DE3301573A1

DE3301573A1 - Device for recovering heat from steam condensate

Info

Publication number: DE3301573A1
Application number: DE19833301573
Authority: DE
Inventors: Walter 8823 Muhr am See Bertelshofer
Original assignee: Eisenwerk Theodor Loos GmbH
Current assignee: Bosch Industriekessel GmbH
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1984-07-19

Abstract

Incident condensate of a plurality of steam consumers is fed with the aid of this device and the operational procedure to separate condensate vessels with different pressure vessels as a function of the condensate temperature in order to achieve a better recovery of heat.

Description

Betrifft: Einrichtung zur Wtirmerückgewinnung aus DampfkondensatSubject: Equipment for heat recovery from steam condensate

Die Erfindung betrifft eine t Einrichtung und das mit ihr durchführbare Verfahren zur Wärmerückrjewinnung aus Dampfkondensat, welches von Dampfverbrauchern herrührt, die im Ablauf ihres Arbeitsprozesses mit unterschiedlichem Überdruck betrieben werden.The invention relates to a device and that which can be carried out with it Process for heat recovery from steam condensate, which is used by steam consumers originates, which operated in the course of their work process with different overpressures will.

Im weiteren betrifft sie die Nutzung von Dampf, der nach abgeschlossenem Heizprozeß noch in Dampfvrbrachcrn vorhanden ist und bisher ins Freie abgeblasen werden mußte.In addition, it concerns the use of steam, which after completed The heating process is still present in the steam generator and has so far been blown off into the open had to become.

Bisher wurde das Kondensat aus diesen Dampfverbrauchern einem Sammelbehälter zugeführt, der entweder in freier Verbindung mit der Atmosphäre stand oder mit einem Überdruck betrieben wurde, der gleich dem niedrigsten Überdruck war, mit dem die Dampfverbraucherbetrieben wurden. Dies war notwendig, damit auch bei dem niedrigsten Betriebsdruck Kondensat aus dem Dampfverbraucher abfließen konnte. Gelangte jedoch Kondensat aus einer Betriebsphase höheren oder des höchstzulässigen Überdruckes in den Sammelbehälter, so entspannte es sich dort und der Entspannungsdampf entwich ins Freie und verursachte so erhebliche Wärmeverluste.So far, the condensate from these steam consumers was a collection container fed, which was either in free communication with the atmosphere or with a Overpressure was operated, which was equal to the lowest overpressure with which the Steam consumers were operated. This was necessary, including the lowest Operating pressure condensate could flow out of the steam consumer. However, it succeeded Condensate from an operating phase with a higher or the maximum permissible overpressure into the collecting tank, so it relaxed there and the flash steam escaped into the open air and caused considerable heat loss.

Im weiteren wurde bisher nach abgeschlossenen Arbeitsprozessen Dampf aus Verbrauchern ganz oder teilweise ins Freie abgelassen, so daß auch dadurch erhebliche Wärmeverluste entstanden.In the rest of the time, after the work processes were completed, there was steam Discharged from consumers in whole or in part into the open, so that also considerable Heat losses occurred.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, wird zuerst erfindungsgemäß vorgeschlagen, Kundensat aus jedem Dampfverbraucher abhängig von der Kondensattemperatur bz. dessen Überdruck, getrennt, wenigstens in einen Bereich niedriger und in einen solchen hoherer Temperatur bzw. Druckes in voneinander getrennte Behälter abzuleiten.In order to counter these disadvantages, it is first proposed according to the invention that Customersat from each steam consumer depending on the condensate temperature or its Overpressure, separately, at least in one area lower and in one such dissipate higher temperature or pressure in separate containers.

An einem Beispiel nach Bild 1 wird dies nachstehend beschrieben: Dampfverbraucher 1 und 2, z.B. ausgeführt als Autoklaven, werden vom Dampferzeuger 3 über den Verteiler 4 mit Dampf versorgt. Der Dampfverbraucher 1 ist hochgeheizt, der Überdruck in ihm beträgt z.B. 16 bar.This is described below using an example according to Figure 1: Steam consumer 1 and 2, e.g. designed as an autoclave, are supplied by the steam generator 3 via the distributor 4 supplied with steam. The steam consumer 1 is heated up, the overpressure in it is e.g. 16 bar.

