[go: up one dir, main page]

ES2582029T3 - Procedimiento para diseñar un evaporador continuo - Google Patents

Procedimiento para diseñar un evaporador continuo Download PDF

Info

Publication number
ES2582029T3
ES2582029T3 ES10704535.3T ES10704535T ES2582029T3 ES 2582029 T3 ES2582029 T3 ES 2582029T3 ES 10704535 T ES10704535 T ES 10704535T ES 2582029 T3 ES2582029 T3 ES 2582029T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
steam generator
evaporator
tubes
generator tubes
mass flow
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.)
Active
Application number
ES10704535.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Jan BRÜCKNER
Joachim Franke
Gerhard Schlund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2582029T3 publication Critical patent/ES2582029T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • 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
    • F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/061—Construction of tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/62—Component parts or details of steam boilers specially adapted for steam boilers of forced-flow type
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

Procedimiento para diseñar un evaporador continuo (1) para un generador de vapor de calor de escape (2) en un modo de construcción horizontal con una primera superficie de calefacción de evaporador (8), que comprende un número de primeros tubos de generador de vapor (13) dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba, y una segunda superficie de calefacción de evaporador (10) adicional conectada aguas abajo de la primera superficie de calefacción de evaporador (8) en el lado de medio de flujo, que comprende un número de segundos tubos de generador de vapor (14) adicionales dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba, predefiniéndose una densidad mínima de caudal másico y diseñándose los segundos tubos de generador de vapor (14) de modo que la densidad media de caudal másico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga en los segundos tubos de generador de vapor (14) no es menor que la densidad mínima de caudal másico predefinida.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Procedimiento para disenar un evaporador continuo
La invencion se refiere a un procedimiento para disenar un evaporador continuo y a un evaporador continuo para un generador de vapor de calor de escape en un modo de construccion horizontal con una primera superficie de calefaccion de evaporador, que comprende un numero de primeros tubos de generador de vapor dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba, y una segunda superficie de calefaccion de evaporador adicional conectada aguas abajo de la primera superficie de calefaccion de evaporador en el lado de medio de flujo, que comprende un numero de segundos tubos de generador de vapor adicionales dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba.
En el caso de una instalacion de turbinas de gas y de vapor se usa el calor contenido en el medio de trabajo o gas para calefaccion descomprimido a partir de la turbina de gas para generar vapor para la turbina de vapor. La transmision de calor se produce en un generador de vapor de calor de escape conectado aguas abajo de la turbina de gas, en el que esta dispuesto habitualmente un numero de superficies de calefaccion para el precalentamiento de agua, para la generacion de vapor y para el recalentamiento de vapor. Las superficies de calefaccion estan conectadas en el circuito de agua y vapor de la turbina de vapor. El circuito de agua y vapor comprende habitualmente varias etapas de presion, por ejemplo tres, pudiendo presentar cada etapa de presion una superficie de calefaccion de evaporador.
Para el generador de vapor conectado aguas abajo en el lado de gas para calefaccion de la turbina de gas como generador de vapor de calor de escape se tienen en cuenta varios conceptos de diseno alternativos, en concreto, el diseno como generador de vapor continuo o el diseno como generador de vapor de circulacion. En el caso de un generador de vapor continuo, el calentamiento de tubos de generador de vapor previstos como tubos de evaporador conduce a una evaporacion del medio de flujo en los tubos de generador de vapor en un unico paso. Por el contrario, en el caso de un generador de vapor de circulacion natural o forzada se evapora el agua conducida en la circulacion se evapora solo en parte al pasar por los tubos de evaporador. El agua no evaporada, a este respecto, se suministra de nuevo tras una separacion del vapor generado para una evaporacion adicional a los mismos tubos de evaporador.
