DE1751981B1

DE1751981B1 - Verfahren zum betrieb einer kesselanlage fuer die verwertung der abfallwaerme aus huettenmaennischen oder chemischen arbeitsprozessen

Info

Publication number: DE1751981B1
Application number: DE19611751981
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Markow Demete Karl; Roland Dipl-Ing Kemmetmueller; Ingo Dipl-Ing Pascher
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1961-01-20
Filing date: 1961-06-02
Publication date: 1971-12-23
Also published as: US3234920A; AT233601B

Description

und erhöht während der Blaszeit dessen Druck vom Austritts-Arbeitsdruck auf den Primärdruck des Kesselsystems.

Die kontinuierliche Dampfmenge, die aus Blasbetrieb, Zusatzfeuerung und Speicher an das Netz abgegeben werden kann, ist im Diagramm dargestellt. Ferner ist strichliert der Verlauf der in dem Kessel eingespeisten Wassermenge und die über die konstante Speisewassertemperatur

Ausgleich erfolgt beispielsweise über diverse Dampf- 15 einer konstanten Speisewassertemperatur. Die Spit-

speicherschaltungen, d. h. durch Einbau von Ruths- zendampfmenge wird in einen Ruthsspeicher geführt Gefällespeichern, welche in bezug auf den Kessel
verschieden geschaltet werden können. Aus dem
Gefälle und dem Speichervolumen ergibt sich die

Speicherdampfmenge. Es muß zum vollkommenen Ausgleich solcher Dampfspitzen ein relativ großes Speichervolumen bei hohem Konzessionsdruck vorgesehen werden. Bekannt ist weiterhin eine Schaltung, bei welcher der Dampf aus den Speichern noch

einmal in den Kesselüberhitzer geführt oder erst in 35 ganze Periode

einem fremdgefeuerten Überhitzer die überhitzungs- eingetragen,

temperatur erreicht wird. F i g. 2 zeigt die entsprechenden Verhältnisse bei

Die Verfahren mit vergrößertem Speicherinhalt Speisewassermischvorwärmung durch das erfindungsder Trommel oder parallel geschalteten Speichern gemäße Verfahren bei gleicher Zusatzfeuerungsund Trommeln haben den Nachteil, daß der Druck 30 leistung. Entsprechend diesem wird der obere Teil im Kesselsystem im Speicherdruckbereich schwankt. der Dampfspitze während der Biaszeit bzw. Prozeß-Die Speicherschaltungen mit reinen Ruthsspeichern zeit in die Sekundärtrommel gesandt, wo er seine mit einer Druckregelung an der Ein- und Austritts- Wärme abgibt. Mit Hilfe dieser Wärme ist es mögseite bei konstantem Kesseldruck haben den Nach- Hch, den Beginn der Dampfmehrlieferung vorzuverteil, daß zur Bewältigung der Spitzen große Speicher- 35 legen. Dies geschieht dadurch, daß bereits zu Beginn volumina erforderlich sind, wobei Speicher und oder kurz vor der Blaszeit Speisewasser hoher Tem-Kessel für die Hochdruckseite ausgelegt werden peratur in den Kessel gesandt wird. Während der müssen. Dampfspitze erreicht die Kesselspeisewassertempe-

Um das ganze System mit einem niedrigeren ratur ihren niedrigsten Wert, um anschließend inDruck, d. h. dem Druck betreiben zu können, der 40 folge der Wärmeabgabe aus der Dampfspitze wieder bei der Speicherschaltung mit Ruthsspeichern dem anzusteigen. Während der Prozeßpause wird Speise-Austrittsdruck entspricht und somit nicht nur wesent- wasser hoher und angenähert konstanter Temperatur liehe Investitionskosten bei Kessel und Speicher, in den Kessel eingespeist.

sondern auch Betriebskosten bei wesentlich verrin- Wie man aus Fig. 3 ersieht, sind die beheizten

gerten Speisepumpenleistungen zu ersparen, liegt da- 43 Verdampferheizflächen 1 des Kessels im Zwangum-

hsr der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Spit- lauf mit der Kesseltrommel 3 geschaltet, wobei aus

zendampf zur Vorwärmung des Speisewassers zu Sicherheitsgründen zwei Umwälzpumpen 11 vorge-

verwenden. sehen sind. Der erzeugte Sattdampf wird über die

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb Dampfabgabeleitung 13 den Verbrauchern zugeführt, einer Kesselanlage für die Verwertung der Abfall- 50 wobei das Dampfventil 26 durch eine Meßeinrichwärme aus hüttenmännischen oder chemischen Ar- tung 27 gesteuert ist. Der während der Blaszeit des beitsprozessen unter Verwendung einer oder meh- nicht dargestellten Konverters anfallende überschüsrerer Sekundärtrommeln als Speicher, in die der aus sige Spitzendampf wird über die Leitung 14 einer dem Arbeitsprozeß gewonnene Dampf zumindest Sekundärtrommel 4 zugeführt, wo er seine Wärme zum Teil eingeleitet wird, besteht darin, daß der 55 in einem Wärmetauscher 16 an den Wasserinhalt der Spitzendampf in einem Wärmetauschersystem, das Sekundärtrommel 4 abgibt und dann in dem Speisein den Sekundärtrommeln angeordnet ist, nieder- wasservorratsbehälter 4 a kondensiert. Dadurch wird geschlagen wird und das ablaufende Wasser bzw. auch noch die Restwärme gewonnen. Vom Speise-Dampf-Wasser-Gemisch der Niederdruckseite des wasservorratsbehälter 4 α wird das relativ kalte Speisewassersystems zu dessen Vorwärmung züge- 60 Speisewasser durch die ebenfalls aus Sicherheitsführt wird. gründen doppelt vorgesehene Speisepumpe 10 ange-

