ES2839130T3

ES2839130T3 - Serpentín de evaporador supercrítico de tubos vertical de un solo paso para un HRSG

Info

Publication number: ES2839130T3
Application number: ES15848836T
Authority: ES
Inventors: James R Hennessey; Shaun P Hennessey; Vladimir S Polonsky
Original assignee: Nooter Eriksen Inc
Current assignee: Nooter Eriksen Inc
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2021-07-05
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: US10634339B2; EP3204691B1; MX2017004678A; KR20170068500A; US20160102926A1; CN107002987B; EP3204691A4; SA517381266B1; JP6712266B2; EP3204691A1; US20170307208A1; CA2964166C; CA2964166A1; WO2016057911A1; CN107002987A; KR102438881B1; JP2017534828A

Abstract

Generador de vapor por recuperación de calor ("HRSG") (20) que comprende: una cubierta (23) que presenta una entrada (25) y una salida (27) y un recorrido de flujo de escape interno entre las mismas para flujo de gas aguas arriba desde la entrada hacia la salida aguas abajo de la misma; un economizador (56) de alta presión ubicado dentro de la cubierta aguas abajo de la entrada (25); un sistema (47) de generador de vapor de un solo paso ("OTSG") ubicado aguas arriba del economizador (56) de alta presión, comprendiendo el sistema (47) de OTSG: un conducto de cabezal (75) de entrada de fluido que está en conexión de flujo de fluido con el economizador de alta presión; un conducto de cabezal (82) de salida de fluido; un grupo (52) de una pluralidad de tubos de serpentín compuesto de conductos (90) de tubo de serpentín individuales, presentando los conductos de tubo de serpentín individuales un extremo de entrada en conexión de flujo de fluido con el conducto de cabezal de entrada, y un extremo de salida en conexión de flujo de fluido con el conducto de cabezal de salida; presentando los conductos de tubo de serpentín individuales una pluralidad de secciones (108) verticales generalmente lineales, una pluralidad de secciones (115) superiores curvas que están en conexión de flujo de fluido con las porciones superiores de un par de secciones (108) verticales correspondientes, y una pluralidad de secciones (120) inferiores curvas que están en conexión de flujo de fluido con las porciones inferiores de un par de secciones (108) verticales correspondientes; una pluralidad de conductos (125) de igualación intermedios cada uno de los cuales presenta un extremo de entrada y un extremo de salida, estando asociado cada conducto (125) de igualación intermedio con una sección (120) curva inferior correspondiente de un conducto de tubo de serpentín individual, estando los extremos de entrada del primer conducto de igualación en conexión de flujo de fluido con respectivas secciones curvas inferiores de las secciones de serpentín de conductos de tubo individuales; y un conducto (130) de cabezal de igualación, estando los extremos de salida de los conductos (125) intermedios en conexión de flujo de fluido con el conducto (130) de cabezal de igualación.

Description

DESCRIPCIÓN

Serpentín de evaporador supercrítico de tubos vertical de un solo paso para un HRSG

Antecedentes de la invención

El gas natural y el fueloil sirven como fuente de energía para mucha de la electricidad generada en la actualidad. Con este fin, el gas o fueloil se somete a combustión en una turbina que alimenta un generador eléctrico. Los productos de la combustión abandonan la turbina como un gas de escape de temperatura bastante elevada de manera que el gas de escape representa una fuente de energía en sí mismo. Esta energía se captura en un generador de vapor por recuperación de calor (“HRSG”, por sus siglas en inglés) que produce vapor sobrecalentado que alimenta otro generador eléctrico.

Generalmente, un HRSG comprende una cubierta que presenta una entrada y una salida y una sucesión de intercambiadores de calor, que pueden incluir un sobrecalentador, un evaporador y un economizador dispuestos en ese orden dentro de la cubierta entre la entrada y la salida.

Dichos intercambiadores de calor para un HRSG pueden presentar múltiples bancos de serpentines, el último de los cuales en la dirección del flujo de gas puede ser un calentador de agua de alimentación. El calentador de agua de alimentación recibe condensado que se deriva de vapor de baja presión descargado por la turbina de vapor, y eleva la temperatura del agua. Después el agua más caliente del calentador de agua de alimentación fluye por ejemplo hacia uno o más economizadores, bombas de alimentación de caldera o evaporadores, que la convierten en vapor saturado. Ese vapor saturado fluye a un sobrecalentador que lo convierte en vapor sobrecalentado. Desde dicho sobrecalentador, el vapor sobrecalentado puede fluir a la turbina de vapor.

Generalmente, en el procedimiento anteriormente descrito, la mayoría de HRSG producen vapor sobrecalentado a tres niveles de presión: baja presión (LP, por sus siglas en inglés), presión intermedia (IP, por sus siglas en inglés) y alta presión (HP, por sus siglas en inglés). Un HRSG puede así presentar uno o más sobrecalentadores y puede también presentar los que se denominan un evaporador LP, un economizador HP y un economizador IP.

La patente de Estados Unidos núm. 6.508.206 B1 (en lo sucesivo "patente '206"), contiene una ilustración general de un sistema que muestra un HRSG que utiliza un sistema de circulación natural. La fig. 4 de la "patente '206" ilustra una disposición con un sobrecalentador 18 ubicado en la posición más alejada aguas arriba. Aguas abajo del sobrecalentador 16 en el recorrido de flujo interno del HRSG hay al menos un evaporador 18 que presenta en conexión de flujo de fluido con el mismo un tambor de vapor mostrado ubicado encima del evaporador. Ese tambor de vapor está ubicado fuera del recorrido de flujo de gas de escape interno del HRSG. E1HRSG en la "patente '206" presenta también un calentador 20 de agua de alimentación.

El vapor sobrecalentado producido por un HRSG ha estado comúnmente por debajo de la presión de punto crítico del vapor. Las tendencias de la industria a construir centrales generadoras de mayor escala y superior eficiencia han evolucionado hacia la necesidad de tales centrales de funcionar por encima, o justo por debajo, de la presión crítica del agua.

En un HRSG de circulación natural, el agua se evapora primero en vapor saturado. Esto tiene lugar en la combinación de serpentín y tambor del evaporador de alta presión (HP), al que simplemente se hace referencia en la presente memoria como "sección de evaporador HP" (HPEVAP, por sus siglas en inglés). En dicha combinación de serpentín y tambor de evaporador HP, el serpentín del evaporador está ubicado dentro del recorrido de flujo de escape interno del HRSG, mientras que el tambor está ubicado en el exterior del recorrido de flujo de escape interno de1HRSG, estando el serpentín y tambor de evaporador HP en conexión de flujo de fluido entre sí. En e1HPEVAP, la diferencia de densidad del vapor y el agua en condiciones de saturación es la fuerza motriz que hace que el agua y/o vapor circulen desde un tambor de vapor a través de tuberías descendentes a los tubos de serpentín de1HPEVAP, y a través de tuberías ascendentes de vuelta al tambor de vapor. Esta circulación de agua saturada en e1HPEVAP es lo que distingue un HRSG de circulación natural de otros tipos de HRSG.

