CS268866B1

CS268866B1 - Flow-through steam boiler 8 with circulation pump

Info

Publication number: CS268866B1
Application number: CS865189A
Authority: CS
Inventors: Milen Ing Csc Matev
Original assignee: Milen Ing Csc Matev
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS518986A1

Abstract

paralelně a napájecím potrubím ie provedeno nejméně jedno potrubí s nejméně jednou regulační armaturou, které Je připojeno k napájecímu potrubí v místě před nlavním napájecím ventilem a přivádí napájecí vodu na vstup oběhového čerpadla, přičemž výstup z tohoto čerpadla je spojen s napájecím potrubím v místě za hlavním napájecím ventilem potrubím a nejméně jednou armaturou. Oe možno využít v klasické energetice.In parallel with the supply pipe, at least one pipe with at least one regulating fitting is provided, which is connected to the supply pipe in front of the main supply valve and supplies the supply water to the inlet of the circulation pump, while the outlet from this pump is connected to the supply pipe in the place behind the main supply valve by a pipe and at least one fitting. It can be used in classical power engineering.

Description

Vynález ee týká průtočného parního kotle s oběhový* čerpadle* pro najíždění a pro provoz na malé výkony.The invention relates to a continuous steam boiler with a circulation pump for start-up and operation at low power levels.

Z hlediaka začlenění oběhového čerpadla do hydraulického scheaatu kotle, existují v podstatě dvě skupiny kotlů, a to s oběhový* čerpadle* zapojený* v sérii s napáječkou takové jsou například kotle a kombinovanou nebo také nazývanou superponovanou cirkulací. U těchto kotlů se čerpadla využívají převážně až po maximální výkon. Dále jsou to kotle s oběhový* čerpadle* zapojené paralelně s napáječkou. Toto zapojení je převážně používáno u průtočných parních kotlů pro najíždění a jejich provoz na nízké výkony. Použitím oběhových čerpadel se dosahují během najíždění značné úspory paliv a energie a zvětšuje ae pohotovostní výkon zařízení oproti čistě průtočným kotlům. Běžně se používají u průtočných parních kotlů dva napájecí ventily; jeden s meněí propustností a jemnější regulací pro najíždění a druhý pro výkony až do maximálního výkonu. Najížděný napájecí ventil bývá v obtoku na hlavní napájení. Za napájecími ventily, po spojení jejich potrubí, obvykle bývá odběr napájecí vody, jejíž průtok bývá regulován ventilem, pro vstřik do potrubí před oběhové čerpadlo. Tento vstřik, někdy i trvalý průtok se využívá pro zmeněení citlivosti čerpadla na snížení tlaku v systému i pro umožnění práce čerpadla v případě přítoku parovodní směsi k čerpadlu. Takový vstřik lze však používat až je teplota vstřikované vody nižší, než je teplota varu v místě vstřiku nebo snížení proudu. V případě použití vstřiku nebo stálého průtoku napájecí vody do potrubí před oběhovým čerpadlem obvykle přes najížděcí napájecí ventil se napájí více, než se propouští regulačním ventilem do sacího potrubí před čerpadlem. Dochází tímto k většímu napojení než je zapotřebí a ztrátě vody a hlavně tepla obsaženého ve vodě a získaného ušlechtilými palivy. Tato nevýhoda vzniká začleněním dvou různých regulačních armatur za sebou, tj. najížděcího a napájecího ventilu (nebo najížděcího ventilu, když je jeden) a regulačního ventilu regulujícího průtok nebo vstřik napájecí vody do potrubí napojeného na secí hrdlo čerpadla. Kromě toho jsou zapotřebí dva regulační obvody - pro každou armaturu zvlášť. Mimo to čerpadlo pro různé výkony kotle pracuje s různým oběhovým množstvím, tj. v oblasti své charakteristiky e nízkou účinností.In terms of the inclusion of the circulation pump in the boiler hydraulic scheme, there are essentially two groups of boilers, namely those with a circulation pump connected in series with the feed, such as boilers with combined or also called superimposed circulation. In these boilers, the pumps are used mainly up to maximum output. There are also boilers with a circulation pump connected in parallel with the feed. This connection is mainly used in instantaneous steam boilers for start-up and their operation at low outputs. The use of circulation pumps achieves significant fuel and energy savings during start-up and increases the standby output of the device compared to purely instantaneous boilers. Two feed valves are commonly used in instantaneous steam boilers; one with lower throughput and finer regulation for start-up and the other for outputs up to maximum output. The start-up feed valve is usually in bypass to the main supply. After the feed valves, after connecting their pipes, there is usually a feed water intake, the flow of which is usually regulated by a valve, for injection into the pipe before the circulation pump. This injection, sometimes a permanent flow, is used to change the pump's sensitivity to a decrease in pressure in the system and to enable the pump to work in the event of a steam-water mixture flowing into the pump. However, such injection can be used until the temperature of the injected water is lower than the boiling point at the injection point or the flow is reduced. In the case of using injection or a permanent flow of feed water into the pipe before the circulation pump, usually more is fed through the start-up feed valve than is released through the control valve into the suction pipe before the pump. This results in a larger connection than is needed and a loss of water and, above all, heat contained in the water and obtained from noble fuels. This disadvantage arises from the inclusion of two different control valves in series, i.e. the start-up and feed valve (or the start-up valve, if there is one) and the control valve regulating the flow or injection of feed water into the pipe connected to the pump nozzle. In addition, two control circuits are required - separately for each valve. In addition, the pump operates with different circulating quantities for different boiler outputs, i.e. in the area of its characteristic e with low efficiency.

