Verfahren zum Überhitzen von- Dampf bei Dampferzeugungsanlagen für hoben Dampfdruck und höhe Überhitzung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überhitzen von Dampf bei Dampferzeugungs- anlagen für hohen Dampfdruck und hohe Ilberhitzung. Das Verfahren nach der Er findung besteht darin, dass hochgespannter Frischdampf zunächst in einem Feuergas überhitzer hoch überhitzt wird, dann in einem Zwischenüberhitzerden aus der Hochdruckstufe der Maschinenanlage (z.
B. einer VorschaIt- maschine) zur Niederdruckstufe strömenden Zwischendampf von verhältnismässig hoher Spannung wieder auf hohe Überhitzungs temperatur (mindestens 300 C) bringt, da rauf in einem zweiten Feuergasüberhitzer auf die für die Hochdruckstufe erforderliche Temperatur überhitzt wird; um dann zur Hochdruckstufe der DZaschinenanlage (Vor- schaltrnaschir)e) zu strömen.
Der im Zwischen- überhitzer als Wärmeträger verwendete Dampf kann vor seinem Eintritt in den zweiten Feuergasüberhitzer in eine Düse oder der gleichen mit Frischdampf gefüllt werden.
Einrichtungen zur Ausführung des Ver- fahrens nach der Erfindung sind schematisch beispielsweise in der Zeichnung ,dargestellt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 ' wird aus einem Dampferzeuger 1 bezw. aus dessen Dampfbehälter ,2 durch. eine Leitung 3 Frischdampf entnommen, der durch einen Feuergasüberhitzer 4 auf hohe Ü berhitzungs- temperatur gebracht wird. Durch Leitung -6 strömt dieser hochüberhitzte, hocbgespannte Frischdampf in die Rohrschlangen eines Zwischenüberhitzers 7.
In dem Zwischenüber- hitzer 7 wird Dampf, der durch eine Leitung 8 aus der Hochdruckstufe 9 der Maschinen anlage kommt und noch verhältnismässig hohe Spannung besitzt, wieder auf hohe Überhitzungstemperatur (mindestens<B>3000</B> C) gebracht. Durch Leitung 10 verlässt dieser wieder hochüberhitzte Zwischendampf den Zwischenüberhitzer und strömt zur Nieder dr uckstufe -11 der Maschine.
Der' im Zwischen- überhitzer als Wärmeträger benutzte Dampf strömt in der durch Pfeile angegebenen Richtung in einen zweiten Feuergasüber- hitzer 14 und wird in diesem wieder auf die gewünschte hohe Temperatur gebracht, tun durch Leitung 15 zum Hochdruckteil der Maschine zic strömen. Durch gestrichelte Linien ist eine Unifiihruiigsleitung 1(i mit einer Drosselstelle angedeutet, die eine Re gelung der Überhitzung für den Frischdampf und den Zwischendampf ermöglicht.
Der zweite Überhitzer 14 könnte auch in einem anderen Dampferzeuger angeordnet sein.
Bei der in Abb. 2 dargestellten Einrich tung wird durch eine Leitung 1.7 eine als Wärmeträger für den Zwischenüberhitzer genügende Dampfmenge aus dem Dampf erzeuger entnommen und in einen Überhitzer 18 hoch überhitzt. Nach Durchströmen des Zwischenüberhitzers 7 wird dieser Dampf in einer Düse oder Drosselstelle 19 mit dem durch Leitung 3 zum Überhitzer 4 strömen den Arbeitsdampf vereinigt. Im Feuergas überhitzer 4 wird dann die gesamte in der Hochdruckstufe benötigte Dampfmenge auf hohe Überhitzungstemperatur gebracht.
Der Erfindung liegen folgende Erwägun gen zugrunde: Untersuchungen haben ge zeigt, dass der Wärmeübergang, wenn als Wärmeträger hochgespannter, hochüberhitzter Dampf von beispielsweise 50 Atin. und als zu überhitzender Dampf ebenfalls Dampf von höherem Druck, beispielsweise 10 oder mehr Atm., verwendet wird, sehr günstig ist. Dieser Fall kann z. B. für die Überhitzung des Ab dampfes von Hochdruck-Vorschaltmaschinen in Betracht kommen.
In diesem Falle verlangt mau gewöhnlich für den Niederdruckteil eine Dampftemperatur von 350 bis 400 C, wäh rend der Abdampf des vorgeschalteten Hoch druckteils der Maschine eine Temperatur von 200 bis 250 C aufweist. Jedem Kilo gramm Dampf sind also durch Zwischen- überhitzung in diesem Falle 50 bis 100 und mehr WE zuzuführen.
Wollte man diese Wärme in an sich bekannter Weise durch hochüberhitzten Frischdampf zuführen, so würde der als Wärmeträger benutzte Dampf am Austritt aus dein Zwischenüberhitzer, selbst wenn er anfänglich bis auf die prak tisch oberste Grenze von etwa 450 über- hitzt war, eine für den wirtschaftlichen Be trieb der Hochdruckstufe bezw. der Vorschalt- maschine zu geringe Temperatur aufweisen.
Wendet man dagegen das Verfahren nach der Erfindung an, so besitzt der als Wärme träger benutzte hochgespannte und hoch überhitzte Dampf beim Eintritt in den Hoch druckteil, wie in den Niederdrucliteil der 1Taschinenanlage die gewünschte hohe Tem peratur, um eine wirtschaftlich richtige Durch führung des Prozesses zu gestatten.
Da"' der hochgespannte Frischdampf ein sehr kleines spezifisches Volumen hat, sind die Querschnitte der Leitungen, die vom Kessel 1 zum Zwischenüberhitzer 7 und von diesem wieder zu den im Kessel angeordneten Überhitzern führen, verhältnismässig klein, so dass die Wärmeverluste durch -4usstralc- lung seln- gering werden. Weiter ergibt sich der Vorteil, dass die Heizfläche des Zwischen- überhitzers sehr gering ausfällt.
Der Zwischen überhitzer kann an beliebiger Stelle beispiels weise über oder unter der Maschine aufge stellt werden; er kann aber auch mehr oder weniger entfernt von der 31aschinenanlage angeordnet sein. Da der mittlere Temperatur unterschied zwischen dem als Wärmeträger dienenden und dem zu überhitzenden Dampf verhältnismässig hoch ist, wird die Heizfläche des Zwischenüberhitzers unter Umständen kleiner,
als wenn man hochgespannten ge sättigten Frischdampf von 100 Atm. und mehr Spannung zur Beheizung des Zwischen- überhitzers verwendet.
Weiter liegt ein Vorteil darin, dass man in den Feuergasen nur Überhitzer mit lcGch- sten Betriebsdrücken liegen hat, die sich auf Grund langjähriger Betriebserfahrungen der Aninelderin bei höchsten Dampftemperaturen am besten bewähren.
Bei bisher üblichen Verfahren, bei denen man den aus der Hoch druckstufe (Vor:schaltinaschine) kommenden Abdampf in einem im Kessel angeordneten Zwischenüberhitzer erneut überhitzt, werden erstens die Ausstrahlungsverluste infolge der grösseren Leistungsquerschnitte vergrössert; zweitens erfordert der durch Abgase be- heitzte Zwischenüberhitzer grössere;
schwerer ausführbare Dampfquerschnitte. Auch ist der mit niedriger gespanntem Dampf betriebene Feuergasüberhitzer nicht so dauerhaft, wie ein für höher gespanntem Dampf dienender Feuergasüberhitzer, da der erstere bei hoher Dampftemperatur leicht zum Erglühen kommt.
Process for superheating steam in steam generating systems for high steam pressure and high superheating. The invention relates to a method for superheating steam in steam generating plants for high steam pressure and high overheating. The method according to the invention consists in that high-pressure live steam is first superheated in a flue gas superheater, then in a reheater from the high-pressure stage of the machine system (e.g.
B. a VoraIt- machine) to the low pressure stage brings the intermediate steam flowing from a relatively high voltage back to a high superheating temperature (at least 300 C), since it is superheated in a second fire gas superheater to the temperature required for the high pressure stage; in order to then flow to the high-pressure stage of the machine system (upstream naschir) e).
The steam used as a heat transfer medium in the reheater can be filled with live steam in a nozzle or the like before it enters the second flue gas superheater.
Devices for carrying out the method according to the invention are shown schematically, for example in the drawing.
In the embodiment of Fig. 1 'is from a steam generator 1 BEZW. from its steam tank, 2 through. a line 3 taken live steam, which is brought to a high overheating temperature by a fire gas superheater 4. This highly superheated, high-pressure live steam flows through line -6 into the pipe coils of an intermediate superheater 7.
In the reheater 7, steam, which comes through a line 8 from the high-pressure stage 9 of the machine system and still has a relatively high voltage, is brought back to a high superheating temperature (at least 3000 C). This highly superheated intermediate steam leaves the reheater through line 10 and flows to the low pressure stage -11 of the machine.
The steam used as a heat transfer medium in the reheater flows in the direction indicated by the arrows into a second flue gas superheater 14 and is brought back to the desired high temperature in this; it flows through line 15 to the high-pressure part of the machine. A uniform line 1 (i with a throttle point, which enables the overheating of the live steam and the intermediate steam to be regulated, is indicated by dashed lines.
The second superheater 14 could also be arranged in another steam generator.
In the device shown in Fig. 2 Einrich a sufficient amount of steam as a heat transfer medium for the reheater is removed from the steam generator and superheated in a superheater 18 through a line 1.7. After flowing through the reheater 7, this steam is combined in a nozzle or throttle point 19 with the working steam flowing through line 3 to the superheater 4. In the fire gas superheater 4, the entire amount of steam required in the high pressure stage is then brought to a high superheating temperature.
The invention is based on the following considerations: Investigations have shown that the heat transfer when the heat transfer medium is highly stressed, highly superheated steam of, for example, 50 atoms. and as the steam to be superheated, steam of higher pressure, for example 10 or more atm., is also used, is very favorable. This case can e.g. B. for the overheating of the steam from high pressure ballasts into consideration.
In this case, mau usually requires a steam temperature of 350 to 400 C for the low pressure part, while the exhaust steam of the upstream high pressure part of the machine has a temperature of 200 to 250 C. In this case, 50 to 100 and more WE must be added to every kilogram of steam through reheating.
If you wanted to supply this heat in a manner known per se through highly superheated live steam, the steam used as a heat transfer medium at the outlet from your reheater, even if it was initially superheated to the practically upper limit of around 450, would be an economical one Be operating the high pressure stage respectively. The temperature of the ballast is too low.
If, on the other hand, the method according to the invention is used, the high-tension and highly superheated steam used as a heat carrier has the desired high temperature when entering the high-pressure part, such as in the low-pressure part of the 1-machine system, in order to achieve an economically correct implementation of the process allow.
Since "'the high-tension live steam has a very small specific volume, the cross-sections of the lines that lead from boiler 1 to reheater 7 and from there back to the superheaters arranged in the boiler are relatively small, so that the heat losses through -4usstralc- development There is also the advantage that the heating surface of the reheater is very small.
The intermediate superheater can be placed at any point, for example above or below the machine; however, it can also be arranged more or less away from the machine system. Since the mean temperature difference between the steam used as a heat transfer medium and the steam to be superheated is relatively high, the heating surface of the reheater may be smaller,
than if one had high-tensioned saturated steam of 100 atm. and more voltage is used to heat the reheater.
Another advantage is that there are only superheaters with the highest operating pressures in the flue gases, which, based on the years of operating experience of the Aninelderin, have proven themselves best at the highest steam temperatures.
In the previously common methods in which the exhaust steam coming from the high pressure stage (upstream: switching machine) is superheated again in a reheater arranged in the boiler, firstly the radiation losses are increased as a result of the larger power cross-sections; Secondly, the reheater heated by exhaust gases requires larger ones;
more difficult to implement steam cross-sections. Also, the fire gas superheater operated with lower pressure steam is not as durable as a fire gas superheater used for higher pressure steam, since the former easily burns up at high steam temperature.