Dampfverbraucher 2 steht am Beginn des Hochheizens. Das Hochheizen geschieht in einem Zeitraum von z.B. zwei Stunden mit allmählich ansteigendem Überdruck.Steam consumer 2 is at the start of heating. The heating up happens over a period of e.g. two hours with gradually increasing overpressure.

Das während des Hochheizens anfallende Kondensat wird bis zu einem Überdruck von z.B. 4 bar in den Behälter 5 eingeleitet und wärmt das in diesen Behälter zuströmende Speisewasscr 6 auf, ohne daß EntspannungsdampF verlorengeht. Das Ventil 7 ist dabei geöffnet, das Ventil 8 geschlossen. Sobald der Druck im Dampfuerbraucher 2 einen höheren Druck als z.B. 4 bar erreicht, wird das Ventil 7 geschlossen, das Ventil 8 geöffnet, so daß Kondensat in den Behälter 9 strömt. Dieser Behalter wird mit einem Überdruck von z.B. 8bar betrieben. Das einströmende Kondensat wärmt das in diesem Behälter vorhandene Wasser auf-, die Wärme des Kondensates wird darin gespeichert. An Stelle der Ventile 7 wird B kann auch eine Dreiwegarmatur verwendet werden, die entweder den Weg für das Kondensat in den Behälter 5 oder 9 freigibt. Die Verstellting dieser Dreiwegarmatur kann von Hand oder mittels selbsttätigem Antrieb in Abhänqiqkeit von der Temperatur oder dem Druck des Kondensates erfolgen.The condensate that accumulates during the heating process becomes up to one Overpressure of e.g. 4 bar is introduced into container 5 and warms it up in this container inflowing feedwater 6, without the relaxation steam being lost. The valve 7 is open, valve 8 is closed. As soon as the pressure in the steam consumer 2 reaches a higher pressure than e.g. 4 bar, the valve 7 is closed, the Valve 8 open so that condensate flows into container 9. This container will operated with an overpressure of e.g. 8 bar. The incoming condensate warms it The water in this container absorbs the heat from the condensate saved. Instead of the valves 7, a three-way fitting can also be used that either clears the path for the condensate in the container 5 or 9. The adjustment of this three-way valve can be done by hand or automatically Drive depending on the temperature or pressure of the condensate.

Kondensat aus dem Behälter 5 wird mittels Pumpe 10 in den Behälter 9 gefördert, von dort mittels Pumpe 11 in den Dampferzeuger 3.Condensate from container 5 is pumped into the container 9 conveyed, from there by means of pump 11 into the steam generator 3.

Bekannt ist im weiteren: Nach Beendigung des Aufheizprozesses kann z.B. der Dampfverbraucher 1 unter einem Überdruck von z.B. 16 bar stehen, während der Dampfverbraucher 2 noch drucklos am Beginn des Aufheizens steht. Um Dampf aus dem Verbraucher 1 in den Verbraucher 2 überleiten zu können, werden die Ventile 12 und 13 geöffnet. Die Ventile 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sind dabei geschlossen.It is also known: After the end of the heating process, can e.g. the steam consumer 1 is under an overpressure of e.g. 16 bar while the steam consumer 2 is still depressurized at the beginning of the heating process. To get steam off To be able to transfer the consumer 1 to the consumer 2, the valves 12 and 13 open. The valves 14, 15, 16, 17, 18, 19 and 20 are closed.