Existují také schemata bez vstřiku nebo částečného průtoku napájecí vody do sacího potrubí před čerpadly. Takové systémy ale vyžadují značný sloupec vody nad sacím hrdlem čerpadla, aby oběhový systém nebyl citlivý na poklesy tlaku. Takové podmínky lze vytvořit u nově stavěných, poměrně vysokých kotlů. U starších typů průtočných kotlů, u kterých se původně nepočítalo s použitím čerpadel, tyto podmínky prakticky nelze zajistit. Vzniká například problém, že je k dispozici malá nátoková výška.There are also schemes without injection or partial flow of feed water into the suction pipe before the pumps. However, such systems require a significant column of water above the pump suction nozzle so that the circulation system is not sensitive to pressure drops. Such conditions can be created in newly built, relatively high boilers. In older types of continuous-flow boilers, for which the use of pumps was not originally planned, these conditions cannot be practically ensured. For example, the problem arises that there is a small inlet height available.

Uvedené nevýhody odstraňuje do značné míry průtočný parní kotel s oběhovým čerpadlem a napájecím potrubím s hlavním napájecím ventilem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že paralelně s napájecím potrubím je provedeno nejméně jedno potrubí s nejméně jednou regulační armaturou, které je připojeno k napájecímu potrubí v místě před hlavním napájecím ventilem, přičemž výstup z oběhového čerpadla je spojen s napájecím potrubím v místě za hlavním napájecím ventilem potrubím s nejméně jednou armaturou. Mezi vstupem oběhového čerpadla a regulační armaturou je přitom k potrubí připojeno nejméně jedno potrubí pro přívod oběhové vody.The above disadvantages are largely eliminated by a continuous steam boiler with a circulating pump and a feed pipe with a main feed valve according to the invention, the essence of which is that at least one pipe with at least one control fitting is made parallel to the feed pipe, which is connected to the feed pipe at a location upstream of the main feed valve, while the outlet from the circulating pump is connected to the feed pipe at a location downstream of the main feed valve by a pipe with at least one fitting. At least one pipe for supplying circulating water is connected to the pipe between the inlet of the circulating pump and the control fitting.

