CH324837A - Method for operating a steam power plant - Google Patents

Method for operating a steam power plant

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CH324837A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00Controlling superheat temperature
    • F22G5/16Controlling superheat temperature by indirectly cooling or heating the superheated steam in auxiliary enclosed heat-exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/006Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with heating tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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Description

  

  Verfahren zum Betrieb einer Dampfkraftanlage    Die     Erfindung    bezieht sich auf ein Ver  fahren     zum    Betrieb einer Dampfkraftanlage  mit Dampferzeuger und     mindestens    einem in       das        Rohrsystem    der Dampfkraftanlage einge  schalteten     Wärmeübertrager,    der zu beiden  Seiten einer     Wärmeübertragungsfl'äehe    von  je einem Wärmeträger bestrichen wird, und  auf eine Dampfkraftanlage zur     Ausführung     dieses Verfahrens.

   Unter     Wärmeübertrager     werden hierbei insbesondere dampfbeheizte       Zwischenüberhitzer,        Speisewasservorwärmer,          Abschlämmkühler,    Vorrichtungen, in denen       einem        Arbeitsmittel    sowohl Wärme zugeführt  als auch     Wärme    entzogen werden kann,     und          ähnliche        Anordnungen        verstanden.     



       Wärmeübertrager    wurden bisher ausser  halb des Kessels aufgestellt. Sie nahmen viel  Platz ein     und    russten sehr gut isoliert werden,  um die     Wärmestrahlüng    nach aussen herabzu  setzen. Trotzdem waren die     Wärmeverluste     erheblich.

   Weitere Wärmeverluste     und    eine  Absenkung des für die Wärmeübertragung  massgebenden Temperaturniveaus traten auf,  wenn ein Wärmeträger     von,der    Stelle, an der  er eine Wärmemenge übernahm, bis zu der  Stelle, an der er     die        Wärmemenge    wieder  abgab, über eine längere Leitung transpor  tiert wurde,     beispielsweise    der Heizdampf bei  einem dampfbeheizten     Zwisehenüberhitzer.     



  Alle diese     Nachteile    werden -gemäss dem  erfindungsgemässen Verfahren verhindert,  wenn     nämlich    die Temperatur     des    ersten  Wärmeträgers im Wärmeübertrager gleich-    zeitig sowohl durch die     Feuerung    des  Dampferzeugers     als    auch     durch    den zwei  ten Wärmeträger     beeinflusst    wird. Dies  ist dann der Fall,     wenn    der von den  beiden Wärmeträgern     durchströmte        Wärme-          übertrager    im     Innern    des Dampferzeu  gers .angeordnet ist.

   Daraus ergibt     siclh    auch,  dass unter     Beheizung        durch    die Feuerung ganz       aIlgemein    eine     Beheizung        sowohl    durch direkte  Strahlung     als    auch durch die     Feuerungsgase     verstanden wird.

   Welche     Vorteile    das     erfin-          dungsgemässe        Verfahren    mit     sich    bringt, er  gibt     sich        deutlich    in Verbindung     mit    den viel  fachen     Anwendungsmöglichkeiten    desselben.  



  An Hand der     Zeichnung,    in' der als Bei  spiel für die     Durchführung    des Verfahrens  eine     erfindungsgemässe        Dampfkraftanlage        so-          wie    Einzelheiten derselben     dargestelft        sind,          wird    anschliessend das Verfahren nach der. Er  findung     ebenfalls    beispielsweise erläutert.

   Es  zeigen:       Fig.    1 eine     Dampfkraftanlage,    bei der ein       Speisewasservorwärmer    und ein     Zwischenüber-          hitzer    als     spezielle        Wärmeübertrager    ausge  bildet     sind,          Fig.    2 einen     Ausschnitt    aus einer     Damp.f.-          kraftanlage,

      bei der ein Wärmeübertrager als       Temperaturregelglied        zwischen        Zwischenüber-          hitzerheizfläehen    geschaltet ist,       Fig.    3 eine     Abwandlung,des    Ausführungs  beispiels nach     Fig.,2,',          F'ig.    4 ein Element des     W'ämmeübertragers     vor dem Einbau in den     -Dampferzeuger    und           Fig.    5- die     Konstruktion    der Verbindungs  stelle des äussern Rohres des Wärmeübertra  gers mit;

   einem     Rohr    der anschliessenden     Heiz-          fläche.    '  Gemäss     Fig.    1 wird der Kessel 1. durch die  Feuerung 2     beheizt.    Die     Brennkammer    3     ist     sowohl der direkten     .Strahlung    als auch  den     FeuerLLngsgasen        ausgesetzt,    während der       Rauchgaszug        .I        allein    durch die     Feuerungsgase     beeinflusst wird.

   Das     Arbeitsmittel    wird dem  Dampferzeuger durch den Eintrittskollektor 5       zugeführt.    Es strömt durch die Sekundärseite  des     arbeitsmittelbeheizten        Speisewasservorwär-          mers    6, durch den     rauchgasbeheizten        Speise-          wasservorwärmer    7 - den      Ecoriomiser       und tritt dann in die Heizfläche 8 ein, in wel  cher die Umwandlung des Arbeitsmittels von  Wasser in Dampf stattfindet.

   Der Dampf wird  dann durch die Leitung 9 einer ersten über  hitzerheizfläche 10     zugeführt,    durchströmt  den im     Strahlungsbereich    der Feuerung an  geordneten     Wärmeübertrager    11, der infolge  seiner besonderen     Ausbildung        gleichzeitig    als  zweite     Lberhitzerheizfläche    und     in.        seinem    In  nern als     Zwischenüberhitzerheizfläche    dient,

         und        strömt        sehfläesslich    durch die dritte     Über-          hitzerheizfläche    12 über die Leitung 13 in  den Hochdruckteil 14 der     'Turbinenanlage.     Der dort teilweise     entspannte,Dampf    gelangt  über die     Leitung    15 in eine     rauchgasbeheizte          Zwischenüberhitzerheizfläche    1:6     und    anschlie  ssend in das innere     Rohrsystem    des     Wärme-          übertragers    11.

   Der erneut     erhitzte    Dampf  strömt     durch    die Leitung 17 in den     Nieder-          druckteil    18 der Turbinenanlage, welcher mit  dem     Hochdruckteil        1.'4    auf einer Welle sitzt  und den elektrischen Generator 19 antreibt,  und     wird    nach seiner Entspannung über die  Leitung 20     abgeführt.     



  Der Wärmeübertrager 11 besteht aus einer  Anzahl parallel geschalteter Rohre. Es lässt  sich einrichten,     d'ass    die Rohrzahl der     ZTber-          hitzerheizflächen    10, und 12, die der     Zwischen-          überhitzerheizfläche    1,6 und die des Wärme  übertragers 11     übereinstimmen.    Auf diese  Weise wird die Zahl der Kollektoren Lund  werden somit;

   auch die Druckverluste wesent  lich herabgesetzt, da jedes äussere Rohr des    Wärmeübertragers 11 mit einem Rohr der       Überhitzerheizflächen    10 und 12     -und    jedes       innere    Rohr.<B>21</B> mit einem Rohr der     Zwischen-          überhitzerheizfläche    16 direkt für sich verbun  den ist. So kann man sich auf einen     Kollektor     23 am     Eintritt    der     Überhitzerheizfläche    10.

    einen     Ko@llektor'24    am Austritt der     Überhitzer-          heizfläche    12, einen     Kollektor    2'5 am Eintritt  der     Zwischenüberhitzerheizfläche    16 und einen  Kollektor     2'6    am Austritt     aus    den     innern    Roh  ren 21 des Wärmeübertragers 1'1     beschränken.     



  Falls, wie in     Fig.    1 dargestellt     ist,    der im  Strahlungsschatten liegende Teil des Kessels  nicht. ausreicht,     Lun        die    gesamte     Zwischen-          überhitzerheizfläche    dort     unterzubringen,    so  ist man     gezwungen,    einen Teil der     Zwischen-          überhitzerheizfläche    in der     Brennkammer      vorzugsweise als     Wandauskleidung    - anzu  ordnen.

   Da     Zwischenüberhitzer    in der Regel  nicht bei allen Betriebsvorgängen dauernd  vom     Arbeitsmittel        durchströmt    werden -     bei-          spielsweise    beim Anfahren - müssen die       direkt.    der Strahlung ausgesetzten Teile dieser  Heizfläche besonders     geschützt    werden.

   Dies  ist zwar mit Hilfe kunstvoller Schaltungen,  auf einfache Art. dagegen nur mit Hilfe des  erfindungsgemässen Verfahrens möglich, bei  welchem der     teilweise        entspannteDampf    durch  die Innenrohre 21 des im     Strahlangsbereich     der Feuerung angeordneten Wärmeübertra  gers 11 und der noch nicht entspannte Dampf  durch die     äussern.    Rohre 22 - oder genauer       gesagt,    durch den Ringraum     zwischen    den  äussern Rohren     22@        und    den     innern        Rohren    21  - geleitet wird.  