Bei der Kesselanlage zur Durchführung des er- saugt und über die Speisewasserzulaufleitung 5 entfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Sekundär- weder dem Hauptstrang 6 und/oder dem Zweigtrommeln zwecks Übertragung der Spitzendampf- strang 7 zugeführt, in dem die Sekundärtrommel 4 wärme ein Wärmetauschersystem eingebaut. Nach 65 angeordnet ist. Das Wasser aus dem Zweigstrang 7

einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist in den Sekundärtrommeln ein zweites Wärmetauschersystem angeordnet, welches an das Speisewasser-

gelangt in den unteren Teil der stehend angeordneten Sekundärtrommel, wo zur gleichmäßigeren Verteilung Drosselorgane 24 angeordnet sind. In der

Sekundärtrommel 4 wird das Speisewasser durch den Spitzendampf im Wärmetauscher 16 aufgeheizt, so daß sich während der Blaszeit des Konverters im oberen Teil der Sekundärtrommel ein immer größer werdendes Heißwasservolumen 17 ansammelt, während der Kaltwasseranteil 18 im unteren Teil entsprechend abnimmt, da der Kessel in dieser Zeit nur oder vorwiegend über den Hauptstrang 6 mit kaltem Speisewasser gespeist wird.

Ist jedoch die Blaszeit des Konverters vorbei, so wird die Speisung über den Hauptstrang 6 eingestellt. und die Speisung erfolgt vorwiegend aus dem oberen Teil der Sekundärtrommel 4 über die Leitung 7 a. Es gelangt somit bereits vorerhitztes Speisewasser in den Kessel, der nun mit einer schwächeren Zusatzheizung betrieben wird und so in der Lage ist, die Lieferung an die Verbraucher aufrechtzuerhalten. Natürlich ist jetzt kein überschußdampf mehr für den Wärmetauscher 16 verfügbar, so daß der Warmwasservorrat 17 in der Sekundärtrommel abnimmt, während sich das Kaltwasservolumen 18 im selben Maße durch Zuspeisung erhöht. Die Steuerung dieser Vorgänge erfolgt durch in der Dampfleitung 14 und in den Strängen la und 6 eingeschaltete, automatisch ferngesteuerte Ventile 22 und 21. Bei der Schaltung nach Fig. 4 erfolgt die Einspeisung des x4auplstranges 6 nicht in die Kesseltrommel 3, sondern in die Fallleitung des Kessels, der mit Natur-oder Zwangumlauf betrieben wird. Die Sekundärtrommel 4 ist hier mit einer hochsiedenden Flüssigkeit 20, wie z. B. Glyzerin, Öle. Quecksilber usw. gefüllt, mit welcher der Wärmetausch über die beiden Wärmetauschersysteme 16, 16 a erfolgt, und zwar sowohl was den Spitzendampf als auch das Speisewasser betrifft. Im Wärmetauschersystem 16 wird der Spitzendampf niedergeschlagen, und im Wärmetauschersystem 16α wird das Speisewasser erwärmt.

Die hochsiedende Wärmespeicherflüssigkeit kann auch über eine Behälterumwälzleitung 15 mit Behälterumwälzpumpen 12 umgewälzt werden.

Diese Schaltung hat den Vorteil, daß in der Sekundärtrommel 4 infolge der hochsiedenden Flüssigkeit kleine Drücke herrschen und daher die Trommel entsprechend billig hergestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer Kesselanlage für die Verwertung der Abfallwärme aus hüttenmännischen oder chemischen Arbeitsprozessen, wobei eine oder mehrere Sekundärtrommeln als Speicher verwendet werden, in weiche der aus dem Arbeitsprozeß gewonnene Dampf zumindest zum Teil eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendampf in einem Wärmetauschersystem, das in den Sekundärtrommeln angeordnet ist, niedergeschlagen wird und das ablaufende Wasser bzw. Dampf-Wasser-Gemisch der Niederdruckseite des Speisewassersystems zu dessen Vorwärmung zugeführt wird.

2. Kesselanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sekundärtrommein zwecks Übertragung der Spitzendampfwärme ein Wärmetauschersystem eingebaut ist.

3. Kesselanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sekundärtrommeln ein zweites Wärmetauschersystem angeordnet ist, welches an das Speisewassersystem angeschlossen ist, wobei die beiden Wärmetauschersysteme von einem Zwischenwärmeträger umspült sind.

4. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwälzung des Zwischenwärmeträgers eine Pumpe angeordnet ist.

5. Kesselanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenwärmeträger eine hochsiedende Flüssigkeit, wie z. 3. Glyzerin verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY