FI72193B - FOERFARANDE FOER REGLERING AV AONGGENERERINGSKAPACITETEN HOS EN AVGASAONGPANNEANLAEGGNING SAMT FOER GENOMFOERANDE AV DETTAFOERFARANDE AVSEDD AVGASAONGPANNEANLAEGGNING - Google Patents

FOERFARANDE FOER REGLERING AV AONGGENERERINGSKAPACITETEN HOS EN AVGASAONGPANNEANLAEGGNING SAMT FOER GENOMFOERANDE AV DETTAFOERFARANDE AVSEDD AVGASAONGPANNEANLAEGGNING Download PDF

Info

Publication number
FI72193B
FI72193B FI840578A FI840578A FI72193B FI 72193 B FI72193 B FI 72193B FI 840578 A FI840578 A FI 840578A FI 840578 A FI840578 A FI 840578A FI 72193 B FI72193 B FI 72193B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
boiler
temperature
water
boilers
exhaust gas
Prior art date
Application number
FI840578A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI840578A0 (en
FI72193C (en
FI840578A (en
Inventor
Alexei Jurievich Smolnik
Semen Borisovich Axelrod
Natalya Jurievna Trainina
Original Assignee
Alexei Jurievich Smolnik
Semen Borisovich Axelrod
Natalya Jurievna Trainina
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alexei Jurievich Smolnik, Semen Borisovich Axelrod, Natalya Jurievna Trainina filed Critical Alexei Jurievich Smolnik
Priority to FI840578A priority Critical patent/FI72193C/en
Publication of FI840578A0 publication Critical patent/FI840578A0/en
Publication of FI840578A publication Critical patent/FI840578A/en
Publication of FI72193B publication Critical patent/FI72193B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI72193C publication Critical patent/FI72193C/en

Links

Landscapes

  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

1 721931 72193

Menetelmä jätelämpöhöyrykattilalaitoksen höyryntuoton säätämiseksi sekä jätelämpchöyrykattiialaitos rämän menetelmän toteuttamiseksi Tämä keksintö koskee laiva- ja maavoimalaitoksia, jotka käsittävät useita painevesikierrolla varustettuja jätelämpöhöyry-kattiloita, joista kussakin on ajanhetkestä riippuvan kaasun-virtausnopeuden ja kaasunlämpötilan omaava erillinen kuumennus-lähde, kuten esimerkiksi moottori- ja kaasuturpiinilaivojen, metallurgisten tehtaiden konvertterilaitteistojen, voima-asemien jne. höyrykattilalaitoksia. Keksintö koskee erikoisesti menetelmiä jätelämpökattiloiden höyryntuoton säätämiseksi sekä tällaisen menetelmän toteuttavia jätelämpökattilalaitoksia.TECHNICAL FIELD steam boiler plants for converter installations, power stations, etc. in factories. The invention relates in particular to methods for controlling the steam output of waste boilers and to waste boiler plants implementing such a method.

Tunnetaan menetelmä sellaisen jätelämpökattilalaitoksen höyryntuoton säätämiseksi, joka käsittää enemmän kuin yhden paine-kiertotyyppiä olevan jätelämpökattilan, joissa kussakin kaasun-virtausnopeutta vaihdellaan (vertaa esim. julkaisuja: Gerlovin L.I. & Slutsker A.S., "Sudovye utilizatsionnye i kombinirovanrye kotly", Sudpromgiz Publishers, 1962, sivut 34-35, 90-91; Khrapchenkov A.S., "Sudovye vspomogatelnve i utilizatsionnye parogeneratory", Sudostroenie Publishers, 197y, sivu 220, kuvio 1.19}.A method is known for controlling the steam output of a waste boiler plant comprising more than one pressure circulating type waste heat boiler, each of which varies the gas flow rate (cf. e.g., Gerlovin LI & Slutsker AS, "Sudovye utilizatsionnye i kombinirovanrye kot 34-35, 90-91, Khrapchenkov AS, "Sudovye vspomogatelnve i utilizatsionnye parogeneratory", Sudostroenie Publishers, 197y, page 220, Figure 1.19}.

Tunnetaan myös tämän tunnetun menetelmän toteuttava jätelämpö-kattilalaitos, joka käsittää useita jätelämpökattiloita, jotka ovat pumpun tai pumppujen avulla aikaansaadun painekierron kautta yhteydessä yhteiseen höyrynerottimeen. Laitos on varustettu savupelleillä, jotka toimivat välineinä kunkin kattilan läpi kulkevan kuuman kaasuvirran säätämiseksi. Ne on ohjelmoitu toimimaan tietyssä järjestyksessä joko peräkkäin tai rinnakkain.A waste heat boiler plant implementing this known method is also known, which comprises a plurality of waste heat boilers which are connected to a common steam separator via a pressure circuit provided by a pump or pumps. The plant is equipped with flue dampers that act as means to regulate the flow of hot gas through each boiler. They are programmed to operate in a specific order, either sequentially or in parallel.

Tunnettu säätömenetelmä aiheuttaa käytännössä kuitenkin höyryntuoton vähenemisen verrattuna tuottoon tietyissä olosuhteissa, kun kattiloihin viedään erilaisia lämpömääriä riippumatta 2 72193 pelleistä, jotka on asetettu täysin avoimiksi. Selityksenä tähän on se, että erilaisen lämpötilan omaavilla kaasuilla kuumennettuja jätelämpökattiloita syötetään saman lämpötilan omaavalla vedellä. Tämä huonontaa lämpöäabsorboivien pintojen tehokkuutta tai toisin sanoen pienentää jätelämpökattiloiden koko höyryntuottoa.In practice, however, the known control method causes a reduction in steam output compared to the output under certain conditions when different amounts of heat are introduced into the boilers, regardless of the 2 72193 dampers set to be fully open. The explanation for this is that waste boilers heated with gases of different temperatures are fed with water of the same temperature. This degrades the efficiency of the heat absorbing surfaces or in other words reduces the overall steam output of the waste boilers.

Toisena piirteenä on se, että käytettäessä tätä menetelmää jätelämpökattilalaitoksen höyryntuoton säätämiseen kunkin kattilan lämpöolosuhteita ei tarkkailla. Tämä voi johtaa siihen, että jätelämpökattilan lämpöäabsorboivien pintojen kanssa tulevien kaasujen lämpötila alenee arvoon, joka on liian alhainen tällaisessa lämpötilassa esiintyvän korroosiovaaran suhteen. Niinpä esimerkiksi kattilaa, jossa käytetään osakuormituksella toimivan koneen poistokaasua, kuumentavat alemman lämpötilan omaavat kaasut. Höyrynerottimessa vallitsevan höyrynpaineen suureneminen voi saattaa säätimen sulkemaan, kuten höyryntuoton säätömenetelmä määrää, juuri tämän koneen ennen jätelämpö-kattilaa sijaitsevan pellin. Tästä aiheutuu kaasujen lämpötilan edelleen aleneminen kattilasta alavirtaan päin (jo liian alhainen johtuen kaasuja kehittävän koneen käynnistä osakuormituksella) epäedulliseen tasoon.Another feature is that when using this method to control the steam output of a waste boiler plant, the thermal conditions of each boiler are not monitored. This can lead to the temperature of the gases coming with the heat-absorbing surfaces of the waste boiler falling to a value which is too low in relation to the risk of corrosion at such a temperature. Thus, for example, a boiler using the exhaust gas of a part-load machine is heated by gases having a lower temperature. An increase in the vapor pressure in the steam separator can cause the controller to close, as determined by the steam output control method, the damper located precisely on this machine before the waste heat boiler. This results in a further decrease in the temperature of the gases downstream of the boiler (already too low due to the operation of the gas generating machine at part load) to an unfavorable level.

Mitä alhaisessa lämpötilassa esiintyvään korroosioon tulee, kiertoveden alin sallittava lämpötila on 135-150°C. Tämän lämpötilan joko määrittelee höyrykattilan valmistaja tai se todetaan käytön aikana "happokastepisteen" perusteella, joka piste voidaan laskea, jos polttoaineen rikkipitoisuus ja ilma-ylimäärän kerroin tunnetaan. Näissä tapauksissa, kun kiertoveden lämpötila esilämmittimenä toimivan kattilan sisääntulokoh-dassa ylittää sen minimiarvon, joka on sallittavissa alhaisessa lämpötilassa esiintyvän lämpöäabsorboivan pinnan korroosion kannalta, ei kaikki poistokaasujen toimittama lämpö tule käytetyksi hyödyksi kattilassa. Tästä johtuva eron pieneneminen kuumien kaasujen lämpötilan ja lämpöäabsorboivan pinnan lämpötilan välillä huonontaa laitoksen taloudellisuutta.With regard to low temperature corrosion, the minimum permissible temperature of the circulating water is 135-150 ° C. This temperature is either specified by the boiler manufacturer or is determined during operation by the "acid dew point", which can be calculated if the sulfur content of the fuel and the excess air factor are known. In these cases, when the circulating water temperature at the inlet of the preheater boiler exceeds the minimum value allowed for low temperature heat absorbing surface corrosion, not all the heat supplied by the exhaust gases will be used in the boiler. The resulting reduction in the difference between the temperature of the hot gases and the temperature of the heat-absorbing surface impairs the economy of the plant.

3 721933 72193

Edelleen on tunnettu menetelmä sellaisen kattilalaitoksen höyryn-tuoton säätämiseksi, joka käsittää painekierrolla varustetun jätelämpökattilan sekä öljyllä kuumennetun kattilan, jotka muodostavat yhden vesikiertopiirin, jossa kattilaan syötettyä kiertovettä jäähdytetään syöttövedellä siten, ettei kiertoveden lämpötila tule olemaan alempi kuin alhaisessa lämpötilassa esiintyvän korroosion kannalta sallittava alin lämpötila. Lämpötilan säätö aikaansaadaan jakamalla syöttövettä öljyllä kuumennettavan kattilan vesitilan ja siihen yhteydessä olevan jätelämpökattilan syöttösäiliön kesken (USSR Inventor's Certificate n:o 817374, Int. Cl.3 F 22 B 1/00, F 22 D 5/00, 1982).Furthermore, a method is known for controlling the steam output of a boiler plant comprising a pressure circulating waste heat boiler and an oil-fired boiler forming a single water circuit in which the circulating water fed to the boiler is cooled by feed water so that the circulating water temperature is not lower than Temperature control is achieved by dividing the feed water between the water space of the oil-fired boiler and the feed tank of the associated waste heat boiler (USSR Inventor's Certificate No. 817374, Int. Cl.3 F 22 B 1/00, F 22 D 5/00, 1982).

Tämä menetelmä rajoittuu käytännössä pääasiassa sellaisen höyryä kehittävän laitteiston säätämiseen, joka käsittää yhden jätelämpökattilan ja yhden öljyllä kuumennettavan kattilan. Sitä ei voida tehokkaasti käyttää sellaisen höyryä kehittävän laitteiston säätämiseen, joka käsittää useita painekierrolla varustettuja jätelämpökattiloita.In practice, this method is mainly limited to the control of steam generating equipment comprising one waste boiler and one oil-fired boiler. It cannot be effectively used to control steam generating equipment comprising a plurality of pressure circulating waste heat boilers.

Selityksenä on se, että tunnetun menetelmän mukaan, sovellettuna jätelämpökattilan ja öljykuumennuskattilan yhteistoimintaan, jätelämpökattilaan, jota kuumennetaan alemman lämpötilan omaavilla kaasuilla kuin öljykuumennuskattilan lämpötila, johdettu kiertovesi voidaan jäähdyttää syöttövedellä sallittavaan lämpötilan minimiarvoon. Tätä ei kuitenkaan voida taata laitoksessa, joka koostuu useista jätelämpökattiloista. Lisäksi tässä tunnetussa höyryntuotonsäätömenetelmässä kattiloita syötetään kierto-vedellä, jonka lämpötila on sama kussakin kattilassa riippumatta kattilassa vallitsevista kuumennusolosuhteista.The explanation is that according to a known method, applied to the co-operation of a waste boiler and an oil boiler, the circulating water supplied to a waste boiler heated by gases having a lower temperature than the oil boiler can be cooled to the minimum permissible temperature with feed water. However, this cannot be guaranteed in a plant consisting of several waste boilers. In addition, in this known method of controlling steam production, the boilers are fed with circulating water having the same temperature in each boiler, regardless of the heating conditions prevailing in the boiler.

