用于燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備的蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備的蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備的蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置并且涉及噴射水的預(yù)熱，本發(fā)明還涉及一種用于在燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備中調(diào)節(jié)蒸汽溫度的方法。
[0002]當(dāng)前的燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備被設(shè)計(jì)用來(lái)使現(xiàn)有的鋼基管材承受直至容許極限負(fù)荷的較高蒸汽溫度。此外，這些設(shè)備附加地需要相當(dāng)大程度的操作靈活性，例如日?？焖賳?dòng)，從而造成管材附加的相當(dāng)大的負(fù)荷。
[0003]為確保，在所有可能的操作狀態(tài)中，廢熱蒸汽發(fā)生器(AHDE)的出口處的蒸汽溫度不超過(guò)最大容許的或工藝上所要求的溫度，在廢熱蒸汽發(fā)生器的過(guò)熱部分中設(shè)置蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置。該蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置按照混合原理作用，亦即，冷介質(zhì)與待調(diào)節(jié)的熱介質(zhì)(通常是蒸汽)混合。
[0004]在發(fā)電站中，針對(duì)這種類(lèi)型的蒸汽溫度調(diào)節(jié)建立了噴射冷卻器的概念。
[0005]噴射冷卻器系統(tǒng)在燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備的廢熱蒸汽發(fā)生器中常規(guī)結(jié)構(gòu)方案和布置導(dǎo)致噴射冷卻器和以下壓力系統(tǒng)較高的負(fù)荷，此負(fù)荷隨后在此造成損傷。
[0006]典型的損傷是例如:
[0007]噴射冷卻器的噴射嘴中的裂縫
[0008]冷卻器的噴射架的破裂
[0009]冷卻器保護(hù)層中的裂縫和翹曲
[0010]管道中的裂縫
[0011]噴射下游路線上的腐蝕
[0012]這些損傷基本上歸因于兩個(gè)原因:熱沖擊和液滴沖蝕。
[0013]隨著蒸汽溫度和市場(chǎng)對(duì)燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備靈活性要求的提高，損傷概率也大大增加。
[0014]在目前常規(guī)的噴射系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)方案中，筒式鍋爐或強(qiáng)制循環(huán)爐(Zwangsdurchlaufkessel)的存在與否無(wú)關(guān)緊要。在給水閥和給水調(diào)節(jié)閥之間提取噴射水并且通過(guò)噴射水管道將該噴射水導(dǎo)引至噴射冷卻器。為了在非主動(dòng)的噴射中不過(guò)多地冷卻噴射水，存在循環(huán)管道，該循環(huán)管道將噴射水再次反饋回給水調(diào)節(jié)閥下游的廢熱爐的預(yù)熱器部分(“噴射水反饋裝置”)。
[0015]確保在噴射冷卻器中霧化水所必須的預(yù)壓的方式是，在給水調(diào)節(jié)閥和噴射部分之間存在壓降。這樣的壓差也是用于具有循環(huán)管道的所述保溫系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。
[0016]對(duì)于此布置，在噴射部位處出現(xiàn)極大的噴射介質(zhì)(給水)和蒸汽之間的溫度差O300K)。熱沖擊的危險(xiǎn)被提高。此外，相比于蒸汽非常冷的噴射水導(dǎo)致，必須明顯更大地延長(zhǎng)必要的用于在噴射冷卻器下游的蒸汽流中消散水滴的路線，以消除液滴沖蝕的危險(xiǎn)。
[0017]實(shí)現(xiàn)噴射區(qū)域上和周?chē)鸂顩r的改善的可能方式是，在更高的溫度下提取噴射水。由此可以明顯改善熱沖擊的危險(xiǎn)和液滴沖蝕的問(wèn)題。
[0018]為了能持續(xù)保持用于噴射水的必要的預(yù)壓，還必須移動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0019]備選地，代替調(diào)節(jié)閥的移動(dòng)可以使用稱(chēng)作“夾管閥”的閥。在此，將附加的節(jié)流閥嵌接到節(jié)能系統(tǒng)(給水預(yù)熱系統(tǒng))的主管道(給水管道)中，以便形成必要的用于噴射的預(yù)壓。
