CH151041A - A high-pressure part and a low-pressure part designed as a large-capacity boiler having a steam generation system. - Google Patents

A high-pressure part and a low-pressure part designed as a large-capacity boiler having a steam generation system.

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CH151041A
CH151041A CH151041DA CH151041A CH 151041 A CH151041 A CH 151041A CH 151041D A CH151041D A CH 151041DA CH 151041 A CH151041 A CH 151041A
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CH
Switzerland
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steam
pressure part
pressure
low
fuel
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German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
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Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/06Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

  

  Einen Hochdruckteil und einen als Gxrossraumkessel ausgebildeten Niederdruekteil  aufweisende Dampferzeugungsanlage.    Die Erfindung bezieht sieh auf eine einen  Horchdruckteil und einen als Grossraumkessel  ausgebildeten     Niederdruckteil    aufweisende  Dampferzeugungsanlage und besteht darin,       dass    nicht nur mindestens eine der Grössen  Speiseflüssigkeits- und Brennstoffmenge in  Abhängigkeit vom Dampfdruck im Nieder  druckteil, sondern auch noch eine zusätzlich  dem Hochdruckteil ausser der Speiseflüssig  keit zuzuführende Menge an Arbeitsmittel  oder eine zusätzlich zuzuführende Brennstoff  menge oder die zusätzlich zuzuführenden  Arbeitsmittel- und Brennstoffmengen in Ab  hängigkeit von der Temperatur des, Hoch  druckdampfes geregelt werden.  



  Es sind schon Dampferzeug-angsanlagen  bekannt geworden, welche neben einem     Hoeh-          druckteil    noch einen Niederdruckteil besit  zen und bei denen die Wärmezuführung zum  Hochdruckteil in Abhängigkeit vom Druck  im Niederdruckteil geregelt wird. Die Zu  führung von Speiseflüssigkeit zum Hoch  druckteil wurde entweder durch den Druck    oder durch die Temperatur des Hochdruck  dampfes geregelt.

   Solelie Dampferzeugungs  anlagen besitzen aber iisofern einen sehr  grossen Nachteil als diese Regelvorichtungen  grossen Nachteil als diese Regelvorrichtung ZD  vollständig unabhängig voneinander, die  eine in Abhängigkeit von einer Betriebsgrösse  des     Hoelldruckteils    und die andere in<B>Ab-</B>  hängigkeit von einer Betriebsgrösse des     Nie-          derdruckteils,        beeinflusst        wer#den,        wo#durell     naturgemäss     soJir    grosse Verzögerungen zwi  schen den     Regülungen    der beiden voneinander  unabhängigen Vorrichtungen entstehen.  



  Auch bei den     best-en        Regelvarrichtungen     kann die zur Regelung notwendige. Zeit nicht  auf ein so geringes Mass beschränkt werden,       dass    während dieser Zeit     der    Zustand des  Dampfes nur unbedeutenden Veränderungen  ausgesetzt wäre, weil die eine     Regelvorriell-          tung    immer erst dann zur Wirkung ge  langt, wenn die Regelung der andern Verrich  tung bereits schon erfolgt ist.

   Inzwischen sind  aber die     Betriebsveränderungen    der     Dampf-          erzeugungsanlage    soweit vorgeschritten,     dass     <B>C</B>      in der ganzen Anlage sehr nachteilige für  den Betrieb unhaltbare Pendelungen entste  hen.  



  Diese Nachteile werden nach der Erfin  dung vermieden, da die einzelnen     Regelvor-          richtuncen    nicht voneinander unabhängig ar  beiten, sondern in eine unmittelbare Bezie  hung zueinander gesetzt sind. Die Speise  flüssigkeitsmenge bezw. die Brennstoffmenge  bezw.

   Speiseflüssigkeits- und     Brenne-tchff-          menge    werden bei dieser so geregelt,     dass     schon die Ursachen von Schwankungen und  Pendelungen ausgeschaltet werden. Über  diese Regelung hinaus werden dann noch die  zusätzlichen Vorrichtungen angeordnet, wel  che durch Verändern einer zusätzlichen     Ar-          beitsmittelmenge    oder einer zusätzlichen  Brennstoffmenge die Regelung der ersten  Vorrichtung verfeinern.  



  Bei einer weiteren Ausbildung der An  lage kann sodann nooch die dein     Hocldruck-          teil    zuzuführende Wärmemenge und die dem  Horhdruekteil zuzuführende Speiseflüssig  keitsmenge durch den Leistungsregler der  Kraftmaschine eregelt werden.  



  Drei Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung  schematisch dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt eine Dampferzeugungsanlage,  bei welcher der Hochdruckteil eine     Arbeits-          maschinc    treibt und der Niederdruckteil  Dampf für thermische Zwecke liefert;  Fig. 2 stellt eine Dampferzeugungsanlage  dar, deren Hochdruckteil eine Hochdruck  kraftmaschine und deren Niederdruckteil eine  Niederdruekraftmasehine treibt;  Fig. 3 stellt eine Dampferzeugungsaulage  dar, in welcher der Niederdruckteil als Spei  eher ausgebildet ist.  



