DE689909C

DE689909C - Method and device for generating low-salt high-pressure steam from salt-containing feed water

Info

Publication number: DE689909C
Application number: DE1938SC115332
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Otto Hartmann
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1938-03-24
Filing date: 1938-03-24
Publication date: 1940-04-09

Description

Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen salzarmen Hochdruckdampfes aus salzhaltigem Speisewasser Eine wichtige Aufgabe in der heutigen Hochdruckdampferzeugung ist die Herstellung salzarmen Hochdruckdampfes aus salzhaltigem, nur chemisch aufbereitetem Speisewasser. Schon bei Kondensationsbetrieb, bei welchem nur .etwa 3 bis 50/6 Zusatzwasser erforderlich sind, machen sieh oftmals Störungen dadurch bemerkbar, daß der Dampf aus dem Kesselwasser im Wassergehalt des Dampfes befindliche gelöste Salze, wie auch solche in Gasform, mitnimmt, die sich dann in der Turbine niederschlagen, dort die Düsen- und Schaufelquerschnitte verengen und dann einen,schnellen Leistungsabfall herbeiführen.Method and device for generating low-salt high-pressure steam from salty feed water An important task in today's high-pressure steam generation is the production of low-salt high-pressure steam from salty, only chemically processed Feed water. Even with condensation operation, in which only about 3 to 50/6 make-up water are required, often make disturbances noticeable by the fact that the steam dissolved salts from the boiler water in the water content of the steam, such as even those in gaseous form, which are then reflected in the turbine, there the nozzle and blade cross-sections narrow and then a rapid drop in performance bring about.

Es ist bereits auf verschiedene Weise versucht worden, diese Salzmitnahme zu verhindern. Beispielsweise hat man bei Hochdruckkesseln besondere zusätzliche Auswaschtrommeln vorgesehen, die mit bestem salzfreien oder salzarmen Kondensat beschickt werden, durch das man den frisch erzeugten Sattdampf .leitet: Die Kosten einer Auswas chtrommel sind jedoch recht erheblich. Ferner besteht die Schwierigkeit, daß sich der Dampf nur sehr schwer gleichmäßig über die ganze Wasseroberfläche verteilen läß.t. Man hat auch schon vorgeschlagen, in der klesseltrommel von Frischwasser benetzte Flächen zum Auswaschen des Dampfes anzuordnen. In. Kesselbetrieben, in welchen recht viel Zusatzwasser erforderlich ist" oder in welchen der größte Teil des Speisewassers nur als chemisch aufbereitetes Wasser zur Verfügung steht, sind aber solche Waschverfahren nicht anwendbar.Attempts have already been made in various ways to prevent this salt entrainment to prevent. For example, in the case of high-pressure boilers, there are special additional ones Wash-out drums provided with the best salt-free or low-salt condensate through which the freshly generated saturated steam is directed: the costs a scrubbing drum, however, are quite significant. There is also the difficulty that the steam is very difficult to distribute evenly over the entire surface of the water leaves. It has also been suggested to use fresh water in the kettle drum to arrange wetted surfaces for washing out the steam. In. Boiler operated, in which quite a lot of additional water is required "or in which the largest part of the feed water is only available as chemically treated water but such washing methods are not applicable.

Um -reines, -salzarmes Speisewasser, für die Hochdruckkessel zu erhalten, hat man auch hinter der Vorschaltturbine einen Dampfumformer eingeschaltet, in dem der Abdampf der Hochdruckturbine als Heizmittel dient und dabei niedergeschlagen und dann wieder nach dem Kessel als salzarmes Speisewasser zurückgepumpt wird. Mittels der Abdampfwärme der Hochdruckturbine wird also in dem Umformer im Niederdruckgebiet Dampf aus chemisch aufbereitetem Speisewasser erzeugt, der weiter für Kraft- oder Heizzwecke Verwendung findet. Ein solcher Betrieb ist aber verwickelt, und weiter ist damit ein erheblicher Kraftverlust verbunden, wenn man nicht die Umformeranlage mit besonders großen Heizflächen ausführen will, was wieder erhebliche zusätzliche Kosten verursacht.To obtain -pure, -salt-poor feed water for the high pressure boiler, one also has a steam converter switched on behind the upstream turbine, in which the exhaust steam from the high-pressure turbine is used as a heating medium and is precipitated in the process and then pumped back to the boiler as low-salt feed water. Means the exhaust heat of the high-pressure turbine is thus in the converter in the low-pressure area Steam generated from chemically treated feed water, which is used for power or Heating purposes is used. But such an operation is involved, and on this is associated with a considerable loss of power if one does not use the converter system wants to run with particularly large heating surfaces, which is again considerable additional Causes costs.

