ПАРОГЕНЕРАТОР С МНОГОСТУПЕНЧАТЫМ ИСПАРЕНИЕМ Российский патент 1999 года по МПК F22B33/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в парогенераторах с многоступенчатым испарением и двухсторонним симметричным расположением выносных циклонов.

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.

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.

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.

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.

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.

На чертеже представлена схема парогенератора с многоступенчатым испарением.

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.

Парогенератор с многоступенчатым испарением работает следующим образом.

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.

Изобретение может быть использовано в парогенераторах с многоступенчатым испарением и двухсторонним симметричным расположением выносных циклонов. Парогенератор содержит экранные поверхности нагрева, подключенные к барабану 1 и к двухсторонне-симметрично расположенным выносным циклонам 2,3, которые соединены трубопроводами 8 котловой воды, коллектор 4 питательной воды, подключенный к барабану 1, отводящий паропровод 5 и трубопровод 6 продувки, при этом к коллектору питательной воды 4 дополнительно подсоединены выносные циклоны 2,3, выход из которых по трубопроводам 9 котловой воды включен в торцы барабана 1, а трубопровод продувки 6 подключен к середине барабана 1. Кроме того, опускные трубы, подключенные к выносным циклонам 2,3 и торцевым частям барабана 1, 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 в зоне с меньшей тепловой нагрузкой. Изобретение обеспечивает равномерное распределение солесодержания по ступеням испарения и снижает среднее солесодержание котловой воды, что исключает гидродинамические и тепловые перекосы при работе. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Парогенератор с многоступенчатым испарением, содержащий экранные поверхности нагрева, подключенные к барабану и к двусторонне-симметрично расположенным выносным циклонам, которые соединены между собой трубопроводами котловой воды, коллектор питательной воды, подключенный к барабану, отводящий паропровод и трубопровод продувки, отличающийся тем, что к коллектору питательной воды дополнительно подсоединены выносные циклоны, выход из которых по трубопроводам котловой воды включен в торцы барабана, а трубопровод продувки подключен к середине барабана. 2. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что опускные трубы, подключенные к выносным циклонам и торцевым частям барабана, включены в экранные поверхности нагрева, расположенные в зоне с большей тепловой нагрузкой, а опускные трубы, подключенные к центральной части барабана, включены в экранные поверхности нагрева, расположенные в зоне с меньшей тепловой нагрузкой.