  Auch der im     Rauchgaszug    des Dampf  erzeugers nach     F'ig.    1 angeordnete     Speisewas-          servorwärmer    6     ist    als Wärmeübertrager mit  einer Anzahl parallel geschalteter Elemente  ausgebildet. Durch das äussere Rohr 27 wird  das     Speisewasser    geleitet, während das innere  Rohr 2 8 vom Heizmittel     durchströmt    ist., wel  ches an dem Kollektor     2.9    zugeführt und an  dem Kollektor 30 abgeführt wird.

   Als     Heiz-          mittel    verwendet man vorzugsweise Arbeits  mittel, welches an einer Stelle höherer Tem  peratur aus der     Dampfkraftanlage    entnommen  wird, beispielsweise     Anzapfdampf    aus der      Turbinenanlage oder von einer andern Stelle  des Dampferzeugers entnommenes Arbeitsmit  tel. Das     Speisewasser    wird also von innen her  beheizt.. Gleichzeitig kann auch eine Wärme  übertragung von den Rauchgasen auf das  Speisewasser erfolgen. Auf diese Weise können  die Rauchgase bis auf die Temperatur des  Speisewassers abgekühlt werden, ohne dass ein       Wärmeverlust    zu befürchten ist.

   Zumindest  verhindern aber die heissen Rauchgase eine  Wärmeabstrahlung des     Speisewassers    nach  aussen.  



  In     Fig.    2 ist ein Teil eines andern Ausfüh  rungsbeispiels der erfindungsgemässen Dampf  kraftanlage dargestellt. Die im folgenden auf  geführten, aber in     'F'ig.    2 nicht gezeigten Teile  stimmen mit. denen der     Fig.1    überein: Der  Dampf wird durch die     Leitung    9 der ersten       Überhitzerheizfläche    31 zugeführt.

   Er     strömt     weiter über die     Leitung    3? durch die als zweite       Überhitzerheizfläche    dienenden Innenrohre 33  eines Wärmeübertragers 34, um danach     dureh     die Leitung 35 und nach     erneuter    Überhitzung  in der dritten     Überhitzerheizfläche_    36 durch  die     Leitung    13     in    den Hochdruckteil     der'Tur-          binenanl:age        geführt    zu werden.

   Der teilweise  entspannte Dampf gelangt durch die Leitung  15 in eine erste     rauchgasbeheizte    Zwischen  überhitzerheizfläche 3<B>7</B>, weiter in die äussern  Rohre 38 -des Wärmeübertragers     34    und  schliesslich in eine zweite     rauchgasbeheizte          Zwischenüberhitzerheizfläche    39, von der     aus     der Dampf über die Leitung     1'7    dem     Nieder-          druckteil    der Turbinenanlage zugeführt wird.  



  Der Wärmeübertrager 34 kann hier als  dampf- und     rauchgasbeheizter        Zwischenüber-          hitzerteil    wirken. Bei dieser Anordnung ist  der     Wärmeübertrager        34    vollständig ausser  halb des Strahlungsbereiches der Feuerung an  geordnet. Ferner wird hier der Hochdruck  dampf in den innern Rohren 3'3 geführt,     wel-          ehe    sich leichter als die äussern Rohre 38 den  hohen     Beanspruchungen    anpassen lassen. Bei  dieser     Anordnung    erfolgt eine sehr rasche Er  hitzung des entspannten Dampfes.

   Von be  sonderem     Vorteil    ist jedoch die dargestellte  Anlage, wenn die Rauchgase den teilweise ent  spannten Dampf in den äussern Rohren 38    von aussen beheizen, der hochgespannte Dampf  in dem     innern    Rohr 33 aber dem teilweise ent  spannten Dampf bei Untertemperatur Wärme  zuführt und     bei    Übertemperatur     Wärme    ent  zieht.

   Der     Wärmeübertrager    34     dient    also       einerseits    als normale     Zwischenüberhitzimgs-          heizfläche    und     zum    andern als     'Temperatur-          regelglsed    für den     zwischenüberhitzten    Dampf.

    Die bekannte     Wassereinspritzung    zur Tem  peraturregelung für den Dampf am Ende der       Überhitzungsheizflächen    ist hierbei     in    zwei  Einspritzstellen     40    und 41     iuiterteilt.    Durch  die Einspritzstelle 40 wird jeweils so viel oder  so wenig Wasser in die Leitung     32,        einge-          spritzt,    dass der Dampf in dem     Innenrohr    33       eine    tiefere oder höhere Temperatur als der       teilweise    entspannte Dampf     in    dem Aussenrohr  38 besitzt .

   und     ihm        deshalb    Wärme entzieht  oder zuführt. Die restliche     Einspritzung    an  der Stelle 41     in    die     Leitung    35 besorgt dann  den Temperaturausgleich am Ende der Über  hitzerheizfläche 36. !Schliesslich ist noch     eine     Verbindungsleitung 42 zwischen den Leitun  gen 32 und 35 vorgesehen, die durch Betäti  gen     eines        Drosselorgans        oder    Ventils 43 ge  öffnet werden kann.

