DE601542C

DE601542C - Method for compensating for fluctuations in steam power plants

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Publication number: DE601542C
Application number: DED44815D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-01-25
Filing date: 1924-01-25
Publication date: 1934-08-17

Description

Verfahren zum Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkraftanlagen, deren Speisewasser mit Ab-oder Anzapfdampf von Kraftmaschinen i@orgewärmt und deren veränderliche Dampfabgabe zum Ausgleich von Schwankungen in der Dampferzeugung oder im Kraftbedarf herangezogen wird, ohne die Feuerleistung entsprechend ändern zu müssen. Den Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen hatte man in der Hauptsache durch Anordnung von Dampfspeichern aufgenommen, die jedoch hohe Anlagekosten bedingen. Bekannt ist es auch, einen Dampf- und Gefällespeicher in Verbindung mit einer Anzapfstufe einer Turbine zu bringen und ihn den Vorwärmedampf für die Speisewasservorwärmung liefern zu lassen, den die Turbine bei hohem Kraftbedarf nicht abgeben soll.Method for compensating for fluctuations in steam power plants The invention relates to steam power plants, the feed water of which with exhaust or bleed steam i @ orheated by prime movers and their variable steam output to compensate of fluctuations in the steam generation or in the power requirement is used without to have to change the fire output accordingly. The compensation of fluctuations in steam power plants one had mainly through the arrangement of steam accumulators included, which, however, entail high investment costs. It is also known to have a steam and to bring gradient storage in connection with a tapping stage of a turbine and to let him deliver the preheating steam for the feedwater preheating, the the turbine should not give up when there is a high power requirement.

Zur Vermeidung der Nachteile bekannter Anlagen ist ferner vorgeschlagen, zum Schwankungsausgleich entsprechend der Veränderung der Dampfentnahme aus der Kraftmaschine die vorzuwärmende Flüssigkeitsmenge zu ändern und den Unterschied zwischen der anfallenden und der benötigten Flüssigkeitsmenge in einem Speicher auszugleichen, aus dem die Kesselanlage gespeist wird.To avoid the disadvantages of known systems, it is also proposed that to compensate for fluctuations according to the change in steam extraction from the Power machine to change the amount of liquid to be preheated and the difference between the amount of liquid that occurs and the amount required in a storage tank compensate from which the boiler system is fed.

Eine ähnliche, jedoch vereinfachte Anordnung und Betriebsweise läßt sich erfindungsgemäß dadurch herbeiführen, daß das Speisewasser derart geführt wird, daß es nach Durchströmen der Vorwärmer unmittelbar zum Dampfkessel fließt, dessen Speiseraum bzw. ein mit diesem verbundener Kesselwasserspeicher bei vermehrtem Durchfluß des Speisewassers durch die Vorwärmer zum Kessel geladen wird, während der Kessel bei vermindertem Durchfluß des Speisewassers in bekannter Weise aus seinem Speiseraum Vera dampft oder aus dem Kesselwasserspeicher gespeist wird. Bei dieser Anordnung wird der sonst erforderliche Speicher vor dem Kessel zur Aufnahme des vorgewärmten Speisewassers und die für die Förderung des Heißwassers aus dem Speicher in die Kessel erforderliche Heißwasserpumpe, deren Betrieb Wärmeverluste und Störungsquellen in sich bergen kann, vermeidbar, wodurch die Anlage und der Betrieb auch sehr einfach und übersichtlich werden.A similar but simplified arrangement and mode of operation can be brought about according to the invention in that the feed water is conducted in such a way that that after flowing through the preheater it flows directly to the steam boiler whose Dining room or a boiler water storage tank connected to it with increased flow of the feed water is loaded through the preheater to the boiler, while the boiler with reduced flow of the feed water in a known manner from its dining area Vera steams or is fed from the boiler water storage tank. With this arrangement the otherwise required storage tank in front of the boiler to accommodate the preheated Feed water and those for pumping the hot water from the storage tank into the Boiler required hot water pump, its operation, heat losses and sources of interference can contain in itself, avoidable, which makes the system and operation also very easy and become clear.

