-
Einrichtung zur Regelung des Betriebes von Hochdruckröhrendampferzeugern
mit geringem Flüsigkeitsinhalt Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur
Regelung des Betriebes von Hochdruckröhrendampferzeugern mit geringem Flüssigkeitsinhalt,
bei welcher der Druck des erzeugten Dampfes selbsttätig durch Steuerung des Abströmquerschnittes
auf gleichbleibender Höhe gehalten und die Speisewasserzufuhr in Abhängigkeit von
der Dampftemperatur derart geregelt wird, daß sie bei fallender Dampftemperatur
vermindert und bei steigender Dampftemperatur erhöht wird. Das Neue besteht darin,
daß außer den beiden von Zustandsgrößen (Druck bzw. Temperatur) des erzeugten Dampfes
beeinflußten Regelvorrichtungen eine von der zugeführten Speisewassermenge beeinflußte
Regelvorrichtung vorgesehen ist, welche die Brennstoff- und Luftzufuhr bei vergrößerter
Speisewassermenge vermindert und bei verringerter Speisewassermenge verstärkt. Hierdurch
wird gegenüber bekannten Regeleinrichtungen, bei denen die Speisew asserzufuhr in
Abhängigkeit von der Dampftemperatur geregelt und der Dampfdruck selbsttätig durch
Steuerung des Abströmquerschnittes auf gleichbleibender Höhe gehalten wird, der
Vorteil erzielt, daß die zwischen Impulsabgabe und Regelauswirkung verstreichende
Zeit verkürzt und somit eine raschere Regelung erreicht wird, die unzulässige Schwankungen
und die sich daraus ergebenden Pendelungen des Betriebes möglichst ausschließt,
also die Feinheit der Regelung erhöht. Dabei wird außer dem Zustand des erzeugten
Dampfes auch die Dampfmenge auf einem gleichbleibenden Wert gehalten.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
schematisch dargestellt.
-
Das durch die Speiseleitung r dem Rohrsystem 2 des Dampferzeugers
zugeführte Speisewasser wird in diesem System verdampft und alsdann in überhitztem
Zustand durch die Leitung 3 an die Verbrauchsstellen weitergeleitet. Die Beheizung
des Rohrsystems erfolgt durch einen Brenner 4., dem in bekannter Weise durch eine
Leitung 5 ein gasförmiger, flüssiger oder staubförmiger Brennstoff und durch die
Leitung 6 Verbrennungsluft zugeführt wird. Die bei der Verbrennung entstehenden
Rauchgase entweichen durch den Kanal ? aus dem Innern des Dampferzeugers und können
von dort weiteren Verbrauchsstellen zugeführt oder unmittelbar ins Freie geleitet
werden.
-
In der Speiseleitung r ist eine Drosselvorrichtung ro angeordnet,
welche von einem vom erzeugten Dampf beeinflußten Temperaturaufnehmer
i
i so gesteuert wird, daß im Falle einer Temperaturerhöhung eine größere und umgekehrt
im Falle einer Temperaturverminderung eine kleinere Arbeitsmittelmenge in den Dampferzeuger
eingeführt wird. Ein vom Druck des erzeugten Dampfes beeinflußter, an die Dampfleitung
3 angeschlossener Druckaufnehmer 12 steuert das Drosselglied 13 und damit den Abströmquerschnitt
des erzeugten Dampfes derart, daß der Druck in der Leitung 3 gleichbleibt.
-
Ein weiterer Impulsgeber 14 steuert in Abhängigkeit vom Unterschied
zwischen den Drücken in - der Speiseleitung i und in der Dampfleitung 3 den Servomotor
15 der in die Brennstoffleitung 5 eingeschalteten Drosselvorrichtung 16 und den
Servomotor 17 - der für die Verbrennungsluftleitung 6 vorgesehenen Drosselvorrichtung
18 derart, daß bei einer Vergrößerung des Druckunterschiedes infolge Steigerung
der Speisewasserzufuhr eine verminderte und bei einer Verminderung des Druckunterschiedes
eine erhöhte Wärmezufuhr eintritt. Die Wärmezufuhr wird also bei Vergrößerung der
durch das Rohrsysteme strömenden Arbeitsmittelmenge verkleinert und umgekehrt bei
deren Verminderung vergrößert.
