DE1401900C - Rußbläseranordnung für Hochleistungsdampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rußbläseranordnung für Hochlcistiingsdampferzcuger mit einer Mehrzahl fernsteuerbarer Rußbläser und einer Steuervorrichtung zur selbsttätigen aufeinanderfolgenden Betätigung der Rußbläser (bzw. Rußbläsergruppen) in vorbestimmter Reihenfolge.

Bei Dampfkesselanlagen stellt die Regelung der Temperatur des erzeugten Heißdampfes ein ständiges Problem dar, insbesondere bei Änderung der Kesselbelastung, der verwendeten Brennstoffart und der Temperatur des Rauchgases in Abhängigkeit von der Schlackenbildung in der Brennkammer. Da die Brennraumwände großer Dampferzeuger einen großen Anteil der Gesamtheizfläche darstellen und die Wärmeaustauscheigenschaften der Brennraumwände einen überragenden Einfluß auf die Heißdampftemperatur haben, stellt die gesteuerte Wiederholung der Reinigung, d. h. Entschlackung der Brennkammerwände in Kombination mit bekannten Dampfregelanordnungen ein außerordentlich wirksames Mittel zur Regelung der Temperatur des Heißdampfes dar. Eine dem Zufall überlassene Reinigung der Brennkammerwände durch Betätigung der Rußbläser von Hand oder selbsttätig, wie es bisher üblich war, ergibt häufig eine plötzliche Störung der thermischen Gleichgewichtsbedingungen des Dampferzeugers, wodurch starke Schwankungen der Heißdampftemperatur entstehen. Obgleich moderne Dampferzeuger eine oder mehrere Regeleinrichtungen für die Dampftemperatur aufweisen, ζ. Β. Schwenkbrenner, Heißdampfkühler und Rauchgasabzugklappen, ergibt die bisher übliche willkürliche Betätigung der Rußbläser eine so starke Störung des thermischen Gleichgewichts, daß die vorhandenen Dampftemperaturregler diese Störungen nicht mehr voll ausregeln können. Die dadurch entstehenden Schwankungen der Heißdampftemperatur sind besonders unerwünscht, wenn der überhitzte Dampf zum Antrieb einer zur Stromerzeugung dienenden Dampfturbine verwendet wird, da so der optimale Wirkungsgrad der Turbine nicht erreicht werden kann und die erzeugte Ausgangsleistung schwankt.

Abgesehen von der Notwendigkeit der Vermeidung der plötzlichen und starken Schwankungen der thermischen Gleichgewichtsbedingungen von Dampfkesselanlagen durch Betätigung von Rußbläsern ist es auch notwendig, eine übermäßige Verschlackung an den Brennraumwänden und in den Rauchgaszügen zu verhindern, da hierdurch der Wirkungsgrad des Dampferzeugers stark herabgesetzt wird und sich möglicherweise eine Dauerverschmutzung ergibt, die eine Abschaltung des Dampferzeugers und mechanische Reinigung der verschmutzten Heizflächen erforderlich macht. Infolgedessen ist es notwendig, daß die selbsttätige Betätigung der Rußbläser in bestimmfer Reihenfolge sorgfältig so abgestimmt ist, daß die Heizflächen rein bleiben und das thermische Gleichgewicht aufrechterhalten wird.

Es sind zwar Steuerungen für Rußbläseranordnungen bekannt, bei denen die Betätigung der Rußbläser in Abhängigkeit von einer Änderung der Heißdampftemperalur relativ zu einer vorbestimmten Größe erfolgt. Dabei wird die Temperatur des erzeugten Dampfes zur Betätigung bestimmter Steuervorrichtungen des Dampferzeugers ausgenutzt, sei es durch Veränderung der Winkelstellung der Rußbläser, des Stromes, des temperalurgeregellen Wassers oder ties Winkels der .Schieber, die die Menge dos in die Brennkammer zurückgeführten Rauchgases beeinflussen, um die Dampftemperatur in relativ engen Grenzen zi halten.

Es· ist auch bekannt, den Arbeitszyklus von Ruß

bläsern in der Weise elektrisch zu programmieren, d& dieser Arbeitszyklus in einer vorgeschriebenen Reihen folge abläuft, wobei die Temperatur des Heißdampfe weder direkt noch indirekt den Arbeitszyklus beein flußt.

Ferner ist ein automatisches Steuersystem für Ruß

ίο bläser bekannt, bei welchem in einem Arbeitszyklu> einzelne Rußbläser mehrmals arbeiten, während andere nur einmal oder weniger oft in Tätigkeit treten. Aber auch dieses System arbeitet unabhängig von der Heißdampftemperatur.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, diese genannten Nachteile zu vermeiden, d. h., die am Dampferzeuger angeordneten Rußbläser so zu betätigen, daß das thermische Gleichgewicht nicht gestört wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rußbläser im Brennraum und die Rußbläser im Überhitzer jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, die in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler für die Temperatur des Heißdampfes durch eine Steuervorrichtung abwechselnd in Betrieb setzbar bzw. ausschaltbar sind, wobei einstellbare Verzögerungsglieder die Zeitspanne zwischen der Betätigung aufeinanderfolgender Rußbläser bemessen und Minimum- bzw. Maximumzeitgeber dafür sorgen, daß einerseits die Anlage nicht zu häufig in Betrieb gesetzt wird und andererseits jeder Rußbläser im Überhitzer mindestens einen vollständigen Arbeitszyklus innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durchläuft.