   Sie dient hauptsächlich  dazu, die Temperatur des Dampfes     in    der Lei  tung 35 bei zu starker Abkühlung mittels  heissen Dampfes aus der Leitung 32, welcher  nicht durch     Wassereinspritzung    gekühlt     ist,     wieder zu erhöhen.  



  Die Wassereinspritzung, die sich ja auf  alle parallel     geschalteten    Rohre des Wärme  übertragers 34     bzw.    der übrigen Heizflächen  gleichmässig auswirken soll, macht eine Erhö  hung der     Kollektorenzahl        notwendig.    Dies be  trifft die gegenüber     Fig.    1 zusätzlichen     Kollek,          toren    44, 4'5, 46 und     4"7    zu Beginn bzw. am  Ende der Leitungen<B>32</B> und 35.

   Es ist aber  zu beachten, dass für die Verbindung der     Zwi-          schenüberhitzerheizflächen    37     und-3--9    mit dem  äussern Rohr 38 des Wärmeübertragers 34  keine Kollektoren benötigt werden.  



       Fig.    3 zeigt eine     Abwandlhnng    des Wärme  übertragers 34 gemäss     Fig.2    Wenn die     Be-          heiziuig    des Arbeitsmittels in den einzelnen  parallel geschalteten Zweigen des Wärmeüber-           tragers    34 oder der     Zwischenüberhitzerheiz-          flächen    37 und 39     unterschiedlich    ist,     können     die     Kollektoren    48 und     48a,    49 und     4'9a    zum  Ausgleich zweckmässig sein.  



       Fig.    4 stellt eines der     parallel    zu schalten  den Elemente 51 eines Wärmeübertragers dar.  In das äussere     Rohr,52        wird    das innere Rohr 53  eingeschoben, und beide     Rohre    werden gemein  sam gebogen. Diese Art der Herstellung eignet  sich     insbesondere    dann, wenn sich nur ein  inneres Rohr in dem äussern befindet. Bei  grösseren Heizflächen ist     es    von Vorteil, meh  rere     Haarnadelbögen    54 hintereinander zu  schalten.

      In     Fig.    5 ist     schliesslich    eine     kollektorlose          Verbindung    eines äussern Rohres 52 des  Wärmeübertragers mit einem Rohr 55 einer  anschliessenden Heizfläche gezeigt. Auf die       Stirnfläche        5'6    des äussern Rohres     52    wird ein  Winkelstück 57     geschoben,    das mittels der  Schweissnaht 58 mit dem Rohr<B>515,</B> mittels der  Schweissnaht     5@9-    mit dem äussern Rohr 52     Lind          mittels    der Schweissnaht 60 mit dem innern  Rohr     5^3    verbunden wird.  



  Da der den ersten     Wärmeträger    darstel  lende entspannte Dampf gleichzeitig sowohl  durch die Feuerung     als    auch durch den den  zweiten Wärmeträger darstellenden Frisch  dampf     beheizt    wird, wird durch die doppelte       Beheizung    der entspannte Dampf sehr sehnen  und auf einem wesentlich kürzeren Wege   und deshalb mit weniger Druckabfall - er  hitzt werden. Die     Heizflächen-    und Platz  ersparnis gegenüber bekannten dampfbeheiz  ten     Zwischenüberhitzern    ist beträchtlich. Eine  Wärmeabstrahlung nach aussen ist ausge  schlossen, da ja jeder Wärmeübergang im In  nern des Dampferzeugers     stattfindet.     



  Während aus Gründen des Wärmeübergan  ges, des Druckes und anderer     Überlegungen     der Einbau mehrerer innerer Rohre in ein  äusseres Rohr     günstig    erscheint, wird man  sich in den meisten Fällen aus     konstruktiven     Gründen auf ein     inneres    Rohr     beschränken,     insbesondere wenn jedes äussere Rohr zusam  men mit dem innern Rohr in     Haarnadelform          entsprechend        Fig.    4 gebogen ist.

   Der Wärme-         übertrager    kann auch     1Täanderform    haben,  wenn nämlich mehrere     Haarnadelbögen    hinter  einander geschaltet sind.  



