DE422107C - Verfahren zum UEberhitzen von Dampf bei Dampferzeugungsanlagen fuer hohen Dampfdruckund hohe UEberhitzung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Überhitzen von Dampf bei Dampferzeugungsanlagen für hohen Dampfdruck und hohe Überhitzung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überhitzen von Dampf bei Dampferzeugungsanlagen für hohen Dampfdruck und hohe Überhitzung. Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß hochgespannter Frischdampf zunächst in einem Feuergasüberhitzer hoch überhitzt wird, dann in einem Zwischenüberhitzer den aus der Hochdruckstufe der Maschinenanlage (Vorschaltmaschine) zur Niederdruckstufe strömenden Zwischendampf von verhältnismäßig hoher Spannung wieder auf hohe Überhitzungstemperatur (mindestens 3oo° C) bringt, darauf in einem zweiten von dem ersten Feuergasüberhitzer unabhängigen Feuergasüberhitzer wieder auf die für die Hochdruckstufe erforderliche Temperatur überhitzt wird, um dann zur Hochdruckstufe der Maschinenanlage (Vorschaltmaschine) zu strömen. Hierbei nutztman das Druckgefälle zwischen Dampferzeuger und Maschine zur Überwindung der Widerstände in den überhitzerrohren aus. Der im Zwischenüberhitzer als Wärmeträger verwendete Dampf kann vor seinem Eintritt in den zweiten Feuergasüberhitzer in einer Düse o. dgl. mit Frischdampf gemischt werden.
• Einrichtungen zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung sind schematisch beispielsweise in der Zeichnung dargestellt.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i wird aus einem Dampferzeuger i bzw. aus dessen Dampfbehälter 2 durch eine Leitung 3 Frischdampf entnommen, der durch einen Feuergasüberhitzer q. auf hohe Überhitzungstemperatur gebracht wird. Durch Leitung 6 strömt dieser hoch überhitzte, hochgespannte Frischdampf in die Rohrschlangen eines zers 7. In dem Zwischenüberhitzer 7 wird Dampf, der durch eine Leitung 8 aus der Hochdruckstufe 9 der Maschinenanlage kommt und noch verhältnismäßig hohe Spannung besitzt, wieder auf hohe Überhitzungstemperatur (mindestens 300° C) gebracht Durch Leitung io verläßt dieser wieder hoch überhitzte Zwischendampf den Zwischenüberhitzer und strömt zur Niederdruckstufe i i der Maschine. Der im Zwischenüberhitzer als Wärmeträger benutzte Dampf strömt in der durch Pfeile angegebenen Richtung in einen zweiten Feuergasüberhitzer 14 und wird in diesem wieder auf die gewünschte hohe Temperatur gebracht, um durch Leitung 15 zum Hochdruckteil der Maschine zu strömen. Durch gestrichelte Linien ist eine Umführungsleitung 16 mit einer Drosselstelle angedeutet, die eine Regelung der Überhitzung für den Frischdampf und den Zwischendampf ermöglicht. Der zweite Überhitzer i q. könnte auch in einem anderen Dampferzeuger angeordnet sein, ohne daß etwas an dem Wesen der Erfindung geändert wird.
• Bei der in Abb. 2 dargestellten Einrichtung wird durch eine Leitung 17 eine als Wärmeträger für den Zwischenüberhitzer genügende Dampfmenge aus dem Dampferzeuger e'iitnommen und in einem überhitzer i ä hoch überhitzt. Nach Durchströmen des Zwischenüberhitzers 7 wird dieser Dampf in einer Düse oder Drosselstelle i 9 mit dem durch Leitung 3 zum Ü berhitzer a strömenden Arbeitsdämpf vereinigt. Im Feuergasüberhitzer ¢ wird dann die gesamte in der Hochdruckstufe benötigte Dampfmenge auf hohe überhitzungs-temperatur gebracht.
• Der Erfindung liegen folgende Erwägungen zugrunde: Untersuchungen haben gezeigt, daß der Wärmeübergang, wenn als Wärmeträger hochgespannter hoch überhitzter Dampf von beispielsweise 5o Atm. und als zu überhitzender Dampf ebenfalls Dampf von höherem Druck, beispielsweise io oder mehr Atm., verwendet wird, sehr günstig ist. Dieser Fall kann z. B. für die Überhitzung des Abdampfes von Hochdruckvorschaltmaschinen in Betracht kommen. In diesem Fall verlangt man gewöhnlich für den Niederdruckteil eine Dampftemperatur von 35o bis 4oo° C, während der Abdampf des vorgeschalteten Hochdruckteiles der Maschine eine Temperatur von Zoo bis 25o' C aufweist. Jedem Kilogramm Dampf sind also durch Zwischenüberhitzung in diesem Fall 5o bis ioo und mehr WE zuzuführen. Wollte man diese Wärme in an sich bekannter Weise durch hoch überhitzten Frischdampf zuführen, so würde der als Wärmeträger benutzte Dampf am Austritt aus dem Zwischenüberhitzer, selbst wenn er anfänglich bis auf die praktisch oberste Grenze von etwa 4.5o° überhitzt war, eine für den wirtschaftlichen Betrieb der Hochdruckstufe bzw. der Vorschaltmaschine zu geringe Temperatur aufweisen. Wendet man dagegen das Verfahren nach der Erfindung an, so besitzt der als Wärmeträger benutzte hochgespannte und hoch überhitzte Dampf beim Eintritt in den Hochdruckteil wie in den Niederdruckteil der Maschinenanlage die gewünschte hohe Temperatur, um eine wirtschaftlich richtige Durchführung des Prozesses zu gestatten.
• Da der hochgespannte Frischdampf ein sehr kleines spezifisches Volumen hat, sind die Querschnitte der Leitungen, die vom Kessel zum Zwischenüberhitzer und von diesem wieder zu den im Kessel angeordneten überhitzern führen, verhältnismäßig klein, so daß die Wärmeverluste durch Ausstrahlung sehr gering werden. Weiter ergibt sich bei dem Verfahren nach der Erfindung der Vorteil, daß die Heizfläche des Zwischenüberhitzers sehr gering ausfällt. Der Zwischenüberhitzer kann an beliebiger Stelle, beispielsweise über oder unter der Maschine, aufgestellt werden; er kann aber auch mehr oder weniger entfernt von der Maschinenanlage angeordnet sein. Da der mittlere Temperaturunterschied zwischen dem als Wärmeträger dienenden und dem zu überhitzenden Dampf verhältnismäßig hoch ist, wird die Heizfläche des Zwischenüberhitzers unter Umständen kleiner, als wenn man höchstgespannten gesättigten Frischdampf von ioo Atm. und mehr Spannung zur Beheizung des Zwischenüberhitzers verwendet.
• Weiter liegt ein Vorteil darin, daß man in den Feuergasen nur überhitzer mit höchsten Betriebsdrücken liegen hat, die sich auf Grund langjähriger Betriebserfahrungen der Erfinderin bei höchsten Dampftemperaturen an-, besten bewähren. Bei bisher üblichen Verfahren, bei denen man den aus der- Hochdruckstufe (Vorschaltmaschine) kommenden Abdampf in einem im Kessel angeordneten Zwischenüberhitzer erneut überhitzt, werden erstens die Ausstrahlungsverluste infolge der größeren Leitungsquerschnitte vergrößert; zweitens erfordert der durch Abgase beheizte Zwischenüberhitzer größere, schwer ausführbare Dampfquerschnitte. Auch ist der mit niedriger gespanntem Dampf betriebene Feuergasüberhitzer nicht so dauerhaft wie ein für höher gespannten Dampf dienender Feuergasüberhitzer, da der erstere bei hoher Dampftemperatur leicht zum Erglühen kommt.

Claims (2)

1. PATGNT-ANSPIZÜCiiE: i. Verfahren zum Überhitzen von Dampf bei Dampferzeugungsanlagen für hohen Dampfdruck und hohe Überhitzung, dadurch gekennzeichnet, daß hochgespannter Frischdampf zunächst in einem Feuergasüberhitzer hoch überhitzt wird, dann in einem Zwischenüberhitzer den - aus der Hochdruckstufe der Maschinenanlage (Vorschaltmaschine) zur Niederdruckstufe strömenden Zwischendampf von verhältnismäßig hoher Spannung wieder auf hohe Überhitzungstemperatur (mindestens 3oo° C) bringt, darauf in einem zweiten, von dem ersten Feuergasüberhitzer unabhängigen Feuergasüberhitzer wieder auf die für die Hochdruckstufe erforderliche Temperatur überhitzt wird, um dann zur Hochdruckstufe der Maschinenanlage (Vorschaltmaschine) zu strömen.
2. 2. Verfahren- nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zwischenüberhitzer als Wärmeträger verwendete Dampf vor seinem Eintritt in den zweiten unabhängigen Feuergasüberhitzer in einer Düse o. dgl. mit Frischdampf gemischt wird.