+

RU2376524C1 - Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater - Google Patents

Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater Download PDF

Info

Publication number
RU2376524C1
RU2376524C1 RU2008145018/06A RU2008145018A RU2376524C1 RU 2376524 C1 RU2376524 C1 RU 2376524C1 RU 2008145018/06 A RU2008145018/06 A RU 2008145018/06A RU 2008145018 A RU2008145018 A RU 2008145018A RU 2376524 C1 RU2376524 C1 RU 2376524C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
steam
superheater
gas
boiler
Prior art date
Application number
RU2008145018/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Афанасьев (RU)
Борис Петрович Афанасьев
Андрей Николаевич Тугов (RU)
Андрей Николаевич Тугов
Анатолий Лазаревич Шварц (RU)
Анатолий Лазаревич Шварц
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт"
Priority to RU2008145018/06A priority Critical patent/RU2376524C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2376524C1 publication Critical patent/RU2376524C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

FIELD: heating systems.
SUBSTANCE: inventions are designed for steam generation and gas control of boiler and can be used in heat engineering. In the boiler, all banks of boiler live steam superheater are divided into one and the same number of sections, in furnace and gas duct of the boiler they are divided as to width of sections of gas control area. Burners on boiler furnace walls are arranged in groups as per the above areas; at that, each group of burners is equipped with independent fuel and air supply system. At least one of banks of live steam superheater comprises control stage within the range of which temperature sensors of automatic gas control system of uniform steam heating in sections of superheater banks are installed. Gas control system includes measuring device of difference between steam temperatures in inlet and outlet mixing devices of each section of control stage, which is independent for each gas control zone, shaper of signal proportional to steam differential temperature value which is average for the whole control stage in each of its sections, shaper of the main signal independent for each gas control zone and proportional to difference between actual value of the above differential temperatures for the appropriate section of control stage and average value of the above differences, shaper of corrective signal individual for each gas control zone and proportional to change rate of the appropriate main signal, as well as uniform steam heating control individual for each control zone in sections of superheating banks.
EFFECT: increasing economy and operating reliability as well as providing uniform steam heating in sections of superheating banks.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано применительно к энергоблокам большой единичной мощности, в том числе и в особенности к энергоблокам с прямоточными котлами суперсверхкритического давления (ССКД) пара, в связи с предъявляемыми к ним требованиями повышенной надежности и экономичности.The invention relates to a power system and can be used with respect to power units of large unit capacity, including, in particular, power units with once-through boilers of super supercritical pressure (SSCD) of steam, in connection with the requirements for increased reliability and efficiency.

Одной из острых проблем современных энергетических паровых котлов является устранение температурной неравномерности (разверки) в змеевиках пароперегревателя острого пара. Наличие температурной разверки приводит, исходя из требования надежной работы металла, к необходимости снижения температуры генерируемого острого пара с соответствующим снижением экономичности энергоустановки. Для уменьшения температурной неравномерности в настоящее время, в основном, применяют конструктивные решения, направленные на улучшение гидравлических характеристик парового тракта - установка на входах в змеевики дроссельных устройств, перебросы змеевиков в секционированных пакетах пароперегревателя через смешивающие устройства из одной секции в другую и т.п. Такие технические решения, однако, оказываются недостаточными для достижения требуемого уровня уменьшения температурной разверки при наличии существенных температурных неравномерностей в газовом тракте котла, чего в топках и газоходах мощных котлов избежать практически невозможно.One of the acute problems of modern energy steam boilers is the elimination of temperature unevenness (sweep) in the coils of a steam superheater of hot steam. The presence of a temperature scan leads, based on the requirement of reliable metal operation, to the need to reduce the temperature of the generated hot steam with a corresponding decrease in the efficiency of the power plant. To reduce temperature non-uniformity, at present, mainly structural solutions are used to improve the hydraulic characteristics of the steam path - installation of throttle devices at the entrances to the coils, transferring the coils in the sectioned superheater packages through mixing devices from one section to another, etc. Such technical solutions, however, turn out to be insufficient to achieve the required level of reducing the temperature sweep in the presence of significant temperature irregularities in the gas path of the boiler, which is practically impossible to avoid in the furnaces and flues of powerful boilers.

