DE1102760B

DE1102760B - Hochdruckkessel mit einfacher oder mehr-facher Rauchgaszwischenueberhitzung

Info

Publication number: DE1102760B
Application number: DES38986A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rupprecht Michel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-05-03
Filing date: 1954-05-03
Publication date: 1961-03-23

Description

Hochdruckkessel mit einfacher oder mehrfacher Rauchgaszwischenüberhitzung Der neuzeitliche Höchstdruckkessel arbeitet mit Drücken bis zu 300 atü und mit Temperaturen von etwa 600 bis 650° C, also mit Betriebswerten, für die höchstwertige Baustoffe verwendet werden müssen. Wenn man die Temperaturverhältnisse eines solchen Kessels nachrechnet, so zeigt es sich, daß bei Anwendung eines Strahlungsüberhitzers Übertemperaturen der Rohrwand von 70 bis 100° C entstehen können, also Temperaturen, denen auch die zur Zeit zur Verfügung stehenden austenitischen Werkstoffe auf die Dauer nicht gewachsen sind. Es wird daher im allgemeinen nicht zu umgehen sein, den Friscbdampfüberhitzer oder dessen letzten Teil aus dem Strahlungsraum herauszunehmen und ihn in ein milderes Temperaturgebiet eines Rauchgaszuges zu legen. Auch den Zwibchenüberhitzer oder, bei mehrstufiger Zwischenüberhit.zung, die Zwischenü.berhitzer wird man zw.e.ckmäßigerweise im Berührungsteil unterbringen, um ihre Wärmeaufnahme sdturch Klappen regeln zu können. Die vorgegebene Größe ist die im Feuerraum in der Zeiteinheit frei werdende Wärmemenge. Wenn diese nun mit dem gleichen Anteil wie bisher an die Strahlungsheizfläche übergeht, der Frischdampfüberhitzer aber und auch Teile des Zwischenüberhitzers im Berührungsteil liegen, dann reicht die Rauchgastemperatur unter Umständen nicht mehr aus, um die geforderte Überhitzungstemperatur zu erreichen. Dafür hat andererseits der Dampf beim Austritt aus dein Strahlungsteil eine Temperatur, die in dieser Höhe für den Eintritt in den Überhitzer nicht nötig ist.
Die Erfindung schafft für Fessel mit diesem Aufbau, also mit Überhitzer und Zwischenüberhitzer im Berührungsteil, dadurch einen Ausgleich der Wärmeverteilung, daß sämtliche überhitzer im Berührungsteil untergebracht sind und daß ferner zwischen diesen und dem Strahlungsteil ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, der die Zwischendampftemperatur korrigiert und außerdem die im Strahlungsteil aufgenommene Überschußwärme an den sekundärseitig angeschlossenen Rauchgaszwischenüberhitzer abgibt. Das bedeutet zwar in gewissem Umfange den Ersatz einer Niederdr;uckheizfläche (Zwischenüberhitzer) durch die teurere Hochdruckheizfläche, doch erzielt man den Vorteil, daß man jetzt die Werkstoffschwierigkeiten, die bei einem sonst erforderlichen Strahlungsüberhitzer auftreten würden, vermeiden kann. Außerdem kann auf diese Weise ein Höchstdruckzwanglaufkessel mit doppelter Zwischenüberhitzung gebaut werden, bei dem sämtliche Überhitzer im Ber iihrungsteil des Kessels liegen.
In Weiterbildung der Erfindung kann die die Überschußwärme an .den Zwischendampf abgebende Heizfläche in einem vor dem Rauchgaszwischenüberhitzer liegenden Sammler eingebaut werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Figur dargestellt, und zwar für den Sonderfall eines in zwei parallele Hälften unterteilten Kessels mit zweifacher Zwi@schenüberh.itz.ung. Das Wasser verteilt sich von den Verteilern 1 und 2 aus auf die rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 3 und 4 und tritt dann über die Verteiler 5 und 6 in den Strahlungsteil 19, 20 über. Anschließend durchströmt der hier erzeugte Dampf die beiden Überhitzerhälften 7 und 8 und wird nach erfolgter Überhitzung über den Sammler 9 und die Fri,scbdampfleitung 10 abgeführt. Zur Regelung der Wärmeverteilung dienen die Klappsysteme 11 und 12, Mit 13 ist ein in einem Rauchgaszug liegender erster Zwischenüberhitzer, mit 14 ein in einem zweiten oder dem gleichen Rauchgasstroin liegender zweiter Zwischenfberhitzer bezeichnet.
Gemäß der Erfindung ist nun folgende Anordnung getroffen: Die Zwischenü-berhitzer 13 und 14 sind, an Sammler 15 und 16 angeschlossen, in die Rohre oder Rohrschlangen 17 und 18 eingebaut sind, wobei diese als Wärmetauscher ausgebildeten Sammler 15 und 16 zwischen die Strahlungsteile 19 und 20 einerseits und die Überhitzer 7 und 8 andererseits eingeschaltet sind. Der in die Sammler 15 und 16 einströmende zwischenzuüberhitzende Dampf nimmt hier zunächst aus dem Dampf, der von den Strahlungsheizflächen 19 und 20 kommt, Wärme auf, wobei gleichzeitig der die Heizschlangen 17, 18 durchströmende Dampf gekühlt wird. Zum besseren Verständnis der Wirkung sind einige Druck- und Temperaturwerte als Beisspiel eingetragen.
Es wird also nicht die gesamte für die Zwischenüberhitzung erforderliche Wärme dem Rauchgasstrom entnommen, .dessen Wärmemenge hierfür nicht ausreichen würde, sondern ein Teil davon ist Wärme, die im Strahlungsteil an den Höchstdruck-Dampf übertragen wurde. Für den restlichen Anteil der Zwischenüberhitzung reicht jetzt die Rauchgaswärme aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Höchstdruckkessel mit Rauchgasüberhitzung und einfacher oder mehrfacher Rauchgaszwischenüberhitzung, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Überhitzer im Berührungsteil untergebracht sind und daß ferner zwischen diesen und dem Strahlungsteil ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, der die Zwischendampftemperaturkorrigiert und außerdem die im Strahlungsteil aufgenommene Überschußwärme an den sekundärseitig angeschlossenen Rauchgaszwischenüberhitzer abgibt.
2. Höchstdruckkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Überschußwärme an den Zwischendampf abgebende Heizfläche in einem vor dem Rauchgaszwischenüberhitzer liebenden Sammler eingebaut ist.