FI93055C - Hukkalämpö-höyrykattila - Google Patents

Description

HUKKALÄMPÖ-HÖYRYKATTILA - SPILLVÄRME-ÄNGGENERATOR 93055

Keksinnön kohteena on hukkalämpö-höyrykattila, jota käytetään kaasuturbiinin jälkeen, ja johon kuuluu ainakin yksi 5 sylinteri, joka on yhdistetty kiertojärjestelmään, joka koostuu ainakin yhdestä laskuputkesta, ainakin yhdestä höyrystinlämpöpinnasta ja ainakin yhdestä nousuputkesta, jolloin laskuputket on johdettu alaspäin sellaiseen tasoon asti, joka sijaitsee syvemmällä kuin höyrystinlämpöpinnan 10 sisäänvirtauskokooja, niin että vesi virtaa alhaalta ylöspäin, ennen kuin se virtaa kokoojaan, joka höyrystinläm-pöpinta on järjestetty vaakasuoraan, ja joka kierto on luonnonkierto.

15 Eräs tämänkaltainen höyrykattila on esitetty US-patentissa No. 2.031.423. Sen epäkohtana ovat kuitenkin puuttuvat laitteet vedenkierron jouduttamiseksi.

Tavallisesti hukkalämpö-höyrykattiloita on kahta rakenne-20 tyyppiä, joko luonnonkierrolla tai pakkokierrolla. Luonnonkierrossa ovat höyrystinkimput sijoitetut vaakasuoraan savukaasukanavaan pystysuorana rakenteena ja laskuputkien ja nousuputkien kautta yhdistetyt höyry lieriöön. Tällöin voivat tulistimen ja vesietulämmittimen tai erilaisten muiden 25 lämpöpintojen, mikäli on olemassa, lämpöpintaputket olla vaakasuoraa ja/tai pystysuoraa rakennetta.

Pakkokierrossa ovat tulistimen, höyrystimen ja vesietulämmittimen tai muiden lämpöpintojen, mikäli niitä on olemassa, 30 lämpöpintaputket sijoitettu pystysuoraan savukaasukanavaan vaakasuorana rakenteena. Höyrystyslämpöpinnat on laskuputkien, kierrätyspumppujen ja nousuputkien kautta yhdistetty ainakin yhteen höyrylieriöön. Kierrätyspumput, jotka varmistavat vedenkierron höyrystimessä, ovat kustannus- ja 35 työmäärällään mukana laitoksen kustannuksissa ja muodostavat sen lisäksi yhden häiriötekijän.

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada hukkalämpö-höyrykattila, joka on kytketty kaasuturbiinin jälkeen ja jolla on 2 93055 se etu, että vedenkierto on varmistettu kierrätyspumppuja käyttämättä.

Tämä tehtävä on ratkaistu hukkalämpö-höyrykattilalla, jolle 5 on tunnusomaista se, että käynnistysavuksi on järjestetty ainakin yksi injektori, joka ainoastaan käynnistysvaiheessa syöttää vesiosavirtauksen halutussa virtaussuunnassa lasku-putki järjestelmään ja/tai nousuputkijärjestelmään.

10 Keksinnön ansiosta ei tarvita kierrätyspumppuja, jotka kustannusten lisäksi monimutkaistavat rakennetta ja nostavat laitoksen häiriöalttiutta.

Keksintö voidaan toteuttaa myös siten, että käynnistysavuksi 15 on järjestetty laite höyryn, höyry-vesi-seoksen, kaasujen, kuten typen, tai sen tapaisten syöttämiseksi nousuputkijärjestelmään.

Lopuksi keksintö voidaan toteuttaa siten, että käynnis-20 tysavuksi on järjestetty höyrystinlämpöpinnan kunkin sisään-ja ulosvirtauskokoojan väliin suljettava liitosjohto.

Keksinnön muita yksityiskohtia selostetaan lähemmin piirustuksen avulla, jossa on kaaviollisesti esitetty keksinnön 25 mukaisen hukkalämpö-höyrykattilan eräs toteutusesimerkki.

Esillä oleva hukkalämpö-höyrykattila on pystysuoraa rakennetta, jossa on yksi höyrystyslämpöpinta 1, yksi lieriö 2, laskuputkijärjestelmä 3, nousuputkijärjestelmä 4, sekä 30 syöttöputki 5 syöttöpumppuineen 6. Lieriö 2 on vesipuolelta yhdistetty laskuputkijärjestelmään 3, joka päättyy alatyön-nön 29 kautta sisäänmenokokoojatukkiin 7, johon on yhdistetty höyrystyslämpöpinnan 1 putkijärjestelmä. Käsite "alatyön-tö" on käsitettävä niin, että laskuputket 3 on viety alas-35 päin tasolle, joka on alempana kuin höyrystyslämpöpinnan 1 sisäänmenokokoojatukki, niin että vesi virtaa alhaalta ylöspäin ennenkuin se menee sisään kokoojatukkiin. "Alatyön-tö" voidaan siten käsittää eräänlaiseksi vesilukoksi. Höy- il 3 93055 rystyslämpöpinta I on ulosmenopuolella liitetty ulosmenoko-koojatukkiin 8, johon nousuputkijärjestelmä 4 päättyy, joka on yhdistetty lieriön 2 höyrytilaan ylätyönnön 9 kautta, tai suoraan putkijärjestelmän 10 kautta lieriön 2 vesitilaan 11.

5 Käsite "ylätyöntö" on käsitettävä niin, että höyryvesiseos viedään lieriöön 2 sen vedenpinnan yläpuolelta.

Syöttöpumppu 6 syöttää vettä syöttövesisäiliöstä tai vastaavasta syöttöputken 5 kautta vesitilaan 11 jälkisyöttöä 10 varten.

Vedenkierron kiihdyttämiseksi käynnistysvaiheessa voidaan käynnistysapuna käyttää erilaisia järjestelmiä: 15 Ensimmäisen vaihtoehdon mukaan on laskuputkijärjestelmään 3 sijoitettu injektori 12, joka on sulkulaitteen 14, esim. venttiilin, hanan tai vastaavan, ja putkijohdon 13 kautta yhdistetty syöttöputkeen 5. Syöttämällä syöttöputkesta 5 osavirtaus laskuputkijärjestelmään 3 sen virtaussuunnassa 20 varmistetaan dynaaminen lisäys vedenkierrolle käynnistysvaiheessa.

Toisessa vaihtoehdossa on pumppu 16 sivuvirtausputkessa 15, joka yhdistää laskuputkijärjestelmän 3 injektoriin 17 nousu-25 putkijärjestelmässä 4. Tämä pumppu 16 syöttää kattilavettä : nousuputkijär jestelmään 4 sen virtaussuunnassa, jonka kautta vedenkiertoa saadaan käynnistysvaiheessa dynaamisesti kiihdytetyksi ja kun kiertotilanne on vakiintunut, voidaan pumppu 16 pysäyttämällä kiihdytys jälleen saada kytketyksi 30 pois.

* Keksinnön puitteissa on myös mahdollista liittää putki 15 putkeen 5, jossa tapauksessa syöttövettä viedään sisään ja pumppu voidaan poistaa. Luonnollisesti vettä voidaan ottaa 35 myös jokaisesta muusta järjestelmästä.

Kolmannen vaihtoehdon mukaan voidaan nousuputkijär jestelmään 4 puhaltaa putkesta 18, jossa on sulkulaite 19, esim. vent- 4 93055 tiili, hana tai vastaava, höyryä, typpeä tai muuta kaasua. Tällä toimenpiteellä vahvistuu lämpösifonivaikutus ja kierron kiihdytys käynnistysvaiheessa varmistuu.

5 Neljännessä vaihtoehdossa sulkulaitteella 21 esim. venttiili, hana tai vastaava, suljettava putki 22, joka yhdistää höyrystyslämpöpinnan sisääntulokokoojatukin 7 ulosmenokokoo-jatukkiin 8. Tällaisen suljettavan yhdysputken 22 rakentaminen höyrystyslämpöpinnan 1 ainakin yhden sisään- ja yhden 10 ulosmenokokoojatukin 7 ja 8 väliin varmistaa, että ensimmäisten höyrykuplien muodostuessa tämä kiihdyttää veden kiertoa käynnistysvaiheessa johtamalla ne suoraan pois nousuputkijärjestelmään 4.

15 Höyrystyslämpöpintojen 1 ja lasku- ja nousuputkijärjestelmi-en 3 tai 4 sopivalla mitoituksella voidaan vedenkierron lämpösifonivaikutusta edullisesti parantaa.

Lisäksi on edullista käyttää höyrystyslämpöpintana 1 ripa-20 putkia, kuten piirroksessa on esitetty.

Alatyönnöllä 29 ja mieluummin myös ylätyönnöllä 9 ja/tai yhdistämällä nousuputkijärjestelmä 4 suoraan lieriön 2 vesitilaan 11 voidaan hukkalämpö-höyrykattila pysyttää 25 tunnetussa toteutusmuodossaan ja luopua kierrätyspumppujen käytöstä vedenkierrossa.

Käytettäessä hukkalämpö-höyrykattilaa kaasuturbiinin jälkeen sijoitetaan höyrystyslämpötila 1, kuten on esitetty, vaa-30 kasuorana rakenteena jätekaasukanavaan 23, johon yhden tai useamman kaasuturbiinin jätekaasut virtaavat nuolen A suunnassa, jolloin höyrystyslämpöpinnan 1 ylä- ja/tai alapuolella voi olla samoin vaakasuorana rakenteena tulistinpinta 24, joka sisäänmenopuolella on sisäänmenokokoojatukin 30 ja 35 putken 25 kautta yhteydessä lieriön 2 höyrytilan 26 kanssa ja ulosmenokokoojatukin 31 kautta ja sulkulaitteella 28 varustetulla putkella 27 johtaa turbiiniin.

il

Claims (3)

5 93055

1. Hukkalämpö-höyrykattila, jota käytetään kaasuturbiinin 5 jälkeen, ja johon kuuluu ainakin yksi sylinteri (2), joka on yhdistetty kiertojärjestelmään, joka koostuu ainakin yhdestä laskuputkesta (3), ainakin yhdestä höyrystinlämpöpinnasta (1) ja ainakin yhdestä nousuputkesta (4), jolloin laskuputket (3) on johdettu alaspäin sellaiseen tasoon asti, joka sijaitsee 10 syvemmällä kuin höyrystinlämpöpinnan (1) sisäänvirtauskokooja (7), niin että vesi virtaa alhaalta ylöspäin, ennen kuin se virtaa kokoojaan (7), joka höyrystinlämpöpinta (1) on järjestetty vaakasuoraan, ja joka kierto on luonnonkierto, tunnettu siitä, että käynnistysavuksi on järjestetty 15 ainakin yksi injektori (12, 17), joka ainoastaan käynnistysvaiheessa syöttää vesiosavirtauksen halutussa virtaussuun-nassa laskuputkijärjestelmään (3) ja/tai nousuputkijärjestelmään (4).

2. Hukka lämpö-höyrykattila, jota käytetään kaasuturbiinin jälkeen, ja johon kuuluu ainakin yksi sylinteri (2), joka on yhdistetty kiertojärjestelmään, joka koostuu ainakin yhdestä laskuputkesta (3), ainakin yhdestä höyrystinlämpöpinnasta (1) ja ainakin yhdestä nousuputkesta (4), jolloin laskuputket (3) 25 on johdettu alaspäin sellaiseen tasoon asti, joka sijaitsee syvemmällä kuin höyrystinlämpöpinnan (l) sisäänvirtauskokooja (7), niin että vesi virtaa alhaalta ylöspäin, ennen kuin se virtaa kokoojaan (7), joka höyrystinlämpöpinta (l) on järjestetty vaakasuoraan, ja joka kierto on luonnonkierto, 30 tunnettu siitä, että käynnistysavuksi on järjestetty laite höyryn, höyry-vesi-seoksen, kaasujen, kuten typen, tai sen tapaisten syöttämiseksi nousuputkijärjestelmään (4).

3. Hukkalämpö-höyrykattila, jota käytetään kaasuturbiinin 35 jälkeen, ja johon kuuluu ainakin yksi sylinteri (2), joka on yhdistetty kiertojärjestelmään, joka koostuu ainakin yhdestä laskuputkesta (3), ainakin yhdestä höyrystinlämpöpinnasta (1) ja ainakin yhdestä nousuputkesta (4), jolloin laskuputket (3) 6 93055 on johdettu alaspäin sellaiseen tasoon asti, joka sijaitsee syvemmällä kuin höyrystinlämpöpinnan (1) sisäänvirtauskokooja (7), niin että vesi virtaa alhaalta ylöspäin, ennen kuin se virtaa kokoojaan (7), joka höyrystinlämpöpinta (1) on järjes-5 tetty vaakasuoraan, ja joka kierto on luonnonkierto, tunnettu siitä, että käynnistysavuksi on järjestetty höyrystinlämpöpinnan (1) kunkin sisään- ja ulosvirtauskokoo-jan (7 ja 8) väliin suljettava liitosjohto (22). • i li 7 93055