Un generador de vapor continuo, al contrario que un generador de vapor de circulacion natural o forzada, no esta sujeto a ninguna limitacion de presion. Una alta presion de vapor vivo favorece un alto nivel de eficiencia termica y con ello emisiones de CO2 bajas de una central electrica de calentamiento de fosiles. Ademas, un generador de vapor continuo presenta en comparacion con un generador de vapor de circulacion un modo de construccion sencillo y puede fabricarse de esta manera con un esfuerzo especialmente bajo. El uso de un generador de vapor disenado segun el principio continuo como generador de vapor de calor de escape de una instalacion de turbinas de gas y de vapor es, por tanto, especialmente favorable para alcanzar un alto nivel de eficacia total.
Un generador continuo disenado como generador de vapor de calor de escape puede estar realizado, en principio, en una de las dos formas constructivas alternativas, en concreto, en un modo de construccion vertical o en un modo de construccion horizontal. Un generador de vapor continuo en un modo de construccion horizontal esta disenado, a este respecto, para una perfusion del medio o gas para calefaccion calentado, por ejemplo, del gas de escape de la turbina de gas, en direccion aproximadamente horizontal, mientras un generador de vapor continuo en un modo de construccion vertical para una perfusion del medio calentado esta disenado en una direccion aproximadamente vertical.
Un generador de vapor continuo en un modo de construccion horizontal puede fabricarse en comparacion con un generador de vapor continuo en un modo de construccion vertical con medios especialmente sencillos y con un esfuerzo de produccion y de montaje especialmente bajo. A este respecto, en particular en los tubos de generador de vapor conectados aguas abajo en el lado de medio de flujo de la segunda superficie de calefaccion de evaporador dentro de cada fila de tubos individual puede surgir una distribucion irregular del medio de flujo sobre los tubos de generador de vapor, que conduce a desequilibrios de temperatura y mediante expansion termica diferente a tensiones mecanicas. Para evitar danos del generador de vapor de calor de escape, hasta ahora se han proporcionado, por tanto, por ejemplo, arcos de extension para compensar estas tensiones. Esta medida, no obstante, en el caso de un generador de vapor de calor de escape en un modo de construccion horizontal, puede tener comparativamente complejidad tecnica.
Por el documento US 6 019 070 A y el documento US 6 189 491 B1 se conocen procedimientos para disenar generadores de vapor. El documento US 6 019 070 A muestra un generador de vapor con superficies de calefaccion de evaporador compuestas de tubos de generador de vapor. El documento US 6 189 491 B1 muestra un generador de vapor con una primera y una segunda superficie de calefaccion de evaporador con respectivamente un numero determinado de tubos de generador de vapor paralelos, presentando los tubos individuales de una superficie de calefaccion de evaporador diferentes densidades de caudal masico.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La invencion tiene por objetivo proporcionar un procedimiento para disenar un evaporador continuo as! como un evaporador continuo para un generador de vapor de calor de escape del tipo mencionado anteriormente, que permitan en el caso de una vida util especialmente larga un modo de construction especialmente sencillo.
Con respecto al procedimiento, este objetivo se consigue de acuerdo con la invencion de modo que se predefine una densidad minima de caudal masico y se disenan los segundos tubos de generador de vapor de modo que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga mediante los segundos tubos de generador de vapor no es menor que la densidad minima de caudal masico predefinida.
La invencion, a este respecto, parte del razonamiento de que una construccion especialmente sencilla del generador de vapor de calor de escape o del evaporador continuo podria alcanzarse mediante una elimination de los arcos de extension hasta ahora usuales. A este respecto, tienen que reducirse de manera sencilla, no obstante, las tensiones mecanicas causadas mediante desequilibrios de temperatura en los tubos de generador de vapor conectados de manera paralela de cada fila de tubos individual. Estas surgen, en particular, en la segunda superficie de calefaccion de evaporador, que se carga con mezcla de agua y vapor. Los desequilibrios de temperatura se provocan, a este respecto, mediante diferentes porcentajes en agua y vapor en la entrada en el lado de flujo de los tubos individuales de una fila de tubos y de una perfusion diferente resultante de estos tubos. Puede conseguirse una estabilizacion estatica del flujo y, al mismo tiempo, una construccion especialmente sencilla del generador de vapor de calor de escape de modo que se modifican directamente los parametros de los tubos de generador de vapor de la segunda superficie de calefaccion de evaporador. A este respecto, puede conseguirse la reduction de los desequilibrios de temperatura de modo que los segundos tubos de generador de vapor se disenan de manera que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga mediante los segundos tubos de generador de vapor no es menor que una densidad minima de caudal masico predefinida.
