ES2336455T3 - STEAM REGENERATOR WITH HEAT RECOVERY. - Google Patents

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ES2336455T3
ES2336455T3 ES05020211T ES05020211T ES2336455T3 ES 2336455 T3 ES2336455 T3 ES 2336455T3 ES 05020211 T ES05020211 T ES 05020211T ES 05020211 T ES05020211 T ES 05020211T ES 2336455 T3 ES2336455 T3 ES 2336455T3
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shutter
hot
temperatures
steam generator
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ES05020211T
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Spanish (es)
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Mario Perego
Piero Scapini
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SON Srl
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Abstract

A heat recovery steam generator (10, 110, 210) comprises a heat exchange unit (12) in which, in normal operative conditions, is defined a hot portion (16), with high metal temperatures and high temperatures of the water/steam mixture enclosed there, and a relatively cool portion (18, 20), with lower metal temperatures and lower temperatures of the water/steam mixture enclosed there, with respect to those of said hot portion (16); substantially shutter-shaped means (32, 132, 232) are interposed between said hot portion (16) and said relatively cool portion (18, 20) in order to thermally insulate said hot portion (16) from said relatively cool portion (18, 20), said substantially shutter-shaped means (32, 132, 232) being at least partially removable in order to put said hot portion (16) and said relatively cool portion (18, 20) again in fluid communication with each other.

Description

Generador de vapor con recuperación de calor.Steam generator with recovery hot.

Campo de aplicaciónScope

La presente invención, en su aspecto más general, se refiere a un generador de vapor con recuperación de calor (que también se indica con el acrónimo RSG, Recovery Steam Generator (Generador de vapor con recuperación), o HRSG, Heat Recovery Steam Generator (Generador de vapor con recuperación de calor) o HRB, Heat Recovery Boiler (Caldera con recuperación de calor) que comprende una unidad de intercambio de calor en comunicación de fluidos con al menos una cámara de separación de agua-vapor y va dirigido en particular aunque no exclusivamente a su uso en plantas termoeléctricas del tipo denominado de ciclo combinado de gas/vapor.The present invention, in its most aspect In general, it refers to a steam generator with recovery of heat (also indicated by the acronym RSG, Recovery Steam Generator (Recovery steam generator), or HRSG, Heat Recovery Steam Generator heat) or HRB, Heat Recovery Boiler heat) comprising a heat exchange unit in fluid communication with at least one separation chamber of water-steam and is directed in particular although not exclusively for use in thermoelectric plants of the type called combined gas / steam cycle.

En el resto de la descripción se hará referencia, sólo como ejemplo no limitativo, al campo tecnológico relativo a las plantas termoeléctricas de ciclo combinado de gas/vapor, es decir, plantas en las que se prevén dos ciclos tecnológicos, uno llevado a cabo mediante aire y combustible (ciclo de gas o de Joule) y el otro llevado a cabo mediante agua y vapor (ciclo de vapor o de Rankine), ambos dirigidos a producir energía eléctrica con alto rendimiento (normalmente mayor del 55%) y/o energía eléctrica y energía térmica que puede ir dirigida a usuarios tales como, por ejemplo, redes de calefacción a distancia, plantas desalinizadoras y redes de distribución de vapor para procesos industriales.In the rest of the description it will be done reference, only as a non-limiting example, to the technological field concerning the combined cycle thermoelectric plants of gas / steam, that is, plants where two cycles are planned technological, one carried out by air and fuel (cycle gas or Joule) and the other one carried out by water and steam (steam or Rankine cycle), both aimed at producing energy electrical with high performance (normally greater than 55%) and / or electrical energy and thermal energy that can be directed to users such as, for example, remote heating networks, desalination plants and steam distribution networks for industrial processes.

Técnica anteriorPrior art

Se conoce que el ciclo de gas de una planta termoeléctrica de ciclo combinado del tipo considerado esencialmente comprende un compresor, una cámara de combustión, una turbina de gas y un alternador. El compresor toma aire de la atmósfera llevándolo a una presión alta predeterminada; el aire así comprimido se inyecta en la cámara de combustión junto con un combustible, que generalmente consiste en gas natural; la mezcla que se forma se enciende y se hace que se expandan los gases a alta presión y alta temperatura producidos en la turbina de gas que mueve el alternador, que genera energía eléctrica.It is known that the gas cycle of a plant combined cycle thermoelectric of the type considered essentially  it comprises a compressor, a combustion chamber, a turbine of gas and an alternator. The compressor takes air from the atmosphere bringing it to a predetermined high pressure; the air so compressed it is injected into the combustion chamber together with a fuel, which It usually consists of natural gas; the mixture that forms is ignites and causes high and high pressure gases to expand temperature produced in the gas turbine that moves the alternator, which generates electrical energy.