Sobald Druckausglsich in den Verbrauchern 1 und 2 erreicht ist, der dann bei etwa 5 bar erreicht wird, wird Ventil 12 und 13 geschlossen, Ventil 17 und 19 geöffnet. Der noch im Dampfverbraucher 2 enthaltene Dampf strömt bis zum Druckausgleich mit dem Behälter 5 in den Wasserinhalt des Behälters 5 und wird dort gespeichert. Dabei muß im Behälter 5, der nur mit einem niedrigen ijberdruck von z.B. 0,1 bar betrieben wird, Lnt3pannungsdampf aus Dampfverbraucher 1 mit dem Druck von 7.B. 5 bar bis herab nrif 0, t bar gespeichert werden. Nachdem in diesem Behälter auch Wärme, herrührend vom Hochdruckkondenst der Dampfverbraucher, gespeichert werden muß, kann im Behälter 5 meist diese Wärme nicht mehr aufgenommen werden. Der Entspannungsdampf entweicht ins Freie und verursacht erhebliche Verluste.As soon as pressure equilibrium is reached in consumers 1 and 2, the then at about 5 bar is reached, valves 12 and 13 are closed, valve 17 and 19 open. The steam still contained in the steam consumer 2 flows up to Pressure equalization with the container 5 in the water content of the container 5 and is there saved. It must be in the container 5, which only has a low overpressure of E.g. 0.1 bar is operated, Lnt3pannungsdampf from steam consumer 1 with the pressure from 7.B. 5 bar down to nrif 0. t bar can be saved. After in this container also heat from the high pressure condensate of the steam consumer can be stored must, this heat can usually no longer be absorbed in the container 5. The relaxation steam escapes into the open and causes considerable losses.

Um diesem Nachteil zu begegnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Entspannungsdampf aus dem Wärmeverbraucher 1 zuerst im Behälter 9 mit dem höheren Betriebsüberdruck zu speichern und verbleibenden Rest Entspannungsdampf im Behälter 5 unterzubringen, dies alles mit entsprechender Betätigung der zugehörigen Ventile.To counter this disadvantage, it is proposed according to the invention, Flash steam from the heat consumer 1 first in the container 9 with the higher To store operating pressure and the remaining residual expansion steam in the container 5 accommodate, all of this with appropriate actuation of the associated valves.

Im weiteren: Kommt Dampf direkt mit dem Beschickunqsgut in Berührung, z.B. in Autoklaven, so kann sich bildendes Kondensat Stoffe aufnehmen, die es für die Verwendung als Kesselspeisewasser unbrauchbar machen. Das aber würde bedeuten, daß Kondensat wegfließen müßte, so daß sich erhebliche Wärmeverluste ergäben.Furthermore: If steam comes into direct contact with the load, e.g. in autoclaves, so that the condensate that forms can absorb substances that are suitable for make the use as boiler feed water unusable. But that would mean that condensate would have to flow away, so that there would be considerable heat losses.

Um dem zu begegnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, anfallendes Kondensat zuerst in Entspannerrl ausdarnpfen zu lassen und nur den Dampf den jeweiligen Speisewasserbehaltern zuzuführen. Abfließendem Kondensat wird in einem Wärmetauscher mit durchfließendem kalten Wasser für die Kesselspeisung Wärme entzogen, so daß auch dadurch Wärmeverlust gering gehalten wird.In order to counteract this, it is proposed according to the invention that incurred Let the condensate evaporate first in Entspannerrl and only the steam the respective Feed water tanks. Drained condensate is in a heat exchanger with cold water flowing through for the boiler feed heat is withdrawn so that this also keeps heat loss low.

An einem Beispiel gemäß Bild 2 wird dies beschrieben: Für den Betrieb der Dampfverbraucher, das Ableiten von Kondensat und auch die Speicherung von Ablaßdampf sowie für die Förderung von Kondensat aus dem Behälter 5 in den Behälter 9 gilt das für Bild 1 beschriebene.This is described using an example according to Figure 2: For operation the steam consumer, the discharge of condensate and also the storage of exhaust steam as well as for the conveyance of condensate from the container 5 into the container 9 applies the one described for picture 1.

Die Ableitung des Kondensates erfolgt für Drücke höher als z.B. 4 bar in den Entspanner 21. Von dort strömt Entspannungsdampf in den Behälter 9 und heizt dort das Wasser auf. Das bis auf z.B. 4 bar entspannte Hochdruckkondensat fließt, abhängig vom Wasserstand im Entspanner 21, mittels Ablaufregelung 22 gesteuert in den Niederdruckentspanner. Dort entspannt es auf wenige Zehntel Überdruck. Der entstehende Entspannungsdampf wird in den Behälter 5 geleitet und erwärmt dort das Speisewasser. Aus dem Entspanner 23 fließt entspanntes Kondensat, gesteuert vom Ablaufregler 24 über den Wärmetauscher 25 in den Kanal, gibt aber zuvor einen Teil seiner Wärme an das durch den Wärmetauscher 25 fließende kalte Weichwasser 25 ab.The condensate is discharged for pressures higher than e.g. 4 bar into the expander 21. From there, expansion steam flows into the container 9 and heats the water there. The high-pressure condensate, which is expanded to 4 bar, for example flows, depending on the water level in the expander 21, controlled by means of flow control 22 in the low pressure expansion valve. There it relaxes to a few tenths of an excess pressure. Of the resulting expansion steam is fed into the container 5 and heats the there Feed water. Relaxed condensate flows out of the expander 23, controlled by the Drain regulator 24 through the heat exchanger 25 into the channel, but is a part beforehand its heat to the cold soft water 25 flowing through the heat exchanger 25.

Kondensat aus den Dampfverbrauchern mit niedrigerem Druck als z.B. 4 bar wird in den Entspanner 23 geleitet und entspannt dort. Dieser Entspannungsdampf strömt in den Speisewasserbehälter 5, das verbleibende Kondensat - abflußgeregelt, wie vor beschrieben - über den Wärmetauscher 25 in den Kanal.Condensate from the steam consumers with a lower pressure than e.g. 4 bar is passed into the expander 23 and relaxes there. This relaxation steam flows into the feed water tank 5, the remaining condensate - drain-controlled, as described before - via the heat exchanger 25 into the channel.

Erfindungsgemäße Einrichtungen und Verfahrensgänge wurden in den Beispielen nach Bild 1 und Bild 2 der Übersichtlichkeit wegen nur anhand von zwei Dampfverbrauchern dargestellt. Sie lassen sich jedoch in gleicher Weise auch bei mehr als zwei Dampfverbrauchern einsetzen.Devices and procedures according to the invention are shown in the examples According to Fig. 1 and Fig. 2, for the sake of clarity, only based on two steam consumers shown. However, they can also be used in the same way with more than two steam consumers insert.

Claims

Claims device and procedure for recovery of heat from water vapor condensate, originating from steam consumers with different Operated under pressure and for the recovery of heat from exhaust steam, characterized in that the drainage of condensate takes place in at least two pressure or temperature levels and its heat is stored in the water content of separate containers of corresponding pressure levels will.

2. Device and process according to claim 1, characterized in that that the control of the pressure or temperature-dependent discharge of condensate from Done manually or automatically.

3. Device and process according to claim 1 and 2, characterized in that that condensate or water from containers of lower pressure in containers higher Pressure is pumped.

4. device and procedural Qang according to claim 1, 2 and 3, characterized characterized that after completion of work processes steam from steam consumers is passed into condensate containers according to claim 1.

5. Device and process according to claim 1, 2, 3 and 4 thereby characterized in that condensate from steam consumers is first supplied to expanders is, there expanded and expansion steam the relevant feed water tanks is supplied to heat feed water.

Device and process sequence according to claims 1, 2, 3, 4 and 5 thereby characterized in that relaxed condensate the expander lower pressure level is supplied and expanded further and expansion steam of lower pressure in the associated feed water tank is passed for the purpose of water heating.

7. Device and process according to claim 1 to 6, characterized in that that the condensate flowing out of the lowest expansion stage through heat exchangers Heat is withdrawn for warming up cold feed water.

8. Device and process according to claim 1 to 5 and 7 thereby characterized that expansion steam of higher pressure first the feed water tank is supplied with the higher operating pressure.