[发明专利]用于蒸汽发生器的节能装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及生产用于电力生产的蒸汽所用的蒸汽发生器，且更具体 地涉及用于改进现有蒸汽发生器以适应具有显著不同燃烧特性(诸如当煤炭燃 烧时所产生的废气温度)的不同煤的点燃的方法和装置。

背景技术

对于用在工业或实际应用的蒸汽生产中的锅炉或蒸汽发生器的总体说明， 读者可参见巴布考克&威尔考克斯公司(Babcock& Wilcox Company)版权 2005，Kitto和Stultz编辑的第41版的Steam/its generation and use，其内容如 在此完全阐述那样以参见的方式纳入本文。

图1示出由巴布考克&威尔考克斯公司(Babcock& Wilcox Company)设 计和制造的、1300MW的超临界压力的UP蒸汽发生器。简要地说，将煤粉 碎成所要求的细度并通过将煤与空气在燃烧过程中混合的燃烧器传送到熔炉。 在燃烧过程中产生的热废气向上流过熔炉。熔炉壁是焊接的隔膜管壁构造。形 成这些壁的管子传输穿过其中的作业流体，该作业流体从燃烧过程吸收热量来 产生蒸汽。废气从熔炉流出并跨过由多个管子组成的加热表面的各种管簇。二 级过热器和再加热过热器(悬垂物)位于蒸汽发生器的上部。加热表面的这些 管簇从穿过这里流动的废气吸收热量，增加在这些管道内传输的作业流体的温 度，同时废气的温度逐渐降低。然后废气行进到对流通道，并从该处向下穿过 也由传输作业流体的多个管子组成的加热表面的另外的管簇，即主级过热器、 再加热过热器(水平的)和节能装置。然后废气从蒸汽发生器流出并传输到空 气加热器，空气加热器从废气吸收附加热量，该热量用来预加热用进行燃烧的 进入空气。一些用于进行燃烧的空气用来干燥粉煤并将粉煤从粉碎机运送至燃 烧器，这些空气称为主要空气；燃烧平衡的空气通常称为二级空气并通过压力 通风机传输到燃烧器。在所示蒸汽发生器中，示出旧式蒸汽发生器控制器，该 控制器利用气体调节端口和气体回流风机的组合来将燃烧废气分配到各适当 的位置。如本领域的普通技术人员所已知的那样，还已知不利用气体调节和气 体回流的其它蒸汽温度控制方法，但是这种蒸汽发生器的其它方式的基本运行 原理保持不变。

因此，应当理解，在电力生产中，需要各种设备。锅炉或蒸汽发生器是多 种设备的组合，多种设备在组合时使用由矿物燃料释放的热量来加热作业流体 (通常是水)并产生过热蒸汽。该蒸汽具有大量的能量，该能量用于使涡轮的 叶片旋转。锅炉点燃诸如煤之类的矿物燃料，该燃料产生穿越几个不同类型热 交换器的高温废气，热交换器将热量从废气传递到水和蒸汽系统。水从废气中 吸收热量的第一热交换器是节能装置。

图2是已知节能装置的立体图，总体标以标号10，包括入口管簇12和出 口管簇14，且该节能装置通常位于蒸汽发生器对流通道的下部。根据特定蒸汽 发生器的需要，还可紧接着入口和出口管簇设置节能装置的其它管簇。节能装 置10包括以蜿蜒形式设置的几百根管子16。节能装置入口集管接收水并将水 分配到各管子16。多个管子16将水向上传输，与燃烧废气流动的方向相反(如 图所示)，从废气吸收热量。在节能装置出口管簇14的水出口(废气入口) 处，紧邻的集管20收集来自各个管子16的加热的水，混合掉热吸收中的任何 不平衡。紧接的集管20又连接到节能装置纵向管22，纵向管22将加热的水通 过(在其中)管子向上传输，管子包括其它类型加热表面的管簇。如图2所示， 水平主级过热器入口管簇30直接位于节能装置10的上方。中间集管20用作 几个目的。首先，它们用作消除在水通过节能装置10期间已被加热的水的温 度的不平衡的混合点。其次，纵向管22的侧到侧的间距选择成精确地与它们 穿过的以上定位的加热表面的侧到侧间距相适应；在所示情况下，是主级过热 器30的侧到侧间距。此外，中间集管20可按要求定位，使得纵向管22、从纵 向管22悬挂的附连的机械支承件24以及非冷却机械阶梯杆支承件26可按要 求设置。

如上述Steam 41^st参考文献所述，根据气体温度，节能装置位于管壁铸件 内或位于铸件壁内。一般而言，铸件铸件用在850F(454C)或以下，并可使 用廉价碳钢。如果使用铸件铸件，不能支承节能装置。但是，管壁铸件可用作 支承件。