El ciclo de vapor de la planta termoeléctrica mencionada anteriormente, por otro lado, comprende un generador de vapor, una turbina de vapor y un alternador adicional. La unidad de intercambio de calor de dicho generador de vapor, que comprende generalmente intercambiadores de calor del tipo con tubos de agua, se coloca en una relación de intercambio de calor descargándose los gases calientes mediante la turbina de gas del ciclo de gas mencionado anteriormente, con el consecuente gran y rápido calentamiento del agua y la generación de vapor. El vapor así producido se envía a la turbina de vapor que hace que el alternador respectivo funcione para generar energía eléctrica.The steam cycle of the thermoelectric plant mentioned above, on the other hand, comprises a generator of steam, a steam turbine and an additional alternator. The unit of heat exchange of said steam generator, comprising generally heat exchangers of the type with water pipes, it is placed in a heat exchange relationship by discharging the hot gases through the gas turbine of the gas cycle mentioned above, with the consequent great and fast water heating and steam generation. Steam like this produced is sent to the steam turbine that makes the alternator respective function to generate electric power.

Un generador de vapor usado del modo mencionado anteriormente se denomina generador de vapor con recuperación de calor precisamente porque para generar vapor se "aprovecha" el calor de los gases calientes (a aproximadamente 600ºC) descargado por la turbina de gas.A steam generator used in the manner mentioned previously called steam generator with recovery of heat precisely because to generate steam you "take advantage" of the heat of hot gases (at approximately 600 ° C) discharged by the gas turbine.

Se conoce un HRSG de la técnica anterior del documento US-A-5189988. Una caldera conocida para producir vapor se da a conocer en el documento CH-A-174774.An HRSG is known from the prior art of US-A-5189988. A boiler known to produce steam is disclosed in the document CH-A-174774.

En los ciclos combinados modernos el vapor se produce preferiblemente a diferentes niveles de presión con el fin de poder optimizar la recuperación de energía.In modern combined cycles the steam is preferably produces at different pressure levels in order of being able to optimize energy recovery.

En particular, la configuración de planta más usada para realizaciones de alta potencia proporciona tres niveles de presión (alto, medio y bajo) más un supercalentamiento adicional del vapor de presión media que vuelve de la turbina de vapor, es decir, de lo que se denomina vapor supercalentado adicionalmente.In particular, the plant configuration more used for high power realizations provides three levels pressure (high, medium and low) plus additional superheating of the medium pressure steam returning from the steam turbine, is say, of what is called superheated steam further.

Como se conoce, el generador de vapor con recuperación, para cada nivel de presión, se ocupa de tres operaciones de intercambio de calor bien definidas:As is known, the steam generator with recovery, for each level of pressure, deals with three well-defined heat exchange operations:

--
precalentamiento de agua líquida procedente de una bomba de alimentación o de una bomba de extracción de condensado, llevado a cabo en una sección de la unidad de intercambio de calor conocida como economizador o precalentador;liquid water preheating from a feed pump or an extraction pump of condensate, carried out in a section of the unit heat exchange known as economizer or preheater;

--
evaporación del agua para la generación de vapor saturado, llevada a cabo en una sección de la unidad de intercambio de calor conocida como evaporador;water evaporation for generation of saturated steam, carried out in a section of the unit heat exchange known as evaporator;

--
supercalentamiento del vapor, llevado a cabo en una sección de la unidad de intercambio de calor conocida como supercalentador.steam superheat, led to out in a section of the known heat exchange unit As superheater.

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Los haces de tubos que se ocupan de las tres diferentes operaciones son estructuralmente independientes.The tube bundles that deal with the three Different operations are structurally independent.

En presencia de varios niveles de presión, el generador de vapor con recuperación tiene varias etapas de evaporación (dos o tres), a diferentes presiones y como consecuencia a diferentes temperaturas de saturación.In the presence of several levels of pressure, the steam generator with recovery has several stages of evaporation (two or three), at different pressures and as consequence at different saturation temperatures.

