直通式蒸汽發(fā)生器的啟動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于啟動(dòng)直通式蒸汽發(fā)生器的裝置，其具有至少一個(gè)省煤器級(jí)、第一蒸發(fā)器級(jí)(Verdampferstufe)和至少一個(gè)其它蒸發(fā)器級(jí)以及水分離系統(tǒng)，其中，省煤器級(jí)可由給水栗通過給水管輸入作為工作流體的給水，而蒸發(fā)器級(jí)沿工作流體的流動(dòng)方向連接在省煤器級(jí)之后并且可供工作流體依次流過且至少部分地蒸發(fā)工作流體，水分離系統(tǒng)位于最后一個(gè)其它蒸發(fā)器級(jí)的出口處且將未蒸發(fā)的工作流體與已蒸發(fā)的工作流體分開。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的燃燒式直通式蒸汽發(fā)生器通常包括一個(gè)或多個(gè)省煤器級(jí)、一個(gè)或多個(gè)蒸發(fā)器級(jí)以及一個(gè)或多個(gè)過熱器級(jí)。給水栗通過給水管將給水引入直通式蒸汽發(fā)生器中以作為工作流體。該工作流體隨后以一定的質(zhì)量流量連續(xù)通流過不同工作級(jí)各自的管系統(tǒng)(受熱面或加熱面)，并在這些管系統(tǒng)中被加熱、蒸發(fā)及過度加熱。這樣的燃燒式直通式蒸汽發(fā)生器一般都裝備一個(gè)由水分離系統(tǒng)與循環(huán)栗組成的啟動(dòng)及低負(fù)荷系統(tǒng)。水分離系統(tǒng)布置在最后的蒸發(fā)器級(jí)的出口處，并且位于過熱器之前，該系統(tǒng)用于把未蒸發(fā)的工作流體從已蒸發(fā)的工作流體中分離出來。未蒸發(fā)的工作流體將由循環(huán)栗重新送入給水管中。
[0003]在啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中，不管燃燒功率為何，蒸發(fā)器級(jí)與省煤器級(jí)的受熱面上都將通流過一恒定的質(zhì)量流量，直至(直通式蒸汽發(fā)生器)達(dá)到一確定的負(fù)荷。這一負(fù)荷點(diǎn)(即質(zhì)量流量在此前始終保持恒定的負(fù)荷點(diǎn))被稱作BENSON最小負(fù)荷點(diǎn)。
[0004]這一依賴于循環(huán)栗運(yùn)行而運(yùn)轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段或者說低負(fù)荷階段稱作循環(huán)運(yùn)行態(tài)。未蒸發(fā)的工作流體通常在水分離系統(tǒng)的旋流分離器中從已蒸發(fā)的工作流體中析出，并通過水分離系統(tǒng)的水瓶及循環(huán)栗而被送回至給水管中，而已蒸發(fā)的工作流體則被送到串接在后的過熱器級(jí)的過熱面上。
[0005]相反，如果送入蒸發(fā)器的工作流體已完全蒸發(fā)，那么旋流分離器上只有飽和蒸汽或過熱蒸汽流過。這樣，循環(huán)栗被看做是停止運(yùn)行，因?yàn)樗恐胁o可供送回的水。這一運(yùn)行狀態(tài)被稱作直通式運(yùn)行態(tài)。
[0006]這時(shí)，對(duì)于多級(jí)蒸發(fā)器而言，有可能存在這樣的情況:在啟動(dòng)運(yùn)行階段，所謂的BENSON最小質(zhì)量流量不足以保證工作流體能夠?qū)Σ煌恼舭l(fā)器級(jí)受熱面提供足夠的冷卻與通流能力。特別是在蒸發(fā)器受熱面的管子為向下通流時(shí)。