CZ20033530A3 - Steam generator - Google Patents

Description

Vynález se týká parního generátoru, u kterého je v kanálu topného plynu, kterým může protékat v přibližně vodorovném směru topný plyn, uspořádána průběžná výhřevná plocha, která obsahuje množství trubek parního generátoru, zařazených pro průchod průtokového média rovnoběžně, a která je konstruována takovým způsobem, že trubka parního generátoru, která je ohřívána více než další trubka parního generátoru téže průběžné výhřevné plochy, má v porovnání s další trubkou parního generátoru vyšší průchodnost průtokového média.

Dosavadní stav techniky

U zařízení plynových a parních turbín se teplo, obsažené v expandovaném pracovním prostředku nebo topném plynu z plynových turbín využívá k výrobě páry pro parní turbíny. Přenos tepla nastává v parním generátoru na odpadní teplo, zařazeném za plynovou turbínou, ve kterém je obvykle uspořádáno množství výhřevných ploch k předehřívání vody, výrobě páry a k předehřívání páry. Výhřevné plochy jsou zařazeny ve vodním - parním oběhu parní turbíny. Oběh vody - páry zahrnuje obvykle více, například tři, tlakové stupně, přičemž každý tlakový stupeň může mít odpařovací výhřevnou plochu.

Pro parní generátor, zařazený jako parní generátor na odpadní teplo za plynovou turbínou na straně topného plynu, přichází v úvahu více alternativních konstrukčních konceptů, zejména konstrukce

oběhového parního generátoru. U průtokového parního generátoru vede ohřev trubek tohoto generátoru, upravených jako trubky výparníku, k odpařování průtokového média v trubkách parního generátoru v jenom jediném průběhu. Naproti tomu se u parního generátoru s přirozeným nebo nuceným oběhem odpaří voda v tomto oběhu při průtoku trubkou výparníku jen částečně. Voda, která se při tom ne odpařil a, se po oddělení vytvořené páry přivádí pro další odpaření znova do stejných trubek výparníku.

Průtokový parní generátor nepodléhá oproti parnímu generátoru s přirozeným nebo nuceným oběhem žádnému omezení tlaku, takže tlaky ostré páry jsou možné daleko přes kritický tlak vody (p_Krj 22,1 MPa) - kde existují již jen nepatrné rozdíly v hustotě mezi médiem podobným kapalině a médiem podobným páře. Vyšší tlak ostré páry zvýhodňuje vyšší tepelnou účinnost a tím nižší emise CO₂ elektráren na fosilní paliva. Průtokový parní generátor má navíc v porovnání s oběhovým parním generátorem jednoduchou konstrukci a lze jej tak vyrobit s obzvlášť malými náklady. Použití parního generátoru, konstruovaného na průtokovém principu jako generátor na odpadní teplo u zařízení plynových a parních turbín je proto pro dosažení vysokého stupně účinnosti těchto zařízení při jednoduchém způsobu konstrukce obzvlášť příznivé.

Zvláštní výhody vzhledem k výrobním nákladům, ale také vzhledem k potřebným údržbářským pracím, nabízí parní generátor na odpadní teplo takové konstrukce, u které je ohřívané médium nebo topný plyn, tedy odpadní plyn z plynové turbíny, vedeno parním generátorem v přibližně vodorovném směru proudění. U průtokových parních generátorů této konstrukce však mohou být trubky generátoru jedné výhřevné plochy vystavovány vždy podle své polohy silně rozdílnému ohřevu. Zejména na výstupní straně u trubek parního generátoru, spojených se společným sběračem může rozdílné zahřívání jednotlivých trubek vést ke svedení proudů páry s vzájemně silně odlišnými parametry na jedno místo a tím k nežádoucím ztrátám v účinnosti, zejména k poměrně snížené efektivitě předmětných výhřevných ploch a tedy k omezené výrobě páry. Rozdílné zahřívání sousedících trubek parního generátoru může navíc, zejména v oblasti vyústění sběrače, vést k poškozením trubek generátoru nebo sběrače. Samo o sobě žádoucí používání průtokových parních generátorů jako generátorů na odpadní teplo pro plynové turbíny, provedených známým konstrukčním způsobem, tak s sebou může přinést značné problémy pokud jde o dostatečně stabilizované vedení proudění.