Por lo tanto, hay una producción de vapor a alta presión (y por lo tanto a alta temperatura, que puede desarrollar mucha energía en su expansión posterior en la turbina de vapor) en la que los gases de la turbina de gas están más calientes, seguida de la producción de vapor a presiones inferiores en la que los gases se enfrían progresivamente.Therefore, there is a high steam production pressure (and therefore at high temperature, which can develop a lot of energy in its subsequent expansion in the steam turbine) in which gas turbine gases are hotter, followed of steam production at lower pressures in which the gases They cool progressively.

A partir de lo mencionado, por tanto se distingue, dentro de la unidad de intercambio de calor del generador de vapor, diferentes secciones o partes a una temperatura progresivamente decreciente. En particular, en la unidad de intercambio de calor, en condiciones operativas normales, siempre puede definirse una parte caliente, con altas temperaturas de metal y altas temperaturas de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, y una parte relativamente fría, con temperaturas de metal inferiores y temperaturas inferiores de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, con respecto a las de dicha parte caliente.From the aforementioned, therefore distinguishes, inside the generator heat exchange unit  of steam, different sections or parts at a temperature progressively decreasing In particular, in the unit of heat exchange, under normal operating conditions, always a hot part can be defined, with high metal temperatures and high temperatures of the water / steam mixture contained in the same, and a relatively cold part, with metal temperatures lower and lower temperatures of the water / steam mixture contained therein, with respect to those of said party hot.

Para ser preciso, en la presente solicitud de patente, se pretende que la frase "temperaturas de metal" indique la temperatura media del metal con la que están realizados los componentes de la propia unidad de intercambio de calor, en particular, la temperatura media de los tubos a través de los cuales pasa la mezcla de agua/vapor.To be precise, in this application for patent, it is intended that the phrase "metal temperatures" indicate the average temperature of the metal with which they are made the components of the heat exchange unit itself, in particular, the average temperature of the tubes through which pass the water / steam mixture.

El generador de vapor con recuperación descrito anteriormente tiene inconvenientes reconocidos, que incluyen el de requerir periodos de tiempo relativamente largos para llevarlo a las condiciones operativas de presión y temperatura normales. Un inconveniente de este tipo es particularmente grave considerando la presente necesidad de tener disponible una gran flexibilidad de funcionamiento de la planta termoeléctrica.The steam generator with recovery described previously has recognized drawbacks, which include that of require relatively long periods of time to take it to normal operating conditions of pressure and temperature. A inconvenience of this kind is particularly serious considering the present need to have a great flexibility of operation of the thermoelectric plant.

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Sumario de la invenciónSummary of the invention

El problema técnico que subyace a la presente invención es el de concebir y proporcionar un generador de vapor con recuperación del tipo considerado, que pueda superar, de manera sencilla y económica, las limitaciones y/o los inconvenientes mencionados en referencia a la técnica conocida; en particular reducir el tiempo de reinicio del generador de vapor tras una parada, es decir, la posibilidad de llevar a cabo paradas y arranques frecuentes de la planta considerada, volviendo a arrancar a intervalos lo más reducidos posibles al tiempo que se respetan los gradientes térmicos admisibles para los componentes de mayor espesor.The technical problem that underlies this invention is to conceive and provide a steam generator with recovery of the type considered, which can overcome, so simple and economical, limitations and / or inconveniences mentioned in reference to the known technique; in particular reduce the reset time of the steam generator after a stop, that is, the possibility of carrying out stops and frequent starts of the plant considered, restarting at intervals as small as possible while respecting the permissible thermal gradients for the major components thickness.

