[发明专利]蒸汽发生器

权利要求书

1.一种蒸汽发生器，包括：

-水/蒸汽管，所述水/蒸汽管从进水口穿过所述蒸汽发生器到达过热蒸汽出口，

-所述水/蒸汽管水平地被布置成管组，优选布置成扁平管组，并且被烟气竖直地穿过，

-所述管沿所述蒸汽发生器的轴线以倾斜路径从一个管组延伸到另一管组，以便对于每个管组在不同位置处暴露于烟气流(见图1)，

-所述管分成两个或更多个独立的分支，每个分支通过与其它分支不同的集管进行供给(见图5)，

-所述蒸汽发生器是纯逆流的直流式的，竖直或水平的，

-出口过热蒸汽的所述集管直接接触地组成一集管束，并且所述集管束与外部热绝缘。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述集管以这样的位置定位于所述烟气流中，即：使得所述烟气处于接近所述过热蒸汽温度的温度(图6)。

3.根据权利要求1和2所述的蒸汽发生器，其中可选地在热回收之后通过再循环冷烟气来调节所述进口的热烟气温度，且可选地存在一个或更多个再热部，所述再热部对来自所述涡轮机的中间压力下溢出的蒸汽进行操作，且可选地存在一个或更多个压力水平和再热阶段。

4.根据权利要求1-3所述的蒸汽发生器，其中所述水-蒸汽管在没有中间的进口和出口的情况下优选地从所述进水口穿过所述蒸汽发生器到达所述过热蒸汽出口，更优选地是在没有中断的情况下，并且所述水-蒸汽管由在传统的USC(超超临界)蒸汽发生器中所使用的材料制成。

5.根据权利要求1-4所述的蒸汽发生器，其中高合金材料部限于这样的部分，其对应于其中执行最终的蒸汽过热的最后的管部。

6.根据权利要求1-5所述的蒸汽发生器，其中当所述蒸汽在605℃、240-280巴的压力下离开时，所述高合金材料部的长度是所述蒸汽发生器的管长的大约10％。

7.根据权利要求1-6所述的蒸汽发生器，其中布置成扁平管组、并被烟气竖直地穿过的所述水/蒸汽管具有小于12米，优选为小于6米的直线水平管长。

8.根据权利要求1-7所述的蒸汽发生器，其中所述直流式蒸汽发生器是纯逆流的竖直蒸汽发生器，优选地是所述烟气进口来自顶部，而所述进水口来自底部。

9.根据权利要求1-8所述的蒸汽发生器，其中所述直流式蒸汽发生器是纯逆流的水平蒸汽发生器。

10.一种用于在从5-10％到100％的负载下操作权利要求1-9所述的蒸汽发生器的方法，包括如下步骤：

-保持所述烟气和所述水/蒸汽的温度轮廓处于所述蒸汽发生器中的相同排列和相同几何位置，

-通过排除一个或多个管分支并然后保持一个或更多个管分支处于干燥状态，直到仅具有一个操作分支的极限，阻止热交换表面，使得在低于大约30％负载的低负载下进行操作。

11.根据权利要求10所述的方法，其中保持烟气和水/蒸汽的温度轮廓沿所述蒸汽发生器的轴线处于相同排列和相同几何位置通过如下程序中的两个或更多个执行：

a)通过排除一个或更多个分支并且然后保持一个或更多个分支处于干燥状态，直到仅具有一个操作分支的极限，阻止所述热交换表面，并且用于低于最小滑动压力负载30％的负载，

b)通过沿所述蒸汽发生器保持以下位置，即：对于需要超临界条件的负载，经过临界条件时温度拐点的位置，以及对于需要亚临界条件(滑动压力)的负载，等温蒸发的位置，对在任意负载下的供给水流速度进行反馈控制(用于偏离稳定状态的移位控制)，

c)当作业于固体燃料燃烧单元时，通过热烟气温度经由用于下游的再循环冷烟气进行调节，对在任意负载下的生成的蒸汽的温度进行反馈控制，

d)通过对所供给的水的预热进行操作，对所述蒸汽发生器的出口处的烟气温度进行反馈控制。

12.根据权利要求10-11所述的方法，其中通过使用步骤b)和c)来执行温度轮廓的保持。

13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括步骤e)：

-在所生成的蒸汽的所有压力条件下，保持所述蒸汽发生器的整个部分或至少其第一部分处在超临界压力条件下，随后进行分层，此时在所述分层下游，流体焓允许超临界流体在不经过亚临界两相的水/蒸汽流体混合区的情况下直接转变成蒸汽相(图7C)。