专利名称：蒸汽发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带燃气通路的蒸汽发生器，该燃气通路主要由垂直排列而彼此呈气密连接的管子组成。这些管子组成一个汽化加热面，其入口与进水箱连接，出口与水-汽分离器连接。水-汽分离器经燃气通路外的落水管与进水箱连接。
在上述类型的蒸汽发生器中，蒸汽大多产生在一个循环系统内。该系统由穿过汽化加热面的强制循环和在其上面重叠进行的自然循环，通过落水管组合而成。为形成气密管壁而彼此相连接的管子，其出口直接或经它们共用的集汽箱通到水-汽滚筒。在水-汽滚筒内进行水和汽的分离。此种带有自然循环的蒸汽发生器也称“圆筒锅炉”，如著名的Springer出版社1985年的出版物“蒸汽发生器”，特别是第7页的1.4图所述。
这种蒸汽发生器，特别是在其额定功率较大时，由于水汽滚筒内较高的蒸汽压力和较大的内径，滚筒壁很厚。这样，在起动和负荷发生变化时，特别是采用滑动压力起动法时，蒸汽压力呈线性变化，同时滚筒内水的汽化温度也随之变化，温度的允许变化速度从而也受到了严格限制。这样，就导致起动时间不必要的延长，起动损失相应增高，负荷变化速度较低。
本发明的任务在于为这样一种蒸汽发生器如何实现较短的起动时间和较大的负荷变化速度指出一条途径。
本发明通过至少设一个离心分离器实现水-汽分离来完成发明任务。
在适宜的结构中，根据预先确定的运行压力而设计的每个离心分离器的纵轴是垂直的。
当使用一个或多个离心分离器代替水-汽滚筒时，水和汽的分离会突然发生，因此，当蒸汽发生器汽化系统内的温度迅速变化时，如同起动或负荷快速变化时那样，没有或只有较小的热应力。
与水-汽滚筒进行的重力分离相比较，汽化系统使用离心分离器会产生较高的压力降。这样会产生较少量的循环水流，并使其在加热了的汽化管内的流动速度降低。为达到较好的热传导特征，最好在汽化管至少80%的长度范围内装设肋条。
在组成汽化加热面的管子出口和作为水-汽分离设备的离心分离器之间，最好连接一个中间汽箱。这样，许多汽化管就可以首先接通一个通向离心分离器的进汽管。
本发明的实施例用
。该图简明标出了蒸汽发生器的燃气通路及许多离心分离器。
附图中蒸汽发生器的垂直燃气通路是长方形横断面，由外壁2围成，通路下部形成漏斗形底4。外壁2由管子6组成，呈纵向相互气密连接，如焊接。漏斗形底4有一个在图上没有详细画出的灰渣排泄口8。
在外壁2下部的孔10内，各装设了4个化石燃料燃烧器。孔10旁外壁2上的管子呈弯曲状，并且沿垂直燃气通路的外侧延展。这类孔也可用于空气喷嘴或废气喷嘴。
水或水-汽混合物在外壁2的管子6内自下而上同时流动，管子6的入口连接进水箱12，出口连接集汽箱或中间汽箱14。外壁2的管子6在位于燃气通路的进水箱12和汽箱14之间的部分组成汽化加热面16，与其相连接的是辅助加热面18。外壁2内设置的其它加热面如节油器和过热器在图上未表示。组成汽化加热面16的管子6的内壁是多线螺纹组成的肋条，图上未做明确表示。内肋条至少应覆盖管子长度的80%，最好是全部管长。
围绕在外壁2外部的环形中间汽箱14连接着组成汽化加热面16的管子6，中间汽箱经一组进汽管20与相应数量的有垂直纵轴的离心分离器22相连接。每个与进水箱12对应的位于上方的离心分离器22经落水管24与同样是环形的进水箱12相连接。所有的落水管24都位于燃气通路的外面。
如果几个有水流的彼此平行连接的离心分离器22是围绕燃气通路均衡配置的话，那么集汽箱或中间汽箱14可以取消。组成汽化加热面16的管子6的出口可直接与离心分离器22相连接。也可以将管子6按任意数量分组，然后为每组管子分别配置一个离心分离器22。
每个离心分离器22的输出端经导管26和集汽箱28与辅助加热面18相连接。辅助加热面18同样由一定数量的管子6′组成，这些管子的出口连接到其共用的集汽箱30上。组成辅助加热面18的管子6′的数量应与组成汽化加热面16的管子6的数量相吻合。
蒸汽发生器工作时，预热到接近汽化温度的水经与落水管24相连接的集汽箱32进入汽化系统。水流按箭头34所指流入循环系统，大部分在汽化加热面16的管子6内汽化。水-汽混合物沿切线方向进入各个离心分离器22内，在那里进行水和蒸汽的分离，然后蒸汽经每个离心分离器22上方伸出的排汽管26排出。由蒸汽带出来的水份在辅助加热面18的管子6′内再进行汽化。接着蒸汽继续加热，最后在流经过热面(图中未示出)后作为新鲜蒸汽和过热蒸汽通向汽轮机(图中未示出)。在离心分离器中分离出的水份，以自然循环方式经各落水管24进入进水箱12，由此再重新进入汽化加热面16的管子6。
为了将汽化系统16内产生的水-汽混合物进行水汽分离，可采用一个或多个离心分离器22，这样可以控制蒸汽发生器内较大的温度梯度。因此，蒸汽发生器在工作时，只需要较短的起动时间，起动损失较小，负荷变化速度较高。
权利要求
1.蒸汽发生器有一个燃气通路，该通路由基本上是垂直排列而且彼此呈气密连接的管子(6)组成，这些管子组成汽化加热面(16)，其入口与进水箱(12)连接，出口与水-汽分离器(22)连接，水-汽分离器(22)经燃气通路外的落水管(24)与进水箱(12)连接，其特征是，为进行水-汽分离应至少设一个离心分离器(22)。
2.根据权利要求1的蒸汽发生器，其特征是，每个离心分离器(22)的纵轴呈垂直走向。
3.根据权利要求1或2的蒸汽发生器，其特征是，在组成汽化加热面(16)的管子(6)的出口和离心分离器(22)之间连接一个中间汽箱(14)。
全文摘要
蒸汽发生器有一个燃气通路，该通路由基本上垂直排列并且相互呈气密连接的管子(6)组成。管子(6)组成汽化加热面(16)，其入口与进水箱(12)连接，出口与水-汽分离器(22)连接，该分离器经燃气通路外配置的落水管(24)与进水箱(12)连接。根据本发明，在蒸汽发生器中为进行水-汽分离应至少装一个离心分离器(22)。这样，蒸汽发生器工作时，就可达到较高的负荷变化速度。
文档编号F22B29/02GK1084948SQ9311736
公开日1994年4月6日 申请日期1993年9月4日 优先权日1992年9月4日
发明者J·弗兰克, W·福尔默, E·韦特乔 申请人:西门子公司