  Dem Rohrsystem 1 des Hochdruckdampf  erzeugers in Fig. 1 wird die Speiseflüssig  keit durch die Leitung 2 zugeführt und der  erzeugte Dampf durch die Leitung<B>3</B> in eine  Kraftmaschine 4 geleitet. Der in der Kraft  maschine 4 entspannte Dampf wird durch die  Leitung 5 in den als Abwärmekeszsel ausge  bildeten Niederdruckgrossraumkessel 6 ge  führt, wo er durcheinzelne Eintrittsöffnun-    gen 5e in die darin enthaltene, durch die  Speiseleitung 7 zugefiffirte Flüssigkeit 8 ein  g     o        eleitet        wird        und        dabei        unter        Wärmeabgabe     an die Flüssigkeit mindestens teilweise kon  densiert.

   Der entwickelte Niederdruckdampf  wird durch die Leitung 9 an seine Ver  brauchsstellen geführt.  



  Das Rehirsystem 1 des Hochdruckteils und  der Kessel 6 des Niederdruckteils sind ge  meinsam von einer Ummauerung 10 umge  ben und durch die Flamme 11 des Brenners  12, welchem durch die Leitung 13 die Ver  brennungsluft und durch die Leitung 14 der  Brennstoff zugefülirt wird, beheizt, derart,  dass der Hoehdruckteil unmittelbar von der  Flamme 11 bestriehen wird und der     Nieder-          druckteil    die Abwärme des Hochdruckteils  ausnützt.  



  Die Dainpferzeugung wird durch die Zu  führung von Wärme, das heisst die     Zufüli-          rung    des Brennstoffes, und durch die Zu  führung von Speiseflüssigkeit; für den     Hoch-          clruekdampferzeuger    in Abhängigkeit von  dem im     Niederdruckteil    herrschenden     Druch          Z,6          o#    regelt.

   Das zur Regelung     der        Speiseflüs-          sigkeitsmenge    bestimmte Regelorgan<B>15</B> und  das Regelorgan<B>1,6,</B> welches zur Regelung  der     Brenns-toffmenge    vorgesehen ist, sind  durch das Gestänge<B>17</B> miteinander verbun  den und werden durch dasselbe bei Aufwärts  bewegung in öffnender Richtung und um  gekehrt bei     Abwärtsbewegung    in schlie  ssender Richtung verstellt.

   Durch den Hebel  <B>18</B> ist das Gestänge<B>17</B> mit dem Gestänge  <B>19</B> verbunden, welch letzteres mit dem im  Zylinder 211     befindliohen    Kolben 20, der  einerseits unter dem     Einfluss    des Druckes  im     Niederdruckteil   <B>6</B> und anderseits unter  dem     Einfluss,    der     Feder-22    steht, verbunden       ist.     



       Die    ausgezogen gezeichnete Lage 20a des  Kolbens 20 entspricht einer geringen Bela  stung des     Niederdruckteils,    das heisst einem       Betriebszustand,    bei welchem an den     Ver-          brauelisstellen    für     Niederdruckdampf    nur  wenig Dampf verbraucht wird.

   Entsprechend       der    geringen     Dampfabgahe    des,     Niederdruck-          teils    herrscht in diesem ein höherer Druck,      so dass der Kolben 20 in seine untere Stel  lung 20a gedrückt wird, bei welcher der  Hebel 18, das Gestänge 17 und die beiden  Hebel<B>23</B>     und    24 ihre Stellungen a einnehmen  und die Regelorgane 15 und 16 nahe ihrer  geschlossenen Stellung stehen, so,     dass    durch  die Leitung 2 eine entsprechend geringe  Speiseflüssigkeitsmenge und durch die Lei  tung 14 eine entsprechend geringe Brenn  stoffmenge der Dampferzeugungsanlage zu  geführt wird.  



  Wenn an den Verbrauchsstellen für     Nie-          derdruchdampf    mehr Dampf verwendet wird,  ,sinkt der Druck im     Niederdruckteil   <B>6,</B> so  dass der Kalben 20 steigt und schliesslich seine  Stellung b einnimmt. Beim Ansteigen, des  Kolbens in diese Stellung werden der Hebel  18 und damit die Hebel 23 und 24 in die  entsprechenden, gestrichelt dürgestallten, Stel  lungen 18b, 23b und 24b verstellt, in welchen  Stellungen die Regelorgane 1,5 und 16 mehr  Flüssigkeit bezw. mehr Brennstoff der  Dampferzeugungsanlage zuführen und damit  den Mehrbedarf des Niederdruckteils decken.  



  Eine zusätzliche Feinregelung der  Dampferzeugung auf unveränderlichen Zu  stand des vom Hochdruckteil abgehenden  Dampfes wird dadurell erreicht, dass an der  Stelle 25 dem Rohrsystem 1 eine zusätzliehe  Menge an Speiseflüssigkeit in Abhängigkeit  von der Temperatur des in der Leitung<B>3</B>  abgehenden Dampfes regelbar zugefülirt  wird. In der Zuführungsleitung 26 für die  Hilfsspeisieflüssigkeit ist ein Regelorgan 2,7  vorgesehen, welches auf Grund der Tem  peraturaufnahme des Wäxmereglers 28 bei  höherer Dampftemperatur mehr zusätzliche  Flüssigkeit als bei niedriger Dampftempera  tur dem Rohrsystem 1 zufliessen lässt,     wo-          durch    der entwickelte Dampf mehr oder  weniger gekühlt wird.