[0020]但是，這兩種可能性具有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)。廢熱蒸汽發(fā)生器的全部壓力件直至調(diào)節(jié)閥或夾管閥必須被設(shè)計(jì)成用于顯著更高的壓力(泵零位輸送高度)。由此造成了由大為增多的材料使用而導(dǎo)致的顯著更高的成本，由顯著增加的重量而導(dǎo)致的支承結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的加強(qiáng)。
[0021]因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，改進(jìn)所述的設(shè)備和所述方法，從而以較低的成本減少熱沖擊和液滴沖蝕的成因并由此減少更昂貴和更重大的損失的出現(xiàn)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，該技術(shù)問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的裝置和根據(jù)權(quán)利要求5的方法來(lái)解決。本發(fā)明有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)在各從屬權(quán)利要求中定義。通過(guò)在用于燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備的蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置中(該蒸汽溫度調(diào)節(jié)裝置具有給水管道、布置在給水管道中的給水調(diào)節(jié)閥、和沿供給水流動(dòng)方向在給水調(diào)節(jié)閥上游從給水管道分支的且通入噴射冷卻器的噴射水管道)將噴射水預(yù)熱器接入噴射水管道中，來(lái)實(shí)現(xiàn)所期望的更高的噴射水溫度，而不必設(shè)計(jì)用于較高壓力的節(jié)能件。
[0023]若不需要噴射水(例如在設(shè)備滿載時(shí)就屬于這種情況)有利的是，噴射水反饋裝置從噴射水管道分支并且沿給水流動(dòng)方向在布置于給水管道中的給水預(yù)熱面的下游通入給水管道。通過(guò)該反饋管道將熱的給水再次反饋回到給水系統(tǒng)。由此確保，噴射水在噴射冷卻器上游被高度預(yù)熱較高的溫度并且在調(diào)節(jié)部位處與蒸汽的溫度差較小。
[0024]以適宜的方式，將噴射水預(yù)熱器布置在廢熱蒸汽發(fā)生器的廢氣通道中，在此噴射水預(yù)熱器可以設(shè)計(jì)成，使得噴射水借助小的附加加熱面加熱至接近沸點(diǎn)的水平，最后可以進(jìn)一步被傳送至噴射冷卻器，從而即使在最大的噴射水需求的情況下也可能顯著提高給水溫度。
[0025]在此有利的是，噴射水預(yù)熱器就廢氣的流動(dòng)方向而言平行于煙氣溫度區(qū)內(nèi)的給水預(yù)熱面布置，該煙氣溫度區(qū)即使在流動(dòng)停滯時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)。因此防止了噴射水的不期望的蒸發(fā)。
[0026]相同的優(yōu)點(diǎn)在根據(jù)本發(fā)明的用于在燃?xì)夂驼羝麥u輪設(shè)備中調(diào)節(jié)蒸汽溫度的方法中獲得，據(jù)此將噴射水從給水管道分支，然后預(yù)熱并且預(yù)熱后輸入至少一個(gè)噴射冷卻器。
[0027]有利的方式是，噴射水以與廢氣熱交換放熱方式在廢熱蒸汽發(fā)生器中被預(yù)熱，之后將該噴射水輸入噴射冷卻器。
[0028]此外，有利的是，噴射水就廢氣的流動(dòng)方向而言在廢熱蒸汽發(fā)生器中平行于給水被預(yù)熱。
[0029]此外有利的是，將反饋的噴射水沿給水流動(dòng)方向在給水預(yù)熱面下游導(dǎo)入給水管道。
[0030]通過(guò)所建議的改變，冷卻器上的蒸汽溫度與噴射水之間的溫度差相對(duì)目前可用的標(biāo)準(zhǔn)線路減小>150K。這導(dǎo)致熱沖擊的危險(xiǎn)被明顯降低。
[0031]因?yàn)樵趪娚淅鋮s器之后液滴的消散同時(shí)與噴射水溫度在很大程度上相關(guān)，所以因液滴更快的消散而顯著降低在噴射冷卻器下游的管件中的液滴沖蝕的危險(xiǎn)。因?yàn)橐旱蔚南⒃诟痰穆肪€上進(jìn)行，所以這也影響相應(yīng)壓力件的構(gòu)造。
[0032]因?yàn)槲挥谥骶€路中的節(jié)能加熱面不必被設(shè)計(jì)用于增大的壓力，所以該