RU2327926C1

RU2327926C1 - Steam generator

Info

Publication number: RU2327926C1
Application number: RU2006142343/06A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Иванович Горбуров (RU); Вячеслав Иванович Горбуров; Дмитрий В чеславович Горбуров (RU); Дмитрий Вячеславович Горбуров; Виктор Карлович Паули (RU); Виктор Карлович Паули; Юрий Алексеевич Ежов (RU); Юрий Алексеевич Ежов; Александр Герасимович Погорелов (RU); Александр Герасимович Погорелов
Original assignee: Вячеслав Иванович Горбуров; Дмитрий Вячеславович Горбуров
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-27

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: steam generator is made from several cyclones, with parallel connection to a battery between an upper steam collector and a lower collector of boiler water. A steam pipe is joined to the upper steam collector. On the feed water pipeline, after the feed water heater, there is a cyclone separator, the steam connection pipe of which is joined to the upper steam collector, while its water connection pipe is joined to the input in the end part of the lower collector of boiler water, on the side of the first cyclone along the flow of the feed water. An outlet pipe is joined to the output of the opposite end of the lower collector of boiler water. Along the length of the lower collector of boiler water, there is a series of water discharge pipes, joining it to water collectors of evaporation surfaces of each cyclone. The steam generator can have several parallel-serial connections of cyclone batteries. The input of the lower collector of boiler water of the second, along the flow of feed water, and the subsequent battery, is connected to the output of the lower collector of boiler water of the previous battery and to the water connection pipe of the cyclone separator of the given battery.

EFFECT: increased efficiency and reliable operation of the steam generator.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в безбарабанных парогенераторах с естественной циркуляцией для повышения эффективности и надежности работы путем снижения средней концентрации примесей в котловой воде.The invention relates to the field of heat power and can be used in drumless steam generators with natural circulation to increase efficiency and reliability by reducing the average concentration of impurities in boiler water.

Из уровня техники известен парогенератор, включающий циклон, испарительные поверхности в виде подъемных обогреваемых труб, объединенных пароводяным и водяным коллекторами, и водоспускные трубы, которые подключены к циклону с образованием циркуляционного контура, трубопровод питательной воды, экономайзер-подогреватель питательной воды и паропровод (SU 1456691 A1, F22B 33/18, 1989). Основным недостатком данного парогенератора является высокая концентрация примесей, непрерывно поступающих с питательной водой, которые образуют отложения на поверхностях нагрева, что снижает эффективность и надежность работы.A steam generator is known from the prior art, including a cyclone, evaporating surfaces in the form of heated heating pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone to form a circulation loop, feed water pipe, feed water economizer-heater and steam pipe (SU 1456691 A1, F22B 33/18, 1989). The main disadvantage of this steam generator is the high concentration of impurities continuously supplied with feed water, which form deposits on the heating surfaces, which reduces the efficiency and reliability of operation.

Изобретение направлено на повышение эффективности и надежности работы безбарабанного циклонного парогенератора путем организации водного режима с непрерывной продувкой и многоступенчатым испарением.The invention is aimed at improving the efficiency and reliability of a drumless cyclone steam generator by organizing a water regime with continuous blowing and multi-stage evaporation.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что парогенератор, содержащий циклон, испарительные поверхности в виде подъемных обогреваемых труб, объединенных пароводяным и водяным коллекторами, и водоспускные трубы, которые подключены к циклону с образованием циркуляционного контура, экономайзер-подогреватель питательной воды, трубопровод питательной воды и паропровод, согласно изобретению выполнен из нескольких циклонов, параллельно включенных в батарею между верхним паровым коллектором и нижним коллектором котловой воды, при этом паропровод подключен к верхнему паровому коллектору, на трубопроводе питательной воды после экономайзера-подогревателя питательной воды установлен циклонный сепаратор, паровой патрубок которого соединен с верхним паровым коллектором, а его водяной патрубок подключен к входу в торцевой части нижнего коллектора котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона, к выходу в противоположной торцевой части нижнего коллектора котловой воды подключен трубопровод продувки, а по длине нижнего коллектора котловой воды последовательно включены водоспускные трубы, соединяющие его с водяными коллекторами испарительных поверхностей каждого циклона.The solution to this problem is provided by the fact that the steam generator containing the cyclone, evaporation surfaces in the form of heated heating pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone with the formation of a circulation circuit, economizer-heater of feed water, feed water pipe and steam pipe , according to the invention is made of several cyclones in parallel included in the battery between the upper steam manifold and the lower collector of boiler water, with the steam line is connected to the upper steam manifold, a cyclone separator is installed on the feed water pipe after the feed water economizer-heater, the steam pipe of which is connected to the upper steam collector, and its water pipe is connected to the inlet in the end part of the lower boiler water collector from the side in the first direction the cyclone feed water, a purge pipe is connected to the outlet in the opposite end part of the lower boiler water collector, and the length of the lower boiler water collector is connected drainpipes are included, connecting it to the water collectors of the evaporation surfaces of each cyclone.

Кроме того, парогенератор может содержать несколько параллельно-последовательно включенных батарей циклонов с предвключенными циклонными сепараторами, при этом входной пароводяной патрубок предвключенного циклонного сепаратора каждой батареи циклонов подключен к трубопроводу питательной воды после экономайзера-подогревателя питательной воды, вход нижнего коллектора котловой воды второй по ходу питательной воды и следующей батареи подключен к выходу нижнего коллектора котловой воды предыдущей батареи и к водяному патрубку циклонного сепаратора данной батареи, а трубопровод продувки подключен к выходу нижнего коллектора котловой воды последней батареи.In addition, the steam generator may contain several parallel-sequentially connected cyclone batteries with upstream cyclone separators, while the input steam-water nozzle of the upstream cyclone separator of each cyclone battery is connected to the feed water pipe after the feed water economizer-heater, the input of the lower boiler water collector is second along the feed water and the next battery is connected to the outlet of the lower boiler water collector of the previous battery and to the water pipe Nogo this battery separator and purge line connected to the output of the lower collector boiler water last battery.

Заявленная схема с последовательным по питательной воде включением нескольких циклонов или батарей циклонов и с продувкой из последнего циклона последней батареи циклонов по ходу питательной воды обеспечивает многоступенчатое испарение, что существенно снижает как нарастание солесодержания, так и среднюю концентрацию примесей в котловой воде, уменьшает образование отложений на поверхностях нагрева и, соответственно, повышает эффективность и надежность работы безбарабанного парогенератора. Кроме того, наличие на трубопроводе питательной воды предвключенного циклонного сепаратора исключает возможность попадания пара, который может образовываться в питательной воде после экономайзера, в водоспускные трубы, питающие испарительные поверхности подъемных обогреваемых труб, что предотвращает срыв естественной циркуляции и повышает надежность работы парогенератора.The claimed scheme with the inclusion of several cyclones or cyclone batteries in series with feed water and with the last cyclone battery being purged from the last cyclone along the feed water provides multi-stage evaporation, which significantly reduces both the increase in salt content and the average concentration of impurities in the boiler water, reduces the formation of deposits heating surfaces and, accordingly, increases the efficiency and reliability of the drumless steam generator. In addition, the presence of an upstream cyclone separator on the feedwater pipeline eliminates the possibility of steam, which can form in the feedwater after the economizer, getting into the drain pipes supplying the evaporator surfaces of the heated lifting pipes, which prevents the breakdown of natural circulation and increases the reliability of the steam generator.

На Фиг.1 представлена схема парогенератора с одной батареей циклонов; на Фиг.2 - схема парогенератора с несколькими батареями циклонов.Figure 1 presents a diagram of a steam generator with one battery of cyclones; figure 2 - diagram of a steam generator with several batteries of cyclones.

Парогенератор содержит батарею 1 из нескольких циклонов 2, параллельно включенных между верхним паровым коллектором 3 и нижним коллектором 4 котловой воды, паропровод 5, подключенный к верхнему паровому коллектору 3, экономайзер-подогреватель 6 питательной воды, после которого на трубопроводе 7 питательной воды установлен циклонный сепаратор 8, паровой патрубок 9 которого соединен с верхним паровым коллектором 3, а его водяной патрубок 10 подключен к входу в торцевую часть нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона 2, и трубопровод 11 продувки, подключенный к выходу в противоположной торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды. Испарительные поверхности парогенератора выполнены в виде подъемных обогреваемых труб 12, объединенных пароводяным коллектором 13 и водяным коллектором 14, которые образуют с циклоном 2 контур естественной циркуляции, при этом к нижнему коллектору 4 котловой воды последовательно по длине (по ходу питательной воды) подключены водоспускные трубы 15, соединяющие его с водяными коллекторами 14 испарительных поверхностей подъемных обогреваемых труб 12 каждого циклона 2.The steam generator contains a battery 1 of several cyclones 2, connected in parallel between the upper steam collector 3 and the lower collector 4 of boiler water, a steam pipe 5 connected to the upper steam collector 3, an economizer-heater 6 of feed water, after which a cyclone separator is installed on the feed pipe 7 8, the steam pipe 9 of which is connected to the upper steam manifold 3, and its water pipe 10 is connected to the entrance to the end of the lower collector 4 of boiler water from the side of the first downstream feeder oh water cyclone 2 and the purge line 11 connected to the exit at the opposite end of the lower manifold 4 of the boiler water. The evaporator surfaces of the steam generator are made in the form of heated heated pipes 12, combined by a steam-water collector 13 and a water collector 14, which form a natural circulation loop with cyclone 2, and drain pipes 15 are connected in series along the length (along the feed water) to the lower boiler water collector 4 connecting it to the water collectors 14 of the evaporative surfaces of the heated lifting pipes 12 of each cyclone 2.

При выполнении парогенератора с несколькими батареями 1 циклонов 2 (Фиг.2) каждая батарея 1 содержит предвключенный циклонный сепаратор 8, входной пароводяной патрубок 16 которого подключен к трубопроводу 7 питательной воды после экономайзера-подогревателя 6 питательной воды, вход нижнего коллектора 4 котловой воды второй по ходу питательной воды и следующей батареи 1 подключен к выходу нижнего коллектора 4 котловой воды предыдущей батареи 1 и к водяному патрубку 10 циклонного сепаратора 8 данной батареи, а трубопровод продувки подключен к выходу нижнего коллектора 4 котловой воды последней батареи 1.When performing a steam generator with several batteries 1 of cyclones 2 (Figure 2), each battery 1 contains an upstream cyclone separator 8, the input steam-water pipe 16 of which is connected to the feed water pipe 7 after the economizer-heater 6 of the feed water, the input of the lower collector 4 of boiler water second to the feed water and the next battery 1 is connected to the outlet of the lower collector 4 of the boiler water of the previous battery 1 and to the water pipe 10 of the cyclone separator 8 of this battery, and the purge pipe is connected to the output An ode to the lower collector 4 of the boiler water of the last battery 1.

Парогенератор с одной батареей циклонов работает следующим образом.A steam generator with one battery of cyclones operates as follows.

Питательную воду из экономайзера-подогревателя 6 питательной воды по трубопроводу 7 питательной воды подают через входной пароводяной патрубок 16 в циклонный сепаратор 8, где происходит отделение от воды пара, который может образовываться при подогреве питательной воды в экономайзере-подогревателе 6. Отсепарированная питательная вода из в циклонного сепаратора 8 по водяному патрубку 10 поступает на вход в торцевую часть нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона 2, из которого по водоспускным трубам 15 поступает в водяные коллекторы 10 и равномерно распределяется в испарительные поверхности подъемных обогреваемых труб 8, а отделенный в циклонном сепараторе 8 пар по паровому патрубку 9 направляют в верхний паровой коллектор 3. Образующаяся в испарительных поверхностях подъемных обогреваемых труб 12 пароводяная смесь в режиме естественной циркуляции собирается в пароводяные коллекторы 13 и вводится в циклоны 2. Отсепарированный пар из циклонов 2 поступает в верхний паровой коллектор 3 и отводится по паропроводу 5, а отделенная котловая вода по водяному патрубку 17 возвращается в нижний коллектор 4 котловой воды. Через трубопровод 11 продувки, подключенный к выходу в торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны последнего по ходу питательной воды циклона 2, производят непрерывную продувку. При этом за счет последовательного по питательной воде включения нескольких циклонов 2 первые по ходу питательной воды циклоны 2 являются чистыми отсеками с относительно меньшим солесодержанием, а наибольшее солесодержание устанавливается в последнем циклоне 2, что по сравнению с известными решениями существенно (в несколько раз) снижает среднюю концентрацию примесей в котловой воде.Feed water from the economizer-heater 6 of feedwater is supplied through the feedwater pipe 7 through the inlet-water pipe 16 to the cyclone separator 8, where steam is separated from the water, which can be formed when the feedwater is heated in the economizer-heater 6. The separated feed water from the cyclone separator 8 through the water pipe 10 enters the entrance to the end part of the lower collector 4 of boiler water from the side of the first cyclone 2 along the feed water, from which through the drain pipe Am 15 enters the water collectors 10 and is evenly distributed on the evaporating surfaces of the heated lifting pipes 8, and the steam separated in the cyclone separator 8 through the steam pipe 9 is sent to the upper steam manifold 3. The steam-water mixture formed in the evaporating surfaces of the heated heating pipes 12 in the natural circulation mode collected in steam-water collectors 13 and introduced into cyclones 2. Separated steam from cyclones 2 enters the upper steam collector 3 and is discharged through steam pipe 5, and a separate boiler water through the water pipe 17 is returned to the lower collector 4 of boiler water. Through a purge pipe 11 connected to an outlet at the end of the lower boiler water collector 4 from the side of the last cyclone 2 feed water, a continuous purge is performed. In this case, due to the inclusion of several cyclones 2 sequentially in feed water, the first cyclones 2 along the feed water are clean compartments with a relatively lower salt content, and the highest salt content is established in the last cyclone 2, which compared with the known solutions significantly (several times) reduces the average concentration of impurities in boiler water.

При работе парогенератора с несколькими батареями циклонов (Фиг.2) реализуется вышеописанный водный режим с непрерывной продувкой и многоступенчатым испарением и предварительным отделением после экономайзера-подогревателя 6 пара от питательной воды. При этом питательную воду из экономайзера-подогревателя 6 питательной воды по трубопроводу 7 питательной воды подают через входной пароводяной патрубок 16 в циклонный сепаратор 8 каждой батареи 1, из которого по водяному патрубку 10 отсепарированную питательную воду направляют на вход нижнего коллектора 4 котловой воды данной батареи 1, и, кроме того, питательную воду с выхода нижнего коллектора 4 котловой воды первой по ходу питательной воды батареи 1 направляют на вход нижнего коллектора 4 котловой воды второй по ходу питательной воды батареи 1 и далее последовательно к следующей батарее 1. Непрерывную продувку производят через трубопровод 11 продувки, подключенный к выходу в торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны последнего по ходу питательной воды циклона 2 последней батареи 1.When the steam generator with several batteries of cyclones (Figure 2), the above water regime is implemented with continuous blowing and multi-stage evaporation and preliminary separation after the economizer-heater 6 steam from feed water. In this case, the feed water from the economizer-heater 6 of the feed water is supplied through the feed water pipe 7 through the inlet steam pipe 16 to the cyclone separator 8 of each battery 1, from which the separated feed water is sent through the water pipe 10 to the inlet of the lower collector 4 of the boiler water of this battery 1 , and, in addition, the feed water from the outlet of the lower collector 4 of the boiler water of the first battery along the feed water 1 is directed to the input of the lower collector 4 of the boiler water of the second battery along the feed water 1 and further in series to the next battery 1. A continuous purge produce through the purge line 11 connected to the exit at the lower end portion of the boiler water reservoir 4 by the latter during the feedwater cyclone 2 last battery 1.

Таким образом, за счет последовательного по питательной воде включения нескольких батарей 1 циклоны 2 первой по ходу питательной воды батареи 1 являются чистыми отсеками с относительно меньшим солесодержанием, а наибольшее солесодержание устанавливается в последнем циклоне 2 последней батареи 1, что в большей степени снижает среднюю концентрацию примесей в котловой воде и повышает эффективность и надежность работы заявленного безбарабанного парогенератора.Thus, due to the successive switching on of several batteries in feed water, 1 cyclones 2 of the first battery 1 along the feed water are clean compartments with a relatively lower salt content, and the highest salt content is established in the last cyclone 2 of the last battery 1, which reduces the average concentration of impurities to a greater extent in boiler water and increases the efficiency and reliability of the claimed drumless steam generator.

Claims

1. A steam generator containing a cyclone, evaporating surfaces in the form of heated heated pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone with the formation of a circulation circuit, an economizer-heater for feed water, a feed water pipe and a steam pipe, characterized in that made of several cyclones connected in parallel between the upper steam manifold and the lower boiler water collector in parallel, while the steam line is connected to the upper steam after the economizer-heater of feed water, a cyclone separator is installed on the feed water pipeline, the steam pipe of which is connected to the upper steam manifold, and its water pipe is connected to the inlet at the end of the lower boiler water collector, from the side of the first cyclone feed water, to a purge pipe is connected to an outlet in the opposite end part of the lower boiler water collector, and drain pipes are connected in series along the length of the lower boiler water collector, connecting connecting it with the water collectors of the evaporation surfaces of each cyclone.

2. The steam generator according to claim 1, characterized in that it contains several parallel-series connected cyclone batteries with upstream cyclone separators, while the input steam-water pipe of the upstream cyclone separator of each cyclone battery is connected to the feed water pipe, after the economizer-heater of feed water, the input the lower boiler water collector along the second feed water and the next battery is connected to the output of the lower boiler water collector of the previous battery and to the water stalemate ubku cyclone separator of the battery, and a purge line connected to the output of the lower collector boiler water batteries last.