DE488248C

DE488248C - Dampfanlage mit UEberhitzungs- und Warmwasserspeicher

Info

Publication number: DE488248C
Application number: DEA50111D
Authority: DE
Inventors: Michael Weissbrem
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-02-19
Filing date: 1927-02-19
Publication date: 1929-12-23

Description

Dampfanlage mit Überhitzungs- und Warmwasserspeicher Die bisher bekannt gewordenen Gleichdräckspeichersysteme, die zum Ausgleich von Belastungsschwankungen von Kraftmaschinen dienen, haben den Nachteil, daß das Ausgleichsvermögen von der Speisewasseraustrittstemperatur hinter dem Rauchgasvorwärmer abhängig ist. Je höher die Austrittstemperatur des Wassers hinter dem Rauchgasvonvärmer ist, desto geringer wird der erzielbare Speichereffekt.
Die Temperaturdifferenz zwischen Wasseraustrittstemperatur aus dem Rauchgasvorwärmer und Sattdampftemperatur des Kesselspeisewassers beträgt bei modernen Anlagen meist nicht mehr als 40'C. Diese Temperaturdifferenz wird lediglich zum Zwecke der Verhinderung der Bildung von Dampfblasen im Rauchgasvorwärmer zugelassen. Hierdurch ergibt sich zwangsläufig, daß bei modernen Hochdruckkesselanlagen der erzielbare Speichereffekt nur gering ausfällt.
Kraftanlagen, bei denen mit einem Gefällespeicher Belastungsspitzen gedeckt werden, haben den Nachteil, daß während der Spitzenleistung Dampf von verschiedener Spannung aus dem Gefällespeicher entnommen wird, wodurch eine Verminderung des zur Verarbeitung gelangenden Wärmegefälles stattfindet. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Speichersystems ist, daß nur besonders für diese Anordnung konstruierte Speicherturbinen Verwendung finden können. Durch die Erfindung werden die übelstände der oben gekennzeichneten Einrichtungen beseitigt. Ihr Wesen besteht darin, daß dem überhitzten Frischdampf bei sinkender Last Überhitzungswärme entzogen, aufgespeichert und bei steigender Belastung zur Dampferzeugung benutzt wird. Hierdurch werden Dampfkraftmaschinen bei wechselnder Belastung mit Dampf verschiedener Temperatur gespeist. Das durch die gespeicherte Überhitzungswärme zur Verdampfung gebrachte Wasser wird bei Vorhandensein von Überschußdampf durch Frischdampf vorgewärmt.
In Abb. i ist eine zur Durchführung der Erfindung geeignete Einrichtung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. z zeigt eine Teilansicht eines Ausführungsbeispiels eines Cberhitzungswärmespeichers.
Gemäß Abb. i ist an den Dampfkessel A ein Überhitzer B angeschlossen. Die Verbraucherleitung V führt über den Überhitzer B zur Turbine C. Parallel zu dem Teil V1 der Verbraucherleitung V liegt die Dampfleitung N und der Durchflußraum U1 des überhitzungswärmespeichers U. In dem Teil V1 der Verbraucherleitung V ist ein in Abhängigkeit von dem in ihr herrschenden Druck gesteuertes Ventil 0 angebracht, das entsprechend der Dampfbelastung bei steigendem Druck schließt und bei sinkendem Druck öffnet. Zwischen dem überhitzer B und der Nebenschlußleitung .N ist mittels der Leitung D ein Gleichdruckwarmwasserspeicher E an die Verbraucherleitung V angeschlossen. In der Dampfleitung D liegt das Ventil I(, das in Abhängigkeit von dem in der Verbraucherleitung V herrschenden Druck gesteuert wird. und das bei, steigendem Druck öffnet und bei sinkendem Druck schließt. Der überhitzungswärmespeicher U besteht aus einem DurchflußraumUl für den überhitzten Dampf, aus einem Durch$ußrohr Uz für das zu verdampfende Wasser und einem Raum U3 für das Wärmespeicher- und Wärmeüb,ertragungsmittel. Der Raum U3 wird mit Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit, d. h. einer Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt, gefüllt. Das Turbinenkondensat wird in einen Kondensatbehälter geleitet, und durch eine Pumpe G wird ihm dort Zusatzwasser beigemischt. Eine Pumpe F fördert das Kondensat und das Zusatzwasser durch die Leitung S über einen Rauchgasvorwärmer P zum Dampfkessel A. In der Leitung S liegt ein Ventil, das die Wasserzufuhr zum Kessel A in Abhängigkeit vom Wasserstand im Dampfki.SSeIA regelt. Hinter dem Rauchgasvorwärmer P ist an die Leitung S eine Zweigleitung H angeschlossen, welche die Leitung S mit dem Warmwasserspeicher E verbindet. Der Durchflußraum U2 des überhitzungswärmespeichers U für das zu verdampfende Wasser ist durch eine Rohrleitung L mit dem Warmwasserspeicher E verbunden und durch eine Rohrleitung M zwischen der Dampfquelle A und dem Überhitzer B an die Verbraucherleitung V angeschlossen. In dem Anschlußrohr M ist ein Ventil R angeordnet, das in Abhängigkeit von dem in der Verbraucherleitung V herrschenden Druck gesteuert wird und das bei sinkendem Druck öffnet und bei steigendem Druck schließt.
Bei der Ausführungsform des überhitzungswärmespeichers gemäß Abb.2 wird das zu verdampfende Wasser durch düsenartige Austrittsöffnungen D gegen die Trennungswand W zwischen dem Speichermittelraum U3 und dem Durchflußraum U2 in zerstäubtem Zustande gelenkt. Hierdurch findet ein sehr intensiver Wärmeaustausch zwischen dem wärmetragenden Medium und den kleinen Wassertröpfchen statt, die zur Verdampfung gebracht werden sollen.
Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende: Bei sinkender Last schließt das Ventil 0, und der aus dem überhitzer B kommende Dampf wird zum Teil durch die LeitungN in den DurchflußraumUl geleitet und gibt dort Überhitzungswärme an das im Raum U3 beifindliche Speichermittel ab. Sinkt die Belastung noch stärker, und ist das Ventil 0 vollkommen geschlossen, so spricht das Ventill( an, so daß Überschußdampf durch die Leitung D in den Wasserraum des Warmwasserspeichers E gelangt und das dort befindliche Wasser vorwärmt. Bei steigender Belastung wird zuerst das Ventil'I( geschlossen und, wenn die Belastung noch weiter steigt, das Ventil O geöffnet. Wenn das Ventil0 vollkommen geöffnet ist, so wird der-Dampf der Dampfquelle A unmittelbar der Turbine C zugeführt. Sinkt infolge noch stärkerer Belastung der Dampfdruck in der Verbraucherleitung V weiterhin, so öffnet das Ventil R , das im R;auchgasvorwärmer P und -im WarmvWasserspeicher E vorgewärmte Wasser gießt durch die Leitung L in den Durchflußraum U2 des überliitzungswärmespeichers U, verdampft dort und gelangt durch die Leitung M in die Verhraucherleitung V.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfanlage mit im Nebenschluß zur Hauptdampfleitung liegendem überhitzungswärm.espeicher und mit einem Warmwasserspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß bei sinkender Belastung dem überschüssigen Dampf in einem Durchflußraum (U1) des überhitzungswärmespeichers (U) Überhitzungswärme entzogen und in der nur als Wärmeübertragungsmittel dienenden Speicherflüssigkeit aufgespeichert wird und daß. bei steigender Belastung vorgewärmtes Wasser aus dem Warmwasserspeicher (E) in einem Durchflußraum (U2) des Überhitzungswärmespeichers (U) 'verdampft und als Zusatzdampf durch eine Rohrleitung (M) vor dem Ü'berhitzer (B) in die Verbraucherleitung (V) geschickt wird,
2. Dampfanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem parallel zum Durchflußraum (U)1 für den überhitzten Dampf liegenden Teil (V1) der Verbraucherleitung (V) ein in Abhängigkeit von dem in ihr herrschenden Druck gesteuertes Ventil (O) angeordnet ist, das bei steigendem Druck schließt und bei sinkendem Druck öffnet.
3. Dampfanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Dampfanschlußleitung (D) des Warmwasserspeichers (E) ein Ventil (,K) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von dem in der Verbraucherleitung (V) herrschenden Druck so gesteuert wird, daß bei stark sinkender Last ein Teil des überschußdampfes aus der Verbraucherleitung (V) in den Warmwasserspeicher (E) geht. q..
Dampfanlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlußleitung (M) des überhitzungswärnZespeichers (U) an die Verbraucherleitung (V) ein Ventil (R) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von dem in der Verbraucherleitung herrschenden Druck derart gesteuert wird, daß es bei sinkendem Druck öffnet und bei steigendem Druck schließt.
5. Dampfanlage nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß in dem überhitzungswärmespeicher (U) der Durchflußteil (U2) für das zu verdampfende Wasser aus einem Rohrbündel mit je zwei ineinandergesteckten Rohren 'besteht, durch deren innere Rohre das Wasser zuströmt und durch düsenartige öffnungen (d, Abb.2) gegen die Trennwände (W) der äußeren Rohre gegen den Speicher$üssigkeitsraum (U3) in zerstäubtem Zustande spritzt.