DD223214B1

DD223214B1 - ARRANGEMENT FOR PREVENTING THE COMBUSTION CHAMBER OF A NATURAL VACUUM STEAM GENERATOR

Info

Publication number: DD223214B1
Application number: DD25976084A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Bude; Dieter Koritz; Kurt Stroeer; Peter Hammer; Horst Kulpa; Guenter Roeder
Original assignee: Luebbenau Vetschau Kraftwerke
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1987-07-08
Also published as: DD223214A1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vorwärmung der Brennkammer eines Naturumlauf-Dampferzeugers zur Senkung des Verbrauches von hochwertigem Zündbrennstoff.The invention relates to an arrangement for preheating the combustion chamber of a natural circulation steam generator for reducing the consumption of high quality Zündbrennstoff.

Characteristic of the known state of the art

Zur Einsparung an hochwertigem Zündbrennstoff zum schonenden Anfahren mit langsamen gesteuertem Vorwärmen, vor allem dickwandiger Bauteile, insbesondere von Sammlern und Trommeln (gerade im unteren Temperaturbereich), und zum zügigeren Anfahren der Dampferzeuger, insbesondere beim schnellen Zuschalten der Mühlen bei Staubzündfeuerung (Staubeinsparung), ist es bekannt, die Kesseltrommel, den Sammler, das Verdampfersystem oder den Zwischenüberhitzer mit Fremdenergie, wie Warmwasser, Dampf oder Elektroenergie, zu beaufschlagen (DD-PS 63519,81864,137469,145188,150778, 159016; DE-PS 2214299,953433, DR-PS 525095,617513)To save on high quality Zündbrennstoff for gentle startup with slow controlled preheating, especially thick-walled components, especially of collectors and drums (especially in the lower temperature range), and for faster startup of steam generators, especially when fast connection of the mills in Staubzündfeuerung (dust saving) is it is known to act on the boiler drum, the collector, the evaporator system or the reheater with external energy, such as hot water, steam or electrical energy (DD-PS 63519, 81864, 134646, 1445188, 150778, 159016, DE-PS 2214299953433, DR -PS 525095,617513)

Diese Verfahrensweise weist jedoch folgende Mängel auf: However, this procedure has the following defects:

a) Es erfolgt keine gleichmäßige Trommelvorwärmung.a) There is no uniform drum preheating.

b) Durch die Fremdenergieeinspeisung erfolgt nur eine unkontrollierte Beströmung des Systems.b) The external energy supply only causes an uncontrolled flow of the system.

c) Eine Vielzahl von Einspeisestellen sind erforderlich.c) A large number of feed-in points are required.

d) Durch die Entwässerung des Systems zur Trommelwasserstandsteuerung treten hohe Energieverluste ein.d) By draining the drum water level control system, high energy losses occur.

e) Die Einspeisung in jede Verdampfersektion ist auf Grund des sich gegenseitigen Anstoßens der Sammler nicht möglich.e) The feeding into each evaporator section is not possible due to the mutual abutment of the collector.

f) Der apparative Aufwand ist sehr groß.f) The expenditure on equipment is very large.

g) Die Einspeisungen sind nur mit entsprechender Genehmigung, der Behinderung bei Reparaturen, hohen Auslegungsparametern, Dehnungsproblemen usw. erreichbar.g) The feeds can only be obtained with appropriate approval, obstruction during repairs, high design parameters, expansion problems, etc.

Zur Vorwärmung von mit Steig- und Fallrohren ausgestatteten Dampfkesseln wird Fremddampf über eine in Einzelrohren der im unteren Sammler eingebundenen Fall- oder Siederohre angeordnete Düse eingeleitet und so ein Zwangsumlauf erreicht (DE-PS 1002758). Obwohl eine bessere energetische Nutzung des Fremddampfes eintritt, sind folgende Nachteile zu verzeichnen:For preheating equipped with riser and downcomers steam boilers, external steam is introduced via a nozzle arranged in individual tubes of the case or Siederohre integrated in the lower collector and thus reaches a forced circulation (DE-PS 1002758). Although a better energetic use of the external steam occurs, the following disadvantages can be observed:

1. Die Einblasung erfolgt nur in ein oder mehrere Steig- oder Fallrohre. Es erfolgt eine starke Einzelerwärmung dieses beströmten Rohres und damit eine enorme Wärmespannung gegenüber den danebenliegenden kalten Rohren. Mit dieser Anordnung kommt es zu Stutzenrissen bzw. Halterungsschäden durch Herausspringen der sich dehnenden Rohre.1. The injection takes place only in one or more riser or downpipes. There is a strong individual warming this flowed pipe and thus an enormous thermal stress against the adjacent cold pipes. With this arrangement, it comes to Stutzenrissen or mounting damage by jumping out of the expanding pipes.