Dadurch, daß der Kessel bei hohem Kraftbedarf aus seinem eigenen Speiserauminhalt oder dem gleichwertigen Kesselwasserspeieher Wasser verdampft, das bereits Kesseltemperatur besitzt, ergibt sich die bekannte Mehrleistung- des Kessels an Dampf. Diese Mehrleistung zusammen mit der durch die verringerte Dampfentnahme aus den Anzapfstufen, bedingten Mehrleistung macht es möglich, je nach der Stufenzahl und Speisewassertemperatur Mehrleistungen von 26 bis 5o °1o gegenüber der mittleren Leistung ohne Änderung der Feuerleistung zu erzielen.The fact that the boiler from its own dining room contents when it needs a lot of power or the equivalent boiler water tank evaporates water at the boiler temperature possesses, the result is the well-known increased output of the boiler in terms of steam. This extra performance together with that caused by the reduced steam extraction from the tapping stages More power makes it possible, depending on the number of stages and feed water temperature Additional performance from 26 to 5o ° 1o compared to the average performance without any change to achieve the fire performance.

Besonders groß wird hierbei die Wärmespeicherfähigkeit der Speicherräume, da pro Kilo gespeicherten Wassers die Wärmeinhaltsdifferenz zwischen Kondensatortemperatur und Kesseltemperatur gespeichert wird, das sind z. B. bei ¢5° Kondensatortemperatur und einem Dampfkessel von 15 at 200 - 4.5 = 155 WE.The heat storage capacity of the storage rooms is particularly great, since the difference in heat content between the condenser temperature and the boiler temperature is stored per kilo of stored water. B. at ¢ 5 ° condenser temperature and a steam boiler of 15 at 200 - 4.5 = 1 55 WE.

Zum Vergleich diene, daß in einem Dampfgefällespeicher, z. B. bei einem Druckgefälle von 6 - 3 atü, pro Kilo Wasser eine Wärmemenge von 162 - 143 = 19 WE gespeichert wird.For comparison, serve that in a vapor gradient storage, z. B. with a pressure gradient of 6 - 3 atmospheres, a heat quantity of 1 62 - 143 = 19 WE is stored per kilo of water.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen von Dampfkraftanlagen nach der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i eine Anlage ohne, Abb. 2 eine Anlage mit Rauchgasvorwärmer.The drawing shows embodiments of steam power plants according to the Invention, namely Fig. I shows a system without, Fig. 2 shows a system with a flue gas preheater.

In Abb. i ist i der Kessel, 2 der Speisewasserspeicher. Das Speisewasser gelangt durch die Leitung 4 in den Kessel, nachdem es vorher die Vorwärmer io und ii durchströmt hat. Der Dampf wird durch die Leitung 5 an die Kraftmaschine 6 abgegeben. Von der Kraftmaschine geht der größte Teil des Dampfes zum Vakuumkondensator 7 mit der Kühlleitung 18, i9 und wird von dort in den Kondensatbehälter 8 gepumpt. Das Kondensat mit dem etwa notwendigen Zusatzwasser wird von dort durch die Kesselspeisepumpe 9 und die Vorwärmer io, i i in den Kessel befördert. Die Vorwärmer io, i i stehen dampfseitig durch die Leitungen 12 und 13 mit der Kraftmaschine in Verbindung; das Kondensat aus ihnen wird durch die Leitungen 14 und 15, die in üblicher Weise mit Schwimmerventilen oder Kondenstöpfen 16 und 17 versehen sind, gleichzeitig oder nacheinander in. den Speisewasserbehälter zurückgeführt. Die Regelung der gesamten Anlage erfolgt ausschließlich durch ein in der Speiseleitung angeordnetes Ventil 3, das in Abhängigkeit vom Kesseldruck den Speisewasserdurchfluß bei fallendem Druck vermindert, bei steigendem Druck vermehrt.In Fig. I i is the boiler, 2 the feed water storage tank. The feed water enters the boiler through line 4 after it has previously flowed through preheaters io and ii. The steam is delivered to the engine 6 through the line 5. Most of the steam goes from the engine to the vacuum condenser 7 with the cooling line 18, 19 and is pumped from there into the condensate container 8. The condensate with any additional water required is conveyed from there by the boiler feed pump 9 and the preheater io, ii into the boiler. The preheaters io, ii are connected to the engine on the steam side through lines 12 and 13; the condensate from them is returned to the feed water tank simultaneously or one after the other through the lines 14 and 15, which are provided in the usual manner with float valves or condensation pots 16 and 17. The entire system is controlled exclusively by a valve 3 arranged in the feed line which, depending on the boiler pressure, reduces the feed water flow when the pressure drops and increases it when the pressure rises.

