CS267854B1

CS267854B1 - Steam boiler with circulation pump

Info

Publication number: CS267854B1
Application number: CS8610108A
Authority: CS
Inventors: Milen N Ing Csc Matev; Vladimir Prof Ing Drsc Libich; Ivan Ing Csc Drahos; Gabriel Ing Csc Guba
Original assignee: Milen N Ing Csc Matev; Vladimir Prof Ing Drsc Libich; Drahos Ivan; Gabriel Ing Csc Guba
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS1010886A1

Abstract

Zvýšení spolehlivosti provozu oběhových čerpadel při najíždění kotle vlivem přepouštění páry z potrubí za ekonomizérem do separátoru se dosáhne tak, že oběhový okruh výparníku je v místě parního prostoru separátoru propojen propojovacím potrubím s potrubím za ekonomizérem. Přitom v místě spojení propojovacího potrubí s potrubím je toto potrubí vždy průchozí. Využít je možné především v klasické energetice.Increasing the reliability of the circulation pump operation during boiler start-up due to the transfer of steam from the pipe behind the economizer to the separator is achieved by connecting the evaporator circulation circuit to the pipe behind the economizer at the point of the separator steam space by means of a connecting pipe. At the point where the connecting pipe connects to the pipe, this pipe is always continuous. It can be used primarily in the classical power industry.

Description

Vynález se týká parního kotle s oběhovým čerpadlem, které zajišfuje oběh vody přes výparníkový okruh, a u kterého napájecí voda po průchodu přes ohřívák vody (ekonomizér) se míchá s odloučenou vodou z parogenerátoru.The invention relates to a steam boiler with a circulating pump which circulates water through an evaporator circuit and in which the feed water, after passing through a water heater (economizer), is mixed with the separated water from the steam generator.

Takové jsou například parní kotle s kombinovaným nebo také jinak nazývaným superponovaným oběhem. Oběhový okruh výparníkem těchto kotlů sestává například ze separátoru páry, z potrubí převádějících vodu od separátoru k čerpadlu a od čerpadla k výparníku, dále z výparníku tvořeného velkým počtem paralelních trubek a z potrubí převádějícího parovodní směs, popřípadě vodu od výparníku k separátoru. Tyto kotle mohou mít i další oběhový okruh přes ekonomizér pro zlepšení najížděcích charakteristik kotle. Tento oběhový okruh bývá v činnosti převážně jenom na začátku najíždění kotle do dosažení takových parametrů (tlak v separátoru, výkon kotle), kdy již není nebezpečí varu vody v ekonomizéru a proto není nebezpečí vniknutí páry do potrubí, na sání čerpadel. Voda z ekonomizéru bývá vedena potrubím do místa smísení s vodou ze separátoru, které se nazývá směšovací kus a které se nachází mezi separátorem a čerpadlem. Při varu vody v ekonomizéru nastává zvýšení tlaku v ekonomizéru a v potrubí za ním, čímž dochází někdy i k natlačení páry do směšovacího kusu, což má za následek obvykle výpadek oběhových čerpadel, a tím i kotle. Tyto problémy se řeší obvykle značným přenapájením chladnou vodou, někdy i termicky neodplyněnou. Takový způsob řešení problému je spojen s velkými ztrátami vody a tepla při současně pomalém a obtížném najíždění.Such are, for example, steam boilers with a combined or otherwise called superimposed circulation. The evaporator circuit of these boilers consists, for example, of a steam separator, a pipe transferring water from the separator to the pump and from the pump to the evaporator, an evaporator consisting of a large number of parallel tubes and a pipe transferring the steam mixture or water from the evaporator to the separator. These boilers can also have an additional circuit through the economizer to improve the boiler start-up characteristics. This circulation circuit is in operation mainly only at the beginning of the boiler start-up until such parameters are reached (pressure in the separator, boiler output), when there is no danger of boiling water in the economizer and therefore there is no danger of steam entering the piping. The water from the economizer is usually piped to the place of mixing with the water from the separator, which is called the mixing piece and which is located between the separator and the pump. When water is boiled in the economizer, the pressure in the economizer and in the pipes behind it increases, which sometimes pushes steam into the mixing piece, which usually results in the failure of the circulating pumps and thus the boiler. These problems are usually solved by a considerable supply of cold water, sometimes not thermally degassed. Such a way of solving the problem is associated with large losses of water and heat with both slow and difficult start-up.

Podstatně lepší řešení spočívá ve vybavení kotle propojovacím potrubím mezi oběhové čerpadlo s napájecím potrubím a umožnění recirkulace přes ekonomizér části z dodávaného množství vody čerpadlem. Použitím recirkulace vody přes ekonomizér při najíždění se dosáhne oproti kotli bez této možnosti troj až čtyřnásobné snížení ztrát vody a tepla, čemuž odpovídá i rychlejší najíždění. I toto řešení má však některé nevýhody; nutné větší napájení vody (přenapájení) než je parní výkon výparníku v období, kdy výparník je provozován v rozmezí tlaků v separátoru od cca 0,15 MPa do cca 6 až 7 MPa. Množství přenapájení je závislé na konstrukci konkrétního kotle a jeho pracovních režimů. Vyžaduje experimentální stanovení nejhospodárnějšího způsobu řízení napájení, který i tak je doprovázen ještě značnými ztrátami' tepla. a ušlechtilých paliv a vody. I tak nelze obecně stanovit návod na nejhospodárnější najíždění, jelikož každé najíždění probíhá jinak, protože je ovlivněno značným množstvím faktorů a parametrů; chybí zde jednoznačná měřená veličina, která by umožnila obsluze najíždět bez rizika výpadku kotle o oběhových čerpadel, tj. mít pod kontrolou provozní stav systému.A significantly better solution consists in equipping the boiler with a connecting pipe between the circulation pump and the supply pipe and enabling recirculation through the economizer of a part of the amount of water supplied by the pump. By using water recirculation via the economizer during start-up, a three- to four-fold reduction in water and heat losses is achieved compared to the boiler without this option, which corresponds to a faster start-up. However, even this solution has some disadvantages; greater water supply (over-supply) is required than the steam output of the evaporator in the period when the evaporator is operated in the range of pressures in the separator from about 0.15 MPa to about 6 to 7 MPa. The amount of overpowering depends on the design of a particular boiler and its operating modes. It requires an experimental determination of the most economical way of controlling the power supply, which is still accompanied by considerable heat losses. and noble fuels and water. Even so, it is not generally possible to provide guidance for the most economical approach, as each approach is different because it is influenced by a large number of factors and parameters; there is no unambiguous measured value that would allow the operator to start the circulating pumps without the risk of a boiler failure, ie to have the operating state of the system under control.

Uvedené nedostatky odstraňuje parní kotel s oběhovým čerpadlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že oběhový okruh výparníku je v místě parního prostoru separátoru propojen propojovacím potrubím s potrubím za ekonomizérem. Oběhový okruh výparníku je dále v místě přiváděcího potrubí propojen propojovacím potrubím s potrubím za ekonomizérem, přičemž v místě spojení propojovacího potrubí s potrubím, je toto potrubí průchozí. Na propojovacím potrubí může být také s výhodou uspořádána nejméně jedna armatura.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a steam boiler with a circulating pump according to the invention, the essence of which consists in that the circulating circuit of the evaporator is connected at the steam space of the separator by a connecting pipe to the pipe behind the economizer. The circulating circuit of the evaporator is further connected at the point of supply line by a connecting pipe to the pipe behind the economizer, while at the point of connection of the connecting pipe to the pipe, this pipe is continuous. At least one fitting can also advantageously be arranged on the connecting line.

Výhody z využití řešení oběhového systému s propojovacím potrubím podle vynálezu spočívají v podstatném zvýšení spolehlivosti provozu oběhových čerpadel při najíždění kotle vlivem přepouštění páry z potrubí za ekonomizérem do separátoru, dále v dosažení ňejhospodárnějšího způsobu najíždění u kotlů s recirkulací vody přes ekonomizér vzhledem k eliminaci potřeby napájet do kotle více než je zapotřebí pro regulaci hladiny v separátoru i v dosažení hospodárnějšího způsobu najíždění u kotlů bez recirkulace vody přes ekonomizér vzhledem k přípustnosti menšího množství napájené vody na začátku najíždění. Další výhodou je zjednodušení regulace a automatizace kotle eliminací provozního režimu s regulací hladiny v separátoru odpouštěním při větším napájení než je parní výkon výparníku u kotlů s recirkulací vody přes ekonomizér a konečně zjednodušení práce obsluhy kotle a snížení nároků na obsluhu, protože systém podle vynálezu je samoregulační.The advantages of using a circulating system solution with a connecting pipe according to the invention consist in a substantial increase in the reliability of circulating pumps during boiler start-up due to steam transfer from the pipeline downstream of the economizer to the separator, as well as into the boiler more than is needed to regulate the level in the separator and to achieve a more economical start-up method for boilers without water recirculation through the economizer due to the permissibility of a smaller amount of supplied water at the beginning of the start-up. Another advantage is the simplification of boiler control and automation by eliminating the operating mode with level control in the separator by venting at a higher supply than the evaporator steam output for boilers with water recirculation via economizer and finally simplifying boiler operation and reducing operator requirements, .