  Der Anwendungsbereich des erfindungsge  mässen Verfahrens ist sehr allgemein. Er be  schränkt sich nicht auf     die    in den Figuren  gezeigten     Ausführungsmöglichkeiten.    So kann  ein Dampferzeuger, wie er zum Beispiel in       Fig.    1 dargestellt ist, auch mit nur einem oder  auch mit mehr als zwei Wärmeübertragern       ausgerüstet    sein. Es ist, ferner unerheblich, ob  es sich um     Zwangdurchlaufkessel    oder anders  betriebene Dampferzeuger handelt. Es spielt.  auch keine     Ro1Te,    ob die     Dampfkraftanlage    mit  überkritischem oder geringerem Druck betrie  ben wird.

   Der Wärmeübertrager kann in Form  von Bündeln oder als     Wandauskleidung    in  dem Kessel angeordnet sein.. Bei grösseren Kes  seln wird er auch als     .Schottenwand    eingesetzt  werden, wobei dann die Form der Kollektoren  etwas abgewandelt werden müsste.     Schliesslich     ist auch der Querschnitt der Innen- und  Aussenrohre des Wärmeübertragers den Be  triebsbedingungen leicht anzupassen. In     beson-          dern    Fällen können auch andere 'Stoffe als  das Arbeitsmittel der Dampfkraftanlage als  Wärmeträger benutzt werden.



  Method for operating a steam power plant The invention relates to a method for operating a steam power plant with a steam generator and at least one heat exchanger switched into the pipe system of the steam power plant, which is coated on both sides of a heat transfer surface by a heat transfer medium, and a steam power plant to carry out this procedure.

   In this context, heat exchangers are understood to mean, in particular, steam-heated reheaters, feed water preheaters, blowdown coolers, devices in which both heat can be supplied and heat can be withdrawn from a working medium, and similar arrangements.



       So far, heat exchangers have been set up outside the boiler. They took up a lot of space and soot was very well insulated in order to reduce the heat radiation to the outside. Nevertheless, the heat losses were considerable.

   Further heat losses and a lowering of the temperature level, which is decisive for heat transfer, occurred when a heat transfer medium was transported over a longer line from the point at which it took over a quantity of heat to the point at which it gave off the quantity of heat again, for example the heating steam in a steam-heated secondary superheater.



  All these disadvantages are prevented according to the method according to the invention, namely when the temperature of the first heat carrier in the heat exchanger is influenced at the same time by both the firing of the steam generator and the second heat carrier. This is the case when the heat exchanger through which the two heat carriers flow is arranged in the interior of the steam generator.

   This also shows that heating by the furnace is understood quite generally to mean heating by direct radiation as well as by the furnace gases.

   The advantages of the method according to the invention are clearly evident in connection with the many possible uses of the same.



  On the basis of the drawing, in which a steam power plant according to the invention and details of the same are shown as an example for carrying out the method, the method according to the. He also explained the invention, for example.

   They show: FIG. 1 a steam power plant in which a feed water preheater and an intermediate superheater are designed as special heat exchangers, FIG. 2 shows a section of a steam power plant,

      in which a heat exchanger is connected as a temperature control element between intermediate superheater heating surfaces, FIG. 3 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 2, ', F'ig. 4 shows an element of the heat exchanger prior to installation in the steam generator and FIG. 5- shows the construction of the connection point of the outer tube of the heat exchanger with;

   a pipe of the adjoining heating surface. According to FIG. 1, the boiler 1 is heated by the furnace 2. The combustion chamber 3 is exposed to both the direct radiation and the combustion gases, while the flue gas draft is influenced solely by the combustion gases.

   The working fluid is fed to the steam generator through the inlet collector 5. It flows through the secondary side of the feed water preheater 6 heated by the working medium, through the flue gas heated feed water preheater 7 - the Ecoriomiser and then enters the heating surface 8, in which the working medium is converted from water into steam.

   The steam is then fed through line 9 to a first heating surface 10, flows through the heat exchanger 11, which is arranged in the radiant area of the furnace and which, due to its special design, also serves as a second superheater heating surface and, in its interior, as a reheater heating surface.

         and visually flows through the third superheater heating surface 12 via the line 13 into the high-pressure part 14 of the turbine system. The steam, which is partially expanded there, passes via line 15 into a flue gas-heated reheater heating surface 1: 6 and then into the inner pipe system of the heat exchanger 11.

   The re-heated steam flows through the line 17 into the low-pressure part 18 of the turbine system, which sits with the high-pressure part 1.'4 on a shaft and drives the electrical generator 19, and is discharged via the line 20 after it has been released.



