DE1015449B

DE1015449B - Strahlungsdampferzeuger mit Doppelfeuerung

Info

Publication number: DE1015449B
Application number: DED17153A
Authority: DE
Inventors: Charles S Smith; Charles H Woolley
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1953-03-09
Filing date: 1954-02-26
Publication date: 1957-09-12

Description

Strahlungsdampferzeuger mit Doppelfeuerung Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdampferzeuger mit zwei gleichwertigen Feuerräumen, welche unabhängig voneinander betrieben «erden können, und besteht darin, daß zu jedem Feuerraum ein besonderer Strahlungs- und Berührungszug gehört, wobei in einem der Züge der den erzeugten Dampf überhitzende Überhitzer, in dem anderen ein Dampfzwischenüberhitzer angeordnet ist, und daß von jedem der Abgaszüge ein mit Förder- und, Regelvorrichtungen versehener Kanal zu Öffnungen in der Wand des zugehörigen Feuerraumes führt.
Es ist bekannt, einen, Dampferzeuger mit zwei von einander getrennten Feuerungen und diesen nachgeschalteten getrennten Berührungszügen zu versehen, in deren einem der Frischdampfüberhitzer angeordnet ist. Durch Verteilung der Feuerleistung ist es dabei möglich, gleichbleibende Heißdampftemperatur zu halten, doch ist bei Hochlast die mit dem Überhitzer verbundene Brennkammer nicht voll belastbar, auch ist die Feuerungsregelung erschwert, weil die Regelung beider Brennkammern auf dieselben Veränderlichen, Dampfleistung und Dampftemperatur, abgestimmt werden muß. Zwecks gleichmäßigerer Wirkung ist in jedem der beiden Berührungszüge ein Teil des Frischdampfüberhitzers angeordnet worden. Dies erleichtert zwar die Regelung, erfordert jedoch größere Regelbereiche und beeinflußt dadurch den Wirkungsgrad ungünstig. Es sind auch Dampferzeuger mit einem zwischen den beiden Brennkammern befindlichen Überhitzer bekannt, der durch einen Teil der Feuergase der einen Brennkammer beheizt wird, welche in regelbarer Menge in die andere Brennkammer überströmen. Auch in diesem Falle ist die Regelung erschwert, weil die Feuerung der Hilfsbrennkammer zugleich auf Leistung und Dampftemperatur geregelt werden muß.
Wird in dem Berührungszuge außer dem Frischdampfüberhitzer noch ein Zwischenüberhitzer angeordnet, so kann die Regelung nicht zugleich die manchmal einander widersprechenden Anforderungen der beiden Überhitzer erfüllen; es kann daher nur nach dem Impuls eines der beiden Überhitzer geregelt werden.
Um allen Anforderungen gerecht zu werden, wird gemäß der Erfindung in jedem der beiden Berührungszüge einer der beiden überhitzer angeordnet. Es ist dann möglich, allein mit Hilfe der durchströmenden Feuergasmenge die Dampftemperatur zu beeinflussen. Dies würde jedoch noch immer die Lastregelung behindern.. Daher wird gemäß der Erfindung die als Mittel zur Beeinflussung der Dampftemperatur bekannte Rückführung abgekühlter Rauchgase in den Feuerraum hinzugenommen. Damit diese Rückführung ungestört sich auswirken kann, ist auch die Trennung der Feuerräume erforderlich. Dann besteht jedoch die Freiheit, den Überhitzer beliebig als Berührungs-, als Strahlungs- oder als kombinierten Überhitzer auszubilden.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Anordnung ist in Abb. 1 in einem vereinfachten lotrechten Schnitt längs der zur Mittelwand senkrechten Symmetrieebene dargestellt, zu welchem Abb. 2 den waagerechten Schnitt durch die Feuerräume in Höhe der Rauchgaseinlaßöffnungen darstellt.
Der Dampferzeuger hat zwei Feuerräume 1 und 2, welche durch eine Wand 3 aus Verdampferrohren voneinander getrennt sind. Diese Rohre gehen von einem Verteiler 4 aus und münden in die Kesseltrommel 5, welche durch urbeheizte Fallrohre mit dem Verteiler 4 verbunden ist. Von diesem Verteiler gehen auch die Verdampferrohre 7, 8 aus, welche den Boden und die Außenwand je eines Feuerraumes bilden und zum Teil Boden und Decke des Berührungsgaszuges 9, 10 verkleiden, zum Teil vor diesem Zuge lotrecht hochsteigen und mit den anderen Rohren die Decken 11, 12 verkleiden. Die Seitenwände der Feuerräume 1, 2 werden in ähnlicher Weise von Rohrgruppen 13, 14, 15, 16 gebildet, welche von Verteilern 17 aufsteigen und in Sammler 18, 19 münden. Der untere Teil der Rohre 7, 8, 13, 14, 15, 16 ist in bekannter Weise mit feuerfester Masse feuerseitig verkleidet und begrenzt die eigentlichen Brennräume 20, 21, während die unverkleidet aufsteigenden Teile dieser Rohre die darüberliegenden Strahlungsräume 22, 23 umfassen. Die Rohre 3 sind in Höhe des Brennraumes seitlich ausgebogen, so daß Öffnungen 24 zwischen ihnen entstehen, durch welche die beiden Brennräume 20, 21 miteinander in Verbindung stehen.
Die Feuergase des Brennraumes 1 strömen durch den Berührungszug 9 ab, in welchem sich der Dampfnachüberhitzer 25 befindet mit dem Eintrittssammler 26 und dem Austrittssammler 27. Die Feuergase strömen wieder durch den angeschlossenen absteigenden Zug 28, in welchem sich der Teil 29 des Vorüberhitzers befindet mit dem Zwischensammler 30, welcher durch Rohre 31 mit dem Dampfraum der Kesseltrommel 5 verbunden ist und von -,velchem die die Zuglenkwände tragenden Rohren 32 und 33 zu den Eintrittssammlern 34 führen.
Aus dem Brennraum 2 strömen die Feuergase durch den Berührungszug 10, in welchem sich der Zwischenüberhitzer 35 befindet mit den Sammlern 36 und 37. Der absteigende Zug 38 wird von dem zweiten Teil des Vorüberhitzers 39 ausgefüllt. Er empfängt den Sattdampf ebenfalls aus der Kesseltrommel 5 durch die Rohre 40, den Zwischensammler 41, die Hängerohre 42 und 43, welche die Zuglenkwände und die überhitzerrohre tragen, durch den Eintrittssammler 44 und gibt ihn an den Austrittssammler 45 ab.
Aus dem Sammler 45 strömt der Dämpf durch das Rohr 46, einen Dampftemperaturregler 47, der als Oberflächenwärmeaustauscher oder als Einspritzvorrichtung für Speisewasserzusatz ausgebildet ist, und das Rohr 48 in den Eintrittssammler 26 des Nachüberhitzers 25. In gleicher Weise wird der aus dem Sammler 49 des eiweiten Vorüberhitzers 29 kommende Dampf durch Rohr 50 einen Dampf temperaturregler 51 und Rohr 52 in den Eintrittssammler 26 geleitet.
Zur Beeinflussung der Dampfendtemperatur werden abgekühlte Feuergase in den Feuerraum zurückgeführt. Zu diesem Zwecke ist der an den Zug 28 angeschlossene Abgaszug 53 nicht nur mit einem Flugstaubabscheidetrichter 54 versehen, sondern durch Öffnung 55 und Kanal 56 mit der Saugseite des Gebläses 57 verbunden, welches das angesaugte Abgas verdichtet und durch einen Kanal 58 zum Feuerraum befördert. In gleicher Weise ist der Abgaskanal 59 hinter dem Gaszug 38 mit ,einem Trichter 60 versehen und durch Öffnung 61, Kanal 62, Gebläse 63 und Druckleitung 64 mit einem Ringkanal 65 verbunden (Abb. 2), der von den Kanälen 64 und 58 gespeist wird. Dieser Ringkanal umfaßt -den Feuerraum oberhalb der Grenze zwischen Brennraum und Strahlungsraum und ist mit ihm durch Wandöffnungen 66 verbunden. Damit bei ungleicher Feuerbelastung der beiden Feuerräume die Gasrückführung angepaßt werden kann, sind in der Ebene der Zwischenwand 3 Drossel- und Absperrklappen 67 und 68 vorgesehen. Ferner sind die Kanäle 64 und 58 an ihrer Einmündung in den Ringkanal 65 erweitert, und es sind Prallplatten 69 und 70 vorgesehen, damit der Strömungsdruck sich nicht auf die der Einmündung gegenüberliegenden Düsen auswirken kann.
Die selbsttätige Regelung der Dampftemperatur erfolgt mit Hilfe von Ternperaturmeßgeräten, welche in die Dnxnpfleitungen eingebaut sind.
Durch weitere Einzelgeräte, wie Geber, Relais, Wähler, Meßgeräte, die. als bekannt vorausgesetzt werden, kann die Dampftemperatur selbsttätig gesteuert werden. Die Regeleinrichtung kann mit einer der bekannten Anordnungen zur selbstständigen Feuerungsregelung verbunden werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Strahlungsdampferzeuger mit zwei gleichwertigen Feuerräumen, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Feuerraum (1, 2) ein besonderer Strahlungs- (22, 23) und Berührungszug (9, 10) gehört, wobei in einem der Züge der den erzeugten Dampf überhitzende Überhitzer (25), in dem anderen ein Dampfzwischenüberhitzer (35) angeordnet ist, und daß von jedem der Abgaszüge (53, 59) ein mit Förder- und Regelvorrichtungen (67, 68) versehener Kanal (65) zu Öffnungen (66) in der Wand des zugehörigen Feuerraumes (1, 2) führt.
2. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsheizfläche, welche die Wände der beiden Feuerräume (1, 2) und Strahlungszüge (22, 23) verkleidet oder bildet, in an sich bekannter Weise eine Verdampfungsheizfläche ist.
3. Stra'hlungsdampferaeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer (25) und der Zwischenüberhitzer (35) in an sich bekannter Weise als Berührungsheizfläche''":ausgebildet sind.
4. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Feuerräume (1, 2) in an sich bekannter Weise eine gemeinsame aus Kühlrohren bestehende Zwischenwand (3) haben.
5. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (3), vorzugsweise in Brennerhöhe, in an sich bekannter Weise mit Öffnungen (24) versehen ist, welche die beiden Feuerräume (1, 2) miteinander verbindet.
6. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzer zusätzlich mit anderen bekannten Vorrichtungen (47, 51) zur Beeinflussung der Enddampftemperatur versehen sind.
7. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfüberhitzer aus mehreren Rohrgruppen besteht, wovon vorzugsweise in jedem Berührungsgaszug ein Dampfvorüberhitzer (29, 39) und zwischen ihm und dem Feuerraum einerseits ein Dampfnac'hüberhitzer (25) und andererseits der Zwischenüberhitzer (35) angeordnet ist. B.
Strahlungsdampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gaszug in an sich bekannter Weise mit Regelvorrichtungen versehen ist, welche unabhängig voneinander gestatten, den Durchströmquerschnitt bis zum vollen Abschluß zu verengen.
9. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszüge die Rauchgasrückführungen und die Luft- und Brennstoffzuführung mit bekannten, selbsttätig wirkenden Einrichtungen versehen sind, welche die Einhaltung der Dampfmenge, der Enddampftemperatur und. der Zwischendampfendtemperatur überwachen und die einzelnen Regelvorrichtungen beeinflussen und aufeinander abstimmen.
10. Strahlungsdampferzeuger nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal für die Rückführung abgekühlter Rauchgase in an sich bekannter Weise in den Raum zwischen den beiden Überhitzerrohrgruppen eines Gaszuges einmündet.
11. Verfahren zum Betriebe eines Strahlungsdampf erzeugers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerungen nach der benötigten Dampfmenge und, gegebenenfalls mit Unterstützung durch Zugabe abgekühlter Rauchgase, zugleich so eingeregelt werden, daß die gewünschten Austrittsdampftemperaturen am Dampfüberhitzer und am Zwischenüberhitzer eingehalten werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerleistung entsprechend den gewünschten Dampftemperaturen ungleich auf die beiden Feuerräume (1, 2) verteilt wird, wobei gegebenenfalls bei einem die Feuerung außer Betrieb gesetzt werden kann.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddampftemperatur der Rohrgruppen des Vorüberhitzers (29, 39) mit Hilfe der bekannten Rauchgasrückführung, die Enddampftemperaturen des Nachüberhitzers (25) und des Zwischenüberhitzers (35) mit Hilfe von bekannten Wärmeaustauschern (47, 51) geändert werden.
14. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskanäle der beiden Gaszüge (53, 59) in an sich bekannter Weise getrennt voneinander enden.
15. Strahlungsdampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen für die Rückführung abgekühlter Rauchgase in die Feuerräume in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung der Feuergase hinter den Brennern und hinter den Öffnungen (24) der Zwischenwand (3) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 469125 ; französische Patentschriften Nr. 566 751, 943 327; britische Patentschriften Nr. 523 871, 675 410; USA.-Patentschrift Nr. 2 340 086.