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Hampferzeugungsanlage, insbesondere zum Erzeugen von Hochdruckdampf
Es sind Dampferzeugungsanlagen bekannt geworden, bei welchen die Verdampfung des
Wassers durch Einführen eines Teils des aus einem rauchgasbeheizten überhitzer kommenden
überhitzten Dampfes in eine von außen nicht beheizte Kesseltrommel bzw. in das in
dieser Trommel befindliche Wasser erfolgt. Um diesem Teilstrom ,den Eintritt in
die Kesseltrommel zu ermöglichen, ist zweckmäßig von dein Überhitzer eine Umwälzpumpe
vorgesehen, welche dem erzeugten Dampf einen höheren Druck erteilt, als er in der
Kesseltrommel herrscht. Die Regelung der Dampferzeugung erfolgt durch Regelung der
durch die Umwälzpumpe geförderten Dampfmenge. Bei Leistungsspitzen fördert die Pumpe
mehr Dampf, so daß auch eine entsprechend größere Dampfmenge in den Kessel zurückströmt,
wodurch eine größere Dampfmenge erzeugt wird. Infolgedessen kann auch eine größere
Dampfmenge zu den Verbrauchern gehen. Bei Leistungstälern liegen die Verhältnisse
umgekehrt. Die Temperatur des überbitzten Dampfes wird .durch die Feuerführung gleich
gehalten.
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Die bei den Dampferzeugungsanlagen der vorgeschriebenen Art verwendeten
Pumpen für die erforderliche Druckerhöhung haben indessen im Betrieb einige Nachteile.
Sie sind zu wenig betriebssicher, so daß sie für die Einführung,des neuen Dampferzeugungsverfahrens
ein wesentliches Hindernis bilden.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, ist in dem Hauptpatent 540 136 vorgeschlagen,
an Stelle von gewöhnlichen Pumpen die Druckerhöhung durch Strahlverdichter vorzunehmen,
in die Treibdampf höheren Druckes geleitet wirrt. Strahlv erdichter besitzen im
Vergleich mit anderen Pumpen wesentliche Vorteile; im Hinblick auf Regelfähigkeit
sind sie jedoch unterlegen. Wenn eine Regelung der Strahlverdichter und. damit auch
der beschriebenen Anlage in einem gewissen Umfang durch Verändern des Treibdampfdruckes
oder durch Anwenden von Drosselvorrichtungen vor oder hinter dem Strahlverdichter
auch möglich erscheint, so ist der Regelbereich immerhin so begrenzt, daß die genannte
Regelung kaum zu einem einwandfreien Betrieb für alle Belastungen ausreichen dürfte.
Will man also bei den im Patent 540 136 beschriebenen Dampferzeugungsanlagen
Strahlverdichter verwenden, so muß man damit rechnen, daß die durch
sie
umgewälzte Dampfmenge immer annähernd die gleiche bleibt. Dies hat dann aber insbesondere
den Nachteil zur Folge, daß viel zu viel Dampf in die Kesseltrommel zurückströmt,
wodurch in dieser sowohl Druck als auch Temperatur sich auf ein unerwünschtes Maß
erhöhen.werden, da das richtige Verhältnis von an die Verbraucher abgegebener Dampfmenge
zu der Heiädampfmenge nicht mehr vorhanden ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung, welche
insbesondere die vorgeschilderten Schwierigkeiten vermeidet. Erreicht wird dies
dadurch, daß eine Umgehungsleitung mit Regelvorrichtung vorgesehen wird, durch die-
ein von der Belastung abhängiger Teil des Heizdampfes abgezweigt und mit dem erzeugten
Sattdampf wieder vermischt wird. Hierbei wird das in der Umgehungsleitung angeordnete
Ventil so gesteuert, daß gerade nur so viel Dampf in den Kessel eintritt, daß das
Verhältnis von abgegebener Nutzdampftnenge zur Heizdampfmenge bei allen Belastungen
annähernd unverändert bleibt. Der umgeleitete Dampf mischt sich mit dem Sattdampf
des Kessels vordem Strahlverdichter. Die sich hier und auch vor -dem Eintritt in
den Überhitzer einstellende Dampftemperatur wächst infolgedessen mit sinkender Belastung
des Kessels. Da aber auch gleichzeitig die .dem Überhitzer unmittelbar zugeführte
Wärme abnimmt, wird erreicht, daß trotz jederzeit gleicher vom Strahlverdichter
geförderter Dampfmenge die Nutz.dampfmenge den Belastungsschwankungen angepaßt wird
und eine von der Belastung des Kessels nahezu unabhängige Temperatur besitzt. Schwankungen
in der Wärmeübergangszahl infolge der höheren Überhitzereintrittstemperaturen oder
infolge der bei Teillasten sich ändernden Feuerraum- und Gastemperatur kann man
in bekannter Weise durch Aufteilen des überhitzers in überhitzer mit Strahlungs-
und Berührungsheizflächen ausgleichen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Die Abb. i zeigt einen Kessel K, dem das Speisewasser durch die Leitung Sp zugeführt
wird; der im Kessel K durch Einleiten von überhitztem Dampf erzeugte Saudampf wird
in dem Strahldichter S mit Treibdampf von höherem Druck in dem Maße verdichtet,
daß nach Durchströmen des Überhitzers H noch ein Gberdruck besteht, der ausreicht,
den Heizdampf wieder in den Kessel zurückzudrücken. Der Nutzdampf wird durch die
Leitung D abgezweigt. Zum Regeln der Dampferzeugung bei gleicher Dampfförderung
durch den Strahlverdichter S ist eine Umgehungsleitung U mit der Regelvorrichtung
h vorgesehen, die vor dem Kessel K
von der Heizleitung abzweigt und in die
Sattdampfleitung vor dem Strahlverdichter S einmündet.
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Statt die Umgehungsleitung zwischen Überhitzeraustritt und Verdampferkessel
abzuzweigen, kann man sie auch vor den Überhitzer abgehen lassen. Die Eintrittstemperaturen
in dem überhitzer bleiben dann auch bei Teillasten praktisch unverändert, während
die durch den Überhitzer strömendeDampfmenge mit sinkender Dampferzeugung abnimmt.
Da die durch den Überhitzer strömende Dampfmenge der Belastung proportional ist,
kann auch die Feuerführung der Belastung entsprechend geregelt werden. Der Ausgleich
von Schwankungen in der Wärmeübergangszahl kann hier ebenso wie oben durch entsprechendes
Aufteilen der Überhitzerheizfläche in Strahlungs- und Berührungsheizfläche erfolgen.
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Man kann auch die beiden beschriebenen Einrichtungen miteinander verbinden,
wie in Abb. a beispielsweise dargestellt ist. Der Vorteil einer derartigen Anordnung
besteht in der Möglichkeit einer feineren Regelung, indem man das eine Ventil zur
Grob- und das andere zur Feinsteuerung benutzt. Die Regelung kann von Hand oder
auch in bekannter Weise selbsttätig erfolgen.
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Wenn bei den geschilderten Einrichtungen zwischen den Anschlußstellen
der Umgehungsleitung ein verhältnismäßig geringer Druckunterschied herrscht, was
zu Schwierigkeiten führen könnte, 'ist es zweckmäßig, die Umgehungsleitungen nicht
vor dem Strahlverdichter einmünden zu lassen, sondern sie in einem Ouerschnitt desselben
einzuführen, an welchem ein niedrigerer Druck als vor und hinter dem Strahlverdichter
besteht.
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Die beschriebene Einrichtung ist natürlich nicht nur bei Strahlverdichtern
am Platze, sondern kann auch bei allen Umwälzpumpen mit starrer Kennlinie, d. h.
mangelhafter Regelfähigkeit, benutzt werden.
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Man kann natürlich auch mit der neuen Einrichtung andere Regelungsanordnungen
verbinden, beispielsweise die eingangs erwähnte Drosselregelung. Die Verbindung
kann so ausgebildet werden, daß die eine Einrichtung zur Fein- und die andere zur
Grobsteuerung benutzt wird.