-
Einrichtung zum Vorwärmen und Speichern von Kesselspeisewasser Es
ist bekannt, Überschußdampf einer Dampfkraftanlage dadurch wirtschaftlich zu verwerten,
daß man.ihn zum Vorwärmen von Kesselspeisewasser benutzt. Da im allgemeinen der
Anfall von vorgewärmtem Speisewasser nicht mit dem Speisewasserbedarf des Kessels
übereinstimmt, so schaltet man eini n Speisewasserspeicher ein, zier die Mengendifferenz
zwischen Vorwärmung und Kesselspeisung ,ausgleicht.
-
Die Ladung von Speisewasserspeichern kann auf verschiedene Art gesteuert
werden. Ein Vorschlag geht dahin, den Überschußdampf in einer Kraftmaschine zu verarbeiten
und d eDampfzufuhr zu. dieser Kraftmaschine in Abhängigkeit von der Vorwärmungstemperatur
zu steuern, derart, daß bei vergrößerter Speisewassermenge die Dampfzufuhr und damit
zugleich die Abdampfmenge vergrößert wird und umgekehrt. Nach einem anderen Vorschlage
soll die Dampfleitung ohne ein Regelorgan an den Speicher angeschlossen werden und
nur der Eintritt des Speisewassers, das zum Niederschlagen des Dampfes dient, .geregelt
werden, und zwar durch ein Regelorgan, das durch den Kesseldruck beeinflußt wird.
Steigt der Kesseldruck über seinen Normalwert an, so wird die Speis@ewasserzufuhr
zum Speicher angestellt und dadurch eine bestimmte Dampfmenge im Speicher niedergeschlagen.
Den bekannten Anordnungen gegenüber besteht die Erfindung darin, daß Tier Wasserzufluß
zum Speisewasserspeicher in an sich bekannter Weise von der Menge des verfügbaren
Überschuß,dampfes geregelt wird,",daß aber gleichzeitig auch die Zufuhr des Dampfes
zum Speicher in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit vom Zustand des Speicherinhaltes
geregelt wird. Die letzte Regelung kann eine Druck- oder eine Temperaturregelung
sein.
-
An Stelle die Vorwärmung im Speicher selbst vorzunehmen, kann vor
dem Speicher auch ein besonderer Vorwärmer angeordnet werden.
-
Die Abb. i zeigt ein Schema einer Anlage, bei der vor den Speicher
ein besonderer Vorwärmer :geschaltet ist, während bei .der Schaltung nach der Abb.2
die Vorwärmung des Speisewassers im Speicher selbst erfolgt. Es bezeichnet i .den
Kessel, 2 die Frischdampfleitung, 3 eine Kraftmaschine, die durch einen Reduzierimpuls
q. vom Gegendrucknetz 5 aus gesteuert wird, 6 eine auf Leistung geregelte Kraftmaschine,
die ihren Dampf vom Gegendrucknetz 5 erhält, und 7 eine Überströmleitun.g zwischen
dem Netz 2 und dem Netz 5 mit einem Reduzier.impuls B. .Zum Ausgleich von Belastungsschwankungen
dient ein Speicher g, dem das vorzuwärmende Wasser durch eine Pumpe fo über einen
Vorwärmer
i i zugeführt wird. Aus dem Speicher wird das heiße Wasser
durch eine Pumpe 12 entnommen und über einen Rauchgasvorwärmer 13 in den Kessel
i gespeist. Die Kesselspeisung wird durch einen Wasserstandsregler 14' geregelt.
Der zur Vorwärmung -des Speisewassers dienende Dampf wird durch eine Leitung 15
dein Vorwärmer, i i zugeführt. i 6 ist ein Regelventil in dieser Dampfleitung, 17
ein Regelventil in der Speiseleitung .des Speichers 9. Das Ventil 17 wird durch
einen Überströmimpuls i8 in Abhängigkeit vom Druck in der Frischdampf leitung 2
gesteuert, -las Ventil 16 durch einen Reduzierimpuls i9 in Abhängigkeit vom Druck
oder der Temperatur des Speichers 9. 2o ist ein zusätzlicher Überströmimpuls, der
ebenfalls auf das Ventil 17 wirkt.
-
Die Wirkungsweise .der Anlage ist folgende: Die Menge des verfügbaren
Üb@erschußdampfes ergibt sich aus der Belastung der auf Leistung geregelten Kraftmaschine
6. Es sei angenommen, d,aß diese Belastung unter ihren K ormalwert sinkt. Dann schließt
der Geschwindigkeitsregler 21 etwas ab und vermindert dadurch die Dampfentnahme
aus der Leitung 5. Infolgedessen drosselt der Reduzierimpuls q. das Einlaßventil
22 der Kraftmaschine 3. In der Leitung :2 wird also der Druck ansteigen, da die
Dampflieferung des Kessels i sich nicht geändert hat. Durch den Druckanstieg tritt
der Überströmimpuls 18 in Tätigkeit und öffnet,das Ventil 17. Der Durchgangsquerschnitt
der nach dem Speicher 9 führenden Leitung 23 wird also geöffnet. Infolgedessen strömt
Wasser durch den Vorwärmer i I in den Speicher, ohne daß dieses Wasser jedoch zunächst
durch Dampf vorgewärmt würde. Beim Eintritt in den Speicher wird der darin herrschende
Druck oder seine Temperatur erniedrigt. Hierdurch tritt der Reduzierimpuls i9 in
Tätigkeit .und öffnet das Ventil 16 in der Dampfleitung 2.4. Es strömt also Dampf
zum Vorwärmer i i, durch ,den das Speisewasser erhitzt wird. Der Vorgang dauert
so lange an, bis der Überströmimpuls 18 das Ventil 17 wieder abschließt.
