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Schaltung von rauchgasbeheizten Zwischenüberhitzern in Dampferzeugungsanlagen
mit mehreren Dampferzeugern Man verwendet in Wärmekraftanlagen, die mit Dampf von
sehr hoher Spannung arbeiten, häufig eine Zwischenüberhitzung des in einer Stufe
einer Wärmekraftmaschine, beispielsweise einer Turbine oder Vorschaltmaschine, teilweise
expandierten Dampfes, bevor man eine weitere Expansion dieses Dampfes in anderen
Stufen der Kraftmaschine oder in anderen mit niederem Druck arbeitenden Kraftmaschinen
stattfinden läßt. Diese zwischengeschaltete Wiederüberhitzung des Dampfes bei seinem
Arbeitsgang kann entweder im Innern eines Wärmeaustauschers erfolgen, der durch
den von dem Hochdruckkessel, kommenden Frischdampf beheizt wird, oder in einem Wärmeaustauscher,
der durch eine unabhängige Feuerung beheizt wird, oder schließlich in einem oder
mehreren Wärmeaustauschern, die in dem oder den Dampferzeugern der Anlage angeordnet
sind, wobei die fühlbare Wärme der Rauchgase der Feuerung dieser Dampferzeuger benutzt
wird.
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Diese letztere Art zeigt, obwohl sehr wirtschaftlich, indessen folgenden
Nachteil: Es wird angenommen, daß eine Kraftmaschine oder eine Gruppe von Kraftmaschinen
mit Dampf aus mehreren gleichen, parallel arbeitenden Dampferzeugern gespeist werden
soll. Wenn jeder der Dampferzeuger mit einem Zwischenüberhitzer versehen ist und
den verschiedenen Zwischenüberhitzern der Dampf ebenfalls in parallelen Strömen
zugeführt wird, kann es vorkommen, daß der wieder zu überhitzende Dampf nicht gleichmäßig
mit Bezug auf die verschiedenen Zwischenüberhitzer verteilt wird. Dann kann der
Dampf in den Zwischenüberhitzern, die ungenügend gespeist werden, Überhitzungstemperaturen
erreichen, die übermäßig hoch und für die Haltbarkeit des Baustoffes und für das
gute Arbeiten der ganzen Gruppe schädlich sind. Man hat diesen Übelstand zu vermeiden
gesucht, indem man die Kraftmaschine oder die Gruppe von Kraftmaschinen durch einen
einzigen Dampferzeuger speiste. Indessen ist man hierbei auf andere Schwierigkeiten
gestoßen, und zwar infolge der Notwendigkeit, Dampferzeuger von sehr großen
Ausmaßen
zu bauen, um der Anforderung des Wachsens der Krafteinheit der Wärmekraftmaschinengruppen,
wie sie gewöhnlich in Aussicht genommen sind, zu genügen.
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Man hat weiterhin den obenerwähnten Nachteil dadurch zu vermeiden
gesucht, daß man die Zwischenüberhitzer, die in den verschiedenen Dampferzeugern
vorgesehen sind, der Reihe nach speiste, anstatt sie parallel zu speisen. Diese
Lösung hat aber wieder einen anderen Nachteil. Sie erlaubt nicht mehr, die einzelnen
benutzten Dampferzeuger gleich auszuführen. Wenn man gleiche Dampferzeuger haben
wollte, so würden sich tatsächlich sehr verschiedene Temperaturgefälle in den Rauchgasströtnen
durch die verschiedenen Zwischenüberhitzer ergeben, und eine Gleichheit in der Arbeitsweise
würde unmöglich sein.
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Die vorliegende Erfindung soll diese Übelstände vermeiden und dabei
die Verwendung mehrerer gleicher, für eine einzige Kraftmaschinengruppe bestimmter
Dampferzeuger gestatten.
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Die Erfindung bezieht sich auf Dampferzeugungsanlagen mit mehreren
Dampferzeugern, deren Zwischenüberhitzer in bekannter Weise in zwei Einzelüberhitzer
unterteilt sind. Sie besteht darin, daß die Einzelzwischenüberhitzer derart hintereinandergeschaltet
sind, daß der Dampf zunächst die im Bereich der kühleren bzw. heißeren Rauchgase
liegenden, unter sich gleichartigen Einzeizwischenüberhitzer und darauf in umgekehrter
Reihenfolge der Dampferzeuger die im Bereich der heißeren bzw. kühleren Rauchgase
liegenden Einzelzwischenüberhitzer durchströmt, wobei die Einzelzwischenüberhitzer
derart bemessen sind, daß die durch die Zwischenüberhitzer in den Rauchgasströmen
bewirkten Temperaturgefälle in den verschiedenen Dampferzeugern fast dieselben sind.
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Um die Erfindung gut verständlich zu machen, wird an Hand der Zeichnung
ein Anwendungsbeispiel bei einer Gruppe von zwei Dampferzeugern mit Zwischenüberhitzern
beschrieben werden, die mit Dampf von hohem Druck einer nicht dargestellten Dampfturbine
betrieben werden sollen.
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Auf der Zeichnung, die nur eine vereinfachte Darstellung der Anlage
zeigt, sind die beiden Dampferzeuger mit i und 2 bezeichnet. Die Zwischenüberhitzer,
mit denen jeder dieser Dampferzeuger versehen ist, sind in bekannter Weise in zwei
Einzelüberhitzer 3, 4 für den Dampferzeuger i und 5, 6 für den Dampferzeuger 2 aufgeteilt.
Die Leitung 7 führt den Dampf zu, der wieder überhitzt werden soll und der bereits
in den ersten Stufen der Turbine gearbeitet hat. Gemäß der Erfindung wird dieser
Dampf zunächst in den Einzelüberhitzer 3 durch die Leitung 8 eingeleitet und dann
ferner in die Einzelüberhitzer 5, 6 und 4 durch die Leitungen g, io und i i. Endlich
verläßt der wieder überhitzte Dampf den Einzelüberhitzer 4 durch die Leitung 1a
und wird durch die Leitung 13 zu den anderen Stufen der Turbine geführt.
Diese Anordnung soll es ermöglichen bei einer entsprechenden Bemessung der Wärmeaustauschflächen
der verschiedenen Einzelüberhitzer - eine Teilung, die von den Betriebsbedingungen
jeder Anlage abhängt --, gleichmäßige Temperaturgefälle der Rauchgase in den beiden
Dampferzeugern zu erreichen, und infolgedessen gestatten, gleiche Dampferzeuger
anzuwenden und für diese Dampferzeuger gleiche Betriebsarten zu erhalten. Sie gestattet
auch, wie in Anlagen, bei denen die Zwischenüberhitzer der verschiedenen Dampferzeuger
nicht in Einzelüberhitzer unterteilt sind, die Wärmekraftmaschinengruppe mit verminderter
Leistung mit einem einzigen Dampferzeuger arbeiten zu lassen. Zu diesem Zwecke wird
eine Leitung 14 vorgesehen, die unmittelbar die Einzelüberhitzer 3 und 4 - des Dampferzeugers
i verbindet. Ferner wird der Einzelüberhitzer 5 durch eine Leitung 8' mit der Leitung
7 und der Einzelfiberhitzer 6 mit der Leitung 13 durch eine Leitung 12' verbunden.
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D-a die Einzelüberhitzer 5 und 6 des Dampferzeugers z bereits durch
die Leitung io verbunden sind, kann ebensowohl der eine wie der andere der beiden
Dampferzeuger außer Betrieb gesetzt werden.
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Um den wieder zu überhitzenden Dampf auch in den Einzelüberhitzer
5 eintreten und ihn dann durch die Einzelüberhitzer 3, 4 und 6 der Reihe nach hindurchströmen
zu lassen, werden Leitungen 9' und i i' vorgesehen, die entsprechend die Austrittsseite
des Einzelüberhitzers 5 mit der Eintrittsseite des Einzelüberhitzers 3 und die Ausgangsseite
des Einzelüberhitzers 4 mit der Eingangsseite des Einzelüberhitzers 6 verbinden.
In den einzelnen Verbindungsleitungen zwischen den Einzelüberhitzern und den Hauptdampfleitungen
7 und 13 sind, wie üblich, Absperrvorrichtungen eingebaut.
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Bei der dargestellten Anlage wurden nur zwei Dampferzeuger angenommen,
um dieselbeWärmekraftmaschinengruppe zu speisen. Es ist aber augenscheinlich, daß
die Erfindung auch bei Anlagen mit einer größeren Zahl von Dampferzeugern anwendbar
ist. Die Zwischenüberhitzer können übrigens auch in mehr als zwei Einzelüberhitzer
aufgeteilt sein. Man kann auch in dem Falle, -%vo mehr als zwei Dampferzeuger dieselbe
Kraftmaschinengruppe speisen, einen, zwei
oder eine größere Zahl
von Dampferzeugern außer Betrieb setzen, indem man die Anlage in geeigneter Weise
mit dem oder den anderen in Betrieb befindlichen Dampferzeugern weiterarbeiten läßt.
_ Es genügt, in jedem Falle Leitungen vorzusehen, die die verschiedenen Zwischenüberhitzer,
die in geeigneter Zahl vorhanden sind, miteinander und mit den gewünschten Stellen
verbinden, um die Verwirklichung Jeder Betriebskombination zu erlauben.