    Der im Hoehdruckteil 1. erzeugte Dampf  beaufschlagt die Kraftmasehiine 4, in welcher  er auf den, Druck, des Niederdruckdampf  erzeugers entspannt wird und dabei die Ent  spannungsarbeit der Arbeitsmaschine 29 ab  gibt, welche beispielsweise als zu einem Netz  parallel arbeitender Generator ausgebildet    sein kann und dabei immer soviel Energie  an das Netz abgibt, als der Entspannungs  arbeit der jeweils vom Hochdruckteil zum  Niederdruckteil strömenden Dampfmenge  entspricht. Der Dampf wird nachher durch  die Leitung 5 in den Niederäruckteil 6 ge  leitet, dort aufgespeichert oder an die Ver  brauchsstellen weiter geführt.  



  Gemäss Fig. 2 erhält der Hochdruckteil  1 in gleicher Weise durch die Leitung 2  Speiseflüssigkeit' welche in diesem ver  dampft, als hochgespannter Dampf der  Kraftmashone 4 zugeführt und nach der  Entspannung in den Niederdruckteil 6 ge  leitet und in dessen Flüssigkeit<B>8</B> teilweise  zur Kondensation gebracht wird. Der im  Niederdruckteil 6 entwickelte Dampf wird  durch die Leitungen9 und 30     derNiederdruck-          kraft    massshiine a 31 oder durch die Leitung 39  einer andern Verbrauchsstelle zum Beispiel  als Heizdampf zugefülhrt.

   In der     Nieder-          druckkraftmascliine    wird der Dampf     a.rbeits-          leistend    auf den Gegendruck oder auf den       Kondensatordruck    entspannt und durch die  Leitung<B>32</B> einer weiteren     Verbrauelisstelle     zugeführt     bezw.    in einen Kondensator ab  geleitet.  



  Die     Hochdruckkraftmaschine    4 wie auch  die     Niederdruckkraftmasichine   <B>3.1</B> besitzen  eine gemeinsame Welle<B>33,</B> mittelst welcher  sie die Arbeitsmaschine<B>29</B> (zum Beispiel  einen elektrischen Generator)<B>,</B> antreiben. Die  Menge des in der     Dampferzeugungsanlage     entwickelten Dampfes wird dadurch geregelt,  <B>7</B>       dass    in Abhängigkeit vom Druck im     Nieder-          druckteil   <B>6</B> das Regelorgan<B>16</B> in der     Brenn-          stoffleitung    14 und das Regelorgan<B>15</B> in  der Speiseleitung 2 verstellt werden.

   Diese  beiden Regelorgane werden zusätzlich durch  den Leistungsregler 3,4 der     Niederdruckkraft-          maselline    also in Abhängigkeit vom Betrieb  der ganzen aus Hochdruck- und Niederdruck  maschine bestehenden     Kraftanlage    mittelst  ,des Hebels<B>35</B> und des Gestänges<B>36</B> verstellt.  



  Die ausgezogen gezeichnete Stellung a des  :Regelgestänges entspricht einer     ngen    Be  lastung der     Kra-ftmaschinen    4 und<B>31</B> durch  die     Arbeitsma:schine   <B>29,</B> bei welcher der      Regler 34 in seiner obern Lage sieh befindet.  Da bei dieser geringen Belastung auch der  <B>C</B> c  Druck im Niederdruckteil entsprechend hoch.  ist, stellt der Kolben 20 in seiner untern Stel  lung 20a, wobei der Hebel 18 seine ausge  zogen gezeichnete Lage 18a einnimmt und  die beiden Regelorgane 15 und 16 nahe ihrer  geschlossenen Stellung stehen, so dass, der  Dampferzeugungsaalage nur eine geringe  Menge an Flüssigkeit und Brennstoff zu  geführt wird.  



  Wenn die Belastung der Arbeitsmasoliine  29 und damit der beiden Kraftmaschinen 4  und 31 steigt, fällt der Leistungsregler 34  in seine untere strichpunktiert gezeichnete  Stellung nt, wobei der Hebel 18 die strich  punktiert angegebene Mittelstellung 18nz  einnimmt und die Stelliebel 28 bezw. 24  der beiden Regelorgane 15 bezw. 16 in ihren  mittleren Stellungen in stehen. Dadurch wird  dem Hochdruckdampferzeuger in vermehrtem  Mass, Speiseflüssigkeit und Brennstoff zuge  führt.

   Da jedoch bei dieser neu eingestell  ten Dampfentnaäme axis dem Dampferzeu  gungssystem auch bei anfänglicher Verstel  lung der Drosselorgane der Druck im Nie  derdruckteil trotzdem abfällt, beginnt der  Kolben 20 in seine gestrichelt gezeichnete  Stellung b anzusteigen, wobei das Gestäuge  18 und die Hebel 23 bezw. 24 die     gestri-          Chelt    zezeichnete Stellung b einnehmen. Da  mit wird der     Dampferzeugungsanlagedie    für  die Mehrleistung notwendige     Speiseflüssig-          keits-    und Wärmemenge zugeführt.  