De manera ventajosa, la densidad minima de caudal masico predefinida es, a este respecto, de 180 kg/m2s. Un diseno de los tubos de generador de vapor para alcanzar una densidad de caudal masico seleccionada de este tipo conduce, de hecho, a una estabilizacion estatica especialmente buena del flujo en cada fila de tubos individual de la segunda superficie de calefaccion de evaporador y, de esta manera, a una compensation especialmente buena de la temperatura en tubos de generador de vapor conectados de manera paralela de cada fila de tubos individual de la segunda superficie de calefaccion de evaporador.
Se ha observado que esta densidad de caudal masico diferente en los tubos se causa, en comparacion con la perdida de presion geodesica, mediante una perdida de presion por friction baja en los tubos de generador de vapor. Un flujo con alto porcentaje en vapor del medio de flujo fluye, en efecto, en el caso de una perdida de presion por friccion baja comparativamente rapida mediante tubos de generador de vapor individuales, mientras un flujo con alto porcentaje en agua debido a su alta perdida de presion geodesica causada por la masa esta impedido y puede tender al estancamiento. Para regularizar las perfusiones, deberia aumentarse, por tanto, la perdida de presion por friccion. Esto puede conseguirse de modo que el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor de manera ventajosa este seleccionado de modo que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga no es menor que la densidad minima de caudal masico predefinida.
El objetivo se consigue, ademas, mediante un evaporador continuo disenado segun el procedimiento mencionado anteriormente.
Una reduccion del diametro interior para asegurar un caudal masico minimo no deberia producirse, no obstante, a una distancia discrecional. Puede desearse mediante parametros de funcionamiento diferentes un diametro minimo. Asi, tiene que permitirse, por ejemplo, la superficie superior de los tubos de generador de vapor una entrada de calor suficiente. En este contexto, los tubos de generador de vapor con frecuencia tambien estan nervados en el exterior, lo que de nuevo requiere un diametro minimo fijo. Tambien debido a la resistencia y estabilidad se requiere un grosor minimo. No en ultimo termino, puede reducirse en el caso de un diametro interior reducido de la perdida de presion geodesica del porcentaje en agua del medio de flujo de modo que ocurre una inversion del efecto deseado y se consigue un flujo con alto porcentaje en agua a altas velocidades en los tubos de generador de vapor paralelos. Por tanto, de manera ventajosa, el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor no deberia ser menor que un diametro minimo establecido mediante parametros de funcionamiento predefinidos.
De manera ventajosa, el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor, a este respecto, es de entre 20 mm y 40 mm. Una election del diametro interior en este intervalo determina la densidad de caudal masico en los segundos tubos de generador de vapor, en efecto, de modo que la perdida de presion por friccion en los tubos de generador de vapor esta en un intervalo en el que una perfusion con alto porcentaje en agua y una perfusion con alto porcentaje en vapor conducen a temperaturas de salida con comparativamente escasas diferencias de temperatura. De esta manera, se minimizan las diferencias de temperatura dentro de cada fila de tubos de la segunda superficie de calefaccion de evaporador, cumpliendose al mismo tiempo los requisitos de funcionamiento usuales.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
En una configuracion ventajosa, un numero de segundos tubos de generador de vapor estan conectados en el lado de gas para calefaccion uno a otro como filas de tubos uno detras de otro. Esto posibilita un mayor numero de tubos de generador de vapor conectados de manera paralela para usar una superficie de calefaccion de evaporador, lo que mediante la superficie superior ampliada significa una mejor entrada de calor. No obstante, a este respecto, estan calentados de manera diferente los tubos de generador de vapor dispuestos uno detras de otro en direccion de flujo de gas para calefaccion. En particular, en los tubos de generador de vapor en el lado de entrada de gas para calefaccion se calienta el medio de flujo comparativamente de manera intensa. Mediante el diseno descrito de los tubos de generador de vapor de modo que una densidad minima de caudal masico para plena carga no queda por debajo, puede conseguirse, no obstante, tambien en estos tubos de generador de vapor una perfusion adaptada al calentamiento. De esta manera se consigue, en el caso de una construction mas sencilla, una vida util especialmente larga del generador de vapor de calor de escape.