Tällä alalla tunnetaan myös jätelämpöhöyrykattilalaitos, joka käsittää kaksi kattilaa, jotka on yhdistetty yhteiseen höyryn-erottimeen pumpun välityksellä siten, että ne voidaan käynnistää joko peräkkäin tai rinnakkain. Kummankin kattilan sisään-tulokohta on varustettu välineillä kaasujen ja kiertoveden lämpötilojen mittaamiseksi. Kun pääkoneet alkavat käydä 4 72193 osakuormituksella (ts. kumpaankin kattilaan tuotu lämpömäärä vähenee), höyryntuotonsäädin saattaa kattilat toimimaan enemmän peräkkäin kuin rinnakkain, niin että ensimmäinen kattila kiertoveden virtaussuunnassa tulee toimimaan esilämmittimen tapaan ja toinen kattila höyrystimen tapaan.A waste heat steam boiler plant is also known in the art, comprising two boilers connected to a common steam separator by means of a pump so that they can be started either sequentially or in parallel. The inlet of each boiler is equipped with means for measuring the temperatures of gases and circulating water. When the main engines start running at 4,724,193 part loads (i.e., the amount of heat input to each boiler decreases), the steam output controller will cause the boilers to operate more sequentially than in parallel, so that the first boiler in the circulating water flow direction will operate like a preheater and the second boiler.

Tämä kattilalaitos sekä menetelmä sen höyryntuoton säätämiseksi on selostettu julkaisussa: Ivanov V.D. & Smirnov Ju.A., "Expluatatsia kotelnykh ustanovok diselnykh sudov", Transport Publishers, 1971, sivu 146, kuvio 76.This boiler plant and the method for controlling its steam output are described in: Ivanov V.D. & Smirnov Ju.A., "Expluatatsia kotelnykh ustanovok diselnykh sudov", Transport Publishers, 1971, page 146, Fig. 76.

Tämä laitos on käyttökelpoinen ainoastaan sellaisissa tapauksissa, joissa kaasunlämpötila ennen ensimmäistä jätelämpökattilaa kiertovesivirtauksen suunnassa ei ole korkeampi kuin lämpötila ennen toista kattilaa, toisin sanoen, kun ensimmäinen kattila toimii esilämmittimen tapaan ja toinen kattila höyrystymistä aiheuttavissa olosuhteissa. On myös huomattava, että höyrynerottimeen johdetaan syöttövettä määrässä, joka vastaa kattiloiden kokonaishöyryntuottoa ottamatta huomioon niitä vallitsevia olosuhteita, joissa kumpikin kattiloista toimii. Tämä voi johtaa tilanteeseen, jossa kiertoveden lämpötila alenee sallitun minimiarvon alapuolelle riippumatta siitä, ovatko kattilat yhdistetyt toisiinsa rinnakkain tai peräkkäin. Tällaiset olosuhteet olisivat omiaan kiihdyttämään alhaisissa lämpötiloissa esiintyvää korroosiota, mikä vuorostaan huonontaisi kattilalaitoksen toimintavarmuutta.This plant is only useful in cases where the gas temperature before the first waste boiler in the circulating water flow direction is not higher than the temperature before the second boiler, i.e. when the first boiler operates like a preheater and the second boiler under evaporative conditions. It should also be noted that the steam separator is supplied with feed water in an amount corresponding to the total steam output of the boilers without taking into account the prevailing conditions in which each of the boilers operates. This can lead to a situation where the circulating water temperature falls below the minimum permissible value, regardless of whether the boilers are connected in parallel or in series. Such conditions would be likely to accelerate corrosion at low temperatures, which in turn would degrade the reliability of the boiler plant.

Niinpä kaikissa tunnetuissa menetelmissä jätelämpökattiloiden höyryntuoton säätämiseksi sellaisissa nämä menetelmät toteuttavissa höyrykattilalaitoksissa, jotka käsittävät enemmän kuin yhden jätelämpökattilan, esiintyy välttämätön höyryntuoton väheneminen sekä riittämätön toimintavarmuus tietyissä olosuhteissa, esimerkiksi kun lämpöäkehittävät koneet toimivat osakuormituksella. Selityksenä on se, ettei laitoksen kuhunkin kattilaan päästetyn kiertoveden lämpötilaan vaikuta kattilasta 5 72193 ylävirtaan vallitseva kaasunlämpötila. Höyryntuoton maksimiarvon ja hyvän toimintavarmuuden saavuttamiseksi on välttämätöntä ylläpitää alemman lämpötilan omaavilla kaasuilla kuumennettujen kattiloiden toimintaolosuhteet lähellä esilämmitin-muotoa sekä korkeamman lämpötilan omaavilla kaasuilla kuumennettujen kattiloiden toimintaolosuhteet lähellä höyrystinmuotoa.Thus, all known methods for controlling the steam output of waste boilers in steam boiler plants carrying out these methods, which comprise more than one waste boiler, have the necessary reduction in steam output and insufficient reliability under certain conditions, for example when the heat generating machines operate in partial envelopes. The explanation is that the temperature of the circulating water discharged to each boiler in the plant is not affected by the gas temperature upstream of the boiler 5 72193. In order to achieve the maximum value of steam production and good operational reliability, it is necessary to maintain the operating conditions of boilers heated with lower temperature gases close to the preheater mode and the operating conditions of boilers heated with higher temperature gases close to the evaporator mode.