Die Anordnung gemäß der Erfindung erfüllt alle vorher genannten Anforderungen. Außerdem ist die Inbetriebnahme der beiden Rußbläsergruppen von der Heißdampftemperatur abhängig, die Pausen zwischen der Betätigung aufeinanderfolgender Rußbläser sind besonders bemessen, und zusätzlich wird die Häufig- keit der Arbeitszyklen so gesteuert, daß ein besonders rationeller Betrieb der gesamten Rußbläseranlage möglich ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch einen typischen Hochleistungsdampferzeuger, auf den die Rußbläseranordnung gemäß der Erfindung anwendbar ist,
F i g. 2 eine schematische Regelanordnung für Rußbläser,

F i g. 3 ein Schaltbild der Regelanordnung für den Rußbläser im Überhitzerteil und

F i g. 4 ein Schaltbild der Regelanordnung für den Brennraumteil.

F i g. 1 zeigt einen Dampferzeuger 8 mit Brennraum 10, dessen Wände in bekannter Weise mit Wasserrohren ausgekleidet sind. Die Wände des Brennraumes 10 sind mit einer Anzahl von Rußbläsern 12 bestückt, die in der nachstehend beschriebenen Weise selbsttätig betrieben werden. Sie sind so ausgebildet, daß sie ein Reinigungsmedium wie Luft, Dampf oder ein Gemisch davon gegen die Wärmeaustauschflächen des Brennraumes richten, um die angesammelten Schlacken- und Rußmengen davon zu entfernen. Solche Rußbläser sind an sich bekannt und z. B. in der USA.-Patentschrift 2 662 241 beschrieben. Bei diesem Rußbläser ragt die Austritlsdüse des Blasrohres -während des Betriebs in den Brennraum

hinein und wird in der Ruhestellung aus der Brennkammerwand herausgezogen. Die Vor- und Rückbewegung der Austrittsdüse kann durch einen Elektromotor erfolgen, der von der Steueranordnung fernbetätigt wird.

Der Dampferzeuger 8 enthält ferner einen Überhitzerteil 14 mit Hängerohren 16 im aufsteigenden Zug und mit waagerechten Rohren 18 im absteigenden Zug. Da diese Rohrbündel 16 und 18 den ganzen Querschnitt des Zuges ausfüllen, werden hier zur Reinigung und Entschlackung der Wärmeaustauschflächen im allgemeinen über den ganzen Querschnitt bewegbare Rußbläser verwendet. Ein solcher Bläser ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 885 711 beschrieben. Er weist eine Lanze auf, an deren einem Ende sich die Blasdüse befindet, die während des Betriebs in den Gaszug hineingeschoben, während der Ruhezeiten aber aus dem Gaszug zurückgezogen wird. Die Lanzen sind im allgemeinen so eingerichtet, daß sie sich während der Vor- und Rückbewegung drehen, so daß das Reinigungsmittel nach allen Seiten auf die Wärmeaustauschfläche der Rohrbündel gerichtet wird. Zur ferngesteuerten Betätigung dient wieder ein Elektromotor. Die Rußbläser 20 mit langem Vorschub, deshalb nachstehend Langvorschub-Rußbläser genannt, und die Rußbläser 12 mit kurzem Vorschub sind im allgemeinen in mehreren Reihen mit bestimmtem Abstand derart angeordnet, daß sich zwischen den von den einzelnen Bläsern überstrichenen Flächen eine geringe Überdeckung ergibt. Es wird im allgemeinen jeweils nur ein Rußbläser betrieben, um die Anlage nicht zu überlasten.

Außer den Rußbläsern zur Reinigung der Wasser- und Dampfrohre sind noch Rußbläser zur Reinigung des Fanggitters 22 und, der etwa vorhandenen Vorwärmerrohre vorgesehen. Diese Rußbläser haben im allgemeinen auch einen langen Vorschub. Die Rußbläser für das Fanggitter 22 können gemeinsam mit den Rußbläsern 12 betrieben werden. Die Rußbläser für den Wasservorwärmer 24 werden vorzugsweise unabhängig von den übrigen Bläsern nach einem festgelegten Zeitplan betrieben. Dasselbe gilt für die Rußbläser des Luftvorwärmers 26.

Erfindungsgemäß werden die Rußbläser 12 des Brennraumes 10 und gegebenenfalls die Rußbläser für das Fanggitter 22 als eine Gruppe und die Rußbläser20 des Dampfüberhitzers 14 als eine zweite Gruppe in Abhängigkeit von der Temperatur des Heißdampfes gesteuert. Die Erfindung ist auch auf Dampferzeuger anwendbar, die ausschließlich oder teilweise mit Zwischenüberhitzerrohren ausgerüstet sind, wobei dann die Betätigung der Rußbläser von der Temperatur des zwischenüberhitzten Dampfes abhängt.

