Парогенератор Советский патент 1979 года по МПК F22G5/16 

(54) ПАРОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в парогенераторах, котлах-утилизаторах и энерготехнологических агрегатах.

Известны парогенераторы, содержащие трубчать1е поверхности нагрева, из которых испарительные подключены к источнику воды, а пароперегревательные снабжены пароохладителем, {Выполненным в виде установленных внутри его корпуса паровых труб, которые включены между первой и второй ступенями пароперегреаате.ля, а корпус пароохладителя подключен к барабану парогенератора, с которым образует отдельный циркуляционный контур 1.

Недостатками описанного парогенератора являются большая металлоемкость, так как вес паровых труб, которые непосредственно участвуют в передаче тепла от пара к воде, составляет лишь 2-10% от общего веса пароохладителя и сопутствующих трубопроводов, а также низкая надежность циркуляции воды из-за недостаточного подвода тепла к испарительным поверхностям нагрева. Кроме того, имеются трудности с созданием надежного соединения

паровых труб с трубной решеткой пароохладителя из-за температурных напряжений и отложений шлама по водяной стороне. Последнее явление вызьюает подшпамовую коррозию металла.

Наиболее близким техническим решением из известных к иастояш:ему изобретению является парогенератор, содержащий трубчатые поверхности нагрева, из которых испарительные подключены к источнику воды, а перегревательные снабжены пароохладителем, выполненным в виде паровых труб, по которым циркулирует острый пар и которые размещены внутри труб чатьсх поверхностей нагржа 1фомежуточного пароперегревателя С21.

Регулирование температуры перегрева острого пара в описанном парогенераторе осуществляется с помощью впрыскивающих устройств, а регулирование температуры промежуточного пара - с помощью нагрева его острым паром в поверхностном теплообменнике, выполненном по типу труба в трубе. Причем этот теплообменник обогревается одновременно газом. Недостатком указанного парогенератора является большая металлоемкость, так как для получения тепла, передаваемого промежуточному пару, приходится завышать поверхность первичного пароперегревателя, выполняемого из дорогостояищх сталей аустенитного класса, а также выполнять более толстой наружную трубу теплообменник-а. Кроме того, из-за малых температурных напоров поверхность теплообменника полу11ается весьма значительной. Другим недостатком огйсанного парогенератора является низкая надежность циркуляции воды в испарительных поверхностях нагрева, так как при эксплуатации такого парогенератора могут возникнуть ситуации, когда количеств тепла, подводимого к воде от газового потока, окажется недостаточно для образования необходимого движущего напора. Целью настоящего изобретения является снижение металлоемкости и повышение надежностициркуляции воды. Указанная цель достигается тем, что в известном парогенераторе паровые трубы пароохладителя установлены в испарительных трубах. На фиг. 1 схематично изображен парогенератор; на фиг. 2 представлен общий вид пароохладителя парогенератора. Парогенератор содержит трубчатые поверхности нагрева, из которых испарительные выпол нены в виде труб 1 экрана парогенератора, соединенных с подводящим воду коллектором 2 и отводящим пароводяную смесь коллектором Коллекторы 2 и 3 подключены в свою очередь к барабану 4 трубамщ соответственно 5 и 6. Пароперегревательные поверхности нагрева выполнены в виде первой и второй по ходу пара ступеней соответственно 7 и .8 пароперегревателя и снабжены пароохладителем, выполненным в виде паровых труб 9, размещенных внутри труб 1 испарительных поверхностей нагрева. Концы паровых труб 9 пароохладителя пропущены сквозь коллекторы 2 и 3 и соединены с паропроводящим и пароотводящим коллектора ми соответственно 10 и 11. Коллекторы, 2 и 3 соединены с наружной поверхностью труб 9 посредством штуцеров-рубашек соответственно 12 и 13. Первая, ступень 7 пароперегреват ельны поверхностей нагрева подключена посредством трубопровода 14 к барабану 4, при помоиди трубопровода 15 - ко второй ступени 8 пароперегревательных поверхностей нагрева, которая трубопроводом 16 соединена с потребителем пара (на чертеже не показан). На трубопроводе 15 установлен распределительный кла пан 17, соединенный трубопроводом 18 с парс подводящим коллектором 10 пароохладителя. Клапан 17 предназначен для регулирования рас хода пара, поступающего по трубопроводу 18 в пароохладитель парогенератора. На трубопроводе 15 установлен смеситепь 19, соединенный трубопроводом 20 с пароотводящим коллектором 11. Смеситель 19 предназначен для перемешивания охлажденного в пароохладителе пара с паром, поступившим из первой ступени 7 пароперегревательных поверхностей нагрева, минуя пароохладитель парогенератора. Котловая вода из барабана 4 по трубам 5 поступает в подводящий воду коллектор 2, затем распределяется по испарительным трубам 1, в которых нагревается и частично испаряется, получая тепло от топочного газа через стенки испарительных труб 1 и от пара через стенки труб 9. Пароводяная смесь отводится в коллектор 3 и далее - в барабан 4. Из барабана 4 пар поступает по трубопроводу 14 в первую ступень 7 пароперегревательных поверхностей нагрева, в которой перегревается, получая тепло от топочного газа. Из первой ступени 7 пароперегревательных поверхностей нагрева пар направляется в установленный на трубопроводе 15 клапан 17, в котором разделяется на два потока, один из которых поступает по трубопроводу 15 в смеситель 19, а другой по трубопроводу 18 - в пароохладитель парогенератора. Проходяащй через пароохладитель поток пара охлаждается, отдавая тепло воде, циркулирующей в испарительных трубах 1, а затем поступает в смеситель 19, в котором перемешивается с потоком пара, поступившим из первой ступени 7 пароперегревательных поверхностей нагрева, минуя пароохладитель парогенератора. Полу юнная смесь поступает по трубопроводу 15 во вторую ступень В пароперегревательных поверхностей нагрева, в которой перегревается и затем по трубопроводу 16 направляется к потребителю. Регулирование температуры пара, поступающего Во вторую ступень 8 пароперегревательных поверхностей нагрева, осуществляется изменением расхода пара, которое осуществляется при помощи клапана 17, через пароохладитель парогенератора. Таким образом, размещеьше паровых труб 9 пароохладителя в испарительных трубах 1 повышает надежность циркуляции воды в последних, так как вода испаряется не только за счет тепла топочных газов, но и за счет тепла пара, проходящего через паровые трубы 9, что увеличивает количество образующегося пара в испарительных трубах, и соответственно, движущий напор. Кроме того, снижается и металлоемкость парогенератора, так как регулирование температуры перегрева пара осуществляется без впрыскивающих устройств, в состав которой входит металлоемкая система подготовки конденсата. Формула изобретения Парогенератор, содержащий трубчатые поверхности нагрева, из которых испарительные

подключены к источнику воды, а пароперегревательные снабжены пароохладителем, выполненным в виде паровых труб, размещенных в трубгатых поверхностях нагрева, отличающинс я тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышшия надежности циркуляции воды, паровые трубы пароохладителя установлены в испарительных трубах.

. Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

2.Патент Англии № 1049280, кл. F 4 А, опублик. 1966.