  Um die Temperatur des aus dein Hoch  druckteil 1 abgehenden Dampfes möglichst  gleich zu halten, wird in Abhängigkeit vom  gleich zu halten, wird in Abhängigkeit vom  Temperaturregler<B>28</B> das     Regelorgoan   <B>37</B> einer  das Regelargan 16 umgehenden Leitung  38 derart verstellt, dass bei     Temperaturerlib-          hung    dem Brenner 12 durchdie Umgehungs  leitung 38 weniger und bei einer     Tempera-          el     turerniedrigung mehr zusätzlioher Brennstoff  zueeführt wird.  



  Der Niederdruckteil 40 der in Fig. 3  dargestellten Dampferzeugungsanlage wird  nicht durch den, Abgasstrom beheizt, sondern  ist als, nichtbehieizter Dampfspeicher ausge-    bildet. Nachdem der Hochdruckdampf in der  Hoeldruckkraftmaschine 4 auf den Nieder  druck entspannt wurden ist, wird er in die  im Niederdrucli dampfspeielier 40 enthaltene  Flüssigkeit eingeführt, wobei die Konden  sationswärme, dess Dampfes auf die Flüssig  keit übertragen wird. Der aus dem Nieder  druckdampfspeicher 40 entnommene Dampf  strömtdurch die Leitung 41 dem. Hoch  druckteil im Rauchgaszug nachgeschalteten  Zwisohienüberhitzer 42 zu und wird alsdann  in überhitztein Zustand durehi die Leitung  43 der Niederdruckmasehine 31 zugeführt.

    Die von der Hochdruckkraftmaschine 4 und  der Niederdruckkraftmaschine 31 gemeinsam  an die Welle 33 abgegebene Arbeit wird  durch die Arbeitsmasolline 29 beispielsweise  in elektrische Energie umgesetzt.  



       Die        Zuführung        g        von        Speiseflüssigkeit     wird in Abhängigkeit von dem im     Nieder-          druakteil.    40 herrschenden Druck geregelt,  wozu der unter dem     Einfluss    des im Spei  cher 40 herrschenden     Dampfdruckes,    stehende  Kolben 20 das     Regelorgau   <B>15</B> in der Lei  tung 2 verstellt.

   Die untere Lage a des das  Regelorgan<B>15</B> verstellenden Hebels<B>23</B> ent  spricht einer nahezu geschlossenen, die obere  Lage<B>b</B> einer nahezu geöffneten Stellung des       Regelorga.nes   <B>15.</B> Bei geringer     Leistungs-          ab"-abe    der Kraftmaschine steigt der Druck  im Speicher 40, und umgekehrt fällt er bei  einer grossen von der     KraItmaschine    aufzu  bringenden Leistung, so     dass    der Kolben. 20  bei geringer Leistung in seiner Lage. a steht  und bei grosser Leistung in seine Lage<B>b</B>       sieli    anhebt.

       Dureli    die Verstellung in die,  Lage a wird der Hochdruckteil<B>1</B> und damit  zusammenhängend der     Niederdruckteil    40  auf eine geringe,     Verdampfungsleistung-    und  somit auf den     geringern    Arbeitsbedarf der       Arbeitsmaseliine   <B>29</B> eingestellt.  



  Bei einer Belastungszunahme wird der  Kraftmaschine<B>31</B> eine grössere Menge Dampf  zugeführt,     woduroli    der Druck im Speicher  40 zu sinken beginnt und der Kolben 20 sich  in seine     gestriclielte    Lage<B>b</B> verstellt. Durch  die Zuführung von mehr Speiseflüssigkeit       kanneinerseits    die     Arbeitsleistungder    Hoch-      druckkraftmasohine 4 vergrössert werden und  anderseits kann der Niederdruchteil 40 der  Dampferzeugungsanliage zufolge der     ver-     mehrten Dampfzuführung von der     Hoch-          druekmasehine    4 eine grössere Dampfmenge  der Niederdruckmaschine 31 zuführen,

   so  dass die bei den Kraftmasehinen 4 und 31 die  Leistung für die vermehrte Belastung der  Arbeitsmaschine 29 abgeben können. Die  Temperatur des erzeugten Hochdruckdampfes  wird durch Veränderung des Durchflussquer  schnittes der Regelorgane, 16 und 27 in der  Brennstoffleitung 14 bezw. der     Einspritzlei-          tung    26 geregelt. Bei zu niedrizer     Tem-Pera-          tur    wird eine, grössere, Brennstoffmengge und  eine kleinere Einspritzflüssigkeitsmenge und  bei zu hoher Temperatur eine grössere     Ein-          spritzflüssigkeitsmenge    und eine kleinere  Brennstoffmenge dem Hochdruchteil 1 des  Dampferzeugoers zugeführt.  



  Natürlich kann aueh diirph die den Druck  im Niederdruakteil aufnehmende Vorrich  tung anstatt wie inden Beispielen der Fig. 1  und 2 die Zuführung von Wärme und Speise  flüssigkeit zum Hochdruckteil oder wie in  Fio. 3 die Speiseflüssigkeitsmenge allein  auch die Brennstoffmenge allein in Abhän  gigkeit von dem im Niederdruckteil herr  sehenden Druck geregelt werden. In diesem  Falle würde die Speiseflüssigkeitsmenge bei  spielsweise in Abhängigkeit von einem Tem  peraturregler oder in Abhängigkeit von  einem Leistungsregler verstellt.  



  Die Art der Arbeitsmasichinen, wie auch  die Art des Dampferzeugersi für den Hoch  druckteil und des Grossraumkessels für den  Niederdruckteil der Dainpferzeugungsanlage  können in beliebiger Weise gewählt wer  den. Ebenso, können beliebig zusätzliche  Überhitzer und Speiseflüssigkeitisvorwärmer  ,in entsprechenden Stellen eingebaut wer  den, um die Wärme mit einem möglichst  hohen Wirkungsgrad auszunützen.  



       tz     Zur Regelung der Wärmezuführunng kann  natürlich neben der Brennstoffzuf uführung  auch, noch die Verbrennungsluftzuführung  verändert werden. Weiter können zur Ver  änderung der zu regelnden Mengen beliebige    andere Vorrichtungen, zum Beispiel Pumpen  mit verstellbarer Liefermenge,     Umgehangs-          leitungen    usw. verwendet werden. Zur Be  heizung der Dampferzeugungsanlage können  endlich auch gasförmige, feste oder     staub-          förinige    Brennstoffe zur Anwendung gelan  gen. Dabei werden älsdann zur Regelung  der Wärmezuführung die entsprechenden  Fördervarrichtungen in der die Erfindung  kennzeichnenden Art geregelt.

   Um bei der  Regelung von Speiseflüssigkelts- und     Wärme-     zuführung den bei verschiedenen     Belatsitungs-          graden    sieh verändernden     Wirkungsorad    der  Dämpferzeugungsanlage zu berücksichtigen,  werden vorteilhafterweise die Verbindungen  der beiden Regeleinrichtungen so ausgeführt  -- beispielsweise dureli die Einfügung von  Kurvenscheiben - dass bei jedem     Bela-          stuingsraodder    Dampferzeugungsanlage die  zur Verdampfung der zugeführten     Flüssig-          keits    menge und zur unveränderlichen Über  hitzung des Dampfes notwendige Brennstoff  menge zugeführt wird.  



  Schliesslich kann ausser einer zusätzliehen  Zuführung von Speiseflüssigkeit auch eine  Zuführung einer zusätzlichen Menge von  Dampf, beispieloweise Nassdampf, der den  erzeugten Dampf in ähnlicher Weise ab  kühlt, geregelt werden.  



  Durch diese Erfindung entsteht der Vor  teil, dass Dampferzeugungsanlagen, bei wel  chen eine Energiespeicherung im     Iloehdrtiel#-          teil    wirtschaftlich nicht durchführbar ist,  dennoch so gebaut werden können"     dass        plötz-          liehe        BelasttLugsschwankungen,    ohne     Pende-          lung    im Betrieb des Dampferzeugers zu ver  ursachen, aufgenommen werden können,

    indem bei einer plötzlichen     Belastungsver-          änd-erung    erst der     Niederdruckteil    den an  fänglichen Belastungsstoss aufnimmt und erst  nachdem die     auf.,gespeicherte    Dampfmenge  langsam     aufgebrauellt        bezw.    noch     weit-er     vergrössert worden ist, der     Hochdruckteil    auf  den entsprechenden     LeLstungsbedarf    einge  stellt wird.



  A high-pressure part and a low-pressure part designed as a large-volume boiler having a steam generation system. The invention relates to a steam generating system having a listening pressure part and a low pressure part designed as a large-capacity boiler and consists in that not only at least one of the quantities of feed liquid and fuel quantity depending on the steam pressure in the low pressure part, but also an additional high pressure part besides the feed liquid The amount of working fluid to be supplied or an additional amount of fuel to be supplied or the additional working fluid and fuel amounts to be supplied are regulated as a function of the temperature of the high-pressure steam.



  Steam generating systems have already become known which, in addition to a high pressure part, also have a low pressure part and in which the heat supply to the high pressure part is regulated as a function of the pressure in the low pressure part. The supply of feed liquid to the high pressure part was regulated either by the pressure or by the temperature of the high pressure steam.

   Solelie steam generation systems have a very big disadvantage than these control devices, a big disadvantage as this control device ZD is completely independent of one another, one depending on an operating size of the high pressure part and the other depending on an operating size of the The low-pressure part is influenced, which naturally results in long delays between the regulation of the two independent devices.



  Even with the best regulating devices, the. Time should not be limited to such a small degree that during this time the state of the steam would only be exposed to insignificant changes, because one control device only takes effect when the control of the other function has already taken place.

   In the meantime, however, the changes in the operation of the steam generation plant have progressed to such an extent that oscillations that are very disadvantageous for operation, which are unsustainable, arise in the entire plant.



  These disadvantages are avoided according to the invention, since the individual control devices do not work independently of one another, but are set in a direct relationship to one another. The food liquid amount respectively. the amount of fuel respectively.

   The amount of feed liquid and fuel are regulated in such a way that the causes of fluctuations and oscillations are eliminated. In addition to this regulation, the additional devices are then arranged, which refine the regulation of the first device by changing an additional amount of working medium or an additional amount of fuel.



