DE617406C - Dampferzeugungsanlage mit unter hohem Druck arbeitender Feuerung sowie mit Hoch- undNiederdruckdampferzeuger - Google Patents

Description

• Dampferzeugungsanlage mit unter hohem Druck arbeitender Feuerung sowie mit Hoch- und Niederdruckdampferzeuger Die Erfindung bezieht sich auf eineDampferzeugungsanlage mit unter hohem Druck arbeitender Feuerung sowie mit einem Hochdruckdampferzeuger zum Ausnutzen der Wärme des oberen Temperaturbereiches und einem N iederdruckdampferzeuger zum Ausnutzen der Wärme des unteren Temperaturbereiches. Bei einerbekanntenAusführungsform <derartiger Anlagen ist sowohl .der Niederdruckdampferzeuger als auch der dem Feuerraum nachgeschaltete Hochdruckdampferzeuger als Rauchrohrkessel ausgebildet. Demgegenüber soll gemäß der Erfindung der Hochdruckdampferzeuger aus einem -die Wände des Feuerraumes abschirmenden Rohrstrang bestehen, an dessen einem Ende das Arbeitsmittel als Speiseflüssigkeit zugeführt und am anderen Ende als überhitzter Dampf entnommen wird. Der Hochdruckdampferzeuger wird dabei, wie üblich, mit hoher Arbeitsmittelgeschwindigkeit betrieben, so daß nicht nur allein die Gefahr des Mitreißens von Flüssigkeit zu den verschiedenen Stellen durch die Bildung eines feinen Dampfwassergemisches vermieden, sondern auch die Ablagerung von Salzkrusten durch die Aufwirbelung des feinen Salzstaubes verhindert wird. Durch .die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Anordnung soll eine Dampferzeugungsanlage geschaffen -werden, bei der durch die Verwendung eines mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels betriebenen und in der Brennkammer durch Strahlung beheizten Hochdruck-Röhrendampferzeugers in einer Ziveidruckanlage mit Druckfeuerung allen Forderungen hinsichtlich der W ärmeausriutzung in eigenartiger Weise Rechnung getragen wird.
• Durch die Verdichtung der Gase bei Feuerungen, die unter hohem Druck arbeiten, nimmt die Wärmeleitung ungefähr verhältnisgleich mit dem Druck der Heizgase zu. Damit steigt der Anteil der Wärmeleitung am Wärmeübergang in dem Feuerraum auf das Mehrfache. Einem im Feuerraum angeordneten Rohrsystem wird deshalb bei Verbrennung unter hohem Druck eine ganz erheblich größere Wärmemenge zugeführt als bei Verwendung des üblichen Verbrennungsdruckes.
• Zufolge der Erhöhung der durch die Heizfläche auf das Arbeitsmittel übertragenen Wärmemenge kann, ohne eine Sendung .der Temperatur zu verursachen, dieGeschwindigkeit des Arbeitsmittels in dem als Hochdruckdampferzeuger dienenden Rohrstrang erhöht werden. Dabei werden der Dampf und .die Flüssigkeit fein miteinander vermischt und ferner die beider Verdampfung sich ausscheidenden Salze zu einem feinen Staub aufgewirbelt, der auf den Wänden keine Ablagerungen bildet. An sich ist es nicht neu, auch bei Dampferzeugungsanlagen, die mit hohem Verbrennungsdruck arbeiten, das Arbeitsmittel - mit hoher Geschwindigkeit durch Rohre, welche in der- Brennkammer angeordnet sind und durch Strahlung beheizt werden, zu leiten. Dabei wurden die Rohre aber sehr kurz gewählt und das Arbeitsmittel in einen Flüssigkeitsabscheider geleitet, in welchem der erzeugte Dampf vom flüssigen Anteil des Arbeitsmittels getrennt wurde.
• Flüssigkeitsabscheider sind bei der Anlage gemäß -der Erfindung nicht notwendig, um überhitzten Gebrauchsdampf von unveränderlichem Zustand zu erzeugen, ohne dabei die Gefahren von Salzablagerungen in Kauf nehmen zu müssen.
• Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Fig. i stellt eine nach der Erfindung ausgebildete Dampferzeugungsanlage schematisch dar. -Fig. 2 zeigt ein Schaubild über den Wärmefluß in der Anlage.