2. Mit der Anordnung der Düsen wird derfreie Einströmquerschnitt in die Fall-oder Siederohre eingeengt. Insbesondere ist das problematisch, wenn es sich um einen Naturumlaufkessel handelt. Die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Umlauf wird im System aufrechterhalten, so daß durch die einzelnen Einbauten Umlaufstörung und damit Rohrschäden auftreten.2. With the arrangement of the nozzles of the free inflow is concentrated in the case or Siederohre. In particular, this is problematic when it comes to a natural circulation boiler. The flow velocity or the circulation is maintained in the system, so that circulatory disturbance and thus pipe damage occur through the individual internals.

3. Mit der Eindüsung von Dampf kommt es, bedingt durch die im System vorhandene Wasserfüllung, zu Wasserschlägen im angeströmten Rohr. Die teilweise starken Schläge führen zu Schwingungs- und Spannungsbrüchen.3. The injection of steam, due to the water filling in the system, leads to water hammer in the flowed pipe. The sometimes strong blows lead to vibration and stress fractures.

4. Durch die Anordnung von Düsen in den im Querschnitt kleinen Sammlern wird eine Sammlerquerströmung behindert, vor allem bei der in der Zahl und im Abstand ungleichmäßig über den Sammler angeordneten Fall- und Siederohren.4. The arrangement of nozzles in the collectors in small cross-section collector flow is hindered, especially in the case of the number and the distance unevenly over the collector arranged fall and Siederohren.

Es ist weiterhin bekannt, zur Verringerung des Zündbrennerbetriebes aus dem Verdampfersystem eine minimale Menge an Sattwasser und Naßdampf abzuführen, um die erzeugte Brennkammerwärme durch Wärmestau im Wasser-Dampf-System maximal zu nutzen. Obwohl eine Verringerung des Zündbrennerbetriebes erzielbar ist, bedarf es noch langer Anfahrzeiten und Energieverluste sowie einen aufwendigen Anfahrbetrieb.It is also known to reduce the Zündbrennerbetriebes from the evaporator system dissipate a minimum amount of saturated water and wet steam to use the generated heat of the combustion chamber by heat accumulation in the water-steam system maximum. Although a reduction of the pilot burner operation can be achieved, it still requires long start-up times and energy losses and a complex start-up operation.

Insbesondere beim späteren erforderlichen Nachspeisen in die Trommel treten Thermoschocks auf. Es besteht die Gefahr der örtlichen Überhitzung nicht gefüllter Siederohre bei Wandberührung durch die Zündflammen (DD-PS 160979). Zur Verkürzung der Anfahrzeit und damit Einsparung an Zündbrennstoff ist schon bekannt geworden, das Economiser-Rohrsystem mit Fremddampf zu beströmen und diesen unter Einhaltung des Trommel-Normalwasserstandes wieder abzuführen. Auch hiertreten wieder die bereits angeführten Nachteile, insbesondere die Energieverluste, ein (DD-PS 212571). Zur Vorwärmung der Brennkammer und damit Verringerung des Zündbrennerbetriebes ist es bekannt, Heißluft oder Rauchgase des Nachbar-Dampferzeugers in den anzufahrenden Dampferzeuger einzublasen. Dadurch wird jedoch lediglich ein geringer Anteil an Wärmeenergie eingebracht, deren Haltung in der Brennkammer nur mit hohem Aufwand realisierbar ist (DD-PS 208509).Especially in the later required desserts in the drum thermal shocks occur. There is a risk of local overheating of unoccupied boiled-eared ears when touched by the pilot lights (DD-PS 160979). To shorten the start-up time and thus saving on pilot fuel is already known to flow the economizer pipe system with extraneous steam and dissipate it again while maintaining the drum normal water level. Also hiertreten again already mentioned disadvantages, especially the energy losses, a (DD-PS 212571). For preheating the combustion chamber and thus reducing the Zündbrennerbetriebes it is known to inject hot air or flue gases of the neighboring steam generator in the steam generator to be approached. As a result, however, only a small amount of heat energy is introduced, whose attitude in the combustion chamber can be realized only with great effort (DD-PS 208509).