  In a further embodiment of the system, the amount of heat to be supplied to your high pressure part and the amount of feed liquid to be supplied to the pressure part can then be regulated by the power regulator of the engine.



  Three embodiments of the subject invention are shown schematically in the drawing.



  1 shows a steam generation plant in which the high pressure part drives a work machine and the low pressure part supplies steam for thermal purposes; Fig. 2 shows a steam generating system, the high pressure part of which drives a high pressure engine and the low pressure part of which drives a Niederdruekraftmasehine; Fig. 3 shows a steam generation position in which the low-pressure part is designed as a storage.



  The pipe system 1 of the high-pressure steam generator in FIG. 1 is supplied with the feed liquid through the line 2 and the generated steam is conducted through the line 3 into an engine 4. The steam relaxed in the engine 4 is passed through the line 5 into the low-pressure large-volume boiler 6, which is designed as a waste heat boiler, where it is passed through individual inlet openings 5e into the liquid 8 contained therein, fed through the feed line 7, and thereby under Heat release to the liquid at least partially condenses.

   The low pressure steam developed is passed through line 9 to its consumption points.



  The Rehirsystem 1 of the high pressure part and the boiler 6 of the low pressure part are ge together by a wall 10 umge ben and heated by the flame 11 of the burner 12, which is fed through the line 13 the United combustion air and through the line 14 of the fuel, in such a way that the high-pressure part is irradiated directly by the flame 11 and the low-pressure part utilizes the waste heat from the high-pressure part.



  The steam is generated through the supply of heat, that is, the supply of fuel, and by the supply of feed liquid; for the high-pressure steam generator depending on the pressure Z, 6 o # in the low-pressure part.

   The regulating element <B> 15 </B> intended for regulating the amount of feed liquid and the regulating element <B> 1,6, </B> which is provided for regulating the amount of fuel are provided by the linkage <B> 17 < / B> are connected to one another and are adjusted in the opening direction when moving upwards and, conversely, in the closing direction when moving downwards.

   The linkage <B> 17 </B> is connected to the linkage <B> 19 </B> by the lever <B> 18 </B>, the latter with the piston 20 located in the cylinder 211, which on the one hand is below the Influence of the pressure in the low-pressure part <B> 6 </B> and on the other hand under the influence of the spring-22 is connected.



       The position 20a of the piston 20, shown in solid lines, corresponds to a low load on the low-pressure part, that is to say an operating state in which only little steam is consumed at the low-pressure steam consumption points.

   Corresponding to the low vapor output of the low-pressure part, there is a higher pressure in it, so that the piston 20 is pressed into its lower position 20a, in which the lever 18, the linkage 17 and the two levers 23 / B > and 24 take their positions a and the control elements 15 and 16 are close to their closed position, so that a correspondingly small amount of feed liquid is passed through line 2 and a correspondingly small amount of fuel is passed through line 14 to the steam generating system.



  If more steam is used at the points of consumption for low-pressure steam, the pressure in the low-pressure part <B> 6 </B> drops so that the calf 20 rises and finally assumes its position b. When the piston rises in this position, the lever 18 and thus the levers 23 and 24 are adjusted to the corresponding, dashed lines, stel lungs 18b, 23b and 24b, in which positions the control elements 1, 5 and 16 respectively more liquid. Feed more fuel to the steam generation system and thus cover the additional requirements of the low-pressure part.



  An additional fine regulation of the steam generation to an unchangeable state of the steam leaving the high pressure part is achieved by the fact that at the point 25 the pipe system 1 an additional amount of feed liquid depending on the temperature of the steam leaving the line 3 is controllably filled. In the supply line 26 for the auxiliary feed liquid, a control element 2.7 is provided which, due to the temperature recording of the Wäxmereglers 28 at a higher steam temperature, allows more additional liquid to flow into the pipe system 1 than at a lower steam temperature, whereby the vapor developed more or less is cooled.

    The steam generated in the high-pressure part 1. is applied to the Kraftmasehiine 4, in which it is relaxed to the, pressure, of the low-pressure steam generator and thereby releases the relaxation work of the machine 29, which can be designed, for example, as a generator working parallel to a network and thereby always delivers as much energy to the network as the expansion work corresponds to the amount of steam flowing from the high-pressure part to the low-pressure part. The steam is then passed through line 5 in the Niederäruck part 6, stored there or passed on to the consumption points Ver.



  According to Fig. 2, the high-pressure part 1 receives in the same way through the line 2 feed liquid 'which evaporates in this ver, fed as high-tension steam of the Kraftmashone 4 and after relaxation in the low-pressure part 6 passes ge and in its liquid <B> 8 </ B> is partially brought to condensation. The steam developed in the low-pressure part 6 is fed through the lines 9 and 30 of the low-pressure force massshiine a 31 or through the line 39 to another point of consumption, for example as heating steam.

   In the low-pressure force machine, the steam is expanded to the counter pressure or to the condenser pressure and is fed to or from a further consumption point through line 32. passed into a condenser.



  The high-pressure engine 4 as well as the low-pressure engine <B> 3.1 </B> have a common shaft <B> 33, </B> by means of which they the working machine <B> 29 </B> (for example an electric generator) <B >, </B> drive. The amount of steam developed in the steam generation system is regulated by the fact that, depending on the pressure in the low-pressure part <B> 6 </B>, the control element <B> 16 </B> in the combustion - Substance line 14 and the control element <B> 15 </B> in the feed line 2 can be adjusted.

