ES2300253T3 - Generador de vapor calentado con combustible fosil. - Google Patents
Generador de vapor calentado con combustible fosil. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2300253T3 ES2300253T3 ES00902546T ES00902546T ES2300253T3 ES 2300253 T3 ES2300253 T3 ES 2300253T3 ES 00902546 T ES00902546 T ES 00902546T ES 00902546 T ES00902546 T ES 00902546T ES 2300253 T3 ES2300253 T3 ES 2300253T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- steam generator
- evaporator tubes
- combustion chamber
- gas
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
- F22B21/34—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes grouped in panel form surrounding the combustion chamber, i.e. radiation boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
- F22B21/34—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes grouped in panel form surrounding the combustion chamber, i.e. radiation boilers
- F22B21/346—Horizontal radiation boilers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Generador de vapor (2) con una cámara de combustión (4) para combustible fósil (B), que está post-conectado del lado de gas de calefacción a un tiro de gas vertical (8) a través de un tiro de gas horizontal (6), comprendiendo la cámara de calefacción (4) una altura de quemadores (58) dispuestos a la altura del tiro de gas horizontal (6), caracterizado porque las paredes exteriores (9) de la cámara de combustión (4) están formadas por tubos evaporadores (10) soldados entre sí a prueba de gases, dispuestos verticalmente, estando subdividido un número de tubos evaporadores (10) en un primer grupo (18) y en un segundo grupo (20), pudiéndose cargar el primer grupo (18) y el segundo grupo (20) de tubos evaporadores (10) con medio de circulación (S) respectivamente en paralelo, y estando post-conectado el segundo grupo (18) al primer grupo (20) de tubos evaporadores (10) en sentido de circulación del medio de circulación en serie, y en el que las paredes exteriores (9) de la cámara de combustión (4) a lo largo del sentido de circulación principal (26) del gas de calefacción (G) están subdivididas en una primera zona (22) y en una segunda zona (24), estando formada la primera zona (22) por tubos evaporadores (10) del primer grupo (18), y la segunda zona (24) por tubos evaporadores (10) del segundo grupo (20), y estando dispuesta la segunda zona (24) entre la primera zona (22) y el tiro de gas horizontal (6) del lado de gas de calefacción.
Description
Generador de vapor calentado con combustible
fósil.
La invención se refiere a un generador de vapor
con una cámara de combustible para combustible fósil según la parte
introductoria de la reivindicación 1. Tal generador de vapor es ya
conocido por el documento US-A-3 527
261.
En una central eléctrica con un generador de
vapor, el contenido energético de un combustible se aprovecha para
la evaporación de un medio de circulación en el generador de vapor.
Para la evaporación del medio de circulación, el generador de vapor
presenta tubos evaporadores, cuyo calentamiento conduce a una
evaporación del medio de circulación conducido a los mismos. El
vapor puesto a disposición a través del generador de vapor a su vez
puede estar previsto, a modo de ejemplo, para un proceso externo
conectado, o bien para la puesta en funcionamiento de una turbina
de vapor. Si el vapor pone en funcionamiento una turbina de vapor, a
través del eje de la turbina de la turbina de vapor se acciona
habitualmente un generador o una máquina de trabajo. En el caso de
un generador, la corriente para alimentación generada a través del
generador puede estar prevista en una red compuesta y/o red de
islas.
En este caso, el generador de vapor puede estar
configurado como generador de vapor de paso. Un generador de vapor
de paso es conocido por el artículo "Verdampferkonzepte für
Benson-Dampferzeuger" de J. Franke, W. Köhler y
E. Wittchow, publicado en VGB Kraftwerkstechnik 73 (1993), número 4,
páginas 352-360. En un generador de vapor de paso,
el calentamiento de tubitos generadores de vapor previstos como
tubitos evaporadores conduce a una evaporación del medio de
circulación en los tubos generadores de vapor en un paso único.
Los generadores de vapor se realizan
habitualmente con una cámara de combustión en construcción vertical.
Esto significa que la cámara de combustión está diseñada en sentido
aproximadamente vertical para una circulación del medio calentador o
gas de calefacción.
En este caso, del lado del gas de calefacción
puede estar post-conectada a la cámara de combustión
un tiro de gas horizontal, efectuándose en la transición de la
cámara de combustión el tiro de gas horizontal un desvío de la
corriente de gas de calefacción en un sentido de circulación
aproximadamente horizontal. No obstante, tales cámaras de
combustión, debido a las modificaciones de longitud de la cámara de
combustión ocasionadas por la temperatura, requieren una estructura
en la que se suspende la cámara de combustión. Esto ocasiona un
gasto técnico considerable en la obtención y montaje del generador
de vapor, que es tanto mayor cuanto más elevada es la altura de
construcción del generador de vapor.
Un problema especial constituye el diseño de la
pared exterior del tiro de gas o cámara de combustión del generador
de vapor respecto a las temperaturas de pared tubular o material que
se presentan en la misma. En el intervalo de presión subcrítico
hasta aproximadamente 200 bar, la temperatura de la pared exterior
de la cámara de combustión se determina esencialmente por la altura
de la temperatura de saturación de agua, si se puede asegurar una
humectación de la superficie interna de los tubitos evaporadores. A
modo ejemplo, esto se consigue mediante el empleo de tubitos
evaporadores, que presentan una estructura superficial en su lado
interior. A tal efecto entran en consideración especialmente tubitos
de calefacción nervados interiormente, cuyo empleo en un generador
de vapor de paso es conocido, a modo de ejemplo, por el artículo
citado anteriormente. Estos denominados tubos nervados, es decir,
tubos con una superficie interna nervada, tienen una transferencia
de calor especialmente buena de la pared interna del tubo al medio
de circulación.
Según la experiencia no se puede evitar que las
paredes exteriores de la cámara de combustión se calienten en
diferente grado. Por lo tanto, debido a la diferente calefacción de
los tubos evaporadores, las temperaturas de salida del medio de
circulación de tubos evaporadores calentados en mayor medida son más
elevadas que en el caso de tubos evaporadores calentados
normalmente, o menos calentados. De este modo se pueden producir
diferencias de temperatura entre tubos evaporadores adyacentes, que
conducen a tensiones térmicas que pueden reducir el tiempo de vida
del generador de vapor, o incluso pueden ocasionar roturas de
tubos.
Por lo tanto, la invención tomaba como base la
tarea de indicar un generador de vapor calentado con combustible
fósil del tipo citado anteriormente, que requiera un gasto de
obtención y montaje especialmente reducido, y en el que, al mismo
tiempo, las diferencias de temperatura entre tubos evaporadores
adyacentes se mantengan especialmente reducidas en el
funcionamiento del generador de vapor.
Según la invención, este problema se soluciona
mediante las características de la reivindicación 1.
La invención parte de la consideración de que un
generador de vapor montable con gasto de obtención y montaje
especialmente reducido debería presentar una construcción de
suspensión realizable con medios sencillos. Una estructura para la
suspensión de la cámara de combustión, a construir con gasto técnico
relativamente reducido, puede ir acompañada en este caso de una
altura de construcción del generador de vapor especialmente
reducida. Una altura de construcción del generador de vapor
especialmente reducida se puede conseguir realizándose la cámara de
combustión en construcción horizontal. A tal efecto, los quemadores
están dispuestos a la altura del tiro de gas horizontal en la pared
de la cámara de combustión. Por consiguiente, en el funcionamiento
del generador de vapor la cámara de combustión es atravesada por el
gas de calefacción en sentido aproximadamente horizontal.