  The heat exchanger 11 consists of a number of tubes connected in parallel. It can be arranged that the number of tubes of the superheater heating surfaces 10 and 12, that of the intermediate superheater heating surface 1.6 and that of the heat exchanger 11 match. In this way the number of collectors Lund will be thus;

   the pressure losses are also significantly reduced, since each outer pipe of the heat exchanger 11 is connected directly to a pipe of the superheater heating surfaces 10 and 12 and each inner pipe 21 to a pipe of the reheater heating surface 16 . So one can rely on a collector 23 at the inlet of the superheater heating surface 10.

    a collector 24 at the outlet of the superheater heating surface 12, a collector 2'5 at the inlet of the reheater heating surface 16 and a collector 2'6 at the outlet from the inner pipes 21 of the heat exchanger 1'1.



  If, as shown in Fig. 1, the part of the boiler lying in the radiation shadow is not. is sufficient to accommodate Lun the entire reheater heating surface there, one is forced to arrange part of the reheater heating surface in the combustion chamber, preferably as a wall lining.

   Since the working medium does not always flow through reheaters during all operating processes - for example when starting up - they have to be direct. parts of this heating surface exposed to radiation are particularly protected.

   This is possible with the help of artful circuits, but in a simple way only with the help of the method according to the invention, in which the partially expanded steam through the inner tubes 21 of the heat exchanger 11 arranged in the jet area of the furnace and the not yet expanded steam through the outer. Pipes 22 - or more precisely, through the annular space between the outer pipes 22 @ and the inner pipes 21 - is passed.



  Also the one in the flue gas pass of the steam generator according to Fig. 1 arranged feedwater preheater 6 is designed as a heat exchanger with a number of elements connected in parallel. The feed water is passed through the outer pipe 27, while the inner pipe 28 is flowed through by the heating medium. Wel Ches is supplied to the collector 2.9 and discharged to the collector 30.

   The heating medium used is preferably a working medium which is taken from the steam power plant at a higher temperature point, for example bleed steam from the turbine plant or working medium taken from another point in the steam generator. The feed water is therefore heated from the inside. At the same time, heat can also be transferred from the flue gases to the feed water. In this way, the flue gases can be cooled down to the temperature of the feed water without fear of loss of heat.

   At least the hot flue gases prevent heat from the feed water being radiated to the outside.



  In Fig. 2 part of another Ausfüh approximately example of the inventive steam power plant is shown. Those listed below, but in 'F'ig. 2 parts not shown agree. correspond to those of FIG. 1: the steam is fed through line 9 to the first superheater heating surface 31.

   Does it continue to flow through line 3? through the inner pipes 33 of a heat exchanger 34, serving as the second superheater heating surface, in order to then be guided through the line 35 and, after renewed overheating in the third superheater heating surface 36, through the line 13 into the high pressure part of the turbine system.

   The partially expanded steam passes through line 15 into a first flue gas heated intermediate superheater heating surface 3 7, further into the outer tubes 38 of the heat exchanger 34 and finally into a second flue gas heated intermediate superheater heating surface 39, from which the steam passes the line 1'7 is fed to the low-pressure part of the turbine system.



  The heat exchanger 34 can act here as a steam and flue gas heated reheater part. In this arrangement, the heat exchanger 34 is arranged completely outside the radiation area of the furnace. Furthermore, the high-pressure steam is guided here in the inner tubes 3'3, which can be adapted to the high loads more easily than the outer tubes 38. In this arrangement, the relaxed steam is heated very quickly.

   However, the system shown is of particular advantage when the flue gases heat the partially relaxed steam in the outer pipes 38 from the outside, but the high-pressure steam in the inner pipe 33 supplies heat to the partially released steam at low temperature and heat at high temperature pulls.

   The heat exchanger 34 thus serves on the one hand as a normal reheating heating surface and on the other hand as a temperature regulator for the reheated steam.

    The well-known water injection for tem perature control for the steam at the end of the overheating heating surfaces is divided into two injection points 40 and 41. Through the injection point 40, so much or so little water is injected into the line 32 that the steam in the inner pipe 33 has a lower or higher temperature than the partially expanded steam in the outer pipe 38.

   and therefore withdraws or supplies heat from it. The remaining injection at point 41 into line 35 then provides temperature equalization at the end of the overheating surface 36. Finally, a connecting line 42 is provided between lines 32 and 35, which are opened by actuating a throttle element or valve 43 can.

   It is mainly used to increase the temperature of the steam in the line 35 when it is cooled too much by means of hot steam from the line 32, which is not cooled by water injection.