Otro tipo de HRSG es un sistema que utiliza un generador de vapor de un solo paso, al que la técnica se refiere comúnmente como un "OTSG". En un OTSG, el fluido de trabajo no recircula a través de la superficie de calentamiento como en un sistema HRSG de circulación natural. Por el contrario, con un OTSG el fluido de trabajo pasa una vez a través de cada conducto de HPEVAP paralelo individual y después sale del OTSG. La patente de Estados Unidos núm. 6.019.070 concedida a Duffy ("patente Duffy '070") describe un HRSG que presenta un OTSG con lo que en la presente memoria se designan como conjuntos de circuito. Esos conjuntos de circuito en la patente Duffy 070 comprenden cada uno un tubo de intercambio de calor con forma de serpentín con porciones con forma de codo en U y porciones lineales orientadas verticalmente, situadas dentro del recorrido de flujo de gas interno de1HRSG.

La patente de Estados Unidos núm. 6.189.491 concedida a Wittchow, et al ("patente Wittchow '491") también describe un HRSG que presenta un OTSG con tubos de generador de vapor dispuestos verticalmente dentro del recorrido de flujo de gas del HRSG. La patente de Estados Unidos núm. 8.959.917 concedida a Berndt, et al ("patente Berndt '917") describe un HRSG que utiliza un OTSG, mientras que la solicitud de patente de Estados Unidos de Zhang con núm. de publicación US 2013/0180228 A1, describe un HRSG con una disposición de evaporador supercrítico ("solicitud Zhang '228").

La fig. 1 de la presente solicitud muestra un esquema general de un sistema que ilustra el uso de un HRSG similar al mostrado en la fig. 3 de la patente '206. La fig. 1 de la presente solicitud describe una turbina G de gas que descarga gases de escape calientes en un "HRSG", que extrae calor de los gases para producir vapor para alimentar una turbina S de vapor. La turbina G de gas y la turbina S de vapor alimentan los generadores E que son capaces de producir energía eléctrica. La turbina S de vapor descarga vapor a una temperatura y presión bajas en un condensador CN, donde es condensado en agua líquida. El condensador CN está en conexión de flujo con una bomba CP de condensado que dirige el agua de vuelta al HRSG como agua de alimentación.

Generalmente, los intercambiadores de calor comprenden serpentines que presentan una multitud de tubos que usualmente están orientados verticalmente y dispuestos uno después de otro transversalmente a través del interior de la cubierta. Los serpentines están también dispuestos en filas ubicadas una después de otra en la dirección del flujo de gas caliente representado por las flechas en las figuras 2-7 de la presente solicitud. Los tubos contienen agua en cualquier fase que sus serpentines estén diseñados para albergar. La longitud de los tubos puede ser de hasta alrededor de 90'' de altura.

Compendio de descripciones

Tal como se ha expuesto anteriormente, con el fin de maximizar la eficiencia del ciclo, un HRSG generalmente contiene múltiples niveles de presión de generación de vapor sobrecalentado y recalentamiento de vapor. La presente invención permitirá que el intervalo de presión de funcionamiento se incremente para incluir producción de vapor a presiones supercríticas. Dado que únicamente un sistema de presión (para un fluido de trabajo dado), y nominalmente el sistema de alta presión (HP), puede funcionar a presión supercrítica, es deseable mantener la circulación natural para los otros niveles de presión, comúnmente los sistemas de presión intermedia (IP) y de baja presión (LP). Puede haber otros sistemas de presión y nomenclatura. Este compendio no limita el tipo de HRSG que puede utilizarse.

A presiones que se aproximan al punto crítico del agua, la diferencia de densidad del agua y el vapor en condiciones de saturación es mucho menor que a presiones inferiores. Bajo tales condiciones, la hidrodinámica que impulsa el flujo en un evaporador de circulación natural está disminuida hasta el punto de que se requiere otro procedimiento para en último término generar flujo para las necesidades de generación de la central. En este caso, resulta práctico diseñar y hacer funcionar el HPEVAP como un generador de vapor de un solo paso (OTSG) en el que, como se ha mencionado, el fluido de trabajo no recircula a través de la superficie de calentamiento, sino que por el contrario pasa una vez a través de cada conducto de tubo paralelo individual del HPEVAP y después sale de la sección HPEVAP. El OTSG como se muestra en la fig. 2 sustituye al típico HPEVAP en un HRSG de circulación natural. Aunque los OTSG son conocidos en la técnica de HRSG, existe una necesidad de producir vapor supercrítico y subcrítico por los medios empleados en la utilización de un OTSG para manejar las condiciones de funcionamiento en un diseño estable y mecánicamente aceptable. La estratificación de flujos de dos fases, los flujos de calor críticos y la inestabilidad constituyen los principales problemas de los diseñadores de OTSG. En condiciones supercríticas el fluido de trabajo existe como un fluido de una sola fase y es calentado sensiblemente al pasar a través de los circuitos paralelos del HPEVAP.

Los documentos US 6173679 y EP 0425717 describen OTSG presentando cada uno una configuración de tubos de serpentín que se extiende verticalmente.

Los tubos de serpentín presentan secciones horizontales lineales estando unidos los extremos laterales de pares adyacentes por secciones curvas. El documento JP 20000028101 describe un sistema de recuperación de calor que presenta tubos de serpentín con secciones lineales verticales unidas por tuberías de codo en U que presentan tuberías de drenaje y una válvula de drenaje. El documento US 2006-0075977 describe un generador de vapor que presenta tuberías de serpentín conectadas entre un distribuidor y un colector. El documento JP 2001-065801 describe un intercambiador de calor y una caldera con una pluralidad de tubos interconectados dispuestos en un canal.

En las presentes descripciones, el OTSG está configurado para comprender un grupo de tubos de serpentín individuales que presentan secciones de tubo verticales, y codos hacia la parte superior y la parte inferior que están en conexión de flujo con las secciones de tubo verticales. El agua puede introducirse en la entrada del grupo de tubos del OTSG desde la salida del economizador HP vía presión desde la bomba de agua de alimentación Hp. ^{El agua}puede calentarse después al moverse a través de los tubos de serpentín en el serpentín del OTSG, absorbiendo calor del gas de escape. A presiones ligeramente inferiores al punto crítico el fluido sale como vapor de dos fases o ligeramente sobrecalentado. A presiones a o por encima del punto crítico, el fluido sale del OTSG presentando propiedades consistentes con la temperatura. El OTSG funciona con un flujo de masa elevado. Como sucede con otros HRSG, el fluido de agua/vapor supercrítico que sale del serpentín del evaporador puede calentarse más en secciones de serpentín aguas arriba en el recorrido de gas, absorbiendo calor de gas de temperatura aún más elevada y aumentando más la temperatura para maximizar la eficiencia del ciclo de vapor.

La acomodación de las diferencias de presión que puedan existir entre los conductos individuales que contienen tubos de serpentín se proporciona por medio de una interrelación entre esos conductos para ayudar a equilibrar la presión. Dicha igualación propicia la estabilidad de presión entre los circuitos de tubos. La configuración y la ubicación de los conductos de interrelación utilizan fuerzas naturales para ayudar a separar el líquido del vapor en el proceso, para propiciar la separación de dos fases por debajo de los codos en U inferiores de las secciones de conducto de serpentín individuales. Esto ayuda a dirigir el agua a los conductos de igualación, lo que propicia estabilidad de flujo. Más particularmente, la descripción preferiblemente proporciona cabezales interconectados entre los conductos individuales. Los cabezales están preferiblemente situados debajo de la parte inferior de los codos en U inferiores de los tubos de serpentín transversales al flujo de gas de escape interno. Además, la descripción preferiblemente incluye un dispositivo de restricción de flujo en conexión de flujo con los tubos de serpentín individuales situados para mejorar la distribución de flujo y la estabilidad de flujo, y preferiblemente ubicados hacia la entrada del tubo de serpentín. Asimismo, la descripción preferiblemente proporciona drenaje del tubo de serpentín.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1 es un esquema general de un sistema de potencia de ciclo combinado que presenta un HRSG, que puede utilizar la presente invención;

la fig. 2 es una vista en sección de una realización con un HRSG, y que ilustra un serpentín de evaporador supercrítico de tubos vertical de un solo paso;

la fig. 3 es una vista en sección de una primera realización de la invención que muestra parte del suelo y techo de un HRSG, mostrado en una escala representativa de altura a anchura;

la fig. 4 es la realización preferida de la invención que muestra una entrada en la parte inferior y un número impar de filas de tubo;

la fig. 5 es una vista en planta de una primera realización preferida de la invención en una disposición de distribución de tubos escalonada con una burbuja (123) oblonga hacia el extremo izquierdo que indica los extremos de una fila de secciones verticales de un grupo de secciones de tubo de conductos individuales; el diagrama debajo del dibujo indica que un área circular oscurecida representa flujo ascendente a través de una sección 108 de tubo vertical de un conducto individual, mientras que una "x" ilustra flujo descendente a través de una sección 108 de tubo vertical adyacente, de manera alterna;

la fig. 6 es una vista en planta de una realización alternativa de la invención que muestra una disposición de distribución de tubos en línea para los conductos individuales, con una burbuja (123) oblonga hacia el extremo izquierdo que indica los extremos de una fila de secciones verticales de un grupo de secciones de tubo de conductos individuales; como en la fig. 5, el diagrama debajo del dibujo indica que un área circular oscurecida representa flujo ascendente a través de una sección 108' de tubo vertical de un conducto 90' individual, mientras una "x" ilustra flujo descendente a través de una sección 108' de tubo vertical adyacente, de manera alterna;

la fig. 7 es una realización de la invención en la que los conductos intermedios individuales incorporan una curva de expansión para abordar la expansión de tubo diferencial;

la fig. 8 es una realización de la invención que muestra una ubicación de entrada alternativa en la parte superior y un número par de filas de tubo;

la fig. 9 es una realización alternativa de la invención que muestra una mezcla de flujo contracorriente y flujo en corriente paralela, con un cabezal de entrada hacia la parte inferior; y

la fig. 10 es una realización alternativa de la invención que muestra una mezcla de flujo contracorriente y flujo en corriente paralela, con un cabezal de entrada hacia la parte superior.

Descripción detallada de las realizaciones

La siguiente descripción detallada ilustra la invención reivindicada a título de ejemplo y no con carácter limitativo. La descripción claramente permite a un experto en la materia fabricar y utilizar la invención dada a conocer, describe varias realizaciones, adaptaciones, variaciones, alternativas y usos de la invención descrita, incluyendo el que presentemente se cree que es el mejor modo de llevar a cabo la invención reivindicada. Adicionalmente, se ha de entender que la invención descrita no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y las disposiciones de componentes expuestas en la siguiente descripción o ilustradas en los dibujos. La invención descrita admite otras realizaciones y es susceptible de practicarse o llevarse a cabo de varias maneras. Además, se ha de entender que la fraseología y terminología utilizadas en la presente memoria tienen fines descriptivos y no deberían considerarse como limitativas.

Para la siguiente descripción, se hará referencia a la mezcla de agua/vapor supercrítica y a la mezcla de agua/vapor subcrítica como "fluido". De esto no debería inferirse que el comportamiento de agua y vapor subcríticos es el mismo que el de agua/vapor supercrítico.

Con referencia a la fig. 2, un HRSG 20 presenta una cubierta 23 dentro de la cual hay intercambiadores de calor. Gases de escape calientes, tales como los descargados de una turbina de gas (p.ej., turbina G de la fig. 1), entran en la cubierta 23 y pasan a través de un ducto que presenta una entrada 25 y una salida 27, tal como se indica por las flechas en las figuras 1 y 2. Durante dicho proceso, ese gas pasa a través de los intercambiadores de calor.

La cubierta 23 del HRSG presenta un suelo 30, un techo 32, y paredes laterales que se extienden de manera ascendente desde el suelo 30 hasta el techo 32. Los intercambiadores de calor están situados dentro de la cubierta 23. El suelo 30 y el techo 32 se extienden entre las paredes laterales de manera que el suelo 30, las paredes laterales y el techo 32 ayudan a formar el ducto interno de la cubierta 23 del HRSG, a través del cual pasa el gas de escape.

La fig. 2 muestra una cubierta de HRSG con una disposición secuencial de intercambiadores de calor ejemplar. En la fig. 2, en una dirección longitudinal de izquierda a derecha, en la dirección de la flecha que muestra flujo de gas de escape, hay un primer recalentador 36, seguido por un primer sobrecalentador 39 de alta presión (HP), después aguas abajo del mismo un segundo sobrecalentador 42 HP seguido por un segundo recalentador 44.

Para minimizar la interrupción de un flujo de gas horizontal "típico", el evaporador (OTSG) 47 HP vertical de tubos de un solo paso descrito se muestra en la fig. 2 en una posición preferida. De esta manera, sustituye a un HPEVAP de circulación natural en un HRSG. Para mantener el equilibrio del HRSG tal como se suministra normalmente, es preferible un recorrido de gas horizontal.

El OTSG 47 comprende un serpentín 52 grande, mostrado en la figura 3. El serpentín 52 comprende tubos de serpentín individuales ensamblados en un módulo de tamaño conveniente para su transporte, y se describirá más extensamente. Aguas abajo del OTSG 47 puede haber un sistema 56 de economizador de alta presión (HP), seguido aguas abajo por un sistema 59 de presión intermedia (IP), que puede estar seguido después por un sistema 61 de baja presión (LP). Aguas abajo del mismo puede haber un sistema 63 de calentador de agua de alimentación (p.ej., tal como se expone y describe en la patente '206).

El serpentín 52 está soportado desde su estructura 42 de techo colgando de un bastidor de acero, mostrado parcialmente en la fig. 3 como las vigas 65 de techo y vigas 67 de suelo. El gas de escape está contenido dentro del bastidor de acero por una cubierta aislada y un sistema revestidor comúnmente encontrados en los HRSG y parcialmente mostrados en la figura 2 como el techo 32 y suelo 30.

Volviendo ahora de la descripción de la fig. 2 a una exposición más detallada del OTSG 47 y su serpentín 52, el serpentín 52 comprende una pluralidad de conductos de intercambio de calor individuales ilustrados como tubos 90. La fig. 3 muestra un subgrupo 70 de tubos 90, con el número de conductos de tubo individuales reducido para fines de ilustración. La fig. 4 muestra una vista en alzado aún más detallada de un subgrupo 70.

Con referencia a la fig. 4, en general, el OTSG 47 presenta un cabezal 75 de entrada, que puede ser una tubería, que puede recibir fluido desde un conducto 78 de entrada que está conectado a la salida del economizador 56 HP (representado en la fig. 2). El OTSG 47 presenta también un cabezal 82 de salida que está en conexión de flujo de fluido con un conducto 86 de salida. El conducto 86 puede llevar a conexión de flujo de fluido con la entrada 87 de un separador 88 externo, cuya salida 89 puede llevar a conexión de flujo con la entrada del sobrecalentador 44 HP (representado en la fig. 2).

Ubicado entre el cabezal 75 de entrada y cabezal 82 de salida hay un grupo de conductos 90 de intercambio de calor individuales. La vista en alzado de la fig. 4 muestra un conducto 90 de ese tipo. La vista en planta desde arriba de la fig. 5 muestra que el subgrupo 70 de conductos comprende una pluralidad de dichos conductos 90 individuales que se muestran en alzado en la fig. 4.

Cada conducto 90 individual puede ser un tubo que presenta un extremo 94 de entrada y un extremo 98 de salida. El cabezal 75 de entrada y el cabezal 82 de salida son preferiblemente cuerpos cilíndricos dispuestos normales al flujo de gas de escape, con aberturas a lo largo de sus longitudes a las que los extremos 94 de entrada y los extremos 98 de salida de los tubos 90 están respectivamente asegurados, tal como mediante soldadura.

Como se muestra en la fig. 4, desde el extremo 94 de conducto de entrada, el conducto 90 puede preferiblemente comprender un dispositivo 100 de restricción de flujo a través del cual fluye fluido. La caída de presión asociada al dispositivo 100 de restricción de flujo mejora la distribución de flujo y la estabilidad de flujo. Desde el dispositivo 100 de restricción de flujo, el conducto 90 generalmente se extiende dentro de una sección 104 de tubo de serpentín (figs.

4 y 5). La sección 104 de tubo de serpentín generalmente comprende una serie de secciones 108 de tubo verticales, que comprenden una porción 109 media. Tal como se conoce en la técnica, esas secciones 108 verticales pueden comprender una porción 111 que presenta aletas de intercambio de calor (dichas porciones 111 se muestran aumentadas en la fig. 4), y una porción 113 que no tiene aletas. La porción 111 con aletas está ilustrada como superpuesta a la porción 109 media.

Los conductos 90 también presentan una serie de secciones no lineales que son curvas o en codo, tal como se ilustra como una pluralidad de secciones 115 de codo en U superiores y secciones 120 de codo en U inferiores. La primera de las secciones 108 verticales del conducto 90 se designa 121 en la fig. 4. El dispositivo 100 de restricción de flujo está incorporado en el recorrido de flujo de la primera sección 121, preferiblemente antes de que el flujo pase a la porción 109 media de la sección 121.

De este modo, en la realización preferida, el flujo dentro de un conducto 90 individual comprende flujo ascendente a través de una sección 108 de tubo vertical hasta una sección 115 de codo en U superior, y después flujo descendente subsiguiente a través de una sección 108 de tubo vertical adyacente hasta una sección 120 de codo en U inferior. En la última de la serie de secciones 108 de tubo verticales, el fluido fluye de manera ascendente a través del extremo 98 de salida de conducto hacia el cabezal 82 de salida. Así el flujo a través de un conducto 90 es un circuito continuo de recorridos ascendentes y descendentes alternos hasta que el flujo a través del extremo 98 de salida llega al cabezal 82 de salida.

Tal como se ve en la vista en planta de la fig. 5, en el subgrupo 70 un número de conductos 90 individuales están dispuestos en paralelo en alineación general con el recorrido de flujo de gas de escape longitudinal interno. Las secciones 108 de tubo verticales están alineadas en un plano transversal que es generalmente perpendicular al recorrido de flujo de escape longitudinal, para formar "filas" 123 de secciones 108 de tubo. Las filas 123 están así dispuestas normales al recorrido del gas de escape caliente. La fig. 5 ilustra la dirección de flujo de fluido ascendente y flujo descendente a través de un conducto 90 ejemplar ubicado en la parte inferior de la fig. 5. Tal como se ha mencionado en la descripción de la fig. 5, un área circular oscurecida designa flujo ascendente a través de una sección 108 de tubo vertical, mientras que una "x" ilustra flujo de fluido descendente a través de una sección 108 de tubo.

En la realización preferida de la fig. 5, las secciones 108 de tubo verticales ilustradas en la fig. 4 están dispuestas de manera escalonada, donde cada sección 108 de tubo en la fila 123 de tubos está situada en el punto medio del espaciamiento transversal de la fila de tubos aguas arriba y/o aguas abajo. Las secciones 108 de tubo están de este modo escalonadas en una dirección longitudinal en el recorrido de flujo de escape en un patrón de desplazamiento alterno. En esta disposición una sección vertical longitudinalmente aguas abajo de una sección vertical adyacente está longitudinalmente descentrada de la misma en un patrón de alternancia de manera que las secciones verticales no están en alineación longitudinal. En la realización particular de la fig. 5, un primer grupo de las secciones 108 verticales están en alineación longitudinal entre sí, y un segundo grupo de las secciones 108 verticales, están en alineación longitudinal entre sí, de manera que el primer y segundo grupos están descentrados longitudinalmente uno respecto de otro. Dicha disposición descentrada y escalonada se conoce en la técnica como "distribución escalonada".

La figura 6 muestra una realización alternativa de la disposición de serpentín, en la que las secciones 108' de tubo verticales están dispuestas en una distribución en línea, de manera que las secciones 108' de tubo, codos en U 115' superiores y codos en U 120' inferiores en cada conducto 90' individual están longitudinalmente alineadas desde la parte delantera hasta la parte trasera de cada conducto 90'. Dicha alineación es conocida en la técnica como "distribución en línea".

