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Anordnung zur Regelung des Betriebes von Dampfkesselanlagen mit mittelbarer
Hochdruckdampferzeugung Es ist bei Wasserrohrkesseln bekannt, an eine gemeinsame
Dampfsammeltrommel eine Mehrzahl von Wasserrohrdampfentwicklern anzuschließen, deren
jeder eine eigene Feuerung besitzt und welche unter gegenseitiger Verbindung ihrer
Wasserräume aus einem gemeinsamen Speiserohr gespeist werden. Bei einer solchen
Anordnung ist es möglich, einen einzelnen Dampfentwickler, dessen Feuerung abgestellt
ist, aus dem Betrieb auszuschalten, indem man durch Blindflanschen die Verbindung
zur Speiseleitung, zu den benachbarten Dampfwassertrommeln und zur gemeinsamen Dampfsammeltrommel
abschließt. Es kann dann, während der ausgeschaltete Dampfentwickler ausgebessert
oder -ausgewechselt- wird, der Betrieb der Kesselbatterie mit verminderter Dampfentwicklung
fortgesetzt werden. Eine solche Ausschaltung kann aber notwendigerweise nur unter
vorübergehender Stillsetzung des Betriebs erfolgen. Die Dampferzeugung etwa durch--
einfache Nichtbefeuerung des einen oder mehrerer Einzelkessel dem Dampfverbrauch
anzupassen, ist bei einer derartigen Anlage deshalb nicht angängig, weil die nichtbefeuerten
Kessel nach wie vor in die Wasserzirkulation eingeschaltet wären, indem das in sie
zugespeiste kalte Wasser entweder in die Nachbarkessel oben eintritt oder unter
Absinken des Wasserspiegels der erzeugte Betriebsdampf in den oberen Dampfwasserbehälter
und den oberen Teil der Rohrbündel eintreten wird und dort niederschlägt. Beides
aber bewirkt eine Verschlechterung der Dampfgewinnung in dem teilweise nichtbefeuerten
ganzen Kesselsystem.
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Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß bei dem
System der mittelbaren Dampferzeugung durch den Dampf eines in geschlossenem Kreislauf
umlaufenden Wärmeträgers eine Anordnung möglich ist, um bei einer Batterie derartiger
mittelbar beheizter Dampferzeuger während des Betriebs die Dampferzeugung in weitgehendstem
Maße dem wechselnden Dampfverbrauch in der einfachsten Weise dadurch anzupassen,
daß von der mehrfach unterteilten Feuerung eine oder mehr als eine Feuerung einfach
ausgeschaltet wird. Diese Anordnung zur Regelung eines Betriebs einer solchen Dampfkesselanlage
besteht gemäß der Erfindung darin, daß die wärmeaufnehmenden Teile der zur mittelbaren
Hochdruckdampferzeugung dienenden, zu einer gemeinsamen Betriebsdampftrommel gehörenden
Rohrsysteme in zwei oder mehr voneinander vollständig getrennte Abteilungen unterteilt
sind, die je im Feuerraum einer selbständigen Feuerung liegen. Wird in Zeiten geringen
Dampfverbrauchs eine solche Abteilung oder auch mehr als eine derselben nicht befeuert,
so wird dadurch lediglich die mittelbare Heizfläche in der oder den Betriebsdampftrommeln
verkleinert, ohne daß irgendwie die Dampferzeugung der befeuerten Abteilungen beeinträchtigt
wird. In der nichtbefeuerten Abteilung hört die Zirkulation auf, und der obere Dampfteil
ist
mit ruhendem Dampf von sinkendem Druck, aber von der gleichen Temperatur wie der
Betriebsdampf gefüllt, während der Heizdampfdruck bei den im Betrieb bleibenden
Teilen des Heizsystems um mehrere Atmosphären mit entsprechend höherer Temperatur
größer ist als der Betriebsdampfdruck, damit das nötige Temperaturgefälle für den
Wärmeaustausch zur mittelbaren Beheizung vorhanden ist. Diese Anördnung zur Regelung
des Betriebs für die Anpassung an Perioden von geringerem und höherem Dampfverbrauch
bzw. von Spitzenleistungen zeichnet sich durch die größte Einfachheit der Handhabung
aus, da keinerlei Absperrungen oder Umschaltungen von Leitungen notwendig sind,
sondern es lediglich genügt, mit der Befeuerung einer Abteilung aufzuhören oder
sie wieder vorzunehmen.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Anordnung gemäß der Erfindung,
und zwar zeigt die Abb. i einen rein schematischen Querschnitt des Teiles einer
Kesselbatterie mit drei Einheiten, während die Abb. 2 einen Schnitt nach d er gebrochenen
Linie II-II in Abb. i durch einen Teil einer Einheit darstellt. Im Schema der Abb.
i sind drei Betriebsdampftrommeln A, B und C dargestellt, in denen der hochgespannte
Betriebsdampf auf mittelbarem Wege durch Rohrsysteme i, 2, 3 erzeugt wird, die in
den Wasserräumen der Trommel liegen und an Rohrsysteme 4, 5 bzw. 6, 7 bzw. 8 und
9 (mittels in Abb. i nicht dargestellter, aber aus Abb. 2 ersichtlicher Rohrverbindungen)
angeschlossen sind. Die Rohrsysteme 4 bis 9 liegen in ebenso vielen gegenseitig
abgeschlossenen Feuerräumen der Kesselbatterie. Die Rohrsysteme i mit den dazugehörigen
beiden Rohrsystemen 4 und 5 sowie 2 mit 6 und 7 sowie 3 mit 8 und 9 usw. bilden
eine Anzahl geschlossener Kreisläufe, in denen der Wärmeträger, z. B. reines Wasser,
umläuft, dem in den Teilen 4, 5, 6, 7 usw. von außen Wärme durch ' die Heizgase
zugeführt wird. In den Teilen =, 2 und 3 gibt dieser Wärmeträger dann seine Wärme
an das Wasser der Betriebsdampftrommeln A, B und C ab. Dies sind bekannte Einzelheiten.
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Zu je einer der Betriebsdampftrommeln gehören zwei Feuerungen, und
zwar zur Betriebsdampftrommel A die Feuerungen io und ii, zur Trommel B die Feuerungen
i2 und 13, zur Trommel C die Feuerungen 14 und 15. Jede der genannten Feuerungen
io, ii, z2 usw. ist selbständig, d. h. sie kann ohne Beeinflussung der anderen Feuerungen
in Gang gebracht bzw. stillgesetzt werden. Die Trommel A enthält die wärmeabgebenden
Teile des Rohrsystems, die in den Feuerräumen beider Feuerungen io und ix liegen.
Wird also beispielsweise für eine gewisse Betriebsperiode nur die Hälfte Dampf benötigt,
dann kann die eine Feuerung io für sich stillgesetzt werden, während die andere
Feuerung ii weiter in Betrieb bleibt. In der Trommel A erzeugt dann nur die Hälfte
der Heizelemente i Hochdruckdampf, und zwar halb soviel wie bei vollem Betrieb.
Auch für Auswechselungen und Ausbesserungen kann ohne Unterbrechung des ganzen Betriebs
eine vorübergehende Stillsetzung der einen Feuerung vorgenommen werden.
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Statt der gezeigten Anordnung, bei der jeweils zu zwei selbständigen
Feuerungen eine Betriebsdampftrommel gehört, könnte natürlich auch jeweils eine
Trommel für drei oder mehr selbständige Feuerungen vorgesehen sein.
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Gegenüber üblichen Ausführungen von Kesseln liegt der wesentliche
Vorteil darin, daß durch bloße Abschaltung einer oder mehrerer Feuerungen ein beliebiger
Bruchteil der normalen Dampfmenge erzeugt werden kann, ohne daß die Wirtschaftlichkeit
des Betriebes darunter leidet. Nebenvorteile sind, daß durch die Anordnung einer
einzigen Betriebsdampftrommel für mehrere selbständig befeuerte Rohrsysteme an Armaturen
und sonstigen Zubehörteilen gespart wird und der Anschaffungspreis einer Kesselanlage
in den meisten Fällen gegenüber der Verwendung üblicher Kessel sich erniedrigen
läßt.
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Die -Art der Feuerung ist ohne Einfluß auf die Gestaltung der Kesselanordnung
nach der Erfindung. In den Heizgaszügen jeder Feuerung kann in üblicher Weise, wie
aus Abb. 2 hervorgeht, ein Überhitzer 16 und ein Vorwärmer 17
angeordnet sein,
die in bekannter Weise mit den übrigen Teilen des Kessels verbunden sind, und die
zweckmäßig ebenfalls entsprechend der Anzahl selbständiger Feuerungen in Abteilungen
unterteilt sind. Ebenso kann ein Leerzug 18 mit Regelungsklappe i9 zur Regelung
der Dampftemperatur im Uberhitzer 16 vorgesehen sein.