DE3537749C2

DE3537749C2 - Dampfkessel

Info

Publication number: DE3537749C2
Application number: DE3537749A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Tokio/Tokyo Araoka; Hisao Haneda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1986-12-04
Also published as: CH668116A5; CN85107016A; JPH0417324B2; JPS61130705A; US4632064A; FR2574158A1; DE3537749A1; CN85107016B; FR2574158B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dampfkessel mit einem Austrittsgaskanal, der in eine Mehrzahl von Durchgängen unterteilt ist. In betreffenden Durchgängen sind Zwischenerhitzer bzw. Überhitzer angeordnet. Eine Gasströmungseinstelleinrichtung ist vorgesehen, um den Rauchgasstrom durch die betreffenden Durchgänge hindurch einzustellen. Konvektionsverdampfer sind in denjenigen Durchgängen vorgesehen, in denen Wiedererhitzer angeordnet sind. Die Konvektionsverdampfer sind jeweils stromabwärts der Wiedererhitzer angeordnet.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Dampfkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei bekannten Kesseln mit in ihnen vorgesehenen Zwischenerhitzern, die als Zwischenerhitzerkessel bekannt sind, wird ein Steuersystem mit Klappen oder Schiebern verwendet als ein System zum Steuern der Zwischenerhitzungstemperaturen des Dampfes. Bei diesem System ist der Gaskanal in eine Mehrzahl von Durchgängen unterteilt. Die getrennten Durchgänge sind mit Zwischenerhitzern und Überhitzern versehen. Zusätzlich ist ein Ventil, eine Klappe, ein Schieber oder dgl. am Auslaßende jedes Durchganges vorgesehen. Mit dieser Ausführung wird die Menge des durch jeden Durchgang strömenden Verbrennungs- oder Rauchgases (nachstehend der Einfachheit halber als Rauchgas bezeichnet) eingestellt durch Steuern des öffnens der Klappen, Schieber oder dgl., wodurch die Wärmeabsorption durch die Zwischenerhitzer und damit die Zwischenerhitzungstemperaturen des Dampfes gesteuert werden.

Bei schneller Lastabnahme oder im Fall, in welchem die tatsächlichen Betriebsbedingungen von den geplanten Betriebsbedingungen verschieden sind, müssen die Zwischenerhitzer eine Wärmemenge absorbieren, die größer als die geplante Menge ist. In einem solchen Fall wird das öffnen der Klappen, Schieber oder dgl. derart gesteuert, daß eine größere Menge Rauchgas in die Durchgänge gerichtet wird, in denen die Wiedererhitzer vorgesehen sind. Andererseits wird die Menge an Rauchgas, die durch die Durchgänge strömt, in denen die Überhitzer vorgesehen sind, natürlich verringert. Als Ergebnis verringert sich die Wärmeabsorption durch die Überhitzer und eine Steuerung der Dampftemperaturen am Auslaß jedes der Überhitzer wird durch ein Brennstoff-Speisewasserverhältnis-Steuersystern bewirkt. Wenn demgemäß die Wärmeabsorption durch die Überhitzer sich verringert, wird der Feuerung zum Ausgleich mehr Brennstoff zugeführt. Jedoch werden in dem Fall, in welchem eine Temperatur gewisse Toleranzgrenzen überschreitet, die Wasserwandrohre, Auslaß der Feuerung, selbst wenn die Heizlast an den Zwischenerhitzern sich erhöht

Um den vorgenannten Zweck zu erreichen, ist gemäß der Erfindung ein Dampfkessel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches vorgesehen.

Bei einem solchen Kessel dienen die Konvektionsvordampfer als Wärmeaustauscher im Hauptdampfsystem. Wenn bei einer solchen Anordnung die Rauchgasströmung in den Wiedererhitzungsdurchgängen sich erhöht und die Wärmeabsorption sich verringert, als deren Ergebnis die Rauchgasströmung in den Überhitzerdurchgängen sich verringert, erhöht sich die Wärmeabsorption durch die Konvektionsverdampfer derart, daß die Verringerung der Wärmeabsorption durch die Überhitzer im größtem Ausmaß kompensiert und minimal gehalten ist Demgemäß bleibt die Wärmeabsorption im Hauptdampfsystem über die Konvektionsverdampfer zu den Überhitzern unverändert, und die Dampftemperatur am Auslaß der Wasserwand der Feuerung wird auf einem ausreichend niedrigen gewünschten Wert gehalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert deren einzige Figur eine schematische Schnittansicht eines Kessels gemäß der Erfindung ist.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform eines Kessels gemäß der Erfindung, der ein Doppel-Wiedererhitzungskessel ist, der bei einem superkritischen Druck betrieben werden kann.

Die Kesselfeuerung 1 hat einen Rauchgaskanal 2, der sich von ihr weg erstreckt und dessen stromabwärtiges Ende in drei Durchgänge 2a, 2b und 2c unterteilt ist, und zwar mittels senkrechter Leitwände 3. Jeder der Durchgänge 2a bis 2c ist mit einer Klappen- oder Schiebeeinrichtung 4 zum Steuern der Rauchgasströmung versehen. Die Menge an Rauchgas, die durch die Durchgänge 2a bis 2c strömt, wird durch Steuern der betreffenden Einstelleinrichtungen 4 geregelt. Stromabwärts der Einstelleinrichtungen 4 ist ein Economiser 5 vorgesehen. Alternativ können die Einstelleinrichtungen 4 am Auslaß des Economisers 5 vorgesehen sein.

Der mittlere Durchgang 2b ist mit einem primären Zwischenerhitzer 6a versehen, der einen Teil eines Zwischenerhitzers der ersten Stufe bildet, d. h. einen Hochdruck-Zwischenerhitzer. Am Auslaß der Feuerung bzw. des Feuerraumes 1 am stromaufwärtigen Ende des Kanals 2 befindet sich ein sekundärer Hochdruck-Zwischenerhitzer 6b, der mit dem primären Hochdruck-Zwischenerhitzer 6a verbunden ist, um den Zwischenerhitzer der ersten Stufe zu bilden. Ein Niederdruck-Zwischenerhitzer 7 der zweiten Stufe ist in dem Durchgang 2a vorgesehen und auf derjenigen Seite des Durchganges 2b angeordnet, die dem Feuerraum 1 näher liegt. Ein primärer Überhitzer 8a ist in dem Durchgang 2c vorgesehen und an derjenigen Seite des Durchganges 2b angeordnet, die von dem Feuerraum 1 entfernt liegt. Am Auslaß des Feuerraumes 1 am stromaufwärtigen Ende des Kanals 2 ist ein sekundärer Überhitzer Sb vorgesehen, und zwar stromauf des sekundären Hochdruck-Zwischenerhitzers 6b. Der Überhitzer Sb ist mit dem

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chung unterworfen, und zwar als Folge großer Temperaturunterschiede an ihnen. Hieraus ergibt sich das Problem, die Feuerung zu schützen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Kessels oder Dampfkessels, der ein Kontrollsystem mit Klappen oder Schiebern verwendet und der dennoch arbeitet ohne Erhöhung der Temperatur am abwärts des sekundären Hochdruck-Zwischenerhhzers 6b ein tertiärer Überhitzer 8c vorgesehen und mit dem sekundären Überhitzer Sb verbunden. In der Zeichnung zeigen Pfeile die Einlasse und Auslässe jedes 2^wischcnerhitzers, jedes Überhitzers und des Economisers.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Konvektionsverdampfer 9 und 10 vorgesehen, von denen der

w Verdampfer 9 zwischen dem Zwischenerhitzer 7 im js Durchgang 2a und dem Economiser 5, und der Verffi dämpfer 10 zwischen dem Zwischenerhitzer 6a in dem % Durchgang 2b und dem Economiser 5 vorgesehen ist si Die Konvektionsverdampfer 9 und 10 dienen als War-■ ■; meaustauscher in dem Hauptdampf sy:.',em. ί;: Wenn bei einem auf diese Weise ausgeführten Kessel

; eine große Menge Rauchgas in die Durchgänge 2a und

2b eingeführt wird, in denen der Zwischenerhitzer 7 > bzw. 6a vo-gesehen ist, verringert sich die Menge an (•■^; Rauchgas, die durch den Durchgang 2c mit dem in ihm ■; angeordneten primären Oberhitzer 8a strömt, und auch

• die Wärmeabsorptiori durch den primären Überhitzer i- Sa verringert sich. Jedoch nimmt die Wärmeabsorption >: in den Konvektionsverdampfern 9 und 10 zu, die strom- ^:° - abwärts des Zwischenerhitzers 7 bzw. 6a angeordnet ■: sind, so daß sich eine Kompensation für die Verringe-

i't rung der Wärmeabsorption durch den primären Über- :; hitzer 8a ergibt Weiterhin werden die Dampftempera-' ΐ türen am Auslaß der Überhitzer gesteuert, und der Ent- J halpiewert am Auslaß des Feuerraumes 1 wird auch auf Γ einem gewissen Wert gehalten. Wenn andererseits die '.;.. Menge an Rauchgas, die durch den primären Überhitzer j 8a strömt, sich vergrößert verringert sich die Menge an ' Rauchgas, die in die Durchgänge 2a und 2b eingeführt

wird, in denen der Wiedererhitzer 7 bzw. 6a angeordnet _i sind, und auch die Wärmeabsorption durch die Konveki tionsverdampfer 9 und 10 verringert sich. Demgemäß ,7 werden die Gesamtwärmeabsorption im Hauptdampf- ^ system und der Enthalpiewert am Auslaß des Feuerrau-,1 mes 1 auf einem gewissen Wert gehalten. Selbst wenn

* demgemäß das Verhältnis der Menge an Rauchgas, die in die Zwischenerhitzer und die Überhitzer strömt geändert wird, wird die Abweichung der Temperatur am Auslaß des Feuerraumes 1 minimal gehalten.

Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform ein Doppel-Zwischenerhitzungskessel mit drei Durchgängen ist, ist die Erindung ebenfalls anwendbar auf einen Einfach-Zwischenerhitzungskessel mit zwei Durchgän _r gen.

^ Bei einem Kessel gemäß der Erfindung wird für den

,, Fall, daß das Verhältnis der Rauchgasmengen, die in die f Zwischenerhitzer und in die Überhitzer strömen, geändert wird, und die Wärmeabsorption durch die Überhitzer sich erhöht oder verringert, eine solche Erhöhung oder Verringerung kompensiert durch die Konvektionsverdampfer 9 und 10, die stromab der Zwischenerhitzer 7 bzw. 6a in den betreffenden Durchgängen 2a und 2b angeordnet sind. Demgemäß wird die Temperaturabweichung am Auslaß des Feuerraumes 1 minimal gehal- _f ten, so daß die Wärmebeanspruchung auf die Wasser-

* wandrohre minimal gehalten ist. Die Wände des Feuerraumes 1 sind auf diese Weise geschützt. Weiterhin sind bei dem Kessel gemäß der Erfindung die Konvektionsverdampfer 9,10 zwischen betreffenden Zwischenerhit- zern 7 und 6a und dem Economiser 5 angeordnet, d. h. stromabwärts der Zwischenerhitzer und stromaufwärts des Economisers. Auf diese Weise ist eine Verdampfung von Speisewasser am Auslaß des Economisers oder Speisewasservorwärmers ebenfalls verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Dampfkessel mit einem Austrittsgaskanal (2), der in eine Mehrzahl von Durchgängen (2a, 26, 2c) unterteilt ist, wobei in betreffenden Durchgängen Zwischenerhitzer (7,6a) und Überhitzer (Sa) angeordnet sind, und wobei eine Einrichtung (4) vorgesehen ist, um die Rauchgasströmung durch die betreffenden Durchgänge einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Durchgängen (2a, 2b), in denen Zwischenerhitzer (7, 6a) angeordnet sind, Konvektionsverdampfer (9, 10) vorgesehen sind, die jeweils — in Rauchgasströmungsrichtung gesehen — stromabwärts des betreffenden Zwischenerhitzers angeordnet sind.