Tämän keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada menetelmä jätelämpöhöyrykattilalaitoksen höyryntuoton säätämiseksi aikaansaamalla sellainen tapahtumaketju sekä sellainen laitoksen rakenne, jotka sallivat eri lämpötilan omaaville kaasuille alttiiksi joutuvien jätelämpökattiloiden syöttämisen myös eri lämpötilat omaavilla kiertovesillä, siten lisäten laitoksen höyryntuottoa olosuhteissa, jotka suojaavat kutakin laitokseen sisältyvää jätelämpökattilaa alhaisessa lämpötilassa esiintyvältä korroosiolta.The main object of the present invention is to provide a method for controlling the steam output of a waste heat boiler plant by providing a chain of events and a plant structure that allows waste .

Tämä tavoite saavutetaan toisaalta siten- että menetelmässä sellaisen jätelämpökattilalaitoksen höyryntuoton säätämiseksi, joka käsittää enemmän kuin yhden painevesikierrolla varustetun jätelämpöhöyrykattilan, mitaten kiertoveden lämpötila kunkin kattilan sisääntulokohdassa ja säilyttäen lämpötilan arvo sallitun minimitason yläpuolella, keksinnön mukaan kaasunlämpötila mitataan ennen toiminnassa olevia kattiloita, näin saatuja arvoja verrataan toisiinsa ja kattiloiden kiertovedet jäähdytetään peräkkäin syöttövedellä alkaen kulloinkin siitä kattilasta, jonka edessä kaasunlämpötila on alin, ja kunkin seuraavan kattilan kiertovettä jäähdytetään syöttövedellä silloin, kun edelliseen kattilaan syötetty vesi on jäähdytetty sallittavaan minimi-lämpötilaan .On the other hand, this object is achieved by and the circulating water of the boilers is cooled successively by the feed water starting from the boiler in front of which the gas temperature is lowest, and the circulating water of each subsequent boiler is cooled by the feed water when the water supplied to the previous boiler is cooled to the minimum permissible temperature.

Keksinnön tavoite saavutetaan toisaalta siten, että menetelmän toteuttavassa jätelämpökattilalaitoksessa, joka käsittää vähintään kaksi painekiertotyyppiä olevaa jätelämpökattilaa joiden kuumennuspinnat muodostavat - kiertoveden tuloputkien ja poistoputkien kautta - suljettuja piirejä hcyrynerottimen kanssa, höyrynerottimeen yhteydessä olevan syötönsäätimellä 6 72193 varustetun svöttövesijohdon sekä välineet kaasujen ja kierto-veden lämpötilojen mittaamiseksi kattiloiden sisääntulokohdissa, laitoksen käsittäessä keksinnön mukaan myös lämmönvaihtimet, säätöventtiilit syöttöveder. jakamiseksi lämmönvaihtimien kesken ja keskusohjausyksikön, joka on tarkoitettu vertaamaan toisiinsa kaasuniämpötiloja ja tuottamaan säätöventtiilien toimintaa ohjaavia signaaleja, kunkin lämmönvaihtimen lämpöäabsorboivan pinnan sijaitessa syöttövesijohdon ja höyrynerottimer. välillä, kunkin lämmönvaihtimen lämpöäluovuttavan pinnan sijaitessa kiertovesipumpun ja kunkin kattilan lämpöäabsorboivan pinnan välillä ja lämpötilantunnustimien ulostulojen ollessa yhdistetty keskusohjausyksikön sisääntuloihin, jonka yksikön ulostulot on yhdistetty säätöventtiileihin.The object of the invention is achieved, on the other hand, in a waste boiler plant comprising at least two pressure circulating type at the inlet points of the boilers, the plant also comprising, according to the invention, heat exchangers, control valves and feed valves. for sharing between the heat exchangers and a central control unit for comparing the gas temperatures and producing signals controlling the operation of the control valves, the heat-absorbing surface of each heat exchanger being located in the supply water line and the steam separator. between, the heat transfer surface of each heat exchanger being located between the circulating water pump and the heat absorbing surface of each boiler and the outputs of the temperature sensors being connected to the inputs of a central control unit whose outputs are connected to control valves.

Keksintö aikaansaa jätelämpökattiloiden höyryntuoton lisäyksen siten, että sallitun minimilämpötilan omaavaa kiertovettä syötetään niihin kattiloihin, joita kuumennetaan alimman lämpötilan omaavilla kaasuilla. Toisin sanoen, keksintö saattaa kattilat toimimaan pääasiallisesti esilämmittimen tapaan. Toisaalta, korkeamman lämpötilan omaavia kaasuja vastaanottavia kattiloita syötetään kiertovedellä, jonka lämpötila on lähellä kiehuma-pistettä, niin että nämä kattilat tulevat toimimaan likimain höyrystimen tapaan. Keksintö aikaansaa lämmönviennin optimi-jakaantuman kattiloiden kesken, kuumempien kaasujen lämpöä käytettäessä pääasiassa höyryn kehittämiseen ja viileämpien kaasujen lämpöä veden esilämmittämiseen kiehimapisteeseen, jolloin varmistetaan maksinihöyryntuotto kaikissa käyttöolosuhteissa. Tämä on tullut käytännössä mahdolliseksi, koska jäte-lämpökattilalaitoksen osat on yhdistetty toisiinsa keksinnön mukaan sellaisella tavalla, joka tekee mahdolliseksi kattiloihin syötetyn veden lämpötilan säädön riippuen kattiloiden edessä vallitsevien kaasuniämpötilojen välisestä suhteesta.The invention provides for an increase in the steam output of waste boilers by supplying circulating water with a minimum permissible temperature to those boilers which are heated with gases having the lowest temperature. In other words, the invention makes the boilers operate essentially like a preheater. On the other hand, boilers that receive higher temperature gases are fed with circulating water at a temperature close to the boiling point, so that these boilers will operate approximately like an evaporator. The invention provides an optimum distribution of heat output between the boilers, using the heat of the hotter gases mainly to generate steam and the heat of the cooler gases to preheat the water to the boiling point, thus ensuring maximum steam production under all operating conditions. This has become possible in practice because the parts of the waste-boiler plant are connected to each other according to the invention in such a way that it is possible to control the temperature of the water fed to the boilers depending on the relationship between the gas temperatures in front of the boilers.