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist, den Anfahrvorgang wesentlich zu verkürzen, Zündbrennstoff einzuspeisen und eine steuerbare Fremdenergie in das Siederohrsystem einzubringen.The aim of the invention is to significantly shorten the starting process, feed ignition fuel and introduce a controllable external energy in the Siederohrsystem.

-2- 223 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 223 Explanation of the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fremddampf so steuerbar in das Siederohrsystem einzubringen, daß eine sektionsweise kontrollierte Beströmung erreichbar ist.The invention has for its object to introduce external steam so controllable in the Siederohrsystem that a sectionally controlled flow can be achieved.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Fremddampf-Leitung über einen Ablaßsammler in den unteren Sammler eingebunden und im Ablaßsammler ein mit der Fremddampf-Leitung verbundenes Düsenrohr angeordnet ist und daß die Ablaßleitungen des Ablaßsammlers zu den Rohrwänden des Siederohrsystems mit Absperrelementen versehen sind.This is achieved in that according to the invention, the foreign steam line is integrated via a drain collector in the lower collector and a drain pipe connected to the foreign steam line nozzle tube is arranged and that the drain lines of Ablaßsammlers are provided to the pipe walls of the Siederohrsystems with shut-off.

embodiment

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt: Fig. 1 und 2: den Dampf-Wasser-Kreislauf eines Naturumlauf-Dampferzeugers.In one embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows: Fig. 1 and 2: the steam-water circuit of a natural circulation steam generator.

Das Siederohrsystem 1 weist für die Stirnwand die unteren Sammler 2 auf, die über die Ablaßleitung 3 mit dem Ablaßsammler verbunden ist. Der Ablaßsammler 4 weist die Entwässerung 5 und die Absperrelemente 6 auf. Entsprechend den weiteren Rohrwänden des Siederohrsystems 1 sind untere Sammler 2 und Ablaßleitungen 3 angeordnet. Die Trommel 9 weist das Fallrohrsystem 10 und die Dampfüberströmrohre 11 auf. In diesem Wasser-Dampf-Kreislauf stellt sich der Wasserstand 16 unter der Sohle der Trommel 9 ein. In den Ablaßsammler 4 ist über das Düsenrohr 12 die Fremddampfleitung 13 eingebunden, die das Absperrelement 14 aufweist. Das Düsenrohr 12 weist die Ausströmdüsen 15 auf, die entsprechend der Sammlerlänge und der erforderlichen Anfahrwärme angeordnet und bemessen sind.The Siederohrsystem 1 has for the end wall, the lower collector 2, which is connected via the drain line 3 to the drain collector. The drain collector 4 has the drainage 5 and the shut-off elements 6. According to the other pipe walls of Siederohrsystems 1 lower collector 2 and 3 discharge lines are arranged. The drum 9 has the downpipe system 10 and the steam overflow pipes 11. In this water-steam cycle, the water level 16 is under the sole of the drum 9 a. In the drain collector 4, the foreign steam line 13 is integrated via the nozzle tube 12, which has the shut-off element 14. The nozzle tube 12 has the exhaust nozzles 15, which are arranged and dimensioned according to the collector length and the required starting heat.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is the following:

Vor Inbetriebnahme der Zündbrenneranlage erfolgt eine Vorwärmung des Siederohrsystems 1, indem entsprechend den Erfordernissen die Stirn- und/oder die Rückwand der Brennkammer vorgewärmt werden soll.Before the pilot burner system is put into operation, the boiling boiler system 1 is preheated by preheating the front wall and / or the rear wall of the combustion chamber in accordance with the requirements.

