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Einrichtung zum Regeln der Beheizung eines im Brennraum einer Dampfkessel- feuerung angeordneten Strahlungsüberhitzers.
Die Erfindung betrifft die Regelung der Beheizung eines im Brennraum einer Dampfkesselfeuerung angeordneten Strahlungsüberhitzers, der bei normaler Belastung der Anlage lediglich durch die strahlende Wärme der Feuerung beheizt wird. Steigt die Belastung der Anlage und geht dementsprechend mehr Dampf durch den Strahlungsüberhitzer, so sinkt bekanntlich die Überhitzungstemperatur, weil die an den Überhitzer übergehende Strahlungswärme sieh nicht wesentlich ändert und nicht mehr ausreicht, um die grössere Dampfmenge auf die gleich hohe Temperatur zu bringen wie die geringere Dampfmenge bei niedrigerer Belastung. In diesem Fall kann eine genügend hohe Überhitzungstemperatur nur durch eine zusätzliche Wärmezufuhr an den zu überhitzenden Dampf erhalten werden.
Die Möglichkeit zu dieser zusätzlichen Wärmezufuhr ist gemäss der Erfindung dadurch geschaffen, dass, in Verbindung mit der Feuerung des Verdampferteiles des Kessels, Mittel (z. B. Vorrichtungen zur Veränderung der Flammenlänge oder Flammenrichtung der Heizbrenner der Feuerung) vorgesehen sind, um durch Änderung der Flammenbildung im Brennraum die Feuergase in veränderlichem Masse zur Berührung mit der bei niedriger Belastung des Kessels lediglieh durch Strahlungswärme beheizten Überhitzerheizfläche zu bringen und somit entsprechend einer zunehmenden Belastung des Kessels eine zusätzliche Beheizung dieser Über-
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mit schwenkbarem Heizbrenner, so ist gemäss der Erfindung die Schwenkvorrichtung des Brenners mit der Spindel des Brennstoffeinlassventils in der Weise verbunden,
dass beim Öffnen dieses Ventils gleichzeitig der Brenner derart mit Bezug auf die Vberhitzerheizfläche versehwenkt wird, dass entsprechend der grösseren oder kleineren Öffnung des Ventils ein grösserer oder kleinerer Teil der Überhitzerheizfläche von den Feuergasen berührt wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in der Anwendung bei einer Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Kesselanlage mit dem Erfindungsgegenstand. Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab eine Einzelheit in Draufsicht und Fig. 3 in Seitenansicht. Fig. 4 zeigt einige zur Erläuterung der Erfindung dienende Temperaturkurven.
In Fig. 4 sind die Belastungen des Kessels als Abszissen und die Dampftemperaturen als Ordinaten
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die Veränderungen der Temperatur des Abdampfes der Hochdruckturbine, der nicht in eine Leitung mit konstantem Druck eingeführt wird, sondern unmittelbar in einer niederen Druckstufe der Anlage oder derselben Turbine weiterarbeitet. Es ist angenommen, dass die Belastung des Kessels der Belastung der Anlage und damit der Belastung der Turbine entspricht. Bei einer Belastungszunahme des Kessels in üblichen Grenzen steigt die Temperaturkurve des Abdampfes der Hochdruckturbine nur langsam an.
Würde dieser Dampf in einem reinen Strahlungsüberhitzer wieder ilberhitzt werden, d. h. in einem Überhitzer, bei dem die gesamte Wärmeaufnahme nur durch Strahlung und nicht zu einem Teil noch durch Berührung durch die Heizgase erfolgt, so würde die in dem Strahlungsüberhitzer erzielbare Über-
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Temperaturzuwachs im Strahlungsüberhitzer und auch die Kurve der sieh ergebenden Endtemperatur würde mit der Belastung fallen. Die oberste Kurve in Fig. 4 gibt nun den Verlauf der Endtemperaturen an, die durch die Erfindung erreicht werden können. Die Kurve verläuft angenähert parallel zur Abszissenachse.
Sie veranschaulicht also den wünschenswerten Zustand, dass auch bei steigender Belastung die Endtemperatur, die der Abdampf nach seiner Wiedererhitzung hat : im wesentlichen konstant bleibt.
Nach Fig. 1 umschliesst das Kesselgehäuse 7 einen Kessel, der zwei Obertrommeln 2 und : ; und eine Untertrommel 4 hat, die mit den Obertrommeln durch die Steilrohrbiindel 5, 6 und 7 verbunden ist. Die beiden oberen Trommeln sind im Dampfraum durch Rohre 8 und im Wasserraum durch Rohre 9 verbunden. Zwischen den Rohren des Bündels 5 ist ein Überhitzer ? ss angeordnet, dem ans der Trommel :, Sattdampf durch ein Rohr 11 zugeleitet wird und von dem ein Rohr. M den überhitzten Dampf zur Hochdruckturbine 12 führt. An den Seitenwänden des Feuerraumes 14 sind KÜhlrohre U angeordnet.
Die Beheizung des Feuerraumes erfolgt durch Ölbrenner 16, die, wie weiter unten erläutert wird, gemäss der Erfindung in besonderer Weise eingerichtet sind. An der den Brennern gegenüberliegenden Rück- wand der Feuerung ist ein Strahlungsüberhitzer 17 angeordnet, der in üblicher Weise mit einem oberen Sammelbehälter 18, einem unteren Sammelbehälter 19 und Rohren 20, welche die beiden Sammelbehälter verbinden, versehen ist. Dem oberen Sammler 18 wird der Abdampf der Hochdruckturbine 12 durch eine Leitung 21 zugeführt und der im Strahlungsiiberhitzer wieder erhitzte Dampf strömt vom unteren Sammler 19 durch eine Leitung 22 zur Niederdmckturbine 23, mit deren Abdampfseite ein Kondensator 24 durch eine Leitung 2tJ verbunden ist.
Würde der Überhitzer 17 bei allen Kesselbelastungen nur Strahlungswärme erhalten und keine Berührungswärme aufnehmen, so würde der Temperaturverlauf des überhitzten Dampfes im Rohre 22 so sein, wie es die mittlere Kurve in Fig. 4 veranschaulicht. Um die wechselnden Erhitzungsbeträge zuzufügen, die notwendig sind, um die endgültige Überhi1zungstemperatur auf die in Fig. 4 veranschaulichte obere flache Kurve zu bringen, ist folgende Einrichtung getroffen :
Die Abmessungen des Feuerraumes und insbesondere der Abstand des Brenners 16 von dem ihm gegenüberliegenden Überhitzer 17 sind so gewählt, dass bei niedriger Belastung der Feuerung die Flamme der Brenner 16 sich nicht wesentlich über die senkrechte Mittelebene des Brennraumes erstreckt und auf keinen Fall mit den Rohren 20 des Überhitzers in Berührung kommt. Die unter diesen Bedingungen sich ergebende Form der Flamme ist durch die kurz gestrichelten Linien in Fig. 1 veranschaulicht. Wenn
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nimmt, während ihm bei steigender Belastung der Feuerung auch ein immer wachsender Betrag an Berührungswärme zugeführt wird.
Die Brenner 16 sind schwingbar angeordnet, ihre Schwingachse ist mit 26 bezeichnet. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind an dem Gehäuse der Brenner 16 Zapfen 27, 28 angeordnet, die in Lager 29, : je eingreifen, die an der Vorderwand der Feuerung befestigt sind.
Der Brennstoff wird den Brennern durch ein biegsames Rohr 31 über ein Absperrventil 52 zugeführt. Auf der Spindel 33 dieses Ventiles. die ein Handrad 38 trägt, ist ein Kettenrad 34 befestigt. Über dieses Kettenrad 33 und ein zweites Kettenrad : ; 6. das durch ein Lagerstück 37 gleiehaehsig zur Schwingachse 27, : 28 des Brenners 16 an der Kesselwand
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Ventiles 32 die Brennstoffzufuhr zu regeln, so wird gleichzeitig durch das Kettengetriebe 33. 33. 36 der Brenner 16 um die Achse der Zapfen 27, 28 geschwenkt.
Die Anordnung ist so getroffen, dass bei niedrigen Belastungen der Brenner die Flamme etwa waagrecht oder gegebenenfalls etwas aufwärts gerichtet ist.
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so wird gleichzeitig noch der Brenner so geschwenkt, dass die Flamme mehr nach unten gerichtet wird.
Eine solche Einstellung des Brenners ist durch die strichpunktierte Linie in Fig. 3 angedeutet.
Die Erfindung ist vorstehend in der Anwendung auf einen Zwischenüberhitzer beschrieben. Sie kann natürlich auch sonst bei Überhitzern Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Regeln der Beheizung eines im Brennraum einer Dampfkesselfeuerung angeordneten Strahlungsüberhitzers, dadurch gekennzeichnet, dass ; in Verbindung mit der Feuerung des Verdampferteiles des Kessels, Mittel (z. B. Vorrichtungen zur Veränderung der FlammenLillge oder Flammenrichtung der Heizbrenner der Feuerung) vorgesehen sind, um durch Änderung der Flammen-
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Belastung des Kessels zusätzlich durch Berührungswärme der Feuergase in der Weise zu beheizen, sich bei allen durch den Überhitzer gehenden Dampfmengen eine etwa gleich hohe Überhitzungs- temperatur ergibt.