RU2131554C1

RU2131554C1 - Multistage-evaporation steam generator

Info

Publication number: RU2131554C1
Application number: RU98101890A
Authority: RU
Inventors: В.И. Горбуров; В.А. Илясов; В.М. Стукалов; Ю.В. Харитонов
Original assignee: Горбуров Вячеслав Иванович
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1999-06-10

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: steam generator has waterwall heating surfaces connected to drum 1 and to external cyclones 2, 3 symmetrically arranged on both ends and interconnected by boiler-water pipelines, feedwater header 4 connected to drum 1, outlet pipeline 5, and blowdown-water pipeline 6; in addition, feedwater header 4 is connected to external cyclones 2, 3 whose outlet communicates with boiler-water pipelines 9 inserted in drum 1 at its butt ends; blowdown-water pipeline 6 is brought in drum 1 at its center. In addition, downcomer pipes connected to external cyclones 2, 3 and to butt ends of drum 1 are included in waterwall heating surfaces arranged in vicinity of furnace space where heat load is higher and those connected at drum center are included in waterwall heating surfaces located in vicinity of furnace space where heat load is lower. EFFECT: uniform salt distribution over evaporation stages and reduced salt content of boiler water which prevents hydrodynamic and thermal distortions in operation. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в парогенераторах с многоступенчатым испарением и двухсторонним симметричным расположением выносных циклонов. The invention relates to the field of power engineering and can be used in steam generators with multi-stage evaporation and bilateral symmetrical arrangement of remote cyclones.

Из уровня техники известны парогенераторы с многоступенчатым испарением, содержащие экранные поверхности нагрева, подключенные к барабану и выносным циклонам, которые могут быть соединены трубопроводами котловой воды как с односторонним, так и с симметричным расположением солевых отсеков (циклонов) (см. , например, авт.св. СССР 139324, кл. 22 B 37/54, 1961 г.; кн. "Водный режим тепловых электростанций" под ред. проф. Т.Х.Моргуловой, М.: "Энергия", 1965 г., с. 276; кн. М.А. Стыриковича, К.Я.Катковской и Е.П.Серова "Парогенераторы электростанций", М. , "Энергия", 1966 г., с. 210-213). При этом питательную воду подают в барабан, который является чистым отсеком и обеспечивает основную паропроизводительность, а постоянную продувку производят через последнюю ступень - выносные циклоны, имеющую наибольшее солесодержание, что ограничивает возможность увеличения паропроизводительности парогенератора из-за повышения солесодержания в солевых отсеках. Steam generators with multi-stage evaporation are known from the prior art, including screen heating surfaces connected to a drum and remote cyclones, which can be connected by boiler water pipelines with either one-sided or symmetrical arrangement of salt compartments (cyclones) (see, e.g., author. St. USSR 139324, class 22 B 37/54, 1961; book "Water regime of thermal power plants" under the editorship of Prof. T.Kh. Morgulova, M .: "Energy", 1965, p. 276 ; Prince M.A. Styrykovich, K.Ya. Katkovskaya and E.P. Serov "Steam Generators of Power Plants", M., "Energy", 1966, p. 210-213). At the same time, feed water is fed into the drum, which is a clean compartment and provides the main steam production, and constant blowing is carried out through the last stage - remote cyclones with the highest salt content, which limits the possibility of increasing the steam capacity of the steam generator due to the increased salt content in the salt compartments.

