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Hochdruckdampfkraftanlage Die Erfindung bezieht sich auf Hochdruckdampfkraftanlagen
mit mittelbar beheizten Dampferzeugern, bei denen der Heizdampf abwechselnd von
außen überhitzt und durch die Heizelemente des Hochdruckdampferzeugers geführt wird.
Es ist bereits bekannt, bei einer derartigen Anlage den erzeugten Hochdruckdampf
zu überhitzen und der Hochdruckstufe der Kraftmaschine zuzuleiten und den aus den
Heizelementen austretenden Dampf in der Niederdruckstufe der Kraftmaschine Arbeit
leisten zu lassen, wobei aber der Abdampf der Hochdruckstufe ebenfalls der Niederdruckstufe
zugeführt wird.
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Diese Verfahren haben sich jedoch nicht als betriebssicher erwiesen.
Man hat daher versucht, den Heizdampf nicht in einem geschlossenen Kreise umlaufen
zu lassen, sondern ihn von der letzten Heizstufe einem Verbraucher zuzuführen, dessen
Eintrittsdruck mindestens so weit unter dem Eintrittsdruck in :das erste Heizelement
liegen söllte, daß ein für das Durchströmen sämtlicher Heizelemente ausreichendes
Druckgefälle vorhanden ist. Der Heizdampf für den Hochdruckdampferzeuger soll dazu
entweder dem Hochdruckkessel selbst oder einem besonderen Niederdruckkessel entnommen
werden.
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Eine derartige Anlage erfordert jedoch hohe Anlage- und Betriebskosten.
Im ersteren Fall müssen nämlich die Überhitzerheizelemente für den Druck des Hochdruckdampfes
ausgelegt werden. Außerdem wird der Abdampf bei unmittelbarer Expansion zu feucht,
so daß eine besondere Zw:ischenüberhitzeranlage erforderlich ist.
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Falls die Beheizung des Hochdruckdampferzeugers durch in Niederdruckkesseln
erzeugten Dampferfolgt, kann man den Nie@derdruckdampf, der hinter dem letzten Heizelement
entsprechend der Sattdampftemperatur des Hochdruckdampfes überhitzt ist, mit dem
Abdampf der Hochdruckmaschine mischen, um eine besondere Zwischenüberhitzung zu
sparen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß das ;Mischungsverhältnis von
überhitztem Niederdruckdampf zum Abdampf der Hochdruckstufe groß sein muß, um eine
genügend große Überhitzung des Gemisches zu erreichen. Der Hochdruckteil der Maschine
verarbeitet in diesem Falle also nur eine im Verhältnis zum Niederdruckteil kleine
Dampfmenge, während man gerade für denHochdruckteil wegen des geringenDampfv olumens
eine möglichst große Dampfmenge erstrebt.
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Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile dadurch vermieden
werden, daß der Abdampf der Hochdruckstufe als Heizdampf für den HochdruckdampIerzeuger
benutzt und der Niederdruckstufe nur der
aus den Heizelementen austretende
Dampf zugeführt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Der im Verdampfer i erzeugte Hochdruckdampf gelangt über den Überhitzer
a zum Hochdruckteil 3 beispielsweise einer Turbine, wo er etwa bis zur Sättigung
entspannt wird. Hierauf wird der Dampf zur mittelbaren Beheizung des Hochdruckverdampfers
ausgenutzt, indem er abwechselnd in Überhitzerel.ementen 4. und den Heizstufen 5
des Verdampfers i zugeführt wird. Von -der letzten Heizstufe aus wird er zum Niederdruckteil
6 der Turbine geleitet und im Kondensator 7 niedergeschlagen. Zufolge der Austrittsgeschwindigkeit
aus dem Hochdruckteil und des Druckgefälles bis zum Niederdruckteil der Turbine
ist eine gute Zirkulation im überhitzerheizsystemgewährleistet. DerHeizdarr.pf ist
dabei hinter dem letzten Heizelement so hoch überhitzt, daß eine weitere Überhitzung
nicht erforderlich ist, um die Endfeuchtigkeit in den letzten Turbinenschaufeln
nicht über das zulässige Maß steigen zu lassen.
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Um Lastschwankungen und die damit besonders für das Überhitzersystem
verbundenen Gefahren vom Hochdruckdampferzeuger fernzuhalten und eine .einfache
betriebssichere Regelung der Anlage zu bekommen, ist es zweckmäßig, den Hochdruckteil
der Anlage mit konstanter Last fahren zu lassen ünd die Lastschwankungen nur vom
Niederdruckteil aufzunehmen. Der bei geringer Belastung auftretendeNiederdruckdampfüberschuß
kann in, einem Ruthsspeicher 8 gespeichert werden. Ein von der Leistung aus gesteuertes
Überströmventil 9 läßt den jeweils Überschüssigen Dampf zum Speicher überströmen.
Nachdem das Ventil, 9 bei hoher Belastung ganz geöffnet ist, öffnet das Speicherentladeventil
io, das ebenfalls von der Leistung gesteuert wird.
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Um im Hochdruckverdampfer stets konstanten Wasserspiegel zu haben,
wird die Speisepumpe i a vorteilhaft vom Wasserstand aus geregelt. Zum Ausgleich
der Dampf-bzw. Kondensatmenge kann weiterhin ein Kaltspeicher ii vorgesehen wenden.
Falls dann bei geringer Belastung .die Kondensatpumpe 13 nicht genügend fördern
kann, wird derKaltspeicher entladen, und wenn bei hoher Belastung infolge der Entladung
des Ruthsspeichers mehr Kondensat anfällt, als Dampf im Hochdruckverdampfer erzeugt
.ist, wird der Überschuß in den Kaltspeicher gedrückt.
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Sowohl der Hoch- wie auch der NiederdruckBtufe kann man Dampf zur
Vorwärmung des Kesselspensewas.sers entnehmen. In -der Zeichnung ist beispielsweise
ein Niederdruckoberflächenvorwärmer 1q., ein Mitteldruckmischvorwärmer 15, welcher
gleichzeitig alsEntgaser dient, und einOberflächenhochdruckvorwärmer 36 dargestellt.
Weiterhin kann ein Rauchgasvorwärmer 17 vorgesehen werden.
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Man wird das Speisewasser zweckmäßig bis fast zur Sattdampftemperatur
vorwärmen, um im Hochdruckdampferzeuger möglichst nur noch Verdampfungswärme zuführen
zu müssen und an teueren überh:itzerheizsystem zu sparen. Bekanntlich ist nämlich
der Wärmeübergang bei siedendem Wasser bedeutend besser als unterhalb des Siedepunktes.
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Die Kesselspeisepumpe 1a fördert dann stets eine konstante Wassermenge
durch Hochdruckvorwärmer und Economiser mit konstanter Temperatur in den Dampferzeuger.
Außerdem ist die durch das Überhitzerheizsystem strömende Dampfmenge und damit die
Dampferzeugung konstant. Man kann also auch die Feuerung auf eine feste Leistung
einregeln und braucht nicht den Belastungsschwankungen zu folgen.