   These two regulating organs are additionally controlled by the power regulator 3, 4 of the low-pressure power unit, that is, depending on the operation of the entire power plant consisting of high-pressure and low-pressure machines, by means of the lever 35 and the linkage 36 / B> adjusted.



  The solid position a of the control linkage corresponds to a tight load on the power machines 4 and 31 by the working machine 29, in which the controller 34 is in its upper position see is located. Since with this low load the <B> C </B> c pressure in the low-pressure part is correspondingly high. is, the piston 20 is in its lower position 20a, the lever 18 takes its drawn out position 18a and the two control elements 15 and 16 are close to their closed position, so that the steam generating room only a small amount of liquid and fuel is led to.



  When the load on the Arbeitsmasoliine 29 and thus the two prime movers 4 and 31 increases, the power regulator 34 falls into its lower position, shown in dash-dotted lines, the lever 18 occupying the middle position 18nz indicated by dash-dotted lines and the setting lever 28 respectively. 24 of the two control organs 15 respectively. 16 in their middle positions. As a result, feed liquid and fuel are supplied to the high-pressure steam generator to a greater extent.

   However, since with this newly set Dampfentnaäme axis the Dampferzeu supply system even at the initial Verstel development of the throttle organs, the pressure in the Nie derdruckteil drops anyway, the piston 20 begins to rise in its dashed position b, the rods 18 and the levers 23 respectively. 24 assume the position b shown in dashed lines. The steam generation system is then supplied with the amount of feed liquid and heat required for the additional output.



  In order to keep the temperature of the steam leaving your high-pressure part 1 as constant as possible, depending on the temperature controller <B> 28 </B>, the control organ <B> 37 </B> becomes the control argan 16 bypass line 38 is adjusted in such a way that when the temperature increases, less additional fuel is fed to the burner 12 through the bypass line 38 and more additional fuel is fed to the burner 12 when the temperature drops.



  The low-pressure part 40 of the steam generating system shown in FIG. 3 is not heated by the exhaust gas flow, but is designed as an unheated steam accumulator. After the high-pressure steam in the Hoeldruckkraftmaschine 4 has been relaxed to the low pressure, it is introduced into the liquid contained in the Niederdrucli dampfspeielier 40, the condensation heat of the steam being transferred to the liquid speed. The steam withdrawn from the low-pressure steam accumulator 40 flows through the line 41. The high-pressure part in the flue gas duct is connected to the secondary superheater 42 connected downstream and is then fed to the low-pressure machine 31 in the superheated state through the line 43.

    The work delivered jointly to the shaft 33 by the high-pressure engine 4 and the low-pressure engine 31 is converted, for example, into electrical energy by the work machine 29.



       The supply g of feed liquid is dependent on that in the low pressure part. 40 prevailing pressure, for which purpose the piston 20, which is under the influence of the vapor pressure prevailing in memory 40, adjusts the control element 15 in line 2.

   The lower position a of the lever <B> 23 </B> adjusting the regulating member <B> 15 </B> corresponds to an almost closed position of the regulating member, the upper position <B> b </B> to an almost open position of the regulating member 15. When the power output of the engine is low, the pressure in the accumulator 40 rises and, conversely, it falls when the power to be generated by the power machine is large, so that the piston 20 in its position. a stands and, with great performance, lifts it into its position <B> b </B>.

       During the adjustment into position a, the high-pressure part <B> 1 </B> and, associated therewith, the low-pressure part 40 are set to a low evaporation output and thus to the lower labor requirement of the work machine line <B> 29 </B>.



  When the load increases, the prime mover 31 is supplied with a larger amount of steam, causing the pressure in the accumulator 40 to begin to drop and the piston 20 to move into its knitted position. By supplying more feed liquid, on the one hand, the work output of the high-pressure power machine 4 can be increased and, on the other hand, the low-pressure part 40 of the steam generation system can supply a larger amount of steam to the low-pressure machine 31 due to the increased steam supply from the high-pressure machine 4,

   so that the power machines 4 and 31 can deliver the power for the increased load on the work machine 29. The temperature of the high-pressure steam generated is by changing the flow cross-section of the control elements, 16 and 27 in the fuel line 14 BEZW. the injection line 26 regulated. If the temperature is too low, a larger amount of fuel and a smaller amount of injection liquid and, if the temperature is too high, a larger amount of injection liquid and a smaller amount of fuel are supplied to the high pressure part 1 of the steam generator.



  Of course, the device receiving the pressure in the low-pressure part can also be used, instead of supplying heat and feed fluid to the high-pressure part as in the examples in FIGS. 1 and 2, or as in FIG. 3 the amount of feed liquid alone and the amount of fuel alone can be regulated as a function of the pressure in the low-pressure part. In this case, the amount of feed liquid would be adjusted, for example, as a function of a temperature controller or as a function of a power controller.



  The type of Arbeitsmasichinen, as well as the type of Dampferzeugersi for the high pressure part and the large capacity boiler for the low pressure part of the Dainpferzeugungsanlage can be chosen in any way who the. Likewise, any additional superheater and feed liquid ice preheater can be installed in appropriate places to utilize the heat with the highest possible efficiency.