Наиболее близким к изобретению является парогенератор с многоступенчатым испарением, содержащий экранные поверхности нагрева, подключенные к барабану и к двухсторонне - симметрично расположенным циклонам, которые соединены между собой трубопроводами котловой воды, коллектор питательной воды, подключенный к барабану, отводящий паропровод и трубопровод продувки (см. кн. Е. Ф. Бузников "Циклонные сепараторы в паровых котлах", М., "Энергия", 1969 г., с. 210-214, 7-8). При этом ступени испарения симметрично расположенных солевых отсеков содержат по несколько параллельно включенных выносных циклонов, которые подсоединены к общему с барабаном отводящему паропроводу и обеспечивают около 50% паропроизводительности, а продувку производят из отсеков (выносных циклонов) последней ступени, что позволяет увеличить паропроизводительность парогенератора без увеличения габаритов барабана, но приводит к существенной неравномерности распределения солесодержания котловой воды по ступеням испарения, особенно при перекосах гидродинамики и/или теплового режима экранных поверхностей нагрева. Closest to the invention is a multi-stage evaporation steam generator containing screened heating surfaces connected to the drum and to two-way symmetrically arranged cyclones, which are interconnected by boiler water pipelines, a feed water collector connected to the drum, a steam outlet and a purge pipe (see Prince E. F. Buznikov "Cyclone Separators in Steam Boilers", M., "Energy", 1969, S. 210-214, 7-8). In this case, the evaporation stages of the symmetrically arranged salt compartments contain several parallel connected cyclones that are connected to a common steam outlet pipe and provide about 50% of the steam capacity, and the purge is carried out from the compartments (remote cyclones) of the last stage, which allows to increase the steam capacity of the steam generator without increasing dimensions of the drum, but leads to a significant uneven distribution of salt content of boiler water over the evaporation stages, especially When warps hydrodynamic and / or thermal heating mode screen surfaces.

Изобретение направлено на улучшение равномерности распределения солесодержания котловой воды в парогенераторе с многоступенчатым испарением при двухстороннем, симметричном размещении выносных циклонов и снижение среднего солесодержания котловой воды. The invention is aimed at improving the uniformity of the distribution of salt content of boiler water in a steam generator with multi-stage evaporation with bilateral, symmetrical placement of remote cyclones and reducing the average salt content of boiler water.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в парогенераторе с многоступенчатым испарением, содержащем экранные поверхности нагрева, подключенные к барабану и к двухсторонне - симметрично расположенным выносным циклонам, которые соединены между собой трубопроводами котловой воды, коллектор питательной воды, подключенный к барабану, отводящий паропровод и трубопровод продувки, согласно изобретению, к коллектору питательной воды дополнительно подсоединены циклоны, выход из которых по трубопроводам котловой воды включен в торцы барабана, а трубопровод продувки подключен к середине барабана. При этом опускные трубы, подключенные к выносным циклонам и торцевым частям барабана, включены в экранные поверхности нагрева, расположенные в зоне топочного объема с большей тепловой нагрузкой, а опускные трубы, подключенные к центральной части барабана, включены в экранные поверхности нагрева, расположенные с меньшей тепловой нагрузкой. The solution to this problem is ensured by the fact that in a steam generator with multi-stage evaporation containing screen heating surfaces connected to the drum and to two-sided symmetrically located remote cyclones, which are interconnected by boiler water pipelines, a feed water collector connected to the drum, the exhaust pipe and the pipeline purges according to the invention, cyclones are additionally connected to the feedwater collector, the outlet of which is included in the torus through the boiler water pipelines s of the drum, and a purge pipe is connected to the middle of the drum. In this case, the down pipes connected to the external cyclones and the end parts of the drum are included in the screen heating surfaces located in the zone of the furnace volume with a higher heat load, and the down pipes connected to the central part of the drum are included in the screen heating surfaces located with a lower heat load.

Заявленное конструктивное решение с продувкой из одной точки - середины барабана и подачей питательной воды как в барабан, так и в выносные циклоны, обеспечивает более равномерное, чем в прототипе, распределение солесодержания по ступеням испарения при снижении среднего солесодержания котловой воды, исключает влияние перекосов гидродинамических и тепловых режимов при работе парогенератора на закономерность нарастания солесодержания котловой воды по ступеням испарения, что позволяет существенно повысить паропроизводительность парогенератора за счет увеличения количества экранных поверхностей нагрева, подключенных к выносным циклонам, при ограниченных габаритах барабана и уменьшить интенсивность накипеобразования в трубах теплонапряженных экранных поверхностей. The claimed design solution with a purge from one point - the middle of the drum and the supply of feed water both to the drum and to the external cyclones, provides a more uniform distribution of salt content over the evaporation stages than in the prototype with a decrease in the average salt content of boiler water, eliminates the effect of distortions of hydrodynamic and thermal conditions during the operation of the steam generator on the pattern of increase in the salt content of boiler water in the evaporation stages, which can significantly increase the steam production of steam for generators by increasing the amount of screen heating surfaces connected to the external cyclone, at limited dimensions of the drum and to reduce the intensity of scaling in the pipes of heat-screen surfaces.

На чертеже представлена схема парогенератора с многоступенчатым испарением. The drawing shows a diagram of a steam generator with multi-stage evaporation.

Парогенератор содержит барабан 1 и симметрично расположенные с двух сторон выносные циклоны (вертикальные сепараторы) 2 и 3, к которым подключены экранные поверхности нагрева (на чертеже не показаны), коллектор питательной воды 4, отводящий паропровод 5, трубопровод продувки 6, подключенный к середине барабана 1. Выносные ступени состоят из независимых отсеков, каждый из которых выполнен в виде параллельно соединенных уравнительными трубопроводами 7 групп циклонов 2 и 3, при этом две группы циклонов 2 и циклонов 3 соединены между собой трубопроводами 8 котловой воды, а выходы из циклонов 2 трубопроводами 9 котловой воды симметрично включены с двух сторон в торцы барабана 1. The steam generator comprises a drum 1 and remote cyclones (vertical separators) 2 and 3 symmetrically located on both sides, to which heating screen surfaces (not shown) are connected, a feed water collector 4, a steam outlet 5, a purge pipe 6 connected to the middle of the drum 1. Remote stages consist of independent compartments, each of which is made in the form of 7 groups of cyclones 2 and 3 parallel connected by equalizing pipelines, while two groups of cyclones 2 and cyclones 3 are interconnected by piping water 8 boiler water, and the exits from the cyclones 2 pipelines 9 boiler water are symmetrically included on both sides in the ends of the drum 1.

Парогенератор с многоступенчатым испарением работает следующим образом. Steam generator with multi-stage evaporation works as follows.

Питательная вода по коллекторам 4 равномерно подается в барабан 1 и в циклоны 3, из которых перетекает по трубопроводам 8 котловой воды в циклоны 2, а из циклонов 2 - по трубопроводам 9 котловой воды в торцы барабана 1, из середины которого по трубопроводу 6 производят непрерывную продувку. При этом две группы циклонов 3 являются чистым отсеком с относительно наименьшим солесодержанием, а центральная часть барабана 1 имеет относительно большее солесодержание котловой воды. Для снижения отложений и выравнивания распределения солесодержания котловой воды опускные трубы, подключенные к выносным циклонам 3 и 2 и к торцевым частям барабана 1 включены в экранные поверхности нагрева, расположенные в зоне топочного объема с большей тепловой нагрузкой, и обеспечивают основную паропроизводительность, а опускные трубы, подключенные к центральной части барабана 1, включены в экранные поверхности нагрева, расположены в зоне топочного объема с меньшей тепловой нагрузкой. Выработанный пар отводится из циклонов 2 и 3 и барабана 1 по общему отводящему паропроводу 5. Feed water through the collectors 4 is evenly fed into the drum 1 and into the cyclones 3, from which flows through the pipelines 8 of the boiler water to the cyclones 2, and from the cyclones 2 - through the pipelines 9 of the boiler water to the ends of the drum 1, from the middle of which through the pipe 6 produce continuous purge. In this case, two groups of cyclones 3 are a clean compartment with a relatively low salinity, and the central part of the drum 1 has a relatively higher salinity of the boiler water. In order to reduce deposits and even out the distribution of salt content of boiler water, the downpipes connected to the external cyclones 3 and 2 and to the end parts of the drum 1 are included in the heating screen surfaces located in the zone of the furnace volume with a higher heat load, and provide the main steam production, and the downpipes, connected to the Central part of the drum 1, are included in the screen surface of the heating, located in the area of the furnace volume with less heat load. The generated steam is discharged from cyclones 2 and 3 and the drum 1 through a common exhaust steam line 5.

Claims

1. A steam generator with multi-stage evaporation, containing screen heating surfaces connected to the drum and to bilaterally symmetrically located remote cyclones, which are interconnected by boiler water pipelines, a feed water collector connected to the drum, exhaust steam and purge piping, characterized in that remote cyclones are additionally connected to the feedwater collector, the output of which is connected through the boiler water pipelines to the ends of the drum, and the purge pipeline is connected to middle of the drum.

2. The steam generator according to claim 1, characterized in that the lowering pipes connected to the remote cyclones and the end parts of the drum are included in the screen heating surfaces located in the zone with greater heat load, and the lowering pipes connected to the Central part of the drum are included in screen heating surfaces located in the zone with less heat load.