DE3117988A1

DE3117988A1 - Verfahren zur vermeldung der bildung von ueberhitztem dampf beim betrieb eines naturumlaufdampferzeugers mit wirbelschicht-feuerung

Info

Publication number: DE3117988A1
Application number: DE19813117988
Authority: DE
Inventors: Georg 5270 Gummersbach Kleinhans; Hubert Ing.(grad.) Steven
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1982-11-25
Also published as: FI821593L; FI821593A0; ZA823160B

Description

"Verfahren zur
Vermeidung der Bildung von überhitztem Dampf beim Betrieb eines Naturumlaufdampferzeugers mit Wirbelschicht-Feuerung" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung der Bildung von überhitztem Dampf bei Übersteigen der im Wirbel schichtbrennraum zu entbindenden Fcrennstoffwärme über das Wärmeaufnahmevermögen des Verdampfungskreislaufes im Wirbelschichtraum begrenzenden und/oder in die Wirbelschicht eintauchenden Heizflächen einer unter Normaldruck oder erhöhtem nruck betriebener Wirbelschicht- Feuerung eines Naturumlaufdampferzeuger.
Es sind Verfahren bekannt, bei denen in Dampferzeugern mit Wirbelschricht-Feuerung die im Wirbel schichthrennraum zu entbindende -Brennstoffwärme von dem Wasser-Dampf-Kreislauf aufgenommen wird. In Abhängigkeit des Betriebsdruckes im Wasser-Dampf-System werden hierbei die Wärmetauscherrohre von einem Wasser-Dampf-gemisch und bei höheren Drücken zusätzlich von überhitztem nampf durchströmt. Für Anlagen, die bei höheren Waser-Dampf-Drücken betrieben werden und deren Feizflächen einerseits vom Wasser-Dampf-Gemisch des Verdampferkreislaufes und andererseits zusätzlich von überhitztem Dampf durchströmt werden, ist von Nachteil, daß in der An- und Abfahrphase besondere Maßnahmen erforderlich sind, um eine ausreichende Kühlung der dampfdurchströmten Uberhitzerrohre des in Wirbelschicht betriebenen Dampferzeugers zu gewährleisten.
Eine Maßnahme besteht darin, daß beim Anfahren der Überhitzer mit Wasser gefüllt sein muß. Diese verlustreiche Anfahrmethode ist auch als Anfahren mit "nassem" Überhitzer bekannt. Dabei wird erst bei ausreichendem Druck und Temperatur im System das Wasser aus dem Überhitzer ausgestoßen und die Kühlung der Rohre durch den anschließenden Dampfstrom übernommen.
Bei Abfahren der Anlage oder bei Störungen der Dampfent nahme durch die Verbraucher muß eine Dampfmindestmenge zur Kühlung der Rohre über Dach abgefahren werden.
Weiter ist auch von Nachteil, daß die Überhitzerheitzflächen infolge der Wandtemperaturen, die sich oberhalb der jeweiligen Überhitzungstemperatur einstellen, in der Anwendung als Wirbelschichtwärmetauscher stärker korrosionsgefährdet sind.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu finden, bei dem in den Heizflächen einer untcr Normaldruck oder erhöhtem Druck betriebenen Wirhel--Feuerung schicht eines Naturumlaufdampferzeugers bei Übersteigen der im Wirbelschichtbrennraum zu entbindenden Brennstoffwärme über das Wärmeuafnahmevermögen des Verdampfungskreislaufes die Bildung von überhitzem Dampf vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Enthalpiedifferenz des Verdampfungskreislaufes durch Direkteinspeisung von teilweise vorgewärmtem Speisewasser in die Dampferzeugungstrommel vergrößert wird.
In den Zeichnungen ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 das erfindungsgemäße Wasser-Dampf-System im h-p-Di agramm, Fig. 2 das Schema des Wasser-Dampf-Systems eines Naturumlaufdampferzeugers mit Wirbelschicht-Feuerung.
In Fig. 1 ist im h-p-Diagramm über einem bestimmten Betriebsdruck p die Gesamtenthalpiedifferenz AF des Wasser-Dampf-Systems des Dampferzeugers mit^Wirbelschicht-Feuerung dargestellt. Die Csamtenthalpiedifferenz ist die Summe der Enthaltpiedifferenzen AB, P.D und nF der einzelnen Wasser-Dampf-Systeme in den hintereinander geschalteten Wärmeaustauschern, dem peisewasservorwärmer 1, dem Verdampfer 2 und dem Überhitzer 3.
Die im Wirbelschichtbrennraum entbundene Brennstoffwärme ist erfindungsgemäß durch das Wärmeaufnahmevermögen des Wasser-Dampf-Systems im Verdampfer 2 mit der Enthalpiedifferenz CD und der Enthalpiedifferenz BC des in die Dampferzeugungstrommel 5 direkt eingespeisten, im Vorwärmer 1 um die Enthalpiedifferenz AB vorgewärmten Speisewassers abgedeckt. Durch die Verfügbarkeit der Enthalpiedifferenz BC des direkt eingespeisten Speisewassers wird die Bildung von überhitztem Dampf in eigens ausgebildeten Wirbelschichtüberhitzerheizflächen der Enthalpiedifferenz DE im Falle der Nicht-Direkteinspeisung von Speisewasser in die Dampferzeugungstrommel 5 vermieden.
In Fig. 2 ist schematisch das erfindungsgemäße Wasser-Dampf-System des Dampferzeugers mit Wirhelschicht-Feuerung dargestcllt. Das aufbereitete Speisewasser 4 wird in dem rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 1 teilweise vorgewärmt und dann direkt in den Dampfraum der Trommel 5 über, inder Dampferzeugertechnik übliche, spezielle Stutzen 6 eingespeist.
Aus der Trommel 5 wird das Verdampfersystem 2 des Dampferzeugers über Fallrohre 7 und einem Verteiler 8 mit Wasser versorgt.
Der Verdampfer 2 wird aus den Wänden 9 und dem Wärmcaustauscher lo (ebilliet. Die Wände 9 sind vorzugsweise als dichtgeschweißte Rohrwande ausgebildet. Zwischen der Vorder- und Rückwand 9 ist zusätzlich ein Wärmeaustauscher lo, der in die Wirbelschicht 11 eintaucht, angeordnet. Die Rohre der Wände 9 und des Wärmeaustauschers lo sind so verlegt, daß sich darin bildende Dampfblasen mit der Strömung des Wasser-Dampf-Gemisches zur Trommel 5 aufsteigen.
Der in der Tromnel 5 vorliegende Dampf wird über Überströmrohre 12 dem von Rauchgasen 13 durchströmten Überhitzer 3 zugeführt, überhitzt und dann zu den Verbrauchern 14 geleitet.

Claims

Patentansprucb der Bildung Verfahren zur Vermeidung von überhitztem Dampf bei übersteigen der im Wirbelschichtbrennraum zu entbindenden Brennstoffwärme über das Wärmeaufnahmevermögen des Verdampfungskreislaufes in Wirbelschichtraum begrenzenden und/oder in die Wirbelschicht eintauchenden Heizflächen einer unter Normaldruck oder erhöhtem Druck betriebener -Feuerung Wirbelschicht eines Naturumlaufdampferzeugers, d a -d u r c h g e k e n n æ e i c h n e t, daß die Enthalpiedifferenz des Verdampfungskreislaufes durch Direkteinspeisung von teilweisc vorgewärmtem Speisewasser in die Dampferzeugungstrommel vergrößert wird.