Die Heißdampftemperatur wird in verschiedener Weise von der Verschmutzung der Wärmeaustauschflache beeinflußt. Wenn sich Schlacken und Ruß auf den Wandflächen des Brennraumes ansammeln, so verringert sich der Wärmeaustausch in diesem Bereich, wodurch die Temperatur der die Überhitzerrohre 16 und 18 umspülenden Rauchgase, ansteigt. Außerdem erhöht die Schlacke auf den Flächen des Brennraumes die Reflexion der Wärmestrahlung gegen die Hängerohre 16, wodurch die Temperatur des überhitzten Dampfes weiter steigt. Umgekehrt sinkt durch die Ansammlung von Ruß und Schlacke auf den Oberflächen der überhit/errohrc 16 und 18 deren Wärmeaufnahme; da/u wird die Reflexion der auffallenden Wärmestrahlung verringert, wodurch die Temperatur des überhitzten Dampfes abzusinken beginnt. Durch wechselweise Beeinflussung der Verschlackungsbedingungen in der Brennkammer 10 und im Überhitzer 14 kann also ein dynamisches Gleichgewicht hinsichtlich der Wärmeaustauscheigenschaften der Wärmeaustauschflächen erzielt werden, wodurch die Endtemperatur des überhitzten Dampfes in einem verhältnismäßig engen Bereich gehalten werden kann. Da in einem modernen Dampferzeuger die Brennraumo wände einen hohen Anteil der gesamten Wärmeübergangsfläche ausmachen, hat der Verschlackungszustand der Brennraumwand einen größeren Einfluß auf die Temperatur des überhitzten Dampfes als der Verschlackungszustand der Überhitzerrohre. Aus diesem Grunde erfolgt die Grobregelung der Heißdampftemperatur durch Betätigung der Rußbläser 12 im Brennraumteil 10, während die Feinregelung durch Betätigung der Langvorschub-Rußbläser 20 für die Überhitzerrohre besorgt wird.

so Wenn während des normalen Dampfkesselbetriebes die Heißdampftemperatur über einen bestimmten Wert ansteigt, und dadurch ungünstig hohe Rauchgastemperaturen und einen geringen Wärmeaustausch im Brennraum anzeigt, so leitet ein Fühlglied für die Temperatur des Heißdampfes die aufeinanderfolgende Betätigung der einzelnen Rußbläser 12 im Brennraum nach einem bestimmten Programm ein, wodurch die Wärmeübertragung der betreffenden Wandteile nacheinander wieder erhöht wird und damit die Temperatur der in den Überhitzer eintretenden Rauchgase absinkt, so daß die Temperatur des Heißdampfes ebenfalls verringert wird. Nach einer gewissen Zeit ist der Wärmeaustausch im dampferzeugenden Brennraum 10 so gestiegen, daß die Temperatur der Rauchgase und damit die Temperatur des Heißdampfes auf einen Wert absinkt, bei dem das Fühlglied den Betrieb der Rußbläser 12 unterbricht und statt dessen die Rußbläser 20 im Uberhitzerteil 14 einschaltet. Diese erhöhen den Wärmeaustausch der Überhitzerrohre, wodurch sich wieder ein Anstieg der Heißdampftemperatur ergibt. Jedesmal, wenn ein Rußbläser eingeschaltet war, ergibt sich eine stufenweise Erhöhung des Wärmeaustausches der Brennraumwände bzw. der Überhitzerrohre. Da diese stufenweise Wärmeaustauscherhöhung sich im allgemeinen nicht sofort in der Temperatur des überhitzten Dampfes bemerkbar macht, sind in den Steuervorrichtungen für die Rußbläser vorzugsweise Verzögerungsglieder vorgesehen, die eine gewisse Ruhezeit zwischen der Betätigung aufeinanderfolgender Bläser erzwingen,· um dem Dampferzeuger die Wiedererreichung des thermischen Gleichgewichts zu ermöglichen. Damit kann sich die Betätigung jedes Rußbläsers in der Temperatur des Heißdampfes auswirken.

Vorzugsweise beträgt die Verzögerung der Betätigung aufeinanderfolgender Rußbläser 12 etwa 15 Sekunden bis 3 Minuten, während zwischen der Betätigung der einzelnen Rußbläser 20 im überhitzer jeweils eine Ruhezeit von 5 bis 30 Minuten verstreichen soll. Die einzelnen Verzögerungen hängen natürlich von den jeweiligen Eigenschaften des Dampferzeugers ab. Es gibt auch Dampferzeuger, bei denen eine kürzere Aufeinanderfolge der einzelnen Einschaltzeiten eingehallen werden kann. Im allgemeinen empfiehlt es sich aber, derartige Ruhepausen einzuschalten, damit plöl/liclie Störungen des thermischen Gleichgewichts vermieden werden und die Heißdampflemperatur genau geregelt werden kann. In den bisher bekannten, von Hand oiler

selbsttätig geregelten Rußbläseranlagen war es demgegenüber üblich, alle Rußbläser eines Bereiches rasch nacheinander zu betätigen, wodurch sich eine plötzliche Änderung im thermischen Gleichgewicht des Dampferzeugers und eine entsprechend starke Temperaturschwankung des Heißdampfes ergab, die häufig 16°C und mehr betrug. Dagegen hat der Versuchseinbau der erfindungsgemäßen Regelanlage in einen modernen Hochleistungsdampferzeuger eine hervorragende Konstanthaltung der Heißdampf temperatur ergeben, wobei die Abweichungen nur noch etwa 3 bis 4,5"C betrugen. Außerdem ergaben sich eine Einsparung an Blasluft, eine minimale Wartungstätigkeit und geringere Beanspruchung der Dampftemperaturrcgler.

Die abwechselnde selektive Betätigung der Rußbläser 12 in der Brennkammer 10 und der Rußbläser2Q im Überhitzer 14 wird durch bekannte Dampftempi raturmesscr gesteuert, die entsprechend der schematischen Darstellung in F i g. 2 angeordnet sind. Ein Temperaturfühler 28, z. B. ein Thermoelement, Widerstandsthermometer oder Pyrometer ist am Dampfauslaß des Überhitzers bzw. des Zwischenüberhitzers angebracht und elektrisch mit einem bekannten Meßumformer 30 verbunden, der die Regelgröße in eine passende Energieform umwandelt, z. B. in einen Luftdruck, der unmittelbar dem Dampftemperaturregler 32 zugeführt wird. Der Luftdruck wirkt erfindungsgemäß außerdem unmittelbar auf einen druckbctäligtcn Schalter 7"S, der entsprechend dem herrschenden Luftdruck entweder die einen oder die anderen Rußbläser nacheinander einschaltet.

