DE547900C

DE547900C - System for generating high pressure steam by introducing superheated heating steam

Info

Publication number: DE547900C
Application number: DE1930547900D
Authority: DE
Original assignee: OTTO ENGLER DIPL ING
Current assignee: OTTO ENGLER DIPL ING
Priority date: 1930-02-23
Filing date: 1930-02-23
Publication date: 1932-03-31

Description

Anlage zum Erzeugen von Hochdruckdampf durch Einleiten von überhitztem Heizdampf Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Erzeugen von Hochdruckdampf durch überhitztem Heizdampf, der der Hochdrucktrommel als Sattdampf entnommen und nach Aufnahme der Überhitzungswärme in den Wasserinhalt der Hochdrucktrommel eingeleitet wird. Gemäß der Erfindung sind in einer derartigen Anlage ein an die Entnahmeleitung für den Heizdampf angeschlossener Wärmeaustauscher, in dem der aus der Hochdrucktrommel entnommene Heizdampf niedergeschlagen wird, und ein an den Wärmeaustauscher angeschlossener von außen beheizter Verdampfer vorgesehen, in den das Kondensat aus dem Wärmeaustauscher in regelbarer Menge eingeleitet und wieder in Dampf verwandelt wird, der durch einen Überhitzer zum Wasserraum der Hochdrucktrommel strömt. Der Verdampfer für das Kondensat des Wärmeaustauschers entspricht im wesentlichen dem Verdampferteil des Heizmittels eines bekannten mittelbar beheizten Dampferzeugers, bei dem eine gleichbleibende Heizmittelmenge in. einem geschlossenen Rohrsystem umläuft. Bei diesem bekannten Dampferzeuger wird der Heizdampf nicht in das Wasser der Kesseltrommel eingeleitet und das nötige Wärmegefälle zwischen Heizdampf und Trommelinhalt nicht durch Überhitzung des Heizdampfes, sondern dadurch erhalten, daß der Heizdampf einen erheblich höheren Druck als der mittelbar erzeugte Verbrauchsdampf hat. Nach der Erfindung braucht der Druck im Verdampfer nur wenig, und zwar nur um so viel höher zu sein als der Druck des Verbrauchsdampfes, daß der Heizdampf in den Wasserinhalt der Trommel ausströmt. Gegenüber einem bekannten Verfahren mit Einleiten des Heizdampfes in den Wasserinhalt der Hochdrucktrommel besteht der Unterschied, daß der Heizdampf nicht mittels einer Pumpe durch den überhitzer umgewälzt und in das Wasser eingeblasen wird, sondern daß der Heizdampf in einem Wärmeaustauscher kondensiert und somit lediglich das Kondensat in den an den Wärmeaustauscher angeschlossenen Verdampfer zu fördern ist. Die Verdampferelemente sind also durch reines Kondensat gut gekühlt und können dem Überhitzer im Zuge der Heizgase vorgeschaltet werden, so daß Beschädigungen des Überhitzers auch bei hoher Dampfüberhitzung nicht zu befürchten sind.System for generating high pressure steam by introducing superheated steam Heating steam The invention relates to a system for generating high-pressure steam by superheated heating steam, which is taken from the high-pressure drum as saturated steam and after Absorption of the overheating heat is introduced into the water content of the high-pressure drum will. According to the invention, a system is connected to the extraction line in such a system for the heating steam connected heat exchanger, in which the from the high pressure drum removed heating steam is deposited, and one connected to the heat exchanger externally heated evaporator is provided, into which the condensate from the heat exchanger is introduced in a controllable amount and converted back into steam, which by a Superheater flows to the water space of the high pressure drum. The evaporator for the condensate of the heat exchanger corresponds essentially to the evaporator part of the heating medium a known indirectly heated steam generator, in which a constant Amount of heating medium circulates in a closed pipe system. With this well-known In the steam generator, the heating steam is not fed into the water in the boiler drum and the necessary heat gradient between the heating steam and the contents of the drum is not due to overheating of the heating steam, but obtained by the fact that the heating steam is considerably higher Pressure than the indirectly generated consumption steam. According to the invention needs the pressure in the evaporator only slightly, and only to be so much higher than that Pressure of the consumption steam so that the heating steam flows out into the water in the drum. Compared to a known method with the introduction of the heating steam into the water content the high pressure drum is the difference that the heating steam is not by means of a Pump circulated through the superheater and blown into the water, rather that the heating steam condenses in a heat exchanger and thus only that Condensate is to be pumped into the evaporator connected to the heat exchanger. The evaporator elements are well cooled by pure condensate and can do this Superheaters are connected upstream in the course of the heating gases, so that damage to the Superheaters are not to be feared even with high steam overheating.