En una configuracion ventajosa, la primera superficie de calefaccion de evaporador de la segunda superficie de calefaccion de evaporador esta conectada en el lado de gas para calefaccion. Esto ofrece la ventaja de que la segunda superficie de calefaccion de evaporador conectada en el lado de medio de flujo y, de esta manera, disenada para el calentamiento adicional del medio de flujo ya evaporado tambien esta en una zona calentada comparativamente de manera intensa del canal de escape.
Convenientemente, se aplica un evaporador continuo de este tipo en un generador de vapor de calor de escape y se usa el generador de vapor de calor de escape en una instalacion de turbinas de gas y de vapor. A este respecto, el generador de vapor, de manera ventajosa, esta conectado aguas abajo en el lado de gas para calefaccion de una turbina de gas. En el caso de esta conexion, convenientemente, detras de la turbina de gas puede estar dispuesta una calefaccion adicional para aumentar la temperatura de gas para calefaccion.
Las ventajas conseguidas con la invention consisten, en particular, en que mediante el diseno de los segundos tubos de generador de vapor de modo que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga mediante los segundos tubos de generador de vapor no es menor que una densidad minima de caudal masico predefinida, se consigue una estabilizacion estatica del flujo y, de esta manera, una reduction de las diferencias de temperatura entre tubos de generador de vapor conectados de manera paralela y las tensiones mecanicas que resultan de las mismas. De esta manera, la vida util del generador de vapor de calor de escape es especialmente larga. Mediante el diseno correspondiente de los tubos de generador de vapor pueden eliminarse medidas tecnicas adicionales costosas, tal como arcos de extension, y asi se posibilita al mismo tiempo una construccion especialmente sencilla que ahorra en costes del generador de vapor de calor de escape o una central de turbinas de gas y vapor.
Un ejemplo de realization de la invencion se explica en mayor detalle mediante un dibujo. En el muestra la Figura una representation simplificada de un corte longitudinal de un generador de vapor en un modo de construccion horizontal.
El evaporador continuo 1 para el generador de vapor de calor de escape 2 de acuerdo con la Figura esta conectado aguas abajo en el lado de gas de escape de una turbina de gas no representada en mayor detalle. El generador de vapor de calor de escape 2 presenta una pared perimetral 3, que forma un canal de gas para calefaccion 5 para el gas de escape de la turbina de gas que puede fluir en una direccion de gas para calefaccion indicada mediante la flecha 4 aproximadamente de manera horizontal. En el canal de gas para calefaccion 5 esta dispuesto un numero de superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 disenadas segun el principio de flujo continuo. En el ejemplo de realizacion de acuerdo con la Figura estan mostradas, respectivamente, dos superficies de calefaccion de evaporador 8, 10, aunque puede estar previsto tambien un mayor numero de superficies de calefaccion de evaporador.
Las superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 de acuerdo con la Figura comprenden respectivamente a modo de haz de tubos un numero de filas de tubos 11 o 12 dispuestas una detras de otra en direccion del gas para calefaccion. Cada fila de tubos 11, 12 de nuevo comprende respectivamente un numero de tubos de generador de vapor 13 o 14 dispuestos uno al lado de otro en direccion de gas para calefaccion, de los que para cada fila de tubos 11, 12 solo puede verse uno respectivamente. Los primeros tubos de generador de vapor 13 de la primera superficie de calefaccion de evaporador 8 conectados de manera paralela con respecto a la perfusion de un medio de flujo W dispuestos aproximadamente de manera vertical estan, a este respecto, conectados en el lado de salida de uno de sus colectores de salida 15 conjuntos. Los segundos tubos de generador de vapor 14 de la segunda superficie de calefaccion de evaporador 10 conectados en paralelo con respecto a la perfusion de un medio de flujo W dispuestos igualmente aproximadamente en vertical estan igualmente conectados en el lado de salida en uno de sus colectores de salida 16 conjuntos. A este respecto, tambien puede estar previsto en el caso de ambas superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 un sistema colector comparativamente mas costoso. Los tubos de generador de vapor 14 de la segunda superficie de calefaccion de evaporador 10 estan conectados aguas abajo de los tubos de generador de vapor 13 de la primera superficie de calefaccion de evaporador 8 de manera reotecnica a traves de un sistema de tubo bajante 17.