Der Dampftemperaturregler 32 kann irgendein bekanntes Stellglied für die Beeinflussung der Temperatur des Heißdampfes betätigen, z. B. eine Brennerschwenkvorrichtung. eine Klappe zur Rückführung von Rauchgasen in den Brennraum oder zur Steuerung der überschüssigen Verbrennungsluft, eine Kühlvorrichtung für den Heißdampf mittels eines Oberfläche nwärmetnuschers oder einer Wassereinspritzung. Diese Stellglieder können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um plötzliche Änderungen im thermischen Gleichgewicht des Dampferzeugers zu verhindern.

Bei einer Rauchgastemperaturregelung durch Rückführung eines Teils der Rauchgase in den Brennraum kann auch die Winkeleinstellung der Steuerklappen zwischen ganz geschlossener und ganz geöffneter Stellung zur Betätigung entsprechender Endschalter oder unmittelbar des Umschalters TS herangezogen werden. Ebenso kann bei der Dampftemperaturregelung mittels Heißdampfkühler der Umschalter TS durch ein Glied betätigt werden, das sich in der Kühlwasscrlcitung befindet und den Schalter bei einer bestimmten Durchflußmengc des Wassers auslöst. Die erwähnten bekannten Dampftemperaturregler haben sämtlich eine große Zeitkonstante und sind deswegen nicht imstande, starke kurzzeitige Schwankungen der Heißdampftemperalur zu verhindern. Wird jedoch zusätzlich die erfindungsgemäße selbsttätige Rußentfernung in bestimmter Reihenfolge und in bestimmten Zeitabständen vorgenommen, so lassen sich diese Temperaturschwankungen stark herabdrücken. Bei einem Dampfkühler mit Wassereinspritzung in den lleißdampf wird hierbei gleichzeitig die benötigte Wassermenge verringert. Dies stellt einen weiteren Vorteil dar, weil nicht verdampfte Wassertropfen zu starker Erosion an den Schaufeln der Dampfturbine führen.

Das Arbeitspiel der Rußbläser gemäß der Erfindun; wird nun an Hand der Schaltbilder in F i g 3 und beschrieben. Das Schaltbild der Fig. 3 betrifft di< Betätigung der Rußbläser 20 im Überhitzer. Diese; Steuerkreis ist gegenseitig verriegelt mit dem Steuer kreis nach F i g. 4, der die Betätigung der Ruß bläser 12 in der Brennkammer des Dampferzeugers be trifft. An den Stellen Jl bis 75 sind die beiden Schaltungen miteinander verbunden. Da die Steuerein ίο richtungen in F i g. 3 und 4 weitgehand miteinandei übereinstimmen, sind für gleiche Teile in F i g. < die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3, jedoch mi; einem Strich versehen, verwendet werden. Die Anordnung wird über den Hauptschalter 38 vom Dreiphasennetz L1, Ll, L3 gespeist. Die elektrische Energie wird nach Schließung des Hauptschalters 38, den offenen Anlasserkontakten der einzelnen Antriebsmotoren 40, 40' der Rußbläser 20 und der Rußbläser 21 zugeführt, wie schematisch in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Außerdem wird die Stueereinrichtunc über einen Transformator 42 gespeist, der die gewählte selbsttätige aufeinanderfolgende Betätigung der Rußbläser einleitet.

Es sei zunächst angenommen, daß die Temperatur des Heißdampfes zu niedrig ist und daß das Stellglied demgemäß so verstellt wurde, daß es eine Temperaturerhöhung des Heißdampfes hervorruft. Damit hat der Umschalter TS seinen Kontakt TS-I in der Steuerschaltung für die Uberhitzerrußbläser nach Fig. 3 geschlossen. Zu Erläuterungszwecken ist angenommen, daß jede Steuerschaltung zwei Gruppen von Rußbläsern betätigt, wobei sich in jeder Gruppe zwei Rußbläser befinden. Beispielsweise sind in F i g. 3 die beiden Rußbläser der Gruppe 1 an die Klemmen D-I und D-I angeschlossen, während die Rußbläser der Gruppe 2 an die Klemmen D-3 und D-4 angeschlossen sind. In Wirklichkeit ist natürlich eine viel größere Anzahl von Rußbläsern vorhanden. Wenn z. B. 60 Rußbläser im Überhitzer oder in der Brennkammer vorgesehen sind, so können diese in vier Gruppen aufgeteilt sein, wobei sich in jeder Gruppe 15 Rußbläser befinden.

Die einzelnen Bläsergruppen im Überhitzerteil 14 und im Brennraum 10 werden von einem Schrittschalter TSR, TSR' mit 26 Stellungen ausgewählt, wie er in Fernsprechvermittlungen verwendet wird. Da er mit Gleichstrom betrieben wird, sind ihm eine Gleichrichterbrücke und ein Kondensator vorgeschaltet. Innerhalb der einzelnen Gruppen werden dann die jeweiligen Rußbläser von einem zweiten gleichartigen Schrittschalter SRI. SRV mit 26 Stellungen ausgewählt. Es empfiehlt sich im allgemeinen, die in einem gemeinsamen Bereich des Dampferzeugers befindlichen Rußbläser zu einer Gruppe zusammenzufassen. Häufig sind jeweils mehrere Rußbläser in einer Horizontalreihe angeordnet, und die zu reinigende Fläche ist mit mehreren lotrecht übereinanderliegenden Horizontalreihen versehen. Jede solche horizontale Bläserreihe wird man in eine Gruppe zusammenfassen, die durch den Schrittschalter TSR, TSR' gewählt wird, woraufhin die einzelnen Rußbläser innerhalb dieser Gruppe in vorbestimmter Reihenfolge durch den SchrittschalterS/?!, SRI' nacheinander eingeschaltet werden. In manchen Fällen wird man mit der untersten Reihe beginnen und von unten aufsteigend nacheinander die einzelnen Bläserreihen betätigen. Man kann bei der Wahl der einzelnen Gruppen aber auch eine willkürliche Reihenfolge einhalten und in be-

liebigen Sprüngen von einer Reihe zur anderen übergehen.