Ist der Wärmeaustauscher, in welchem der Heizdampf kondensiert, genügend hoch über dem Verdampfer aufgestellt, so erfolgt der Umlauf des Heizdampfes lediglich durch das natürliche Gefälle. Ist kein genügendes Gefälle vorhanden, so kann das Kondensat durch eine Pumpe zum -'erdampfer gefördert werden. Diese Pumpe hat dann lediglich den Förderwiderstand des Kondensates zu überwinden. Sie hat also nur geringen Kraftbedarf. Auch bietet ihre bauliche Durchbildung keine Schwierigkeiten.Is the heat exchanger in which the heating steam condenses sufficient Set up high above the evaporator, the heating steam only circulates by the natural gradient. If there is not a sufficient gradient, it can Condensate can be conveyed to the evaporator by a pump. This pump then has only to overcome the pumping resistance of the condensate. So she has only a minor one Power requirement. Their structural development does not present any difficulties either.

Das Regeln der dem Verdampfer zugeleiteten Kondensatmenge erfolgt durch einen Speisewasserregler, welcher durch einen Schwimmer gesteuert wird, der in einem zwischen Verdampfer und Überhitzer in üblicher Weise eingeschalteten Wasserabscheider eingebaut ist. Als Wärmeaustauscher zum Kondensieren des der Hochdrucktrommel entnommenen Sattdampfes findet vorteilhaft ein durch diesen Dampf beheizter Speisewassercorwärmer der Hochdrucktrommel Verwendung. In diesem Fall paßt sich der Heizdampfumlauf selbsttätig den Belastungsschwankungen der Kesselanlage an. Bei starker Belastung und hohem Speisewasserverbrauch nimmt infolge der gesteigerten Kühlwirkung im Speisewasservorwärmer die Menge des niedergeschlagenen Dampfes zu, während sie bei zurückgehender Belastung und vermindertem Speisewasserbedarf abnimmt. Diese Wirkung ist darauf zurückzuführen, daß bei verminderter Kondensatspeisung in den Verdampfer der Kondensat-Spiegel im Vorwärmer ansteigt und damit die für den Sattdampf wirksame Kühlfläche verkleinert wird.The amount of condensate fed to the evaporator is regulated through a Feed water regulator, which is controlled by a float is switched on in a conventional manner between the evaporator and superheater Water separator is built in. As a heat exchanger for condensing the high pressure drum The saturated steam removed is advantageously found in a feedwater coreheater heated by this steam the high pressure drum use. In this case, the heating steam circulation adapts automatically the fluctuations in the load on the boiler system. With heavy loads and high Feed water consumption increases due to the increased cooling effect in the feed water preheater the amount of vapor deposited increases as it decreases with exposure and reduced feed water requirements. This effect is due to that with reduced condensate feed into the evaporator, the condensate level in the Preheater increases and thus reduces the effective cooling surface for the saturated steam will.

Auf der Zeichnung zeigt Fig. t in sinnbildlicher Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten Kesselanlage. Fig. 2 zeigt in einem Ouerschnitt in größerem Maßstab die Anordnung des Speisewasserreglers im Verdampfer. Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2. In den Fig. q. und 5 sind Teile abgeänderter Ausführungsbeispiele der Kesselanlage dargestellt.In the drawing, FIG. T shows an exemplary embodiment in a symbolic representation a boiler system suitable for carrying out the invention. Fig. 2 shows in one Ou section on a larger scale the arrangement of the feed water regulator in the evaporator. FIG. 3 is a section along line III-III of FIG. 2. In FIGS. and 5 are Parts of modified embodiments of the boiler system shown.

In Fig. i bezeichnet i die Hochdrucktrommel, von deren Dampfraum eine Leitung :2 zu dem Speisewasservorwärmer 3 führt. Das Speisewasser wird mittels einer Pumpe . durch eine Leitung 5, die im Vorwärmer 3 liegende Rohrschlange 6 und eine vom Vorwärmer zur Hochdrucktrommel i führende Leitung 7 in die Hochdrucktrommel gefördert. Der Heizdampf strömt im Vorwärmer 3 im Gegenstrom zum Speisewasser. Das sich bildende Kondensat fließt durch eine Leitung 8 über ein Speiseventil 9 (s. Abb. 2) der unteren Trommel io des Verdampfers zu, dessen Rohrschlangen 12 zwischen der unteren Trommel io und einer oberen als Wasserabscheider dienenden Trommel 13 angeordnet sind. Der Wasserabscheider 13 steht außerdem mit der Untertrommel io durch senkrechte Fallrohre 1q. in Verbindung. Der vom Wasser befreite Dampf geht in einen überhitzer 15, von dem eine Leitung 16 zur Hochdrucktrommel i führt, -wo der überhitzte Dampf unter der Wasseroberfläche ausströmt. Die Hochdrucktrommel ist von außen nicht beheizt. Der in ihr lediglich mittels Beheizen durch den überhitzten Heizdampf erzeugte Hochdruckdampf geht durch eine Leitung 17 zu einem Rauchgasüberhitzer 18 und von diesem durch eine Leitung i g zur Verbrauchsstelle. Die Heizgase der nicht dargestellten Feuerung durchströmen zunächst den Heizgaszug 2o, in welchem der Verdampfer 12 liegt, beheizen dann den unter der Decke 21 des Kessels angeordneten überhitzer 15 und treten in einen Heizzug 22 über, in welchem hintereinander der Überhitzer 18 für den Betriebsdampf und ein Luftvorwärmer 23 angeordnet sind. Am unteren Ende steht der Heizzug 22 durch eine Öffnung 2q. mit dem Fuchs in Verbindung. Die Speisung des Verdampfers mit Heizdampfkondensat wird in der Weise geregelt, daß der Wasserstand in der Trommel 13 gleichbleibend gehalten wird. Zu diesem Zweck ist in der Trommel 13 ein Schwimmer 25 eingebaut, der mittels einer durch ein Fallrohr 1q. hindurchgeführten Stange 26. auf das Speiseventil 9 einwirkt (vgl. Abb. 2 und 3).In Fig. I, i denotes the high-pressure drum, one of whose steam space Line: 2 leads to the feedwater preheater 3. The feed water is by means of a Pump. through a line 5, the coil 6 lying in the preheater 3 and a Line 7 leading from the preheater to the high pressure drum i into the high pressure drum promoted. The heating steam flows in the preheater 3 in countercurrent to the feed water. That The condensate that forms flows through a line 8 via a feed valve 9 (see Fig. Fig. 2) to the lower drum io of the evaporator, whose coils 12 between the lower drum 10 and an upper drum 13 serving as a water separator are arranged. The water separator 13 also stands with the lower drum io through vertical downpipes 1q. in connection. The steam freed from the water goes into a superheater 15, from which a line 16 leads to the high pressure drum i, -wo the superheated steam escapes under the surface of the water. The high pressure drum is not heated from the outside. The one in it only by means of heating by the overheated High-pressure steam generated for heating steam goes through a line 17 to a flue gas superheater 18 and from this through a line i g to the point of consumption. The heating gases of the Firing, not shown, initially flow through the heating gas flue 2o, in which the evaporator 12 is located, then heat the one arranged under the ceiling 21 of the boiler superheater 15 and pass into a heating flue 22, in which one behind the other the Superheater 18 for the operating steam and an air preheater 23 are arranged. At the The lower end of the heating cable 22 is through an opening 2q. associated with the fox. The supply of the evaporator with heating steam condensate is regulated in such a way that that the water level in the drum 13 is kept constant. To this end a float 25 is installed in the drum 13, which by means of a downpipe 1q. through rod 26 acts on the feed valve 9 (see. Fig. 2 and 3).

