Dampfkraftanlage mit Durchfluss-Röhrendampferzeuger. Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampf kraftanlage mit Durchfluss-Röhrendampfer- zeuger, welchem das Arbeitsmittel am einen Ende eines Rohrsystems als Flüssigkeit zu geführt und am andern Ende als überhitzter Gebrauchsdampf entnommen wird und besteht darin, dass nicht nur in der Verdampfungs- zone ein Abscheider an das Rohrsystem an geschlossen ist, aus welchem eine Teilmenge der in ihn gelangenden Flüssigkeit mit dem Dampf in einen Nachverdampfer weiter ge langt und eine andere Teilmenge abgeführt wird, sondern auch hinter dem Nachver dampfer, an einer Stelle,
wo im normalen Betrieb der Dampf schon überhitzt ist, zum Schutz des Überhitzers vor Überschwemmung ein zweiter Abscheider angeschlossen ist, und dass in der Abführungsleitung dieses zweiten Abscheiders ein Organ angeordnet ist, das durch einen Impulsgeber selbsttätig geöffnet wird, sobald im Abscheider ein Flüssigkeits spiegel auf einer bestimmten Höhe sich ein stellt. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungs gemässen Dampferzeugers ist in der beilie genden Zeichnung schematisch dargestellt.
Die Speisepumpe 1 fördert durch die Speiseleitung 2 das Arbeitsmittel als Flüssig keit in den Vorwärmer 3 des Durchfluss- Röhrendampferzeugers. Das vorgewärmte und unter Umständen schon in geringer Menge verdampfte Arbeitsmittel gelangt durch die Leitung 4 in den Verdampfer 5, in welchem eine weitere Verdampfung stattfindet. Der Dampf und das noch nicht verdampfte Wasser gelangen dann in den Abscheider 6. Die Leitung 7 führt aus dem Abscheider in eine nicht gezeichnete Stufe niederen Druckes der Anlage.
An den Abscheider 6 schliesst ein Nachverdampfer 8 an, aus welchem das Arbeitsmittel durch einen Thermostaten 9 in einen zweiten Abscheider 10 weiter strbmt. Aus dem Abscheider 10 führt eine Leitung 11 in den Speisebehälter 12. Im Überhitzer 13 wird schliesslich das Arbeitsmittel auf die Gebrauchstemperatur gebracht; es strömt dann durch den Thermostaten 14 und die Leitung 15 in die Kraftmaschinenanlage 16.
Der entspannte Dampf wird durch die Lei tung 17 in den Wärrneaustauscher bezw. Dampfumformec# 18 geführt, aus welchem das Kondensat über die Leitung 1.9 durch die Pumpe 20 in den Speisebehälter 12 ge fördert wird. Die im Wärmeaustauscher bezw. Dampfumformer 18 vom Arbeitsmittel des Hochdruckkreislaufes anfallende Wärme wird an das aus einer nicht gezeiehneten Stufe niedrigeren Druckes der Dampfanlage an fallende, durch das Rohrsystem 21 strömende Arbeitsmittel übertragen.
Je nach dem Wär mebedarf kann der Druck im Wärmeaus- tauscher bezw. Dampfumformer über oder unter dem Atmosphärendruck eingestellt werden. Zu Regelungszwecken wird dem Dampferzeuger durch die Leitung 22 an der Stelle 23 noch zusätzlich flüssiges Arbeits mittel zugeführt werden.
Die Rohrlängen des Vorwärmers 3, des Verdampfers 5, des Nachverdampfers 8 und des Überhitzers 13 sind hinsichtlich der Be- heizung durch die Feuerung 24 und der Zufuhr von Speiseflüssigkeit durch die Lei tung 2 und der Einspritzflüssigkeit durch die Leitung 22 so bemessen, dass dem ersten Abscheider 6 ständig Arbeitsmittel zugeführt wird, welches noch Flüssigkeit enthält, wäh rend dem zweiten Abscheider 10 bei norma lem Betrieb leicht überhitzter Dampf zuge führt wird.
Der Abfluss aus dem ersten Abscheider 6 durch die Leitung 7 ist mit Hilfe der Drosselstelle 25 so eingestellt, dass nur eine Teilmenge der in den Abscheider gelangen den Flüssigkeit fortströmen kann.
Zweck mässig besitzt die Drosselstelle 25 einen un veränderlichen Durchflrrssquer-sehrritt, der so zu wählen ist, dass eine genügende Wasser teilmenge mit dem Dampf in den Naelrver- dampfer weiterströmt. Das Organ 26 in der Abschlämmleitung 11 des zweiten Abseheiders 10 wird durch den Servomotor 27 nach Mass gabe des durch die Spiegelhöhe H beeinfluss- ten Impulsgebers 28 geregelt.
Das Organ 26 ist geschlossen, wenn aus dem ISTachv er- dampfer $ trockener Dampf austritt, das heisst keine Flüssigkeit in den Abscheider 10 ge langt. Tritt jedoch mit Wasser vermischter Dampf aus dem Nachverdampfer in den Ab- scheider 10, so stellt sich darin ein Flüssig keitsspiegel ein. Nach Massgabe dessen Höhe H wird das Organ 26 geöffnet. Die Beein flussung des Organes 26 erfolgt so, dass alle Flüssigkeit abgeführt und nur troekener Dampf in den anschliessenden Überhit.zer 13 weiter gelangt.
Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Abscheider 10 gesunken bezw. vollständig verschwunden ist, wird das Organ 26 wieder geschlossen. Der Abscheider 10 dient damit als Sicherheitsvorrichtung zur Verhütung von Überschwemmungen des Überhitzers.
Der vom Dampf zuerst durchströmte Thermostat 9 beeinflusst mit Hilfe des Im- pulsgabeorganes 29 über die Leitung 30 den Servomotor 31 des Speiseregelorganes 32. Weiter kann vom Impulsgabeorgan 29 über die Leitung 33 die Regeleinrichtung 34 der Feuerung 24 beeinflusst werden. Der Ther mostat 14 beeinflusst mit Hilfe des Impuls- gabeorganes 35 über die Leitung 36 den Servomotor 37 eines Durchflussorganes 38 in der Leitung 22.
Mit Hilfe der beiden Thermostate 9 und 14 wird die Zufuhr von Speisewasser durch die Speiseleitung 2 und von Einspritzwasser durch die Leitung 22 in der Weise geregelt, dass die Temperatur des zu den Verbrauchs stellen strömenden Dampfes einen bestimmten Sollwert einhält. Sollte nämlich die Tempe ratur beispielsweise über den Sollwert an steigen, so wird mit Hilfe der Thermostate eine grössere Menge Speisewasser und Ein- spritzwasser eingestellt, so dass die Tempe ratur wieder auf den Sollwert sinkt. Umge kehrt wird bei sinkender Temperatur die Menge der Speiseflüssigkeit und der Ein- spritzflüssigkeit verkleinert und dadurch die Temperatur wieder auf den Sollwert gehoben.
Mittels des Druckimpulsgebers 39 wird der Servomotor 40 des Durchflussorganes 41 in der Weise beeinflusst, dass bei steigendem Druck in der Leitung 15 ein grösserer, bei sinkendem Druck ein kleinerer Durchfluss- querschnitt des Organes eingestellt wird. Sollte ein Steigen des Druckes auch bei vollständig geöffnetem Organ 41 nicht vermieden werden können, so beeinflusst der Druckimpulsgeber 39 auch den Servomotor 42 des Durchfluss- " organes 43, so dass bei weiterem Steigen durch die Leitung 44 Dampf aus der Leitung 15 unmittelbar in den Dampfumformer 21 strömen kann.
Das Durchflussorgan 41 in der Leitung 15 kann ausserdem durch einen Grenzimpuls des Impulsgabeorgans 35 be- zu tiefer Temperatur geschlossen werden. Umgekehrt wird bei zu hoher Temperatur das Durchflussorgan 43 durch einen Grenz- impuls des Impulsgebers 35 vollständig ge öffnet. Ea wird damit erreicht, dass die Kraft maschinenanlage 16 weder Dampf von zu hoher Temperatur noch Dampf von zu nied riger Temperatur bezw. mit Wasser gemisch ten Dampf zugeführt erhält.
An den ersten Abscheider 6 kann auch eine weitere Abschlämmleitung angeschlossen werden, in welcher ein Organ angeordnet ist, das nach Massgabe der Temperatur zu Beginn der Überhitzungszone in der Nähe des zweiten Abscheiders beeinflusst wird.
Steam power plant with through-flow tubular steam generator. The invention relates to a steam power plant with a flow-through tubular steam generator, to which the working medium is fed to one end of a pipe system as a liquid and is removed from the other end as superheated service steam and consists in the fact that a separator is not only located in the evaporation zone to the pipe system is closed, from which a portion of the liquid reaching it with the steam in a re-evaporator further ge and another portion is discharged, but also behind the re-evaporator, at a point,
where in normal operation the steam is already overheated, a second separator is connected to protect the superheater from flooding, and that an organ is arranged in the discharge line of this second separator which is automatically opened by a pulse generator as soon as a liquid level appears in the separator a certain height arises. An embodiment of the steam generator according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing.