Además, en el funcionamiento de la cámara de
combustión horizontal, las diferencias de temperaturas entre tubos
evaporadores adyacentes serán especialmente reducidas para evitar de
manera segura fatigas de materiales prematuras. No obstante, en una
cámara de combustión horizontal, en el funcionamiento del generador
de vapor de paso, la zona de la cámara de combustión trasera, visto
del lado del gas de calefacción, se calienta relativamente menos
que la zona delantera de la cámara de combustión, visto desde el
lado del gas de calefacción. Además, a modo de ejemplo, un tubo
evaporador en la proximidad del quemador se calienta más que un tubo
evaporador dispuesto en una esquina de la cámara de combustión. En
el caso extremo, la densidad de corriente térmica en la zona
delantera de la cámara de combustión puede ser aproximadamente tres
veces mayor que en la zona trasera.
Con las densidades de corriente másica
habituales hasta la fecha -indicadas en kg/m^{2}s, y referidas a
un 100% de rendimiento de vapor (carga plena)- de 2000 kg/m^{2}s,
el rendimiento másico desciende en un tubo más calentado, y aumenta
en un tubo menos calentado, referido respectivamente al valor medio
del rendimiento másico de todos los tubos. Este comportamiento se
ocasiona mediante la fracción relativamente elevada de pérdida de
presión de fricción en el descenso de presión total de los tubos
evaporadores. Además, las diferencias de longitud relativas de los
tubos evaporadores, debido a la altura especialmente reducida de la
cámara de combustión horizontal, es sensiblemente mayor que en una
cámara de combustión vertical. Esto intensifica adicionalmente las
diferencias en la calefacción y en la pérdida de presión de fricción
de los tubos evaporadores aislados. Sin embargo, para asegurar
aproximadamente las mismas temperaturas entre tubos evaporadores
adyacentes, un número de tubos evaporadores de la cámara de
combustión está subdividido ventajosamente en un primer grupo y un
segundo grupo. En este caso, el primer grupo de tubos evaporadores
conectados en paralelo del lado de medio de circulación está
conectado con el segundo grupo de tubos evaporadores conectados en
paralelo del lado de medio de circulación, en series respecto al
medio de circulación.
En una conexión en serie del primer grupo de
tubos evaporadores con el segundo grupo de tubos evaporadores se
muestra ventajoso que la cámara de combustión esté subdividida en
una primera y en una segunda zona a lo largo del sentido de
circulación principal del gas de calefacción, estando formada la
primera zona por tubos evaporadores del primer grupo, y la segunda
zona por tubos evaporadores del segundo grupo. En este caso, la
segunda zona del lado de gas de calefacción está dispuesta entre la
primera zona y el tiro de gas horizontal. Por lo tanto, la sección
de entrada de tubos evaporadores de la primera zona, alimentada con
medio de circulación, presenta una temperatura relativamente más
reducida que la sección de entrada de tubos evaporadores de la
segunda zona en el funcionamiento del generador de vapor. Por lo
tanto, debido a la conexión en serie, los tubos evaporadores se
alimentan con medio de circulación que ya ha pasado a través de la
primera zona. Del mismo modo, la sección de entrada del tiro de gas
horizontal presenta una temperatura relativamente más reducida que
la sección de entrada de la segunda zona de la cámara de combustión.
A través de la subdivisión de cámaras de combustión en zonas cuyos
tubos evaporadores están conectados en paralelo a lo largo del
sentido de circulación principal del gas de calefacción, en el
funcionamiento del generador de vapor se producen diferencias de
temperatura especialmente reducidas entre tubos evaporadores
adyacentes.
Ventajosamente, al primer grupo y al segundo
grupo de tubos evaporadores, en cada caso para el medio de
circulación, está pre-conectado un sistema colector
de entrada común, y un sistema colector de salida común. Un
generador de vapor realizado en este acondicionamiento posibilita
una compensación de presión segura entre los tubos evaporadores
conectados en paralelo, y por consiguiente una distribución del
medio de circulación especialmente conveniente en la puesta en
práctica de tubos evaporadores.
Una pared exterior de la cámara de combustión es
ventajosamente la pared frontal, cuyos tubos evaporadores en
paralelo con medio de circulación.
Los tubos evaporadores de la pared frontal de
la cámara de combustión están pre-conectados
ventajosamente al primer grupo de tubos evaporadores de la cámara
de combustión del lado del medio de circulación. De este modo se
garantiza una refrigeración especialmente conveniente de la pared
frontal.
En otro acondicionamiento ventajoso, el diámetro
interior de tubo de un número de tubos evaporadores de la cámara de
combustión es seleccionado dependiendo de la respectiva posición de
tubos evaporadores en la cámara de combustión. De este modo, los
tubos evaporadores en la cámara de combustión son adaptables a un
perfil de calefacción predeterminable del lado del gas. Con la
influencia ocasionada de este modo sobre la circulación de tubos
evaporadores, a la salida de tubos evaporadores de la cámara de
combustión se mantienen reducidas diferencias de temperatura de
manera especialmente fiable.
Para una transferencia de calor especialmente
buena del calor de la cámara de combustión al medio de circulación
conducido a los tubos evaporadores, ventajosamente un número de
tubos evaporadores presentan nervios que forman roscas de varios
pasos respectivamente en su lado interior. En este caso, un ángulo
de pendiente \alpha entre un plano perpendicular al eje del tubo,
y los flancos de los nervios dispuestos en el lado interior del
tubo, es ventajosamente menor que 60ºC, preferentemente menor que
55ºC.
Por lo tanto, en un tubo evaporador calentado
realizado como tubo evaporador sin nervadura interna, un denominado
tubo liso, desde un determinado contenido en vapor ya no se puede
mantener la humectación de la pared tubular necesaria para una
transferencia de calor especialmente buena. En el caso de
humectación deficiente se puede presentar una pared tubular seca en
algunas partes. La transición a tal pared tubular seca conduce a un
tipo de crisis de transferencia de calor con comportamiento de
transferencia de calor empeorado, de modo que generalmente las
temperaturas de pared tubular en este punto aumentan con especial
intensidad. No obstante, en un tubo nervado interiormente, en
comparación con un tubo liso, esta crisis de transferencia de calor
se produce sólo con un contenido másico en vapor > 0,9, es
decir, poco antes del fin de la evaporación. Esto se puede atribuir
a la rotación, ya que la circulación pasa a través de los nervios en
forma de espiral. Debido a la diferente fuerza centrífuga, la
fracción de agua se separa de la fracción de vapor, y se comprime en
la pared tubular. De este modo se mantiene la humectación de la
pared tubular hasta contenidos en vapor demasiado elevados, de modo
que en el lugar de la crisis de transferencia de calor se presentan
ya velocidades de circulación elevadas. A pesar de la crisis de
transferencia de calor, esto ocasiona una buena transferencia de
calor, y como consecuencia temperaturas de pared tubular
reducidas.