Keksinnön mukainen menetelmä jätelämpökattilalaitoksen höyryn-tuoton säätämiseksi käsittää sen, että kiertoveden ja kaasun lämpötilat mitataan ennen kutakin kattilaa, näin saatuja 11 7 72193 kaasunlämpötila-arvoja verrataan toisiinsa ja kattiloihin johdettua kiertovettä jäähdytetään syöttövedellä kattilasta kattilaan lähtien siitä kattilasta, jossa kaasujen lämpötila on alin. Jos tiettyyn kattilaan syötetyn kiertoveden lämpötila on jo alennettu sallittavaan minimiarvoon alhaisissa lämpötiloissa esiintyvän korroosion suhteen, tämä lämpötila on ylläpidettävä syöttövettä jatkuvasti toimittamalla. Kierto-veden jäähdytystä muissa kattiloissa on jatkettava jäljellejääneen syöttöveden avulla, aloittaen jäähdytys kulloinkin kattilasta, jossa kaasujen lämpötila on alhaisin. Tällainen säätö aikaansaa lämmönsaannin optimijakaantuman laitoksen jäte-lämpökattiloiden kesken riippumatta kuumennusolcsuhteista.The method according to the invention for controlling the steam output of a waste boiler plant comprises measuring the circulating water and gas temperatures before each boiler, comparing the 11,772,193 gas temperature values thus obtained and cooling the circulating water fed to the boilers with feed water from the boiler to the boiler. If the temperature of the circulating water supplied to a particular boiler has already been reduced to the minimum permissible value for corrosion at low temperatures, this temperature must be maintained by a continuous supply of supply water. The cooling of the circulating water in the other boilers must be continued with the remaining feed water, starting with the boiler with the lowest gas temperature. Such control provides an optimal distribution of heat supply between the waste boilers of the plant, regardless of the heating conditions.

Oheisessa piirustuksessa esitetty jätelämpöhöyrykattilalaitos käsittää kolme kattilaa 1, 2, 3, joista kunkin lämpöäabsorboiva pinta muodostaa suljetun piirin yhdessä painekierron tulo-putkien 4, 5, 6, sen poistoputkien 7, 8, 9 ja höyrynerottimen 10 kanssa. Höyrynerotin 10 on yhteydessä syöttövesijohtoon 11 lämmönvaihtimien 15, 16, 17 lämpöäabsorboivien pintojen 12, 13, 14 kautta, jotka pinnat on kytketty rinnakkain. Säätöventtiilit 18, 19, 20 on sijoitettu lämmönvaihtimien 15, 16, 17 tulojoh-toihin. Kukin jätelämpökattiloista 1, 2, 3 on yhteydessä vastaavaan painevesikiertoputkeen 4, 5, 6 lämmönvaihtimien 15, 16, 17 lämpöäluovuttavien pintojen kautta. Pumpun 24 tehtävänä on aikaansaada vedenkierto tuloputkissa 4, 5, 6. Laitos on lisäksi varustettu syöttövesipumpulla 25, jota ohjaa syöttö-vedenvirtaussäädin 26, joka on yhdistetty höyrynerottimessa 10 sijaitsevaan vedenkorkeudentunnustimeen 27. Höyrynkäyttö-laitteisiin johtava höyryputki 28 on yhteydessä höyrynerottimen 10 höyrytilaan. Säätöventtiilit 18, 19, 20 on yhdistetty keskus-ohjausyksikköön 29, joka vuorostaan on yhdistetty kiertoveden lämpötilan tunnustimiin 30, 31, 32 sekä kaasujen lämpötilan tunnustimiin 33, 34, 35 ennen jätelämpökattiloita 1, 2, 3. Sulkuventtiilin 37 käsittävä ohitusjohto 36 on kytketty rinnan vedenkiertoputkien 4, 5, 6 kanssa.The waste heat steam boiler plant shown in the accompanying drawing comprises three boilers 1, 2, 3, each of which has a heat absorbing surface together with a pressure circuit inlet pipes 4, 5, 6, its outlet pipes 7, 8, 9 and a steam separator 10. The steam separator 10 communicates with the supply water line 11 via heat-absorbing surfaces 12, 13, 14 of heat exchangers 15, 16, 17, which surfaces are connected in parallel. Control valves 18, 19, 20 are located in the inlet lines of the heat exchangers 15, 16, 17. Each of the waste heat boilers 1, 2, 3 is connected to a corresponding pressurized water circulation pipe 4, 5, 6 via the heat transfer surfaces of the heat exchangers 15, 16, 17. The function of the pump 24 is to provide water circulation in the inlet pipes 4, 5, 6. The plant is further provided with a feed water pump 25 controlled by a supply water flow controller 26 connected to a water level sensor 27 in the steam separator 10. The steam pipe 28 leading to the steam drive The control valves 18, 19, 20 are connected to a central control unit 29, which in turn is connected to the circulating water temperature sensors 30, 31, 32 and the gas temperature sensors 33, 34, 35 before the waste heat boilers 1, 2, 3. A bypass line 36 comprising a shut-off valve 37 is connected in parallel with water circulating pipes 4, 5, 6.