  The water injection, which is supposed to have a uniform effect on all parallel pipes of the heat exchanger 34 or the other heating surfaces, makes an increase in the number of collectors necessary. This applies to the collectors 44, 4'5, 46 and 4 "7, which are additional compared to FIG. 1, at the beginning and at the end of the lines 32 and 35, respectively.

   It should be noted, however, that no collectors are required to connect the intermediate superheater heating surfaces 37 and -3--9 to the outer pipe 38 of the heat exchanger 34.



       FIG. 3 shows a modification of the heat exchanger 34 according to FIG. 2. If the heating of the working medium in the individual parallel branches of the heat exchanger 34 or the reheater heating surfaces 37 and 39 is different, the collectors 48 and 48a, 49 and 4'9a can be useful to compensate.



       Fig. 4 shows one of the elements 51 of a heat exchanger to be connected in parallel. The inner tube 53 is pushed into the outer tube 52, and both tubes are bent together. This type of production is particularly suitable when there is only one inner tube in the outer one. With larger heating surfaces, it is advantageous to connect several hairpin bows 54 in a row.

      Finally, FIG. 5 shows a brushless connection of an outer pipe 52 of the heat exchanger with a pipe 55 of a subsequent heating surface. An angle piece 57 is pushed onto the end face 5'6 of the outer tube 52, which by means of the weld seam 58 with the tube 515, by means of the weld seam 5 @ 9- with the outer tube 52 and by means of the weld seam 60 is connected to the inner tube 5 ^ 3.



  Since the relaxed steam representing the first heat transfer medium is heated at the same time both by the furnace and by the fresh steam which is the second heat transfer medium, the double heating means that the relaxed steam is very long and takes a much shorter route and therefore with less pressure drop - er get heated. The heating surface and space savings compared to known dampfbeheiz th reheaters is considerable. A heat emission to the outside is excluded, since every heat transfer takes place inside the steam generator.



  While the installation of several inner tubes in an outer tube seems favorable for reasons of heat transfer, pressure and other considerations, in most cases you will limit yourself to one inner tube for structural reasons, especially if each outer tube together with the inner one Tube is bent in a hairpin shape according to FIG.

   The heat exchanger can also have a serpentine shape, namely if several hairpin bows are connected one behind the other.



  The scope of the process according to the invention is very general. It is not limited to the possible embodiments shown in the figures. For example, a steam generator, such as that shown in FIG. 1, can also be equipped with only one or with more than two heat exchangers. It is also irrelevant whether it is a once-through boiler or a steam generator operated in another way. It's playing. also no Ro1Te whether the steam power plant is operated with supercritical or lower pressure.