Un número de tubos evaporadores de la cámara de
combustión presenta ventajosamente agentes para la reducción de
paso de medio de circulación. En este caso se muestra especialmente
conveniente que los agentes estén configurados como instalaciones
de estrangulamiento. Las instalaciones de estrangulamiento pueden
ser, a modo de ejemplo, elementos de inserción en los tubos
evaporadores, que reducen el diámetro interno de tubo en un lugar en
el interior del respectivo tubo evaporador.
En este caso, también se muestran ventajosos
agentes para la reducción del paso en un sistema de conducción que
comprende varios conductos paralelos, a través del cual es
alimentable medio de circulación a los tubos evaporadores de la
cámara de combustión. En este caso, el sistema de conducción puede
estar preconectado también a un sistema colector de entrada de
tubos evaporadores alimentables en paralelo con medio de
circulación. En un conducto o en varios conductos del sistema de
conducción, en este caso pueden estar previstas armaduras de
estrangulamiento. Con tales agentes para la reducción del paso de
medio de circulación a través de los tubos evaporadores se puede
ocasionar una adaptación del rendimiento del medio de circulación a
través de tubos evaporadores aislados en su respectiva calefacción
en la cámara de combustión. Adicionalmente, de este modo se
mantienen especialmente reducidas las diferencias de temperatura del
medio de circulación a la salida de tubos evaporadores de modo
especialmente seguro.
Las paredes laterales del tiro de gas horizontal
y/o del tiro de gas vertical están formadas ventajosamente a partir
de tubos generadores de vapor soldados entre sí de manera hermética
a gases, dispuestos verticalmente, alimentables en paralelo con
medio de circulación.
Los tubos evaporadores, o bien generadores de
vapor adyacentes están soldados entre sí a prueba de gases
ventajosamente a través de bandas metálicas, los denominados
estabilizadores. La anchura de estabilizadores influye sobre la
entrada de calor en los tubos generadores de vapor. Por lo tanto, la
anchura de estabilizadores está adaptada a un perfil de
calentamiento predeterminable del lado del gas, preferentemente
dependiendo de la posición de los respectivos tubos evaporadores, o
bien generadores de vapor en el generador de vapor. En este caso,
como perfil de calentamiento puede estar predeterminado un perfil de
calentamiento típico calculado a partir de valores experimentales,
o también una estimación grosera, como por ejemplo un perfil de
calentamiento gradual. A través de las anchuras de estabilizador
seleccionadas de manera apropiada, también en el caso de
calentamiento muy diferente de diversos tubos evaporadores, o bien
generadores de vapor, se puede conseguir una introducción de calor
en todos los tubos evaporadores, o bien generadores de vapor de tal
manera que las diferencias de temperatura se mantengan
especialmente reducidas a la salida de los tubos evaporadores, o
bien generadores de vapor. De este modo se impiden de manera segura
fatigas de material prematuras. De esta manera, el generador de
vapor presenta un tiempo de vida especialmente largo.
En el tiro de gas horizontal están dispuestas
ventajosamente un número de superficies de calefacción de
recalentador, que están dispuestos aproximadamente en perpendicular
al sentido de circulación principal de gas de calefacción, y cuyos
tubos están conectados en paralelo para un paso del medio de
circulación. Esta superficies de calefacción de recalentador
dispuestas en construcción colgante, también denominadas superficies
de calefacción estancas, se calientan predominantemente por
convección, y están post-conectadas a los tubos
evaporadores de la cámara de combustión del lado del medio de
circulación. De este modo se garantiza un aprovechamiento
especialmente conveniente del calor de gas de calefacción.
El tiro de gas vertical presenta ventajosamente
un número de superficies de calefacción por convección, que están
formadas por tubos dispuestos aproximadamente en perpendicular en
sentido de circulación principal del gas de calefacción. Estos
tubos de una superficie de calefacción por convección están
conectados en paralelo para un paso del medio de circulación.
También estas superficies de calefacción por convección se calientan
predominantemente por convección.
Para garantizar además un aprovechamiento
especialmente completo del calor del gas de calefacción, el tiro de
gas vertical presenta ventajosamente un economizador.
Los quemadores están dispuestos ventajosamente
en la pared frontal de la cámara de combustión, es decir, en
aquella pared exterior de la cámara de combustión a la que se
enfrenta el orificio de descarga al tiro de gas horizontal. Un
generador de vapor configurado de tal manera es adaptable de manera
sencilla a la longitud de combustión del combustible. En este caso
se debe entender por longitud de combustión del combustible la
velocidad de gas de calefacción en sentido horizontal a una
determinada temperatura de gas de calefacción media multiplicado
por el tiempo de combustión t_{A} de combustible. En este caso, la
longitud de combustión máxima para el respectivo generador de vapor
se produce en el rendimiento de vapor del generador de vapor con
carga plena, el denominado funcionamiento a plena carga del
generador de vapor. El tiempo de combustión t_{A} es a su vez el
tiempo que requiere, a modo de ejemplo, un grano de polvo de carbón
de tamaño medio para quemarse completamente a una determinada
temperatura media del gas de calefacción.
Para mantener especialmente reducidos daños
materiales y una contaminación indeseable del tiro de gas
horizontal, debido al ejemplo debido a la introducción de cenizas
fundidas de una temperatura elevada, la longitud L de la cámara de
combustión, definida a través de la distancia de la pared frontal a
la zona de entrada del tiro de gas horizontal, ventajosamente, es
al menos igual a la longitud de combustión del combustible en el
funcionamiento a carga plena del generador de vapor. Esta longitud
L de la cámara de combustión será generalmente mayor que la altura
de la cámara de combustión, medida del borde superior de embudo
hasta la cubierta de la cámara de combustión.
La longitud L (indicada en m) de la cámara de
combustión, para el aprovechamiento especialmente conveniente del
calor de combustión del combustible fósil en un acondicionamiento
ventajoso, se selecciona como función del valor W de BMCR (indicado
en kg/s) del generador de vapor, el tiempo de combustión t_{A}
(indicado en s) del combustible, y la temperatura de salida
T_{BRK} (indicada en ºC) del gas de calefacción de la cámara de
combustión. BMCR representa Boiler maximum continuous rating), y es
el concepto empleado internacionalmente de manera habitual para el
máximo rendimiento continuo de un generador de vapor. Este
corresponde también al rendimiento de diseño, es decir el
rendimiento en funcionamiento a plena carga del generador de vapor.
En este caso, en el caso de valor W de BMCR dado del generador de
vapor, para la longitud L de la cámara de combustión vale
aproximadamente el valor máximo de ambas funciones (1) y (2):
y
con
C_{1} = 8 m/s
\hskip0.2cmy
C_{2} = 0,0057 m/kg
\hskip0.2cmy
C_{3} = -1,905 \cdot 10^{-4}
(m\cdots)/kg ºC)
\hskip0.2cmy
C_{4} = 0,286 (s \cdot m)/kg
\hskip0.2cmy
C_{5} = 3 \cdot 10^{-4}
m/(ºC)^{2}
\hskip0.2cmy
C_{6} = -0,842 m/ºC
\hskip0.7cmy
C_{7} = 603,41 m.
En este caso se debe entender por
"aproximadamente" una desviación admisible del valor definido a
través de la respectiva función en +20%/-10%.
Las ventajas conseguidas con la invención
consisten especialmente en que, mediante la conexión en serie del
primer grupo de tubos evaporadores con el segundo grupo de tubos
evaporadores también en una cámara de combustión horizontal, se
garantizan diferencias de temperatura especialmente reducidas en el
funcionamiento del generador de vapor entre tubos evaporadores
adyacentes. En este caso, la longitud de la cámara de combustión
está diseñada de modo que se garantiza un aprovechamiento
especialmente conveniente del calor de combustión del combustible
fósil. Mediante el diseño de la cámara de combustión para una
circulación del gas de calefacción en sentido aproximadamente
horizontal, se da además una construcción especialmente compacta del
generador de vapor. En el caso de integración del generador de
vapor en una instalación de turbina de vapor, esto posibilita tubos
de conexión especialmente cortos del generador de vapor a la turbina
de vapor.
Un ejemplo de ejecución de la invención se
explica más detalladamente por medio de un dibujo. En este
muestran:
la figura 1 esquemáticamente un generador de
vapor calentado con combustible fósil en tipo de construcción de
dos tiros en vista lateral, y
la figura 2 esquemáticamente un corte
longitudinal a través de un tubo evaporador aislado, y
la figura 3 un sistema de coordenadas con las
curvas K_{1} a K_{6}.
En todas las figuras se dotan partes
correspondientes entre sí de los mismos signos de referencia.
\newpage
El generador de vapor 2 según la figura 1 está
asignado a una central térmica no representada más detalladamente,
que comprende también una instalación de turbina de vapor. En este
caso, el vapor generado en el generador de vapor se utiliza para la
puesta en marcha de la turbina de vapor, que acciona por su parte un
generador para la generación de corriente. La corriente generada a
través del generador está prevista en este caso para la
alimentación en una red compuesta o de islas. Además, también puede
estar prevista una ramificación de una cantidad parcial de vapor
para la alimentación en un proceso externo conectado a una
instalación de turbina de vapor, en cuyo caso se puede tratar
también de un proceso de calefacción.
El generador de vapor 2 calentado con
combustible fósil está realizado ventajosamente como generador de
vapor de paso. Este comprende una cámara de combustión 4, a la que
esta post-conectada del lado de gas de calefacción
un tiro de gas vertical 8 a través de un tiro de gas horizontal
6.
Las paredes externas 9 de la cámara de
combustión 4 están formadas por tubos evaporadores 10 soldados entre
sí, a prueba de gases, dispuestos verticalmente. En este caso, una
pared exterior 9 es la pared frontal 11 de la cámara de combustión
4 del generador de vapor 2. Adicionalmente, también las paredes
laterales 12 del tiro de gas horizontal 6 y/o las paredes laterales
14 del tiro de gas vertical 8 están formadas por tubos generadores
de vapor 16, 0 bien 17, soldados entre sí, a prueba de gases,
dispuestos verticalmente. En este caso, los tubos generadores de
vapor 16, 17 se pueden alimentar en cada caso en paralelo con medio
de circulación S.
Un número de tubos evaporadores 10 de las
paredes exteriores de la cámara de combustión 4 están subdivididos
además en un primer grupo 18 y en un segundo grupo 20. En este caso,
los tubos evaporadores 10 de un grupo 18, o bien 20, se pueden
alimentar respectivamente en paralelo con medio de circulación S. En
este caso, el primer grupo 18 de tubos evaporadores 10 está
dispuesto en una primera zona 22 de la cámara de combustión 4, y el
segundo grupo 20 de los tubos evaporadores 10 está dispuesto en una
segunda zona 24 de la cámara de combustión 4. La segunda zona 24 de
la cámara de combustión 4 está dispuesta en este caso entre la
primera zona 22 de la cámara de combustión, y el tiro de gas
horizontal 6, en relación al sentido de circulación principal 26 del
gas de calefacción G, aproximadamente horizontal.
Al primer grupo 18 y al segundo grupo 20 de
tubos evaporadores 10 de la cámara de combustión 4 está preconectado
respectivamente un sistema colector de entrada 28, o bien 30, para
medio de circulación S, del lado de medio de circulación, y
post-conectado respectivamente un sistema colector
de salida 32, o bien 34. En este caso, el sistema colector de
salida 32 del primer grupo 18 de tubos evaporadores 10 está unido al
sistema colector de entrada 30 del segundo grupo 20 de tubos
evaporadores 10 a través de un sistema de conductos 36. A través de
los sistemas colectores 28, 30, o bien 30, 34, es posible una
compensación de presión entre los tubos evaporadores 10 conectados
en paralelo, que ocasiona una distribución conveniente del medio de
circulación S en la circulación de tubos evapora-
dores 10.
dores 10.
Para conseguir una característica de flujo de
medio de circulación S a través de las paredes exteriores 9 de la
cámara de combustión 9, y con ello un aprovechamiento especialmente
bueno del calor de combustión del combustible fósil B, los tubos
evaporadores 10 de la pared frontal 11 de la cámara de combustión 4,
alimentables en paralelo con medio de circulación S, están
preconectados al primer grupo 18 de tubos evaporadores 10 de la
cámara de combustión 4 del lado del medio de circulación.
Los tubos evaporadores 10 -como se representa en
la figura 2- presentan nervios 40 en su lado interno, que forman
una rosca de varios pasos, y tienen una altura de nervio R. En este
caso, el ángulo de pendiente \alpha entre el plano 42,
perpendicular al eje tubular, y los flancos 44 de los nervios 40
dispuestos en el lado interior del tubo, es menor que 55º. De este
modo se consigue una transferencia de calor especialmente elevada
de la pared interna de tubos evaporadores al medio de circulación S
conducido a los tubos evaporadores 10, con temperaturas de la pared
tubular especialmente reducidas al mismo tiempo.
El diámetro interno de tubo D de los tubos
evaporadores 10 de la cámara de combustión 4 se selecciona
dependiendo de la respectiva posición de tubos evaporadores 10 en
la cámara de combustión 4. De este modo, el generador de vapor 2
está adaptado a la calefacción de tubos evaporadores 10, de
diferente intensidad. Este diseño de tubos evaporadores 10 de la
cámara de combustión 4 garantiza de manera especialmente segura que
las diferencias de temperatura se mantengan especialmente reducidas
en la salida de los tubos evaporadores 10.
Los tubos evaporadores, o bien generadores de
vapor adyacentes 10, 16, 17, están soldados entre sí a prueba de
gases a través de estabilizadores de modo no representado más
detalladamente. Mediante una selección apropiada de anchura de
estabilizadores se puede influir sobre la calefacción de los tubos
evaporadores, o bien generadores de vapor 10, 16, 17. Por lo tanto,
la respectiva anchura de estabilizadores está adaptada a un perfil
de calefacción predeterminable del lado de gases, que depende de la
posición de los respectivos tubos evaporadores, o bien generadores
de vapor 10, 16, 17 en el generador de vapor. En este caso, el
perfil de calefacción puede ser un perfil de calefacción típico
determinado a partir de valores experimentales, o también una
estimación grosera. De este modo, las diferencias de temperatura en
la salida de los tubos evaporadores, o bien generadores de vapor
10, 16, 17, se pueden mantener especialmente reducidos también en el
caso de calefacción fuertemente variable de tubos evaporadores, o
bien generadores de vapor 10, 16, 17. De este modo se impiden de
manera segura fatigas de materiales, lo que garantiza un tiempo de
vida largo del generador de vapor 2.