       To regulate the heat supply, of course, in addition to the fuel supply, the combustion air supply can also be changed. In addition, any other devices, for example pumps with adjustable delivery quantities, bypass lines, etc., can be used to change the quantities to be regulated. Finally, gaseous, solid or dusty fuels can also be used to heat the steam generation system. The corresponding conveying devices are then regulated in the manner characterizing the invention to regulate the heat supply.

   In order to take into account the changing efficiency of the steam generation system when regulating the supply of feed liquid and heat, the connections between the two control devices are advantageously designed - for example by inserting cam disks - so that each load of the steam generation system takes place the amount of fuel required for evaporation of the liquid supplied and for constant overheating of the steam is supplied.



  Finally, in addition to an additional feed of feed liquid, a feed of an additional amount of steam, for example wet steam, which cools the generated steam in a similar manner, can also be regulated.



  This invention has the advantage that steam generating plants, in which energy storage in the Iloehdrtiel # part is not economically feasible, can nevertheless be built in such a way "that sudden load fluctuations without causing oscillation in the operation of the steam generator, can be included,

    in that, in the event of a sudden change in load, the low-pressure part first absorbs the initial load surge and only after the stored amount of steam has been slowly blasted or removed. has been increased even further, the high pressure part is adjusted to the corresponding power requirement.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCII: Einen Hochdruckteil undeinen als Gross raumkessel ausgebildeten Niederdruckteil aufweisende Dampferzeugungsanlagv, da- durch gekennzeiahnet, dass nicht nur minde stens eine der Grössen, Speiseflüssigkeits menge und Brennstoffmenge, in Abhängig keit vom Dampfdruck im Niederdruckteil. sondern auch noch eine zusätzlich dem Hoch druckteil ausser der Speiseflüssigkeit zuzu führende Menge an Arbeitsmittel oder eine zusätzlich zuzuführende Brennstoffmenue oder die zusätzlich zuzuführeniden Arbeits mittel- und Brennstoffmengen in Abhängig keit von der Temperatur des Hochdruck dampfes geregelt werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIM: A high-pressure part and a low-pressure part designed as a large-volume boiler having steam generation system, characterized by the fact that not only at least one of the quantities, feed liquid quantity and fuel quantity, depending on the steam pressure in the low-pressure part. but also an additional amount of working medium to be supplied to the high pressure part in addition to the feed liquid or an additional fuel menu to be supplied or the additional working medium and fuel amounts to be controlled depending on the temperature of the high pressure steam. SUBCLAIMS: 1. Dampferzeugungsaulage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur die Zuführung von Speiseflüssigkeit und Brennstoff zum Hoch druchteil in Abhängigkeit vom Dampfdruck im Nie derdruckteil, sondern auch noch eine züi- sätzlich dem Nochdruckteil ausser der Speiseflüssigkeit zuzuführende Menge in Arbeitsmittel oder eine zusätzlich zuzu führende Brennstoffmenge oder die zu- sätzlieli zuzufübrenden Arbeitsmittel- und Brennsioffmengen in Abhängigheit von der Temperatur des Hochdruckdampfes geregelt werden. 2. Steam generation system according to patent claim, characterized in that not only the supply of feed liquid and fuel to the high pressure part depending on the steam pressure in the low pressure part, but also an additional amount to be supplied to the still pressure part in addition to the feed liquid in the working medium or an additional amount of fuel to be supplied or the additional quantities of working medium and fuel to be supplied are regulated as a function of the temperature of the high-pressure steam. 2. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch, mit einer von der Anlage betrie benen Kraftmaselhiine, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zuführunog von Wärme und Speiseflüssigkeit zum Hochdruckteil zusätzlich noch durch den Leistungsregler der Kraftmaschine geregelt wird. 3. Dampferzeugungsanlage nach Pateiltan- spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fein,regelung der Dampferzeugung dem Hochdruckteil zusätzliches Arbeitsmittel in Abhängigkeit von der im Hochdruck teil herrschenden Dampftümperatur zuge führt wird. Steam generating system according to patent claim, with a power unit operated by the system, characterized in that the supply of heat and feed fluid to the high-pressure part is additionally regulated by the power controller of the engine. 3. Steam generating plant according to Patent Claim, characterized in that, for fine regulation of steam generation, additional working medium is supplied to the high-pressure part as a function of the steam temperature prevailing in the high-pressure part. 4. Dampferzeugungsanlage nach Patentan- spruc dadurch eilennzeic51-in-et, dass zur Feinregelung der Dampferzeugung dem HocUdruckteil eine Zusattzdampfmenge in Abhängigkeit von der im Iloelidruelite.il herrschenden Dampftemperatur zugeführt wird. 4. Steam generation system according to patent claim eilennzeic51-in-et that, for fine control of steam generation, an additional steam quantity is fed to the high pressure part depending on the steam temperature in the Iloelidruelite.il.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2418477A (en) * 1941-01-10 1947-04-08 Superheater Co Ltd Steam power plant
US2605610A (en) * 1946-09-03 1952-08-05 Rateau Soc Multiple gas turbine power plant supplying waste heat to an air preheater and a boiler in parallel

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