DE2845021A1

DE2845021A1 - Verfahren zum anfahren eines zwanglaufdampferzeugers

Info

Publication number: DE2845021A1
Application number: DE19782845021
Authority: DE
Inventors: Walter Augsburger
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1978-10-03
Filing date: 1978-10-16
Publication date: 1980-04-10
Also published as: JPS5551204A; NL7906709A; SE7908118L; FI64992C; US4262636A; FR2438233A1; FI64992B; FI792863A; JPS618327B2; FR2438233B1; BE879144A; SE439534B; CH632331A5; YU230779A; PL218458A1; DE2845021C2

Description

2845Q21

Gebrüder S u 1 ζ 'e r Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz-

Verfahren zum Anfahren eines Zwanglaufdampferzeugers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren eines Zwanglaufdampferzeugers mit Umwälzung im Verdampferteil, mit einer der Flammenstrahlung ausgesetzten Ueberhitzerheizflache. Solche Kessel werden üblicherweise aus kaltem Zustand bei kleiner Speisung drucklos angefahren, wobei der bald sich entwickelnde Dampf teils zum Vorwärmen des Wassers verwendet, teils abgeblasen wird, bis er eine solche Qualität erreicht hat, dass er zum Vorwärmen und Anfahren der Turbine genügt. Die Mindestmenge der Speisung ist dabei durch die Verhältnisse am Economiser bestimmt: es muss verhindert werden, dass in diesem Verdampfung auftritt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Anfahrvorgang so zu verbessern, dass die für den ganzen Vorgang benötigte Wärmemenge erheblich verkleinert wird, ohne dass dabei im Economiser Verdampfung auftreten würde.

Erfindungsgemäss wird dieses Ziel durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 festgelegte Verfahren erreicht.

Ein boiiondoror Vortoi.l doü Verfahrens Liogt darin, dans be] gegebenen Temperaturgradienten mit kleinerem Feuer gearbeitet werden kann, was zu gleichmässigerer Temperaturverteilung im Kessel führt.

Die Bemessung des Drosselquerschnittes nach Anspruch 2 bringt den Vorteil, dass eine einmalige Einstellung eines Drosselorgans, beispielsweise des Bypassventils, genügt und keine zusätzliche, über die übliche Ausrüstung hinausgehende Regeleinrichtung nötig ist.

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Die Massnahme nach Anspruch 3 bringt den doppelten Vorteil, dass das in die Ueberhitzerheizfläche eingeführte Wasser zunehmend höher vorgewärmt wird und dass andrerseits auf ein der VolumenvergrÖsserung des Wassers im Verdampfer entsprechendes Ablassen von Wasser aus dem Verdampfer, das mit Wärmeverlust verbunden wäre, verzichtet werden kann.

Die Verwendung einer an sich bekannten Einspritzleitung nach Anspriich 4 erübrigt eine zusätzliche Leitung mit Drosselorgan.

Die Erfindung wird an einem in der Zeichnung dargestellten AusführungsbeispioL näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens

nach der Erfindung und
Fig. 2 den Ablauf des Verfahrens in einem Diagramm in Funktion der Zeit.

Im Schema nach Fig. 1 führt von einem Speisegefäss 1 eine Speiseleitung 2 mit Speisepumpe 3 zum Economiser 4 eines Zwanglauf dampf er zeugers 6. Der Austritt des Economisers A ist über eine Verbindungsleitung 7 mit einem Mischgefäss 8 verbunden, dessen Austritt über eine Umwälzleitung 10 mit Umwälzpumpe 11 an ein unteres Verteilsystem 12 eines eine Wandberohrung 13 bildenden Verdampfers angeschlossen ist. Die Wandberohrung 13 bildet einen unten abgeschlossenen, gasdichten Kanal, der in seinem unteren Teil eine Brennkammer 14 darstellt. In die Brennkammer 14 münden mehrere Brenner 15, von denen in der Zeichnung einfachheitshalber nur einer gezeigt ist.

Die Rohre der Wandberohrung 13 des Kessels treten an ihrem oberen Ende in ein Sammelsystem 20, dessen Austritt 21 tangential in einen Abscheider 23 miindot. Am oberen Rndo don Abscheiders 23 int eine» Dampfaustrlttfileitung 25 angeschlossen, die zu einem Verteiler 26 einer Ueberhitzerheizfläche 27 führt,

tdes von'
die innernalb^vder Wandberohrung 13 gebildeten Kanals als

vnahe der _Wandberohrung;
SträhTüngisheTz'fläche^angeordnet ist. Die Rohre der

Ueberhitzerheizfläche 27 münden in einen Sammler 28, der über eine Leitung 29 mit einem zweiten Ueberhitzer 30 verbunden ist.