El sistema de evaporador formado a partir de las superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 puede cargarse con el medio de flujo W, que se evapora con un unico paso por el sistema de evaporador y tras la salida de la segunda superficie de calefaccion de evaporador 10 se descarga como vapor D. El sistema de evaporador formado a partir de las superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 esta conectado en el circuito de agua y vapor no representado en 5 mayor detalle de una turbina de vapor. Adicionalmente al sistema de evaporador que comprende las superficies de calefaccion de evaporador 8, 10 estan conectadas en el circuito de agua y vapor de la turbina de vapor un numero de superficies de calefaccion 20 adicionales indicadas esquematicamente en la Figura. En el caso de las superficies de calefaccion 20 puede tratarse, por ejemplo, de recalentadores, de evaporadores de presion media, de evaporadores de baja presion y/o de precalentadores.
10 Los segundos tubos de generador de vapor 14 estan ahora disenados de modo que una densidad minima de caudal masico predefinida en el caso de plena carga no es menor que 180 kg/m2s. A este respecto, su diametro interior es de entre 20 mm y 40 mm, de modo que, por un lado, se cumplen los parametros de funcionamiento requeridos, tal como resistencia, introduccion de calor, etc. y, por otro lado, se minimizan desequilibrios de temperatura dentro de una fila de tubos de la segunda superficie de calefaccion de evaporador 10. De esta manera, se reduce la carga de
15 tension mecanica del generador de vapor de calor de escape 2 y esta garantizada una vida util especialmente larga, al mismo tiempo, en un modo de construction sencillo mediante elimination de los arcos de extension hasta ahora usuales.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para disenar un evaporador continuo (1) para un generador de vapor de calor de escape (2) en un modo de construccion horizontal con una primera superficie de calefaccion de evaporador (8), que comprende un numero de primeros tubos de generador de vapor (13) dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba, y una segunda superficie de calefaccion de evaporador (10) adicional conectada aguas abajo de la primera superficie de calefaccion de evaporador (8) en el lado de medio de flujo, que comprende un numero de segundos tubos de generador de vapor (14) adicionales dispuestos esencialmente en vertical que fluyen de abajo arriba, predefiniendose una densidad minima de caudal masico y disenandose los segundos tubos de generador de vapor (14) de modo que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga en los segundos tubos de generador de vapor (14) no es menor que la densidad minima de caudal masico predefinida.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la densidad minima de caudal masico predefinida es de 180 kg/m2s.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor (14) se selecciona de modo que la densidad media de caudal masico que se ajusta en el funcionamiento a plena carga en los segundos tubos de generador de vapor (14) no es menor que la densidad minima de caudal masico predefinida.
  4. 4. Evaporador continuo (1), disenado segun el procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3.
  5. 5. Evaporador continuo (1) segun la reivindicacion 4, en el que el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor (14) no es menor que un diametro minimo establecido mediante parametros de funcionamiento predefinidos.
  6. 6. Evaporador continuo (1) segun la reivindicacion 4 o 5, en el que el diametro interior de los segundos tubos de generador de vapor (14) es de entre 20 y 40 mm.
  7. 7. Evaporador continuo (1) segun una de las reivindicaciones 4 a 6, en el que un numero de segundos tubos de generador de vapor (14) estan conectados uno detras de otro como filas de tubos (11) en el lado de gas para calefaccion uno a otro.
