DE2035527A1

DE2035527A1 - Flow boiler

Info

Publication number: DE2035527A1
Application number: DE19702035527
Authority: DE
Inventors: Rupprecht Dr Ing 8520 Er langen Michel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1970-07-17
Publication date: 1972-01-20

Description

Durclaufkessel Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlaufkessel mit sich längs der Feuerraumwände, insbesondere Schmelzkammerwände, hochwindendem Verdampfersystem. Bei solchen Dampferzeugern, deren Brennkammern ganz oder teilweise durch eine Schraubenwicklung gebildet werden, besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, bei Zusammenfassung der einzelnen Parallelrohre zu Parallelrohrbandern eine möglichst gleichmäßige Aufwärmung in allen Rohrgruppen zu gewährleisten.Flow boiler The invention relates to a flow boiler with upwinding along the walls of the furnace, in particular the walls of the melting chamber Evaporator system. In such steam generators, their combustion chambers in whole or in part are formed by a helical winding, there is the basis of the invention The main task is to combine the individual parallel pipes to form parallel pipe bands to ensure the most uniform possible heating in all tube groups.

Es kann vorkommen, daß die Parallelstränge der Schraubenwicklung, beispielsweise durch einseitige Veraschung irgendwelcher Wände oder auch durch konstruktive Mängel oder auch beispielsweise dann, wenn die Schraubenwicklung eine mehrfach unterteilte Schmelzkammer umkleidet, unterschiedlich beheizt werden, wobei diese unterschiedliche Beheizung vielleicht nur in bestimmten Abschnitten, z.B. im Anfangsbereich der Rohre, stattfindet. Gerade am Anfang der Parallelrohre in einer solchen Parallelrohrgruppe kann eine stärkere Beheizung gegenüber den anderen Rohrgruppen bewirken, daß am Austritt der Schraubenwicklung in dieser Rohrgruppe unzulässig hohe Werte der Dampftemperaturen herrschen.It can happen that the parallel strands of the helical winding, for example, by one-sided incineration of any walls or by constructive Defects or, for example, when the helical winding has a multiple subdivision Lined melting chamber, heated differently, these different Heating maybe only in certain sections, e.g. in the beginning of the pipes, takes place. Especially at the beginning of the parallel pipes in such a parallel pipe group can cause a stronger heating compared to the other tube groups that on If the helical winding emerges in this pipe group, the steam temperature values are inadmissibly high to rule.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Eintrittsbereich einer stärker beheizten Rohrgruppe, insbesondere der Eintrittsverteiler oder Eintrittsverteilerabschnitt für diese Rohrgruppe mit einer zusätzlichen Einspeisung für Wasser niedererer Enthalpie versehen ist. Dabei kann insbesondere die Einspeisung an eine den Ecc::iomiser und gegebenenfalls auch andere Heizflächen umgehende Bypaßleitung angeschlossen sein.This object is achieved by the invention in that the entry area a more heated pipe group, in particular the inlet manifold or inlet manifold section for this pipe group with an additional feed for water of lower enthalpy is provided. In particular, the feed to one of the Ecc :: iomiser and possibly also other heating surfaces connected bypass line be.

Bei Vorhandensein eines gemeinsamen Eintrittsverteilers für die Schraubenwicklung kann man eine Vielfach-Unterteilung des Sammlers vornehmen, sodaß man dadurch stets in der Lage ist, Wasser niedererer Enthalpie dort zuzuführen, wo eine erhöhte Aufwärmung stattfindet. Weiterhin können Mengenregelventile, gegebenenfalls mit einer Mengenüberwachung in der Bypaßleitung, über einen Regler selbsttätig die Zufuhr des kalten Wassers so einstellen, daß die Austrittstemperatur der zugehörigen Rohre der Schraubenwicklung einen vorbestimmten Wert beispielsweise von etwa 4000C nicht überschreitet. Wenn man bei der Fertigstellung des Kessels bereits übersehen kann, an welchen Stellen nicht mit einer Überheizung der Parallelrohre zu rechnen ist, kann man von Anfang an Bypaßleittzgen nur für die Rohrgruppen der Schraubenwicklung einplanen, bei denen möglicherweise mit einer stärkeren Beheizung insbesondere am Anfang der Rohre zu rechnen ist.If there is a common inlet distributor for the helical winding you can make a multiple subdivision of the collector so that you always is able to supply water of lower enthalpy where there is increased warming takes place. Furthermore, quantity control valves, if necessary with quantity monitoring, can be used in the bypass line, the supply of cold water automatically via a regulator Adjust so that the outlet temperature of the associated tubes of the helical winding does not exceed a predetermined value of, for example, about 4000C. if you can already overlook the points at which the boiler is being completed Overheating of the parallel pipes is not to be expected right from the start Only plan on bypass ducts for the tube groups of the screw winding where possibly with a stronger heating especially at the beginning of the pipes too is to count.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter schematischer Darstellung.The figure shows an embodiment in its for the invention essential parts in a greatly simplified schematic representation.

Die Figur zeigt als Rohrschaltung schematisch eine unterschiedliche Beaufschlagungsmöglichkeit für Rohrgruppen der Berohrung einer Schraubenwicklung für einen Durchlaufkessel. Das Speisewasser tritt über die Leitung 8 ein und gelangt zur Speisepumpe 1. Das auf hohen Druck gebrachte Wasser durchläuft zunächst den Economiser 2, um danach in den Heizflächen 3 weiter aufgewärmt zu werden, die sich im Bereich der Schmelzkammer befinden.The figure shows schematically a different pipe circuit Possibility of loading pipe groups in the tubing of a helical winding for a once-through boiler. The feed water enters via line 8 and arrives to the feed pump 1. The water, which has been brought to high pressure, first runs through the Economiser 2, to then be further heated in the heating surfaces 3, which are are in the area of the melting chamber.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Nachschalteconomiser 3 aus einer Reihe von Steigrohr-Ballrohr-Systemen, wobei die Schmelzkammer beispielsweise in vier Teilkammern unterteilt ist. Außer durch den Einbau von drei Trennwänden in die Schmelzkammer sind hier noch vier Mittelwände eingeschaltet, die dazu dienen, die Schmelzkammer vom ersten Kesselzug abzutrennen. DengemäS sind durch 3 m die Heizflächen an der Schmelzkammermittelwand und durch 3 t die Heizflächen an der Schmelzkammertrennwand versinnbildlicht.In the illustrated embodiment, there is the downstream economiser 3 of a series of riser-ball tube systems, with the melting chamber for example is divided into four sub-chambers. Except by installing three partitions There are four middle walls in the melting chamber, which serve to to separate the melting chamber from the first boiler pass. Accordingly are by 3 m the heating surfaces on the middle wall of the melting chamber and by 3 t the heating surfaces symbolized on the melting chamber partition.

Nach Durchlaufen der drei Trennwände und vier Mittelwände mit demgemäß insgesamt sieben Steigrohr-Fallrohr-Gruppen ist hier schon bereits ein gewisser Teil des Wassers verdampft. Bei einem Dampfgehalt von 20 bis 30 % gilt es, eine anteilig richtige Verteilung des Dampf-Wasser-Gemisches auf die Parallelstränge der nachfolgenden Schraubenwicklung vorzunehmen.After going through the three partitions and four middle walls with accordingly A total of seven riser-downpipe groups is already a certain here Part of the water evaporates. With a steam content of 20 to 30%, one proportionately correct distribution of the steam-water mixture on the parallel lines the subsequent screw winding.

Aus der letzten Gruppe 9 des Nachschalteconomisers 3 wird das Wasser oder Dampf-Wasser-Gemisch über die Leitungen 10, 11, 12 und 13 der Schraubenwicklung 6 zugeleitet. Der Eintrittsverteiler der Schraubenwicklung 6 ist entsprechend unterteilt oder besteht aus zahlreichen Rundverteilern, die in der Zeichnung summerisch mit 14, 15, 16 und 17 angedeutet sind. Äus den zahlreichen Rundverteilern werden jeweils acht Anschlußrohre der Schraubenwicklung in einer Ebene herausgezogen.The last group 9 of the downstream economizer 3 becomes the water or steam-water mixture via lines 10, 11, 12 and 13 of the helical winding 6 forwarded. The inlet distributor of the helical winding 6 is subdivided accordingly or consists of numerous circular distributors, which are included in the drawing with 14, 15, 16 and 17 are indicated. The numerous circular distributors will each eight connection pipes of the helical winding pulled out in one plane.

Im Sinne der Erfindung wird nun derjenige Teil der Rundverteiler und Eintrittssammler der Schraubenwicklung mit Arbeitsmittel niedrigerer Temperatur versorgt, der zumindest im Anfangsbereich seines der Schraubenwicklung 6 angehörenden Rohrsystems intensiv beheizt wird. Hierfür ist eine den Economiser 2 und die Nachschalteconomiserheizflächen 3 umgehende Bypaßleitung 4 vorgesehen, wobei die von dieser Leitung kommende Wassermenge über vier Ventile 18, 19, 20 und 21 gruppenweise auf gewisse Abschnitte der Schraubenwicklung verteilt wird. Hinter Jedem der Ventile 18 bis 21 kann bei vielfacher Unterteilung des zugehörigen Eintrittssammlers das Wasser durch Verzweigung der Leitung auf die entsprechenden Eintrittsverteiler der Schraubenwicklung verteilt werden.For the purposes of the invention, that part of the rotary distributors and Inlet collector of the helical winding with working fluid at a lower temperature supplied, which belongs to the helical winding 6 at least in the initial area of its Pipe system is intensively heated. For this purpose, one is the economiser 2 and the downstream economiser heating surfaces 3 immediate bypass line 4 is provided, the amount of water coming from this line via four valves 18, 19, 20 and 21 in groups on certain sections of the helical winding is distributed. Behind each of the valves 18 to 21 there can be multiple subdivisions of the associated inlet collector the water by branching the line on the corresponding inlet manifold of the helical winding are distributed.

Durch die Zumischung unterkühlten Wassers zu den Dampf-Wasser-Gemilch führenden Verteilern wird der Dampf ganz oder teilweise kondensiert, sodaß infolge geringeren Durchflußwiderstandes in den anschließend beheizten Rohren sich der Massendurchsatz von selbst erhöht und somit die Austrittstemperatur abwinkt.By adding supercooled water to the steam-water-milk leading distributors, the steam is wholly or partially condensed, so that as a result lower flow resistance in the subsequently heated pipes the mass throughput increases by itself and thus the outlet temperature drops.

Mit 5 ist ein Mischsammler bezeichnet, in den die Austrittsleitungen 22, 23, 24 und 25 der Schraubenwicklung 6 einmünden.5 with a mixer header is designated, in which the outlet lines 22, 23, 24 and 25 of the helical winding 6 open.

Schließlich ist die Überhitzerheizfläche mit 7 bezeichnet.Finally, the superheater heating surface is denoted by 7.

In manchen Fällen kann es sich als nicht erforderlich erweisen, daß an der Bypaßleitung 4 vier Regelventile 18, 19, 20 und 21 angeschlossen werden, da man nicht immer sämtliche Parallelstränge beeinflussen braucht. Dort, wo keine Überheizung stattfindet, erübrigt sich ein-derartiges Regelventil. Es besteht meist nur für diejenigen Rohre der Schraubenwicklung die Gefahr einer höheren Austrittstemperatur, die im Bereich der Schmelzkammer beginnen, weil sie hier über eine lange Wegstrecke in ihrem Anfangsteil scharf beheizt werden. Für die übrigen Rohre der Schraubenwicklung, die am Austritt Sattdampftemperatur aufweisen, genügt es demnach, die Zuführung von Wasser niederer Enthalpie nur zu der Rohrgruppe oder zu den Rohrgruppen hinzuleiten, wo hohe Aufwärmungen erfolgen. In nicht näher dargestellter Weise können darüber hinaus die Mengenregelventile mit einer Mengenüberwachung in der Bypaßleitung über einen Regler selbsttätig die Zufuhr des beigemischten kälteren Wassers so beeinflussen, daß die Austrittstemperatur der zugehörigen Rohre der Schraubenwicklung einen vorgegebenen Wert von beispielsweise 40000 überschreitet.In some cases it may not be necessary that four control valves 18, 19, 20 and 21 are connected to the bypass line 4, because you don't always have to influence all parallel lines. There where none Overheating takes place, such a control valve is unnecessary. It mostly consists there is only a risk of a higher outlet temperature for those tubes of the helical winding, which begin in the area of the melting chamber because they travel a long distance here are sharply heated in their initial part. For the remaining tubes of the helical winding, which have saturated steam temperature at the outlet, it is therefore sufficient to feed to convey water of low enthalpy only to the pipe group or pipe groups, where high temperatures occur. In a manner not shown, you can use it in addition, the volume control valves with volume monitoring in the bypass line a regulator can automatically influence the supply of the added colder water so that that the outlet temperature of the associated tubes of the helical winding a predetermined Value exceeds 40000, for example.

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims

Claims 1. Continuous boiler with itself along the walls of the combustion chamber, in particular the walls of the melting chamber, the high-winding evaporator system and its parallel pipes are designed as a helical winding, the individual parallel tubes in groups are combined to form parallel tube bands, characterized in that the entry area, in particular an inlet manifold of a more heated pipe group or an inlet manifold section for this pipe group with an additional feed for water with lower enthalpy is provided.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the feed to a bypass line bypassing the economiser and possibly other heating surfaces connected.

3. Boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the Helical winding is provided with a multiple subdivided inlet collector.

4. Boiler according to claim 1 to 3, characterized in that flow control valves, possibly with volume monitoring in the bypass line, via a controller automatically influence the supply of colder water so that the outlet temperature of the associated tubes of the helical winding below a specified value of, for example, 4000C remains.

L e r s e i t e