Известен паровой котел, содержащий экранированную топку прямоугольного сечения с фронтовой, задней и боковыми стенами, установленные на фронтовой и/или задней стенах горелки, примыкающий к топке со стороны фронтовой и/или задней стен по меньшей мере один газоход с помещенным в нем по меньшей мере одним пароперегревателем, включая пароперегреватель острого пара со змеевиковыми теплообменными пакетами, по меньшей мере один из которых по ширине газохода разделен по меньшей мере на две параллельно включенные секции с отдельными для каждой секции входным и выходным смешивающими устройствами, причем змеевики теплообменных пакетов каждой секции расположены в плоскостях, перпендикулярных фронтовой и задней стенам [1] - ближайший аналог. Для уменьшения температурной неравномерности нагрева пара в этом котле предусмотрены перебросные трубы из выходного смешивающего устройства (коллектора) одной пароперегревательной секции во входной коллектор другой. Как уже отмечалось выше, для мощных паровых котлов с высокими параметрами пара такое техническое решение нельзя признать достаточно эффективным.Known steam boiler containing a screened firebox of rectangular cross section with front, rear and side walls mounted on the front and / or rear walls of the burner adjacent to the furnace from the front and / or rear walls of at least one duct with at least one duct one superheater, including a hot steam superheater with coil heat exchangers, at least one of which is divided into at least two parallel sections with separate sections for the width of the gas duct sections of the input and output mixing devices, and the coils of the heat exchange packets of each section are located in planes perpendicular to the front and rear walls [1] - the closest analogue. To reduce the temperature unevenness of steam heating in this boiler, transfer pipes are provided from the output mixing device (collector) of one superheater section to the input collector of another. As noted above, for powerful steam boilers with high steam parameters, such a technical solution cannot be considered sufficiently effective.

Достигаемым результатом изобретения является повышение экономичности и надежности работы парового котла путем автоматического газового регулирования с использованием горелок для обеспечения равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов.The achieved result of the invention is to increase the efficiency and reliability of the steam boiler through automatic gas control using burners to ensure uniform heating of steam in sections of superheater packages.

Это обеспечивается тем, что в паровом котле, содержащем экранированную топку прямоугольного сечения с фронтовой, задней и боковыми стенами, установленные на фронтовой и/или задней стенах горелки, примыкающий к топке со стороны фронтовой и/или задней стен по меньшей мере один газоход с помещенным в нем по меньшей мере одним пароперегревателем, включая пароперегреватель острого пара со змеевиковыми теплообменными пакетами, по меньшей мере один из которых по ширине газохода разделен по меньшей мере на две параллельно включенные секции с отдельными для каждой секции входным и выходным смешивающими устройствами, причем змеевики теплообменных пакетов каждой секции расположены в плоскостях, перпендикулярных фронтовой и задней стенам, согласно изобретению все пакеты по меньшей мере пароперегревателя острого пара разделены на одно и то же количество секций, по ширине одинаковых по ходу движения газов, в топке и газоходе выделены соответственно ширине секций зоны газового регулирования, а горелки на стенах топки размещены группами по указанным зонам, причем каждая группа горелок снабжена независимой системой подвода топлива и воздуха с установленными в ней соответствующими расходными регулирующими органами, и по меньшей мере один из указанных секционированных пакетов пароперегревателя острого пара образует регулирующую ступень, во входных и выходных смешивающих устройствах каждой секции которой установлены температурные датчики системы автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов.This is ensured by the fact that in a steam boiler containing a screened firebox of rectangular cross-section with front, rear and side walls installed on the front and / or rear walls of the burner, at least one gas duct adjacent to the fire chamber from the front and / or rear walls in it by at least one superheater, including a hot steam superheater with coil heat exchangers, at least one of which is divided by at least two parallel sections with separate for each section of the input and output mixing devices, the coils of the heat transfer packages of each section are located in planes perpendicular to the front and rear walls, according to the invention, all packages of at least a superheater of sharp steam are divided into the same number of sections, the width of which is the same along the movement of gases in the furnace and the flue are allocated respectively to the width of the sections of the gas regulation zone, and the burners on the walls of the furnace are placed in groups in the indicated zones, each group of mountains The lock is equipped with an independent fuel and air supply system with the corresponding consumable regulating bodies installed in it, and at least one of the indicated sectioned packages of a hot steam superheater forms a regulating stage, in the input and output mixing devices of each section of which temperature sensors of the automatic gas regulation system are installed steam heating in sections of superheater packages.