  8. 8. Evaporador continuo (1) segun una de las reivindicaciones 4 a 7, en el que la primera superficie de calefaccion de evaporador (8) esta conectada aguas abajo en el lado de gas para calefaccion de la segunda superficie de calefaccion de evaporador (10).
  9. 9. Generador de vapor de calor de escape (2) con un evaporador continuo (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 8.
  10. 10. Generador de vapor de calor de escape (2) segun la reivindicacion 9, al que esta conectada aguas arriba una turbina de gas en el lado de gas para calefaccion.
ES10704535.3T 2009-03-09 2010-02-09 Procedimiento para diseñar un evaporador continuo Active ES2582029T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009012321 2009-03-09
DE102009012321A DE102009012321A1 (de) 2009-03-09 2009-03-09 Durchlaufverdampfer
PCT/EP2010/051534 WO2010102869A2 (de) 2009-03-09 2010-02-09 Durchlaufverdampfer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2582029T3 true ES2582029T3 (es) 2016-09-08

Family

ID=42557787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10704535.3T Active ES2582029T3 (es) 2009-03-09 2010-02-09 Procedimiento para diseñar un evaporador continuo

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20110315094A1 (es)
EP (1) EP2409078B1 (es)
JP (1) JP2012519831A (es)
KR (1) KR101662348B1 (es)
CN (1) CN102753891B (es)
AR (1) AR080536A1 (es)
AU (1) AU2010223502A1 (es)
BR (1) BRPI1009427A2 (es)
CA (1) CA2754669A1 (es)
DE (1) DE102009012321A1 (es)
ES (1) ES2582029T3 (es)
PL (1) PL2409078T3 (es)
RU (1) RU2011140815A (es)
TW (1) TWI529349B (es)
WO (1) WO2010102869A2 (es)
ZA (1) ZA201105820B (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2180250A1 (de) * 2008-09-09 2010-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufdampferzeuger
CN105258094A (zh) * 2015-11-13 2016-01-20 江苏绿叶锅炉有限公司 燃气自然循环余热锅炉
CN110094709B (zh) * 2019-05-28 2024-04-26 上海锅炉厂有限公司 一种直流式蒸发器及其设计方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE758344A (nl) * 1969-11-11 1971-05-03 Shell Int Research Werkwijze en inrichting voor het koelen van roet bevattende gassen
US3842904A (en) * 1972-06-15 1974-10-22 Aronetics Inc Heat exchanger
EP0349834B1 (de) * 1988-07-04 1996-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufdampferzeuger
EP0581760B2 (de) * 1991-04-18 2001-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufdampferzeuger mit einem vertikalen gaszug aus im wesentlichen vertikal angeordneten rohren
DE4333404A1 (de) 1993-09-30 1995-04-06 Siemens Ag Durchlaufdampferzeuger mit vertikal angeordneten Verdampferrohren
JPH07169740A (ja) * 1993-12-14 1995-07-04 Nec Corp マイクロ波プラズマ処理装置
DE19600004C2 (de) * 1996-01-02 1998-11-19 Siemens Ag Durchlaufdampferzeuger mit spiralförmig angeordneten Verdampferrohren
DE19602680C2 (de) * 1996-01-25 1998-04-02 Siemens Ag Durchlaufdampferzeuger
DE19645748C1 (de) * 1996-11-06 1998-03-12 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben eines Durchlaufdampferzeugers und Durchlaufdampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens
DE19651678A1 (de) * 1996-12-12 1998-06-25 Siemens Ag Dampferzeuger
CA2294710C (en) * 1997-06-30 2007-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Waste heat steam generator
US5924389A (en) * 1998-04-03 1999-07-20 Combustion Engineering, Inc. Heat recovery steam generator
US6019070A (en) * 1998-12-03 2000-02-01 Duffy; Thomas E. Circuit assembly for once-through steam generators
DE19858780C2 (de) * 1998-12-18 2001-07-05 Siemens Ag Fossilbeheizter Durchlaufdampferzeuger
JP2002340302A (ja) 2001-05-15 2002-11-27 Kagawa Industry Support Foundation 非貫流型ボイラ−
DE10127830B4 (de) * 2001-06-08 2007-01-11 Siemens Ag Dampferzeuger
EP1288567A1 (de) * 2001-08-31 2003-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Anfahren eines Dampferzeugers mit einem in einer annähernd horizontalen Heizgasrichtung durchströmbaren Heizgaskanal und Dampferzeuger
EP1398564A1 (de) * 2002-09-10 2004-03-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers in liegender Bauweise sowie Dampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens
DE10254780B4 (de) * 2002-11-22 2005-08-18 Alstom Power Boiler Gmbh Durchlaufdampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung
EP1443268A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger
EP1512906A1 (de) * 2003-09-03 2005-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufdampferzeuger in liegender Bauweise und Verfahren zum Betreiben des Durchlaufdampferzeugers
EP1512905A1 (de) * 2003-09-03 2005-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufdampferzeuger sowie Verfahren zum Betreiben des Durchlaufdampferzeugers
EP1701090A1 (de) * 2005-02-16 2006-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger in liegender Bauweise
US6957630B1 (en) * 2005-03-31 2005-10-25 Alstom Technology Ltd Flexible assembly of once-through evaporation for horizontal heat recovery steam generator
DE102005023082B4 (de) * 2005-05-13 2014-05-28 Alstom Technology Ltd. Durchlaufdampferzeuger
US7243618B2 (en) * 2005-10-13 2007-07-17 Gurevich Arkadiy M Steam generator with hybrid circulation
DE102009012320A1 (de) * 2009-03-09 2010-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufverdampfer
DE102009012322B4 (de) * 2009-03-09 2017-05-18 Siemens Aktiengesellschaft Durchlaufverdampfer
US9273865B2 (en) * 2010-03-31 2016-03-01 Alstom Technology Ltd Once-through vertical evaporators for wide range of operating temperatures
DE102010038883C5 (de) * 2010-08-04 2021-05-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Zwangdurchlaufdampferzeuger

Also Published As

Publication number Publication date
TWI529349B (zh) 2016-04-11
CN102753891A (zh) 2012-10-24
AU2010223502A1 (en) 2011-09-29
WO2010102869A3 (de) 2011-07-07
JP2012519831A (ja) 2012-08-30
CN102753891B (zh) 2015-02-11
US20110315094A1 (en) 2011-12-29
PL2409078T3 (pl) 2016-10-31
RU2011140815A (ru) 2013-04-20
AR080536A1 (es) 2012-04-18
EP2409078B1 (de) 2016-04-13
CA2754669A1 (en) 2010-09-16
WO2010102869A2 (de) 2010-09-16
BRPI1009427A2 (pt) 2016-03-01
EP2409078A2 (de) 2012-01-25
DE102009012321A1 (de) 2010-09-16
KR101662348B1 (ko) 2016-10-04
TW201043872A (en) 2010-12-16
ZA201105820B (en) 2012-04-25
KR20110128850A (ko) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2351522T3 (es) Intercambiador de calor para el enfriamiento de gas de craqueo.
TWI529350B (zh) 貫流式蒸發器
US8505886B2 (en) Multistage pressure condenser
ES2582029T3 (es) Procedimiento para diseñar un evaporador continuo
FI124946B (fi) Järjestely ja menetelmä soodakattilassa
US8408003B2 (en) Combined cycle power plant
KR20120027021A (ko) 연속 흐름식 증발기
CN102483228B (zh) 直流式蒸发器
JP4489773B2 (ja) 貫流ボイラとその運転方法
JP4489775B2 (ja) 横形貫流ボイラとその運転方法
JP2004077096A (ja) 助燃バーナ付き排熱回収ボイラ
FI125463B (fi) Järjestely ja menetelmä soodakattilassa
JP2017067352A (ja) 排熱回収ボイラおよび排熱回収方法
JP2008076020A (ja) 貫流式排熱回収ボイラ
JP2006130382A (ja) 蒸留水製造装置
JP2008175740A (ja) 湿分分離器