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Der Austritt des zweiten Ueberhitzers 30 ist über eine Leitung 32 mit dem Eintritt eines oberhalb der Ueberhitzerheizfläche 27 angeordneten Endüberhitzers 33 verbunden. Von seinem Austritt führt eine Frischdampfleitung 34 mit Frischdampfventil 35 zu einer Hochdrucktufbine 36. Der Austritt der Hochdruckturbine 36 ist über eine Leitung 38

Lim Kanaly mit einem ersten Zwischenüberhitzer 39 verbunden, der^rzwischen dem zweiten Ueberhitzer 30 und dem Economiser 4 angeordnet ist. Der Austritt des Zwischenüberhitzers 39 ist an den Eingang eines zweiten Zwischenüberhitzers 40 angeschlossen, von dem aus eine Leitung 42 zum Eintritt einer Mitteldruckturbine 44 führt. Die Mitteldruckturbine 44 sitzt auf einem Kondensator 45, dessen KondensatsammeIraum über eine Leitung 46 mit Kondensatpumpe 48 und Vorwärmer 49 mit dem Speisebehälter 1 verbunden ist.

Das untere Ende des Abscheiders 23 ist über ein LeitungsstUck 50 mit Ventil 51 an das Mischgefäss 8 angeschlossen. Parallel dazu ist ein Ablassstutzen mit Ventil 52 angeordnet. Stromunterhalb der Umwälzpumpe 11 sind an der Umwälzloitung 10 zwei Einspritzleitungen 53, 54 mit Einspritzventilen 55 bzw. 56 angeschlossen, die in die Leitungen 29 bzw. 32 münden. An der Frischdampfleitung 34 ist zwischen Endüberhitzer 33 und Frischdampfventil 35 eine Bypassleitung 60 abgezweigt, die über ein Bypassventil 61 zu einem Bypasstrenner 62 führt. Dieser Trenner 62 ist dampfseitig über ein Leitungsstück 63 mit der kalten Zwuichenüberhitzor-Schione 38 verbunden. Von der warrnori Zwischeniiborhitzer-Schiene 42 zweigt eine Bypassleitung 70 ab, die über ein Bypas«ventil 72 und einen Einspritzkühler 73 zum Kondensator 45 führt. Hochdruckturbine 36 und Mitteldruckturbine 44 sitzen gemeinsam mit einem Generator 7 5 auf derselben Welle. Der Vorwärmer 49 wird über eine Anzapfleitung 78 von der Mitteldruckturbine 44 mit entspanntem Dampf beschickt.

Bei Normalbetrieb der Anlage wird Wasser aus dem Speisegefäss 1 durch die Pumpe 3 auf 170 bar verdichtet und in den Economiser 4 gefördert, wo es vorgewärmt wird. Nach Durchmischung mit

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Wasser aus dem Abscheider 23 im Mischgefäss 8 wird das Wasser mittels der Umwälzpumpe 11 durch den Verdampfer 13 und den Abscheider 23 hindurch umgewälzt, wobei sich im Abscheider 23 die im Verdampfer entstandene Dampfphase vom Wasser trennt. Der abgetrennte Dampf strömt durch die Üeberhitzerheizflache 27, den zweiten Ueberhitzer 30 und den Endüberhitzer 33 zur Hochdruckturbine 36, wo er arbeitsleistond entspannt wird. Auf dom Weg von der Hochdruckturbine zur Mitteldruckturbine wird dor Dampf in den Zwischenüberhitzern 39 und 40 erneut überhitzt. In der Mitteldruckturbine 44 wird der Dampf auf den Kondensatordruck entspannt und schliesslich im Kondensator 45 niedergeschlagen. Das Kondensat wird mittels der Kondonsatpumpe 48 ins ßpoir.owussorgoi'üns L zurückgeführt. DIo VcntiLe 61 und 72 sind geschlossen, über die Einspritzventile 55 und 56, die über nicht gezeichnete Regler betätigt werden, wird auf bekannte Weise Wasser in den überhitzten Dampf eingespritzt zur Regelung seiner Temperatur.

Das Anfahren der Anlage geschieht entsprechend der Erfindung wie folgt:

Zunächst wird sichergestellt, dass der Economiser 4, der Verdampfer 4md der Abscheider 23 bis zu einem passenden Niveau mit Wasser gefüllt sind. Dies geschieht im allgemeinen mit Hilfe der Speisepumpe 3, wobei gegebenenfalls überschüssiges Wasser dem Abscheider über das Ventil 52 entnommen wird. Dann wird im Zeitpunkt tg (siehe Fig. 2) die Umwälzpumpe 11 in Betrieb gesetzt und die dem Anfahren dienenden Brenner 15 gezündet. Gleichzeitig oder kurz darauf wird Wasser über die Leitung 53 und das Ventil 55 in die Ueberhitzerheizfläche 27 eingeführt. Da die Ueberhitzerheizfläche 27 der Flammenstrahlung stark ausgesetzt ist und,bezogen auf ihre beheizte Oberfläche, eine relativ geringe Eisenmasse und wenig Wasser aufweist, beginnt das eingeführte Wasser rasch zu verdampfen, während das in der Wandberohrung 13 zirkulierende Wasser entsprechend der Kurve $ vorgewärmt wird. Bei ansteigendem Druck ρ kondensiert ein Teil des im Ueberhitzer/erzeugten Dampfes an den durchströmten Verbindungsleitungen und Armaturen, diese erwärmend. Im Zeit-

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punkt ti (Fig. 2) wird das Bypassventil 61 auf eine vorgegebene Stellung (Drosselquerschnitt F) geöffnet. Damit dient nun ein erster Teil des erzeugten Dampfes der Druckerhöhung, ein zweiter, rasch kleiner werdender Teil wird zunächst noch an kälteren Flächen kondensiert und ein dritter Teil strömt über die Ueberhitzerheizflächen 30 und 33 und das Bypassventil 61 in den Bypassabscheider 62 und in die Zwisohenüberhitzer 39 und 40, diese kühlend oder erwärmend. Entstehendes Kondensat fliesst über das offene Ventil 72 in den Kondensator 45. Auch in dieser Phase steigt die Temperatur $ des im Verdampfer /.Irkuliorondon Wa:.ii;ori? und mi L dloHor dosiion rochnerisch ermi tt,o Iburnr Dampfdruck p^ an, bis dieser schliesslich im üchti.i tLpunkt S dem Druck ρ im Ueberhitzer gleich 1st. Damit tritt auch in dor Wandberührung 13 Verdampfung auf, was zur Folge hat, dass das Bypassventil, das als Druckhalteventil auf den Anstossdruck eingestellt ist, sich selbsttätig weiter öffnet. Durch die nun einsetzende grössere Dampfproduktion sinkt das Niveau im Wasserabscheider 23 auf einen Grenzwert, bei dessen Erreichen, im Zeitpunkt t3, die Speisung mit einer Strömungsmenge Q eingeschaltet wird.

Das Anwarmen der Turbine kann schon vor oder nach dem Erreichen des Schnittpunktes S einsetzen. Mit dem Erreichen der Dampfproduktion im Verdampfer kann die Turbine angestossen werden, und es beginnt damit der übliche Teil des Anfahrvorganges, bei dem am Dampferzeuger keine besonderen Schaltvorgänge mehr vorzunehmen sind.

Die nahe der Wandberohrung 13 angeordnete Ueberhitzerhexzflache 27 kann sich statt vor nur einer Wand des Kanals vor zwei wänden, drei Wänden oder allen vier Wänden des Kanals erstrecken.

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Claims

Gebrüder Sulzer AG * * "* P.5357 St

Patentansprüche

Verfahren zum Anfahren eines Zwanglaufdampferzeugers mit Umwälzung im Verdampferteil und mit einer der Flammenstrahlung ausgesetzten Ueberhitzerheizfläche, dadurch g e k e η nz eichnet, dass nach passendem Füllen der Economiser- und der Verdampferheizflächen ohne Speisung die Umwälzpumpe in Betrieb gesetzt, der Anfahrbrenner gezündet und Wasser in dosierter Menge über eine Leitung in die genannte Ueberhitzerheizfläche eingeführt wird, das dort verdampft und einen Gegendruck aufbaut, der Dampfbildung in den Econcmiser- und Verdampferheizflachen verhindert, dass sodann durch Oeffnen eines Drosselquerschnittes am Ende des Dampferzeugers im Ueberhitzer eine Dampfströmung erzeugt wird, welche der genannten Ueberhitzerheizfläche nachgeschaltete Ueberhitzer leicht kühlt und eine Temperaturmessung gestattet, und dass erst, wenn der Druck im Dampferzeuger in den Bereich des Anstossdruckes der Turbine gelangt ist, die Speisung des Kessels aufgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt abhängig von der Leistung des Anfahrbrenners und von der in die Ueberhitzerheizfläche eingeführten Wassermenge so gross gewählt wird, dass etwa gleichzeitig mit dem Erreichen des Anstossdruckes das umgewälzte Wasser am Verdampforaustritt Sattzustand erreicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Ueberhitzerheizfläche eingeführte Wassermenge zwischen Umwälzpumpe und Verdampfer dem umgewälzten Wasser entnommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr in die Ueberhitzerheizfläche über eine an sich vorhandene Einspritzleitung erfolgt.

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