Con referencia a la fig. 4, el dispositivo 100 de restricción de flujo puede tener la naturaleza de un orificio o tubo estrechado. El orificio está dimensionado a partir de la caída de presión requerida y las tasas de flujo. Un dispositivo 100 está preferiblemente colocado en la primera sección 121 de tubo de la primera fila 123 de tubos aguas abajo del cabezal 75 de entrada tal como se muestra en la fig. 4. La ubicación del dispositivo 100 de restricción de flujo es preferiblemente entre el cabezal 75 de entrada y la porción 111 con aletas de la primera sección 121 de tubo. La caída de presión asociada al dispositivo de restricción de flujo mejora la distribución de flujo y la estabilidad de flujo.

Ahora la atención se dirige a una disposición para igualación entre los conductos 90 individuales. Hacia la parte de abajo de cada sección 120 de codo en U inferior hay un conducto 125 de igualación intermedio. El conducto 125 intermedio puede ser una pieza relativamente corta de tubería o tubo, que presenta su extremo de entrada superior conectado hacia la parte de abajo de la sección 120 de codo en U, preferiblemente en el medio de la misma. El conducto 125 intermedio permite el flujo de fluido desde el centro de la parte de abajo de cada codo en U 120 inferior para fluir dentro de un conducto de igualación en forma de un cabezal 130. Cada cabezal 130 de igualación es preferiblemente una tubería cilíndrica orientada normal al flujo de gas de escape de1HRSG, y abarca la anchura de una fila 123 de tubos dentro de un serpentín 52. Los extremos de salida de los conductos 125 intermedios están conectados a los conductos 130 de igualación de cabezal preferiblemente hacia la parte superior de los mismos. Preferiblemente la conexión del extremo de salida del conducto 125 intermedio al conducto 130 de cabezal está generalmente directamente debajo de la conexión del extremo de entrada del conducto 125 intermedio a su respectivo codo en U 120 inferior.

Como se muestra en la figura 4, cada cabezal 130 de igualación está conectado en su parte inferior a un drenaje 133, tal como una tubería, para estar en conexión de flujo de fluido con el mismo. Las tuberías 133 de drenaje se extienden a través del suelo 30 de la cubierta. Una junta 136 de expansión tipo fuelle está conectada con el drenaje 133 para acomodar la expansión de tubo durante el funcionamiento, al tiempo que sella el gas de escape dentro del suelo 30. Las tuberías 133 de drenaje pueden estar abiertas y cerradas como por válvulas 134, tales como por las válvulas 134 de compuerta ilustradas, válvulas de bola, u otras válvulas conocidas en la técnica. Las válvulas 134 se pueden hacer funcionar de manera que las tuberías 133 de drenaje puedan llevar fluido a un punto de eliminación durante las veces en que el serpentín 52 del OTSG pueda necesitar ser vaciado de fluido.

Conductos 140 baipás de drenaje, que pueden ser tuberías o tubos, conectan drenajes 133 adyacentes deseados. Los baipases 140 permiten que una cantidad relativamente pequeña de flujo circule entre el par de tuberías 133 de drenaje a las que los baipases 140 están conectados. El movimiento de fluido a través de los baipases 140 está estimulado por el movimiento de fluido dentro de las tuberías 133 de drenaje para reducir de este modo el estancamiento de fluido dentro de las tuberías 133 de drenaje separadas, y crear un efecto de enfriamiento en las tuberías 133 de drenaje. Dicho enfriamiento puede ser beneficioso para situaciones en las que las condiciones de proceso y la metalurgia de las tuberías 133 de drenaje requieren que estas sean enfriadas durante el funcionamiento.

La hidrodinámica del sistema y la distinta absorción de calor de conductos 90 individuales diferentes puede crear desestabilización y diferencia de presión entre conductos 90 individuales. Tal diferencia de presión causa que haya flujo a través de los conductos 125 intermedios de igualación y los cabezales 130 de igualación para equilibrar esas diferencias de presión. Dicho equilibrio de presión tiene un efecto estabilizador en el flujo a través de los conductos 90.

Al fluir de manera descendente a través de las secciones 108 de tubo verticales hacia cada sección 120 de codo en U inferior, el fluido está sujeto a las fuerzas de gravedad y la fuerza centrífuga del fluido al dirigirse a la sección 120 de codo en U inferior. El agua, al tener mayor densidad que el vapor, será empujada a la superficie interior del extrados de la sección 120 de codo en U por las fuerzas centrífuga y gravitacional. Particularmente en el caso de fluido de dos fases, es deseable redistribuir solamente flujo de agua a través de los cabezales 130 de igualación. El alto flujo de masa del fluido a través de cada fila 123 de tubos más las fuerzas sobre el fluido de mayor densidad en las secciones 120 de codo en U inferiores aseguran que solo haya agua en el conducto 125 intermedio de igualación y el cabezal 130 de igualación durante el funcionamiento subcrítico.

El diámetro interior de la tubería que forma los conductos 90 individuales está en función de los detalles de diseño específicos y puede por ejemplo ser de alrededor de 5" a alrededor de 2". La forma del arco de la curva en los codos en U 120 es preferiblemente una forma generalmente semicircular. El radio de línea central de la curva de un codo en U 120 puede ser, por ejemplo, alrededor de 1,5 a alrededor de 3,0 diámetros de línea central de conducto. El espesor de la pared de los conductos 90 individuales puede basarse en el tipo de material, diámetro, temperaturas de funcionamiento y presiones.

Los conductos 125 intermedios de igualación son preferiblemente tubería que presenta un diámetro nominal en el intervalo de alrededor de 0,25" a alrededor de 1,0". El diámetro interior de los conductos 125 de igualación es preferiblemente más pequeño que el diámetro interior de los conductos 90 individuales. El diámetro interior más pequeño de los conductos 125 intermedios de igualación con relación al diámetro interior de su tubo individual respectivo facilita solamente una cantidad relativamente pequeña de flujo a través del conducto de igualación intermedio comparada con la cantidad de flujo a través de las secciones 120 de codo en U inferiores, para presurizar los cabezales 130 de igualación. En funcionamiento subcrítico el flujo a través de conductos 125 intermedios incluiría agua líquida, lo que propicia la estabilidad del sistema. En una realización preferida el diámetro interior de un conducto 125 de igualación es notablemente más pequeño que el diámetro interior de su respectivo conducto 90 individual. En una realización preferida la razón entre el diámetro interior de un conducto 125 de igualación y el diámetro interior de su respectivo conducto 90 individual es de alrededor de 1/3 a alrededor de 1/².

Los drenajes 133 son preferiblemente tubería que presenta un diámetro nominal de alrededor de 1,5" a alrededor de 2". Una junta 140 de expansión tipo fuelle se utiliza con la tubería 133 de drenaje para acoger la expansión durante el funcionamiento al tiempo que sella el gas de escape dentro del suelo 30. Las tuberías 133 de drenaje llevan fluido a un punto de eliminación durante las veces en que los tubos 90 puedan necesitar ser vaciados de fluido. Los baipases 144 de drenaje conectan drenajes 133 adyacentes y permiten que una pequeña cantidad de fluido circule a través de las tuberías 133 de drenaje para situaciones donde las condiciones de proceso y la metalurgia de las tuberías 133 de drenaje requieran que estas sean enfriadas durante el funcionamiento.

La figura 7 representa una realización donde cada conducto 125" intermedio de igualación está formado en una sección 127" con forma de curva de expansión o arqueada. Se prevé que los serpentines de este tipo presenten variaciones de temperatura entre secciones 108 de tubo verticales adyacentes en la misma fila 123 de tubos debido a variaciones externas en la entrada de calor. Grandes variaciones de temperatura pueden causar esfuerzo en las conexiones entre conductos 90 individuales, conductos 125 intermedios y cabezales 130. Los cabezales 130 de igualación anclan eficazmente las secciones 120 de codo en U inferiores y restringen el crecimiento de diferencial en conductos 90 individuales adyacentes. La configuración curvada o arqueada de la sección 127" la permite flexionarse durante la expansión y la contracción de manera que cada par de secciones 108" de tubo verticales conectadas directamente al conducto 125" intermedio pueden moverse independientemente de otras secciones 108" de tubo verticales adyacentes en sus filas 123" de tubos. En la fig. 7 la sección 127" de curva de expansión puede comprender muchas configuraciones incluyendo por ejemplo forma de "C", "V", "U" o "L", y puede presentar secciones verticales y horizontales en distinto plano. Dicha configuración puede permitir crecimiento independiente o contracción de cada sección 108 - 108''' de tubo vertical. La cantidad de variación de temperatura en conductos 90 adyacentes determinará si la realización de la figura 7 es empleada o no, dependiendo del análisis termomecánico del flujo de fluido, geometría y materiales utilizados. La configuración 127" con forma de curva de expansión se flexiona y dobla durante el funcionamiento para de este modo proporcionar flexibilidad en el ajuste a variaciones de temperatura que puedan existir entre diferentes conductos 90" individuales, para así reducir y evitar avería o fallos derivados de esfuerzos de deslizamiento y esfuerzos de fatiga.

La figura 8 representa una realización alternativa donde el cabezal 75''' de entrada está situado hacia la parte superior del serpentín 52'''. El fluido se mueve a través de las porciones de serpentín del serpentín 52''' de la misma manera que la descrita hasta ahora, pero empezando la primera fila 123''' con flujo de fluido en dirección descendente. En la realización de la figura 8 el dispositivo 100''' de restricción de flujo está ubicado bajo el cabezal 100''' de entrada, y encima de la porción 109''' media de la primera sección 121''' vertical.

Preferiblemente, el recorrido de flujo de fluido de serpentín total fluye a contracorriente del gas de escape. Alternativamente, la configuración podría ser un recorrido de flujo de serpentín que fluye en corriente paralela al gas de escape. En el caso de dicho flujo invertido, las ubicaciones de los cabezales 75, 75', 75" y 75''' de entrada y los cabezales 82, 82', 82" y 82''' de salida están intercambiadas entre sí. La ubicación de la primera sección 121, 121', 121'' o 121''' de tubo vertical, en vez de estar en el extremo derecho o más lejos de la entrada de1HRSG, sería la más alejada aguas arriba de las secciones de tubo verticales más próximas a la entrada 25 de1HRSG. El reposicionamiento de los cabezales 75, 75', 75" o 75"' de entrada podría ser encima o debajo de dicha correspondiente primera sección 121, 121', 121" o 121"' vertical reposicionada. También puede haber realizaciones de flujo mezclado con secciones de corriente paralela y contracorriente.

Alternativamente, podría haber una mezcla de flujo contracorriente y flujo en corriente paralela en el mismo recorrido de flujo de serpentín. Las figuras 9 y 10 muestran dos realizaciones alternativas que presentan dicho flujo mezclado. Dicha mezcla puede darse independientemente de que la posición del cabezal de entrada esté en la parte inferior o superior del recorrido de flujo. La fig. 9 muestra el cabezal 75'''' de entrada en la parte inferior del recorrido de flujo, mientras que la fig. 10 muestra el cabezal 75...de entrada en la parte superior del recorrido de flujo. Como descripción general ejemplar, las primeras tres o cuatro filas 113'''' (fig. 9) o 113...(fig. 10) de tubos pueden fluir en corriente paralela al flujo de gas de escape interno antes de cambiar de dirección a través de una sección 150'''' (fig. 9) o 150... (fig. 10), respectivamente, de retorno de circuito, para fluir a contracorriente de ese recorrido de flujo. El flujo a través de los conductos 90'''' o 90... individuales, respectivamente, termina en el cabezal 82'''' o 82... de salida, respectivamente. Los beneficios de este recorrido de flujo mezclado incluyen cambio de fase más eficiente en condiciones subcríticas en el recorrido de flujo en corriente paralela, y después cambio a flujo contracorriente para completar el calentamiento de fluido tal como se requiere.

El número de filas 123''' de tubos y la posición relativa de la entrada 78''' y salida 86''' está en función de las condiciones del gas de escape y la cantidad de superficie de calentamiento necesaria para calentar el fluido. La invención no está limitada por el número de filas 123 de tubos representado en las figuras, o las posiciones relativas de la entrada 78 y salida 86. La invención no está limitada por el número de conductos individuales o secciones de serpentín en dirección transversal, ni tampoco por el número de serpentines 52 que estos tubos de serpentín pueden formar y que están colocados en el recorrido de escape del HRSG.

En funcionamiento, para puesta en marcha y funcionamiento con carga baja el sistema se puede hacer funcionar en condiciones subcríticas. Durante todos los modos de funcionamiento el flujo que entra en el cabezal 75 de entrada es subenfriado de manera que la temperatura de entrada de agua está por debajo de la temperatura de saturación. El sistema está diseñado para mantener este requisito mediante el empleo de control de temperatura de aproximación de entrada de economizador. Para evitar regímenes de flujo controlado por gravedad se desea un flujo de masa de tubo mínimo. Ese flujo preferiblemente es al menos alrededor de 400 kg/ms2. Flujo de masa inferior puede ser aceptable en algunos diseños específicos y/o modos de funcionamiento. La estabilidad de flujo durante la puesta en marcha y en condiciones de carga baja es particularmente importante, y preferiblemente debería mantenerse por encima de alrededor de 400 kg/ms2. Tal como se ha mencionado, la inclusión de un dispositivo de restricción de flujo y cabezales de igualación de presión sirve para estabilizar el flujo y reducir diferencias de temperatura y presión localizadas en el serpentín.