Este problema se resuelve, según la presente invención, mediante un generador de vapor con recuperación de calor, que comprende una unidad de intercambio de calor en la que, en condiciones operativas normales, se define una parte caliente, con altas temperaturas de metal y altas temperaturas de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, y una parte relativamente fría, con temperaturas de metal inferiores y temperaturas inferiores de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, con respecto a las de dicha parte caliente, en el que medios sustancialmente en forma de obturador están interpuestos entre dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría con el fin de aislar térmicamente dicha parte caliente de dicha parte relativamente fría, pudiendo extraerse al menos parcialmente dichos medios sustancialmente en forma de obturador con el fin de poner dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría de nuevo en comunicación de fluidos entre sí, y dichos medios en forma de obturador comprenden un obturador enrollable o plegable.This problem is resolved, according to the present invention, by means of a steam generator with recovery of heat, which comprises a heat exchange unit in which, Under normal operating conditions, a hot part is defined, with high metal temperatures and high temperatures of the mixture of water / steam contained therein, and a relatively cold part, with lower metal temperatures and lower temperatures of the water / steam mixture contained therein, with respect to those of said hot part, wherein means substantially in the form of shutter are interposed between said hot part and said relatively cold part in order to thermally insulate said hot part of said relatively cold part, being able to at least partially removing said means substantially in shutter form in order to put said hot part and said relatively cool part again in fluid communication between yes, and said shutter-shaped means comprise a shutter roller or folding.

Otras características y las ventajas del generador de vapor según la presente invención serán resultado de la siguiente descripción de una realización preferida a modo de ejemplo de éste, proporcionada con fines indicativos y no limitativos en referencia a los dibujos adjuntos.Other features and advantages of steam generator according to the present invention will be the result of the following description of a preferred embodiment by way of example of this, provided for indicative purposes and not limiting in reference to the attached drawings.

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Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 representa esquemáticamente una vista en alzado lateral de un generador de vapor con recuperación según la presente invención.Figure 1 schematically represents a side elevation view of a steam generator with recovery according to the present invention.

La figura 2 representa esquemáticamente una vista en alzado lateral de una segunda realización de un generador de vapor con recuperación según la invención.Figure 2 schematically represents a side elevation view of a second embodiment of a generator of steam with recovery according to the invention.

La figura 3 representa esquemáticamente una vista en alzado lateral de una tercera realización de un generador de vapor con recuperación según la invención.Figure 3 schematically represents a side elevation view of a third embodiment of a generator of steam with recovery according to the invention.

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Descripción detallada de una realización preferidaDetailed description of a preferred embodiment

En referencia a la figura 1, un generador de vapor con recuperación de calor se muestra según la presente invención y se indica globalmente con 10.Referring to Figure 1, a generator of steam with heat recovery is shown according to the present invention and is indicated globally with 10.

El generador 10 de vapor con recuperación comprende una unidad 12 de intercambio de calor, que comprende una pluralidad de haces de tubos en los que, en condiciones operativas normales, se define una parte caliente, con altas temperaturas de metal y altas temperaturas de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, y una parte relativamente fría, con temperaturas de metal inferiores y temperaturas inferiores de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, con respecto a las de dicha parte caliente.The steam generator 10 with recovery comprises a heat exchange unit 12, comprising a plurality of tube bundles in which, under operating conditions normal, a hot part is defined, with high temperatures of metal and high temperatures of the water / steam mixture contained in the same, and a relatively cold part, with metal temperatures lower and lower temperatures of the water / steam mixture contained therein, with respect to those of said party hot.

La unidad 12 de intercambio de calor está en comunicación de fluidos con una (o más) cámaras 14 de separación de agua-vapor, que también se denominan en la técnica cuerpos cilíndricos (en la figura 1 se muestran tres cuerpos cilíndricos, que funcionan a diferentes presiones).The heat exchange unit 12 is in fluid communication with one (or more) separation chambers 14 of water-steam, which are also referred to in the art cylindrical bodies (Figure 1 shows three bodies cylindrical, which work at different pressures).

La unidad 12 de intercambio de calor se soporta en un tubo 13 de humos, por ejemplo, sustancialmente paralelepipédico, con una cara o sección 13a en comunicación de fluidos con los gases de escape de una turbina de gas y con una sección 13b o cara opuesta en comunicación de fluidos con un conducto 13c de chimenea. Los cuerpos 14 cilíndricos están colocados por encima de dicho tubo 13 de humos.The heat exchange unit 12 is supported in a flue pipe 13, for example, substantially parallelepipedic, with a face or section 13a in communication of fluids with the exhaust gases of a gas turbine and with a section 13b or opposite side in fluid communication with a chimney duct 13c. The cylindrical bodies 14 are placed above said smoke tube 13.

