 has a primary superheater 26 and a secondary superheater 28. A stop valve 30 and a stop bypass valve 31 are in a parallel flow arrangement to each other between the two superheaters intended.

In der Dampferzeugungseinheit 11 ist ein Druckreduzierventil 52 mit der Hauptdampfleitung vor dem primären Überhitzer 26 verbunden. Die Strömung durch das Ventil 52 wird als Quellenströmung der Dampftemperaturregelung ausgenutzt, wie dies weiter unten noch erläutert werden wird.A pressure reducing valve 52 is provided in the steam generating unit 11 the main steam line upstream of the primary superheater 26. The flow through the valve 52 is used as the source flow of the steam temperature control, such as this will be explained further below.

Die Dampfabgabeseite des sekundären Überhitzers 28 kann mit dem Turbinenabschnitt 18 verbunden werden, der - wie ersichtlich - die Hochdruckturbine 32 und die Niederdruckturbine 34 umfaßt. Sofern erwünscht, kann eine Zwischendruckturbine 33 verwendet und zwischen der Hochdruckturbine 32 und der Niederdruckturbine 34 angeordnet sein. Die Wiedererwärmungseinrichtung 36 ist strömungsmäßig zwischen der Hochdruckturbine 32 und der Mitteldruckturbine 33 angeschlossen. Der Auslaß der Niederdruckturbine 34 steht in Strömungsverbindung mit dem Kondensatorabschnitt 20. Die Boiler-Speisewasserpumpe 48 gibt die minimal erforderliche Speisewasserströmung während der Inbetriebsetzung und während des Betriebs bei niedriger Belastung ab, wie dies gefordert wird, um den Ofenkreis zu schützen. In dem Inbetriebsetzungskreis sind eine Vorwärmeinrichtung 22, ein Ofenbehälter 24 und ein Abscheidebehälter 55 enthalten. Die den Ofen vprlassende Wasser-Dampf-Mischung wird in dem Abscheidebehälter 55 während der Inbetriebsetzung und während des Betriebs bei niedriger Belastung getrennt.The steam discharge side of the secondary superheater 28 can be connected to the turbine section 18 are connected, which - as can be seen - the high pressure turbine 32 and the low pressure turbine 34 includes. If desired, an intermediate pressure turbine 33 can be used and between the high pressure turbine 32 and the low pressure turbine 34 can be arranged. The rewarming device 36 is fluidically between the high pressure turbine 32 and the medium pressure turbine 33 connected. The outlet of the low pressure turbine 34 is in fluid communication with the condenser section 20. The boiler feed water pump 48 is the minimum required feed water flow during commissioning and during Operating at low load from as required to to protect the furnace circuit. There is a preheating device in the commissioning circuit 22, a furnace vessel 24 and a separation vessel 55 included. The one leaving the furnace The water-steam mixture is stored in the separator tank 55 during start-up and disconnected during operation at low load.

Die Ablaßventile 6o und 62 regeln die Flüssigkeits-Ableitung aus dem Abscheider 55. Das Ventil 60 steuert dabei die e Strömung zu der Entlüftungseinrichtung 66 hin, und zwar zur maximalen Wärmerückgewinnung. Überschüssiges Wasser, welches nicht an die Entlüftungseinrichtung 46 abgegeben worden ist, wird durch das Ventil 62 an den Kondensator 40 abgeleitet, der den Wasserpegel in der Abscheideeinrichtung 55 reguliert. Wenn die Strömung durch die Ableiteinrichtungen nicht innerhalb der Wasserqualitatsgrenzen liegt, wird die gesamte Strömung durch dasVentil 62 zu dem Kondensator 40 hin und dann zu dem Glättungssystem 42 hingeleitet.The drain valves 6o and 62 regulate the discharge of liquid from the Separator 55. The valve 60 controls the flow to the venting device 66 towards maximum heat recovery. Excess water, which has not been delivered to the venting device 46 is through the valve 62 diverted to the condenser 40, which controls the water level in the separation device 55 regulated. If the flow through the diverters is not within the Is water quality limits, all flow through valve 62 becomes that Condenser 40 and then passed to the smoothing system 42.