8 721938 72193

Laitos toimii seuraavalla tavalla: Höyrynerottimen 10 sisältä mää vettä pumputaan pumppua 24 käyttäen lämmönvaihtimien 15, 16, 17 lämpöäluovuttavien pintojen 21, 22, 23 kautta jätelämpökatti-loiden 1, 2, 3 lämpöäabsorboiviin pintoihin. Kattiloissa vesi kuumenee, osan siitä höyrystyessä, johtuen poistokaasuista lämpöäabsorboiviin pintoihin siirtyvästä lämmöstä. Veden ja höyryn seos saapuu höyrynerottimeen 10, jossa höyry vapautuu vedestä. Jätelämpöhöyrykattilalaitokseen johdetun syöttöveden määrää säätää syötönsäädin 26 niiden signaalien mukaan, jotka höyrynerottimessa 10 oleva vedenkorkeudentunnustin 27 tuottaa. Ennen niitä jätelämpökattiloita 1, 2, 3. jotka ovat toiminnassa, vallitsevaa kaasunlämpötilaa tarkkaillaan ohjausyksikköön 29 yhdistettyjen lämpötilantunnustimien 33, 34, 35 avulla. Ohjausyksikön 29 tuottama ohjaussignaali, yksikön verrattua toisiinsa ennen kattiloita 1, 2, 3 vallitsevia kaasunlämpötiloja, johdetaan säätöventtiileihin 18, 19, 20, jotka jakavat syöttövesivirran lämmönvaihtimien 15, 16, 17 kesken, alkaen siitä kattilasta, jota sillä hetkellä kuumentavat alhaisen lämpötilan omaavat kaasut. Kiertoveden lämpötilan tunnustimet 30, 31, 32 on myös yhdistetty keskusohjausyksikköön 29.The plant operates as follows: Inside the steam separator 10, some water is pumped using the pump 24 through the heat transfer surfaces 21, 22, 23 of the heat exchangers 15, 16, 17 to the heat absorbing surfaces of the waste heat boilers 1, 2, 3. In boilers, the water heats up, some of it evaporates, due to the heat transferred from the exhaust gases to the heat-absorbing surfaces. The mixture of water and steam enters the steam separator 10, where the steam is released from the water. The amount of feed water fed to the waste heat boiler plant is regulated by the supply controller 26 according to the signals produced by the water level sensor 27 in the steam separator 10. Prior to the waste heat boilers 1, 2, 3 in operation, the prevailing gas temperature is monitored by means of temperature sensors 33, 34, 35 connected to the control unit 29. The control signal produced by the control unit 29, after the unit has compared the gas temperatures prevailing before the boilers 1, 2, 3, is fed to control valves 18, 19, 20 which distribute the supply water flow between the heat exchangers 15, 16, 17 from the boiler currently heated by low temperature gases. The circulating water temperature sensors 30, 31, 32 are also connected to the central control unit 29.

Tietokoneohjelmana, jota käytetään tehoa kehittävien laitteiden tarkkailuun ja ohjaukseen, on tässä tapauksessa ohjausyksikköön 29 soveltuva logiikkaohjelma.The computer program used for monitoring and controlling the power generating devices is in this case a logic program suitable for the control unit 29.

Eräs piirre edellä esitetyn jätelämpökattilalaitoksen toiminnan suhteen on se, että jäähdyttävää syöttövettä johdetaan sen jäte-lämpökattilan lämmönvaihtimeen, joka toimii kaasunlämpötilan minimiarvolla, kunnes kiertoveden lämpötila tässä kattilassa on sallitussa minimitasossa. Mitään syöttövettä ei päästetä muiden jätelämpökattiloiden lämmönvaihtimiin ennen kuin kierto-veden lämpötila edellisessä kattilassa on saavuttanut sallitun minimitason.One feature of the operation of the above-mentioned waste boiler plant is that the cooling feed water is fed to the heat exchanger of the waste boiler operating at the minimum value of the gas temperature until the circulating water temperature in this boiler is at the minimum permissible level. No feed water is allowed into the heat exchangers of the other waste boilers until the circulating water temperature in the previous boiler has reached the permissible minimum level.

Venttiili 37 on normaalisti suljettuna, ja sen tehtävänä on päästää vettä höyrynerottimeen 10 laitosta käynnistettäessä.Valve 37 is normally closed and serves to allow water to enter the steam separator 10 during plant start-up.

Il 72193Il 72193

Seuraavassa tarkastellaan tapaa, jolla laitos toimii vaihtele-vissa lämpötilaolosuhteissa. Oletetaan ohjausyksikön 29, sen verrattua toisiinsa lämpötilantunnustimien 33, 34, 35 tunnustelemia ennen jätelämpökattiloita 1, 2, 3 vallitsevia kaasun lämpötiloja, ilmaisevan, että lämpötilat kohoavat kattilajärjestyksessä 1-2-3. Tämä merkitsee sitä, että alin lämpötila vallitsee ennen kattilaa 1 ja korkein ennen kattilaa 3. Laitoksen kuormitusta vastaavasti syöttövettä päästetään höyrynerottimeen 10 syötönsäätimen 26 avulla. Tässä tapauksessa on säätöventtiilin 18 läpi kulkevan syöttöveden määrän pidettävä tunnustimella 30 mitattu kierrätysveden lämpötila sallitussa minimiarvossaan alhaisessa lämpötilassa esiintyvän korroosion vuoksi ja säätö-venttiilin 19 läpi kulkevan vesimäärän on täydennettävä vesi höyrynerottimessa 10. Tämä aikaansaa sen, että tunnustimen 31 tarkkailema lämpötila tulee olemaan sen minimiarvon yläpuolella, joka olisi ylläpidettävä alhaisessa lämpötilassa esiintyvän korroosion estämiseksi. Venttiili 20 suljetaan, ja tunnustimen 32 tarkkailema lämpötila lähestyy kiehumapistettä, koska mitään vesijäähdytystä ei tapahdu syöttövettä käyttävässä lämmönvaihti-messa 17. Niinpä samalla kun kiertovesi kattiloissa 1 ja 2 kuumenee kiehumapisteeseen saakka, osan siitä höyrystyessä kattilassa 3 tapahtuva prosessi on pääasiallisesti höyrystymistä.The following is a discussion of how the plant operates under varying temperature conditions. Assume that the control unit 29, after comparing the gas temperatures prevailing by the temperature sensors 33, 34, 35 before the waste heat boilers 1, 2, 3, indicates that the temperatures increase in the boiler order 1-2-3. This means that the lowest temperature prevails before boiler 1 and the highest before boiler 3. Corresponding to the plant load, the feed water is introduced into the steam separator 10 by means of the feed regulator 26. In this case, the amount of feed water passing through the control valve 18 must keep the recirculated water temperature measured by the sensor 30 at its minimum allowable temperature due to low temperature corrosion and the amount of water passing through the control valve 19 must replenish the water in the steam separator 10. This will cause the temperature , which should be maintained to prevent low temperature corrosion. The valve 20 is closed and the temperature monitored by the sensor 32 approaches the boiling point, since no water cooling takes place in the heat exchanger 17 using the feed water.