Аналогов такой системы автоматического газового регулирования не выявлено. Указанная система согласно изобретению содержит отдельный для каждой зоны газового регулирования измеритель перепада между температурами пара в выходном и входном смешивающих устройствах каждой секции регулирующей ступени, формирователь сигнала, пропорционального усредненному для всей регулирующей ступени значению перепадов указанных температур в каждой ее секции, отдельный для каждой зоны газового регулирования формирователь основного сигнала, пропорционального разности между фактическим значением указанного перепада температур для соответствующей секции регулирующей ступени и усредненным значением указанных перепадов, отдельный для каждой зоны газового регулирования формирователь корректирующего сигнала, пропорционального скорости изменения соответствующего основного сигнала, а также отдельный для каждой зоны регулирования регулятор равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов, причем входы каждого указанного измерителя соединены с расположенными в соответствующей секции регулирующей ступени температурными датчиками, а его выход - с одним из входов формирователя сигнала, пропорционального усредненному значению указанных перепадов, а также с одним из входов формирователя основного сигнала для соответствующей зоны газового регулирования, выход формирователя сигнала, пропорционального усредненному значению указанных перепадов - с другим входом каждого формирователя основного сигнала, вход каждого формирователя корректирующего сигнала - с выходом формирователя соответствующего основного сигнала, выходы обоих формирователей сигналов каждой зоны газового регулирования - со входами соответствующего регулятора, а выход последнего - с расходными регулирующими органами независимой системы подвода топлива и воздуха к группам горелок соответствующей зоны газового регулирования.No analogues of such a system of automatic gas regulation have been identified. The specified system according to the invention contains a separate for each zone of gas regulation, the differential meter between the temperatures of the steam in the output and input mixing devices of each section of the control stage, a signal shaper proportional to the average value of the differences of the indicated temperatures in each section averaged for the entire control stage, separate for each zone of the gas control the shaper of the main signal proportional to the difference between the actual value of the specified temperature difference a tour for the corresponding section of the control stage and the averaged value of the indicated differences, a shaper of a correction signal proportional to the rate of change of the corresponding main signal, separate for each zone of gas regulation, and also a regulator of uniformity of steam heating in sections of superheater packages, separate for each control zone, the inputs of each specified meter connected to temperature sensors located in the corresponding section of the control stage, and its output - with one of the inputs of the signal conditioner proportional to the average value of the indicated differences, as well as with one of the inputs of the source of the main signal for the corresponding gas regulation zone, the output of the signal conditioner proportional to the average value of these differences - with the other input of each driver of the main signal, each input shaper of the correction signal - with the output of the shaper of the corresponding main signal, the outputs of both shapers of the signals of each zone of the gas regulation - with the inputs of the corresponding controller, and the output of the latter - with the expenditure regulatory bodies of an independent system for supplying fuel and air to the burner groups of the corresponding gas regulation zone.

На фиг.1 схематически изображен в продольном разрезе один из возможных примеров выполнения парового котла согласно изобретению; на фиг.2 - то же в горизонтальных разрезах по А-А, Б-Б; на фиг.3 - схема посекционной трассировки змеевиковых пароперегревательных пакетов данного котла, а также размещения на нем горелок с подводящей системой топлива и воздуха; на фиг.4 - принципиальная схема системы автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревателя данного парового котла.Figure 1 schematically shows in longitudinal section one of the possible examples of the steam boiler according to the invention; figure 2 - the same in horizontal sections along aa, bb; figure 3 is a diagram of the sectional tracing of the coil steam superheater packages of this boiler, as well as the placement of burners on it with the fuel and air supply system; figure 4 is a schematic diagram of a system for automatic gas regulation of the uniformity of steam heating in sections of a superheater of a given steam boiler.