Para la puesta en marcha y cargas bajas en funcionamiento subcrítico, puede colocarse un HRSG con un OTSG, tal como el OTSG 47 de la fig. 2, en modo de control de flujo. La mezcla de vapor/agua de salida puede separarse en un separador externo tal como el separador 88 externo de la fig. 2, donde el agua puede reciclarse al condensador de la central, por ejemplo, o a otro punto en el sistema, p.ej., un tanque de expulsión atmosférica, una conexión de economizador, un tanque flash dedicado, u otro lugar conocido en la técnica. Una vez hay disponible suficiente calor para que el OTSG 47 produzca vapor sobrecalentado, el control de flujo preferiblemente se cambia para estar basado en la temperatura de salida de vapor y otros parámetros. Después de eso, la presión puede aumentarse para funcionamiento supercrítico.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Generador de vapor por recuperación de calor ("HRSG") (20) que comprende:

una cubierta (23) que presenta una entrada (25) y una salida (27) y un recorrido de flujo de escape interno entre las mismas para flujo de gas aguas arriba desde la entrada hacia la salida aguas abajo de la misma; un economizador (56) de alta presión ubicado dentro de la cubierta aguas abajo de la entrada (25); un sistema (47) de generador de vapor de un solo paso ("OTSG") ubicado aguas arriba del economizador (56) de alta presión, comprendiendo el sistema (47) de OTSG:

un conducto de cabezal (75) de entrada de fluido que está en conexión de flujo de fluido con el economizador de alta presión;

un conducto de cabezal (82) de salida de fluido;

un grupo (52) de una pluralidad de tubos de serpentín compuesto de conductos (90) de tubo de serpentín individuales, presentando los conductos de tubo de serpentín individuales un extremo de entrada en conexión de flujo de fluido con el conducto de cabezal de entrada, y un extremo de salida en conexión de flujo de fluido con el conducto de cabezal de salida;

presentando los conductos de tubo de serpentín individuales una pluralidad de secciones (108) verticales generalmente lineales, una pluralidad de secciones (115) superiores curvas que están en conexión de flujo de fluido con las porciones superiores de un par de secciones (108) verticales correspondientes, y una pluralidad de secciones (120) inferiores curvas que están en conexión de flujo de fluido con las porciones inferiores de un par de secciones (108) verticales correspondientes;

una pluralidad de conductos (125) de igualación intermedios cada uno de los cuales presenta un extremo de entrada y un extremo de salida, estando asociado cada conducto (125) de igualación intermedio con una sección (120) curva inferior correspondiente de un conducto de tubo de serpentín individual, estando los extremos de entrada del primer conducto de igualación en conexión de flujo de fluido con respectivas secciones curvas inferiores de las secciones de serpentín de conductos de tubo individuales; y un conducto (130) de cabezal de igualación, estando los extremos de salida de los conductos (125) intermedios en conexión de flujo de fluido con el conducto (130) de cabezal de igualación.

2. HRSG según la reivindicación 1 en el que la sección (120) inferior curva de los conductos de tubo de serpentín presenta una configuración de codo en U, los conductos (125) intermedios están generalmente verticalmente orientados con relación al HRSG (20), y los extremos de entrada de los conductos intermedios están conectados a sus respectivas secciones de codo en U en aproximadamente la parte inferior de los codos en U.

3. HRSG según la reivindicación 2 en el que los tubos (90) de serpentín individuales presentan un diámetro interior y los conductos (125) intermedios presentan un diámetro interior, en el que la razón entre el diámetro interior de una pluralidad de conductos intermedios y el diámetro interior de los tubos de serpentín individuales es de alrededor de 1/3 a alrededor de 1/2.

4. HRSG según la reivindicación 2, que además comprende un conducto (133) de drenaje que presenta un extremo de entrada en conexión de flujo de fluido con un cabezal (130) de igualación, presentando el conducto de drenaje una porción que se extiende en dirección descendente con relación al cabezal de igualación, y una válvula (134) situada en el conducto de drenaje y configurada para estar colocada en una primera posición para bloquear flujo a través del conducto (133) de drenaje, y para estar colocada en una segunda posición para permitir flujo a través del conducto (133) de drenaje.

5. HRSG según la reivindicación 4 en el que una porción del conducto (133) de drenaje está orientada verticalmente con relación al HRSG (20).

6. HRSG según la reivindicación 4 que además comprende una pluralidad de conductos (133) de drenaje y una pluralidad de conductos (130) de igualación de cabezal, y un conducto (140) de baipás de drenaje en conexión de flujo de fluido con un par de conductos (133) de drenaje.

7. HRSG según la reivindicación 6 en el que el conducto (140) de baipás de drenaje está en conexión de flujo de fluido con conductos (133) de drenaje adyacentes.

8. HRSG según la reivindicación 2 en el que la pluralidad de secciones (108) verticales generalmente lineales de conductos (90) de tubo de serpentín individuales están dispuestas con las secciones verticales de diferentes tubos de serpentín individuales alineadas de manera transversal con relación al recorrido de flujo de escape interno del HRSG, formando los grupos colectivos de secciones (90) de serpentín verticales una fila transversal alineada de secciones (108) verticales.

9. HRSG según la reivindicación 4 que comprende un dispositivo (100) de restricción de flujo ubicado en el recorrido de flujo de fluido de un conducto (90) de serpentín individual, presentando el dispositivo (100) de restricción de flujo un diámetro interior que es menor que el diámetro interior de su respectivo conducto (90) de serpentín individual.

10. HRSG según la reivindicación 4 que comprende que cada conducto de tubo individual presenta una sección (108) vertical posicionada para ser la primera sección vertical en conexión de flujo de fluido con el extremo de entrada del conducto de tubo de serpentín individual, y que además comprende un dispositivo (100) de restricción de flujo posicionado en la primera sección vertical para estar en conexión de flujo de fluido con la misma, presentando el dispositivo de restricción de flujo un diámetro interior que es menor que el diámetro interior de su respectivo conducto de serpentín individual.

11. HRSG según la reivindicación 1 que comprende que la primera sección de tubo vertical presenta una porción media, y el dispositivo (100) de restricción de flujo está ubicado entre el extremo de entrada del conducto de tubo individual y la porción media de la primera sección vertical.

12. HRSG según la reivindicación 1 en el que el conducto de cabezal (75) de entrada de fluido está ubicado aguas abajo del conducto de salida de fluido en el recorrido de flujo de escape interno de1HRSG.

13. HRSG según la reivindicación 1 en el que el conducto de cabezal (75) de entrada de fluido está ubicado aguas arriba del conducto de salida de fluido en el recorrido de flujo de escape interno de1HRSG.