Abb.2 zeigt eine Anlage mit Rauchgasvorwärmer. Die Anlage unterscheidet sich von der in Abb. i beschriebenen durch eine Leitung 2o, die die Vorwärmestufen io und i i umgeht und durch die in Zeiten des erhöhten Dampfbedarfs der Rauchgasvorwärmer 21 unmittelbar aus dem Speisewasserbehälter 8 mit nicht vorgewärmtem Speisewasser versorgt wird. Die Wirkungsweise dieser Anlage ist folgende: Bei Wärmemangel wird das in der Vorwärmeleitung befindliche Speiseregelventil 22 geschlossen. Durch den entstehenden Überdruck öffnet das gewichtsbelastete Rückschlag- bzw. Überdruckventil 23 und läßt das Wasser durch die Leitung 20 hindurchtreten. Das Drosselventil 2q., das von dem hinter dem Rauchgasvorwärmer 21 angeordneten Therinostaten 25 aus gesteuert wird, läßt nur so viel Wasser hindurchtreten, daß die Temperatur hinter- dem Vorwärmer stets eine bestimmte Höhe erreicht. Wird diese überschritten, so öffnet der Thermostat weiter, so daß die Temperatur im Rauchgasv orwärmer wieder sinkt und Schläge durch Verdampfung in demselben vermieden werden. Im übrigen arbeitet die Anlage, wie zu Abb. i beschrieben.Fig. 2 shows a system with a flue gas preheater. The plant differs differs from that described in Fig. i by a line 2o which carries the preheating stages io and i i bypasses and by the flue gas preheater in times of increased steam demand 21 directly from the feed water tank 8 with feed water that has not been preheated is supplied. The mode of operation of this system is as follows: If there is a lack of heat the feed control valve 22 located in the preheating line is closed. Through the The resulting overpressure opens the weight-loaded non-return or overpressure valve 23 and lets the water pass through line 20. The throttle valve 2q., controlled by the thermostat 25 arranged behind the flue gas preheater 21 only allows so much water to pass through that the temperature behind the preheater always reached a certain height. If this is exceeded, the thermostat opens further, so that the temperature in the flue gas heater drops again and blows through Evaporation in the same can be avoided. Otherwise the system works as to Fig.i described.

Der Kondensatbehälter 8 muß in Anpassung an die Speichergröße am Kessel so bemessen sein, daß er das gesamte bei hoher Belastung aus dem Vakuumkondensator anfallende Wässer aufnehmen und bei geringer Belastung genügend Speisewasser zur Auffüllung des Kesselspeisewasserspeichers hergeben kann.The condensate container 8 must be adapted to the size of the storage tank on the boiler be dimensioned so that it removes the entire vacuum capacitor at high load Absorb the water that occurs and, with low pollution, enough feed water Can provide replenishment of the boiler feed water storage tank.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure to compensate for fluctuations in steam power plants, in which the feed water is gradually preheated by tapping steam and the steam extraction from the tapping stages is regulated in such a way that at times of high power demand and lack of heat with a simultaneous reduction in the water flow or no steam is withdrawn to preheat the feed water, while at times less Power requirement and excess heat while increasing the water flow the steam extraction for feed water preheating is increased, characterized in that that the feed water is guided in such a way that it flows through the preheater flows directly to the steam boiler, its dining room or one connected to it Boiler water storage tank with increased flow of feed water through the preheater is charged to the boiler, while the boiler with reduced flow of the feed water evaporated in a known manner from its dining room or from the boiler water storage tank is fed.

2. The method according to claim i in systems with the boiler upstream Flue gas preheater, characterized in that with a reduced feed water flow through the steam preheater (io, i i) the flow through the flue gas preheater (21) is regulated in such an amount that the temperature of the feed water behind it is approximately is the same as or higher than with normal supply (Fig. 2).

3. Steam power plant after Claim i and 2, characterized in that the feed water and condensate collecting tank (8) the pressure line of the feed water discharging pump (9) divided into two Lines continues, one of which through the tapping heater (f o, i i) leads and with the control valve controlled by the boiler pressure or the load (22) is provided, while the other (2o) bypasses the preheater (1o, i i) and with two valves (23, 24) is provided, one of which (23) opens only when the flow is prevented by the preheater when the control valve (22) is closed, while the other (24) on the temperature of the water behind the exhaust gas preheater (21) so It is influenced that there is both overshoot and undershoot of a certain Temperature prevented as long as the pressure-controlled valve (22) is closed is.