La unidad 12 de intercambio de calor de la figura 1 comprende una sección 16 de alta presión, que realiza dicha parte caliente y secciones 18 de media presión y 20 de baja presión, que realizan dicha parte relativamente fría. Valores de presión a modo de ejemplo son 130 bares para la sección de alta presión, 30 bares para la sección de media presión y 5 bares para la de baja presión.The heat exchange unit 12 of the Figure 1 comprises a high pressure section 16, which performs said hot part and sections 18 of medium pressure and 20 of low pressure, which perform said relatively cold part. Values of example pressure is 130 bars for the high section pressure, 30 bars for the medium pressure section and 5 bars for The low pressure.

La parte caliente, a alta temperatura, comprende un evaporador de alta presión y varios haces de tubos de supercalentamiento/supercalentamiento adicional y posiblemente un economizador de alta presión.The hot part, at high temperature, comprises a high pressure evaporator and several bundles of tubes additional superheat / superheat and possibly a high pressure economizer.

La parte relativamente fría, a relativamente baja temperatura, comprende los niveles de media y baja presión, el precalentador y posiblemente una parte del economizador de alta presión.The relatively cold part, to relatively low temperature, includes the levels of medium and low pressure, the preheater and possibly a part of the economizer high Pressure.

Según la presente invención, medios 32 sustancialmente en forma de obturador están interpuestos entre dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría con el fin de aislar térmicamente dicha parte caliente de dicha parte relativamente fría. Dichos medios 32 sustancialmente en forma de obturador pueden extraerse al menos parcialmente con el fin de poner dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría de nuevo en comunicación de fluidos entre
sí.
According to the present invention, substantially shutter-shaped means 32 are interposed between said hot part and said relatively cold part in order to thermally insulate said hot part from said relatively cold part. Said means 32 substantially in the form of a plug can be extracted at least partially in order to put said hot part and said relatively cold part back into fluid communication between
yes.

Según una realización preferida, tales medios 32 comprenden un obturador 34 enrollable, con un ancho sustancialmente igual al ancho del tubo 13 de humos.According to a preferred embodiment, such means 32 they comprise a roller shutter 34, with a width substantially equal to the width of the smoke pipe 13.

Preferiblemente, el rodillo 36 de enrollado correspondiente del obturador 34 enrollable está dispuesto en la cara, o lado, superior, o parte 13e superior del tubo 13 de humos.Preferably, the winding roller 36 corresponding of the roller shutter 34 is arranged in the face, or side, upper, or upper part 13e of the tube 13 of smoke

El obturador 34 puede descender, de manera sustancialmente vertical, hasta la cara, o lado, inferior o base 13d del tubo 13 de humos sustancialmente paralelepipédico, aislando por tanto las dos dichas partes de dicha unidad 12 de intercambio de calor entre sí.Shutter 34 can descend, so substantially vertical, to the face, or side, bottom or base 13d of substantially parallel parallelepiped smoke pipe 13, insulating therefore the two said parts of said exchange unit 12 of heat with each other.

La figura 2 muestra una segunda realización de un generador 110 de vapor según la invención, en la que los componentes análogos a los del generador 10 de vapor se indican con el mismo número de referencia.Figure 2 shows a second embodiment of a steam generator 110 according to the invention, in which the components similar to those of steam generator 10 are indicated by The same reference number.

En este caso, medios 132 sustancialmente en forma de obturador están interpuestos entre dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría con el fin de aislar térmicamente dicha parte caliente de dicha parte relativamente fría. Dichos medios 132 sustancialmente en forma de obturador pueden extraerse al menos parcialmente con el fin de poner dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría de nuevo en comunicación de fluidos entre sí.In this case, means 132 substantially in shutter form are interposed between said hot part and said relatively cold part in order to thermally insulate said hot part of said relatively cold part. Sayings substantially shutter-shaped means 132 can be removed at less partially in order to put said hot part and said relatively cool part again in fluid communication between yes.

Tales medios 132 comprenden un obturador 134 enrollable, con un ancho sustancialmente igual al ancho del tubo 13 de humos.Such means 132 comprise a shutter 134 roller, with a width substantially equal to the width of the tube 13 of smoke

Preferiblemente, el rodillo 136 de enrollado correspondiente del obturador 134 enrollable está dispuesto en la cara, o lado, inferior, o base 13d del tubo 13 de humos sustancialmente paralelepipédico.Preferably, the roll roller 136 Corresponding shutter 134 is disposed in the face, or side, bottom, or base 13d of the smoke pipe 13 substantially parallelepipedic.