-
Im Beharrungszustand der Dampferzeugeranlage treten an den Regelvorrichtungen
keine Änderungen ein, sofern keine der Betriebsbedingungen sich ändert. Ändert sich
aber beispielsweise die zugeführte Wärmmenge infolge Verringerung des Brennstoffheizwertes,
so entwickelt die zunächst noch. gleichbleibende Brennstoffmenge auch eine geringere
Wärmemenge, wodurch die Überhitzung des durch die Leitung 3 an die Verbrauchsstellen
strömenden Dampfes zurückgeht. Der Temperaturaufnehmer ii schließt darauf vorübergehend
das Drosselventil io weiter. Infolge der geringeren Durchflußmenge sinkt zunächst
der Unterschied zwischen Speisedruck und Dampfdruck, und es stellt sich in der Leitung
3 ein kleinerer Dampfdruck ein. Diese Änderungen haben zur Folge, daß durch den
Druckaufnehmer 12 und das Drosselventil 13 vorübergehend eine größere Drosselung
des Abströmquerschnittes erfolgt und überdies durch den Impulsgeber i-. die Brennstoff-
und die Luftmenge so stark vergrößert werden, daß die anfänglich den Regelvorgang
einleitende Verminderung des Brennstoffheizwertes wieder ausgeglichen und dein Dampferzeuger
wieder die ursprüngliche Wärmemenge zugeführt wird. Beim Ausklingen dieses Regelvorganges
verstellen sowohl der Temperaturaufnehmer i i wie auch der Druckaufnehmer 12 die
entsprechenden Drosselvorrichtungen io bzw. 13 wieder in die Ausgangslage, so daß
auch die Dampfmenge wieder den ursprünglichen Wert annimmt.
-
Ein entsprechender Regelvorgang stellt sich ein, wenn ein Brennstoff
mit höherem Heizwert zugeführt wird. Dabei wird die zugeführte Brennstoffmenge so
weit verkleinert, daß dem Dampferzeuger schließlich wieder die urspüngliche Wärmemenge
zugeführt wird und Menge und Zustand des Dampfes nicht verändert werden.
-
Mittels der Handräder ig und 2o können die Servomotoren 15 und 17
so verstellt werden, daß die ganze Regelvorrichtung die Dampferzeugungsanlage jeweils
auf eine gewünschte Leistung einstellt.
-
-Natürlich können auch andere Vorrichtungen zur Regelung der dem Erzeuger
zuzuführenden Speiseflüssigkeit, beispielsweise Speisepumpen mit veränderlicher
Fördermenge oder Auslaßorgane, welche die zu viel von der Fördervorrichtung geförderte
Menge wieder aus der Speiseleitung abfließen lassen, angewendet werden. Ebenso können
dabei an Stelle einer Drosselvorrichtung in der abgehenden Dampfleitung eine Vorrichtung
zur Füllungsänderung einer Kraftmaschine oder ähnliche Vorrichtungen, welche den
Abströmquerschnitt des Dampfes festlegen, in Abhängigkeit von dem Druck des erzeugten
Dampfes selbsttätig verstellt werden.
-
Die zu übertragenden Regelimpulse können auf hydraulische, pneumatische,
elektrische oder auch mechanische Art übertragen werden. Schließlich ist es auch
möglich, neben den erwähnten gasförmigen, flüssigen oder staubförmigen Brennstoffen
feste Brennstoffe zu verwenden in Anwendung bei kostfeuerungen, beispielsweise bei
Treppenrost-, Wanderrost- oder Unterschubfeuerungen.
-
Die Vorteile dieser Regelung. kommen besonders bei der Anwendung für
Vorschaltanlagen zur Geltung, bei welchen ein Hochdruckteil eine bestimmte unveränderlicheTeillast
der ganzen Anlage übernimmt und bei der nur der Niederdruckteil die Leistungsschwankungen
der Anlage auszugleichen hat.