Como agentes para la reducción del flujo del
medio de circulación S, una parte de tubos evaporadores 10 están
equipados con dispositivos de estrangulamiento, que no están
representados más detalladamente en el dibujo. Los dispositivos de
estrangulamiento están realizados como filtros perforados que
reducen el diámetro interno de tubo D, y ocasionan una reducción
del paso de medio de circulación S en tubos evaporadores menos
calentados 10 en el funcionamiento del generador de vapor 2,
mediante lo cual el paso del medio de circulación S se adapta a la
calefacción. Además, como agentes para la reducción del paso del
medio de circulación S en el segundo grupo 20 de tubos evaporadores
10 de la cámara de combustión 4, uno o varios conductos del sistema
de conducción 36, no representado más detalladamente en el dibujo,
están equipados con dispositivos de estrangulamiento, en especial
accesorios de estrangulamiento.
En la dotación de tubos de la cámara de
combustión 4 se debe considerar que la calefacción de los tubos
evaporadores aislados, soldados entre sí a pruebas de gases 10 es
muy diferente en el funcionamiento del generador de vapor 2. Por lo
tanto, el diseño de un grupo 18, o bien 20 de tubos evaporadores 10
respecto a su nervadura interna, unión por estabilizador con tubos
evaporadores adyacentes 10 de un grupo 18, o bien 20, y su diámetro
interno de tubo D, se seleccionan de modo que todos los tubos
evaporadores 10 de un grupo 18, o bien 20, a pesar de la diferente
calefacción, presentan aproximadamente la misma temperatura de
salida, y se garantiza un enfriamiento suficiente de todos los
tubos evaporadores 10 para todos los estados de operación del
generador de vapor 2. Esto se garantiza en especial estando
diseñado el generador de vapor 2 para una densidad de corriente
másica relativamente reducida del medio de circulación S que a
traviesa los tubos evaporadores 10. Mediante una selección
apropiada de uniones estabilizadoras y diámetro interno de tubo D se
consigue además que la fracción de pérdida de presión por fricción
en la pérdida de presión total sea tan reducida que se ajuste un
comportamiento de circulación natural: tubos evaporadores 10 más
intensamente calentados de un grupo 18, o bien 20, son atravesados
con más intensidad que tubos evaporadores 10, más débilmente
calentados, de un grupo 18, o bien 20. De este modo se consigue
también que los tubos evaporadores 10, fuertemente calentados en
comparación, de uno de los grupos 18, o bien 20, absorban de manera
específica -referido a la corriente másica- aproximadamente el mismo
calor que los tubos evaporadores 10, débilmente calentados en
comparación, del mismo grupo 18, o bien 20, que están dispuesto más
cerca del extremo de la cámara de combustión en comparación. Otra
medida para adaptar a la calefacción la circulación de tubos
evaporadores 10 de la cámara de combustión 4 es la incorporación de
estranguladores en una parte de tubos evaporadores 10, o de una
parte de conductos del sistema de conducción 36. En este caso. La
nervadura interna está diseñada de modo que se asegure un
enfriamiento suficiente de las paredes de tubo evaporador en ambos
grupos 18, o bien 20 de los tubos evaporadores 10. Por consiguiente,
con las medidas citadas anteriormente, todos los tubos evaporadores
10 de un grupo 18, o bien 20, presentan aproximadamente las mismas
temperaturas de salida.
El tiro de gas horizontal 6 presenta un número
de superficies de calefacción de sobrecalentador 50 configuradas
como superficies de calefacción estancas, que están dispuestas en
modo de construcción colgante aproximadamente en perpendicular al
sentido de circulación principal 26 del gas de calefacción G, y
cuyos tubos están conectados respectivamente en paralelo para un
paso del medio de circulación S. Las superficies de calefacción de
sobrecalentador 50 se calienta predominantemente por convección, y
están post-conectadas a los tubos evaporadores 10 de
la cámara de combustión 4 del lado del medio de circulación.
El tiro de gas vertical 8 presenta un número de
superficies de calefacción por convección 52, calentables
predominantemente por convección, que están formadas por tubos
dispuestos aproximadamente en perpendicular al sentido de
circulación principal 26 del gas de calefacción G. Estos tubos están
conectados respectivamente en paralelo para un paso del medio de
circulación S, y están integrados en la vía del medio de circulación
S de modo no representado más detalladamente. Además, en el tiro de
gas vertical 8 está dispuesto un economizador 56. El economizador
56 está conectado a través de un sistema de conducción 54 al sistema
colector de entrada 28 asignado al primer grupo 18 de tubos
evaporadores 10. En este caso, uno o varios conductos del sistema
de conducción 54, no representados más detalladamente en el dibujo,
pueden presentar accesorios de estrangulamiento para la reducción
del flujo del medio de circulación S. El tiro de gas vertical 8
desemboca del lado de salida en un calentador previo de aire, y
desde este en una chimenea a través de un filtro de polvo. Las
piezas de construcción post-conectadas al tiro de
gas vertical 8 no están representadas más detalladamente en el
dibujo.
El generador de vapor 2 está realizado con una
cámara de combustión horizontal con altura de construcción
especialmente reducida, y por lo tanto se pueden montar con gasto de
obtención y montaje especialmente reducido. A tal efecto, la cámara
de combustión 4 del generador de vapor 2 presenta un número de
quemadores 58 para combustible fósil B, que están dispuestos en la
pared frontal 11 de la cámara de combustión 4, a la altura del tiro
de gas horizontal 6.
Para que el combustible fósil B se queme
especialmente por completo para la consecución de un grado de acción
especialmente elevado, y para impedir de manera especialmente
segura daños materiales de la primera superficie de calefacción de
sobrecalentador 50 del tiro de gas horizontal 6, visto del lado del
gas de calefacción, y una contaminación de la primera, a modo de
ejemplo mediante introducción de cenizas volátiles con temperatura
elevada, la longitud L de la cámara de combustión 4 se selecciona de
tal manera que sobrepasa la longitud de combustión de combustible B
en el caso de funcionamiento a carga plena del generador de vapor 2.
En este caso, la longitud L es la distancia de la pared frontal 11
de la cámara de combustión 4 a la zona de entrada 60 del tiro de
gas horizontal 6. La longitud de combustión de combustible B está
definida en este caso como la velocidad de gas de calefacción en
sentido horizontal a una determinada temperatura media de gas de
calefacción, multiplicada por el tiempo de combustión t_{A} del
combustible B. La longitud de combustión máxima para el respectivo
generador de vapor 2 se produce en el funcionamiento a carga plena
del generador de vapor 2. El tiempo de combustión t_{A} del
combustible B es a su vez el tiempo que requiere, a modo de ejemplo,
un grano de polvo de carbón de tamaño medio para la combustión
completa a una determinada temperatura media de gas de
calefacción.
Para garantizar un aprovechamiento especialmente
conveniente del calor de combustión del combustible fósil B, la
longitud L (indicada en m) de la cámara de combustión 4 se
selecciona de modo apropiado en dependencia de la temperatura de
salida del gas de calefacción G de la cámara de combustión 4
T_{BRK} (indicado en ºC), del tiempo de combustión t_{A}
(indicado en s) del combustible B, y el valor W de BMCR (indicado en
kg/s) del generador de vapor 2. En este caso, BMCR representa
Boiler maximum continuous rating. El valor W de BMCR es un concepto
empleado internacionalmente de modo habitual para el máximo
rendimiento permanente de un generador de vapor. Esto corresponde
también al rendimiento de diseño, es decir, al rendimiento en el
caso de funcionamiento a carga plena del generador de vapor. Esta
longitud horizontal L de la cámara de combustión 4 es, en este
caso, mayor que la altura H de la cámara de combustión 4. La altura
H se mide en este caso desde el borde superior de embudo de la
cámara de combustión 4, marcado en la figura 1 a través de la línea
con los puntos extremos (X e Y), hasta la tapa de la cámara de
combustión. En este caso, la longitud L de la cámara de combustión
4 se determina aproximadamente a través de ambas funciones (1) y
(2):
y
con
C_{1} = 8 m/s
\hskip0.2cmy
C_{2} = 0,0057 m/kg
\hskip0.2cmy
C_{3} = -1,905 \cdot 10^{-4}
(m\cdots)/kg ºC)
\hskip0.2cmy
C_{4} = 0,286 (s \cdot m)/kg
\hskip0.2cmy
C_{5} = 3 \cdot 10^{-4}
m/(ºC)^{2}
\hskip0.2cmy
C_{6} = -0,842 m/ºC
\hskip0.7cmy
C_{7} = 603,41 m.
En este caso se debe entiende por desviación
admisible aproximadamente un +20%/-10% del valor definido a través
de la respectiva función. En este caso, en el caso de un valor W de
BMCR arbitrario, pero fijo, del generador de vapor, siempre es
válido el valor máximo de las funciones (1) y (2) para la longitud L
de la cámara de combustión 4.
Como ejemplo de un cálculo de longitud L de la
cámara de combustión 4 en dependencia del valor W de BMCR del
generador de vapor 2, en el sistema de coordenadas según la figura 3
están representadas seis curvas K_{1} a K_{6}. En este caso se
asignan a las curvas los siguientes parámetros en cada caso:
- K_{1}: t_{A} = 3 s
- según (1),
- K_{2}: t_{A} = 2, 5 s
- según (1),
- K_{3}: t_{A} = 2 s
- según (1),
- K_{4}: T_{BRK} = 1200ºC
- según (2),
- K_{5}: T_{BRK} = 1300ºC
- según (2) y
- K_{6}: T_{BRK} = 1400ºC
- según (2).
Por consiguiente, para la determinación de la
longitud L de la cámara de combustión 4, a modo de ejemplo para un
tiempo de combustión t_{A} = 3s y una temperatura de salida
T_{BRK} = 1200ºC del gas de calefacción G de la cámara de
combustión 4, se debe recurrir a las curvas K_{1} y K_{4}. De
ello resulta, con un valor W de BMCR predeterminado del generador
de vapor 2
de W = 80 kg/s una longitud de L = 29 m según
K_{4},
de W = 160 kg/s una longitud de L = 34 m según
K_{4},
de W = 560 kg/s una longitud de L = 57 m según
K_{4}.
Para el tiempo de combustión t_{A} = 2,5s y la
temperatura de salida del gas de calefacción G de la cámara de
combustión T_{BRK} = 1300ºC, se debe recurrir, a modo de ejemplo,
a las curvas K_{2} y K_{5}. De ello resulta, con un valor W de
BMCR predeterminado del generador de vapor 2
de W = 80 kg/s una longitud de L = 21 m según
K_{2},
de W = 180 kg/s una longitud de L = 23 m según
K_{2} y K_{5},
de W = 560 kg/s una longitud de L = 37 m según
K_{5}.
El tiempo de combustión t_{A} = 2s y la
temperatura de salida del gas de calefacción G de la cámara de
combustión T_{BRK} = 1400ºC se asignan, a modo de ejemplo a las
curvas K_{3} y K_{6}. De ello resulta, con un valor W de BMCR
predeterminado del generador de vapor 2
de W = 80 kg/s una longitud de L = 18 m según
K_{3},
de W = 465 kg/s una longitud de L = 21 m según
K_{3} y K_{6},
de W = 560 kg/s una longitud de L = 23 m según
K_{6}.
En el funcionamiento del generador de vapor 2 se
alimenta a los quemadores 58 combustible fósil B. Las llamas F de
los quemadores 58 están orientadas horizontalmente en este caso. A
través del modo de construcción de la cámara de combustión 4 se
genera una corriente de gas de calefacción G producida en la
combustión en sentido de circulación principal 26 aproximadamente
horizontal. Este llega a través del tiro de gas horizontal 6 al
tiro del gas vertical 8, aproximadamente orientado hacia el suelo, y
abandona el mismo en el sentido de la chimenea no representada más
detalladamente.
El medio de circulación S que entra en el
economizador 56 llega a través del sistema de conducción 54 al
sistema colector de entrada 28 del primer grupo 18 de tubos
evaporadores 10 de la cámara de combustión 4 del generador de vapor
2. En el primer grupo 18 de tubos evaporadores 10 dispuestos
verticalmente, soldados entre sí a prueba de gases, de la cámara de
combustión 4 del generador de vapor 2, tiene lugar la evaporación, y
en caso dado un sobrecalentamiento parcial del medio de circulación
S. El vapor producido en este caso, o bien una mezcla de
agua-vapor, se recoge en el sistema colector de
salida 32 para medio de circulación S. Desde este, el vapor, o bien
la mezcla de agua-vapor, llega a través del sistema
de conducción 36 al sistema colector de entrada 30 asignado al
segundo grupo 20 de tubos evaporadores 10. El vapor producido en el
segundo grupo 20 de tubos evaporadores 10, o bien la mezcla de
agua-vapor, llega a través del sistema colector de
salida 34 a las paredes del tiro de gas horizontal 6 y del tiro de
gas vertical 8, y desde aquí de nuevo a la superficies de
calefacción de sobrecalentador 50 del tiro de gas horizontal 6. En
las superficies de calefacción de sobrecalentador 50 se efectúa
otro sobrecalentamiento de vapor, que se alimenta a continuación a
una utilización, a modo de ejemplo la puesta en funcionamiento de
una turbina de vapor.
Con la formación de grupos de tubos evaporadores
10 de la cámara de combustión 4 se garantizan de manera
especialmente sencilla diferencias de temperatura especialmente
reducidas entre tubos evaporadores adyacentes 10 en todos los
estados de carga del generador de vapor 2. De este modo, las
diferencias de temperatura en la zona de entrada del medio de
circulación S entre tubos evaporadores adyacentes 10 de la pared
frontal 11 y de la primera zona 22, o bien de la primera zona 22 y
de la segunda zona 24, son relativamente más reducidas si la pared
frontal 11 limitara directamente con la segunda zona 24. Además,
también la diferencia de temperaturas entre tubos evaporadores
directa o indirectamente adyacentes 10 de la segunda zona 24 y los
tubos generadores de vapor 16 del tiro de gas horizontal 6, sería
relativamente más reducida que la que se daría sin una conexión en
serie de grupos 18 y 20 de tubos evaporadores 10.