Ze spisu EP 0944 801 Bl je známý parní generátor, který je vhodný pro vysvětlení předkládaného způsobu konstrukce a navíc má uvedené výhody průtokového parního generátoru. Známý parní generátor je proto vzhledem k jeho průtokové výhřevné ploše dimenzován takovým způsobem, že trubka parního generátoru, více vyhřívaná v porovnání s další trubkou generátoru téže průběžné výhřevné plochy, má vyšší průchodnost průtokového média. Průběžná, výhřevná plocha známého parního generátoru tak vykazuje ve způsobu charakteristiky výhřevné plochy výparníku s přirozeným oběhem (charakteristika přirozeného oběhu) a při vyskytujícím se rozdílném zahřívání jednotlivých trubek parního generátoru samostabilizující chování, které bez potřeby vnějšího ovlivňování vede k vyrovnávání teplot na výstupní straně i na rozdílně zahřívaných trubkách parního generátoru, rovnoběžně zařazených na straně průtokového média. Známý parní generátor je ovšem z konstrukčního hlediska, zejména vzhledem k rozdělování průtokového média na vodní a/nebo parní straně, poměrně nákladný. Mezi sousedícími trubkami výparníku se mohou navíc vyskytovat problematická rozměrová roztažení, která mohou vést k nepřípustným tepelným pnutím a tím ke škodám na trubkách a sběrači.

_Úkolem vynálezu je tedy_vytvořit parní generátor._který je možné vyrobit se zvlášť malými náklady, a který má i při různém tepelném zatížení zvlášť vysokou mechanickou stabilitu.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje parní generátor, u kterého je v kanálu topného plynu, kterým může topný plyn protékat v přibližně vodorovném směru, uspořádána průběžná výhřevná plocha, která obsahuje množství trubek generátoru, zařazených pro průchod průtokového média rovnoběžně, a která je konstruována takovým způsobem, že trubka parního generátoru, která je ohřívána více než další trubka parního generátoru téže průběžné výhřevné plochy, má v porovnání s další trubkou parního generátoru vyšší průchodnost průtokového média, podle vynálezu, jehož podstatou je, že jedna nebo všechny trubky parního generátoru obsahuje vždy přibližně svisle uspořádanou část spádových trubek, kterou může průtokové médium protékat směrem dolů a část stoupacích trubek, zařazenou za částí spádových trubek na straně průtokového média, uspořádanou přibližně svisle, kterou může průtokové médium protékat směrem nahoru.

Vynález přitom vychází z úvahy, že v parním generátoru, který lze zhotovit s obzvlášť nízkými montážními a výrobními náklady, má být pro obzvlášť stabilní a proti rozdílům v termickém zatížení zvlášť necitlivé provozní chování u konstrukčního principu známého parního generátoru důsledně uspořádána a dále vylepšena přirozená oběhová charakteristika průběžné výhřevné plochy. Průběžná výhřevná plocha musí být přitom konstruována pro působení poměrně malých hustot hmotnostního toku s poměrně malými ztrátami tlaku třením.

_Pro podporu přirozené oběhové charakteristiky průtoku, účinné při tomto dimenzování, je upraveno rozdělení trubek parního generátoru průběžné výhřevné plochy do nejméně dvou segmentů (rovnoběžných trubek), přičemž první segment obsahuje všechny části spádových trubek a médium jím. protéká ve směru dolů. Odpovídajícím způsobem obsahuje druhý segment všechny části stoupacích trubek a médium jím protéká směrem nahoru. V částech spádových trubek prvního segmentu působí proto příspěvek geodetického tlaku, tedy v podstatě hmotnost vodního sloupce, ve směru upraveného průtoku a zvýhodňuje jej prostřednictvím pozitivního přínosu k tlakovým změnám po průtokové trase, tedy pomocí tlakového zisku. Pouze ve druhém segmentu nebo části stoupacích trubek působí geodetický tlak proti upravenému směru proudění a představuje tak příspěvek k tlakové ztrátě. V součtu se však mohou oba geodetické tlakové příspěvky téměř vyrušit. Je dokonce představitelné, že geodetický tlakový příspěvek, podporující proudění v prvním segmentu nebo části spádových trubek, překračuje průtok brzdící geodetický tlakový příspěvek ve druhém segmentu nebo úseku stoupacích trubek, takže jako v přirozeném oběhovém systému existuje celkem proudění udržující nebo proudění zvýhodňující tlakový příspěvek.

Účelným způsobem je část spádových trubek každé trubky parního generátoru v kanálu topného plynu uspořádána v pohledu ve směru topného plynu za jí přiřazenou částí stoupacích trubek. Jinými slovy: trubky parního generátoru jsou účelně v kanálu topného plynu prostorově umístěny tak, že v pohledu ze strany průtokového média je uspořádán první segment nebo část spádových trubek na straně kouřových plynů, v pohledu po proudu od strany průtokového média pak druhý segment nebo část stoupacích trubek. U tohoto uspořádání je tedy každá část stoupacích trubek vystavena silnějšímu zahřívání topným plynem než jí přiřazená část spádových trubek téže trubky parního generátoru. Tím také relativní parní podíl průtoko_v.ého^m-é-dlav části stoupacích trubek výrazně překračuje relativní parní podíl průtokového média v části spádových trubek, takže geodetický tlakový příspěvek, daný v podstatě hmotností vodního - parního sloupce v každé části trubek, je v části spádových trubek výrazně vyšší než v jemu přiřazené části stoupacích trubek.

