DD252660A1 - Verfahren und anordnung zum anfahren eines dampfkessels - Google Patents

Abstract

Verfahren und Anordnung zum Anfahren eines kohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit ueberlagertem Zwangsumlauf, bei dem der Druckaufbau im Verdampfer unter Beachtung der notwendigen Unterkuehlungsspanne zwischen Verdampfer und Ekonomiser erfolgt und die HD-Reduzierstation mit einer Vordruckregelung betrieben wird. In der Phase, in der die Einspritzungen im Ueberhitzertrakt in Betrieb zu nehmen sind, wird dem Vordruckregler ein Sollwert vorgegeben, der die Unterkuehlungsspanne beruecksichtigt. Zur Realisierung des Verfahrens ist die Sollwertzufuehrung des Vordruckreglers umschaltbar ausgebildet. In der genannten Anfahrphase ist sie mit einem besonderen Anfahrregler verbunden, in dem dieser Sollwert gebildet wird. Figur

Description

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Anfahrprozeß, bei dem sowohl Verdampfungsvorgänge vor der Umwälzpumpe als auch Thermoschocks in den Überhitzerstufen vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erfüllung der Zielstellung ein Verfahren zum Anfahren von Dampfkesseln mit überlagertem Zwangsumlauf anzugeben, bei dem unter Beachtung des notwendigen Druckaufbaus im Verdampfer zur Sicherung der Unterkühlungsspanne zwischen Verdampfer und Ekonomiser eine maximal mögliche Dampfmenge produziert wird, um Thermoschocks bei der Inbetriebnahme der Einspritzungen auszuschließen. Gleichzeitig ist zur Realisierung des Verfahrens eine Anordnung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird in der Phase, in der die Einspritzungen in Betrieb zu nehmen sind, der Vordruckregler der HD-Reduzierstation mit einem Sollwert betrieben, der die Unterkühlungsspanne zwischen Ekonomiser und Verdampfer berücksichtigt und nach der Beziehung Xf= [θ·₅- (θ_Ει«, + K)] gebildet wird, in der θ₅= Sättigungstemperatur 9_Ei«j = Ekonomisertemperatur K = KonstantefürdieSicherheitsspanne

bedeuten, wobei die Sättigungstemperatur eine Funktion des Druckes im Separator ist (θ₅ = f[p_sep]) und K minimal und in Abhängigkeit von der Überschwingweite des Anfahrreglers zu wählen ist.

Zur Realisierung des Verfahrens ist die Sollwertführung für den Vordruckregler der HD-Reduzierstation umschaltbar ausgebildet und in der Anfahrphase, in der die Einspritzungen in Betrieb zu nehmen sind, mit dem Ausgang eines zusätzlichen Anfahrreglers verbunden, dem als Eingangsgröße die Ekonomisertemperatur und als Sollwert die in einer vorgeordneten Recheneinheit aus dem im Separator gemessenen Druck ermittelte zugehörige Sättigungstemperatur vermindert um einen festgelegten Betrag als Konstante für die Sicherheitsspanne zugeführt sind.

Ausführungsbeispiel

Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der Zeichnung, die auszugsweise ein Regelschema für die Vordruckregelung der HD-Reduzierstation (im folgenden HD-Station) zur Realisierung des Verfahrens darstellt.

Die strichpunktierte Linie kennzeichnet den vorhandenen bekannten Vordruck-Regelkreis der HD-Station HDS. Regelgröße ist der Druck ρ in der Frischdampfleitung FD vor der HD-Station HDS; Stellorgan ist der Stellantrieb S der HD-Station HDS. Der Sollwert x_s für den Druck ρ liegt ebenfalls am Eingang des Pl-Reglers R des Regelkreises.

Gemäß der Erfindung ist in der Sollwertzuführung ein Umschalter U angeordnet. Dieser ermöglicht im Anfahrbereich das Anlegen eines Sollwertes x_F, der von einem Anfahrregler AR geführt ist.

Eingangsgröße dieses Anfahrreglers AR ist die Ekonomisertemperatur ö_Eko/ während sein Sollwert x_A in der Recheneinheit RE aus dem Meßwert des Druckes p_Sep im Separator nach der Beziehung

x_A = ö_s - K bei ö_s = f(p_Sep)

entsteht.

Das Wirkprinzip ist folgendes:

Der vorhandene Druckregelkreis der HD-Station bleibt bestehen, im Anfahrbereich wird der Sollwert aber jetzt vom Anfahrregler AR geführt (x_F).

Der Sollwert x_Afür den Anfahrregler wird so gebildet, daß ein konstanter Differenzbetrag zwischen Sättigungstemperatur 9_Άο gehalten wird (K).

Die Ekonomisertemperatur darf zur Vermeidung von Verdampfung nie über die Sättigungstemperatur kommen.

Wird der konstante Differenzbetrag K infolge Erhöhung der Ekonomisertemperatur unterschritten, so wird durch den Anfahrregler AR der Sollwert x_Ffür den Druckregler R der HD-Station HDS erhöht. Über die HD-Station HDS wird eine Drucksteigerung im System ausgelöst. Mit der Druckerhöhung ist eine Erhöhung der Sättigungstemperatur verbunden.

Claims (2)

1. Verfahren zum Anfahren eines kohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit überlagertem Zwangsumlauf, bei dem der Druckaufbau im Verdampfer unter Beachtung der notwendigen Unterkühlungsspanne zwischen Verdampfer und Ekonomiser erfolgt und die HD-Reduzierstation mit einer Vordruckregelung betrieben wird, gekennzeichnet dadurch, daß in der Phase, in der die Einspritzungen in Betrieb zu nehmen sind, der Vordruckregler der HD-Reduzierstation mit einem Sollwert betrieben wird, der die Unterkühlungsspanne berücksichtigt und nach der Beziehung

x_F = [O₅ - (Oeko + K)] gebildet wird,

in der

θ₃ = Sättigungstemperatur

$Eko ⁼ Ekonomisertemperatur

K = Konstante für Unterkühlungsspanne

bedeuten, wobei die Sättigungstemperatur als Funktion des Druckes aus einer Druckmessung im Separator abgeleitet wird und K minimal und in Abhängigkeit von der Überschwingweitedes Anfahrreglers zu wählen ist.

2. Anordnung zum Anfahren eines kohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit überlagertem Zwangsumlauf, bei dem der Druckaufbau im Verdampfer unter Beachtung der notwendigen Unterkühlungsspanne zwischen Verdampfer und Ekonomiser erfolgt und die HD-Reduzierstation mit einem Vordruckregelkreis ausgestattet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Sollwertzuführung des Vordruckreglers umschaltbar ausgebildet und in der Anfahrphase, in der die Einspritzungen in Betrieb zu nehmen sind, mit dem Ausgang eines Anfahrreglers (AR) verbunden ist, dem als Eingangsgröße die Ekonomisertemperatur (e_Ek0) und als Sollwert (x_A) die in einer vorgeordneten Recheneinheit (RE) aus dem im Separator gemessenen Druck (psep) ermittelte zugehörige Sättigungstemperatur (O₃) vermindert um einen festgelegten_tals Konstante für die Unterkühlungsspanne zugeführt sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Anfahren eines Dampfkessels mit überlagertem Zwangsumlauf.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dampfkessel werden angefahren, indem mittels Zündbrennern die Brennkammer auf eine Temperatur gebracht wird, bei welcher, wenn der Dampfkessel mit Mühlen ausgerüstet ist, der Kohlenstaub sicher durchzündet und verbrennt. (Im allgemeinen werden Dampferzeuger mit geschlossener Hochdruck-Bypaßstation angefahren.) Die Zündbrenner haben in ihrer Wirkung auf den Wasser-Dampf-Trakt dabei die Aufgabe, den Verdampferinhalt zum Sieden zu bringen und den Druck im Frischdampfsystem aufzubauen. Nachdem sowohl die Hochdruck- als auch die Niederdruck-Bypaßstationen einen gewissen Öffnungsgrad aufweisen, mit welchem die Strömung durch den Wasser-Dampf-Trakt gewährleistet ist, wird nacheinander die Definitivfeuerung zugeschaltet, um die Parameter im Wasser-Dampf-Trakt entsprechend dem Anfahrziel anzuheben. Aufgrund zeitweilig ungünstigen Brennstoff-Dampf-Verhältnisses erreichen einige Überhitzerstufen bald ihre Grenztemperatur, wenn die Überhitzertemperaturen nicht geregelt werden. Die Temperaturregelung erfolgt dabei meist mit Wasser, welches vor der Überhitzerstufe eingespritzt wird. Um beim Einspritzen Thermoschocks in den zu regelnden Überhitzerstufen auszuschließen, muß in der Einspritzwassermenge ein Mindestdampfmengenstrom vorhanden sein, damit der Dampf nach dem Einspritzen noch überhitzt ist. Daher sollte die Anfahrtechnologie so ausgerichtet sein, daß mit dem Schalten der Definitivfeuerung auf maximal mögliche Dampfmengenproduktion orientiert wird, um die Voraussetzungen zur Temperaturregelung zu schaffen. Bei Verdampfersystemen mit Umwälzpumpen, welche im Hauptstrom geschaltet sind, besteht aber die Forderung, durch entsprechenden Druckaufbau im Verdampfer die Unterkühlung zum Ekonomiser zu sichern, damit der Anfahrprozeß nicht durch Ausfall der Umwälzpumpen unterbrochen wird.

Deshalb wird bei solchen Verdampfersystemen dem Druckaufbau im Verdampfer das ganze Augenmerk geschenkt, wodurch Thermoschocks in den Überhitzerstufen bei Inbetriebnahme der Einspritzungen nicht ausgeschlossen sind. Bekannt ist ein Verfahren zum Anfahren eines Dampfkessels mit Umwälzpumpen (DE-PS 2845021), bei welchem zur Einsparung von Zündbrennstoff Wasser über eine Leitung in die über der Brennkammer liegende Überhitzerstufe gespeist und verdampft wird. Um den Wärmeverbrauch für das Anfahren zu reduzieren und Vorverdampfung im Economiser auszuschließen, wird dabei vorrangig auf den Druckaufbau im Frischdampfsystem bis zürn Erreichendes Anstoßdruckes für die Turbine orientiert. Damit wird den Belangen der Dampfkühlung zur Einhaltung der Grenztemperaturen für die einzelnen Überhitzerstufen nicht Rechnung getragen.