En este caso, mediante una selección de la
longitud L de la cámara de combustión 4 en dependencia del valor W
de BMCR del generador de vapor 2 se asegura que el calor de
combustión del combustible fósil B se aprovecha de modo
especialmente seguro. Además, el generador de vapor 2 se puede
montar con gasto de obtención y montaje especialmente reducido a
través de su altura de construcción especialmente reducida, y modo
de construcción compacto. En este caso puede estar prevista una
estructura elaborable con gasto técnico relativamente reducido. En
una instalación de turbinas de vapor con el generador de vapor 2 que
presenta altura de construcción tan reducida, se pueden diseñar
además especialmente cortos los tubos de unión del generador de
vapor 2 con la turbina de vapor.
Claims (17)
1. Generador de vapor (2) con una cámara de
combustión (4) para combustible fósil (B), que está
post-conectado del lado de gas de calefacción a un
tiro de gas vertical (8) a través de un tiro de gas horizontal (6),
comprendiendo la cámara de calefacción (4) una altura de quemadores
(58) dispuestos a la altura del tiro de gas horizontal (6),
caracterizado porque las paredes exteriores (9) de la cámara
de combustión (4) están formadas por tubos evaporadores (10)
soldados entre sí a prueba de gases, dispuestos verticalmente,
estando subdividido un número de tubos evaporadores (10) en un
primer grupo (18) y en un segundo grupo (20), pudiéndose cargar el
primer grupo (18) y el segundo grupo (20) de tubos evaporadores
(10) con medio de circulación (S) respectivamente en paralelo, y
estando post-conectado el segundo grupo (18) al
primer grupo (20) de tubos evaporadores (10) en sentido de
circulación del medio de circulación en serie, y en el que las
paredes exteriores (9) de la cámara de combustión (4) a lo largo
del sentido de circulación principal (26) del gas de calefacción (G)
están subdivididas en una primera zona (22) y en una segunda zona
(24), estando formada la primera zona (22) por tubos evaporadores
(10) del primer grupo (18), y la segunda zona (24) por tubos
evaporadores (10) del segundo grupo (20), y estando dispuesta la
segunda zona (24) entre la primera zona (22) y el tiro de gas
horizontal (6) del lado de gas de calefacción.
2. Generador de vapor (2) según la
reivindicación 1, en el que tanto al primer grupo, como también al
segundo grupo de tubos evaporadores (10) está
pre-conectado respectivamente un sistema colector de
entrada común (28, 30) para medio de circulación (S) del lado del
medio de circulación, y está post-conectado un
sistema colector de salida común (32, 34).
3. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 o 2, en el que una pared exterior (9) de la
cámara de combustión (4) es la pared frontal (11), pudiéndose cargar
los tubos evaporadores (10) de la pared frontal (9) con medio de
circulación (S) en paralelo.
4. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que los tubos evaporadores (10) de la
pared frontal (11) de la cámara de combustión (4) están
preconectados del lado de medio de circulación al primer grupo (18)
de tubos evaporadores (10) de la cámara de combustión (4).
5. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el diámetro interno de tubo (D)
de un número de tubos evaporadores (10) de la cámara de combustión
(4) se selecciona en dependencia de la respectiva posición de tubos
evaporadores (10) en la cámara de combustión (4).
6. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que un número de tubos evaporadores
(10) porta respectivamente nervios (40) que forman una rosca de
varios pasos en su lado interno.
7. Generador de vapor (2) según la
reivindicación 6, en el que un ángulo de pendiente (\alpha) entre
un plano perpendicular al eje tubular (42) y los flancos (44) de
los nervios (40) dispuestos en el lado interior del tubo, es menor
que 60º, preferentemente menor que 55º.
8. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que un número de tubos evaporadores
(10) presenta respectivamente una instalación de
estrangulamiento.
9. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que está previsto un sistema de
conducción (19) para la alimentación de medio de circulación (S) en
los tubos evaporadores (10) de la cámara de combustión (4),
presentando un sistema de conducción (19) un número de instalaciones
de estrangulamiento, en especial accesorios de estrangulamiento,
para la reducción de flujo de medio de circulación (S).
10. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que las paredes laterales (12) del
tiro de gas horizontal (6) están formadas por tubos generadores de
vapor (16) soldados entre sí a prueba de gases, dispuestos
verticalmente, alimentables en paralelo con medio de circulación
(S).
11. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que las paredes laterales (14) del
tiro de gas vertical (8) están formadas por tubos generadores de
vapor (17) soldados entre sí a prueba de gases, dispuestos
verticalmente, alimentables en paralelo con medio de circulación
(S).
12. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que los tubos evaporadores, o bien
generadores de vapor adyacentes (10, 16, 17) están soldados entre sí
a prueba de gases a través de estabilizadores, seleccionándose la
anchura de estabilizador dependiendo de la respectiva posición de
tubos evaporadores, o bien generadores de vapor (10, 16, 17) en la
cámara de combustión (4) del tiro de gas horizontal (6) y/o del
tiro de gas vertical (8).
13. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que un número de superficies de
calefacción de sobrecalentador (50) en el tiro de gas horizontal (6)
está dispuesto en construcción colgante.
14. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que un número de superficies de
calefacción por convección (52) está dispuesto en el tiro de gas
vertical (8).
15. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que los quemadores (58) están
dispuestos en la pared frontal (11) de la cámara de combustión
(4).
16. Generador de vapor (2) según una de las
reivindicaciones 1 a 15, en el que la longitud (L) de la cámara de
combustión (4), definida a través de la distancia de la pared
frontal (11) de la cámara de combustión (4) a la zona de entrada
(60) del tiro de gas horizontal (6), es al menos igual que la
longitud de combustión de combustible (B) en el caso de
funcionamiento a carga plena del generador de vapor (2).
17. Generador de vapor según una de las
reivindicaciones 1 a 16, en el que la longitud (L) de la cámara de
combustión (4) se selecciona como función del valor de BMCR (W), el
tiempo de combustión (t_{A}) del quemador (58) y/o la temperatura
de salida (T_{BRK}) del gas de calefacción (G) de la cámara de
combustión (4) aproximadamente según ambas funciones (1) y (2)
y
con
C_{1} = 8 m/s
\hskip0.2cmy
C_{2} = 0,0057 m/kg
\hskip0.2cmy
C_{3} = -1,905 \cdot 10^{-4}
(m\cdots)/kg ºC)
\hskip0.2cmy
C_{4} = 0,2857 (s \cdot m)/kg
\hskip0.2cmy
C_{5} = 3 \cdot 10^{-4}
m/(ºC)^{2}
\hskip0.4cmy
C_{6} = -0,8421 m/ºC
\hskip0.7cmy
C_{7} = 603,4125 m,
siendo válido para un valor de BMCR
(W) el valor máximo en cada caso de longitud (L) de cámara de
combustión
(4).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19901430A DE19901430C2 (de) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
| DE19901430 | 1999-01-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2300253T3 true ES2300253T3 (es) | 2008-06-16 |
Family
ID=7894395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00902546T Expired - Lifetime ES2300253T3 (es) | 1999-01-18 | 2000-01-10 | Generador de vapor calentado con combustible fosil. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6499440B2 (es) |
| EP (1) | EP1144911B1 (es) |
| JP (1) | JP3652988B2 (es) |
| KR (1) | KR100439079B1 (es) |
| CN (1) | CN1192188C (es) |
| CA (1) | CA2359939C (es) |
| DE (2) | DE19901430C2 (es) |
| DK (1) | DK1144911T3 (es) |
| ES (1) | ES2300253T3 (es) |
| RU (1) | RU2211402C2 (es) |
| WO (1) | WO2000042353A1 (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2501086A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Nooter/Eriksen, Inc. | Once-through evaporator for a steam generator |
| US7878157B2 (en) * | 2004-09-23 | 2011-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fuel heated continuous steam generator |
| US8511258B2 (en) | 2007-05-09 | 2013-08-20 | Hitachi, Ltd. | Coal boiler and coal boiler combustion method |
| US8051073B2 (en) | 2007-06-26 | 2011-11-01 | Endeca Technologies, Inc. | System and method for measuring the quality of document sets |
| EP2182278A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-05-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
| EP2180250A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-04-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
| DE102009012320A1 (de) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufverdampfer |
| CN102345850B (zh) * | 2010-07-22 | 2014-02-26 | 创意能源控股有限公司 | 具有改进的热回收率的热回收***及利用该***的热电联产*** |
| EP2847514B1 (en) * | 2012-01-31 | 2022-10-26 | Clean Thermodynamic Energy Conversion Ltd | Steam generation |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE100528C (es) * | ||||
| FR724171A (fr) * | 1930-11-01 | 1932-04-22 | Siemens Ag | Disposition de tubes pour générateurs de vapeur tubulaires |
| US3043279A (en) * | 1954-06-18 | 1962-07-10 | Svenska Maskinverken Ab | Steam boiler plant |
| US3927646A (en) * | 1965-04-13 | 1975-12-23 | Babcock & Wilcox Co | Vapor generator |
| US3344777A (en) * | 1965-10-22 | 1967-10-03 | Foster Wheeler Corp | Once-through vapor generator furnace buffer circuit |
| US3527261A (en) * | 1968-11-12 | 1970-09-08 | Babcock & Wilcox Co | Tube guide apparatus |
| DE2504414C2 (de) | 1975-02-03 | 1985-08-08 | Deutsche Babcock Ag, 4200 Oberhausen | Einrichtung zum Vermindern des NO↓x↓-Gehaltes |
| DE2557427A1 (de) * | 1975-12-19 | 1977-06-30 | Kraftwerk Union Ag | Schaltung einer feuerraumnase bei einem durchlaufkessel mit gasdicht verschweissten waenden in zweizugbauweise |
| DE2734031C2 (de) * | 1977-07-28 | 1982-07-29 | Ferdinand Lentjes, Dampfkessel- und Maschinenbau, 4000 Düsseldorf | Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger |
| DE3525676A1 (de) * | 1985-07-18 | 1987-01-22 | Kraftwerk Union Ag | Dampferzeuger |
| DE4427859A1 (de) * | 1994-08-05 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Rohr mit auf seiner Innenseite ein mehrgängiges Gewinde bildenden Rippen sowie Dampferzeuger zu seiner Verwendung |
| DE4431185A1 (de) * | 1994-09-01 | 1996-03-07 | Siemens Ag | Durchlaufdampferzeuger |
| DE19651678A1 (de) * | 1996-12-12 | 1998-06-25 | Siemens Ag | Dampferzeuger |
| DE19825800A1 (de) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Dampferzeuger |
| CA2334699C (en) * | 1998-06-10 | 2008-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fuel-fired steam generator |
-
1999
- 1999-01-18 DE DE19901430A patent/DE19901430C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-01-10 KR KR10-2001-7009010A patent/KR100439079B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-01-10 RU RU2001123227/06A patent/RU2211402C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-01-10 DK DK00902546T patent/DK1144911T3/da active
- 2000-01-10 DE DE50015021T patent/DE50015021D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-10 WO PCT/DE2000/000056 patent/WO2000042353A1/de active IP Right Grant
- 2000-01-10 ES ES00902546T patent/ES2300253T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-10 JP JP2000593891A patent/JP3652988B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-10 CN CNB00802877XA patent/CN1192188C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-10 CA CA002359939A patent/CA2359939C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-10 EP EP00902546A patent/EP1144911B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-18 US US09/907,761 patent/US6499440B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020026906A1 (en) | 2002-03-07 |
| DE19901430C2 (de) | 2002-10-10 |
| DK1144911T3 (da) | 2008-06-23 |
| KR100439079B1 (ko) | 2004-07-05 |
| JP2002535588A (ja) | 2002-10-22 |
| DE50015021D1 (de) | 2008-04-17 |
| WO2000042353A1 (de) | 2000-07-20 |
| CN1336998A (zh) | 2002-02-20 |
| CA2359939C (en) | 2006-01-03 |
| CN1192188C (zh) | 2005-03-09 |
| EP1144911B1 (de) | 2008-03-05 |
| JP3652988B2 (ja) | 2005-05-25 |
| EP1144911A1 (de) | 2001-10-17 |
| DE19901430A1 (de) | 2000-07-27 |
| US6499440B2 (en) | 2002-12-31 |
| RU2211402C2 (ru) | 2003-08-27 |
| CA2359939A1 (en) | 2000-07-20 |
| KR20010112244A (ko) | 2001-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2609410T3 (es) | Generador de vapor de tipo horizontal | |
| ES2300253T3 (es) | Generador de vapor calentado con combustible fosil. | |
| ES2276138T3 (es) | Generador de vapor. | |
| RU2208739C2 (ru) | Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе | |
| ES2215280T3 (es) | Aparato de gas para calentamiento de agua por contacto directo. | |
| JP3806350B2 (ja) | 燃焼ガス用脱窒装置付きの化石燃料ボイラ | |
| ES2312338T3 (es) | Generador de vapor continuo calentado con combustible fosil. | |
| ES2307493T3 (es) | Generador de vapor calefaccionado con combustibles fosil. | |
| ES2222900T3 (es) | Generador de vapor continuo quemado con combustible fosil. | |
| ES2449766T3 (es) | Estructura de superficie de evaporador de una caldera de lecho fluidizado circulante y una caldera de lecho fluidizado circulante con dicha estructura de superficie de evaporador | |
| RU2212582C2 (ru) | Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе | |
| RU2001129291A (ru) | Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе | |
| US2287798A (en) | Vapor generator | |
| ES2429872T3 (es) | Generador de vapor continuo con combustión atmosférica en lecho fluidizado circulante | |
| CN208579525U (zh) | 高效生物质锅炉 | |
| RU2001119975A (ru) | Прямоточный парогенератор, работающий на ископаемом топливе | |
| ES2637364T3 (es) | Caldera de lecho fluidizado circulante | |
| ES2444576T3 (es) | Intercambiador de calor para caldera, caldera equipada con dicho intercambiador y procedimiento de fabricación de dicho intercambiador | |
| ES2435615B1 (es) | Tubo de evacuacion de humos y gases para estufas, calderas y chimeneas, con aprovechamiento del calor residual desprendido en la combustion | |
| CN2793548Y (zh) | 承压过热蒸汽热管锅炉 | |
| CN103759241B (zh) | 组合式螺纹管水火管锅炉 | |
| BRMU8701900U2 (pt) | gerador de ar quente bi-combustìvel com radiador externo de multi-tubos e multi-estágios |