如果在壓力處于次臨界態(tài)且進(jìn)入蒸汽量大的正常直通式運(yùn)行態(tài)下，工作流體均勻分布在第二或第三蒸發(fā)器級(jí)的受熱面上并對(duì)管子提供充分冷卻，那么就應(yīng)認(rèn)為在相應(yīng)的啟動(dòng)運(yùn)行態(tài)中，該蒸發(fā)器受熱面的進(jìn)入側(cè)可能首先存在已降溫的水，然后，隨著燃燒功率與蒸汽產(chǎn)量的增加，會(huì)出現(xiàn)帶有一定量蒸汽的工作流體，并且此工作流體中所含的蒸汽量少于在達(dá)到BENSON最小負(fù)荷時(shí)相應(yīng)位置處所出現(xiàn)的蒸汽量。尤其是當(dāng)蒸發(fā)器受熱面向下設(shè)置時(shí)，在啟動(dòng)運(yùn)行態(tài)下，各管子中的流體可能會(huì)發(fā)生意外倒流的情況，或者某一蒸發(fā)器級(jí)的某些部分中可能會(huì)出現(xiàn)工作流體滯留的情況。這樣，就可能不再能對(duì)管子進(jìn)行可靠冷卻。
[0007]在進(jìn)入側(cè)送入蒸發(fā)器級(jí)的工作流體分散在各受熱面的不同的平行管子中。蒸發(fā)器一般制成多級(jí)。這些級(jí)通常通過收集器彼此分開，它們各自包括多個(gè)并聯(lián)的受熱面。其顯著特征是，質(zhì)量流量從蒸發(fā)器的進(jìn)入側(cè)進(jìn)入，分散地通流過各受熱面并到達(dá)分離器。此質(zhì)量流量在直至分離器入口的整個(gè)流動(dòng)途徑中都不增大。此外，在收集器上并不能保證水與蒸汽之混合物能夠均勻分布。只有在蒸汽含量很大時(shí)，才可以認(rèn)為，在進(jìn)入側(cè)收集器中不會(huì)再出現(xiàn)工作流體明顯區(qū)分為兩種物態(tài)(液相與氣相)的現(xiàn)象。水與蒸汽這兩種物態(tài)呈不均勻分布對(duì)于管子的冷卻及通流穩(wěn)定性而言是不利的；另外，這種現(xiàn)象還會(huì)加劇溫度的不穩(wěn)定，而溫度不穩(wěn)定則有可能導(dǎo)致相應(yīng)的受熱面損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于啟動(dòng)直通式蒸汽發(fā)生器并且克服前述缺陷的裝置。
[0009]所述技術(shù)問題按照本實(shí)用新型通過一種用于啟動(dòng)直通式蒸汽發(fā)生器的裝置解決，其具有至少一個(gè)省煤器級(jí)、第一蒸發(fā)器級(jí)和至少一個(gè)其它蒸發(fā)器級(jí)以及水分離系統(tǒng)，其中，省煤器級(jí)可由給水栗通過給水管輸入作為工作流體的給水，而蒸發(fā)器級(jí)沿工作流體的流動(dòng)方向連接在省煤器級(jí)之后并且可供工作流體依次流過且至少部分地蒸發(fā)工作流體，水分離系統(tǒng)位于最后一個(gè)其它蒸發(fā)器級(jí)的出口處且將未蒸發(fā)的工作流體與已蒸發(fā)的工作流體分開，按照本實(shí)用新型，設(shè)有循環(huán)栗、調(diào)節(jié)閥以及通往第一蒸發(fā)器級(jí)之后的接入位置的管道，它們布置為，使得匯集在水瓶中的未蒸發(fā)的工作流體的至少一部分能通過循環(huán)栗與調(diào)節(jié)閥重新輸入到其它蒸發(fā)器級(jí)中并且重新混合到具有由調(diào)節(jié)閥確定的質(zhì)量流的工作流體中，接入位置沿工作流體的流動(dòng)方向位于第一蒸發(fā)器級(jí)之后以及最后一個(gè)其它蒸發(fā)器級(jí)之前。
[0010]通過在循環(huán)栗的壓力側(cè)設(shè)置通向第一蒸發(fā)器級(jí)之后的接入位置的管道，可將至少一部分匯集在水瓶中的未蒸發(fā)的工作流體通過此循環(huán)栗以及調(diào)節(jié)閥重新引入其它蒸發(fā)器級(jí)中并且由此重新混合到具有通過調(diào)節(jié)閥確定的質(zhì)量流的工作流體中。這樣，即便在BENSON最小質(zhì)量流在啟動(dòng)運(yùn)行中不夠大時(shí)，也能保證穩(wěn)定的通流，從而確保所有蒸發(fā)器級(jí)的蒸發(fā)器受熱面均能得到可靠的冷卻。
[0011]通過根據(jù)本實(shí)用新型的裝置，可以給第二及之后其它的蒸發(fā)器級(jí)提供更大的蒸發(fā)器最小質(zhì)量流。質(zhì)量流的這種提升對(duì)于這些蒸發(fā)器級(jí)中的管冷卻和通流穩(wěn)定性均起到積極作用。由此可以對(duì)于不同的蒸發(fā)器級(jí)在啟動(dòng)階段和低負(fù)荷運(yùn)行階調(diào)節(jié)形成與相應(yīng)的熱液壓要求相適配的蒸發(fā)器最小質(zhì)量流。引入第一蒸發(fā)器級(jí)的工作流體最小質(zhì)量流將在進(jìn)入之后的其它蒸發(fā)器級(jí)之前通過受控地輸入再循環(huán)經(jīng)過水分離器和接入位置的水而增大。
【附圖說明】
[0012]根據(jù)下面的附圖示例性地闡述本實(shí)用新型。在附圖中:
[0013]圖1示意性地示出按照本實(shí)用新型的用于啟動(dòng)和運(yùn)行直通式蒸汽發(fā)生器的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1中示出的直通式蒸汽發(fā)生器在此除了包括唯一一個(gè)省煤器級(jí)10'還包括第一蒸發(fā)器級(jí)21’、另外兩個(gè)蒸發(fā)器級(jí)22’與23’以及過熱器級(jí)90，在這些部件中逐級(jí)地將作為工作流體的給水轉(zhuǎn)變成用于連接在之后的(未具體繪出的)蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽。在此，各級(jí)由受熱面管束或膜式壁管(Membranwandrohr)構(gòu)成，它們分別通過進(jìn)入側(cè)收集器與輸出側(cè)收集器彼此連接在一起。圖1所示的省煤器級(jí)10’包括由管10形成的管束，所述管10通過進(jìn)入側(cè)收集器101和輸出側(cè)收集器102彼此相連，從而形成省煤器級(jí)10’的受熱面10。工作流體隨后從省煤器級(jí)10’的輸出側(cè)收集器102流入連接在之后的第一蒸發(fā)器級(jí)21’的進(jìn)入側(cè)收集器211并且在該處分散到受熱面21的各管中并且至少部分地蒸發(fā)并且接著再次被輸出側(cè)收集器212收集并且輸入之后的蒸發(fā)器級(jí)22’中。該第二蒸發(fā)器級(jí)同樣具有進(jìn)入側(cè)收集器221、受熱面22以及輸出側(cè)收集器。在本實(shí)施例中，相應(yīng)地還設(shè)置有帶有進(jìn)入側(cè)收集器231、受熱面23及輸出側(cè)收集器232的第三蒸發(fā)器級(jí)23’。
[0015]在該輸出側(cè)收集器232上連接有水分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)由所謂的旋流分離器31和水瓶32組成。在旋流分離器31中，將作為未蒸發(fā)的工作流體的水與作為已蒸發(fā)的工作流體的蒸汽(此蒸汽將輸入之后的過熱器90中)分開并且收集到水瓶32中。除了水分離系統(tǒng)之外，用于使這種直通式蒸汽發(fā)生器啟動(dòng)并且運(yùn)行的已知裝置還包括啟動(dòng)閥41，分離出的收集在水瓶32中并且不再參與到循環(huán)中的水通過所述啟動(dòng)閥被引入減壓器40中。當(dāng)沸水在大氣壓減壓器40中減壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸汽與水，產(chǎn)生的蒸汽通常通過消聲器42導(dǎo)出，而產(chǎn)生的水則根據(jù)其質(zhì)量的不同，或者作為廢水通過43排出，或者可通過冷凝液收集器51和冷凝栗52引入到冷凝器53中。因此，引入冷凝器53中的水并未被摒棄在工作進(jìn)程之外，而是通過預(yù)熱器61、63和給水容器62重新引回到給水栗64中。因此