DE392463C - Mehrstufige Dampfmaschinenanlage - Google Patents

Description

• mehrstufige Dampfmaschinenanlage. Es sind Dampfmaschinenanlagen bekannt, bei denen der Aufnehmerdampf einer Nachüberhitzung in von den Heizgasen beheizten Nachiiberhitzern «-eiter ausgesetzt wird.
• Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit derartiger Anlagen und beruht auf dem Gedanken, daß es möglich ist, die Feuerungsgase wirtschaftlicher auszunutzen, wenn es gelingt. das Wärmegefälle zwischen dem nachzuiiberhitzenden Dampf t#lid den Feuerungsgzseti wesentlich zti verhrößern.
• Gemäß der Erfindung wird dieser Erfolg dadurch erreicht, daß in den Nachüberhitzer bzw. dessen Elemente Felichti.--dceit in Gestalt von fein verteiltem Wasser oder feuchten Dampf in solchen 'Mengen eingeführt wird, daß in dein ganzrli VTerhitzer #Sati-dainpftemperatur herrscht.
• Ist dieser Zustand erreicht, «-irl @ler Wärmeübergang aus den @leizgasen zum Aufnehmerdampf ein Maxiamin. Die aus den Heizgasen aufgenommenen Wär,nein;#ngen bilden dann aus den zugeführten Feuchti@-keitsmengen'jer<lampfungsclrucy und erhöhen damit die Leistung. Die Steigerung rles Druckes im Aufnehmer wirkt von der Hochdruck- bis zur Niederdruckstufe. Für die Hochdruckstufe ergibt sich also durch den neu gebildten `'erdampfuiigsdruck ein höherer Gegendruck. Um diesen möglichst herabzumindern, wird gemäß der Erfindung in die von der Hochdruckstufe zum Nachüberhitzer führende Zuströmtuigsl"itting eine '"ordüse an sich bekannter lielieliiger Bauart eingeschaltet, die auf die Hochdruckstufe in der Weise druckmindernd wirkt, daß nur ein Teil des sich neu bildenden '-erdampfungsdruckes in Form von Gegendruck auf die Hochdruckstufe zurückwirken kann. Es kann z. B. die Düse derart gestaltet sein, daß cler Dampfeintritt in diese bis zum engsten Querschnitt durch einen glatten Konus erfolgt. Vorn engsten Querschnitt bis zum Austritt aus der Düse wird der Querschnitt stufel,artig derart erweitert, daß in den einzelnen Stufen der Dampfströmung zum Nachüberhitzer hin geringere, in der entgegengesetzten Richtung

  aber größere Widerstände entgegengesetzt

  werden. Auch mehrere mit Unterbrechung

  hintereinandergeschaltete Düsep können zti

  diesem Zweck angeordnet werden. Sie wirken

  ähnlich wie L abyrintli(lichtungen druckmin-

  dernd für den Gegendruck der I-Ioclidrtich-

  stufe.

  Arbeitet die Anlage mit iil)erliitzte:n Kessel-

  rlampf. so wird insbeson.lere bei größerer Be-

  lastung der Dampf in der Hochdruckstufe

  nicht vollständig expandiert und ;ritt dann

  noch überhitzt in den Aufnehmer bzw. in den

  1 achüherliitzer. Hierbei würde die Wärmr-

  rniflialinie aus dem Nachüberhitzer eine un-

  günstige sein.

  Um diese L'1>elstän(le zu @-ernieirlen und die

  aus dein Hauptüberhitzer herrührende L'ber-

  ltit7erwärine ebenfalls wirtschaftilch zu ver-

  werten, wird -emäß der Erfindun- in die Zti-

  strömungsleitung zwischen Hc:clidruclcsttife

  und \achiiberhitzer ebenfalls zusätzlich

  E',euchtigkeit in Forin von feuchtem Danipf

  oder voll Wasser in solchen Mengen eingc°-

  fi.ihrt, (Maß auch die in der Hochdruckstufe

  licht vollständig- ausgenutzte Hauptüher-

  hitzerwärme zur Druckbildung des zum Nach-

  überhitzer strömenden Dampfes benutzt wird.

  Da hierbei eine Temperaturherabsetzung

  stattfindet. so ist bei Eintritt(-]-es Aufnehmer-

  dampfes in den N achüberhitzer schon von

  vcirnherein ein Wärmegefälle vorhanden. das

  die wirtschaftliche Ausnutzung der den -\ach-

  üherhitzer umspülenden, Heizgase gewähr-

  leistet,

  Ausführungsbeispiele der Erfin(lung sind

  in den Zeichnungen dargestellt.