Um eine willkürliche Reihenfolge der einzelnen Rußbläsergruppen in F i g. 3 einzustellen, sind Stecker Pl bis P4 vorgesehen, die wahlweise in Buchsen S-IA, S-IB, S-IA und S-2B eingeführt werden können. Bei der gestrichelt gezeichneten Zusammenstellung werden die Gruppen 1 und 2 vom Schrittschalter TSR abwechselnd betätigt. Wenn eine Endschalter LSR freigegeben, schließt seinen Arbeitskontakt LSR-I und öffnet seinen Ruhekontakt LSR-I in der Reihenschaltung G-G, wodurch das Zeitrelais TDi und das Steuerrelais CT? 1 stromlos werden. Damit schließt sich der Ruhekontakt CA 1-2, so daß das Steuerrelais CR2 anzieht. Ferner öffnet sich Arbeitskontakt CA 1-1, wodurch der Speisestromkreis für die Klemme Di unterbrochen wird. Der inzwischen geschlossene Haltekontakt CRF-i verbindet aber

große Gruppenanzahl vorhanden ist, so sind offenbar io die Klemme Dl mit der Klemme A-I, wodurch das

zahlreiche Abwandlungen der Gruppenfolge ausführ- Vorlaufrelais CRF weiter unter Strom bleibt,

bar. Die Bläserlanze 46 läuft weiter vor, bis sie ganz in

Bei der dargestellten Steuerschaltung sind für jede den Gaszug hineinragt. In dieser Stellung betätigt die

Gruppe zwei Buchsensätze vorgesehen, so daß jeder

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Rußbläser in jeder Gruppe während eines Arbeitszyklus zweimal betätigt wird. Weiter ist aber noch in jeder Gruppe ein Gruppenwähler vorgesehen, der in drei verschiedene Stellungen gebracht werden kann und so noch eine weitere Änderungsmöglichkeit der Schaltfolge ergibt. Der Gruppenwähler in der Gruppe 1 ist mit Kontakten SWl-A, SWl-B, SWl-C und SWl-D versehen, während der Gruppenwähler in der Gruppe 2 die Kontakte SW-A, SW-B, SW-C und SW-D aufweist. In der Aus-Stellung des ersten Gruppenwählers sind die Kontakte SWl-A und SWl-B geschlossen, wodurch diese Gruppe kurzgeschlossen ist und der Schrittschalter TSR sofort zur nächsten Gruppe weiterschaltet, ohne daß die Rußbläser in der Gruppe 1 betätigt werden. In Stellung 1 des Gruppenwählers S W-Ί sind die Kontakte SWl-B und ,SW-⁷I-C geschlossen, wodurch die Rußbläser in dieser Gruppe je Arbeitszyklus einmal betätigt werden, wenn die Buchse S-IA erregt ist, jedoch bei Erregung der Buchse 5-1B kurzgeschlossen sind. Befindet sich der Gruppenwähler SWl in Stellung 2, so sind die Kontakte SWl-B und SWl-D geschlossen, wodurch die Rußbläser in Gruppe 1 in jedem Arbeitszyklus zweimal betätigt werden. Ähnliches gilt für den Gruppenwähler SW für die Gruppe 2.

Ist der Umschaltkontakt TS-I geschlossen, der Schrittschalter TSR in Stellung 2 und der Schrittschalter SRI in Stellung 1, so wird der an Klemme D-i angeschlossene Rußbläser 20, der in F i g. 3 oben schematisch dargestellt ist, erregt. Gleichzeitig werden das Zeitrelais TD1 und das Steuerrelais CR1 erregt, und die Zeitgebermotoren TMl und TM3 beginnen zu laufen. Andererseits werden das Zeitrelais TD3, das Steuerrelais CR1 sowie die Schrittschalter TSR und SRI stromlos. Damit wird der Antriebsmotor 40 des ersten Rußbläsers über folgenden Stromkreis erregt:

IC-SRl-I, IC-TSR-I, CRl-I, CRl-I, CR3-1', TS-i, TDl-T, TSR-IC, Stecker Pl, Buchse Sl A, Gruppenwählerkontakt SWl-A, SR1-1/1.

Lanze den Endschalter LSF, der seinen Kontakt LSF-I öffnet und damit das Vorlaufrelais CRF abwirft. Die Kontakte CRF-4 setzen den Bläsermotor 40 still, während die Kontakte CRF-i und CRF-2 die Anzeigelampe 50 löschen und die Klemme D-i stromlos machen. Gleichzeitig wird der Ruhekontakt CRF-3 geschlossen, wodurch das Rücklaufrelais CRR anzieht. Dieses öffnet seinen Ruhekontakt CRR-I, um eine Erregung des Vorlaufrelais CRF zu verhindern, und bringt über Kontakt CRR-2 die Rücklauflampe 52 zum Aufleuchten. Die Arbeitskontakte CRR-3 bewirken eine Umsteuerung des Bläsermotors 40,

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Damit erhält die Klemme D-i Spannung, die im Steuerkreis des Bläsers 20 die Wicklung des Vorlaufrelais CRF über den von Hand zu betätigenden Rücklaufschalter 44 und die Ruhekontakte Z-SF-I und CRR-I erregt. Relais CRF zieht an und schließt seinen Haltepunkt CRF-I sowie Kontakt CRF-2, wodurch die Vorlauflampe 50 aufleuchtet. Ferner öffnet sich Ruhekontakt CRF-3, um eine Erregung des Rücklaufrelais CRR zu verhindern, und die Anlasserkontakte CRF-4 schließen sich, wodurch der Gebläsemotor 40 anläuft. Dadurch beginnt die Lanze 46 sich durch ein Loch 48 in der Kcsselwand 5Oi/ vorzuschieben. Bei der Vorwärtsbewegung der Lanze 46 wird der hintere wirken eine Umsteuerung des bläsermotors 4U, wodurch die Lanze 46 ihre Rückbewegung beginnt. Dadurch wird der Endschalter LSF freigegeben, und der Kontakt LSF-I schließt sich. Die Lanze setzt ihre Rückbewegung so lange fort, bis sie gegen den hinteren Endschalter LSR stößt, wodurch der Arbeitskontakt LSR-I sich öffnet und das Rücklaufrelais CRR stromlos macht. Damit öffnen sich die Kontakte CRR-I und CRR-3, d. h., die Lampe 52 erlischt, und der Bläsermotor 40 bleibt stehen. Gleichzeitig wird der Ruhekontakt CRR-I geschlossen. Ferner schließt sich der Kontakt LSR-2 in der Reihenschaltung G-G, wodurch das Zeitrelais TDl unter Spannung gesetzt wird und eine voreingestellte Zeitspanne auszuzählen beginnt. Es ist die Aufgabe des Zeitrelais TDl, eine bestimmte Verzögerung zwischen der Betätigung der einzelnen Rußbläser herzustellen, um in der oben geschilderten Weise die Wiederherstellung des thermischen Gleichgewichts zu ermöglichen. Die jeweils beste Verzögerung hängt von der Kessel konstruktion ab.

Nach Ablauf der eingestellten Verzögerung schließt sich der Arbeitskontakt TZ)I-I und erregt das Steuerrelais CR1, das seinen Ruhekontakt CA 1-2 öffnet. Gleichzeitig schließen sich die Arbeitskontakte CR1-3 und CRl-I, wodurch die Schrittschalterwicklung SR1 über CR1-3, CR3-3 und ONC-SRl-2 erregt wird. Damit öffnet sich der Unterbrecherkontakt IC-SRl-I, wodurch das Steuerrelais CR2 abfällt. Der Haltekontakt CR2-3 öffnet sich, und damit wird die Schrittschalterspule SR1 stromlos. Der Schrittschalter geht also um einen Schritt vorwärts in Stellung Nr. 2, in der er wieder den Unterbrecherkontakt IC-SR1-1 schließt und damit den der Stellung 2 entsprechenden Kontakt SFI-2A schließt. Damit wird die Klemme D-2 unter Spannung gesetzt, die mit dem zweiten Rußbläser in Gruppe 1 verbunden ist. Demgemäß beginnt der mit Klemme D-2 verbundene Rußbläser 20 seinen Vorlauf in gleicher Weise, wie es oben für den ersten Rußbläser beschrieben wurde.

Nach Beendigung des Arbeitszyklus des zweiten Rußbläsers gelangt Schrittschalter SRI in gleicher Weise in die Stellung Nr. 3, in der Kontakt SRI-3A geschlossen wird und die Wicklung des Schriüschal-

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tersS7?l über den Kontakt SR1-3A unter Umgehung des Kontakts ONC-SRl-2 erregt wird. Danach bewirkt die rasche öffnung und Schließung des Unterbrecherkontaktes IC-SR1 einen schnellen Durchlauf des Schrittschalters SRI über die freien Kontakte SR1-4A bis SR1-24A. Erst in Stellung Nr. 25 schließt sich der Kontakt SR1-25 K und erregt die Wicklung des Gruppenschrittschalters TSR. Damit schließt sich dessen Unterbrecherkontakt lC-TSR-2 und erregt die Wicklung des Schrittschalters SR1 über Kontakt ONC-SRl-2. Hierdurch wird andererseits der Kontakt [C-SR 1-1 geöffnet, wodurch die Spule von TSR stromlos wird und ihrerseits den Unterbrecherkontakt IC-TSR-2 öffnet, so daß auch die Spule des Schritteiner gewissen Verzögerung der Kontakte TD3-2, wodurch die Spule des Schrittschalters TSR über die Kontakte TSR-26D und TD3-2 wieder erregt wird. Damit öffnet sich der Unterbrecherkontakt IC-TSR-I, macht Spule TSR stromlos und bewirkt, daß der Schrittschalter in Stellung Nr. 1 zurückkehrt. Hierauf wird der ganze beschriebene Arbeitszyklus wiederholt. Falls der Maximumzeitgeber während einer voreingestellten Periode in Betrieb war, bevor der Schrittschalter TSR seine 26. Stellung erreicht hat, wird Steuerrelais CR3 über Arbeitskontakt TM3-1 erregt. Damit schließt sich Kontakt CR3-2, der den Wählschalterkontakt TS-I und den Zeitrelaiskontakt TD1-2' umgeht, so daß die Anodnung weiterarbeitet. Die

schalters SR1 stromlos wird. Demgemäß geht Schritt- 15 Aufgabe des Maximum-Zeitgebermotors TM3 ist es,

schalter TSR in die dritte Stellung und Schrittschalter SRI in die 26. Stellung über. Letztere ist die Aus-Stellung. Der Schrittschalter TSR schließt seinen Kontakt TSR-3C und Kontakt IC-TSR-I, wodurch zu gewährleisten, daß jeder Rußbläser im Überhitzerteil mindestens einen vollständigen Arbeitszyklus in einer vorgeschriebenen Zeit, z. B. in 24 Stunden, durchläuft. Gleichzeitig werden die Ruhekontakte