Dazu werden die entsprechenden Absperrelemente 6 bei geschlossener Entwässerung 5 geöffnet und das Absperrelement der Fremddampfleitung 13 geöffnet. Der Fremddampf (Heiz- oder Sattdampf) gelagert über das Düsenrohr 12 in den Ablaßsammler 4 und von dort durch die Düsen 15 über die Ablaßleitung 3 in die unteren Sammler 2. Der Fremddampf gelangt entsprechend den Druckverhältnissen in das Siede- und Fallrohrsystem 1; 10.For this purpose, the corresponding shut-off elements 6 are opened when the drainage 5 is closed and the shut-off element of the foreign steam line 13 is opened. The external steam (heated or saturated steam) stored on the nozzle tube 12 in the drain collector 4 and from there through the nozzles 15 via the discharge line 3 into the lower collector 2. The foreign steam passes in accordance with the pressure conditions in the boiling and downpipe system 1; 10th

Über die oberen Sammler 7 wird sich je nach Dampf- bzw. Wärmemenge in den Einzelrohren des Siederohrsystems 1 ein natürlicher Umlauf über obere Sammler 7 und untere Sammler 2 einstellen. Dadurch wird das Siederohrsystem 1 gleichmäßig erwärmt.Depending on the amount of steam or heat in the individual tubes of the boiling tube system 1, a natural circulation via upper collector 7 and lower collector 2 will occur via the upper collectors 7. As a result, the Siederohrsystem 1 is heated evenly.

Durch die Volumenvergrößerung des eingespeisten Fremddampfes steigt das Wasser vom Wasserstand in die Trommel 9 auf Normalwasserstand.Due to the increase in volume of the injected external steam, the water rises from the water level in the drum 9 to normal water level.

Durch Ausdampfen in dem Fallrohrsystemn 10 und den Dampfabführrohren 8 wird die Trommel 9 ebenfalls gleichmäßig vorgewärmt. Der Grad der Aufwärmung des Siederohrsystems 1 erfolgt durch gesteuerte Fremddampfeinspeisung in den Ablaßsammler 4 durch Verstellen des Absperrelementes 14.By evaporation in the downpipe system 10 and the Dampfabführrohren 8, the drum 9 is also preheated uniformly. The degree of warming of the Siederohrsystems 1 is done by controlled external steam feed into the drain collector 4 by adjusting the shut-off 14th

Nach ausreichender Vorwärmung des Siederohrsystems 1 und damit der Brennkammer ist nach einem kurzzeitigen Zündbrennerbetrieb die Brennkammer so angewärmt, daß die Hauptbrenneranlage in Betrieb genommen werden kann.After sufficient preheating the Siederohrsystems 1 and thus the combustion chamber after a brief Zündbrennerbetrieb the combustion chamber is warmed so that the main burner system can be put into operation.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:The invention achieves the following advantages:

0. Es werden Anfahr-Öl- oder Gasmengen eingespart.0. It saves start-up oil or gas quantities.

1. Die Vorwärmung der Brennkammer ist entsprechend den Erfordernissen des Anfahrbetriebes sektionsweise steuerbar.1. The preheating of the combustion chamber is controlled in sections according to the requirements of the starting operation.

2. Bei Staubflammen als Zündflamme mit großvolumiger Wärmeentbindung kann überhaupt erst schonend angefahren werden.2. At dust flames as a pilot flame with large volume heat release can be approached only gently.

3. Das Zuschalten der Mühle ist schneller möglich; damit wird Anfahrstaubmenge gespart.3. The connection of the mill is possible faster; This saves start-up dust.

4. Der Aufwand ist sehr gering.4. The effort is very low.

5. Alle zusätzlichen erforderlichen Einrichtungen sind außerhalb des Dampferzeugers.5. All additional facilities required are outside the steam generator.

6. Das System ist vom Kesselbetrieb nach erfolgter Vorwärmung abkoppelbar.6. The system can be decoupled from boiler operation after preheating has taken place.

7. Die Anordnung gehört nicht zum Überwachungspflichtigen Umfang.7. The order is not part of the supervised scope.

Claims

Claim:

Arrangement for preheating the combustion chamber of a natural circulation steam generator, wherein via a lower collector a closable foreign steam line is integrated into the Siederohrsystem, characterized in that the foreign steam line is integrated via a drain collector in the lower collector and in Ablaßsammler with the Fremddampf- Conduit connected nozzle tube is arranged, and that the discharge lines of the discharge collector are provided to the tube walls of the Siederohrsystems with shut-off elements.