Jos ennen kattilaa 1 vallitseva lämpötila kohoaa muuttuneiden käyttöolosuhteiden johdosta ylittäen ennen kattilaa 3 vallitsevan lämpötilan, kattiloiden lämpötilankohoamisjärjestys tulisi olemaan 2-3-1 eikä 1-2-3. Ohjausyksikön 29 tuottaman signaalin käynnistämä venttiili 19 avautuu päästäen syöttöveden virtaamaan lämmönvaihtimeen 16 ja siitä höyrynerottimeen lo määrässä, joka tarvitaan ylläpitämään tunnustimen 31 tarkkailema lämpötila (ts. ennen kattilaa 2 vallitseva) minimiarvossaan, mikä on sallittavissa alhaisessa lämpötilassa esiintyvän korroosion kannalta. Heti tämän arvon saavuttamisen jälkeen säätöventtii-li 20 avataan. Jos vedenpinta höyrynerottimessa 10 on tällä hetkellä sopivassa korkeudessa ja tunnustimen 32 tarkkailema T: 10 721 93 vedenlämpötila sallittavan minimiarvon yläpuolella, mitään syöttövettä ei tarvitse päästää säätöventtiilin 18 kautta. Päinvastaisessa tapauksessa syöttövettä päästetään lämmönvaihtimeen 15 säätöventtiilin 18 kautta heti kun turmustimen 32 tarkkailema vedenlämpötila on saavuttanut minimiarvonsa. Myös tunnustamien 31 ja 32 tarkkailemat vedenlämpötilat pidetään tässä minimiarvossa.If the temperature before boiler 1 rises due to changed operating conditions, exceeding the temperature before boiler 3, the order of temperature rise of the boilers should be 2-3-1 and not 1-2-3. The valve 19 triggered by the signal produced by the control unit 29 opens, allowing the feed water to flow to the heat exchanger 16 and from it to the steam separator lo in an amount necessary to maintain the temperature monitored by the sensor 31 (i.e. before boiler 2) at its minimum value for low temperature corrosion. Immediately after reaching this value, the control valve 20 is opened. If the water level in the steam separator 10 is currently at a suitable height and the water temperature T: 10 721 93 monitored by the sensor 32 is above the minimum permissible value, no supply water needs to be discharged through the control valve 18. Otherwise, the feed water is fed to the heat exchanger 15 via the control valve 18 as soon as the water temperature monitored by the turmer 32 has reached its minimum value. The water temperatures monitored by the recognized 31 and 32 are also kept at this minimum value.

Edellä esitetty tapa yhdistää toisiinsa jätelämpöhöyrykattila-laitoksen eri osat saattaa laitoksen soveltuvaksi selostettuun höyryntuoton säätömenetelmään. Se seikka, että jätelämpökatti-loihin syötetty kiertovesi on kaikissa käyttöolosuhteissa lämpötilassa, joka selostetun menetelmän mukaan ei ole koskaan alhaisissa lämpötiloissa esiintyvän korroosion kannalta sallittavan minimiarvon alapuolella, varmistaa koko jätelämpökattila-laitoksen luotettavan toiminnan. Lisäksi se seikka, että korkeimman lämpötilan omaavien kaasujen tuomaa lämpöä käytetään pääasiassa höyrynkehitykseen, kun taas alhaisen lämpötilan omaavien kaasujen lämpöä käytetään pääasiassa veden kuumentamiseen kiehu-mapisteeseen, varmistaa jätelämpökattilalaitoksen höyryntuoton lisääntymisen olosuhteissa, jotka eroavat niistä olosuhteista, joita varten laitos on suunniteltu, mm. kattiloihin saapuvan lämmön ajoittaisten vaihtelujen esiintyessä.The above method of interconnecting the different parts of a waste heat boiler plant makes the plant suitable for the described steam production control method. The fact that the circulating water fed to the waste boilers is at all temperatures under the operating conditions which, according to the method described, are never below the minimum permissible value for corrosion at low temperatures ensures the reliable operation of the entire waste heat boiler plant. In addition, the fact that the heat from the highest temperature gases is mainly used for steam generation, while the heat from the low temperature gases is mainly used to heat the water to boiling point, ensures an increase in steam production in the waste boiler plant under conditions different from those for which the plant is designed, e.g. in the event of intermittent variations in the heat entering the boilers.

Se jätelämpöhöyrykattilalaitoksen höyryntuoton lisäys, joka on saavutettavissa käyttämällä lämmöntulon optimijakoa kattiloiden kesken vallitsevissa käyttöolosuhteissa, on 3-5 %. Kattiloiden kunnostusten välinen aika pitenee 15-20 %.The increase in steam output of a waste heat steam boiler plant that can be achieved by using the optimal distribution of heat input between the boilers under the prevailing operating conditions is 3-5%. The time between boiler renovations will be extended by 15-20%.

Claims (2)

