KR20040029105A - 증기 발생기 및 거의 수평인 가열 가스 방향으로횡단가능한 가열 가스 채널을 포함하는 증기 발생기 시동방법 - Google Patents

증기 발생기 및 거의 수평인 가열 가스 방향으로횡단가능한 가열 가스 채널을 포함하는 증기 발생기 시동방법 Download PDF

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KR20040029105A KR10-2004-7002993A KR20047002993A KR20040029105A KR 20040029105 A KR20040029105 A KR 20040029105A KR 20047002993 A KR20047002993 A KR 20047002993A KR 20040029105 A KR20040029105 A KR 20040029105A
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Abstract

본 발명은 가열 가스 채널(6)을 구비하고 있는 증기 발생기(1)에 관한 것으로, 이는 적어도 하나의 연속 가열면(8)이 위치하고, 거의 수평 가열 가스 방향으로 형성되며, 유동 매질(W, D)의 경로를 이루도록 평행하게 연결된, 거의 수직인 다수개의 증발기 튜브로 형성된다. 본 발명의 목적은 증기 발생기의 시동 방법을 제공하는 것으로, 이는 특별하게 단순한 구조로 이루어진 증기 발생기에서 높은 정도의 작동 안정성을 보장한다. 본 발명에 따르면, 이를 달성하기 위하여, 가열 가스에 의해 가열 가스 채널(6)의 유입이 있기 전에, 적어도 여러개의 증발기 튜브(14)가 미증발된 유동 매질(W)로 사전 설정된 요구 레벨까지 부분적으로 충전된다.

Description

증기 발생기 및 거의 수평인 가열 가스 방향으로 횡단가능한 가열 가스 채널을 포함하는 증기 발생기 시동 방법 {METHOD FOR STARTING A STEAM GENERATOR COMPRISING A HEATING GAS CHANNEL THAT CAN BE TRAVERSED IN AN APPROXIMATELY HORIZONTAL HEATING GAS DIRECTION AND A STEAM GENERATOR}
본 발명은 거의 수평인 가열 가스 방향으로 횡단가능한 가열 가스 채널을 구비한 증기 발생기 시동 방법에 관한 것으로, 상기 가열 가스 채널은 적어도 하나의 연속 가열면을 구비하고, 상기 가열면은 유동 매질의 경로를 이루도록 평행하게 연결된 거의 수직인 다수개의 증발기 튜브로 형성된다. 본 발명은 또한 상기와 같은 종류의 증기 발생기에 관한 것이다.
가스 및 증기 터빈 시스템에서는, 가스 터빈으로부터 온 팽창된 작동 매질 또는 가열 가스에 내재한 열이 증기 터빈용 증기를 생성하도록 사용된다. 상기 가스 터빈의 하류에 위치한 폐열 증기 발생기에서 열전달이 발생하는데, 상기 증기 발생기에는 일반적으로 물의 예열, 증기 발생 및 증기 과열을 위하여 다수개의 가열면이 배열된다. 상기 가열면은 증기 터빈의 물-증기 순환계에 연결된다. 물-증기 순환계는 일반적으로 다수개의, 예를 들어, 세개의 압력 스테이지를 포함하는데, 각각은 증발기 가열면을 구비하고 있다.
가스 터빈의 가열 가스 단부의 하류에 연결된 증기 발생기에 대하여 여러가지의 대안적인 설계들이 폐열 증기 발생기 즉, 관류 증기 발생기(once-throughstream generator) 또는 순환 증기 발생기(circulating steam generator)로서 고려될 수 있다. 관류 증기 발생기가 증발기 튜브로서 제공되는 증기 발생기 튜브를 가열함으로써 단일 경로에서 증기 발생기 튜브 내의 유동 매질이 증발된다. 이와 반대로, 자연 또는 강제 순환 증기 발생기에서, 순환 용수는 증발기 튜브를 통한 경로동안 부분적으로만 증발된다. 미증발된 물은 생성된 증기가 제거된 후에 추가 증발을 위하여 동일한 증발기 튜브로 재공급된다.
