DE19800017A1 - Verfahren zum Betreiben eines Zwangdurchlaufdampferzeugers - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Zwangdurchlaufdampferzeugers

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    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/12—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating with superimposed recirculation during starting and low-load periods, e.g. composite boilers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Zwangdurchlaufdampfer­ zeugers.
In letzter Zeit werden Zwangdurchlaufdampferzeuger mit immer kleineren Massen­ stromdichten im Verdampfer bei Vollast gebaut. Dadurch wird der Druckverlust im Verdampfer vermindert, was durch verminderte Speisepumpenarbeit wirtschaftliche Vorteile bringt und zur Vermeidung von Riffelbildung in den Verdampferrohren bei­ trägt. Ferner wird ein stärker beheiztes Rohr stärker durchströmt, was die Ver­ dampferaustrittsenthalpien und bei Überhitzung auch die Verdampferaustrittstem­ peraturen vergleichmäßigt. Die Gefahr der Filmverdampfung wird durch innere Rip­ pen, die ein mehrgängiges Gewinde bilden, vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiteren Nachteil zu vermeiden. Dieser weitere Nachteil besteht darin, daß bei Teillast einzelne Verdampferrohre ab­ wärts statt aufwärts durchströmt werden können. Bei ansteigender Last kommt es dann zu einer Strömungsumkehr. Während der dabei vorübergehend auftretenden Stagnation kann es zur örtlichen Überhitzung und Beschädigung dieser Verdampfer­ rohre kommen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst:
  • a) Vom Verdampferaustritt wird eine Verbindung zum Verdampfereintritt herge­ stellt, in der bei Teillast Siedewasser vom Verdampferaustritt zum Verdamp­ fereintritt zufolge der Schwerkraft strömt, während
  • b) bei höheren Lasten eine umgekehrte Durchströmung dieser Verbindung, d. h. aufwärts, durch Verwendung geeigneter Vorrichtungen verhindert wird und
  • c) die Zumischung von Speisewasser zwischen dieser Vorrichtung zur Verhinde­ rung einer Aufwärtsströmung und dem Verdampfereintritt erfolgt.
Diese Verbindung zwischen Verdampferaustritt und Verdampfereintritt kann aus ei­ ner Verbindungsleitung oder auch aus mehreren Verbindungsleitungen bestehen.
Am Verdampferaustritt können zur Trennung des Siedewassers vom Sattdampf gro­ ße Sammler, Trommeln mit oder ohne Zyklone oder auch Wasserabscheider ver­ wendet werden.
Die Vorrichtung zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung kann eine Rückschlag­ klappe oder ein gesteuertes Ventil oder ein gesteuerter Schieber sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann diese Verbindung zwischen Ver­ dampferaus- und -eintritt auch über den Economiser führen, dabei mündet dann das Speisewasser zwischen der Vorrichtung zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung in der Verbindung zwischen Verdampferaus- und -eintritt und dem Economiser Eintritt­ sammler.
Bei Stillstand wird diese Vorrichtung zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung in der Verbindung zwischen Verdampferaus- und -eintrittsammler oder ein Bypass dazu geöffnet, um den im ECO entstehenden Dampf zum Verdampferaustritt und den Überhitzern hin abzuführen.
In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Zwanddurchlaufdampferzeuger mit überlagertem Naturumlauf bei Teillast, bestehend aus einem Verdampfer 1 mit einem Verdampferaustritt 2, von dem über eine Verbindungsleitung das Wasserdampfgemisch zu einem Wasserab­ scheider 3 strömt. Dieser trennt Sattdampf ab, der über eine Sattdampfverbindungs­ leitung 4 zu nicht dargestellten Überhitzern und zu einer nicht dargestellten Turbine strömt. Das Siedewasser strömt vom Wasserabscheider 3 über eine Verbindungslei­ tung 5 und eine Rückschlagklappe 6 zu einem Mischstück 7, in welches auch eine Speisewasserverbindungsleitung 8 von einem Economiser 10 mündet und in dem Siedewasser und Speisewasser nach ECO gemischt werden. Anschließend strömt das Gemisch aus Siedewasser und Speisewasser über eine Verbindungsleitung zu einem Verdampfereintritt 9 und vom Verdampfereintritt über den Verdampfer 1 zum Verdampferaustritt 2.
Gemäß Fig. 2 strömt das Wasserdampfgemisch vom Verdampferaustritt 2 über eine Verbindungsleitung zum Wasserabscheider 3. Dieser trennt den Sattdampf ab, wel­ cher über die Sattdampfverbindungsleitung 4 zu nicht dargestellten Überhitzern und zu einer nicht dargestellten Turbine strömt. Das Siedewasser strömt vom Wasserab­ scheider 3 über eine Verbindungsleitung 5 und eine Rückschlagklappe 6 zu einem Mischstück 7, in welches auch eine Speisewasserleitung 11 mündet und in dem Sie­ dewasser und Speisewasser gemischt werden. Vom Mischstück 7 strömen Siede­ wasser und Speisewasser durch den Economiser 10 zum Verdampfereintritt 9 und von dort über den Verdampfer 1 zum Verdampferaustritt 2.

Claims (11)

1. Verfahren zum Betreiben eines Zwangsdurchlaufdampferzeugers, gekennzeich­ net durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Vom Verdampferaustritt wird eine Verbindung zum Verdampfereintrift hergestellt, in der bei Teillast Siedewasser vom Verdampferaustritt zum Verdampfereintritt zufolge der Schwerkraft strömt, während
  • b) bei höheren Lasten eine umgekehrte Durchströmung dieser Verbindung, d. h. auf­ wärts vom Verdampfereintritt zum Verdampferaustritt durch Verwendung geeigne­ ter Vorrichtungen verhindert wird, wobei
  • c) die Zumischung von Speisewasser nach Economiser in die Verbindung zwischen einer Vorrichtung zur Verhinderung einer Aufwärtsdurchströmung und dem Ver­ dampfereintritt erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer gleichartiger Verbindungen zwischen Verdampferaustritt und -eintritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung grö­ ßerer Verdampferaustrittsammler zur Trennung von Siedewasser und Sattdampf.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von zumindest einer Trommel zur Trennung von Siedewasser und Sattdampf.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung min­ destens eines Wasserabscheiderzyklons zur Trennung von Siedewasser und Sattdampf am Verdampferaustritt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verhinderung einer Aufwärtsdurchströmung vom Verdampferein- zum -aus­ trittssammler eine Rückschlagklappe verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung vom Verdampferein- zum -austritts­ sammler ein gesteuertes Ventil verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung vom Verdampferein- zum -austrittsammler ein gesteuerter Schieber verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Verdampferaustritt- und -eintritt über den Economiser ge­ führt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung vom Verdampfereintritt zum Verdamp­ feraustritt im Stillstand geöffnet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verhindertung einer Aufwärtsströmung vom Verdampfereintritt zum Verdampfer­ austritt im Stillstand durch einen Bypass mit Ventil umgangen wird, wobei dieses Ventil während des Betriebes des Dampferzeugers geschlossen und im Still­ stand geöffnet wird.
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