Zvlášť jednoduché konstrukce průběžné výhřevné plochy na jedné straně a zvlášť malého mechanického zatížení této průběžné výhřevné plochy i při různém tepelném působení na straně druhé, lze dosáhnout tím, že v dalším nebo alternativně výhodném provedení je část spádových trubek jedné nebo všech trubek parního generátoru spojena na straně průtokového média s jí přiřazenou částí stoupacích trubek přes přepouštěcí část. U provedení tohoto druhu tak mají všechny trubky parního generátoru v podstatě tvar písmene U, u něhož jsou na jedné straně určena ramena částí stoupacích trubek a na straně druhé částí spádových trubek a ohyb přepouštěcí částí, která je spojuje.

Uspořádání tohoto druhu je vhodné zvlášť ke kompenzaci roztažení při měnícím se tepelném zatížení. Přepouštěcí část, spojující část spádových trubek a stoupacích trubek zde totiž slouží jako kompenzační oblouk, který může bez dalšího kompenzovat relativní podélná roztažení části stoupacích trubek a/nebo části spádových trubek. Pomocí přepouštěcí části je tak dán ohyb trubek parního generátoru ve spodní oblasti prvního stupně výparníku (odpařovacího stupně) určeného částí spádových trubek s přímým dalším vedením a opětným ohybem ve spodní oblasti druhého stupně výparníku,. tvořeného částí stoupacích trubek.

Přepouštěcí část je výhodným způsobem umístěna uvnitř kanálu topného plynu. Alternativně však může být přepouštěcí část vedena

• ♦··· 1* ·	»» • 9	9 9 9	9. · •	•	« •
• 9	9 9	9	•	•	9 9
• ·	9 9 9	9	• ·	•	• 9 9 9
Í99 «·	99	• ·	9 9		9

_také mimo kanál topného plynu, zejména má-li být z důvodů eventuálního nutného odvodnění průběžné výhřevné plochy na přepouštěcí část napojen odvodňovací sběrač.

Pro případ, že proudění podporující tlakový příspěvek v části spádových trubek trubky parního generátoru překročí proudění brzdící tlakový příspěvek v jí přiřazené části stoupacích trubek ve zvlášť vysoké míře, mohl by z toho vyplývající odtok průtokového média z části spádových trubek do části stoupacích trubek překročit přítok průtokového média na vstupní straně do části spádových trubek. Proto je jedna nebo všechny trubky parního generátoru vytvořena vzhledem ke své celkové tlakové bilanci výhodně tak, že proudění podporující tlakový příspěvek, celkově připadající na část spádových trubek je se zřetelem na proudění brzdící tlakový příspěvek, připadající na část stoupacích trubek, jen omezeno.

Část spádových trubek jedné nebo všech trubek parního generátoru je proto výhodným způsobem dimenzována pro dostatečně vysokou ztrátu tlaku protékajícího průtokového média třením. To může být provedeno například vhodným dimenzováním, zejména průřezu jednotlivých částí trubek. Účelným způsobem zahrnuje přitom jedna nebo všechny trubky parního generátoru také vždy větší počet částí stoupacích trubek, provedených na způsob rozvidlení, zařazených na straně průtokového média za společnou částí * spádových trubek, zařazených pro protékání průtokového média vzájemně rovnoběžně. V alternativním nebo dalším výhodném provedení je části spádových trubek jedné nebo všech trubek parního generátoru předřazeno na straně průtokového média vždy jedno škrticí zařízení, kterým je nastavitelný zejména individuální prostup při napájení všech částí spádových trubek.

_Trubky parního generátoru mohou být uvnitř kanálu topného plynu shrnuty do trubkových řad, z nichž každá vždy zahrnuje určitý počet trubek parního generátoru uspořádaných kolmo ke směru topného plynu vedle sebe. U provedení tohoto druhu jsou trubky parního generátoru výhodným způsobem provedeny tak, že části stoupacích trubek tvořící nejsilněji zahřívanou trubkovou řadu, tedy v pohledu ve směru topného plynu první trubkovou řadu, je přiřazena nejslaběji zahřívaná trubková řada nebo v pohledu ve směru topného plynu poslední trubková řada části spádových trubek. K tomu jsou účelně části stoupacích a spádových trubek většího počtu trubek parního generátoru umístěny v kanálu topného plynu vzájemně relativně takovým způsobem, že části spádových trubek, ležící v pohledu ve směru výhřevného plynu poměrně daleko vzadu, je přiřazena v pohledu ve směru výhřevného plynu poměrně daleko vpředu ležící část stoupacích trubek. Prostřednictvím tohoto uspořádání, které v prostorovém ohledu odpovídá v podstatě uspořádání trubek parního generátoru ve tvaru písmene U, zařazených do sebe, se poměrně silně zahřívané části stoupacích trubek napájejí poměrně slabě předehřívaným, z částí spádových trubek odtékajícím průtokovým médiem.

Aby byl zajištěn proudění podporující geodetický tlakový příspěvek v každé trubce parního generátoru, může být trubka provedena tak, že obsahuje pouze část spádových trubek a pouze část stoupacích trubek, zařazených za touto částí na straně průtokového média. Obzvlášť vysoká flexibilita v přizpůsobení kapacity pohlcování tepla průtokového média, proudícího trubkou parního generátoru, teplotnímu profilu topného plynu, proudícího kanálům topného plynu je však dosažitelná tím, že trubky parního generátoru obsahují vždy části spádových a stoupacích trubek, střídajících se od strany průtokového média a zařazených za sebou. Každá z těchto trubek parního generátoru má přitom v pohledu ve směru proudění • -'· · · · ft ft ft ft ftftft ft ftftft

• ft ft ♦ * průtokového média nejdříve první část spádových trubek, na kterou po vhodném obrácení směru, zejména přes přepouštěcí část, navazuje první část stoupacích trubek, vytvořených pro proudění průtokového média ve směru nahoru. Za těmi je, zejména rovněž po vhodném ohybu přes přepouštěcí část uspořádanou uvnitř kanálu topných plynů, zařazena druhá část spádových trubek, dimenzovaných pro proudění průtokového média ve směru dolů. Na druhou část spádových trubek navazuje potom opět druhá část stoupacích trubek. Navíc mohou být dále zařazovány také ještě další části spádových a stoupacích trubek ve střídajícím se sledu řad.

Účelně je parní generátor používán jako parní generátor na odpadní teplo u zařízení plynových a parních turbín. Parní generátor je přitom výhodným způsobem na straně topného plynu zařazen za plynovou turbínou. U tohoto řazení může být účelně za plynovou turbínou uspořádáno přídavné spalování ke zvýšení teploty topného plynu.

Výhody dosažené pomocí vynálezu spočívají zejména v tom, že díky dvojitému nebo vícestupňovému provedení trubek parního generátoru s částí spádových trubek, kterými protéká médium ve směru dolů a s Částí stoupacích trubek, kterými médium protéká ve směru nahoru, zařazenou za částí spádových trubek na straně průtokového média, může být alespoň v prvním segmentu trubek parního generátoru připraven proudění podporující tlakový příspěvek pomocí geodetického tlaku vodního sloupce, který se zde nachází.

Systémy výparníků ohřívaných médiem protékajícím směrem dolů sice obvykle vedou k nestabilnímu proudění, které není právě při použití výparníků s nuceným oběhem tolerovatelné. U napájení s poměrně nízkou hustotou hmotnostního toku však lze pomocí poměrně malých ztrát tlaku třením dosáhnout spolehlivým způsobem β· přirozené oběhové charakteristiky trubky parn.í.h.o_ge.nerňtoLr-n.,_1ct,exá, při větším ohřevu této trubky v porovnání s další trubkou vede k poměrně vysoké průchodnosti průtokového média ve více ohřívaných trubkách parního generátoru. Tato přirozená oběhová charakteristika zajišťuje i při použití segmentů, kterými médium proudí směrem dolů, dostatečně stabilní a spolehlivý průtok trubkou parního generátoru.

Charakteristiky tohoto druhu lze navíc dosáhnout s obzvlášť nízkými konstrukčními a montážními náklady tím, že za částí stoupacích trubek je přímo a bez mezilehlého nákladného sběrného nebo rozdělovacího systému zařazena příslušná část spádových trubek. Parní generátor tak má při zvlášť stabilním průtokovém chování poměrně malou instalační komplexnost. Navíc mohou být jak část spádových trubek, tak i za ní zařazená část stoupacích trubek všech trubek parního generátoru upevněny v závislosti na způsobu konstrukce v oblasti krytu pouzdra kanálu topných plynů, přičemž volné podélné protažení ve spodní oblasti je přípustné. Taková podélná protažení, podmíněná tepelnými efekty, jsou nyní kompenzována přepouštěcí částí spojující část stoupacích trubek s částí spádových trubek, takže se nevyskytují žádná pnutí na základě těchto teplotních efektů.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen podle příkladu provedení na základě obrázků, na kterých znamená obr. 1, 2 a 3 parní generátor předkládané konstrukce ve zjednodušeném znázornění v podélném řezu.

* 11

Stejné části jsou na všech obrázcích opatřeny stejnými vztahovými značkami.