Durch die Erfindung soll die schwierige Aufgabe, salzarmen Hochdruckdampf aus salzhaltigem Speisewasser zu erzeugen, auf einfache Weise für Dampferzeuger mit Verdampfungsbehältern gelöst werden, deren durch Wärmeaustauschelemehte oder durch eingeleiteten Heißdampf mittelbar beheizter Wasserinhalt nicht in einen Umlauf einbezogen ist. Die Erfindung besteht darin, daß das salzhaltige Speisewasser im unteren Teil des Verdampfungsbehälters zugeführt und über dieser salzhaltigen Schicht des Kesselwassers eine salzarme Schicht von Kondensat oder Destillat gelagert wird. Die aus dem salzhaltigen Kesselwasser mit höherer Laugen> konzentration, also höherem spezifischem Gewicht, aufsteigenden Dampfblasen müssen die salzarme Wasserschicht aus Kondensat oder Destillat durchdringen, wo sie ihren Salzgehalt wieder abgeben.The invention aims to solve the difficult task of producing low-salt high-pressure steam to be generated from salty feed water, in a simple way for steam generators be solved with evaporation containers, whose by heat exchange elements or water content indirectly heated by introduced superheated steam does not circulate is included. The invention consists in that the salty feed water in the fed to the lower part of the evaporation tank and above this salty layer a low-salt layer of condensate or distillate is stored in the boiler water. That from the salty boiler water with a higher caustic concentration, i.e. higher specific gravity, soaring vapor bubbles must form the low-salt water layer from condensate or distillate penetrate, where they release their salt content again.

Bei einer bekannten Einrichtung zum Reinigen des .in Schnelldampferzeugern erzeugten Dampfes, der in eine Waschtrommel eingeleitet wird, kann unter Umständen die Waschflüssigkeit verdampft werden, nämlich dann, wenn der vom Dampferzeuger kommende Dampf überhitzt ist. In diesem Falle durchdringt der zusätzlich aus der Waschflüssigkeit erzeugte Dampf eine Schicht reinen Wassers. Ganz abgesehen davon, daß der Wasserinhalt der Waschtrommel der bekannten Einrichtung in Umlauf gehalten wird, um ihn in einer Zentrifuge immer wieder zu reinigen, besteht das Wesen der Erfindung gerade darin, daß solche zusätzliche Vorrichtungen zum Waschen des Dampfes vermieden sind.In a known device for cleaning the .in high-speed steam generators generated steam, which is introduced into a washing drum, can under certain circumstances the washing liquid is evaporated, namely when the steam generator incoming steam is overheated. In this case, the also penetrates from the Wash liquid steam created a layer of pure water. Not to mention that the water content of the washing drum of the known device is kept in circulation is to clean it again and again in a centrifuge, the essence of the Invention precisely because such additional devices for washing the steam are avoided.

