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Verfahren zum Betriebe von Dampfkesselanlagen mit Speisewasserspeicherung
Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkesselanlagen, bei denen ein Ausgleich von Schwankungen
durch Speisewasserspeicherung erfolgt. Mit dem Vorteil der kleineren Speichergröße
und der Spitzendeckung ohne Druckabfall verbindet die Speisewasserspeicherung den
Nachteil, daß die Höhe der abdeckbaren Spitzen, also die in der Zeiteinheit erzeugbare
Mehrleistung an Dampf, durch die Temperaturspanne zwischen Speisewasser-und Speicherwassertemperatur
begrenzt ist. Es ist bereits vorgeschlagen, zur Abdeckung höherer Spitzen einen
Druckabfall im Speisewasserspeicher zuzulassen und den sich hierbei entwickelnden
Dampf zur Abdeckung =der sonst zu hohen Spitzen zu verwenden. Hierbei ergeben sich
jedoch verschiedene Übelstände. Durch den Druckabfall im Speicher sinkt die Temperatur
des gesamten Speicherinhalts, und es ist deshalb bei der Heißspeisung des Kessels
aus dem Speicher nur noch eine entsprechend geringere Leistung des Kessels an Hochdruckdampf
erzielbar. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten bei der Speisung des Kessels aus
dem Speicher insofern, als durch die zeitweilige Druckentlastung des Speichers die
Druckdifferenz zwischen Speicher und Kessel wechselt und die Speisepumpe infolgedessen
sehr verschieden belastet ist. Diese Schwierigkeiten sollen . durch vorliegende
Erfindung behoben werden. Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
Bedarfsspitzen, die die durch die Speisewasserspeicherung bei gleichem Druck erreichbare
Mehrleistung an Dampf übersteigen, in der Weise gedeckt werden, daß dem Speisew
asserspeicherraum Heißwasser entnommen und außerhalb des Speichers ein- oder mehrstufig
in einem oder mehreren Räumen von geringerem als Speicherdruck zur Dampfentwicklung
herangezogen wird, wobei das abgekühlte- Wasser wieder verwendet werden kann, z.
B. zur Dampfkesselspeisüng. Die Entnahme von Heißwasser aus einem Dampfspeicher
und Dampfentwicklung aus diesem Wasser in einem Raum niederen Druckes ist an sich
schon bekannt.. Die Verwendung des dort angegebenen Mittels - bei Dampfkesselanlagen
mit Speisewasserspeicherung bringt den besonderen Vorteil, daß das Ariwendung'sgebiet
des Speisewasserspeichers wesentlich erweitert wird auch 'auf solche Anlagen, bei
denen die Abdeckung von Spitzen sehr großer Höhe erforderlich wird. 'Der.-Betrieb
des- Speisewasserspeichers als, solcher wird durch die Wasserentnahne nicht beeinfiußt,
da Druck und Temperatur des Speicherinhaltes - unverändert bleiben. -Das -durch
Dampfabgabe abgekühlteWasser gelangt mit dem - Speisewasser wieder in denn- Kessel
zurück.` In - Kesselanlagen 'mit Speisewasservörwärmern ist es vorteilhaft,
das
abgekühlte Wasser erst hinter dem Vorwärmer mit -dem Speisewasser zu mischen, weil
dort die Temperatur der beiden Wasserströme wenig voneinander abweicht und infolgedessen
Wasserschläge vermieden werden.
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Es ist ferner bekannt, zwischen Vorwärmer und Kessel einen Ausgleichbehälter
zum Ausgleich zwischen dem gleichmäßigen Wasserdurchfluß durch den Vorwärmer und
der wechselnden Speisung- des Kessels anzuordnen. Derartige Anlagen kann man gemäß
vorliegender Erfindung so befreiten; daß das zur vermehrten Dampfabgabe erforderliche
Wasser aus dem Speicher oder dem Kessel in den Ausgleichbehälter geführt wird, der
dann unter dem Druck, der von der Verbrauchsstelle benötigt wird, stehen und durch
eine Dampfleitung mit den Verbrauchern verbunden sein muß.