Der den Abscheider 55 verlassende trockene Dampf strömt durch den Konvektionsdurchgang zu dem primären Überhitzer 26 bzw. zu dem sekundären Überhitzer 28 hin.The dry steam leaving the separator 55 flows through the Convection passage to the primary superheater 26 and to the secondary superheater, respectively 28 out.

Während der Anfangsphase der Inbetriebnahme wird die Strömung durch die Hauptdampf-Ablaßleitung 38 dazu herangezogen, die Dampfleitungen aufzuwärmen.During the initial commissioning phase, the flow is through the main steam discharge line 38 is used to warm up the steam lines.

Im allgemeinen muß während bei hoher Temperatur erfolgender Inbetriebsetzungen, einschließlich der Inbeeriebsetzungen auf nächtliche Abschaltungen hin, die Gas-Temperatur des den Ofen 24 verlassenden Gases hochgehalten werden, um die Hauptdampf- und Wiedererwärmungstemperatur hoch zu halten. Dies führt zu einem zu schnellen Ansteigen des Drosselungsdrucks, was unerwünscht ist, da die resultierende hohe Drosselungstem- peratur absinkt, wenn der Dampf an slie Turbine 32 al)ogeben wird. Mit Hilfe des Überhitzer-Stopventils 30 und durch die Bypasseinrichtung kann die Sättigungs-Druckfläche von dem sekundären Überhitzer getrennt werden.In general, during start-ups at high temperatures, including the start-ups for nightly shutdowns, the gas temperature of the gas exiting furnace 24 must be maintained at the main steam and reheat temperature hold up high. This leads to a too rapid increase in the throttling pressure, which is undesirable because the resulting high throttling tem- temperature drops when the steam is fed to the turbine 32 al) o. With the help of the superheater stop valve 30 and through the bypass device, the saturation pressure area of the secondary Superheaters are disconnected.

Die für die Erhöhung und Aufrechterhaltung eler Dampftemperaturen erforderliche Überreuerung kann zugela.S-sen werden, um die Sättigungstemperatur oder den Boiler druck zu erhöhen, während der gewünschte niedrige Druck auf der Eintrittsseite der Hochdruckturbine 32 und in dem sekundären Überhitzer 28 aufrechterhalten wird.The ones used to increase and maintain steam temperatures required overfeeding can be allowed to reach the saturation temperature or to increase the boiler pressure while maintaining the desired low pressure on the Entrance side of the high pressure turbine 32 and in the secondary superheater 28 maintained will.

Wenn der maximal gewünschte Boilerdruck erreicht ist oder wenn bei geöffnetem Überhitzer-Stopventil 30 zwar Betrieb begonnen wird, dann stellt das Uberhiter-Bypassystem für den Kondensator 40 (oder das Niederdruck-Hilfsdampfsystem) die Einrichtung dar, mit deren Hilfe der Boilerdruck unter Bedingungen während einer heißen Inbetriebsetzung gesteuert oder begrenzt wird.When the maximum desired boiler pressure is reached or when at opened superheater stop valve 30 operation is started, then the Uberhiter bypass system for the condenser 40 (or the low pressure auxiliary steam system) represent the device with the help of which the boiler pressure under conditions during a hot commissioning is controlled or limited.

Während der auf eine heiße Wiederinbetriebsetzung folgenden Übergangs-Bolastungsperiode der betreffenden Einheit kann das Überhitzer-Bypassventil 70 geöffnet werden bzw. sein, um höhere Fouortlngßrat,en zu ermöglichen und um somit die veranschlgLe Dampftemperatur solange aufrechtzuerhalten, bis die Boiler-Regelamgsbelastung erreicht ist. Damit weisen das Bypass- unl Regelungssystem die Fähigkeit auf, die gewünschten Dampfdrucke während der Übergangszeit der Belastung der Einheit 11 von der Inbetriebsetzung bis zum Erreichen der vollen Last auf eine heiße Wiederinbetriebnahme hin kontinuierlich aufrechtzuerhalten.During the transitional load period following a hot restart of the relevant unit, the superheater bypass valve 70 can be opened or in order to enable higher temperatures and thus the estimated steam temperature to be maintained until the boiler normal load is reached. In order to the bypass and control system have the ability to produce the desired vapor pressures during the transition period of loading the unit 11 from commissioning until the full load is reached after a hot restart maintain.