자연 또는 강제 순환 증기 발생기와 달리 관류 증기 발생기는 압력 한계에 대한 제한을 받지 않으므로 액체와 유사하고 증기와 유사한 매질 사이 밀도와 약간 다른 물의 임계 압력(PKri≒221bar)보다 훨씬 높은 생 증기 압력이 가능하다. 높은 생 증기 압력은 높은 열효율을 가능하게 하고, 따라서 화석 연료를 사용하는 발전소에서 CO2가 조금만 발생하게 된다. 또한, 관류 증기 발생기는 순환 증기 발생기보다 단순한 구조로 이루어지기 때문에 매우 적은 비용으로 제조가 가능하다. 따라서 가스 및 증기 시스템의 폐열 증기 발생기로서 관류 원리에 따라 설계된 증기 발생기를 사용함으로써 전체적으로 높은 효율을 달성하면서도 단순한 구조로 이루어진 가스 및 증기 터빈 시스템을 만들 수 있다.
제조 및 유지 작업에 소요되는 비용에 있어서의 특별한 장점은, 가열 매질 또는 가열 가스, 보다 상세하게는 가스 터빈으로부터 온 폐열 가스가 거의 수평한 유동 방향으로 증기 발생기를 관통하는 수평 형태의 폐열 증기 발생기에 의해서 제공된다. 이러한 종류의 수평 증기 발생기가 EP 0 944 801 B1에 공지되어 있다.관류 증기 발생기와 같은 설계에 의거하여, 작동시에 연속 가열면을 형성하는 증발기 튜브로부터 하류의 과열기로 들어가는 물의 과유동이 방지되어야 한다. 그러나, 이는 문제를 유발할 수 있는데, 특히 증기 발생기가 시동될 때 그러하다. 즉 증기 발생기가 시동하는 때, 소위 물의 방류(water discharge)가 발생할 수 있다. 이는 증발기 튜브의 가열에 기인하여 최초로 증발기 튜브내에서 유동 매질이 증발하는 경우에 발생하는데, 이는, 예를 들어, 특정 증발기 튜브의 중간에서 발생한다. 이는 특정 증발기 튜브로부터 배출되어야 하는 (또한 물 플러그로 알려진) 하류의 일정량의 물을 유발한다. 증발기 튜브로부터 미증발된 유동 매질이 튜브의 하류에 연결된 과열기에 확실하게 도달하지 않도록 하기 위하여, 보통 수직 설계된 관류 증기 발생기와 같은, 공지된 증기 발생기에서는 연속 가열면을 형성하는 증발기 튜브와 과열기 사이에 물-증기 분리기(water-steam separator) 또는 촉진기(precipitator)가 연결된다. 남은 물은 이로부터 배출되고, 순환 펌프에 의해서 증발기로 복귀하거나 또는 배출된다. 그러나, 이러한 종류의 물-증기 분리기는 설계 및 유지의 측면에서 비싸다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기에서 언급한 타입의 증기 발생기를 시동하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 이를 통하여 또한 특별히 단순한 구조로 이루어지면서도 높은 작동 안전성이 보장된다. 추가적으로, 본 발명의 목적은 상기 방법을 수행하기에 적합한 증기 발생기를 제공하는 것이다.
상기 방법과 관련하여, 본 발명의 목적은 가열 가스가 가열 가스 채널에 공급되기 전에 연속 가열면을 형성하는 적어도 여러개의 증발기 튜브가 미리 정해질수 있는 요구 레벨까지 미증발된 유동 매질로 부분적으로 충전되는 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은 높은 작동 안정성을 유지하기 위하여 증기 발생기가 시동할 때, 증발기 튜브의 하위에 연결된 과열기 안으로 미증발된 유동 매질의 유입이 안전하게 방지되어야 한다는 생각에 기초한다. 그러나, 특별히 단순한 구조를 이루기 위해서는 관류 증기 발생기가 수직으로 제공되는 물-증기 분리 장치가 없어야 한다. 이를 위하여, 연속 가열면을 형성하는 증발기 튜브의 출구 일단에 연결된 출구 커넥터가 직접 과열기의 입구 분배기로 연결되는 수평 구조의 증기 발생기를 구비함으로써, 시동 전에, 미증발된 유동 매질이 증발기 튜브에 부분적으로만 충전되도록 하여야 한다. 가열 가스가 가열 가스 채널에 유입하기 전 초기 충전량 및 그에 따른 요구 레벨을 특정함으로써, 한편으로는 초기 증기 형성에 기인한 물 배출이 방지되고, 다른 한편으로는 시동동안 증발기 튜브의 부적당한 냉각이 방지될 수 있다.
요구 레벨이 적합하게 선택됨으로써, 시동 작동의 시작시 증발기 튜브에 유동 매질을 공급하는 과정을 생략할 수 있다. 따라서, 시동 과정 동안, 즉, 가열 가스 채널에 가열 가스가 유입되기 시작한 후에, 증발기 튜브에 이미 존재하는 유동 매질의 증발이 먼저 일어난다. 이러한 과정에서 증발이 시작되는 특정 위치 하류의 특정 증발기 튜브 내부에서 미증발된 유동 매질은 증기 버블을 형성함으로써 이전에 충전되지 않은 특정 증발기 튜브 지역으로 이동한다. 그곳에서, 이러한 미증발된 유동 매질은 증발되거나, 또는 만일 증발기 튜브 안에서 충분하게 낮은 질량 유량 밀도가 유지된다면, 다시 특정 증발기 튜브의 하위 공간으로 강하한다. 따라서 적합한 요구 레벨을 선택함으로써, 초기에는 유동 매질로 충전되지 않고 유동 매질로서 하위 컬럼을 위한 보충 공간으로 제공되는 특정 증발기 튜브의 상위 지역에 위치한 특정 증발기 튜브의 부분 영역은, 증발 시동단계에서도, 특정 증발기 튜브로부터 미증발된 유동 매질이 넘치는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 크게 설계될 수 있다.
가열 가스가 가열 가열 채널에 유입하기 전 특정 증발기 튜브의 부분 충전 동안, 특정 증발기 튜브의 실제 레벨은 사전 설정가능한 요구 레벨과 일치하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 실제적인 만(full) 레벨은 특정 증발기 튜브의 하위 튜브 입구와 상위 튜브 출구 사이의 압력 차이를 측정함으로써 결정되는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 따라 정해진 값은 미증발된 유동 매질이 특정 증발기 튜브에 공급되도록 하기 위한 기초로서 적합하게 사용될 수 있다.
증기 발생기의 작동 상태 및 그 이전 과정에 의존하여, 시동 상태 동안 증기 발생기를 가열하는 차등 시간 특성(different time characteristics)이 제공될 수 있다. 시동 상의 패턴이 변하는 경우에도 증발기 튜브로부터 미증발된 유동 매질의 과유동을 확실하게 방지하고 각각의 경우 모든 증발기 튜브의 적합한 냉각을 보장하는 경계 조건이 특별히 신뢰할 수 있을만큼 유지되도록 하기 위하여, 증발기 튜브의 초기 충전을 위한 요구 레벨은 시동시 설계된 가열 특성에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다. 시동시 가열 특성은 보일러의 구조를 위한 특성값 및 가열 가스에 의한 열공급 시간 특성 또는 이들 중 어느 하나를 적합하게 사용하여 결정된다. 이를 위해, 이러한 종류의 다수개의 파라미터 조합에 합치된 시동시 가열 특성이 증기 발생기에 할당된 데이터 베이스에 저장될 수 있고, 그를 통해 현행 가스 사이클에 앞서는 가열 사이클을 특별히 고려하는 것이 가능하다.
시동 과정의 시작 상에 있어서, 즉, 가열 가스 채널에 가열 가스가 유입되기 시작한 후 즉시 일정시간동안, 유동 매질 또는 공급 용수가 증발기 튜브에 추가적으로 유입하지 않고도 증기 발생기가 작동된다. 그러나, 증발기 튜브 안에 증기의 형성이 시작된 후에 증발기 튜브로 공급 용수 또는 미증발된 유동 매질이 공급되는 것이 바람직한데, 이는 증기 형성이 발생한 후 각각의 경우에 있어서, 특정 증발기 튜브의 적합한 냉각이 확실하도록 하기 위함이다. 이 경우 증기 형성의 시작은 물-증기 순환계에서의 압력 상승에 의해서 검출되는 것이 바람직하다. 따라서 특별하게 신뢰할 만한 방법으로 필요를 만족하도록 증발기 튜브에 공급 용수를 공급하기 위하여, 가열 가스 채널에 가열 가스가 유입하기 시작한 후에 유동 매질 압력 값 특성치가 측정되어 모니터되는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 만일 측정된 값이 사전 설정된 한계값을 초과하는 경우에는, 증발기 튜브에 공급 용수가 연속적으로 공급된다.
증발기 튜브로 공급 용수가 공급되기 시작한 후에, 증발기 튜브로의 공급 용수의 공급이 조절됨으로써 증발기 튜브로부터 미증발된 유동 매질의 과유동이 확실히 방지된다. 이를 위해, 증발기 튜브로의 공급 용수의 공급은 과열된 증기가 그 또는 모든 증발기 튜브의 상위 튜브 출구로부터 나오는 방식으로 조절되는 것이 바람직하다. 증발된 유동 매질이 하류의 과열기에 도달하지 않도록 하기 위하여, 증발기 튜브의 출구에 비교적 약하게 과열된 증기가 공급되면 충분하다.
증기 발생기의 특별하게 높은 작동 안정성을 보장하기 위하여, 증발기 튜브로 공급되는 유동 매질의 질량 유동 밀도는 동일한 연속 가열면을 구비한 다른 증발기 튜브보다 훨씬 더 가열된 증발기 튜브가 다른 증발기 튜브보다 더 높은 유동 매질 처리량을 갖는 방법으로 설정된다. 따라서, 자연 순환 증발기 가열기(자연 순환 특성)의 유동 특성에 대하여, 증기 발생기의 연속 가열면은, 만일 개별적인 증발기 튜브의 차등 가열 패턴이 발생한다면, 유동 매질 일단과 평행하게 연결된 차등 가열된 증발기 튜브에서조차 외부적인 영향을 필요로 하지 않고, 출구 온도와 부합하도록 하는 안정화 양식을 가진다. 이러한 특성을 보장하기 위하여, 비교적 낮은 질량 유동 밀도가 증발기 튜브에 유입되도록 한다.
이러한 목적은 증발기 튜브의 입구에 연결된 분배기 및 증발기 튜브의 출구에 연결된 출구 콜렉터에 할당된 공통 차등 압력 측정 장치를 구비한 증기 발생기에 의해 달성된다. 상기의 차등 압력 측정 장치는 증발기 튜브의 레벨을 특별하게 만족스러운 방법으로 모니터하여, 이를 위한 특성값이 증발기 튜브의 공급을 위한 적합한 가이드 값으로 사용될 수 있도록 한다.
본 발명의 특별한 장점은 가열 가스 채널에 가열 가스가 유입되기 전에 증발기 튜브를 미증발된 유동 매질로 부분적으로 충전함으로써, 높은 작동 안전성을 가진 시동 과정이 보장되고, 따라서, 특히 증발기 튜브의 적합한 냉각이 이루어져, 증발기의 하류의 과열기로의 미증발된 유동 매질의 유입이 확실하게 방지되고, 따라서 증기 발생기의 특히 단순한 구조화가 가능하게 된다. 이를 통해 비교적 고가의 물-증기 분리 시스템을 완전히 없앨 수 있기 때문에, 이 위치에 구조적으로 특별히 강한 또는 고급 원재료를 사용하지 않고서도 높은 작동 안전 표준을 유지할 수 있게 된다. 따라서, 증발기 튜브가 비교적 낮은 질량 유량 밀도에서 유입이 일어나는 특별하게 보장된 안정한 작동 양식이 특별하게 달성될 수 있고, 따라서, 증발기 튜브에서의 미증발된 유동 매질은 또한 특정 증발기 튜브에서의 증기 형성의 시작단계에서조차 특정 증발기 튜브에 남아서 결국 증발기 튜브에서 증발된다.
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 추가적으로 설명한다. 도면은 수평 구조의 증기 발생기의 종방향 섹션을 보여주는 단순화된 대표도이다.
도면에 따른 증기 발생기(1)는 폐열 증기 발생기로서 가스 터빈(자세하게 도시되지 않음)의 출구 가스 일단에 연결된다. 증기 발생기(1)는 가스 터빈으로부터 배출된 가스를 위한 거의 수평한 가열 가스 채널(6)을 형성하는 외주벽(2)을 구비하는데, 이는 화살표(4)에 의해 보여지는 가열 가스 방향(x)으로 횡단가능하다. 가열 가스 채널(6)은 연속 원리(continous principle)에 따라 설계되고 또한 연속 가열면(8, 10)으로 지시되는 다수개의 증발기 가열면을 포함한다. 바람직한 실시예는 두개의 연속 가열면(8, 10)이 도시되어 있으나, 단 하나 또는 많은 수의 연속 가열면이 또한 제공될 수 있다.
증기 발생기(1)의 연속 가열면(8, 10)은 유동 매질(W)의 경로로 사용되는 튜브 다발의 형태로서 다수개의 평행한 증발기 튜브(14 또는 15)를 각각 포함한다. 이 경우에 증발기 튜브(14, 15)는 가열 가스 방향(x)에서 볼 때 나란히 배열된 다수개의 증발기 튜브(14 또는 15)를 구비하고, 거의 수직으로 각각 배열된다. 각각의 경우에, 이러한 방법으로 나란하게 배열된 하나의 증발기 튜브(14 또는 15)만이 도시된다.
공통 분배기(16)는 유동 매질 일단에서 제 1 연속 가열면(8)의 증기 발생기 튜브(14) 상류에 연결되고, 공통 출구 콜렉터(18)는 출구 일단에 연결된다. 제 1 연속 가열면(8)의 출구 콜렉터(18)의 출구는 드롭 파이프 시스템(20)을 통하여 제 2 연속 가열면(10)에 할당된 분배기(22)로 연결된다. 제 2 연속 가열면(10)의 출구는 출구 콜렉터(24)에 연결된다.
연속 가열면(8, 10)으로 형성된 증발기 시스템으로 증발기 시스템을 관통하는 단일 경로에 의해 증발되고 증기(D)로서 증발기 시스템의 출구로부터 배출되고 제 2 연속 가열면(10)의 출구 콜렉터(24)에 연결된 과열기 면(26)으로 공급되는 유동 매질(W)이 유입될 수 있다. 연속 가열면(8, 10) 및 그 하류에 연결된 과열기 면(26)으로 형성된 파이프 시스템은 가스 터빈의 물-증기 순환계(자세하게 도시되지 않음)에 연결된다. 추가적으로, 각각의 경우에 개략적으로 도시된, 다수개의 다른 가열면(28)들이 가스 터빈의 물-가스 순환계에 연결된다. 예를 들어, 가열면(28)은 중간압력 증발기, 저압력 증발기 및/또는 예열기일 수 있다.
연속면(8, 10)으로 형성된 증발기 시스템은 자연 순환 특성을 가지는 증발기 튜브(14, 15)를 구비한, 비교적 낮은 질량 유동 밀도에서 증발기 튜브로 공급되기 적합한 방법으로 설계된다. 이러한 자연 순환 특성을 구비하여, 동일한 연속 가열면(8 또는 10)을 가지는 다른 증발기 튜브(14 또는 15)보다 훨씬 가열되는 증발기 튜브(14 또는 15)는 다른 증발기 튜브(14 또는 15)보다 유동 매질(W)이 더 많이 처리된다.
이 경우 도시된 증기 발생기(1)는 비교적 단순한 구조이나, 제 2 연속 가열면(10)이 그 하류에 연결된 과열면(26)에 직접 연결되고 비교적 고가의 물-증기 분리 시스템 또는 침전 장치를 사용하지 않는다 주요한 차이가 있다. 그래서, 제 2 연속 가열면(10)의 출구 콜렉터(24)는 그 사이에 다른 요소들이 연결되지 않고, 과열면(26)의 분배기로 직접 과유동 라인을 통하여 연결된다. 그러나 또한 모든 작동 상태에서 이러한 비교적 단순한 설계를 가지고도 비교적 높은 작동 안정성을 유지하기 위하여, 증기 발생기(1)는 시동시에 경계조건 내에서 작동된다. 이러한 경우에, 증기 발생기(1)는 시동시에 한편으로는 연속 가열면(8, 10)을 형성하는 증발기 튜브(14, 15) 및 과열면(26)을 형성하는 증기 발생기를 충분히 냉각하는 방법으로 특별하게 작동된다. 다른 한편으로는, 증기 발생기(1)는 시작시에 또한 제 2 연속 가열면(10) 및 과열면(26) 사이에 연결된 물-증기 분리 시스템없이, 과열면(26)으로 미증발된 유동 매질(W)의 공급이 확실하게 방지되는 방법으로 작동된다.
이를 보증하기 위하여, 제 1 연속 가열면(8)을 형성하는 증발기 튜브(14)는 상류 가스 터빈으로부터 가열 가스가 가열 가스 채널(6)에 처음 유입되기 전에, 미증발된 유동 매질(W)이 도면에서 점선(30)에 의해 도시된 사전 설정된 요구 레벨 까지 채워진다. 이 경우 가열의 시작전에 미증발된 유동 매질(W)이 증발기 튜브(14)를 충전하는 것은 어느 경우에든 존재하는 공급 용수 라인 및 분배기(16)를 통하여 발생한다. 이러한 방법에 있어서, 증발기 튜브(14)에서 달성되는 실제레벨은 하위 분배기(16) 및 상위 출구 콜렉터(18)의 사이의 압력차를 측정함으로써 결정된다. 이를 위하여, 공통 차등 압력 측정 장치(32)가 분배기(16) 및 출구 콜렉터(18)에 할당된다. 사전 설정된 요구 레벨이 사전 설정된 허용오차 대폭 안에 얻어질 수 있도록 하기 위하여, 이러한 방법으로 측정된 각각의 증발기 튜브(14)에서의 실제 레벨을 사용하여 미증발된 유동 매질(W)의 추가 충전이 제어된다.
증발기 튜브(14)에 미증발된 유동 매질(W)의 초기 충전이 완료되면, 증발기 튜브(14)로의 유동 매질(W)의 추가 공급이 중단된다. 이러한 조건에서, 특히 증기 발생기(1)를 위한 실제적인 시동 과정이 시작되고, 특히 상류의 가스 터빈으로부터 가열 가스가 가열 가스 채널(6)로 유입되기 시작한다. 이와 같이 시작된 증발기 튜브(14)의 가열에 기인하여, 증발기 튜브안에서 미증발된 유동 매질(W)이 증발되기 시작한다. 이 때 일정한 시간이 경과한 후, 각각의 증발기 튜브에서 국부적인 증발이 발생하는데, 이 때 증발이 시작된 실제 지역의 상류 또는 하류의 여전히 미증발된 유동 매질(W)은 초기에 유동 매질(W)이 채워지지 않은 특정 증발기 튜브(14)의 상위 영역으로 이동된다. 여기에서, 유동 매질(W)의 부분의 증발이 일어나거나 또는 증발기 튜브(14)에서 비교적 낮게 설계된 질량 유동 밀도 때문에 이 부분의 유동 매질(W)이 다시 하위 지역으로 떨어진다.
여전히 남은 미증발 유동 매질(W)은 드롭 파이프 시스템(20)을 통하여 다음 하류의 제 2 연속 가열면(10)으로 들어가고 그곳에서 완전히 증발한다. 따라서, 각각의 경우에 제 2 연속 가열면(10)은 제 1 연속 가열면(8)으로부터 배출된 남은 물을 받아들인다. 실제 시동 과정 전에 증발기 튜브(14)가 단지 부분적으로 채워지기 때문에, 미증발된 유동 매질(W)은 출구 콜렉터 하위에 연결된 과열면(26) 또는 제 2 연속 가열면(10)의 하류에 연결된 출구 콜렉터(24)에 들어가지 않거나, 또는 실제적으로 들어가지 않는다.
따라서, 바람직한 실시예는 제 1 연속 가열면(8)을 형성하는 증발기 튜브(14)가 부분적으로만 충전되도록 하는데; 제 2 연속 가열면(10)은 초기에 미충전상태로 남는다. 추가적으로, 대안적인 실시예에서, 제 2 연속 가열면(10)을 형성하는 증발기 튜브(15)는 또한 유사한 방법을 사용하여 부분적으로 충전될 수 있다.
증발기 튜브(14)에서 증기 생산을 이미 시작하였는가와 증발기 유동 매질 또는 증기(D)가 출구 콜렉터(24)로 들어갔는지에 대한 결정은 특별히 출구 콜렉터(24) 또는 과열면(26)의 출구에서, 유동 매질(W) 또는 증기(D)의 압력을 측정함으로써 결정된다. 과열면의 출구 또는 출구 콜렉터(24)에서 증발된 유동 매질 또는 증기(D) 압력의 측정값 특성은 적합하게 배열된 압력 센서에 의해서 검지되고 모니터된다. 이는 증기 생산의 시작이 압력의 증가에 기초하여 추론되도록 하는데, 증기가 형성되기 시작하는 경우의 상기 압력은 분당 수 바(bar)에 달한다.
증발기 튜브(14)에서 증기 형성의 시작이 이러한 방법으로 검출된 후에, 연속 가열면(8)에 할당된 분배기(16)로 공급 용수 또는 미증발된 유동 매질(W)이 공급되기 시작한다. 추가적인 시동 과정동안, 즉, 특별하게 정상 상태 작동 조건에 도달할 때까지, 증발기 튜브로의 공급 용수 또는 미증발된 유동 매질(W)의 공급은 과열된 증기(D), 즉 액체 성분이 없는 증기(D)가 증발기 튜브(14)의 상위 튜브 출구(34)에서 배출하는 방법으로 조절된다.
이에 추가하여, 증발기 튜브(14)에 공급되는 유동 매질(W)의 질량 유동 밀도가 설정되어 다른 증발기 튜브(14)보다 더 많이 가열되는 증발기 튜브(14)가 다른 증발기 튜브(14)보다 더 높은 유동 매질(W)의 처리량을 가진다. 이는 비록 개별적인 증발기 튜브(14)의 차등 가열이 발생하더라도 연속 가열면(8)이 자연-순환 증발기 가열면의 유동 특성에 따른 자기 안정화 양식(self stabilizung behavior)을 확실히 갖도록 한다.
여기에서 보여지는 증기 발생기(1)의 시동 과정의 수행은 항상 증발기 튜브(14, 15)를 적당하게 냉각시키고 미증발된 유동 매질(W)이 어느 순간에도 제 2 연속 가열면(10) 하류에 연결된 과열면(26)에 들어가지 못하도록 한다. 이러한 경우에 이러한 경계 조건에 순응하는 것은 실제적인 시동 과정이 시작되기 전에 증발기 튜브(14)에 대한 요구 레벨의 선택에 의해 특별히 보장된다. 증발기 튜브에 대한 요구 레벨이 사전 설정됨으로써 설계된 시동 과정에 대한 기초로서 정밀하게 이러한 경계 조건이 충족된다. 이를 위하여, 요구 레벨이 시동시 설계된 가열 특성에 의존하여 증기 발생기(1)에 대하여 사전 설정된다. 이러한 경우에 시작시 가열 특성은 보일러 구조 및 소재에 대한 특성치 및 연료 또는 이들 중 어느 하나의 타입으로부터 결정된다. 득별하게는, 이러한 경우에 데이터 베이스의 형태로 기억 모듈 안에 저장된 본 증기 발생기(1)에 적합한 가능한 다수개의 시동 가열 특성이 제공될 수 있고 이로부터 실제 상황에 맞는 특성치가 요구 레벨을 맞추기 위한 기초로서 사용되고, 작동 데이터를 사용하여 선택될 수 있다.

Claims (9)

  1. 거의 수평인 가열가스 방향으로 횡단가능한 가열 가스 채널(6)을 구비한 증기 발생기(1)의 시동 방법으로서,
    유동 매질(W,D)의 경로를 이루도록 평행하게 연결된 거의 수직인 다수개의 증발기 튜브(14)로 형성된 적어도 하나의 연속 가열면(8)을 구비하고, 상기 가열 가스 채널(6)에 가열 가스가 유입하기 전에 적어도 여러개의 증발기 튜브(14)가 미증발된 유동 매질(W)로 사전 설정된 요구 레벨까지 부분적으로 충전되는, 증기 발생기의 시동 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 증발기 튜브(14) 중 특정 증발기 튜브의 실제 레벨이 하위 튜브 입구(32) 및 상위 튜브 출구(34) 사이의 차등 압력 측정에 의해 결정되는 증기 발생기의 시동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 요구 레벨은 설계된 시동 가열 특성에 따라 특정되는 증기 발생기의 시동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 시동 가열 특성이, 보일러의 구조에 대한 특성치 및 가열 가스에 의한 열 공급의 시간 특성 또는 이들 중 어느 하나에 기초하여 결정되는 증기 발생기의 시동 방법.
  5. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 가스 채널(6)에 가열 가스가 유입될 때 유동 매질(W, D)의 압력 측정값 특성이 측정되고, 이 때 만일 상기 측정값이 사전 설정된 한계값을 초과하는 경우에는, 상기 증발기 튜브(14)로 미증발된 유동 매질(W)의 연속적 유입이 발생하는 증기 발생기의 시동 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 증발기 튜브(14)에서 증기 형성이 시작된 후에 상기 증발기 튜브(14)로 유동 매질(W)의 공급이 발생하는 증기 발생기의 시동 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 증발기 튜브(14)로의 유동 매질(W)의 공급이 하나 또는 모든 증발기 튜브(15)의 상위 튜브 출구에서 과열된 증기(D)가 배출되는 방법으로 제어되는 증기 발생기의 시동 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기 발생기 튜브(14)로 유동 매질(W)이 공급되는 동안, 동일한 연속 가열면(8) 중에서 다른 증발기 튜브(14)보다 더 가열된 증발기 튜브(14)가 상기 다른 증발기 튜브(14)보다 더 높은 유동 매질(W) 처리량을 갖는 방법으로 질량 유동 밀도가 설정되는 증기 발생기의 시동 방법.
  9. 하나의 가열 가스 채널(6)을 포함하는 증기 발생기(1)로서, 상기 가열 가스채널은 적어도 하나의 가열면이 위치한 거의 수평인 가열 가스 방향으로 횡단가능하고, 유동 매질(W, D)의 경로를 이루도록 평행하게 연결된 거의 수직인 다수개의 증발기 튜브(14)로 형성된 적어도 하나의 연속 가열면(8)을 구비하며, 상기 증발기 튜브(14)의 하류에 연결된 출구 콜렉터(18) 및 증발기 튜브(14)의 상류에 연결된 분배기(16)에 할당된 공통 차등 압력 측정 장치(32)를 포함하는 증기 발생기.
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