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Kesselanlage besteht darin, daß die im Feuerraum liegenden Verdampferschlangen 12 durch reines Kondensat gut gekühlt werden. Ferner kann sich in den Schlangen des Speisewasservorwärmers nur wenig Schlamm ablagern, weil diese Schlangen von dem Speisewasser mit hoher Geschwindigkeit durchströmt werden. Der hier ausfallende Schlamm wird also nach der Hochdrucktrommel mitgeführt, wo seine Ablagerung zu keinen Mißständen Anlaß gibt.A major advantage of the boiler system described is that that the evaporator coils 12 lying in the furnace are good by pure condensate be cooled. Furthermore, there can only be deposit little sludge because these snakes away from the feed water at high speed are flowed through. The sludge falling here is therefore after the high-pressure drum carried along where its deposition does not give rise to any abuses.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4. und 5 unterscheiden sich von der beschriebenen Anlage lediglich durch die Kondensatzuleitung vom Speisewasserv urwärmer 3 zur Untertrommel io des Verdampfers. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß in die vom Speisewasservorwärmer ausgehende Kondensatableitung 8 eine Pumpe eingeschaltet ist. Die Druckleitung 31 der Pumpe 30 ist nach Fig. 4. durch eine Förderleitung 32 mit einem Speiseventil 33 und ferner durch eine Umlaufleitung 34 mit dem Vorwärmer 3 verbunden. Das Speiseventil 33, von dem eine Speiseleitung 35 zur Untertrommel io führt, wird durch den in der Trommel 13 eingebauten Schwimmer 25 gesteuert. In der Umlaufleitung 34 ist ein federbelastetes Ventil 36 eingebaut, dessen Belastung so gewählt ist, daß es zu öffnen beginnt, wenn das Speiseventil 33 vom Schwimmer 25 aus gedrosselt wird.The exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5 differ from the system described only in the condensate feed line from the feed water heater 3 to the lower drum io of the evaporator. In both exemplary embodiments, it is assumed that a pump is switched on in the condensate drain 8 emanating from the feedwater preheater. According to FIG. 4, the pressure line 31 of the pump 30 is connected to a feed valve 33 by a delivery line 32 and also to the preheater 3 by a circulation line 34. The feed valve 33, from which a feed line 35 leads to the lower drum io, is controlled by the float 25 built into the drum 13. A spring-loaded valve 36 is installed in the circulation line 34, the load of which is selected so that it begins to open when the feed valve 33 is throttled by the float 25.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist angenommen, daß die in die Kondensatleitung 8 eingeschaltete Pumpe ¢o, von der eine Förderleitung 41 zur Untertrommel io des Verdampfers führt, elektrisch angetrieben wird. Der in die Trommel 13 eingebaute Schwimmer 42 regelt einen in den Stromkreis 4.3 des Antriebsmotors .4.4 der Pumpe 4.o eingeschalteten Widerstand 4.5, so daß die Speisung des Verdampfers durch Änderung der Pumpendrehzahl geregelt wird.In the embodiment of FIG. 5, it is assumed that the in the condensate line 8 switched on pump [o, from which a delivery line 41 to Lower drum io of the evaporator leads, is electrically driven. The one in the drum 13 built-in float 42 regulates one in the circuit 4.3 des Drive motor .4.4 of the pump 4.o switched on resistor 4.5, so that the supply of the evaporator is controlled by changing the pump speed.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Plant for generating high pressure steam through Introduction of superheated heating steam, which is taken from the high-pressure drum as saturated steam and after the overheating has been absorbed by the water, the high pressure drum is initiated, characterized by a to the extraction line (2) for the Heating steam connected to the heat exchanger (3), in which the from the high pressure drum (r) removed heating steam is precipitated and passed through a to the heat exchanger connected, externally heated evaporator (1a), into which the condensate from the Heat exchanger using the gradient effect or adjustable by a pump Amount is introduced and converted back into steam, which is passed through a superheater (i4) with charging line (z6) flows to the water space of the high pressure drum (z).

2. Plant according to claim r, characterized in that the feed water preheater (3) of the high pressure drum, through which the feed water flows in a closed pipe (6), the heat exchanger forms for the precipitation of the heating steam.

3. Plant according to claim r, characterized in that that the condensate flow to the evaporator is regulated by a float (25), which the water level in a switched between evaporator and superheater Steam water drum (r3) keeps constant.