• Das Rohrsystem i bildet den Hochdruckteil, während der Niederdruckteil beispielsweise aus einem Großraumkesse12 besteht. Der Brenner 3 ist gasdicht in den Feuerraum 4 eingebaut, so daß die Beheizung des Hochdruckteils unter hohem Druck betrieben '-werden kann. Durch die Leitung 5 wird ein 'flüssiger, gasförmiger oder ein staubförmiger Brennstoff zugeführt. Die Verbrennungsluft wird mittels eines nichtgezeichnetem Verdichters verdichtet und dem Brenner durch die Leitung 6 zugeführt.
• DemRohrsystem des Hochdruckteils strömt die Speiseflüssigkeit durch die Speiseleitung 7 zu. Der Hochdruckdampf wird durch die Leitung 8 an die Verbrauchsstellen geführt. Die Rohrwindungen des Rohrsystems i schirmen die Wände 9 des Feuerraumes ab und schützen diese dadurch gegen die Strahlwirkung des Feuers. Eine Mauerung io umgibt die Wand 9 und verhindert das Ableiten oder Ausstrahlen der Wärme nach außen.
• Aus dem -Feuerraum 4 strömen die Verbrennungsgase durch eine Mehrzahl von gleichlaufend geschalteten Rohren ii in den Sammelraum 12, aus welchem sie durch die Leitung 13, nachdem der Vorwärmer 14 durchströmt ist, an weitereVerbrauchsstellen, beispielsweise, wie üblich, meine AbgasIcraftmaschine, geleitet werden können. Durch entsprechende Bemessung der Querschnitte der Rohre i i läßt sich die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase derart erhöhen, daß der Wärmeübergang von den Heizgasen an die Rohrwandungen genügt, um die vorhandene Restwärme noch an die Flüssigkeit des Niederdruckteils zu übertragen. Der im Niederdruckteil erzeugte. Dampf strömt durch die Leitung 15 an die Verbrauchsstellen. Die Speiseflüssigkeit wird durch die Leitung 16 aus dem Vorwärmer 14 in den Niederdruckkessel 2 geführt.
• Der Wärmefluß (Fig. 2) beginnt mit der durch den Brennstoff zugeführten Wärme (Strom 2o), die dem Diagramm mit ioo°/o zugrunde gelegt ist. Durch die Verdichtung der Verbrennungsluft (Strom 21) wird die der Anlage zugeführte Wärmeenergie auf 114,5°/o der Brennstoffwärme erhöht. Von der Brennstoffwärme kann aber höchstens, wie eingezeichnet, 8o°/0 (Strom 22) unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen in das Rohrsystem i des Hochdruckdampferzeugers übergeführt werden. Bei bekannten Anlagen würde der verbleibende Rest von 345 °1o der Brennstoffwärme mit den Abgasen unausgenutzt abgeführt.
• Demgegenüber wird gemäß der Erfindung eine Mehrzahl ,gleichlaufend geschalteter Rohre .dem Hochdruckteil nächgeschaltet, die die Heizfläche eines N iederdruckteils bilden, so daß 11,50/, der Brennstoffwärme (Strom 23) an das Arbeitsmittel im Niederdruckdampferzeuger übergeführt und damit in .der Anlage nutzbar verwertet werden. Weitere io°/o (Strom 24) können im Speisewasservorwärmer ausgenutzt werden. Die noch verbleibende Wärme (Strom 25), d. h. 13°ö der Brennstoffwärme, kann für die Dampferzeugeranlage nicht mehr verwendet werden und strömt mit den Abgasen fort.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampferzeugungsamlage mit unter hohem Druck arbeitender Feuerung und mit einem Hochdruckdampferzeuger zum Ausnutzen der Wärme -des oberen Temperaturbereiches sowie mit einem N iederdruckdampferzeuger zum Ausnutzen der Wärme des unteren Temperaturbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckdampferzeuger aus einem .dieWände desFeuerraumes (4)- abschirmendenRohrstrang (i) besteht, an dessen einem Ende (7) das Arbeitsmittel als Speiseflüssigkeit zugeführt und am anderen Ende (8) als Dampf entnommen wird, zum Zweck, nicht nur die an .die Rohrwände geleitete Wärmemenge durch die im Rohrstrang (i) verwendete hohe Arbeits.mittelgeschwindigkeit aufzunehmen, sondern auch das Mitreißen von Flüssigkeit zu den Verbrauchsstellen zu verhindern.