Stecker P2 Spannung erhält. Demgemäß wird nun die 20 CR3-1 und CR3-3 im Steuerkreis für die Brenn-Spule des Schrittschalters FRl über Unterbrecher- kammer-Rußbläser in F i g. 4 geöffnet und ver-

daß die

kontakt IC-SRl-I, Unterbrecherkontakt IC-TSRl, CRl-I, CR2-1, CR3-1', TS-I, TD1-2', TSR-3C, Stecker P2, Buchse S-2A, Gruppenschalterkontakt SW-B und Kontakt SR1-26B gespeist. Hierdurch öffnet sich Unterbrecherkontakt /C-S-Rl-I, und Schrittschalter SRI gelangt wieder in Stellung Nr. 1. Demgemäß wird die mit dem ersten Rußbläser der Gruppe2 verbundene Klemme D-3 unter Spannung gesetzt, wenn der Kontakt IC-SR1-1 sich wieder geschlossen hat, so daß dieser Rußbläser nun in Tätigkeit treten kann. Anschließend wird auch der mit der Klemme D-4 verbundene Bläser in der oben geschriebenen Weise umgeschaltet. Danach geht Schrittschalter SRI wieder schnell in seine 25. Stellung über, in der Schrittschalter TSR in seine Stellung Nr. 4 weitergeschaltet wird, in der der Kontakt TSR-4C den Stecker />3 unter Spannung setzt. Da die. Buchse S-IB der Gruppe 1 mit Stecker ^3 verbunden ist, werden nun wieder die in dieser Gruppe zusammengefaßten Rußbläser nacheinander betätigt. Anschließend werden über die Stecker P4 abermals die Rußbläser der Gruppe 2 nacheinander in Tätigkeit gesetzt.

Hat auch die Gruppe 2 ihren zweiten Zyklus durchlaufen, so gelangt der Schrittschalter TSR in die 6. Stellung und durchläuft von da aus mit Hilfe des Unterbrecherkontakts IC-TSR-I rasch die freien Kontakte TSR-6D bis TSR-24D, bis er die 25. Stellung erreicht. Diese Stellung kann er erst verlassen, wenn riegeln diesen Kreis, so daß die betreffenden Rußbläser stillgesetzt werden, obwohl der Kontakt TS-I' geschlossen ist, bis die Überhitzer-Rußbläser ihren Arbeitszyklus vollendet haben. Erst danach gelangt der Schrittschalter TSR in seine 26. Stellung. Ist dies geschehen, so schließt der Ausschalterkontakt CWC- TSR-3 sich und erregt das Zeitrelais TD3, das seinen Kontakt TD3-1 öffnet und damit die Rückstellung des Minimumzeitgebers und des Maximumzeitgebers bewirkt. Gleichzeitig wird Steuerrelais CR3 entregt und schließt damit seine Ruhekontakte CR3-1 und CR3-3 im Brennraumbläserkreis, so daß dieser Kreis wieder in Tätigkeit treten kann, falls der Wählschalterkontakt TS-V geschlossen ist. Außerdem öffnet sich der Kontakt CA3-2, so daß auch Wählschalterkontakt TS-I im Überhitzerkreis wieder seine normale Funktion übernehmen kann.

Die Betriebsweise der Brennraumrußbläserschaltung ist im wesentlichen identisch mit derjenigen, die soeben für die Überhitzerrußbläserschaltung beschrieben wurde. Auch hier ist ein Minimumzeitgeber vorgesehen, der aus einer Zeitgeberkupplung jTC2' und einem Zeitgebermotor TM2' mit verstellbarem Endkontakt T2' besteht. Letzterer öffnet sich nach Ablauf der eingestellten Laufzeit und setzt den Zeitgebermotor TM2' still. Ebenso ist wieder ein Maximumzeitgeber mit Kupplung TC3', Zeitgebermotor TM3' und Endschalter T3' vorgesehen. Auch hier

der Minimumzeitgeber, der aus der Zeitgeberkupplung 5° wird nach Ablauf des Maximumzeitgebers, falls der 7"C-2, dem Kontakt T2 und dem Zeitgebermotor TM2 Gruppenschrittschalter TSR' seine 26. Stellung noch besteht, während einer vorbestimmten Periode in Betrieb war. Hierdurch wird der Beginn eines weiteren

vollständigen Zyklus verhindert, um zu gewährleisten, daß die Anlage nicht zu häufig in Betrieb gesetzt wird. Wenn der Minimumzeitgeber abgelaufen ist, schließt er seinen Kontakt ΓΛ/2-1, woraufhin der Schrittschalter TSR über die Kontakte TSR-25 D und TM2-1 in Stellung Nr. 26 gelangen kann.

In dieser Aus-Stellung wird der Kontakt ONC- TSR-3 geschlossen und erregt das Zeitrelais TD3. Dieses öffnet seinen Kontakt TD3-1 mit einer Verzögerung von 2 Sekunden, welche den Wiederaufzug des Minimumzeitgebers gestattet. Gleichzeitig wird nicht erreicht hat, das Steuerrelais CR3' erregt, das den Umschaltkontakt TS-V kurzschließt, um die noch nicht in Betrieb gewesenen Rußbläser zur Vollendung des Arbeitszyklus heranzuziehen. Das Steuerrelais CR3' verriegelt die Steuerschaltung der Überhitzerrußbläser, da sein Ruhekontakt CÄ3-3' den Maximumzeitgebermotor TM3 so lange stillsetzt, bis der Brennraumrußbläserzyklus beendet ist. Die gegenseitige Verriegelung der Maximumzeitgeber in den beiden Steuerschaltungen verhindert eine gegenseitige Störung des Betriebs der Rußbläser im Brennraum und im Überhitzer.
In richtig ausgelegten und geregelten Dampferzeu-

bei der öffnung des Kontaktes TD3-1 der Maximum- 65 gern läuft der Arbeitszyklus der Überhitzerrußbläser zeitgeber, der aus der Zeitgeberkupplung TC3, dem und der Brennraumrußbläser im allgemeinen innerKontakt T-3 und dem Zeitgebermotor TM3 besteht, halb des Bereiches zwischen der Minimumzeit und der ebenfalls zurückgestellt. Ferner schließt sich nach Maximumzeit ab. Demgemäß werden beide Bläser-

arten im wesentlichen ständig in der durch die Steuerschaltung gegebenen Reihenfolge und entsprechend der Einstellung des Umschalters TS in Abhängigkeit von der Temperatur des Heißdampfes betätigt. Die beschriebene Anlage ist im wesentlichen ständig in Betrieb, da stets entweder ein Brennkammerrußbläser oder ein Überhitzerrußbläser arbeitet. Hierbei sind natürlich kurze Ruhezeiten eingeschlossen, die durch die Verzögerungsrelais zwecks Wiedereinstellung des Temperaturgleichgewichts im Dampferzeuger erzwungen werden. Da der Umschalter TS seine Kontakte TS-I und TS-V an jeder Stelle des Arbeitszyklus der beiden Bläserarten öffnen und schließen kann, sind die Steuerschaltungen nach F i g. 3 und 4 durch die Zeitrelaiskontakte TD1-2' und TD1-2 gegenseitig verriegelt, so daß ein Rußbläser in einem Dampfkesselteil nicht arbeiten kann, solange ein Rußbläser im anderen Dampfkesselteil noch in Betrieb ist. Beispielsweise bewirkt der Abfall des Zeitrelais TDl in der Steuerschaltung für die Überhitzerreinigung des Bläsers durch öffnung eines der hinteren Endschalter LSR in der Reihenschaltung G-G die öffnung des nicht verzögerten Kontaktes TDl-I, der in Reihe mit dem Umschaltkontakt TS-I in F i g. 4 liegt. Damit wird die Einschaltung eines Rußbläsers verhindert, falls der Umschaltkontakt TS-I' sich schließen sollte, nachdem der Überhitzerrußbläser bereits angelaufen ist. Hat dieser seinen Vor- und Rücklauf beendet, so wird der zugehörige Kontakt LSR in der Reihenschaltung G-G geschlossen, und Zeitrelais TDl zieht wieder an, wodurch der Kontakt TD1-2 sich schließt und der entsprechende Rußbläser in der durch die Steuerschaltung von F i g. 4 vorgeschriebenen Reihenfolge eingeschaltet wird. Ebenso wird bei Anlauf eines Rußbläsers 12 dessen Endschalterkontakt LSR-T geöffnet, so daß Zeitrelais TDl' seinen unverzögerten Kontakt TD1-2' in F i g. 3 öffnet und so auch beim Schließen des Umschaltkontaktes TS-I die Einschaltung eines Rußbläsers 20 verhindert, solange der im Brennraum befindliche Rußbläser noch in Betrieb ist.

Bei einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung wäre es auch möglich, allein die Brennraumrußbläser in der beschriebenen Weise zu steuern. In diesem Falle schaltet der Umschalter TS die in F i g. 4 gezeigte Steuerschaltung ein, wenn die Heißdampftemperatur zu stark ansteigt, und schaltet die Rußbläser einfach ab, wenn die Temperatur wieder unter einen bestimmten Wert zurückgeht. Der Betrieb der Rußbläser im Überhitzerteil und in anderen Abschnitten des Dampferzeugers könnte unter diesen Umständen allein von der Zeit abhängig gemacht werden oder durch einen Schlackenfühler gesteuert werden, der unabhängig von der Steuerung der Rußbläser oder auch während derjenigen Zeiten arbeitet, in denen diese Rußbläser nicht in Betrieb sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rußbläseranordnung für Hochleistungsdampferzeuger mit einer Mehrzahl fernsteuerbarer Rußbläser und einer Steuervorrichtung zur selbsttätigen aufeinanderfolgenden Betätigung der Rußbläser (bzw. Rußbläsergruppen) in vorbestimmter Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußbläser (12) im Brennraum (10) und die Rußbläser (20) im Überhitzer jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, die in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler (28) für die Temperatur des Heißdampfes durch eine Steuervorrichtung (TS) abwechselnd in Betrieb setzbar bzw. ausschaltbar sind, wobei einstellbare Verzögerungsglieder (Zeitrelais 7Ό1, TDl') die Zeitspanne zwischen der Betätigung aufeinanderfolgender Rußbläser bemessen und Minimum- bzw. Maximumzeitgeber (TCl, T-I, TMl bzw. TCZ, T-3, TM3) dafür sorgen, daß einerseits die Anlage nicht zu häufig in Betrieb gesetzt wird und andererseits jeder Rußbläser (20) im Überhitzer mindestens einen vollständigen Arbeitszyklus innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durchläuft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen