DE2101563A1

DE2101563A1 - Verfahren zur Regelung der Heiß dampftemperatur bei Strahlungsdampfer zeuger

Info

Publication number: DE2101563A1
Application number: DE19712101563
Authority: DE
Inventors: Johann 7051 Hegnach P Brehler
Original assignee: EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH
Current assignee: GE Power Systems GmbH
Priority date: 1971-01-14
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1972-10-19
Also published as: BE777951A; AU3773172A; AU462576B2; US3769942A; CA942143A; FR2122223A5; GB1309717A; IT946525B; JPS542326B1; CH546378A; SE366384B; ES398799A1; NL7200195A; NL154586B

Description

Energie- und Verfahrenstechnik
Gesellschaft Bit beschränkter Haftung
7 Stuttgart 1, Johannesetr. 39r45

7. Januar 1971 EVT lol

Verfahren zur Regelung der Heifidampftemperatur bei Strahlungsdampferzeuger*!

Die Erfindung betrifft ein Verfahren tür Regelung der HeiSdaapfteraperatur mittels Wassereinspritzung bei Strahlungsdampferzeugern mit Zwanglauf des Arbeitsmittels durch den Verdampfer und zusätzlicher Wasserumwälzung durch den Verdampfer mittels einer oder mehrerer Umwälzpumpen.

Derartige Dampferzeuger, die als Zwangumlauf- oder Zwangdurchlaufkessel mit Überlagertem Umlauf bekannt geworden sind, werden insbesondere dort angewandt, wo der Naturumlaufkessel im Hinblick auf den Betriebsdruck der Anlage nicht mehr angewendet werden kann.

Die Heifldampftemperaturregelung bei Strahlungsdampferzeugern erfolgt meist durch Wassereinspritzung an einer oder mehreren hintereinanderllegenden Stellen des HoehdruckUberhltzers. Auch für den ZwischendampfÜberhitzer kann eine Einspritzwasserregelung vorgesehen sein.

Bei den bisher bekannten Dampferzeugern erfolgt die Entnahme des Einspritzwassers vor dem Eintritt des Speisewassers in den Speisewasservorwärmer. Für Dampferzeuger ohne zusätsuche Wasserumwälzung durch den Verdampfer stellt dies die beste Art der Temperaturregelung filr den Hochdrucküberhitzer dar. Bei Dampferzeugern mit zusätzlicher Wasserumwälzung durch den Verdampfer dagegen treten gewisse Schwierigkeiten auf. Die Ursache hierfür liegt darin, daß der arbeitamittelseitige Druckverlust des Verdampfers durch die Umwälzpumpen Überwunden wird und nicht mehr durch die Speisepumpe. Dementsprechend geht der Druckverlust des Verdampfers als Differenzdruck für die Wassereinspritzung verloren und es steht nur noch der Druckverlust des Wasservorwärmers und der Verbindungsleitungen als Einspritzdruckdifferenz zur Verfügung, wodurch unter Umständen die notwendigen Wassermengen nicht in den HeiOdampf eingespritzt werden können. DarUberhlnaus sind weitere Nachteile dadurch gegeben, da8 die Einspritzwassermenge als Kühlmittel für den Speisewasservorwärmer entfällt , wodurch während des Regelνorganges die Abgastemeratur ansteigt. SchlleBlich kann während des Einspritzvorganges Im Speise-

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wasservorwärmer Verdampfung eintreten, da das Verhältnis von angebotener •Rauchgaswärme und Kühlmittel nachteilig verändert wird. In derartigen Fällen erhalten die Umwälzpumpen ein Wasser-Dampfgemiach und fallen durch Kavitation aus.

Nach der Erfindung werden die geschilderten Nachteile dadurch vermieden, daß das Einspritzwasser aus der Druckleitung der Umwälzpumpen entnommen wird. Da der Druckverlust des Verdampfers etwa 7 ata beträgt, steht nunmehr eine ausreichende Druckdifferenz für die Wassereinspritzung zur Verfügung. Außerdem wird der Speisewasservorwärmer ständig von der gesamten lastabhängigen Speisewassermenge durchströmt.

Bei Dampferzeugern mit sehr großen Leistungen und insbesondere überkritischen Betriebsdrücken ist es unter Umständen nicht erforderlich, die Umwälzpumpen auch bei Vollast in Betrieb zu halten. Die Frage, ab welcher Last die Pumpen In Betrieb genommen werden müssen, hängt vom Verhältnis MassenfIuS zu Wärmestromdichte ab. Strahlungsdampferzeuger mit Überlagertem Umlauf werden grundsätzlich mit senkrecht angeordneten Verdampferrohrwänden ausgestattet. Dadurch ist der Durchflußquerschnitt für das Arbeitsmittel durch die Zahl der parallel geschalteten Rohre und deren Einzelquerschnitte gegeben. Bei Unterschreiten des notwendigen Massenflussea bei einfachem Durchfluß werden die Umwälzpumpen in Betrieb gesetzt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist es nicht möglich, aus den Druckleitungen der Umwälzpumpen Einapritzwasser zur Heißdampftemperaturregelung zu entnehmen. Zn weiterer Ausbildung der Erfindung kann daher anstelle der Elnspritzwasserentnahme aus der Druckleitung der Umwälzpumpe das Einspritzwasser aus der Speiseleitung vor dem Speisewasservorwärmer entnommen werden. Ein ausreichender Differenzdruck ist in diesem Falle gegeben, da der Druckverlust des Verdampfers von der Speisepumpe überwunden wird.

Wenn im Vorhergehenden der Verdampfer erwähnt ist, gilt hierfür bei überkritischen Dampferzeugern die entsprechende Heizfläche, d. h_ die Brennkammer-Kohrauskleidung. Im übrigen wird bei diesen Anlagen die Erfindung sinngemäß angewandt„

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In den Zeichnungen und der sie betreffenden Beschreibung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen die:

Fig. 1 das Durchflußschema eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers mit überlagertem Umlauf, die

Fig. 2 das Durchflußschema eines Zwangumlauf-Dampferzeugers

Bei dem Dampferzeuger nach Fig. 1 wird das Speisewasser durch die Speisepumpe 1 in den Speisewasservorwärmer 2 befördert, nach dessen Durchströmen es in das Mischstück 3 gelangt. Aus dem MischstUck 3 wird es von der Umwälzpumpe 4 durch die Saugleitung 5 angesaugt und durch die Druckleitung β zu den Verteilern 7 des Verdampfer· 8 gepumpt. Das im Verdampfer gebildet· Dampf-Wassergemlsch strömt durch die Austrittsleitung 9 zum Wasserabscheider lo. Dort findet die Trennung von Wasser und Dampf statt. Das abgeschiedene Wasser fließt durch die Leitung 11 in da» Mischstuck 3. Der Sattdampf strömt durch dl· Verbindungsleitung 12 zur ersten Stufe 13 des Überhitzers, dann durch dl· Endstufe 14 des Überhitzers und die Frischdampfleitung 15 zur nicht dargestellt« Hochdruckturbine. Von der Druckleitung führt die Einspritzwasserleitung 16 su den Einsprltsstellen 17 und 18 in den überhitaerstufen 13 und 14. Die Einspritzwasserleitung ist alt den «rforderliehen Absperr- und Regelventilen ausgestattet. Sine zweite Elnsprltzwassserleitung 19 führt von der Speiseleitung hinter der Speisewasserpumpe 1 ebenfalls zu den Einspritsstellen 17 und 1·. Die Verbindung zwischen den Elnspritzwaaserleltungen 16 und 1· erfolgt durch Dreiwegeventile 2o. Die Regelung der Einspritzung erfolgt in der üblichen Weise.

In der Fig. 2 bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente des Dampferzeugers. Aus dem Speisewasservorwärmer 2 strömt das Wasser durch die Spelsewaaser-Vcrbindungsleltungen 21 zur Kesseltrommel 22. Das in der Kesseltrommel abgeschledea« Wasser wird von der Umwälzpumpe 4 durch die Saugleitung S angesaugt und wie beim Dampferzeuger nach Flg. 1 weitergeführt. I· übrigen sind

Wasser- und Dampfregelung «owie die Heiftdampftemperaturregelung wie bei· Dampf-

«ι
erzeuger nach Fig. 1.

Unabhängig von der Einsprltswasserregelung können die Dampferzeuger noch mit zusätzlichen Regeleinrichtungen wie Schwenkbrenner, Rauchgasrückführung oder dergleichen ausgerüstet sein, ebenso natürlich mit ZwischendampfÜberhitzern. Auch ist die Zahl der überhitzerstufen bzw. der Einspritzstellen ohne Einfluß auf die Erfindung.

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Claims

EVT Ιοί ' 7. Januar 1971

Pat enta nsprüche

/ 1)/Verfahren zur Regelung der Heizdampftemperatur mittel* Wassereinspritzung bei Strahlungsdampferzeugern mit Zwanglauf des Arbeitsmittels durch den Verdampfer und zusätzlicher Wasserumwälzung durch den Verdampfer mittels einer oder mehrerer Umwälzpumpen, dadurch gekonnzeichnet, daß das Einspritzwasser aus der Druckleitung der Umwälzpumpen entnommen wird.
2) Verfahren zur Regelung der Heißdampftemperatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Einspritzwasserentnahme aus der Druckleitung der Umwälzpumpe das Einspritzwasser aus der Speiseleitung vor dem Speisewasservorwärmer entnommen werden kann.

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