Пароперегреватель с двумя параллельными путями

(57) Пароперегреватель с двумя параллельными путями включает барабан для поставки пар,получающую пар установку, противолежащую или находящуюся напротив барабана, для получения пара, первую и вторую поверхности, которые получают пар от барабана для снабжения первого и второго пути для перегрева пара до поставки его получающей пар установке. Вдоль первого и второго путей находятся также впрыскивающие пароохладители.(73) ДЗЕ БАБКОК энд ВИЛКОКС КОМПАНИ(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна Тагбергенова Алма Таишевна Касабекова Найля Ертисовна Область и уровень техники изобретения Настоящее изобретение относится в основном к способам и устройствам для эффективного увеличения поставки пара управляемым и эффективным путем. Как правило, требуется повышение температуры и/или потока пара(производительности) имеющегося котла. Перепад давления от входа до выхода пароперегревателя увеличивается с увеличением паропроизводительности. Высокий перепад давления часто является фактором,ограничивающим увеличение производительности. В результате систематически требуется полностью заменять пароперегреватель для обеспечения меньшего перепада давления. В обычных условиях требуется, чтобы поток пара был увеличен (например, 543,4 кПа/ч (. В стандартном технологическом процессе пароперегреватель должен устанавливаться таким образом, чтобы существовал только один путь,которым пар может стать перегретым. Для перегревания при увеличенной скорости пара добавляется дополнительная поверхность нагрева. Фиг.1 показывает известное типичное расположение 10 для однопутевого последовательнопараллельного пароперегревателя с новой поверхностью 12, добавленной к имеющейся поверхности 14 для увеличения производительности. Кроме того имеется барабан 16 для поставки или подвода пара к поверхностям 12 и 14 и турбине 18 с целью получения в итоге пара от поверхностей 12 и 14. Таблица 1,ниже,содержит расчетные температуры и давления пара в положениях, как определено фиг.1. Таблица 1 Известное типичное расположение - профиль температуры и давления пара 100543,4 кПа/ч пара Требуемое давление на выходе - 1300(8,96 МПа), и требуемая температура на выходе 900 (482,22 С). Для управления температурой пара имеются впрыскивающие пароохладители в двух межкаскадных положениях,первый между положениями В и С и второй между положениямии Е. Известная установка рассчитана достигать полной температуры кипения воды с регулированием температуры впрыском в сумме составляющим 49 (9,44 С). Однако, такое местонахождение не достигает целевого давления на выходе 1300(8,96 МПа). Лучшее достигаемое давление на выходе составляет только 1236(8,52 МПа). Традиционный путь для разрешения этой проблемы состоит в увеличении числа параллельных путей потоков пара в имеющихся поверхностях. Это требует замены всех имеющихся труб пароперегревателя,коллекторов пароперегревателя, затворов крыш и т.д. и часто требует изменения местоположения полостей обдувочного аппарата. Таким образом, существует потребность в увеличении скорости пара без потребности в замене имеющегося пароперегревателя. Сущность изобретения Настоящее изобретение относится к пароперегревателю с двумя параллельными путями,включающему барабан для поставки пара,получающую пар установку, противолежащую или находящуюся напротив барабана, для получения 2 пара, первую и вторую поверхности, которые получают пар из барабана с обеспечением первого и второго путей для перегрева пара до поставки его получающей пар установке. Также вдоль первого и второго путей имеются впрыскивающие пароохладители. Настоящее изобретение относится к системе и способу, в которых пар делится на два пути на выходе из барабана. Один путь определяется существующей поверхностью пароперегревателя и другой - новой поверхностью, находящейся на конце парового котла. Каждый путь независимо управляется регулированием температуры впрыска и независимо достигает полной температуры кипения воды. Потоки вновь объединяются в один путь на выходе из пароперегревателя. Пароперегреватель с двумя параллельными путями согласно изобретению позволяет достичь увеличения скорости парообразования без необходимости замены имеющегося пароперегревателя. Различные признаки новизны,которые характеризуют изобретение, указываются подробно в формуле изобретения, приложенной к и являющейся частью этого раскрытия. Для лучшего понимания настоящего изобретения и эксплуатационных преимуществ, достигаемых его использованием, делается ссылка на приложенные чертежи и описательный материал, являющиеся частью этого раскрытия, в котором поясняется предпочтительный вариант конструкции изобретения. Краткое описание чертежей На приложенных чертежах, являющихся частью этого описания, и на которых номера ссылок используются для обозначения тех же или функционально подобных элементов, представлены фиг.1 - схематическое изображение известного пароперегревателя с одним последовательным путем и фиг.2 схематическое изображение пароперегревателя с двумя параллельными путями согласно изобретению. Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения согласно настоящему изобретению,пароперегреватель выполняется таким образом, чтобы имелось два параллельных пути, посредством которых пар становится перегретым. Фиг.2 показывает конструкцию , в которой новая поверхность 22 прибавляется к первоначальной поверхности 24 для повышения производительности. Так же как и в известной конструкции, имеется барабан 30 для поставки пара поверхностям 22 и 24 и получающая пар установка 32, такая как турбина, для получения в конечном счете пара от поверхностей 22 и 24. Таблица 2 ниже представляет расчетные температуры и давления пара в положениях А 1-А 4 и В 1-В 4, показанных на фиг.2. Таблица 2 Профиль температуры и давления пара для предлагаемого Путь В 50271,7 кПа/ч пара Давление Положение 41 впрыск Требуемое давление на выходе - 1300(8,96 МПа), и требуемая температура на выходе 900 (482,22 С). Фиг.2 показывает два пути путь А,маркированный положениями А 1-А 4, и путь В,маркированный положениями В 1-В 4. Для управления температурой пара каждый путь имеет впрыскивающий пароохладитель 26, 28 в одном межкаскадном положении. Как показано на фиг. 2, путь А, включающий положения А 1-А 4, выполняется в ориентации рядом, бок о бок, с целью использования межкаскадного впрыска 26, когда требуется, чтобы была установлена только одна новая группа. Межкаскадный впрыскивающий пароохладитель 26 размещается между положениями А 2 и А 3. Пароохладитель 26 контролирует температуру пара и борется с высокими температурами металла труб,присущими слабому потоку пара. Трубы в группе пути А могут быть выполнены из стали, такой как 213-22, множество рядов труб из нержавеющей стали могут использоваться в отводящих коленах. Дополнительно, рядом, бок о бок, размещение труб согласно настоящему изобретению минимизирует величину новой требуемой поверхности нагрева, потому что горячий пар повторно вводится в переднюю часть котла, где топочный (дымовой) газ является самым горячим. Путь В, включающий положения В 1-В 4,повторно использует существующую поверхность пароперегревателя и существующий межкаскадный впрыск 28, размещенный между положениями В 2 и В 3. Межкаскадный впрыск 28 контролирует температуру пара и борется с высокими температурами металла труб, присущими слабому потоку пара. Подобно пути А, металлы для группы пути В могут быть выбраны из известных материалов. Исключением являются выходные ряды пути В основного(первой ступени) пароперегревателя. Эти ряды, как правило, нужно заменить трубами из нержавеющей стали. Путь А и путь В достигают полной температуры кипения воды независимо. Путь А имеет 41 разницы впрыска, а путь В - 61 разницы впрыска. После приведения к одной температуре, пар из пути А и пар из пути В вновь объединяют для формирования единого выпускаемого потока. Параллельные пути А и В предназначаются для равного перепада давления. Это может быть достигнуто первоначально просверливанием коллекторов в новой поверхности или установкой диафрагм в имеющуюся поверхность. Сверление коллекторов и установка диафрагм являются известными приемами. Однако,поскольку устройство загрязнится и струя впрыска изменится,потери напора в каждой линии могут измениться. В качестве средства контроля, по крайней мере, на одной из линий может быть установлен регулировочный клапан. Благодаря возможности динамически отрегулировать перепад давления,поток пара может оставаться таким, как было рассчитано для каждого пути. Таким образом,температура и давление пара также могут поддерживаться в соответствии с выполненными расчетами. Настоящее изобретение имеет множество преимуществ. Настоящее изобретение предназначается для промышленных котлов с целью подъема их производительности. Когда скорость пара повышается, величина перепада давления 3 между барабаном и выходом пароперегревателя увеличивается. Если новая требуемая скорость пара будет достаточно высокой, то потребуется новый пароперегреватель с дополнительными путями потоков для сохранения давления на выходе. Независимо от состояния имеющегося пароперегревателя потребуется новая поверхность. В результате владельцы предприятий часто вынуждены отбраковать трубы до того, как они достигнут конца срока эксплуатации, или забрасывать все свои разработки из-за высоких проектных затрат. Предлагаемый согласно изобретению предназначается для увеличенного потока пара без потребности замены имеющейся поверхности. Владельцы предприятий всегда стремятся получить как можно больше от имеющегося оборудования прежде, чем вкладывать средства в его замену. Это особенно оправдано, когда имеющееся оборудование находится в хорошем рабочем состоянии. Настоящее изобретение обеспечивает снижение издержек владельцев предприятий посредством повторного использования имеющейся поверхности. Настоящее изобретение позволяет удовлетворить повышенный спрос на пар по более низкой стоимости, по сравнению с традиционными решениями. Настоящее изобретение может быть применено к поверхностям различного расположения или ориентации, что демонстрирует гибкость его использования. Предлагаемое устройствоможет быть применено к нескольким типам котлов, включая, но не ограничиваясь, процесс восстановления в бумажной промышленности, энергетические котлы Стирлинга, использование отходов для выработки энергии и технологии сжигания биомассы. Сравнение приведенных выше данных таблицы 1 и таблицы 2 показывает, чтосогласно изобретению позволяет отрегулировать увеличенный поток пара до его целевой температуры с сохранением требуемого давления на выходе. В условиях увеличенных потоков,согласно изобретению позволяет повторно использовать имеющуюся поверхность пароперегревателя без снижения давления на выходе достигать полной температуры кипения воды меньшим количеством поверхности нагрева по сравнению с известными устройствами и контролировать перепад давления в каждом пути пара. Альтернативные способы для создания условия увеличенного потока включают учет давления на выходе для уменьшения и перемещения имеющегося пароперегревателя (трубы, коллекторы,затворы крыш и т.д.) и установку новой поверхности с дополнительными параллельными путями потока. В другом варианте все или часть увеличений производительности могут быть выведены из повышения рабочей температуры. В этих вариантах осуществления изобретения описанный способ может далее использоваться для сохранения или 4 поддержания требуемого перепада давления при сохранении или поддержании требуемой температуры выпуска пароперегревателя. Хотя отдельные варианты и/или детали осуществления изобретения показаны и описаны выше для пояснения применения принципов изобретения, следует иметь в виду, что изобретение может быть выполнено, как более полно описано в формуле изобретения, или как иначе известно специалистам в области изобретения, включая любой и все эквиваленты, не отступая от таких принципов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Пароперегреватель с двумя параллельными путями,включающий барабан,который приспособлен поставлять пар и включает выход барабана, который выполнен с возможностью разделить проходящий пар на первый и второй пути первую поверхность, приспособленную получать пар из барабана и определяющую первый путь для перегрева пара и доставлять пар получающей пар установке вторую поверхность,приспособленную получать пар из барабана и определяющую второй путь для перегрева пара и доставлять пар получающей пар установке, при этом второй путь расположен существенно параллельно первому пути, отличающийся тем, что каждый первый и второй пути имеют впрыскивающий пароохладитель в их межкаскадных положениях первый и второй пути вновь объединены в один на выходе пароперегревателя каждая первая и вторая поверхности содержат собственные соответствующие поверхности перегревания (22,24) и первый и второй пути расположены отдельно от выхода барабана до выхода пароперегревателя для раздельного перегревания перемещающегося по ним пара до температуры полного пара до объединения путей и пароперегреватель также включает объединенный путь, предназначенный для поставки единого объема перегретого пара от выхода пароперегревателя до получающей пар установки. 2. Пароперегреватель с двумя параллельными путями,включающий барабан,который приспособлен поставлять пар получающую пар установку, находящуюся напротив барабана первую поверхность, приспособленную получать пар из барабана, снабжать первый путь для перегрева пара и доставлять пар получающей пар установке вторую поверхность, приспособленную получать пар из барабана, снабжать второй путь для перегрева пара и доставлять пар получающей пар установке, при этом второй путь расположен параллельно первому пути, отличающийся тем, что каждая первая и вторая поверхности содержат собственные соответствующие поверхности перегревания (22, 24) первый и второй пути расположены отдельно от выхода барабана до выхода пароперегревателя для раздельного перегревания перемещающегося по ним пара до температуры полного пара и первая и вторая поверхности установлены таким образом, чтобы пар, поставляемый по первому пути, и пар,поставляемый по второму пути, объединялись так,чтобы поставлять единый объем пара получающей пар установке. 3. Пароперегреватель по п.2, отличающийся тем, что дополнительно включает впрыскивающий пароохладитель. 4. Пароперегреватель по п.2, отличающийся тем, что каждый первый и второй пути имеют впрыскивающий пароохладитель в их межкаскадных положениях. 5. Пароперегреватель с двумя параллельными путями,включающий барабан,который приспособлен для поставки пара первую поверхность, приспособленную получать пар из барабана и снабжать первый путь для перегрева пара вторую поверхность, приспособленную получать пар из барабана и снабжать второй путь для перегрева пара, при этом второй путь расположен параллельно первому пути,отличающийся тем, что каждая первая и вторая поверхности содержат отдельные соответствующие поверхности перегревания (22, 24), каждый первый и второй пути имеют впрыскивающий пароохладитель в их межкаскадных положениях и пароперегреватель выполнен таким образом, чтобы пар, поставляемый по первому пути, и пар,поставляемый по второму пути, нагреваются отдельно и объединяются после достижения температуры полного пара для формирования единого объема пара. 6. Пароперегреватель с двумя параллельными путями,включающий барабан,который приспособлен для поставки пара первую поверхность, приспособленную получать пар из барабана и снабжать первый путь для перегрева пара вторую поверхность, приспособленную получать пар из барабана и снабжать второй путь для перегрева пара, при этом второй путь расположен параллельно первому пути,отличающийся тем, что пароперегреватель выполнен таким образом, чтобы пар, поставляемый по первому пути, и пар, поставляемый по второму пути, нагреваются отдельно и объединяются после достижения температуры полного пара для формирования единого объема пара. 7. Пароперегреватель по п.6, отличающийся тем, что дополнительно включает впрыскивающий пароохладитель вдоль первого пути. 8. Пароперегреватель по п.6, отличающийся тем, что дополнительно включает впрыскивающий пароохладитель вдоль второго пути. 9. Способ перегрева пара, включающий обеспечение барабана обеспечение получающей пар установки обеспечение первой поверхности,определяющей первый путь, приспособленный для получения и поставки пара обеспечение второй поверхности, определяющей второй путь,приспособленный для получения и поставки пара,при этом второй путь размещают существенно параллельно первому пути отличающийся тем,что каждая первая и вторая поверхности включают отдельные соответствующие поверхности перегревания (22, 24), первое количество пара из барабана поставляют по первому пути второе количество пара из барабана поставляют по второму пути первое количество пара перегревают вдоль первого пути второе количество пара перегревают вдоль второго пути первое количество пара поставляют по первому пути к получающей пар установке второе количество пара поставляют по второму пути к получающей пар установке при этом первое количество пара и второе количество пара перемещают отдельно во время перегревания и первое количество пара поставляют по первому пути так, что его смешивают с паром, поставляемым по второму пути таким образом, что первое количество пара, поставленного по первому пути, и второе количество пара, поставленного по второму пути, вновь объединяют с формированием единого третьего количества пара для поставки получающей пар установке. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию снабжения первого пути впрыскивающим пароохладителем в его межкаскадное положение. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию снабжения второго пути впрыскивающим пароохладителем в его межкаскадное положение. 12. Способ перегрева пара, включающий обеспечение барабана обеспечение первой поверхности,определяющей первый путь,приспособленный для получения и поставки пара обеспечение второй поверхности, определяющей второй путь, приспособленный для получения и поставки пара, при этом второй путь размещают существенно параллельно первому пути,отличающийся тем, что каждая первая и вторая поверхности включают отдельные соответствующие поверхности перегревания (22, 24), первое количество пара из барабана поставляют получающей пар установке второе количество пара из барабана поставляют получающей пар установке первое количество пара перегревают вдоль первого пути второе количество пара перегревают вдоль второго пути при этом первое количество пара и второе количество пара перемещают отдельно во время перегревания и первое количество пара поставляют по первому пути и второе количество пара поставляют по второму пути при этом первое количество пара из первого пути поставляют так,что его смешивают со вторым количеством пара из второго пути. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию обеспечения получающей пар установки, которую размещают напротив барабана. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию поставки первого количества пара из первого пути и второго количества пара из второго пути к получающей пар установке. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что пар из первого пути и пар из второго пути смешивают 5 после перегревания так, чтобы объединить с формированием единого количества перегретого пара для поставки получающей пар установке. 16. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый путь снабжают впрыскивающим пароохладителем в его межкаскадное положение. 17. Способ по п.12, отличающийся тем, что второй путь снабжают впрыскивающим пароохладителем в его межкаскадное положение. 18. Способ по п.12, отличающийся тем, что пар в барабане разделяют между первым путем и вторым путем на выходе из барабана и пар в первом пути и во втором пути вновь объединяют на выходе из пароперегревателя после того, как пар в каждом пути независимо достиг температуры полного пара. 19. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно включает обеспечение впрыскивающего пароохладителя в межкаскадном положении первого пути обеспечение впрыскивающего пароохладителя в межкаскадном положении второго пути соответствующие впрыскивающие пароохладители независимо контролируют температуру пара в первом и втором путях, при этом температуру в первом и втором путях независимо приводят к одной температуре после того, как пар в обоих путях приведен к указанной одной температуре, пар в первом пути и пар во втором пути вновь объединяют. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что пар в барабане разделяют между первым путем и вторым путем на выходе из барабана и пар в первом пути и во втором пути вновь объединяют на выходе из пароперегревателя.