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Ganz allgemein kann mit Hilfe des Verfahrens durch Wasserentnahme
aus dem Hochdruckspeicher und Zuführung in Speicher geringeren Druckes Dampf von
verschiedener. Spannung gewonnen werden, wobei so viel Speicherkörper gewählt werden
sollen, als Druckstufen gewünscht werden. Das Wasser läuft hierbei von seinem höchsten
Druck durch verschiedene Druckstufen bis auf den niedrigst zulässigen und kann dann
zur Speicherfüllung durch den Kessel hindurch wieder, zur Verwendung kommen, womit
der Kreislauf geschlossen wäre und wobei das Wasser seine Wärme' in verschiedenen
Temperaturen oder Druckstufen in Dampfform abgegeben hat.
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In Abb. i bezeichnet i den Kessel, 2 den Hochdruckspeicher, 3, 4 und
5 die Dampf abgebeÜden Behälter von geringeren Druckstufen, 6 den Speisewasserbehälter,
7 die übliche Speisepumpe, 8 die Umlaufpumpe. Der Kessel soll hier nach dem Gleichdruckspeicherverf?hren
arbeiten. Zur Abgabe von Dampf geringeren.-Druckes in die Leitungen 9, ro und ii
sind die Behälter 3, 4 und 5 vorgesehen-. - Sobald in den Behältern 3, 4 und 5 ein
bestimmter Druck unterschritten wird, öffnen sich die Ventilvorrichtungen 12,
13 und 14, so daß das Wasser aus dem Behälter mit höherem Druck in den Behälter
mit geringerem Druck durch Düsen oder sonstige zweckmäßige Vorrichtungen in fein
verteilter Form einspritzt. Der hierbei frei werdende Dampf gelangt durch die Leitungen
9, io und i i zu den Verbrauchern. Geregelt können die Ventilvorrichtungen durch
Thermostaten oder Druckgeber werden. Die Behälter. 3, 4 und 5 sind so groß zu wählen,
daß sie auch im ungünstigsten Falle groß genug- bleiben, um die größte Wassermenge,
die sich in irgendeiner 'Stuf".e_ aufhalten kann, aufzunehnieri.. .Will- man die
Größe@der Behälter jedoch beschränken, so wird man zu Schwimmervorrichtungen greifen,
um ein Überspeisen der einzelnen Behälter zu verhindern. Aus dem Behälter 5 wird
mittels einer entsprechenden Ablaßvorrichtung stets das entdrückte Wasser abgelassen
und in den Speisebehälter 6 zurückgeführt.
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In Abb. 2 ist eine Anlage mit Vorwärmer, der hier ein mit Dampf beheizter
Vorwärmer, aber auch ein mit Rauchgas beheizter Vorwärmer sein känn,-däfgestellt.
Zur Rückführung des Wassers aüs dem Behälter 3 wird im allgemeinen eine besondere
Pumpe 15 erforderlich sein. Man kann jedoch durch Druckregelung im Behälter 3 auch
eine besondere Pumpe vermeiden. Der Druck im Behälter 3 muß dann durch besondere
Organe. so gehalten werden, daß der Wasserausfluß in die Speiseleitung hinter dem
Vorwärmer stattfindet.
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In Abb. 3 ist eine Anlage mit Rauchgasvorwärmer und Ausgleichbehälter
dargestellt. Der Ausgleichbehälter 16 nimmt das Wasser aus dem Vorwärmer auf, .
eine PuRipe 17
dient zur Speisung des Kessels. Bei solchen Anlagen wird man.
das. Wasser aus dem Hochdruckspeicher 2 unmittelbar in den Ausgleichbehälter 16
strömen lassen und dort durch Druckabfall entwickelten Dampf an den Betrieb abgeben.