Nach der Erfindung kann unmittelbar in dem Hochdruckbehälter aus einem Speisewasser, das beispielsweise aus 8o% chemisch aufbereitetem Wasser und 20% Kondensat besteht, salzarmer Dampf erzeugt werden, der Turbinenversalzungen nicht mehr hervorruft. Die zur Lösung der schwierigen Aufgabe anzuwendenden Mittel sind sehr einfach,-denn man kann bekannte Bauarten verwenden. Es brauchen nur für jeden Teil des Speisewassers gesonderte Speisewasserzuführungen vorgesehen werden, wobei der salzhaltige Teil unten im Verdampfungsbehälter, der salzarme oder salzfreie Teil oben zugeführt wird. Durch die Erfindung ist die betriebssichere Erzeugung eines salzarmen, für den Turbinenbetrieb geeigneten Dampfes gewährleistet. Im einzelnen sei noch folgendes bemerkt: Das oben einzuspeisende Kondensat oder Destillat soll zweckmäßig ungefähr die gleiche Temperatur besitzen wie der erzeugte Saudampf, damit das eingespeiste Kondensat nicht schnell nach unten sinkt und sich mit dem salzhaltigen Kesselinhalt mischt, sondern über dem spezifisch schwereren, durch Eindickung entstandenen salzhaltigen Inhalt schwimmt.According to the invention can be directly in the high pressure container from a Feed water, which for example consists of 80% chemically treated water and 20% condensate exists, low-salt steam is generated, which no longer causes turbine salinization. The means to be used to solve the difficult task are very simple, for known types can be used. Just need it for each part of the feed water separate feed water supplies are provided, with the saline part at the bottom of the evaporation tank, the low-salt or salt-free part is fed at the top. The invention enables reliable generation of a low-salt, for turbine operation suitable steam guaranteed. The following should also be noted in detail: The above condensate or distillate to be fed in should expediently have approximately the same temperature like the steam produced, so that the condensate fed in does not move quickly sinks to the bottom and mixes with the salty kettle contents, but over the specifically heavier salty content created by thickening floats.

Man kann bei dem vorgeschlagenen neuen Verfahren in dem unteren Wasserinhalt des Behälters eine starke -Laugenkonzentrationvon z, B. 3 bis 5° B6 'zulassen, so daß die Abschlammverluste wesentlich geringer werden, als das sonst bisher im Betrieb von Hochdruckkesseln üblich ist, was den Betrieb verbilligt. Je größer der Unterschied des spezifischen Gewichtes des Kondensates und des salzhaltigen Kesselwassers ist, um so geringer ist die Gefahr, daß sich das Kondensat mit dem anderen Wasser schnell mischt.One can in the proposed new method in the lower water content of the container allow a strong concentration of lye, e.g. 3 to 5 ° B6 ', see above that the blowdown losses are significantly lower than what has been previously done in operation of high pressure boilers is common, which makes the operation cheaper. The bigger the difference the specific weight of the condensate and the salty boiler water, the less the risk that the condensate will quickly dissolve with the other water mixes.

Bei hoher Laugenkonzentration im unteren Teil kann man sogar das Kondensat um so viel kälter einführen, daß das spezifische Gewicht des. reinen Kondensates und der salzhaltigen konzentriertenLaugeannähernd gleich ist. An der kälteren oberen Schicht können sich dann nicht nur die im Wasser gelösten Salze ausscheiden, sondern die in gasförmigem Zustand mitgeführten Salze können dann in der kühleren oberen Schicht wieder in die feste Form übergeführt werden.If the concentration of caustic in the lower part is high, you can even see the condensate so much colder that the specific gravity of the pure condensate and the salty concentrated lye is approximately the same. On the colder upper one Not only can the salts dissolved in the water precipitate, but also the salts carried along in the gaseous state can then be stored in the cooler upper Layer can be converted back into the solid form.

Kondensat hat bekanntlich die gute Eigenschaft, daß es beim Verdampfungsvorgang nicht schäumt; salzhaltige Lauge dagegen schäumt sehr stark und füllt oft den ganzen Dmnpfraum des Verdampfungsbehälters aus, wodurch die Kessel spucken und erst recht große Salzmengen mit dem Dampf fortführen. Die salzarme Kondensatschicht des Behälterinhalts hat also noch den Vorteil, daß das Schäumen an der Oberfläche verhindert wird. Auch aus diesem Grunde ist das Überlagern einer salzarmen Wasserschicht für die Dampferzeugung von Vorteil.It is well known that condensate has the good property that it occurs during the evaporation process does not foam; Salty lye, on the other hand, foams very strongly and often fills the whole The evaporation tank's steam chamber, which causes the boiler to spit and all the more so continue large quantities of salt with the steam. The low-salt condensate layer of the container contents So it still has the advantage that foaming on the surface is prevented. Even for this reason, the superimposition of a low-salt water layer for steam generation advantageous.

Um eine gute Schichtenbildung in den Verdampfungsbehältern zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß sowohl das Kondensat wie auch das salzhaltige Speisewasser durch an sich bekannte Einrichtungen, wie Verteilungsrinnen oder Verteilungsrohre, über die ganze Behälterlänge möglichst gleichmäßig verteilt werden, nur muß eben die Ausmündung der Speiseeinrichtung im Dampferzeuger entsprechend ausgebildet sein, damit der durch die Erfindung beabsichtigte Zweck ,erreicht wird.In order to achieve good stratification in the evaporation tanks, it is advisable that both the condensate and the salty feed water by means of known devices, such as distribution channels or distribution pipes, be distributed as evenly as possible over the entire length of the container, but it must be level the mouth of the Feeding device in the steam generator accordingly be designed so that the purpose intended by the invention is achieved.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of a device according to of the invention shown.

Fig. i zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine mittelbar beheizte Kesseltrommel mit den erforderlichen Einrichtungen ztT Durchführung des Verfahrens.Fig. I shows a vertical longitudinal section through an indirectly heated Boiler drum with the necessary equipment in part to carry out the process.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der Fig. i.Fig. 2 is a cross section along line II-II of Fig. I.

In der mittelbar beheiztem Kesseltromüzel i sind haarnadelförmige Heizrohre 2 angeordnet, die anstehende Sammelkörper 3 angeschlossen sind. Durch Stutzen q. wird der Heizdampf zugeführt und das Heizdampe kondensat, das sich durch die Wärmeabgabe an den Wasserinhalt der Kesseltrommel bildet, abgeführt.In the indirectly heated Kesseltromüzel i are hairpin-shaped Arranged heating pipes 2, the upcoming collecting body 3 are connected. By Nozzle q. the heating steam is supplied and the heating lamp condensate, which is through the heat dissipation to the water content of the boiler drum is dissipated.

Erfindungsgemäß ist je eine Speisevorrichtung für das Speisen des salzhaltigen und das Speisen des salzarmen Speisewassers vorgesehen. Das .salzhaltige Speisewasser wird durch eine Pumpe §, eine mit den üblichen Ventilen ausgerüstete Druckleitung 6 und ein im unteren Teil der Trommel liegendes Speiserohr 7 eingespeist. Eine Speisepumpe 8 fördert durch eine mit den üblichen Ventilen ausgor üs.tete Rohrleitung 9 das salzarme Speisewasser in eine sich über die ganze Länge der Trommel erstreckende Speiserinne io. Die beiden Pumpen 5, 8 erhalten das salzhaltige bzw. das salzarme Speisewasser aus getrennt angeordneten (nicht dargestellten) Vorratsbehältern.According to the invention is a feed device for feeding the Salty and low-salt feed water is provided. The .salty Feed water is supplied by a pump § equipped with the usual valves Pressure line 6 and a feed pipe 7 located in the lower part of the drum are fed. A feed pump 8 conveys through a pipeline equipped with the usual valves 9 the low-salt feed water into one that extends over the entire length of the drum Feed channel ok The two pumps 5, 8 receive the salty and the low-salt Feed water from separately arranged storage tanks (not shown).

Die Speisung wird so eingerichtet, daß in der Trommel über dem Wasserinhalta aus salzhaltigem Speisewasser eine verhältnismäßig niedrige Schicht b aus salzarmem Wasser vorhanden ist.The feed is set up so that in the drum above the water content a a relatively low layer b of low-salt water from salty feed water Water is available.

Claims

PATEN TANSL'RÜClit: i. Process for generating low-salt high-pressure steam from salty feed water in evaporation tanks, whose through heat exchange elements or the water content indirectly heated by the hot steam introduced into a Circulation is included, characterized in that the salty feed water fed in the lower part of the container (i) and above this salty layer (a) of the boiler water a low-salt layer (b) of condensate or distillate stored will so. that the steam bubbles rising from the salty water are low in salt Must penetrate the water layer.

2. The method according to claim i, characterized in that that the low-salt feed water is introduced into the evaporation tank at a temperature which is slightly below the saturated steam temperature.

3. Facility for execution of the method according to claim i, characterized in that the for generating steam Serving container (i) with a level or above the low-salt water layer (b) Outflowing feed device (io) for the low-salt feed water and with a Feeding device (7) is provided for the salty feed water, which in certain Gaps under the low-salt layer opens out. q .. device according to claim 3, characterized in that -the low-salt feed water and the salty feed water are each stored in a special container, each with a feed pump (5 or 8) feeds the feed water separately into the evaporation tank (i).