Паровой котел согласно изобретению содержит экранированную топку 1 прямоугольного сечения (фиг.1, 2) с фронтовой, задней и боковыми стенами соответственно 2, 3, 4, 5. На фронтовой стене 2 и задней стене 3 установлены горелки 6. Котел в данном примере имеет П-образную компоновку с примыкающим к топке 1 со стороны задней стены 3 газоходом, имеющим поворотный участок 7 и опускной участок (конвективную шахту) 8 (фиг.1). В первом из них помещен пароперегреватель 9 острого пара, во втором - пароперегреватель 10 промежуточного перегрева пара после цилиндра высокого давления паровой турбины (на чертеже не показана). В опускном участке 8 газохода расположен также водяной экономайзер 11. Оба пароперегревателя 9, 10 выполнены со змеевиковыми теплообменными пакетами, образующими ступени нагрева пара, причем змеевики в пакетах расположены в плоскостях, перпендикулярных фронтовой и задней стенам 2, 3 топки 1. В трехступенчатом пароперегревателе 9 острого пара первая ступень выполнена в виде ширмовых пакетов 12, 13 (фиг.1, 3) с объединяющими змеевики входными и выходными смешивающими устройствами (коллекторами) соответственно 14, 15 (фиг.1). Две последующие ступени выполнены в виде конвективных пакетов соответственно 16, 17 со смешивающими устройствами соответственно 15, 18, 19. Пароперегреватель 10 промежуточного перегрева пара выполнен одноступенчатым в виде конвективного змеевикового пакета 20 со смешивающими устройствами 21, 22. Теплообменные пакеты 12, 13, 16, 17, 20 обоих пароперегревателей 9, 10 по ширине газохода разделены на четыре параллельно включенные секции 23, 24, 25, 26 (фиг.3) с отдельными для каждой секции входным и выходным смешивающими устройствами, причем по ходу движения газов секции всех пакетов имеют одинаковую ширину. В топке 1 и газоходе 7, 8 выделены соответственно ширине секций 23-26 зоны 27, 28, 29, 30 газового регулирования (фиг.2). Горелки 6 на стенах 2, 3 топки 1 размещены по указанным зонам группами (фиг.3), каждая из которых снабжена независимой системой подвода топлива с трубопроводами 31, 32, 33, 34 и воздуха с коробами соответственно 35, 36, 37, 38, причем в трубопроводах и коробах установлены топливные и воздушные расходные регулирующие органы соответственно 39, 40, 41, 42 и 43, 44, 45, 46. Горелки 6 в центральных зонах 28, 29 имеют для данного примера трехярусное, а в крайних зонах, примыкающих к экранированным боковым стенам 4, 5, - четырехярусное расположение. Секционированные ширмовые пакеты 12, 13 пароперегревателя 9 острого пара выбраны для образования регулирующей ступени. Во входных смешивающих устройствах 14 и выходных смешивающих устройствах 15 секций 23-26 этой ступени установлены температурные датчики (на чертеже не показаны) системы автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов.The steam boiler according to the invention contains a screened firebox 1 of rectangular cross section (FIGS. 1, 2) with front, rear and side walls respectively 2, 3, 4, 5. Burners 6 are installed on the front wall 2 and rear wall 3. The boiler in this example has U-shaped layout adjacent to the furnace 1 from the side of the rear wall 3 gas duct having a rotary section 7 and a lowering section (convective shaft) 8 (figure 1). In the first of them is placed a superheater 9 of sharp steam, in the second - a superheater 10 of an intermediate superheat of the steam after the high pressure cylinder of the steam turbine (not shown in the drawing). A water economizer 11 is also located in the lowering section 8 of the gas duct. Both superheaters 9, 10 are made with coil heat exchange packets forming steam heating steps, and the coils in the packets are located in planes perpendicular to the front and back walls 2, 3 of the furnace 1. In a three-stage superheater 9 of sharp steam, the first stage is made in the form of screen packs 12, 13 (Figs. 1, 3) with input and output mixing devices (collectors) combining the coils 14, 15, respectively (Fig. 1). Two subsequent stages are made in the form of convective bags 16, 17, respectively, with mixing devices 15, 18, 19, respectively. The superheater 10 for intermediate steam overheating is made single-stage in the form of a convective coil package 20 with mixing devices 21, 22. Heat transfer packets 12, 13, 16, 17, 20 of both superheaters 9, 10 along the width of the gas duct are divided into four parallel-connected sections 23, 24, 25, 26 (Fig. 3) with separate inlet and outlet mixing devices for each section, and along the gas sections of all packages have the same width. In the furnace 1 and the gas duct 7, 8 are allocated, respectively, the width of the sections 23-26 of the zone 27, 28, 29, 30 gas regulation (figure 2). Burners 6 on the walls 2, 3 of the furnace 1 are placed in the indicated zones in groups (Fig. 3), each of which is equipped with an independent fuel supply system with pipelines 31, 32, 33, 34 and air with ducts 35, 36, 37, 38, respectively moreover, fuel and air consumptive regulatory bodies are installed in pipelines and ducts, respectively 39, 40, 41, 42 and 43, 44, 45, 46. Burners 6 in the central zones 28, 29 have three-tier for this example, and in the extreme zones adjacent to shielded side walls 4, 5, - four-tier arrangement. Partitioned screen packages 12, 13 of a superheater 9 of sharp steam are selected to form a control stage. In the input mixing devices 14 and the output mixing devices 15 of the sections 23-26 of this stage, temperature sensors (not shown) of the automatic gas control system for the uniformity of steam heating in the sections of superheater packages are installed.

Указанная система (фиг.4) содержит отдельные для каждой зоны 27-30 (фиг.2) газового регулирования соответственно измерители ИПТ-1 47, ИПТ-2 48, ИПТ-3 49, ИПТ-4 50 перепада между температурами пара в выходном смешивающем устройстве 15 и входном смешивающем устройстве 14 каждой секции 23-26 регулирующей ступени (фиг.3). Входы каждого измерителя 47-50 соединены с температурными датчиками (на чертеже не показаны), расположенными в соответствующих секциях 23-26 регулирующей ступени, образованной ширмовыми пакетами 12,13 пароперегревателя 9. Четыре выхода 51-54 измерителей 47-50 соединены с формирователем ФУПТ 55 сигнала, пропорционального усредненному для всей регулирующей ступени значению перепадов указанных температур в каждой ее секции. Выход ФУПТ 55 линиями 56 соединен со входами отдельных для каждой зоны газового регулирования формирователями ФОС-1 57, ФОС-2 58, ФОС-3 59, ФОС-4 60 основного сигнала, пропорционального разности между фактическим значением перепада температур между указанными выходным и входным смешивающими устройствами соответствующей секции регулирующей ступени и усредненным значением указанных перепадов. Выходы от каждого формирователя основного сигнала ФОС-1 57 - ФОС-4 60 линиями 61-64 соединены с одним из входов каждого регулятора РРН-1 65 - РРН-4 68 равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов. Эти же выходы линиями 69-72 соединены с отдельными для каждой зоны газового регулирования формирователями ФКС-1 73 - ФКС-4 76 корректирующего сигнала, пропорционального скорости изменения соответствующего основного сигнала. В качестве указанных формирователей ФКС могут использоваться обычные дифференциаторы. Выход каждого ФКС соединен одной из линий 77-80 с соответствующим вторым входом каждого РРН. Каждый из последних имеет два выхода, один из которых соединен одной из линий 81-84 с соответствующим топливным расходным регулирующим органом ТРО 39-42 независимой системы подвода топлива, а другой - одной из линий 85-88 с соответствующим воздушным расходным регулирующим органом ВРО 43-46.The specified system (figure 4) contains separate for each zone 27-30 (figure 2) gas regulation, respectively, meters IPT-1 47, IPT-2 48, IPT-3 49, IPT-4 50 differential between the temperature of the steam in the output mixing the device 15 and the input mixing device 14 of each section 23-26 of the regulatory stage (figure 3). The inputs of each meter 47-50 are connected to temperature sensors (not shown) located in the corresponding sections 23-26 of the control stage formed by the screen packs 12.13 of the superheater 9. Four outputs 51-54 of the meters 47-50 are connected to the shaper FUPT 55 a signal proportional to the value of the differences in the indicated temperatures averaged over the entire control stage in each of its sections. The output of FUPT 55 by lines 56 is connected to the inputs of the main signal, which is proportional to the difference between the actual value of the temperature difference between the specified output and input mixers, by the formers FOS-1 57, FOS-2 58, FOS-3 59, FOS-4 60 devices of the corresponding section of the regulatory stage and the average value of the indicated differences. The outputs from each shaper of the main signal FOS-1 57 - FOS-4 60 lines 61-64 connected to one of the inputs of each regulator PPH-1 65 - PPH-4 68 uniformity of steam heating in sections of superheater packages. The same outputs are connected by lines 69-72 to the correction signal FKS-1 73 - FKS-4 76 for each gas regulation zone, which is proportional to the rate of change of the corresponding main signal. As these shapers FCC can be used conventional differentiators. The output of each FCC is connected by one of the lines 77-80 with the corresponding second input of each PPH. Each of the latter has two outputs, one of which is connected to one of the lines 81-84 with the corresponding fuel consumable regulating authority TRO 39-42 of the independent fuel supply system, and the other to one of the lines 85-88 with the corresponding air consumable regulating body VRO 43- 46.

Паровой котел и система автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов работают следующим образом. Котел растапливают и вводят в рабочий режим эксплуатации обычным путем. В процессе растопки и эксплуатации котла в рабочем режиме в секциях змеевиковых пакетов его пароперегревателя возникает неравномерность нагрева пара в змеевиках пароперегревателя по ширине котла, связанная с уменьшением температуры газового потока у охлаждаемых боковых стен топочной камеры, а также невозможности равномерного распределения поступающего в горелки топлива и воздуха. Эта неравномерность фиксируется температурными датчиками, установленными в смешивающих устройствах каждой секции регулирующей ступени пароперегревателя. Соответствующая информация от указанных датчиков поступает в ИПТ-1 47 - ИПТ-4 50. Информация об измеренных перепадах температур пара между выходным и входным смешивающими устройствами каждой секции регулирующей ступени поступает от указанных ИПТ в ФУПТ 55, где производится усреднение полученных значений температурных перепадов в секциях. Сигнал, пропорциональный усредненному значению температурного перепада, подается на один из входов каждого ФОС-1 57 - ФОС-4 60. На второй вход каждого из указанных ФОС от соответствующих ИПТ подается сигнал о фактическом значении температурного перепада между смешивающими устройствами соответствующей секции регулирующей ступени. Сигнал, пропорциональный отклонению фактического температурного перепада от усредненного значения, подается с выхода каждого ФОС на один из входов соответствующего РРН-1 65 -РРН-4 68. Тот же сигнал от каждого ФОС поступает на вход соответствующего ФКС-1 73 - ФКС-4 76, где преобразуется в сигнал, пропорциональный производной по времени от основного сигнала, что позволяет уменьшить влияние на регулирование инерционности процесса изменения температуры пара при его движении от входного коллектора 14 к выходному коллектору 15 в секциях 12,13 регулирующей ступени. Корректирующий сигнал от каждого ФКС подается на второй вход соответствующего РРН, где вырабатывается два итоговых сигнала регулирующего воздействия, подающихся на соответствующие ТРО 39-42 и ВРО 43-46.A steam boiler and an automatic gas control system for uniformity of steam heating in sections of superheater packages operate as follows. The boiler is melted and put into operation in the usual way. During the kindling and operation of the boiler in the operating mode in the sections of the coil packs of its superheater, there is an uneven heating of the steam in the coils of the superheater along the width of the boiler, associated with a decrease in the temperature of the gas flow at the cooled side walls of the combustion chamber, as well as the impossibility of a uniform distribution of fuel and air entering the burners . This unevenness is detected by temperature sensors installed in the mixing devices of each section of the superheater control stage. Corresponding information from these sensors is supplied to IPT-1 47 - IPT-4 50. Information about the measured temperature drops of the steam between the output and input mixing devices of each section of the control stage comes from the specified IPTs in FUPT 55, where the obtained values of the temperature differences in the sections are averaged . A signal proportional to the average value of the temperature difference is fed to one of the inputs of each FOS-1 57 - FOS-4 60. A signal about the actual value of the temperature difference between the mixing devices of the corresponding section of the control stage is sent to the second input of each of the specified FOS-1. A signal proportional to the deviation of the actual temperature difference from the average value is supplied from the output of each FOS to one of the inputs of the corresponding РРН-1 65 -РРН-4 68. The same signal from each ФОС is fed to the input of the corresponding ФКС-1 73 - ФКС-4 76 , where it is converted into a signal proportional to the time derivative of the main signal, which reduces the influence on the inertia of the process of changing the temperature of the steam as it moves from the input manifold 14 to the output manifold 15 in sections 12,13 regulating th stage. The correction signal from each FCC is fed to the second input of the corresponding PPH, where two final signals of the regulatory effect are generated, which are supplied to the corresponding SRW 39-42 and VRO 43-46.

Автоматическое газовое регулирование с воздействием на подачу топлива и воздуха в группы горелок по зонам регулирования в значительной мере устраняет разность между фактическим и усредненным значениями перепадов температур между выходным и входным смешивающими каждой секции регулирующей ступени и тем самым понижает неравномерность нагрева пара в змеевиках пароперегревателя по ширине котла. При этом для дополнительного уменьшения неравномерности нагрева пара газовое регулирование может сочетаться с использованием известных средств гидравлического воздействия на паровые потоки в секциях и подсекциях пароперегревательных пакетов.Automatic gas regulation with the effect on the supply of fuel and air to the burner groups by regulation zones significantly eliminates the difference between the actual and average temperature differences between the outlet and inlet mixers of each section of the control stage and thereby reduces the unevenness of steam heating in the superheater coils across the width of the boiler . Moreover, to further reduce the unevenness of heating steam, gas regulation can be combined using known means of hydraulic action on steam flows in sections and subsections of superheater packages.

Источники информации:Information sources:

1. А.М. Литвин. Основы теплоэнергетики. М.: Энергия, 1973, с.91-94, рис.4-22, 4-25.1. A.M. Lytvyn. The basics of heat power. M .: Energy, 1973, p. 91-94, Fig. 4-22, 4-25.

Claims (2)

1. Паровой котел, содержащий экранированную топку прямоугольного сечения с фронтовой, задней и боковыми стенами, установленные на фронтовой и/или задней стенах горелки, примыкающий к топке со стороны фронтовой и/или задней стен, по меньшей мере, один газоход с помещенным в нем, по меньшей мере, одним пароперегревателем, включая пароперегреватель острого пара со змеевиковыми теплообменными пакетами, по меньшей мере, один из которых по ширине газохода разделен, по меньшей мере, на две параллельно включенные секции с отдельными для каждой секции входным и выходным смешивающими устройствами, причем змеевики теплообменных пакетов каждой секции расположены в плоскостях, перпендикулярных фронтовой и задней стенам, отличающийся тем, что все пакеты, по меньшей мере, пароперегревателя острого пара разделены на одно и то же количество секций, по ширине одинаковых по ходу движения газов, в топке и газоходе выделены соответственно ширине секций зоны газового регулирования, а горелки на стенах топки размещены группами по указанным зонам, причем каждая группа горелок снабжена независимой системой подвода топлива и воздуха с установленными в ней соответствующими расходными регулирующими органами, и, по меньшей мере, один из указанных секционированных пакетов пароперегревателя острого пара образует регулирующую ступень, во входных и выходных смешивающих устройствах каждой секции, которой установлены температурные датчики системы автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов.1. A steam boiler comprising a shielded firebox of rectangular cross section with front, rear and side walls mounted on the front and / or rear walls of the burner, at least one gas duct adjacent to the furnace from the front and / or rear walls at least one superheater, including a hot steam superheater with coil heat exchangers, at least one of which is divided by at least two parallel sections along the width of the gas duct with separate sections for each sec and input and output mixing devices, moreover, the coils of the heat transfer packets of each section are located in planes perpendicular to the front and rear walls, characterized in that all packets of at least a superheater of hot steam are divided into the same number of sections, the width of which is identical in width in the course of the movement of gases, the sections of the gas regulation zone are allocated according to the width of the sections in the furnace and gas duct, and the burners on the walls of the furnace are placed in groups in the indicated zones, and each group of burners is independently equipped and the fuel and air supply system with the corresponding consumable regulating bodies installed in it, and at least one of the specified sectioned packages of the hot steam superheater forms a regulating stage in the input and output mixing devices of each section, to which the temperature sensors of the automatic gas control system are installed uniformity of steam heating in sections of superheater packages. 2. Система автоматического газового регулирования равномерности нагрева пара в секциях пароперегревателя парового котла по п.1, отличающаяся тем, что она содержит отдельный для каждой зоны газового регулирования измеритель перепада между температурами пара в выходном и входном смешивающих устройствах каждой секции регулирующей ступени, формирователь сигнала, пропорционального усредненному для всей регулирующей ступени значению перепадов указанных температур в каждой ее секции, отдельный для каждой зоны газового регулирования формирователь основного сигнала, пропорционального разности между фактическим значением указанного перепада температур для соответствующей секции регулирующей ступени и усредненным значением указанных перепадов, отдельный для каждой зоны газового регулирования формирователь корректирующего сигнала, пропорционального скорости изменения соответствующего основного сигнала, а также отдельный для каждой зоны регулирования регулятор равномерности нагрева пара в секциях пароперегревательных пакетов, причем входы каждого указанного измерителя соединены с расположенными в соответствующей секции регулирующей ступени температурными датчиками, а его выход - с одним из входов формирователя сигнала, пропорционального усредненному значению указанных перепадов, а также с одним из входов формирователя основного сигнала для соответствующей зоны газового регулирования, выход формирователя сигнала, пропорционального усредненному значению указанных перепадов - с другим входом каждого формирователя основного сигнала, вход каждого формирователя корректирующего сигнала - с выходом формирователя соответствующего основного сигнала, выходы обоих формирователей сигналов каждой зоны газового регулирования - со входами соответствующего регулятора, а выход последнего - с расходными регулирующими органами независимой системы подвода топлива и воздуха к группам горелок соответствующей зоны газового регулирования. 2. The system of automatic gas regulation of the uniformity of steam heating in sections of the superheater of a steam boiler according to claim 1, characterized in that it contains a differential meter for each zone of gas regulation between the temperature of the steam in the output and input mixing devices of each section of the control stage, a signal conditioner, proportional to the value of the differences in the indicated temperatures averaged for the entire regulatory stage in each of its sections, separate for each gas regulation zone the adjuster of the main signal proportional to the difference between the actual value of the indicated temperature difference for the corresponding section of the control stage and the average value of the indicated differences, a shaper of a correction signal proportional to the rate of change of the corresponding main signal, separate for each regulation zone, and a heating uniformity regulator separate for each control zone steam in sections of superheater packages, the inputs of each specified The amplifier is connected to temperature sensors located in the corresponding section of the control stage, and its output is connected to one of the inputs of the signal shaper proportional to the average value of the indicated differences, as well as to one of the inputs of the shaper of the main signal for the corresponding gas control zone, the output of the shaper is proportional to the average the value of these differences - with a different input of each driver of the main signal, the input of each driver of the correction signal is output ohm of the shaper of the corresponding main signal, the outputs of both shapers of the signals of each gas regulation zone are with the inputs of the corresponding regulator, and the output of the latter is with the consumable regulatory bodies of the independent fuel and air supply system to the burner groups of the corresponding gas regulation zone.
RU2008145018/06A 2008-11-17 2008-11-17 Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater RU2376524C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008145018/06A RU2376524C1 (en) 2008-11-17 2008-11-17 Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008145018/06A RU2376524C1 (en) 2008-11-17 2008-11-17 Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2376524C1 true RU2376524C1 (en) 2009-12-20