Bevor Dampf für die Turbine 32 entnommen wird, tritt aus der Wiedererwärmungseinrichtung 36 keine Strömung aus.Before steam is withdrawn for the turbine 32, the reheating device exits 36 no flow.

Das Metall der Wiedererhitzungseinrichtung absorbiert die Wärme aus dem Rauchgas und orreicht schließlich die Rauchgastemperatur, die bei 5380 C (entsprechend 1000 F) liegen kann. Wenn der Dampf zuerst an die Turbine 32 abgegeben und danach durch die Wicdererhitzungseinrichtung 36 geleitet wird, steigt die Temperatur des von der Wiedererhitzungseinrichtung abgegebenen Auslaßdampfes sehr schnell auf den Gastemperaturpegel an, was zu einer schlechten Anpassung an die Turbinenmetalltemperaturen bei Kaltstarts führt.The metal of the reheating device absorbs the heat from it the flue gas and finally reaches the flue gas temperature, which is 5380 C (corresponding to 1000 F) can lie. When the steam is first delivered to the turbine 32 and thereafter through the reheating device 36 is passed, the temperature of the rises the outlet steam discharged from the reheating device to the gas temperature level very quickly resulting in poor adaptation to turbine metal temperatures during cold starts leads.

Die Wiedererhitzungs-DampStemperaturreglung mit dem gesättigten Dampf von dem Abscheider 55 her ermöglicht die Wiedererhitzungs-Auslaßdampftemperatur herabzusetzen, wenn der Dampf zuerst an die Turbine 32 abgegeben wird. Dies bringt eine zwangsweise bzw. positive Wiedererhitzungs-Dampftemperaturregelung bei niedrigen Belastungen mit sich. Die Regelung bzw. Steuerung der gesättigten Dampfströmung zu dem Wiedererhitzungs-Auslaßtemperaturregleerfolgt über die Leitung 58. Das Verhältnis der Strömung durch die Temperaturreglerleitung 58 und die Hochdruckturbine 32 ist auf 1:1 unter Bcrücksichtigung von Turbinenerwägungen begrenzt.The re-heating steam temperature control with the saturated steam from the separator 55 enables the re-heating outlet steam temperature if the steam is first delivered to the turbine 32. This brings a forced or positive reheating steam temperature control at low Burdens with yourself. The regulation or control of the saturated steam flow to the reheat outlet temperature control is via line 58. The relationship of flow through temperature regulator line 58 and high pressure turbine 32 limited to 1: 1 taking into account turbine considerations.

Bei Kaltstarts und bei Inbetriebsetzungen auf über ein Wochenende erfolgende Abschaltungen hin sind die Forderungen bezüglich einer niedrigen Dampftemperatur im Hinblick auf eine Temperaturanpassung an die Metallkomponente und an.die hohe Wärmezufuhr bei einer schnellen Inbetriebnahme nicht miteinander kompatibel. Bei niedrigen Dampfströmungen erreicht die Hauptdampftemperatur die Gastemperatur in der Nähe des sekundären Überhitzer-Atislassos 57. Um die Dampftemperatur niedrig zu halten, muß daher die Gastemperatur niedrig gehalten werden.For cold starts and commissioning over a weekend subsequent shutdowns are the requirements with regard to a low steam temperature with regard to temperature adaptation to the metal component and an.die high Heat supply not compatible with each other during rapid commissioning. at low steam flows, the main steam temperature reaches the gas temperature in near the secondary superheater atislass 57. To keep the steam temperature low To keep the gas temperature must therefore be kept low.

Die Wärmezufuhr muß jedoch hoch genug gehalten werden, um hinreichend viel Dampf zum Drehen und zur anfänglichen Belastung des TurbinenabscJrnitts 18 zu erzeugen.However, the heat supply must be kept high enough to be sufficient a lot of steam for turning and for initial loading of the turbine section 18 to create.

