DE487256C - Feuergasbeheizter Zwischenueberhitzer - Google Patents

Description

• Feuergasbeheizter Zwischenüberhitzer Es ist bekannt, daß die Anwendung der mehrfachen Zwischenüberhitzung in Dampfkraftanlagen wärmewirtschaftliche Vorteile bringt. Namentlich bei Anlagen mit sehr hohen Drücken ist der Nutzen der Zwischenüberhitzung groß. Der Wirkungsgrad steigt außerdem auch mit der Zahl der Zwischenüberhitzungsstufen, so daß eine mehrfache Zwischenüberhitzung mit zwei, drei oder vier Stufen erwünscht ist.
• Um günstige Verhältnisse zu erzielen, ist es weiter auch zweckmäßig, mit der Zwischenüberhitzungstemperatur möglichst hoch zu gehen.
• Bekannt ist die Beheizung der Zwischenüberhitzer mittels Frischdampfes und mittels Feuergases. Diese Verfahren haben mannrofache Nachteile. Bei der Zwischenüberhitzung durch Dampf kann man nicht auf die höchsten, aus Materialgründen noch zulässigen Temperaturen gehen, und, um auf dieseWeise hoch vorwärmen zu können, müssen auch die Heizflächen der Zwischenüberhitzer sehr groß werden, wodurch lange Heizwege und Druckverluste entstehen. Die feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer hat man bisher in die den Arbeitsdampf-liefernden Kessel verlegt. Hierdurch entstehen lange Rohrleitungen und eine schwere Regelbarkeit der einzelnen Überhitzer. Um diese Schwierigkeit zu umgeben, hat man besondere feuerbeheizte Zwischenüberhitzer aufgestellt und jeder Maschine ihr eigenes Zwischenüberbitzersystem zugeteilt. Die bisher bekannt gewordenen Ausführungen auf eigen beheizte Zwischenüberhitzer bestanden aus einem Kessel bekannter Konstruktion, in dem statt oder neben dem normalen Überhitzer der Zwischenüberhitzer eingeordnet war. Dieser Kessel wurde nach dem Grad der überhitzung im Zwischenüberhitzer beheizt. Die Verlegung des Zwischenüberhitzers in einen Kessel hat den Zweck, die Wärmemenge der hocherhitzten Gase hinter dem Alberhitzer zur Dampferzeugung auszunutzen. Für Anlagen mit bisher verwandten Drücken, bis etwa So Atm., war diese Anordnung, bei der man den Kessel in unmittelbarer Nähe der Maschine aufstellen konnte, günstig.
• Bei sehr hohen Drücken von Zoo Atm. oder mehr kostet der Quadratmeter Kesselheizfläche so viel, daß an die Verwendung eines Dampf erzeugenden Kessels zur Ausnutzung der Abgase nicht gedacht werden kann. Bei diesen hohen Spannungen ist es erforderlich, zur Verringerung der Kesselheizfläche und zur besseren Ausgestaltung des Zwischenüberhitzers die Heizfläche beider in die heißeste Zone der Feuergase und am besten in den Feuerraum selbst zu legen.
• Dem Zwischenüberhitzer allein seine eigene Feuerung zu geben und diesen als Strahlungskessel zu bauen, wäre möglich. Jedoch würde bei Anlagen durchschnittlicher Größe die im Zwischenüberhitzer überzuführende Wärmemenge im Verhältnis zur gesamten Wärmemenge zu klein, als daß sich ein feuerbeheizter Zwischenüberhitzer wirtschaftlich ausgestalten ließe. Die Temperatur der abziehenden Rauchgase würde zu hoch sein, um sie zusammen mit den Abgasen der Kessel zur Luftvorwärmung und Speisewassererwärmung ausnutzen zu können.
• Um diese Nachteile zu beseitigen und die Vorteile der Zwischenüberhitzung bei hohen Drücken mit einer billigen Kessel- und Zwischenüberhitzerkonstruktion zu vereinigen, wird gemäß der Erfindung der Zwischenüberhitzer und ein Teil oder der ganze Yrischdampfüberhitzer mit einer eigenen Feuerung versehen. Man erhält auf diese Weise ein Überhitzersystem, bestehend aus Zwischenüberhitzer und Frischdampfüberhitzer mit günstiger Wärmeaufnahme. Der Zwischenüberhitzer wird zweckmäßig in die heißeste Zone gelegt beziehungsweise als Strahiungsüberhitzer ausgebildet, -und der Frischdampfüberhitzer wird in erster Linie als Wärmeaustauscher mit Berührungsflächen ausgestaltet und zu diesem Zwecke in die abziehenden Rauchgase gelegt.
• Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Wärmeübergang durch Strahlung wesentlich intensiver ist als durch Wärmeleitung. Dementsprechend ist für die der Bestrahlungswärme ausgesetzten Wärmeaustauscher eine geringere Heizfläche für den gleichen Erwärmungsgrad erforderlich. Da das Dampfvolumen des Zwischendampfes wesentlich größer ist als dasjenige des Frischdampfes, ist es von besonderem Vorteil, den Zwischendampf in demjenigen Wärmeaustauscher zu überhitzen, der die geringere Heizfläche besitzt, zumal auch Druckverluste des Zwischendampfes den Wirkungsgrad der Gesamtanlage in weit höherem Male ungünstig beeinflussen als die Druckverluste des Frischdampfes.
• Es ist nicht nötig, den ganzen Frischdampfüberhitzer in das Zwischenüberhitzeraggregat zu verlegen; es kann ein kleiner Teil im Dampfkessel bleiben und nur so viel in den. Zwischenüberhitzer kommen, als zur günstigen Gestaltung desselben nötig ist. Ebenso kann ein geringer Teil des Frischdampfüberhitzers ebenfalls als Strahlungsüberhitzer gebaut werden. Die Größe der Strahlungsfläche wird sich nach der Abgastemperatur richten, die man hinter dem Frischdampfüberhitzer zu habe, wünscht. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Der Dampf wird im Dampfkessel A erzeugt und strömt durch den Frischdampfüberhitzen D in die erste Stufe der Kraftmaschine C. Der Frischdampfüberhitzer D liegt im Zuge der Rauchgase einer für die Zwischenüberhitzer B besonders vorgesehenen Feuerung. Nachdem der Dampf in der ersten Stufe Arbeit geleistet hat, wird er in den Zwischenüberhitzer der ersten Stufe geleitet. Aus diesem strömt der überhitzte Dampf in die zweite Stufe der Maschine. Nach Austritt aus dieser wird er aufs neue überhitzt usw. In der Zeichnung ist beispielsweise eine Turbine mit vier Stufen dargestellt mit j e einem feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer zwischen jeder Stufe. Erfindungsgemäß besitzen diese Zwischenüberhitzer eine eigene Feuerung und liegen zweckmäßig im Feuerraum selbst, während in den Zügen dieser Feuerung, wie schon erwähnt, der Frischdampfüberhitzer angeordnet ist. -Der Dampf wird im Kondensator K nach Austritt aus der letzten Stufe der Maschine niedergeschlagen und mittels der Speisepumpen N und L als Speisewasser über Speisewasservorwärmer G und durch den Rauchgasvorwärmer E in den Kessel A gedrückt.
• Bei dieser Anordnung ist es leicht möglich, den Zwischenüberhitzer in unmittelbarer Nähe der Kraftmaschine aufzustellen und die Feuerung des Zwischenüberhitzers in Abhängigkeit von -der Maschinenbelastung und der Temperatur ohne Störung der Dampfkessel zu steuern.
• Sinkt bei Teillasten der Druck in den einzelnen Zwischenüberhitzungsstufen, so würde die Überhitzung in diesem Falle bei zu niedrigen Drücken stattfinden und der Kondensator überhitzten Dampf erhalten. Bei. geringen Belastungen werden aus diesem Grunde entweder von Hand oder selbsttätig die Ventile an der Turbine der letzten Zwischenüberhitzerstufe geschlossen. Die betreffenden Rohrschlangen des Zwischenüberhitzers im Feuerraum werden der vorgehenden Zwischenüberhitzungsstufe parallel geschaltet. Auf diese Weise werden bei Teillasten die Dampfquerschnitte der vorhergehenden Stufen vergrüßert, und es wird vermieden, daß irgendwelche im Feuerraum liegende Teile zerstört werden können.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Dampfkraftanlage mit Überhitzen und mehrstufigem, vom Dampferzeuger getrennt angeordnetem feuergasbeheiztem Zwischenüberhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzer (B) und ein Teil oder der ganze Frischdampfüberhitzer (D) gemeinsam .eine eigene Feuerung erhalten.
2. 2. Dampfkraftanlage nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizflächen der Zwischenüberhitzer (B) in der heißesten Zone oder im Strahlungsbereich liegen und der Frischdampfü;berhitzer (D) teilweise oder ganz im Rauchgasabzug liegen.
3. 3. Dampfkraftanlage nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung derart getroffen ist, daß bei Teillasten die letzte Zwischenüberhitzerstufe sich abschalten und dampfseitig mit dem vorherigen Zwischenüberhitzer parallel schalten läßt. 4.. Dampfkraftanlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, d:aß die Regelung der Feuerung der Zwischenüberhitzer und die Umstellung der Schaltung nach Anspruch 3 in Abhängigkeit von der Turbinenbelastung betätigt wird.