  In Abb. i. ist 7i ein Dampfkessel, aus

  welchem die Heizgase die Überhitzerbuchse I#

  in der Pfeilrichtung 1# durchstreichen. Iii

  dieser Überhitzerbuchse sind vier Al;danipf-

  überhitzer Z`1 bis f"4 eingebaut. Denn Z`ber-

  hitzer t`1 strömen die heißesten Heizgase zu,

  während der Cberhitzer Z" in den kältesten

  Heizgasen liegt. Der Abdampf der Hoch-

  re: uckstufe wird bei F_ dem LTberhitzer U4 zu-

  geführt. An diesem Überhitzer ist das Druck-

  wasserventil mit Spitzenverschluß g1 ange-

  bracht, welchem durch Leitung rl Druck-

  Wasser, z. B. Kesselwasser, zugeführt wird. Wird Kesselwasser zugeführt, so ist dieses überhitzt und wirkt bei der Einpritzung teilweise in Dampf- und teilweise in Wasserform. Die Dampffeuchtigkeit wird hierdurch deichmäßig in dem Dampfstrom verteilt. Auch kann unter Umständen etwas Kesseldampf mit eingeführt werden, so daß ein viel Feuchtigkeit enthaltendes Gemisch von Dampf und Wasser eingeführt wird. Die zugeführte Wassermenge wird durch den hekannten Spitzenverschluß S so reguliert, daß die durch den Überhitzen Ü4 aus den Heizu.isen aufgenommene Wärme annähernd gerade der Verdampfungswärme des zrigeführten Wassers entspricht. Es ist dann in diesem Überhitzerteil eine Temperatursteigerung des Dampfes nur in dem geringen 'Maße vorhanden, wie sie annähernd der Verdampfungsdruckerhöhung durch das zugeführte Wasser für gesättigten Dampf entspricht. Vom Überhitzen t"4 wird der Abdampf zum Überhitzen Z1' geführt, welcher durch g2 und r2 in derselben Weise wie bei ( I '4 angeführt, finit Einspritzwasser zur Umbildung der übergetretenen Überhitzerwärn ie in Verdampfungsdruck versehen wird. Von i:" wird der Abdampf zu L'2 mit dem Wasserzuführungs%#entiiI g' und r'- und von hier aus zu Z'1 mit Ventil g4 und r4 geführt. Von _-1 wird der Dampf zur Niederdruckstufe geleitet.
• Die Temperatur der Heizgase nimmt von Überhitzen L'1 bis nach dein Überhitzen (j' ständig ab. Der in sämtlichen Ü berhitzern durch die Verdampfung erzeugte höhere Dampfdruck breitet sich aber über den ganzer. Aufnehinerraum von'der Hochdruck- bis zur Niederdruckstufe gleichmäßig aus, und die Dampftemperatur wird in aller. vier Überhitzern gleich sein und der Sattdanipftemperatur der im Druck durch die Verdampfung erhöhten Dampfspannung entsprechen. Durch die Abkühlung des Dampfes in allen vier Überhitzern ist also eine sehr große Temperaturdifferenz zwischen Heizgasen und Dampf vorhanden und die Wirkungsweise des Überhitzers eine viel größere, als sie bei sonstigen Abdainpfüberhitzern, selbst hei Gegenstrom sein würde.
• In Abb. a ist eine Ausführung schematisch dargestellt, bei welcher in beiden Kraftstufen mit überhitztem Dampf gearbeitet werden sc.,ll. Es ist ein Hauptül)erhitz#-r für Kesseldampf Ü" in die heißesten Abgase des Kessels gelegt, hinter diesem in etwas kälteren Gasen liegt ein Nebenüberhitzer für Abdampf Ul. In den kiiltesten Abgasen ist nun erst der t'lierhitzer 1`' angebracht, der den Überhitzern t%1 his (T4 entspricht, damit auch in diesem Falle die Heizgase bis auf das äußerste nutzbringend ausgenutzt werden können.
• Der bei größerer Belastung infolge ungeiiiigc:iicler Expansion des Dampfes in der Hochdruckstufe noch überhitzte Dampf tritt in den Aufnehmer und in den Nachüberhitzer (T7 ein. Um aus dein Überhitzen herrührende überschüssige Wärme nutzbringend zu verwerten, ist in die Aufnehmerleitung bei g' ein Wasserventil mit Spitzenvcrschluß angebracht, welches dem überhitzten Dampf so viel Wasser zuführt, als zur ZTniwandlung der überschüssi-en Wärme im Dampfdruck erforderlich ist.
• Zwischen der Düse a' und dein OberhitZen r7 ist eine den Vorrichtungen g1 bis g` entsprechende Feuchtigkeits- bzw. Wasserzuführung g,' angeordnet, die in bekannter ,'eise eine genaue Regelung der zligefiihrteii Feuchtigkeitsmengen gestattet.

Claims (3)

1. PATI:NT-A1"TSPRÜCIIr: i. 1-Iehrsttihge Dampfinaschinenanlage, bei welcher Aufnehmerdampf durch Zwischenüberhitzer nachüberhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, ctaß unmittelbar in den Zwischenüberhitzer (Ü1, 02, (`-, Ü4) mit Hilfe von einem oder mehreren einstehbaren Spitzensclilußventilen (g1, g2, g', g1) Feuchtigkeit in Forin fein verteilten Wassers oder feuchten Kesseldampfes in solchen Mengen eingeführt wird, claß im NTachüberhitzer Sattdampfternperatur herrscht. a.
2. Anlage nach Anspruch i mit Hauptüberhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß dem von der Hochdruckstufe zum Nachüberhitzer strömenden, infolge unvollkommener Expansion noch überhitzten Dampf mittels eines Spitzenschlußventils (g') zusätzlich Feuchtigkeit in Form von fein verteiltem Wasser oder feuchtem Dampf in solchen Mengen zugeführt wird, daß der Abdampf der Hochdruckstufe annähernd mit Sattdampftemperatur in den Nachül@erhitzer eintritt.
3. 3. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, elaß durch eine Vordüse (d) an sich bekannter Art der in den Nachübierhitzern sich bildende hohe Dampfdruck verhindert wird, in voller Höhe auf .die Hochdruckstufe zurückzuwirken und nur nach der Niederdruckstufe voll zur Auswirkung gelangt.