DE1426723A1 - Dampfkraftanlage - Google Patents

Description

Neue Beschreibung

SIEMMS AKTIEIiGESELLSGHA. P H 26 723.3

Unsere Zeichen: PLA 65/1718

Dampfkraftanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage mit einem Kessel ohne Kesaeltrommel. Die Verdampfung des flüssigen Arbeitsmittels erfolgt dabei durch Übertragung der Überhitzungswärme von rückgefiihrtem Heißdampf.

Es ist an sich bereits bekannt, die Verdampfung des Arbeitsmittels durch zurückgeführten überhitzten Dampf vorzunehmen. Derartige Kessel sind beispielsweise als sogenannte Löffler-Kessel bekannt. Bei dieser KesselTsauart ist aber stets das

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Vorhandensein einer KeBseltroinmel erforderlich gewesen, um die Verdampfung des Speisewassers yorzunehmen. Fach diesem bekannten Prinzip wird aus einer ungeheizten Kesseltrommel, in der sich ein Wasserstand ausbildet,' aus .dem Dampfraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Sattdampf mittels einer Umwälzpumpe angesaugt, durch einen Überhitzer geführt und der so erzeugte Heißdampf wieder in die Kesseltrommel zurückgeführt, wobei durch Einblasen des Heißdampfes in den Wasserraum die Überhitzungswarme an das Wasser abgegeben und dadurch neuer Sattdampf erzeugt wird. Die erzeugte Dampfmenge wird hinter dem Überhitzer aus dem Umlaufsystem abgezweigt und der Kraftmaschine zugeleitet. Das in der Trommel verdampfte Wasser wird durch Speisewasser ersetzt, das zuvor bereits möglichst weitgehend vorgewärmt worden ist.

Kessel, die nach diesem Prinzip arbeiten, benötigen eine' verhältnismäßig große Kesseltrommel, in vielen Fällen sogar mehrere Trommeln, da sichergestellt werden muß, daß dem eingeblasenen Heißdampf einerseits die Überhitzungswärme vollständig entzogen wird und andererseits mit dem abgesaugten Sattdampf keinesfalls Wasser mitgerissen wird, das die Umwälzpumpe beeinträchtigen oder sonstige Schäden hervorrufen könnte.

Die Dampfkraftanlage nach der Erfindung arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip, vermeidet jedoch die geschilderten Nachteile des Löffler-Kessels, vor allem kommt dabei die Kesseltrommel in Wegfall. Überdies ist die Dampfkraftanlage nach der Erfindung auch für überkritischen Druck geeignet.

Die Erfindung besteht darin, daß bei Verdampfung des Arbeits-

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mittels durch die Überhitzung wärme von zurückgeführtem Heiß-' dampf unter Vermeidung einer Kesseltrommel das Umlaufsystem für den Heißdampf als Verdampfungseinrichtung einen oder mehrere Einspritzkühler in Parallel- und/oder Reihenschaltung enthält. Die eingespritzte Speisewassermenge läßt sich so bemessen, daß im Dampf-Umlaufsystem am Eintrittsstutzen der Umwälzpumpe angenähert Sattdampftemperatur herrscht. Die Verdampfung kann bei Verwendung mehrerer Einspritzkühler in Reihenschaltung mehrstufig ausgebildet sein, wobei steigende Temperaturwerte einerseits auf der niedrigsten Temperatürstufe niedrige Sattdampfzustände erlauben, während in den oberen Stufen das Vorhandensein von trockenem Dampf gewährleistet ist.

Der zum Verbraucher abgehende Dampf kann vor oder hinter der Umwälzpumpe entnommen und gegebenenfalls in einem gesonderten Überhitzer auf die gewünschte Temperatur gebracht werden. Auf diese Vifeise kann die. umzuwälzende Dampfmenge auf das erforderliche Mindestmaß beschränkt werden. Naturgemäß kann auch bei Abführung des Verbrauch-Dampfes hinter dem Überhitzer noch ein zusätzlicher Überhitzer zur getrennten weiteren Überhitzung des zu nutzenden Dampfes vorgenommen werden.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt.ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter scheiuatischer Darstellung.

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Die Kraftmaschine 1 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Hochdruckteil 2 und einen Fiederdruckteil 3 versinnbildlicht, zwischen die ein Zwischenüberhitzer 4· geschaltet ist. Vom Turbinenkondensator 5 fördert die Kondensatpumpe 6 das Arbeitsmittel durch die Uiederdruckvorwärmstufen 7 und 8 zum Speisewasserbehälter 9. Die Speisewasserpumpe 10 treibt das Arbeitsmittel durch die Hochdruckvorwärmstufen 11 und 12 zum Verdampfer, der erfindungsgemäß durch einen oder mehrere Einspritzkühler 13 gebildet ist. Über die Leitung 14 wird in diesen Einspritzkühler Heißdampf eingeführt, dessen Überhitzungswärme zur Verdampfung des vorgewärmten Speisewassers herangezogen wird. Über die Leitung 15 verläßt jetzt Sattdampf den Einspritzkühler 13 und wird mit Hilfe der Umwälzpumpe 16 dem Überhitzer 17 zugeführt. Hinter dem Überhitzer 17 teilt sich die Heißdampfmenge in einen Teilstrom, der über die Leitung 14 wieder dem Einspritzkühler 13 zuströmt, und einen anderen Teilstrom, der über die Leitung 18 bei geöffnetem Ventil 19 zur Frischdampfleitung 20 gelangt, von der aus die Turbine 1 gespeist wird.

Wie oben erwähnt, ist es auch durchaus möglich, bei geschlossenem Ventil 19 und statt dessen geöffnetem Ventil 21 den aus dem Einspritzkühler 13 austretenden Sattdampf über die Leitung 22 einem gesonderten Überhitzer 23 zuzuführen. Für den Überhitzer 23 kann aber auch bei geöffnetem Ventil 24 Dampf hinter der Umwälzpumpe 16 entnommen und zugeführt werden. Schließlich ist es auch möglich, den Überhitzer 23 als Endüberhitzer dem Überhitzer 17 nachzuschalten, indem das Ventil 25 geöffnet wird. Die' Regelung des Kessels kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Feuerung

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vom Frisohdampfdruck, die Umwälzmenge von der Temperatur vor dem Einspritzkühler und die Speisewassermenge von der Temperatur hinter dem Einspritzkühler aus beeinflußt wird. Von einer Druckmeßstelle 26 aus kann dementsprechend, wie durch die Signallinie 27 versinnbildlicht ist, ein Impuls auf den Beheizungsregler 28 gegeben werden. Gemäß der Wirklinie wird auf diese Weise die Beheizung 30 beeinflußt, die je nach den Gegebenheiten Brennstoff und Verbrennungsluft usw. einregelt.

Die Umwälzpumpe 16 ist einem Regler 31 unterstellt, der ein Temperatursignal 32 der rückgeführten Heißdampfmenge vor Eintritt in den Einspritzkühler 13 erhält. Die einzuspritzende Speisewassermenge wird, wie durch die Wirklinie 33 angedeutet, auf die Speisewasserpumpe 10 gegeben und ist unter anderem dem Regler 34 unterstellt. Dieser wiederum erhält ein Temperatursignal 35, das von einer geeigneten Stelle hinter dem Einspritzkühler 13 hergeleitet wird.

Da bei höheren und insbesondere bei überkritischen Drücken es zunehmend schwieriger wird, eine Temperaturregelung in der Nähe des Sattdampfzustandes herbeizuführen, kann die einzuspritzende Speisewassermenge auch derart geregelt werden, daß sich an einer bestimmten Stelle im Umlaufsystem, insbesondere am Anfang des Überhitzers eine vorbestimmte Temperatur einstellt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich im Anfangsbereich des Überhitzers 17 ein Temperaturfühler 36,

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der über die Signallinie 37 den Regler 38 beeinflußt. Dieser Segler steuert über die Wirklinie 39 die Speisewasserpumpe 10 oder ein Regelventil für die Speisewassermenge.

Eine besonders einfache Regelung des Kessels läßt sich erreichen, wenn die Umwälzpumpe 16 mit gleichbleibender Drehzahl läuft, die Umwälzmenge also nicht durch einen Regeleingriff beeinflußt wird. In vielen Fällen genügt es hierbei, lediglich die Speisewasserzufuhr so zu regeln, daß die einzuspritzende Speisewassermenge größer wird, wenn die Dampftemperatur im Umlaufsystem am Eintritt des Einspritzkühlers ansteigt und umgekehrt bei deren Absinken verringert wird. Auf diese Weise kann die Temperatur am Eintritt des Einspritzkühlers konstant gehalten werden. Hierzu kann ebenfalls der Regler 31 herangezogen werden, der jetzt auf gleichbleibende Temperatur am Temperaturfühler 32 hinarbeitet. Die Temperatur am Austritt des Einspritzkühlers stellt sich dann von selbst entsprechend dem jeweiligen Belastungszustand auf unterschiedliche Höhe ein.

Für besondere Betriebsverhältnisse kann es auch von Yorteil. sein, durch ein in der Frischdampfleitung 20 eingebautes Druckhalteventil 40 mit Hilfe des Reglers 41 den über die Signallinie 42 ermittelten Druck des Frischdampfes an der Meßstelle 26 auf einer gewünschten Höhe zu halten. Die Feuerung des Kessels läßt sich dann nach dem Dampfbedarf regeln. Dabei kann die Regelung einem Lastgeber 43 unterstellt werden, der von Hand oder nach einem Programm, durch fernübermittelte Steuerbefehle oder entsprechend der elektrischen Leistung 44

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Lastsignale erhält. Über die Wirklinie 45 wird dann die Feuerung 30 beeinflußt, während ein dem Lastgeber 43 unterstellter Speisewasserregler 46 gemäß der Wirklinie 47 die Speisewassermenge beeinflußt.

3 Patentansprüche
1 Figur

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Claims (1)

1. O Akt.Z.: P 14 26.723.3 1426 723 Unsere Zeichen: PLA 65/1718

   Patentansprüche

   1.) Segeleinrichtung für eine Dampfkraftanlage, bei der die Verdampfung des Arbeitsmittels durch die Überhitzungswärme von zugeführtem Heizdampf erfolgt, und dessen Umlaufsystem für den Heißdampf einen Einspritzkühler als Verdampfungseinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im Umwälzkreislauf (14,15) eine Temperaturmeßstelle (32) vor dem Eintritt in die durch einen oder mehrere Einspritzkühler in Parallel- und/oder Reihenschaltung gebildete Verdampfungseinrichtung (13) und eine zweite Temperaturmeßstelle (35) hinter dem Austritt aus dieser Verdampfungseinrichtung (13) vorgesehen sind und, bei Regelung der Beheizung (30) in Abhängigkeit vom Frischdampfdruck (26), die Umwälzmenge in Abhängigkeit von der Eintrittstemperatur (32) und die zugeführte Speisewassermenge in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur (35) regelbar ist.

   2. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewassermenge in der V/eise geregelt wird, daß eine vorgegebene Temperatur im Anfangsbereich des im Umlaufsystem befindlichen Überhitzers eingehalten wird.

   3· Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet _t daß bei ungeregelter Umwälzung des Dampf-Umlaufsystems die Speisewassermenge in Abhängigkeit der am Eintritt des Einspritzkühlers vorhandenen Temperatur geregelt wird.

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