Hlavní výhoda provedení podle vynálezu oproti známým schématům kotlů je v tom, že spojuje užitečné funkce najížděcího ventilu a regulačního ventilu pro vstřik nebo trvalý přívod napájecí vody do potrubí na sání do čerpadla, přičemž v provedení podle vynálezu tyto dvě funkce vykonává najížděcí napájecí ventil, provedení podle vynálezu umožňuje optimální napájení kotle, tj. zabezpečuje i nejekonomičtější a nejrychlejší najíždění. Napájení se řídí od hladiny v separátoru nebo v najížděcí nádobě, přičemž od okamžiku dodažení teploty recirkulující vody vyšší než je teplota napájecí vody je prakticky zajištěn spolehlivý provoz čerpadla necitlivý na provozní změny tlaku v systému. Do dosažení těchto provozních stavů je spolehlivost oběhu zabezpečována regulační armaturou za čerpadlem, jako u dosud známých schémat, přičemž lze s výhodou použít i provedení podle vyná2 CS 268866 Bl lezu tak, že najížděcí* napájecí* ventile* lze současně urychleně zvednout hladinu v separátoru nebo najížděcí nádobě, a ti* i tlak na sání do čerpadla. Použití čerpadla v zapojení podle vynálezu oproti běžný* případů* použití čerpadel pro najíždění průtokových kotlů poskytuje i možnost trvalého provozu čerpadla v okolí provozního bodu na jeho charakteristice, kdy celková účinnost čerpadla je maximální. Řešení podle vynálezu přináší 1 zjednodušení regulace.The main advantage of the embodiment according to the invention over known boiler schemes is that it combines the useful functions of a start-up valve and a control valve for injection or permanent supply of feed water into the suction pipe to the pump, while in the embodiment according to the invention these two functions are performed by the start-up feed valve, the embodiment according to the invention enables optimal boiler supply, i.e. it also ensures the most economical and fastest start-up. The supply is controlled from the level in the separator or in the start-up tank, while from the moment the recirculating water temperature is higher than the feed water temperature, reliable pump operation is practically ensured, insensitive to operating pressure changes in the system. Until these operating states are achieved, the reliability of the circulation is ensured by a control valve downstream of the pump, as in previously known schemes, while the embodiment according to the invention can also be advantageously used so that the start-up feed valve can simultaneously quickly raise the level in the separator or start-up tank, and thus the suction pressure to the pump. The use of the pump in the circuit according to the invention, in contrast to the usual cases of using pumps for starting up instantaneous boilers, also provides the possibility of permanent operation of the pump in the vicinity of the operating point on its characteristic, when the overall efficiency of the pump is maximum. The solution according to the invention brings about 1 simplification of regulation.

Příklad nožného provedení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kterýzobrazuje schéma části z tlakového systému průtočného kotle.An example of a foot-mounted embodiment according to the invention is shown in the attached drawing, which shows a diagram of a part of the pressure system of a continuous-flow boiler.