-
Wenn der Vorwärmer i i derart ausgebildet ist, daß sich in seinen
Rohrleitungen Kondensat ansammeln kann, so besteht die Gefahr, .daß bei einsetzender
Dampfzufuhr Wasserschläge auftreten, die bekanntlich zu folgenschweren Zerstörungen
Anlaß geben können. Um dies zu verhüten, wird eine Vorrichtung vorgesehen, die einen
dauernden Dampffluß durch den Vorwärmer, wenn auch in stark eingeschränktem Maße,
zuläßt. Zu diesem Zwecke ist :das Ventil 16 durch eine Umgehungsleitung 25 überbrückt,
in die .ein Ventil 26 eingeschaltet ist. Das Ventil26 ist so eingestellt, daß .die
durch die Leitung 25 strömende Dampfmenge ausreicht, um die Ansammlung von Kondensat
zu verhüten.
-
Die ..dauernde Zuströmung von Dampf durch die Leitung 25 zum Vorwärmer
bzw. zum Speicher (Abt. 2) könnte unerwünschte Druckanstiege hervorrufen. Um dies
zu vermeiden, ist auch das Ventil 17 durch eine Umgehungsleitung 27 überbrückt,
deren Durchflußmenge durch ein Ventil 28 mit Hilfe eines Reduzierimpulses 29 in
Abhängigkeit vom Speicherdruck bzw. Vorwärmerdruck gesteuert wird. Es wird also
auch in den Zeiten, in denen der Überströmimpuls. 18 außer Tätigkeit ist, die in
den Speicher oder Vorwärmer gelangende Dampfmenge niedergeschlagen.
-
Im Falle der Abb. 2 wird das Speisewasser durch eine Verteilervorrichtung
30 unmittelbar in den Speicher eingebracht, und auch der Dampf strömt durch
Düsen 3..1 in ihn ein.
-
Die Abb. g zeigt eine besonders zweckmäßige Anordnung für die Zufuhr
des Dampfes zum Speisewasserspeicher. Der Dampf wird aus der Leitung 5 in ein Rohr
32 eingeführt, ,an :dem schraubenförmig gewundene Rohrbögen 33 z. B. durch Verschrauben
oder Schweißen befestigt sind. Der Steigungswinkel der Rohrbögen ist so zu wählen,
daß das Kondensat mit Sicherheit abläuft. Der letzte Schraubenbogen 3.4 ist mit
einzelnen Düsen versehen. Die Wirkungsweise Ader Einrichtung besteht darin, daß
der die Rohrbögen 33 durchströmen de Dampf zunächst .durch die Rohroberflächen hindurch
seine Wärme abgibt, und daß nur soweit Dampf in den Wasserinhalt des Speichers austritt,
als er in den Rohrbögen nicht kondensiert worden ist. Bei den bisher verwendeten
Anordnungen der Mischvorw ärmer hat sich die Schwierigkeit ergeben, allen zugeführten
Dampf durch das Speisewasser niederzuschlagen. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung,die
gewissermaßen. einen Oberflächenkondensator mit einem Mischkondensator vereinigt,
können nur verhältnismäßig kleine Dampfmengen überhaupt in den Wasserinhalt des
Dampfes eintreten, und deren Niederschlag .bereitet keine Schwierigkeiten. Das Speisewasser
wind in bekannter Weise durch einen Verteilerkörper 30 über den Speicherquerschnitt
verteilt.
-
Gegenüber ,bekannten Vorschlägen zur Regelung von Vorwärmer- und Speicheranlagen
unterscheidet sich das neue Verfahren vor allem .dadurch, daß ein unerwünschter
Druckanstieg im Speicher nicht möglich ist. Man hat früher vorgeschlagen, den Überschußdampf
in den Speicher einzuführen und dann vom Dampfdruck aus die Wasserzufuhr zu regeln:
Der Impuls für die Wasserzufuhr ist
also dem Impuls für die Dampfzufuhr
nachgeschaltet. Bei dieser Anordnung tritt im Speicher zunächst der volle Dampfdruck
auf, der dann wieder durch das eingeführte Wasser herabgesetzt wird. Beim Gegenstand
der Erfindung dagegen wird beim Auftreten von Überschußdampf zunächst Wasser dem
Speicher zugeführt, und erst der durch die Abkühlung des Speicherinhalts hervorgerufene
Druckabfall führt zu einer Dampfzufuhr. Hierdurch können höhere Drücke, als dem
Speicherzustand entspricht, nicht auftreten.