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Mehrstufige Dampfkraftanlage mit mehrstufiger Zwischenüberhitzung.
Bei Dampfturbinen, die ein hohes Druckgefälle zu verarbeiten haben, besteht die Gefahr, dass der Dampf bei seiner Expansion in den letzten Stufen feucht wird. Die kleinen sich bildenden Wassertröpfchen können zu Anfressungen und Zerstörungen der Turbinenschaufeln Anlass geben. Eine Gefährdung des Betriebes lässt sich dadurch vermeiden, dass man dem Dampf in einzelnen Zwischenstufe erneut Wärme zuführt und ihn dadurch wieder trocknet oder überhitzt. Diese Überhitzung kann ausser durch Heizgase entweder durch Dampf oder durch eine heisse Flüssigkeit vorgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anlagen mit mehrfacher Zwischenüberhitzung durch Dampf. Sie besteht darin, dass bei zwei Zwischenüberhitzerstufen die erste Stufe durch Dampf beheizt wird, während die zweite Stufe durch das Kondensat aus der ersten Zwisehenüberhitzerstufe beheizt wird. Das Kondensat wird dann zweckmässig in den Dampferzeuger zurückgepumpt. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die in dem Heizdampf enthaltene Wärme möglichst vollkommen auf den Arbeitsdampf übertragen und damit zur Umsetzung in mechanische Energie nutzbar gemacht wird.
Ausserdem besitzt sie den Vorteil, dass das Kondensat in dem zweiten Zwischenüberhitzer so weit abgekühlt ist, dass es sich ohne Schwierigkeiten, die sich sonst bei dem Fördern von heissen Flüssigkeiten ergeben, in den Kessel pumpen lässt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Figur dargestellt. Der Wasserrohrkessel 1 wird durch die Wanderrostfeuerung 2 beheizt. Der erzeugte Dampf wird aus dem Dampfdom entnommen und im Überhitzer 3 getrocknet und überhitzt. Durch die Frischdampfleitung 4 gelangt er zur Hochdruckstufe 5 der Dampfturbine. Die Dampfturbine besteht aus den drei Stufen 5,6 und 7 und ist mit dem Generator 8 gekuppelt. Zwischen den ersten beiden Stufen ist ein Zwischenüberhitzer 9 angeordnet. In diesem wird dem Arbeitsdampf erneut Wärme zugeführt, die der durch die Leitung 11 aus der Frisehdampfleitung 4 entnommene überhitzte Dampf liefert. Die Menge des dem Zwischenüberhitzer zugeführten Frischdampfes kann beispielsweise dadurch geregelt werden, dass man die.
Menge des Dampfes misst, der den Zwischenüberhitzer durchströmt. Zu diesem Zwecke ist in der Dampfleitung, die zum Mitteldruekteil 6 führt, ein Mengenmesser H angedeutet, der z. B. nach Art eines Venturirohres ausgebildet sein kann. Die Drücke, die sich vor und hinter dieser Drosselstelle einstellen, werden auf die beiden Seiten einer Membran 14 übertragen. Je nach der Grösse des auftretenden Differenzdruckes wird der Ausschlag der Membran 14 verschieden gross sein. Der Ausschlag wird beispielsweise mittels einer Hebelübersetzung auf das Ventil 12 in der Heizdampfleitung 11 übertragen, so dass die dem Zwischen- überhitzer zugeführte Frischdampfmenge der den Zwischenüberhitzer durchströmenden Arbeitsdampfmenge entspricht.
Dieses Verhältnis ist so eingestellt, dass der Frischdampf in dem Zwischenüberhitzer 9 seine gesamte Verdampfungswärme abgibt und kondensiert. Durch die Leitung 15 fliesst das heisse Kondensat in den Zwischenüberhitzer-M, der zwischen die Turbinenstufen 6 und 7 eingebaut ist. In diesem Zwischenüberhitzer wird dem Frischdampfkondensat noch ein beträchtlicher Teil der in ihm enthaltenen Flüssigkeitswärme entzogen. Die Unterkühlung geht so weit, dass die Heizflüssigkeit ohne weiteres durch die Pumpe 16 aus der Wärmeaustauschvorrichtung 10 abgesaugt und in den Kessel 1 zurückgefördert werden kann.
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Multi-stage steam power plant with multi-stage reheating.
In the case of steam turbines, which have to process a high pressure gradient, there is a risk that the steam will become moist during its expansion in the last stages. The small water droplets that form can cause corrosion and damage to the turbine blades. A risk to operation can be avoided by adding heat to the steam again in individual intermediate stages and thereby drying it again or overheating it. In addition to heating gases, this overheating can be carried out either by steam or by a hot liquid.
The present invention relates to systems with multiple reheating by steam. It consists in the fact that with two intermediate superheater stages, the first stage is heated by steam, while the second stage is heated by the condensate from the first intermediate superheater stage. The condensate is then conveniently pumped back into the steam generator. The advantage of the invention is that the heat contained in the heating steam is transferred as completely as possible to the working steam and thus made usable for conversion into mechanical energy.
It also has the advantage that the condensate in the second reheater has cooled down to such an extent that it can be pumped into the boiler without any difficulties that otherwise arise when pumping hot liquids.
An embodiment of the inventive concept is shown in the figure. The water tube boiler 1 is heated by the traveling grate furnace 2. The generated steam is taken from the steam dome and dried and superheated in the superheater 3. Through the live steam line 4, it reaches the high pressure stage 5 of the steam turbine. The steam turbine consists of the three stages 5, 6 and 7 and is coupled to the generator 8. A reheater 9 is arranged between the first two stages. In this, the working steam is again supplied with heat, which the superheated steam removed from the hairdressing steam line 4 through the line 11 supplies. The amount of live steam supplied to the reheater can be regulated, for example, by the.
Measures the amount of steam flowing through the reheater. For this purpose, a flow meter H is indicated in the steam line that leads to the central pressure part 6, the z. B. can be designed in the manner of a Venturi tube. The pressures that are established upstream and downstream of this throttle point are transmitted to both sides of a membrane 14. Depending on the size of the differential pressure that occurs, the deflection of the membrane 14 will be of different sizes. The deflection is transmitted, for example, by means of a lever transmission to the valve 12 in the heating steam line 11, so that the amount of live steam supplied to the reheater corresponds to the amount of working steam flowing through the reheater.
This ratio is set so that the live steam in the reheater 9 gives off its entire heat of evaporation and condenses. The hot condensate flows through the line 15 into the reheater M, which is installed between the turbine stages 6 and 7. In this reheater a considerable part of the liquid heat contained in it is withdrawn from the live steam condensate. The subcooling goes so far that the heating liquid can easily be sucked out of the heat exchange device 10 by the pump 16 and conveyed back into the boiler 1.