1. Förfarande för regiering av änggenereringskapaciteten hos en avgasängpanneanläggning, som innefattar minst tvä avgasäng-pannor med tvängscirkulation, genom mätning av temperaturen hos cirkulationsvatten vid varje avgasängpannas (1, 2, 3) inlopp och konstanthällning av denna temperatur vid ett värde, som icke är lägre än den minimala tillätna temperaturen, kännetecknat av att man dels mäter gastemperatu-ren framför de i funktion varande avgasängpannorna (1, 2, 3), dels jämför de erhällna gastemperaturvärdena med varandra och dels successivt kyler cirkulationsvattnet i avgasängpannorna (1, 2, 3) medelst matningsvatten med början, varje gäng, frän avgasängpannan med minsta gastemperatur, varvid cirkulationsvattnet i varje efterföljande avgasängpanna enbart kyles medelst matningsvatten, om det vatten, som skall inmatas i den före-gäende avgasängpannan, kylts tili den minimala tillätna temperaturen .A method for controlling the meadow generation capacity of an exhaust gas boiler system, comprising at least two forced circulation exhaust gas boilers, by measuring the temperature of circulating water at each exhaust gas boiler (1, 2, 3) inlet and constant pouring this temperature at a value which is not lower than the minimum permissible temperature, characterized by measuring the gas temperature above the exhaust gas boilers in operation (1, 2, 3) and comparing the obtained gas temperature values with each other and gradually cooling the circulation water in the exhaust gas boilers (1, 2, 3). ) by means of feed water initially, each thread, from the exhaust gas boiler with the minimum gas temperature, the circulating water of each subsequent exhaust steam boiler being cooled only by feed water, if the water to be fed into the previous exhaust steam boiler is cooled to the minimum permissible temperature. 2. Avgasängpanneanläggning för genomförande av förfarandet enligt patentkravet 1, vilken innefattar dels minst tvä av-gasängpannor (1, 2) med tvängscirkulation, vilkas uppvärmnings-ytor medelst tillförsel- och avloppscirkulationsrörledningar (4, 5 respektive 7, 8) är förenade tili slutna kretslopp med en ängsavskiljare (10), dels en med ängavskiljaren (10) förbun-den, med en matningsregulator (26) försedd rörledning (11) för matningsvatten och dels organ för mätning av gas- och cirku-lationsvattentemperaturen vid avgasängpannornas (1, 2) inlopp, kännetecknad av att den är försedd med värmeväxlare (15, 16, 17), regleringsventiler (18, 19, 20), som är avsedda för fördelning av matningsvatten emellan värmeväxlarna (15, 16 respektive 17), och en centralstyranordning (29), som är av-sedd att jämföra gastemperaturvärdena med varandra och forma signaler för styrning av regleringsventilerna (18, 19, 20), varvid varje värmeväxlares (15, 16, 17) kanalsystem (12, 13 respektive 14), som skall uppvärmas, är anordnat mellan rör-ledningen (11) för matningsvatten och ängavskiljaren (10), medan varje värmeväxlares (15, 16, 17) uppvärmningskanalsystem (21, 22 respektive 23) är anordnat mellan en cirkulationspump II2. Exhaust gas boiler system for carrying out the method according to claim 1, which comprises at least two forced gas exhaust gas boilers (1, 2), whose heating surfaces by supply and drain circulation pipelines (4, 5 and 7, 8) are connected to closed circuits. with a meadow separator (10), and one connected with the meadow separator (10), with a supply regulator (26) provided with piping (11) for feed water and partly means for measuring the gas and circulation water temperature at the exhaust bed boilers (1, 2). inlet, characterized in that it is provided with heat exchangers (15, 16, 17), control valves (18, 19, 20) intended for distribution of feed water between the heat exchangers (15, 16 and 17, respectively), and a central control device (29) , which are intended to compare the gas temperature values with each other and to form signals for controlling the control valves (18, 19, 20), each duct system (12, 13 and 14) of each heat exchanger ( is provided between the feed water pipe (11) and the mud separator (10), while the heating duct system (21, 22 and 23, respectively) of each heat exchanger (15, 16, 17) is arranged between a circulation pump II
FI840578A 1984-02-14 1984-02-14 A method for controlling the steam generation capacity of an exhaust steam plant and for carrying out this process, the steam steam plant. FI72193C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI840578A FI72193C (en) 1984-02-14 1984-02-14 A method for controlling the steam generation capacity of an exhaust steam plant and for carrying out this process, the steam steam plant.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI840578 1984-02-14
FI840578A FI72193C (en) 1984-02-14 1984-02-14 A method for controlling the steam generation capacity of an exhaust steam plant and for carrying out this process, the steam steam plant.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI840578A0 FI840578A0 (en) 1984-02-14
FI840578A FI840578A (en) 1985-08-15
FI72193B true FI72193B (en) 1986-12-31
FI72193C FI72193C (en) 1987-04-13

Family

ID=8518543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI840578A FI72193C (en) 1984-02-14 1984-02-14 A method for controlling the steam generation capacity of an exhaust steam plant and for carrying out this process, the steam steam plant.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI72193C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI840578A0 (en) 1984-02-14
FI72193C (en) 1987-04-13
FI840578A (en) 1985-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467250C2 (en) Operating method of combined-cycle turbine plant, and combined-cycle turbine plant designed for that purpose
JPH01107003A (en) Method of operating once-through type boiler
US4573524A (en) Heat exchanger
CN105073656A (en) Energy efficient system and process for treating sludge
US20110023487A1 (en) Method for controlling a steam generator and control circuit for a steam generator
JPH06229209A (en) Gas-steam turbine composite equipment and operating method thereof
US4745757A (en) Combined heat recovery and make-up water heating system
CN101298933B (en) Method and system for gas humidification control
GB2099558A (en) Heat recovery steam generator
EP0455660B1 (en) System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers
FI72193B (en) FOERFARANDE FOER REGLERING AV AONGGENERERINGSKAPACITETEN HOS EN AVGASAONGPANNEANLAEGGNING SAMT FOER GENOMFOERANDE AV DETTAFOERFARANDE AVSEDD AVGASAONGPANNEANLAEGGNING
US4920751A (en) System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers
CN110056849B (en) Water supply method for waste heat recovery boiler and waste heat recovery boiler
EP2993398B1 (en) Flue-gas treatment apparatus and its method of operation
US3061276A (en) River water temperature control system
US4325328A (en) Vapor generator having a pair of combustion chambers
US4890581A (en) Method and plant for purifying the exhaust air from a tenterframe or a singer
CN103026136B (en) Method for operating a steam generator
RU2099542C1 (en) Steam power plant and method of control of same
CN105318343A (en) Flue-gas treatment apparatus and operating method thereof
JPS61108814A (en) Gas-steam turbine composite facility
CN107110488B (en) Feed water preheating system bypass
US3467067A (en) Recirculating type once-through steam generator
CN206897100U (en) A kind of vapor recovery system of desulfurization fume
KR100446991B1 (en) The Back-Pressure Control Equipment of Steam Turbine in the Combined Heat Power Plant of District heating

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: AXELROD, SEMEN BORISOVICH

Owner name: SMOLNIK, ALEXEI JURIEVICH

Owner name: TRAININA, NATALYA JURIEVNA