El obturador 134 puede ascender, por medio de un actuador 138 dotado de cables 140, de manera sustancialmente vertical, hasta la cara 13e superior del tubo 13 de humos sustancialmente paralelepipédico, aislando por tanto dichas dos partes de dicha unidad 12 de intercambio de calor.Shutter 134 may ascend, by means of a actuator 138 provided with cables 140, substantially vertical, to the upper face 13e of the smoke pipe 13 substantially parallelepipedic, thereby isolating said two parts of said heat exchange unit 12.

La figura 3 muestra una tercera realización de un generador 210 de vapor según la invención, en la que los componentes análogos a los del generador 110 de vapor se indican con el mismo número de referencia.Figure 3 shows a third embodiment of a steam generator 210 according to the invention, in which the components similar to those of steam generator 110 are indicated by The same reference number.

En este caso, medios 232 sustancialmente en forma de obturador están interpuestos entre dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría con el fin de aislar térmicamente dicha parte caliente de dicha parte relativamente fría. Dichos medios 232 sustancialmente en forma de obturador pueden extraerse al menos parcialmente con el fin de poner dicha parte caliente y dicha parte relativamente fría de nuevo en comunicación de fluidos entre sí.In this case, means 232 substantially in shutter form are interposed between said hot part and said relatively cold part in order to thermally insulate said hot part of said relatively cold part. Sayings substantially shutter-shaped means 232 may be removed at less partially in order to put said hot part and said relatively cool part again in fluid communication between yes.

Tales medios 232 comprenden un obturador 234 plegable, con un ancho sustancialmente igual al ancho del tubo 13 de humos.Such means 232 comprise a shutter 234 folding, with a width substantially equal to the width of the tube 13 of smoke

Un extremo 236 inferior del obturador 234 plegable está limitado a la cara 13d inferior del tubo 13 de humos sustancialmente paralelepipédico.A lower end 236 of the shutter 234 folding is limited to the lower face 13d of the smoke pipe 13 substantially parallelepipedic.

El obturador 234 puede ascender, por medio de un actuador 238 dotado de cables 240, de manera sustancialmente vertical, hasta la cara 13e superior del tubo 13 de humos sustancialmente paralelepipédico, aislando por tanto dichas dos partes de dicha unidad 12 de intercambio de calor.The shutter 234 can ascend, by means of a actuator 238 provided with cables 240, substantially vertical, to the upper face 13e of the smoke pipe 13 substantially parallelepipedic, thereby isolating said two parts of said heat exchange unit 12.

El funcionamiento de los generadores 10, 110 y 210 de vapor con recuperación se detalla a continuación.The operation of generators 10, 110 and 210 of steam with recovery is detailed below.

Los obturadores 34, 134 y 234, que pueden accionarse de manera automática o manual, aíslan dichas dos partes de la unidad 12 de intercambio de calor de manera preferiblemente inmediata tras haber comenzado el procedimiento de parada del generador y tras haber detenido el flujo de gas procedente de la turbina.Shutters 34, 134 and 234, which can actuated automatically or manually, they isolate these two parts of the heat exchange unit 12 preferably immediately after starting the stop procedure generator and after having stopped the flow of gas from the turbine.

De esta manera, la convección interna del generador está limitada entre los haces de tubos más calientes y los más fríos, es decir, está limitada la transferencia de calor desde la parte caliente a la parte relativamente fría por convección e irradiación.In this way, the internal convection of the generator is limited between the hottest tube beams and the coldest, that is, heat transfer is limited from the hot part to the relatively cold part by convection and irradiation.

Como ejemplo, en un generador de vapor de tres niveles de presión con supercalentamiento adicional, colocado aguas abajo de una turbina de gas de 250 MW, en el momento de llevar a cabo una parada comenzando a partir de la carga nominal se da aproximadamente la siguiente situación:As an example, in a three steam generator pressure levels with additional superheating, placed water below a 250 MW gas turbine, at the time of carrying make a stop starting from the nominal load is given approximately the following situation:

--
parte caliente (supercalentador, supercalentador adicional y evaporador de alta presión): aproximadamente 900 t de metal y 30 t de mezcla de agua/vapor a la temperatura media de aproximadamente 360-380ºC.part hot (superheater, additional superheater and evaporator high pressure): approximately 900 t of metal and 30 t of mixture of water / steam at the average temperature of approximately 360-380 ° C.