Souběžně s hlavním napájecím ventilem 1, a částí napájecího potrubí 2 je obtokové potrubí 3, na kterém se nachází napájecí ventil 4, směšovací kus 5, oběhové čerpadlo 6 a regulační armatura 7. Do směšovacího kusu 5 je napojeno potrubí 8, sloužící pro přívod oběhové vody. Po spojení napájecího potrubí 2 s obtokový* potrubím 3 za napájecím ventilem 1 následuje potrubí 9, teplosměnné plochy 10, separátory 11 a najížděcí nádoby 12 propojenými potrubím 13. Část obtokového potrubí 3, která se nachází mezi směšovacím kusem 8 a potrubím 9, teplosměnné plochy 10, separátory 11, najížděcí nádoby 12 a potrubí 9, 13 a 8 včetně směšovacího kusu 5 tvoří oběhový okruh. Po zaplnění kotle vodou otevře se armatura 7 a spustí se oběhové čerpadlo 6. Během najíždění se podle potřeby oběhové množství vody reguluje armaturou 7. Po spuštění oběhového čerpadla 6 a ustálení oběhu vody se zahájí napájení přes najížděcí napájecí ventil 4 až hladina v najížděcích nádobách 12 začne klesat. Během najíždění i během provozu na malé výkony množství napájecí vody řídí napáječi ventil 4 podle stavu vodní hladiny v najížděcích nádobách 12. V případě poklesu tlakové diference mezi výtlakem a sání* čerpadla 6 lze přivřením regulačního ventilu 7 dosáhnout zvýšení hladiny vody v najížděcích nádobách a držet čerpadlo v provozu. Podobný efekt lze dosáhnout pootevřením armatury 4, čímž lze rychle dosóhnout zvednutí hladiny v najížděcích nádobách 12. Od doby najíždění, kdy teplota napájené vody bude nižší než teplota varu oběhové vody, jsou zajištěny podmínky pro spolehlivý a na tlakové změny necitlivý provoz oběhového čerpadla 6.Parallel to the main supply valve 1 and part of the supply pipe 2 is the bypass pipe 3, on which the supply valve 4, the mixing piece 5, the circulation pump 6 and the control valve 7 are located. The pipe 8, which serves for the supply of circulating water, is connected to the mixing piece 5. After the connection of the supply pipe 2 with the bypass* pipe 3, the supply valve 1 is followed by the pipe 9, heat exchange surfaces 10, separators 11 and start-up vessels 12 connected by the pipe 13. The part of the bypass pipe 3, which is located between the mixing piece 8 and the pipe 9, the heat exchange surfaces 10, separators 11, start-up vessels 12 and the pipes 9, 13 and 8 including the mixing piece 5, form a circulation circuit. After filling the boiler with water, the valve 7 opens and the circulation pump 6 starts. During start-up, the circulating water quantity is regulated by the valve 7 as needed. After the circulation pump 6 has started and the water circulation has stabilized, the supply is started via the start-up supply valve 4 until the level in the start-up vessels 12 begins to fall. During start-up and during operation at low power, the amount of feed water is controlled by the supply valve 4 according to the water level in the start-up vessels 12. In the event of a decrease in the pressure difference between the discharge and suction* of the pump 6, the control valve 7 can be closed to increase the water level in the start-up vessels and keep the pump in operation. A similar effect can be achieved by slightly opening the valve 4, which can quickly raise the level in the start-up vessels 12. From the start-up period, when the temperature of the supplied water will be lower than the boiling point of the circulating water, conditions are ensured for reliable operation of the circulation pump 6 that is insensitive to pressure changes.

Napájení do kotle přes najížděcí napájecí ventil 4 se zastavuje a současně se otevírá hlavní napájecí ventil 1. při dosažení minimálního parního výkonu, při kterém kotel je schopen být provozován na průtočný režim. Po uzavření armatury 4 se odstaví oběhové čerpadlo 6. .The supply to the boiler via the start-up supply valve 4 is stopped and the main supply valve 1 is opened at the same time when the minimum steam output is reached, at which the boiler is able to be operated in the flow-through mode. After closing the valve 4, the circulation pump 6 is stopped.

Claims

1. A continuous steam boiler with a circulation pump and a supply pipe with a main supply valve, characterized in that at least one pipe (3) with at least one control valve (4) is provided parallel to the supply pipe, which is connected to the supply pipe (2) at a location upstream of the main supply valve (1), while the outlet from the circulation pump (6) is connected to the supply pipe (2) at a location downstream of the main supply valve (1) by a pipe (3) with at least one valve (7).

2* A continuous steam boiler with a circulation pump, characterized in that at least one pipe (8) for supplying circulating water is connected to the pipe (3) between the inlet of the circulation pump (6) and the control valve (4).