Příklad možného provedení vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, který zobrazuje část ze schématu tlakového systému kotle.An example of a possible embodiment of the invention is shown in the attached drawing, which shows a part of the diagram of the boiler pressure system.

Mezi přiváděcím potrubím 9 výparníkovéhc oběhového okruhu sestávajícího ze separátoru potrubí J, směšovacího kusu £, potrubí £, čerpadla 6, potrubí £ a výparníku £ a mezi potrubím 13 ekonomi žárového oběhového okruhu sestávajícího ze směšovacího kusu £, potrubí £, čerpadla ó, potrubí £0, napájecího potrubí 11 a ekonomizéru 12 je provedeno potrubí £ podle vynálezu.Between the supply line 9 of the evaporator circuit consisting of the separator pipe J, the mixing piece £, the pipe £, the pump 6, the pipe £ and the evaporator £ and between the economy pipe 13 of the heating circuit consisting of the mixing piece £, the pipe £, the pump 6, the pipe £ In the case of the supply line 11 and the economizer 12, a line 6 according to the invention is provided.

Při najíždění kotle vlivem varu vody v ekonomizéru 12, a tím i většího tlaku v potrubí 13 v místě jeho napojení na propojovací potrubí £ oproti tlaku v přiváděcím potrubí £ v místě jeho napojení na propojovací potrubí £, dochází k průtoku především páry propojovacím potrubím £ od potrubí £3 k přiváděcímu potrubí 2- Množství protékající páry je závislé na tlakovém rozdílu mezi oběma konci propojovacího potrubí £. Odvod páry propojovacím potrubím £ z potrubí 13 do přiváděcího potrubí £ chrání oběhové čerpadlo 6 před vniknutím páry do směšovacího kusu £ z potrubí £3. Při vyšších výkonech kotle může nastat propojovacím potrubím £ i opačné proudění než na začátku najíždění. Toto proudění je bezvýznamné pro funkce oběhových okruhů a čerpadla £.When the boiler starts up due to the boiling of water in the economizer 12, and thus the higher pressure in the pipe 13 at its connection to the connecting pipe £ compared to the pressure in the supply pipe £ at the place of its connection to the connecting pipe £, steam flows mainly through the connecting pipe £ from line £ 3 to supply line 2- The amount of steam flowing depends on the pressure difference between the two ends of the connecting line £. The discharge of steam through the connecting pipe £ from the pipe 13 to the supply pipe £ protects the circulation pump 6 against the ingress of steam into the mixing piece £ from the pipe £ 3. At higher boiler outputs, the opposite flow may occur through the connecting pipe £ than at the beginning of the start-up. This flow is irrelevant for the functions of the circulating circuits and the pump £.

Během začátku najíždění, čím je větší tepelný příkon do ekonomizéru 12 nebo čím je menší množství napájecí vody s teplotou nižší než je teplota recirkulované vody přes ekonomizér 12, tím je intenzivnější odpař vody v ekonomizéru 12, tím je vyšší tlak v potrubí £3, ale tím proteče i více páry propojovacím potrubím £. Při vhodném umístění na potrubí 13 a přiváděcím potrubí £ při dostatečném dimenzování propojovacího potrubí £, lze dosáhnout samoregulační proces, který chrání oběhové čerpadlo 6 před vniknutím páry do potrubí 2 ^na sání do čerpadla £.During start-up, the higher the heat input to the economizer 12 or the smaller the amount of feed water with a temperature lower than the recirculated water temperature through the economizer 12, the more intense the water evaporation in the economizer 12, the higher the line pressure £ 3, but thus more steam flows through the connecting pipe £. With a suitable location on the line 13 and the supply line 6, with a sufficient dimensioning of the connecting line 6, a self-regulating process can be achieved which protects the circulation pump 6 from steam entering the suction ^{line 2 into the pump 6.}

Claims

A steam boiler with a circulating pump, the pressure system of which comprises an evaporator circulation circuit, a separator and an economizer, characterized in that the evaporator circulation circuit (8) is connected at the steam space of the separator (2) by a connecting pipe (1) to the pipe (13). ) after the economizer (12).

2. A steam boiler with a circulating pump according to claim 1, characterized in that the circulating circuit of the evaporator (8) is connected at the supply pipe (9) by a connecting pipe (1) to the pipe (13) behind the economizer (12). connection of the connecting pipe (1) with the pipe (13) through.

3. A steam boiler with a circulation pump according to items 1 and 2, characterized in that at least one valve (14) is arranged on the connecting line (1), which valve is shut-off or control or a combination thereof.