Der Überhitzer-Auslaßdampf-Temperaturregler 56, der den Dampf von dem Abscheider 55 verwendet, überwindet dieses Problem dadurch, daß eine Dampftemperaturregelung ermöglicht ist, die unabhängig von dor Wärmozufuhr zu slem Dampferzeugungsabschnitt 12 ist. Um gesättigten Dampf von dem Dampferzeugunsabschnitt 12 zu dem sekundären Uberhitzerauslaß 57 hin über einen Nebenweg umzuleiten, ist es erforderlich, das Stopventil 30 und das Stop-Bypaaaventil 91 zwischen dem primären Uberhitzer 26 und dem sekundären Überhitzer 28 zu verwenden, um nämlioh einen Strömungswiderstand zu schaffen und um die StrUmung durch den sekundären Überhitzer 28 zu steuern.The superheater outlet steam temperature controller 56, the steam used by the separator 55 overcomes this problem by providing steam temperature control is enabled, the independent of the heat supply to slem steam generation section 12 is. To get saturated steam from the steam generating section 12 to the secondary To divert superheater outlet 57 through a bypass, it is necessary that Stop valve 30 and the stop bypass valve 91 between the primary superheater 26 and to use the secondary superheater 28, namely a flow resistance to create and to control the flow through the secondary superheater 28.

Die Überhitzer-Auslaßdampf-Temperaturreglerleitung 56 wird bei niedrigen Belastungen dazu ausgenutzt, gesättigten Dampf von dem Abscheider 55 in den Überhitzer-Auslaß 57 einzuführen, um die Turbine 32 laufen zu lassen. Das anfängliche Drehen der Turbine 32 kann mit gesättigtem Dampf durch die Überhitzer-Auslaßdampf Temperaturreglerleitung 56 begonnen werden, wobei diesem Dampf eine begrenzte Menge des Dampfes beigemischt wird, der durch das Stop-Bypassventil 31 und durch den sekundären Überhitzer 28 hindurchtritt, um die Einlaßtemperatur der Hochdruckturbine 32 auf den gewünschten Wort zu regeln.The superheater exhaust steam temperature control line 56 is at low Loads exploited to bring saturated steam from the separator 55 into the superheater outlet 57 to run the turbine 32. The initial turning of the turbine 32 can pass saturated steam through the superheater outlet steam temperature control line 56 are started, a limited amount of the steam being added to this steam that is passed through the stop bypass valve 31 and through the secondary superheater 28 passes to the inlet temperature of the high pressure turbine 32 to the desired Word regulate.

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Claims

Patent claims 1. Start-up system for a steam generator with forced flow, characterized in that a main flow path is provided which in a series flow relationship is a dam generating section (12), an overheating section (16) having primary and secondary heating surfaces (26, 28), a turbine section (18), a reheating section (36) and has a condensation section (20) that with the main flow path a collecting and Abseideberelcll (14) is in flow relationship that with the main flow path first and second steam jet temperature regulator flow paths (56, 58) in FIG The flow relationship is that the first steam jet temperature regulating flow path (56) between the collection and separation area (14) and a point on the outflow side the second heating surface (28) and that the second steam jet temperature control flow path (58) between the collecting and separating area (14) and one Point is arranged on the outflow side of the reheating section (18).

2. Commissioning system according to claim 1, characterized in that that the steam generator is a constant pressure steam generator.

and that the collection and separation area (14) in terms of flow on the Downstream of the first heating region (26) in a parallel flow relationship is arranged to the main flow path.

3. Commissioning system according to claim 2, characterized in that that between the main flow path and the collection and separation area (14) a Flow pressure reducing device (52, 68, 30, 31) is provided.

4. Commissioning system according to claim 1, characterized in that that the steam generator is a variable pressure steam generator and that the collecting and separation area (14) on the inflow side of the superheating area is connected to the main flow path in a series flow relationship.

5. Commissioning system according to claim 4, characterized in that that between a point on the outflow side of the collection and separation area (14) and the two steam jet temperature control flow paths (56, 58) Pressure reducing device (64) is provided.

6. Commissioning system according to claim 1, characterized in that that a pressure adjusting bypass stop valve (31) in parallel flow relationship to a full capacity stop valve (30) provided which is arranged in the main flow path between the heating surfaces (26, 28) is, and that the provided for the adjustable pressure bypass stop valve a is of such a size that variable superheat pressures of at least 25 seconds to 100 ffi the full load can be absorbed.