AT233602B

AT233602B - Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von Dampfspitzen aus Prozeßabfallwärmeverwertern mit variabler Dampferzeugung

Info

Publication number: AT233602B
Application number: AT49161A
Authority: AT
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1961-01-20
Filing date: 1961-01-20
Publication date: 1964-05-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von Dampfspitzen aus Prozessabfallwärmeverwertern mit variabler Dampferzeugung
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In derZeichnung zeigt Fig. l einDiagramm einer bekannten Anlage, wogegen Fig. 2 das entsprechende Diagramm einer erfindungsgemässenAnlage darstellt. Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemässen Anlage, während die Fig. 4 und 5 etwas abgewandelte Ausführungsformen derartiger Anlagen darstellen.

Fig. 1 illustriert die Verhältnisse bei der bekannten Einschaltung eines Dampf-Gefällespeichers und einer Speisewassertemperatur von z. B. 1050C. Die Spitzendampfmenge wird in einen Ruthspeicher geführt und erhöht während der Blaszeit dessen Druck vom Austritts-Arbeitsdruck von z. B. 47 ata auf den Primärdruck von z. B. 84 ata. Kesselsystem, Speicher, Rohrleitungen und Pumpen sind somit für einen Konzessionsdruck von z. B. 88 ata auszulegen.

Die kontinuierlicheDampfmenge, die aus Blasbetrieb, Zusatzfeuerung und Speicher an das Netz abgegeben werden kann, sowie das erforderliche Hochdruckspeichervolumen sind im Diagramm dargestellt.

Fig. 2 zeigt die entsprechendenverhältnisse bei Speisewassermischvonvärmung auf z. B. 1 650C durch das erfindungsgemässe Verfahren bei gleicher Zusatzfeuerungsleistung.

Der Konzessionsdruck des Systems und das Volumen des Speisewasserbehälters im Verhältnis zum Dampfspeicher sind ungefähr halb so gross als bei den üblichen Verfahren, dessen Ergebnisse in Fig. 1 dargestellt wurden.

Wie man ausFig. 3 erkennen kann, wird die Abhitze eines Konverters 28 in einem Kessel 1 mit Kesseltrommel 3 und Speisewasservorwärmer 2 zur Erzeugung vonDampf ausgenutzt, der über eine Leitung 13 in kontinuierlicher Lieferung den Verbrauchern zugeführt werden soll. Da jedoch die Blaszeit des Konverters kurz ist, muss für die Blaspausen eine nicht dargestellte Zusatzheizung vorgesehen werden.

Um diese Zusatzheizung möglichst gering halten zu können, wird die überschüssige Spitzendampfmenge während der Blaszeit einem Speisewasserbehälter 4 über eine Leitung 14 zugeführt, wo sie kondensiert und einen Heisswasservorrat 17 bildet, über dem sich ein Dampfpolster 19 befindet.
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Zweigstrang 7 in den unteren Teil 18 des Speisewasserbehälters 4 und über den Hauptstrang 6 zu einem Mischer 9, wo aus dem oberen Teil 17 des Speisewasserbehälters 4, entsprechend der geforderten Temperatur imMischstrang 8, heisses Wasser zugemischt wird. Die Entnahme des heissen Wassers aus dem oberen Teil 17 des Speisewasserbehälters 4 erfolgt über einen Entnahmeschwimmer 25, der auf dem Kaltwasservolumen 18 schwimmt und mit einem flexiblen Anschluss 23 am Ableitungsrohr 7a angeschlossen ist.

Die Speisung des Kessels erfolgt aus dem Mischstrang 8 über einen Ekonomiser 2 in die Kesseltrommel 3.

Die Regelung der Mischung erfolgt von der Kesseltrommel 3 aus über Steuerleitungen 22, so dass der Kessel mit möglichst konstanter Temperatur in der Blaspause, wo eine Hilfsfeuerung in Tätigkeit ist, und der Blasperiode betrieben wird, wobei natürlich die Grösse des Wasservorrates im Speisewasserbehälter 4 schwankt.

Zur Umwälzung des Wasserinhaltes im Speisewasserbehälter 4 dient eine Umwälzleitung 15 mit Umwälzpumpe 12. Die Regelung erfolgt über ein Steuerorgan 21 bei konstanter Dampfabgabe automatisch vomDampfdruck oder von der Dampflieferung zum Behälter bzw. Verbraucher. Der Kessel ist als Zwangsumlaufkessel mit vier Umwälzpumpen 11 ausgebildet und wird somit mit einer konstanten oder zweistufigen Speisewassertemperatur betrieben. Die in den einzelnen Leitungen des Systems umgewälzten Mengen sind diagrammartig auf den jeweiligen Leitungen aufgetragen.

In Fig. 4 ist im wesentlichen dieselbe Anlage dargestellt mit dem Unterschied, dass im Kessel ein Überhitzer 30 vorgesehen ist, den die gesamte, vom Kessel erzeugte Dampfmenge durchströmt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung durchströmt demgegenüber nur der bei 13 an die Verbraucher abgegebene Teil des erzeugten Dampfes den Überhitzer, während die während der Blasperiode erzeugte Dampfspitze direkt als Sattdampf an den Speisewasserbehälter 4 abgegeben wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Abbau von Dampfspitzen aus Prozessabfallwärmeverwertern mit variabler Dampferzeugung, wobei während der Prozesszeit der Dampfüberschuss zur Vorwärmung des Kaltspeisewassers vorzugsweise in einemZweigstrang der Speisepumpendruckleitung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger während Prozesszeit und Prozesspause mit einer konstanten, oder höchstens zwei- stufigen. gegenüber der Kaltspeisewassertemperatur erhöhten Speisewassertemperatur betrieben wird, indem die Einspeisung in den Kessel über einen Mischstrang (8) erfolgt. <Desc/Clms Page number 3>

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die, gegenüber der Kaltspeisewasser- temperatur erhöhte Speisewassertemperatur unter Mitwirkung eines Speisewasserspeichers erhalten und hiezu aus dem Dampferzeuger jeweils nur so vielDampf entnommen wird, dass an das Netz eine konstante Dampfmenge (in Form von Sattdampf oder Heissdampf) bei einem Druck geliefert wird, welcher gegen- über dem Kesselbetriebsdruck nur um die Strömungswiderstände in den Leitungen niedriger liegt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Prozesszeit die in der Prozesspause angesammelte Kaltspeisewassermenge durch eine der Dampfspitze proportionale Kalt- wasserumwälzung und Mischung mit der eingeleiteten Dampfmenge erwärmt wird, wodurch der Heiss- wasseranteil in einem als Speicherbehälter dienenden Speisewasserbehälter bis zu einem Maximum ver- grössert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man während der Prozesspause, in welcher im Dampferzeuger vorzugsweise eine Zusatzfeuerung in Be- trieb ist, dem Behälter (4) in einem Zweigstrang (7) Kaltspeisewasser zuführt, und gleichzeitig Heissspei- sewasser entnimmt, wodurch der Volumsanteil (18) des Kaltwasser bis zu einem Maximum vergrössert wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieKaltspeisewassermenge des Hauptstranges (6) und die Heissspeisewassermenge eines Zweigstranges (7a) nach dem Behälter (4) automatisch, vorzugsweise parallel vom Kesselwasserstand gesteuert werden und daher in die Kesseltrommel (3) eine der Dampferzeugung entsprechende Mischstrangwassermenge ge- wünschter Temperatur eingespeist wird.

6. Verfahren nach einem oder. mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Heissspeisewasser aus dem Zweigstrang (7a) und Kaltspeisewasser aus dem Hauptstrang (6) in einer Misch- einrichtung (9) zu einem Kesselspeisewasser gewünschter Mischtemperatur vermengt werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieBehälter (4) in derzeit der Dampfspitze, d. h. während der Speisewasseraufwärmung über den Zweigstrang (7) mit einemTeilstrom des Kaltspeisewassers, bei gleichzeitiger Kaltwasserumwälzung und Heisswasserentnahme beaufschlagt werden.

8. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweigstrang (7) der Speisedruckleitung über geeignete Behälter (4) geführt ist, in welche die Dampfspitze zum Zwecke der Kondensation und Speisewasservorwärmung einleitbar ist und welche bei Prozessbeginn hauptsächlich mit Kaltspeisewasser, bei Prozessende mit Heissspeisewasser gefüllt sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Mischstrang und Ausdampfund Ausdampftrommel Speisewasserbehälter als Speicherbehälter geschaltet sind, aus welchen die Ein- speisung von Heissspeisewasser in den Mischstrang erfolgt.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Speisezweigstrang (7) vorgesehenen Behälter (4) vorzugsweise stehend angeordnet sind.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Behälter eine an sich bekannte Niveauregelung vorgesehen ist, um ein Aufrechterhalten eines Dampfpolsters während der gesamten Prozesszeit zu gewährleisten.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Regelelemente für die Kaltwasserumwälzmenge vorgesehen sind, welche bei konstanter Dampfabgabe in Abhängigkeit vom Dampfdruck gesteuert sind.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Regelelemente für die Kaltwasserumwälzmenge vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von der Dampflieferung zum Behälter gesteuert sind.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abflussmittel, insbesondere ein Entnahmeschwimmer, vorgesehen sind, die auch bei niedrigstem Wasserstand im Behälter die Aufrechterhaltung eines Heisswasserpolsters gewährleisten.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für das Heizspeisewasser eine Entnahme aus dem Heisswasserpolster (17) des Behälters (4) mittels geführtem Entnahmeschwimmer (25) vorgesehen ist, welcher sich jederzeit dem schwankenden Wasserniveau des Behälters (4) anpasst und dessen Entnahmeöffnung mit dem festen Auslauf durch eine flexible Leitung (23) verbunden ist.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 4> dass zwischen Kalt- und Heisswasserpolster ein Trennschwimmer vorgesehen ist, der auch zur Entnahme von Heisswasser aus dem Heisswasserpolster Verwendung findet und dieses mittels einer angeschlossenen flexiblen Leitung durch den Kaltwasserpolster aus dem Behälter abfliessen lässt.