--
parte relativamente fría: aproximadamente 1.600 t de metal y 180 t de mezcla de agua/vapor a la temperatura media de aproximadamente 190-200ºC.part relatively cold: approximately 1,600 t of metal and 180 t of water / steam mixture at the average temperature of approximately 190-200 ° C.

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Por lo tanto es evidente que, por ejemplo, en las 8 horas de una parada nocturna (en el caso de dos turnos cada día) o en las 48 horas de una posible parada durante el fin de semana, la transferencia de una cantidad considerable de calor está limitada, desde la parte caliente (que por consiguiente se enfría y disminuye su propia presión) a la parte relativamente fría: puesto que el evaporador de alta presión y más precisamente el cuerpo cilíndrico de la cámara de separación de agua-vapor relacionada, es el elemento que limita el gradiente de arranque, se deduce que tal reducción del enfriamiento lleva a un acortamiento del periodo de transición de arranque.Therefore it is evident that, for example, in 8 hours of a night stop (in the case of two shifts each day) or within 48 hours of a possible stop during the end of week, the transfer of a considerable amount of heat is limited, from the hot part (which consequently cools and decreases its own pressure) to the relatively cold part: put than the high pressure evaporator and more precisely the body cylindrical steam-water separation chamber related, is the element that limits the starting gradient, it it follows that such reduction in cooling leads to a shortening of the boot transition period.

Los obturadores deben estar en una posición completamente abierta durante el funcionamiento normal de los generadores, para no generar caídas de presión y por consiguiente disipaciones de energía.Shutters must be in a position fully open during normal operation of the generators, so as not to generate pressure drops and therefore energy dissipations

La ubicación del obturador está preferiblemente comprendida entre la entrada del evaporador de alta presión y la salida del evaporador de media presión para los generadores ilustrados en las figuras (generadores de tres niveles de presión) o la entrada del evaporador de baja presión para generadores de dos niveles de presión (no ilustrados).The location of the shutter is preferably between the inlet of the high pressure evaporator and the medium pressure evaporator outlet for generators illustrated in the figures (three pressure level generators) or the low pressure evaporator inlet for two generators pressure levels (not illustrated).

En el caso de una posible realización de cuatro niveles de presión, el obturador puede estar situado en una posición entre aguas abajo del evaporador de alta presión y aguas abajo del evaporador del tercer nivel de presión.In the case of a possible realization of four pressure levels, the shutter can be located in a downstream position of the high pressure evaporator and water below the evaporator of the third pressure level.

En todos los casos mencionados anteriormente, puede preverse la instalación con más de un obturador.In all the cases mentioned above, Installation with more than one shutter can be provided.

En el caso de una realización con un único nivel de presión, el obturador puede estar situado aguas abajo del evaporador.In the case of an embodiment with a single level pressure, the shutter may be located downstream of the evaporator.

El obturador puede realizarse con materiales metálicos (acero inoxidable) o materiales textiles. Preferiblemente el obturador está cubierto con materiales térmicamente aislantes. La forma indicada en las figuras es meramente indicativa y no limitativa.The shutter can be made with materials Metallic (stainless steel) or textile materials. Preferably The shutter is covered with thermally insulating materials. The form indicated in the figures is merely indicative and not limiting

En una alternativa, los medios sustancialmente en forma de obturador pueden comprender dispositivos de tipo mampara.In an alternative, the media substantially in the form of a shutter can comprise devices of type bulkhead.

Las palancas y/o motorizaciones para los actuadores pueden ser de diferentes tipos y están dispuestos dentro o fuera del tubo de humos. En casos específicamente de contingencia, también puede proporcionarse un accionamiento de tipo manual.The levers and / or motorizations for the actuators can be of different types and are arranged inside or outside the smoke pipe. In cases of contingency, a manual type drive can also be provided.

A partir de la descripción anterior resulta de manera evidente que el generador de vapor con recuperación según la invención consigue numerosas ventajas, la primera está en el hecho de que los tiempos de volver a arrancar son inusualmente breves, permitiendo mejoras significativas en los tiempos de funcionamiento a carga completa de la planta termoeléctrica.From the above description it results from obvious way that the steam generator with recovery according to the invention achieves numerous advantages, the first is in fact that restart times are unusually short, allowing significant improvements in operating times at full load of the thermoelectric plant.