Family

ID=41625740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008145018/06A RU2376524C1 (en) 2008-11-17 2008-11-17 Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2376524C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525569C2 (en) * 2012-09-10 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU2533601C2 (en) * 2012-12-04 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Power plant with combined-cycle plant
RU2584745C2 (en) * 2012-10-25 2016-05-20 Митсубиши Хитачи Пауэр Системс, Лтд. High-temperature steam power plant for subcritical pressure and high-temperature flow boiler for subcritical pressure operating at variable pressure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852498A (en) * 1957-12-12 1960-10-26 Combustion Eng Steam generator and method of operating the same
GB1245934A (en) * 1967-10-11 1971-09-15 Foster Wheeler Corp Vapour generator
SU699281A1 (en) * 1976-08-09 1979-11-25 Ордена Ленина Завод "Красный Котельщик" Stam generator
SU901731A1 (en) * 1977-12-16 1982-01-30 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э. Дзержинского Steam generator fire box operation method
SU1101617A1 (en) * 1983-04-07 1984-07-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Straight-through boiler
SU1673798A1 (en) * 1989-06-12 1991-08-30 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Method for control of boiler unit burning process
RU2305817C1 (en) * 2005-11-21 2007-09-10 Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) Boiler plant

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852498A (en) * 1957-12-12 1960-10-26 Combustion Eng Steam generator and method of operating the same
GB1245934A (en) * 1967-10-11 1971-09-15 Foster Wheeler Corp Vapour generator
SU699281A1 (en) * 1976-08-09 1979-11-25 Ордена Ленина Завод "Красный Котельщик" Stam generator
SU901731A1 (en) * 1977-12-16 1982-01-30 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э. Дзержинского Steam generator fire box operation method
SU1101617A1 (en) * 1983-04-07 1984-07-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Straight-through boiler
SU1673798A1 (en) * 1989-06-12 1991-08-30 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Method for control of boiler unit burning process
RU2305817C1 (en) * 2005-11-21 2007-09-10 Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) Boiler plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525569C2 (en) * 2012-09-10 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU2584745C2 (en) * 2012-10-25 2016-05-20 Митсубиши Хитачи Пауэр Системс, Лтд. High-temperature steam power plant for subcritical pressure and high-temperature flow boiler for subcritical pressure operating at variable pressure
RU2533601C2 (en) * 2012-12-04 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Power plant with combined-cycle plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2781746A (en) Art of generating and heating steam
US20110197831A1 (en) Pulverized Coal Burning Boiler
CN103328887B (en) For controlling the method and apparatus of vapor (steam) temperature in boiler
US4136643A (en) Waste heat steam generator
CN102089583B (en) Continuous steam generator
EP0884526B1 (en) Boiler
RU2376524C1 (en) Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater
JP2015117844A (en) Superheater and boiler
US2420647A (en) Vapor generator
RU81558U1 (en) STEAM BOILER WITH A SECTIONED STEAM HEATER AND AUTOMATIC GAS CONTROL SYSTEM FOR STEAM HEATING IN SECTIONS OF SUCH STEAM HEATER
US2035763A (en) Superheater arrangement
US2213121A (en) Method of and means for superheat control
US2918909A (en) Steam generating and resuperheating plant
EP3001102B1 (en) A heat recovery unit and power plant
CN102721032A (en) Denitration type waste heat boiler
US3283801A (en) Steam generating unit
US20120325165A1 (en) Dual path parallel superheater
US2922406A (en) Method and apparatus for generating, superheating, and reheating steam with steam temperature control by selective gas recirculation
US2876748A (en) Vapor generating and superheating unit with vapor temperature controls
US2918910A (en) Radiant steam generating unit with tubular furnace division wall sections spaced apart to form a gap aligned with the hopper bottom throat
US2737160A (en) Steam generators employing radiant superheaters and reheaters
US2872907A (en) Multiple furnace vapor generator with unitary reheater and superheater control by gas recirculation
US2900174A (en) Vapor generator having a vapor heater with a novel outlet header
US2886013A (en) Vapor generating, superheating, and reheating method and apparatus therefor
US3033178A (en) Vapor generating and superheating unit with recirculated gas introduction along furnace floor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141118

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载