14. HRSG según la reivindicación 1 en el que las secciones (108) verticales en tubos de serpentín individuales están alineadas en una dirección generalmente longitudinal y posicionadas de manera que están secuencialmente aguas abajo de una sección (108) vertical precedente, estando ubicada una de las secciones (108) verticales lo más lejos aguas arriba de las secciones de tubo verticales y siendo otra sección vertical la que está ubicada lo más lejos aguas abajo de las secciones de tubo verticales, estando conectado el cabezal (75"") de entrada para estar en conexión de flujo con un tubo de serpentín individual en una ubicación entre dichas secciones de tubo más alejadas aguas arriba y aguas abajo, comprendiendo el tubo de serpentín individual una sección (150"") de conducto de retorno de circuito, configurada de manera que puede fluir fluido en una primera dirección de corriente paralela aguas abajo a través del conducto de serpentín y de ahí fluir a través de la sección (150"") de retorno de circuito para ser dirigido en una segunda dirección contracorriente aguas arriba a través del conducto de serpentín para fluir hacia el cabezal (82'''') de salida.

15. HRSG según la reivindicación 1 que comprende tubos individuales, presentando cada uno una primera sección (108) vertical, y en el que el conducto de cabezal (75) de entrada de fluido está ubicado para estar debajo de la primera sección vertical para flujo de fluido generalmente de manera ascendente hacia la primera sección vertical.

16. HRSG según la reivindicación 1 que comprende tubos individuales los cuales presentan cada uno una primera sección (108) vertical, y en el que el conducto de cabezal (75) de entrada de fluido está ubicado para estar encima de la primera sección (108) vertical para flujo de fluido generalmente de manera descendente hacia la primera sección vertical.

17. HRSG según la reivindicación 1 que comprende la disposición de las secciones (108) verticales en un tubo (90) individual estando escalonadas en una dirección longitudinal en el recorrido de flujo de escape en un patrón descentrado alterno, estando una sección (108) vertical longitudinalmente aguas abajo de una sección (108) vertical adyacente longitudinalmente descentrada de la misma en un patrón de alternancia de manera que las secciones verticales no están en alineación longitudinal.

18. HRSG según la reivindicación 1 que comprende que el patrón de la disposición de las secciones (108) verticales en un tubo (90) individual está descentrado de manera que un primer grupo de las secciones (108) verticales en el tubo individual están en alineación longitudinal una con otra, y un segundo grupo de las secciones (108) verticales están en alineación longitudinal una con otra, no estando el primer y segundo grupos en alineación longitudinal entre sí.

19. HRSG según la reivindicación 1 que comprende que las secciones (108) verticales en un tubo (90) individual están longitudinalmente alineadas entre sí en una dirección longitudinal en el recorrido de flujo de escape.

20. HRSG según la reivindicación 1 que comprende que los conductos (125) de igualación intermedios comprenden una porción (127) de expansión descentrada que se dobla para extenderse lateralmente y de manera descendente con relación a la conexión de entrada del conducto intermedio hasta su respectivo codo de retorno individual.

21. HRSG según la reivindicación 20 que comprende que la porción (127) descentrada que se dobla para extenderse lateralmente y de manera descendente presenta una configuración generalmente en forma de curva.

22. HRSG según la reivindicación 21 que comprende que la porción (127) descentrada en forma de curva del conducto (125) intermedio presenta una configuración seleccionada del grupo que consiste generalmente en configuraciones en forma de "C", "V", "U", y "L".

23. Procedimiento para hacer funcionar un generador de vapor por recuperación de calor ("HRSG") (20) que presenta un sistema (47) de generador de vapor de un solo paso ("OTSG") que presenta dentro del recorrido de flujo de escape longitudinal interno del HRSG una pluralidad conductos (90) de serpentín que presentan secciones (120, 115) curvas inferiores y superiores en conexión de flujo de fluido con secciones (108) lineales generalmente verticales, extendiéndose los conductos de serpentín generalmente longitudinalmente en alineación con flujo de gas de escape interno a través del HRSG, que comprende:

hacer fluir fluido de alta presión en un conducto de cabezal (75) de entrada, fluyendo desde ahí a través de la pluralidad de conductos (90) de serpentín;

separar flujo de fluido de las secciones (120) de serpentín curvas inferiores de fluido que fluye hacia las secciones (108) de serpentín generalmente verticales;

hacer fluir el fluido separado de las secciones (120) de serpentín curvas inferiores a través de primeros conductos (125) en conexión de flujo con las secciones de serpentín curvas inferiores;

equilibrar la diferencia de presión y temperatura entre la pluralidad de conductos de serpentín a través de un segundo conducto (130) de cabezal de fluido que está en conexión de flujo de fluido con los primeros conductos; y

descargar fluido de los conductos (90) de serpentín en un conducto de cabezal (82) de salida.

24. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende hacer fluir fluido en el cabezal (75) de entrada desde un economizador (56) de alta presión ubicado dentro del recorrido de flujo de escape interno de1HRSG.

25. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende hacer fluir fluido a través de las secciones (120) de serpentín inferiores en una dirección generalmente en forma de U, y separación de flujo de líquido de flujo de fluido que sucede en la parte inferior aproximada del recorrido de flujo en forma de U.

26. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende hacer fluir el fluido a través del primer conducto que comprende líquido.

27. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende hacer fluir el fluido a través del primer conducto fluyendo generalmente de manera descendente desde las secciones (120) de serpentín inferiores al segundo conducto (130).

28. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende restringir el flujo de fluido a través de una sección de los conductos (90) de serpentín para disminuir la presión de fluido dentro del conducto (90) de serpentín.

29. Procedimiento según la reivindicación 28 que además comprende restringir el flujo de fluido a través de una sección de los conductos de serpentín para forzar la distribución de fluido entre una pluralidad de conductos de serpentín.

30. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende la etapa de drenar líquido del segundo conducto (130).

31. Procedimiento según la reivindicación 30 que además comprende drenar líquido a través de conductos (133) de drenaje, un conducto (140) de baipás en conexión de flujo de fluido con al menos dos conductos (133) de drenaje, y flujo de fluido a través del conducto de baipás entre los al menos dos conductos de drenaje interconectados.

32. Procedimiento según la reivindicación 30 que además comprende flujo no lineal de fluido a través de los primeros conductos hasta los segundos conductos.

33. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende flujo de fluido a través de conductos (90) de serpentín individuales en direcciones de flujo longitudinalmente escalonadas al moverse el fluido a través de conductos de serpentín en el recorrido de flujo de gas de escape interno de1HRSG.

34. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende flujo de fluido a través de conductos (90) de serpentín individuales en un recorrido de flujo longitudinalmente alineado aproximadamente recto al moverse el fluido a través del recorrido de flujo de gas de escape interno del HRSG.

35. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende flujo de fluido a través de conductos (90) de serpentín individuales que presenta un flujo de masa al menos por encima de alrededor de 400 kg/ms2.

36. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende flujo de fluido a través de conductos (90) de serpentín individuales a presiones supercríticas.

37. Procedimiento según la reivindicación 23 que además comprende flujo de fluido a través de conductos (90) de serpentín individuales en una primera dirección en corriente paralela aguas abajo a través del conducto de serpentín y de ahí para ser dirigido en una segunda dirección contracorriente aguas arriba a través del conducto de serpentín para fluir hacia el cabezal (82) de salida.