Příklady provedení vynálezu

Parní generátor i, 1', 1_ podle obr. 1, 2, popřípadě 3 je v tomto případě druhem parního generátoru na odpadní teplo, zařazeným na straně odpadního plynu za neznázorněnou plynovou turbínou. Parní generátor 1_, V, 1_ má obvodovou stěnu 2, která tvoří přibližně vodorovný kanál 6_ topného plynu pro odpadní plyn z plynové turbíny, kterým tento plyn proudí ve směru x vyznačeném šipkou 4. V kanálu 6_ topného plynu je uspořádáno množství výhřevných ploch, dimenzovaných podle průtokového principu, tedy jako průběžných výhřevných ploch 8., 10, respektive 12. V příkladě provedení podle obr. 1, 2 a 3 je vždy vyznačena pouze jedna průběžná výhřevná plocha 1, 10, respektive 12, může však být upraven také větší počet průběžných výhřevných ploch.

Na výparníkový systém tvořený průběžnými výhřevnými plochami 8., 10, respektive 12, může vždy působit průtokové médium W, které se při jediném průchodu výhřevnou plochou 8., 10, respektive 12 odpaří a po výstupu z výhřevné plochy 8., 10, respektive 12 je odváděno jako pára D a obvykle přiváděno k dalšímu přehřívání ve výhřevných plochách přehřívače. Výparníkový systém tvořený z průběžných výhřevných ploch 8_, 10, respektive 12, je zařazen do neznázorněného vodního - parního oběhu parní turbíny. Dodatkově k výparníkovému systému je do vodního - parního oběhu parní turbíny zařazeno množství dalších, na obr. 1 až 3 schématicky vyznačených výhřevných ploch 20. U výhřevných ploch 20 se může jednat například o přehřívač, středotlaký výparník, nízkotlaký výparník a/nebo předehřívač.

Průběžná výhřevná plocha 8. parního generátoru 1 podle obr. 1_ zahrnuje ve svazku množství trubek 22 parního generátoru, které jsou pro proudění průtokového média W řazeny rovnoběžně. Přitom jsou trubky 22 parního generátoru uspořádány v pohledu ve směru x topného plynu vedle sebe. Viditelná je přitom vždy pouze jedna z takto vedle sebe uspořádaných trubek 22 parního generátoru. Před takto vedle sebe uspořádané trubky 22 parního generátoru je přitom na straně průtokového média předřazen jeden společný rozdělovač 26 a za nimi je zařazen společný výstupní sběrač 28. Rozdělovače 26. jsou přitom na své straně spojeny se vstupní stranou hlavního rozdělovače 30, přičemž výstupní sběrač 28 je výstupní stranou napojen na společný hlavní sběrač 32.

Průběžná výhřevná plocha 8. je dimenzována tak, že je vhodná pro napájení trubek 22 parního generátoru s poměrně nízkou hustotou hmotnostního toku, přičemž trubky 22 parního generátoru mají přirozenou oběhovou charakteristiku. U této přirozené oběhové charakteristiky vykazuje trubka 22 parního generátoru, více zahřívaná než další trubka 22 parního generátoru téže průběžné výhřevné plochy 8_ v porovnání s touto další trubkou 22 generátoru vyšší průchod průtokového média W. Pro zajištění těchto zvlášť jednoduchých konstrukčních prostředků zahrnuje průběžná výhřevná plocha 8_ dva segmenty, zařazené na straně průtokového média v řadě.

V prvním segmentu obsahuje přitom každá trubka 22 parního generátoru průběžné výhřevné plochy 8. přibližně svisle uspořádanou část 34 spádových trubek, kterými může průtokové médium W proudit ve směru dolů. Ve druhém segmentu obsahuje každá trubka 22 parního generátoru část 36 stoupacích trubek, zařazenou za částí 34 spádových trubek na straně průtokového média, uspořádaných přibližně svisle, kterými může průtokové médium W proudit ve směru nahoru.

	• 4 44 44 • 4· 4 4 9 4 '· · · 4	4 4 4 4 4	44 4 4 4 4 4 · 4	9 4 4 4 ····
4«	44 «·	44 4	44	•

Část 36 stoupacích trubek je přitom spojena s jí_přiřazenou částí 34 spádových trubek přes přepouštěcí část 38. V příkladě provedení jsou přepouštěcí části 38 vedeny uvnitř kanálu 6. topného plynu a jsou prostorově fixovány pomocí děrované desky 40, uspořádané v kanálu 6. topných plynů. To sice způsobuje lokální zúžení průtokového průřezu, který je v kanálu 6. topného plynu pro tento plyn k dispozici, je však třeba zdůraznit, že znázornění na obr. 1 není v měřítku, takže relativní zúžení průtokového průřezu pro topný plyn děrovanou deskou 40 je jen nepatrné.

Alternativně mohou být přepouštěcí části 38 vedeny také mimo, zejména pod kanálům 6. topného plynu. To může být výhodné zejména v případě, že z konstrukčních nebo provozních důvodů má být upraveno odvodnění průběžné výhřevné plochy 8_. Odvodnění může být provedeno u přepouštěcí části 38 vedené mimo kanál 6. topného plynu pomocí odvodňovacího sběrače, napojeného na přepouštěcí část 3 8. V tomto případě je odvodňovací sběrač prostorově uspořádán přednostně v blízkosti části spádových trubek tak, že není omezována pohyblivosti částí výhřevných trubek vzhledem k jejich tepelnému roztahování.

Každá trubka 22 parního generátoru průběžné výhřevné plochy 8_ má, jak je patrné z obr. 1, téměř tvar písmene 1L přičemž ramena U jsou tvořena částí 34 spádových trubek a částí 3 6 stoupacích trubek a spojovací oblouk přepouštěcí částí 3 8. U trubek 22 parního generátoru, “provedených tímto způsobem vytváří geodetický tlakový příspěvek průtokového média W v oblasti části 34 spádových trubek v protikladu k oblasti části 3 6 stoupacích trubek - proudění podporující a nikoliv proudění brzdící tlakový příspěvek. Jinými slovy: vodní sloupec nalézající se v části 34 spádových trubek na neodpařeném průtokovém médiu W ještě „posouvá“ průtok každé trubky 22 parního generátoru, místo aby mu bránil. Tím má trubka 22

• ··«· • 9 9 · 9 9	99 9 9 9 · 9 9 9’	9 99 9 9	9 9	9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 ·	9 9 9
9-9 9 9	9 9	99 9	9 9

parního generátoru v celkovém pohledu poměrně malou tlakovou ztrátu.

U konstrukce přibližně ve tvaru písmene U je každá trubka 22 parního generátoru ve vstupní oblasti své části 34 spádových trubek a ve výstupní oblasti své části 36 stoupacích trubek zavěšena nebo upevněna jako závěsná konstrukce na krytu kanálu 6_ topného plynu. V prostorovém pohledu spodní konce každé části 34 spádových trubek a části 36 stoupacích trubek, které jsou vzájemně spojeny přepouštěcí částí 38, nejsou naopak v kanálu 6. topného plynu prostorově bezprostředně fixovány. Podélná protažení těchto segmentů trubek parního generátoru tak připouštějí úchylky bez rizika poškození, přičemž každá přepouštěcí část 38 působí jako kompenzační oblouk. Toto uspořádání trubek 22 parního generátoru je díky tomu mechanicky obzvlášť flexibilní a pokud jde o tepelná pnutí necitlivé vůči vyskytujícím se rozdílným roztažením.

Větší zahřívání trubky 22 parního generátoru, zejména v její části 36 stoupacích trubek, zde přitom vede nejprve ke zvýšení míry odpařování, přičemž již díky dimenzování trubky 22 parního generátoru nastává následkem tohoto většího zahřívání zvýšení míry průtoku touto více zahřívanou trubkou 22 parního generátoru.

Trubky-22 parního generátoru různých řad 24 trubek průběžné výhřevné plochy 8. jsou navíc uspořádány způsobem do sebe zařazovaných písmen U. Části 36 stoupacích trubek a části 34 spádových trubek většího počtu trubek 22 parního generátoru jsou proto v kanálu 6. topného plynu umístěny relativně vzájemně takovým způsobem, že části 34 spádových trubek, ležící v pohledu ve směru x topného plynu vzadu, je přiřazena část 36 stoupacích trubek, ležící v pohledu ve směru x topného plynu dále vpředu. Díky tomuto uspořádání jsou silně zahřívaná část 36 stoupacích trubek a slabě '· *·4· ·· • · · » · • » 9 9 • · '9 9 « _ 1 C Mh ♦ · · · ♦ zahřívaná část 34 spádových trubek ve spojení. Prostřednictvím tohoto relativního umístění je také mezi řadami 24 trubek dosaženo samočinně vyrovnávajícího efektu. Právě u poměrně silně zahřívané, daleko vpředu ležící části 36 stoupacích trubek vyvolává totiž větší ohřev zvlášť silnou produkci páry a tím zvlášť silnou potřebu dodatkového napájení průtokovým médiem W. Právě takto silně zahřívaná část 36 stoupacích trubek je však spojena s poměrně slabě zahřívanou částí 34 spádových trubek. Na základě poměrně malého tepelného výnosu průtokového média W vedeného v této části 34 to vyvolává zvlášť vysoký, proudění podporující geodetický tlakový příspěvek, takže právě tato slabě zahřívaná část 34 spádových trubek je obzvlášť vhodná k přípravě dodatkového napájecího množství chladného průtokového média W.

Větší ohřev vzdálenější části 36 stoupacích trubek trubky 22 parního generátoru způsobuje zvlášť v tomto uspořádání, že proudění podporující geodetický tlakový příspěvek v části 34 spádových trubek překračuje proudění brzdící tlakový příspěvek v přiřazené části 36.

stoupacích trubek v mimořádné míře, takže nastává dodatkově ještě zvýšené napájení části 36. stoupacích trubek průtokovým médiem W.

Na základě této zvlášť výrazné přirozené oběhové charakteristiky trubek 22 parního generátoru vykazují tyto trubky v mimořádné míře samostabilizujícr chování, oproti, lokálně odlišnému zahřívání: Větší ohřev jedné řady trubek 22 parního generátoru přitom místně vede ke zvýšenému přívodu průtokového média W v této řadě trubek 22 parního generátoru, takže na základě odpovídajícím způsobem zvýšeného chladicího účinku nastává samočinně , vyrovnávání » aktuálních teplotních hodnot. Ostrá pára proudící do hlavního sběrače 32 je tak vzhledem ke svým parametrům, nezávisle na individuálně probíhajících řadách 24 trubek, obzvlášť homogenní.

_Podle konstrukčních nebo provozních okolností parního generátoru V, l_ může proudění podporující geodetický tlakový příspěvek, připravený v odpařovacím segmentu, kterým médium protéká směrem dolů, výrazně překročit proudění brzdící geodetický tlakový příspěvek následně zařazeného druhého odpařovacího segmentu. Proto může být v závislosti na konstrukčních okolnostech výhodné dimenzovat první segment odparníku pro poměrně vysoké ztráty tlaku třením. K tomuto účelu je rozdělovači 26, přiřazenému řadám trubek parního generátoru 1_ podle obr. 1 mezi hlavním rozdělovačem 3 0, předřazeno vždy jedno škrticí zařízení 42, které může být vytvořeno zejména také nastavitelné nebo regulovatelné.

Parní generátor 1/ v příkladu provedení podle obr. 2 zahrnuje proto alternativně průběžnou výhřevnou plochu 10, jejíž trubky 50 parního generátoru mají v prvním segmentu vždy rovněž jednu část 52 spádových trubek, po které je však na straně průtokového média zařazen vždy větší počet částí 54 stoupacích trubek, zařazených pro proudění průtokového média W vzájemně rovnoběžně. Přepouštěcí části 56, kterými jsou vždy části 52 spádových trubek spojeny s jim přiřazenými částmi 54 stoupacích trubek, jsou přitom v příkladu provedení opět vedeny uvnitř kanálu 6. topného plynu a uchyceny v děrovaném plechu 58. Podle potřeby mohou však být také uloženy V nříkladě provedení nndle nbr 9 icm,

X - - - J- . - _ ---------- Γ ~ -·· — J - — trubek zařazeny na straně průtokového zařazené části 54 stoupacích trubek.

Trubky, které přitom byly použity, mají stejné rozměry, takže volný průtokový průřez pro průtokové médium W v rovnoběžně zařazených částech 54 stoupacích trubek je vždy dvakrát tak velký než průtokový průřez v jim společně předřazené části 52 spádových trubek. Alternativně může být takového omezení ztrát tlaku třením v částech 52 spádových trubek dosaženo v případě potřeby také vhodným dimenzováním, zejména pomocí volby poměrně menších průměrů.

vně kanalu 6. topného plynu, po každé části 52 spádových média vždv 2 rovnoběžně

» “·»*· • · • · • ·	·· ·	99	• • ♦ · 9 9 19,
• · • · • · ·	9 9 9 9	9 9 ·, ·	• • •
·· ·»·	··	999	9 9		9

Parní generátor 1 v příkladě provedení podle obr. 3 zahrnuje průběžnou výhřevnou plochu 12, která je rovněž konstruována pro poměrně malou ztrátu tlaku třením a je tak obzvlášť vhodná pro zajištění přirozené oběhové charakteristiky při poměrně malé hustotě hmotnostního toku. Průběžná výhřevná plocha 12 parního generátoru 1/·' je však navíc zvlášť přizpůsobena, pokud jde schopnost přijímat teplo, teplotnímu profilu topného plynu, protékajícího kanálům 6 topného plynu. Každá z trubek 60 parního generátoru, tvořících průběžnou výhřevnou plochu· 12, proto obsahuje větší počet v příkladu provedení dvě - částí 62, 64 spádových trubek a částí 66, 68 stoupacích trubek, zařazených střídavě za sebou od strany průtokového média. V pohledu ve směru proudění průtokového média W první část 62 spádových trubek je přitom vždy spojena přes přepouštěcí část 70 se za ní zařazenou první částí 66 stoupacích trubek. Ta je na své výstupní straně spojena přes přepouštěcí část 72 s následně zařazenou druhou částí 64 spádových trubek. Druhá část 64 spádových trubek je přes přepouštěcí část 74 napojena na druhou část 66 stoupacích trubek. Přepouštěcí části 70, 72, 74 jsou opět vedeny uvnitř kanálu 6. topného plynu a upevněny pomocí vždy jednoho děrovaného plechu 76, 78, popřípadě 80, ve dnu, respektive v oblasti víka kanálu 6 topného plynu.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   * ··'♦· 99 9 9 9 9 9 ·. 9 9 9 9 • 99 ·· 9 » 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 99 9 9 9« 9 9 9 9 9 99 ·· 9

   1. Parní generátor SHHL ^u kterého je v kanálu (6) topného plynu, kterým může protékat v přibližně vodorovném směru (x) topný plyn, uspořádána průběžná výhřevná plocha (8, 10, 12), která obsahuje množství trubek (22, 50, 60) parního generátoru, zařazených pro průchod průtokového média (W) rovnoběžně, a která je konstruována takovým způsobem, že trubka (22, 50, 60) parního generátoru, která je ohřívána více než další trubka (22, 50, 60) parního generátoru téže průběžné výhřevné plochy (8, 10, 12), má v porovnání s další trubkou (22, 50, 60) parního generátoru vyšší průchodnost průtokového média (W), vyznačující se tím, že jedna nebo všechny trubky (22, 50, 60) parního generátoru obsahuje vždy přibližně svisle uspořádanou část (34, 52, 62, 64) spádových trubek, kterou může průtokové médium (W) protékat směrem dolů a část (36, 54, 66, 68) stoupacích trubek, zařazenou za částí (34, 52, 62, 64) spádových trubek na straně průtokového média, uspořádanou přibližně svisle, kterou může průtokové médium (W) protékat směrem nahoru.
2. 2. Parní generátor P°ďle nároku 1, u kterého je část (34, 52, 62, 64) spádových trubek každé trubky (22, 50, 60) parního generátoru uspořádána v kanálu (6) topného plynu v pohledu, ve směru (x) topného plynu za jí přiřazenou částí (36, 54, 66, 68) stoupacích trubek.
3. 3. Parní generátor podle nároku 1 nebo 2, u kterého je část (34, 52, 62) spádových trubek jedné nebo všech trubek (22, 50, 60) parního generátoru spojena s jí přiřazenou částí (36, 54, 66, 68) stoupacích trubek na straně průtokového média přes přepouštěcí část (38, 70, 72, 74).

   * · · « · • » · • · · • · ♦ · • · • • • • ·· • <· ·· 9 9 • 9 99 9 9 • • * · • • • ·· 9 9 ·· • · · '9 9 •

   _
4. 4, Parní generátor podle nároku 3, u kterého jsou všechny přepouštěcí části (31, 70, 72, 74) uspořádány uvnitř kanálu (6) topného média.
5. 5. Parní generátor P°dle jednoho z nároků 1 až 4, u kterého jedna nebo všechny trubky (22, 50, 60) parního generátoru obsahují u druhu rozvětveného provedení vždy větší počet částí (36, 54, 66, 68) stoupacích trubek, zařazených za společnou částí (34, 52, 62, 64) spádových trubek na straně průtokového média, zařazených pro proudění průtokového média (W) vzájemně rovnoběžně.
6. 6. Parní generátor e|£e| podle jednoho z nároků 1 až 5, u kterého jsou části (36, 54, 66, 68 a 34, 52, 62, 64) stoupacích trubek a spádové trubky většího počtu trubek (22, 50, 60) parního generátoru umístěny v kanálu (6) topného plynu relativně vzájemně takovým způsobem, že části (34, 52, 62, 64) spádových trubek, v pohledu ve směru (x) topného plynu ležící poměrně daleko vzadu je přiřazena část (36; 54, 66,-68) ležící .v. pohledu ve směru (x) topného plynu poměrně daleko vpředu.
7. 7. Parní generátor em podle jednoho z nároků 1 až 6, u kterého vždy trubky (22, 50, 60) parního generátoru obsahují části Í96 » S 4 6 6 6R a Λ Δ. S9 6 9 6J.A snádAVVP.b- a c t mi r\ a rí r-h-trn KaV \ - - 7 - - · ? — 7 --- — - - 7 - — ? ---3 - - z r--- · j¹ ” ~ ~' *· ~· —· r ~ ' ^v ~ v _? zařazených od strany průtokového média střídavě za sebou.
8. 8. Parní generátorem· podle jednoho z nároků, u kterého je před část (36, 54, 66, 68) spádových trubek jedné nebo všech trubek (22, 50, 60) parního generátoru vždy zařazeno na straně průtokového média ve spojovacím potrubí od hlavního rozvaděče škrticí zařízení (42).
9. 9. Parní generátor — 20

   • ··<· • í» • ·· • ·· · ♦ · • • • • » • · • • • • • • · • · · • • · • ·· • ··· · · *· ··· ·* •

   podle jednoho z nároků 1. až 8 kterému je na straně topného plynu předřazena plynová turbína.