   The heat exchanger can be arranged in the form of bundles or as a wall lining in the boiler. For larger boilers, it is also used as a bulkhead wall, in which case the shape of the collectors would have to be modified somewhat. Finally, the cross-section of the inner and outer tubes of the heat exchanger can also be easily adapted to the operating conditions. In special cases, substances other than the working medium of the steam power plant can also be used as heat transfer media.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Betrieb einer Dampf kraftanlage mit Dampferzeuger und minde stens einem in das Rohrsystem der Dampf kraftanlage eingeschalteten Wärmeübertrager, der zu beiden Seiten einer Wärmeübertra- gungsfläche von je einem Wärmeträger be strichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des ersten Wärmeträgers im Wärmeübertrager gleichzeitig sowohl durch die Feuerung des Dampferzeugers als auch durch den zweiten Wärmeträger beeinflusst wird. PATENT CLAIMS I. A method for operating a steam power plant with a steam generator and at least one heat exchanger connected to the pipe system of the steam power plant, which is coated on both sides of a heat transfer surface by a heat transfer medium, characterized in that the temperature of the first heat transfer medium is Heat exchanger is influenced at the same time both by the furnace of the steam generator and by the second heat carrier. II. Dampfkraftanlage zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der von den beiden Wärmeträgern durchströmte Wärmeübertra ger im Innern des Dampferzeugers angeordnet ist. UNT'E#RANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der erste Wärme träger gleichzeitig sowohl durch die Feue rung als auch durch den zweiten Wärmeträ ger beheizt wird. 2. II. Steam power plant for carrying out the method according to claim I, characterized in that the heat transfer device through which the two heat carriers flow is arranged in the interior of the steam generator. UNT'E # CLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that the first heat carrier is heated at the same time both by the Feue and by the second heat carrier. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der erste Wärme träger gleichzeitig sowohl durch die Feuerung beheizt als auch bei Untertemperatur durch den zweiten Wärmeträger zusätzlich beheizt und bei Übertemperatur gekühlt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der erste Wärme träger durch den zweiten Wärmeträger be heizt wird, während gleichzeitig den Wärme übertrager umströmende Feuerimgsgase eine Wärmeabgabe nach aussen verhindern. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel der Dampfkraftanlage als erster und als zweiter Wärmeträger verwendet wird. 5. Method according to patent claim I, characterized in that the first heat carrier is simultaneously both heated by the furnace and additionally heated by the second heat carrier when the temperature is low and cooled when the temperature is too high. 3. The method according to claim I, characterized in that the first heat carrier is heated by the second heat carrier, while at the same time the heat exchanger surrounding Feuerimgsgase prevent heat transfer to the outside. 4. The method according to claim I, characterized in that the working fluid of the steam power plant is used as the first and second heat transfer medium. 5. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der -NVärme- übertrager aus einer ersten Gruppe von äussern Rohren besteht, von. denen jedes in seinem Innern mindestens ein zu einer zweiten (Truppe gehörendes inneres Rohr aufweist. 6. Dampfkraftanlage nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass jedes äussere Rohr zusammen mit dem innern Rohr in Haar nadelform gebogen ist. 7. Steam power plant according to claim 1I, characterized in that the -NVärme- exchanger consists of a first group of outer tubes, of. each of which has in its interior at least one inner tube belonging to a second (troop. 6. Steam power plant according to dependent claim 5, characterized in that each outer tube, together with the inner tube, is bent in the shape of a hair pin. Dampfkraftanlage nach Unteranspruch 5, dadureh gekennzeichnet, dass die eine Rohr gruppe über Kollektoren mit einer anschlie ssenden Heizfläche und jedes Rohr der andern Gruppe für sich direkt mit je einem Rohr einer andern Heizfläche verbunden ist. B. Dampfkraftanlage nach Ünteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr der beiden Gruppen für sich direkt mit je einen Rohr entsprechender anschliessender Heizflächen verbunden ist. Steam power plant according to dependent claim 5, characterized in that one pipe group is connected via collectors to a subsequent heating surface and each pipe of the other group is directly connected to a pipe of another heating surface. B. Steam power plant according to Unter claim 5, characterized in that each pipe of the two groups is directly connected to a pipe of corresponding subsequent heating surfaces. 9. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch II mit teilweiser Entspannung des Dampfes in einer Dampfkraftmaschine und anschlie ssender Zwischenüberhitzung desselben, da durch gekennzeichnet, dass der Wärmeüber trager einerseits, in den Weg des teilweise ent spannten Dampfes und, anderseits in den Weg des noch nicht entspannten Dampfes ge schaltet ist. 10. 9. Steam power plant according to claim II with partial relaxation of the steam in a steam engine and subsequent intermediate overheating of the same, characterized in that the heat exchanger on the one hand, in the path of the partially relaxed steam and, on the other hand, in the path of the not yet relaxed steam ge is switched. 10. Dampfkraftanlage nach den- Unteran sprüchen 5 und. 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager ausserhalb des Strah lungsbereiches der Feuerung angeordnet ist und dass der teilweise entspannte Dampf durch die äussern Rohre strömt. 11. Steam power plant according to the claims 5 and. 9, characterized in that the heat exchanger is arranged outside the radiation area of the furnace and that the partially expanded steam flows through the outer tubes. 11. Dampfkraftanlage nach den Unteran sprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager im Strahlungsbe reich der Feuerung angeordnet ist und dass der teilweise entspannte Dampf durch die innern Rohre strömt-. 1.2. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch I@I, dadurch gekennzeichnet, Steam power plant according to claims 5 and 9, characterized in that the heat exchanger is arranged in the radiation region of the furnace and that the partially expanded steam flows through the inner tubes. 1.2. Steam power plant according to claim I @ I, characterized in that dass der Wärme übertrager als Speisewasservorwärmer im Rauchgaszug des Dampferzeugers angeordnet und heizmittelseitig mit einer Stelle höherer Temperatur der Dampfkraftanliage verbunden ist. 13. Dampfkraftanlage nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Speise wasser durch die äussern Rohre geleitet wird. that the heat exchanger is arranged as a feed water preheater in the flue gas pass of the steam generator and is connected to a higher temperature point of the steam power system on the heating medium side. 13. Steam power plant according to dependent claim 12, characterized in that the feed water is passed through the outer pipes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1200833B (en) * 1958-03-12 1965-09-16 Sulzer Ag Device for influencing the intermediate steam outlet temperatures in a steam generator with a high pressure superheater and two intermediate superheaters assigned to different pressure levels

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