De hecho, en el momento de volver a arrancar cada vez el generador de vapor según la invención tras una parada de duración limitada (por ejemplo, menos de 72 horas de duración), es posible proceder al arranque desde presiones más altas y por consiguiente temperaturas más altas en el circuito de alta presión, reduciendo así en consecuencia el tiempo de arranque, siendo iguales las tensiones termomecánicas inducidas en los componentes del generador de vapor más críticos, es decir, en los componentes de mayor espesor tales como los cuerpos cilíndricos de alta presión.In fact, at the time of restarting each time the steam generator according to the invention after a stop of limited duration (for example, less than 72 hours), it is possible to start at higher pressures and by consequently higher temperatures in the high pressure circuit, thus reducing the starting time accordingly, being same the thermomechanical stresses induced in the components of the most critical steam generator, that is, in the components thicker such as high cylindrical bodies Pressure.

Otra ventaja del generador de vapor según la invención es que, durante la parada, el flujo de aire frío dentro del generador es limitado, lo que, en ausencia del obturador, se produciría debido al tiro del tubo de chimenea, lo que lleva a un enfriamiento adicional del generador durante la parada.Another advantage of the steam generator according to the invention is that, during the shutdown, the flow of cold air inside of the generator is limited, which, in the absence of the shutter, is would produce due to the chimney pipe shot, which leads to a additional cooling of the generator during shutdown.

Evidentemente, un experto en la técnica puede realizar numerosas modificaciones y variantes del generador de vapor con recuperación descrito anteriormente, con el fin de cumplir requisitos contingentes y específicos, los cuales se engloban en todo caso en el alcance de protección de la presente invención, según se define en las siguientes reivindicaciones.Obviously, one skilled in the art can make numerous modifications and variants of the generator steam with recovery described above, in order to meet contingent and specific requirements, which are included in any case within the scope of protection of the present invention, as defined in the following claims.

Claims (3)

1. Generador (10, 110, 210) de vapor con recuperación de calor, que comprende una unidad (12) de intercambio de calor en la que, en condiciones operativas normales, se define una parte (16) caliente, con altas temperaturas de metal y altas temperaturas de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, y una parte (18, 20) relativamente fría, con temperaturas de metal inferiores y temperaturas inferiores de la mezcla de agua/vapor contenida en la misma, con respecto a las de dicha parte (16) caliente, en el que medios (32, 132, 232) sustancialmente en forma de obturador están interpuestos entre dicha parte (16) caliente y dicha parte (18, 20) relativamente fría con el fin de aislar térmicamente dicha parte (16) caliente de dicha parte (18, 20) relativamente fría, pudiendo extraerse al menos parcialmente dichos medios (32, 132, 232) sustancialmente en forma de obturador con el fin de poner dicha parte (16) caliente y dicha parte (18, 20) relativamente fría de nuevo en comunicación de fluidos entre sí, caracterizado porque dichos medios (32, 132) sustancialmente en forma de obturador comprenden un obturador (34, 134, 234) enrollable o plegable.1. Steam generator (10, 110, 210) with heat recovery, comprising a heat exchange unit (12) in which, under normal operating conditions, a hot part (16) is defined, with high temperatures of metal and high temperatures of the water / steam mixture contained therein, and a relatively cold part (18, 20), with lower metal temperatures and lower temperatures of the water / steam mixture contained therein, with respect to those of said hot part (16), in which means (32, 132, 232) substantially in the form of a shutter are interposed between said hot part (16) and said relatively cold part (18, 20) in order to thermally insulate said hot part (16) of said relatively cold part (18, 20), said means (32, 132, 232) being substantially in the form of a shutter at least partially so as to put said hot part (16) and said part (18, 20) relatively cold again in communication n of fluids with each other, characterized in that said means (32, 132) substantially in the form of a shutter comprise a shutter (34, 134, 234) that can be rolled or folded. 2. Generador (10, 110, 210) de vapor con recuperación de calor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho obturador (32, 132, 232) está realizado con materiales textiles o metálicos.2. Steam generator (10, 110, 210) with heat recovery according to claim 1, characterized in that said shutter (32, 132, 232) is made of textile or metallic materials. 3. Generador (10, 110, 210) de vapor con recuperación de calor según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho obturador (32, 132, 232) está cubierto con material térmicamente aislante.3. Steam generator (10, 110, 210) with heat recovery according to claim 2, characterized in that said shutter (32, 132, 232) is covered with thermally insulating material.
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