The feed pump 1 promotes the working fluid as a liquid speed in the preheater 3 of the flow tube steam generator through the feed line 2. The preheated working medium, which may have already evaporated in small quantities, passes through line 4 into evaporator 5, in which further evaporation takes place. The steam and the water that has not yet evaporated then pass into the separator 6. The line 7 leads from the separator into a low-pressure stage, not shown, of the system.
A re-evaporator 8 connects to the separator 6, from which the working medium flows through a thermostat 9 into a second separator 10. A line 11 leads from the separator 10 into the feed container 12. In the superheater 13, the working medium is finally brought to the use temperature; it then flows through the thermostat 14 and the line 15 into the prime mover 16.
The relaxed steam is BEZW through the Lei device 17 in the heat exchanger. Dampfumformec # 18 out of which the condensate is conveyed via line 1.9 by the pump 20 into the feed tank 12. The respectively in the heat exchanger. Steam converter 18 from the working medium of the high-pressure circuit heat is transferred to the working medium flowing through the pipe system 21 to the lower pressure of the steam system from a not shown stage.
Depending on the heat demand, the pressure in the heat exchanger or Steam converters can be set above or below atmospheric pressure. For control purposes, the steam generator through the line 22 at the point 23 is additionally supplied liquid working medium.
The pipe lengths of the preheater 3, the evaporator 5, the post-evaporator 8 and the superheater 13 are dimensioned with regard to the heating by the furnace 24 and the supply of feed liquid through the line 2 and the injection liquid through the line 22 so that the first Separator 6 is constantly supplied with working medium which still contains liquid, while the second separator 10 slightly superheated steam is supplied during normal operation.
The outflow from the first separator 6 through the line 7 is adjusted with the aid of the throttle point 25 so that only a subset of the liquid that reaches the separator can flow away.
The throttle point 25 expediently has an invariable transverse flow rate which is to be selected so that a sufficient partial amount of water flows on with the steam into the water evaporator. The organ 26 in the blow-down line 11 of the second separator 10 is regulated by the servomotor 27 according to the measurement of the pulse generator 28 influenced by the mirror height H.
The organ 26 is closed when dry steam emerges from the ISTachvaporfer, that is, no liquid reaches the separator 10. If, however, steam mixed with water emerges from the re-evaporator into the separator 10, a liquid level is established therein. Organ 26 is opened according to its height H. The influencing of the organ 26 takes place in such a way that all liquid is discharged and only dry steam passes into the subsequent superheater 13.
When the liquid level in the separator 10 has fallen or. has completely disappeared, the organ 26 is closed again. The separator 10 thus serves as a safety device to prevent flooding of the superheater.
The thermostat 9 through which the steam first flows influences the servomotor 31 of the feed control element 32 with the aid of the pulse generator 29 via the line 30. The control device 34 of the furnace 24 can also be influenced by the pulse generator 29 via the line 33. The thermostat 14 influences the servomotor 37 of a flow element 38 in the line 22 via the line 36 with the aid of the impulse generator 35.
With the help of the two thermostats 9 and 14, the supply of feed water through the feed line 2 and injection water through the line 22 is regulated in such a way that the temperature of the steam flowing to the point of consumption maintains a certain setpoint. If, for example, the temperature rises above the target value, the thermostats are used to set a larger amount of feed water and injection water so that the temperature falls back to the target value. Conversely, when the temperature falls, the amount of feed liquid and injection liquid is reduced and the temperature is raised again to the setpoint.
By means of the pressure pulse generator 39, the servomotor 40 of the flow element 41 is influenced in such a way that when the pressure rises in the line 15, a larger flow cross-section of the element is set, and when the pressure falls, a smaller flow cross-section is set. If a rise in pressure cannot be avoided even when the element 41 is fully open, the pressure pulse generator 39 also influences the servomotor 42 of the flow-through element 43, so that if the pressure continues to rise through the line 44, steam from the line 15 directly into the steam converter 21 can flow.
The flow device 41 in the line 15 can also be closed by a limit pulse of the pulse generator 35 when the temperature is too low. Conversely, if the temperature is too high, the throughflow element 43 is completely opened by a limit pulse from the pulse generator 35. Ea is achieved with the fact that the power machine system 16 bezw neither steam of too high a temperature nor steam of too nied riger temperature. is supplied with steam mixed with water.
A further blowdown line can also be connected to the first separator 6, in which an organ is arranged which is influenced according to the temperature at the beginning of the overheating zone in the vicinity of the second separator.