DE701324C - Zwangsdurchfluss-Roehrendampferzeuger mit Zwischenueberhitzer - Google Patents

Zwangsdurchfluss-Roehrendampferzeuger mit Zwischenueberhitzer

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DE701324C
DE701324C DE1938S0130932 DES0130932D DE701324C DE 701324 C DE701324 C DE 701324C DE 1938S0130932 DE1938S0130932 DE 1938S0130932 DE S0130932 D DES0130932 D DE S0130932D DE 701324 C DE701324 C DE 701324C
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reheater
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steam
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DE1938S0130932
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Sulzer AG
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Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G3/00Steam superheaters characterised by constructional features; Details of component parts thereof
    • F22G3/008Protection of superheater elements, e.g. cooling superheater tubes during starting-up periods, water tube screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

  • Zwangsdurchfluß-Röhrendampferzeuger mit Zwischenüberhitzer Für Dampfkesselanlagen beliebiger Bauart, die eine ylehrfachexpansionsmaschine betreiben und mit überhitzung und Zwischenüberhitzung des Dampfes arbeiten, ist bereits vorgeschlagen worden, den Haupt- und Zwischenüberhitzer durch ein- und ausschaltbare Nebenleitungen miteinander zu verbinden und an den Wasserraum des Kessels anzuschließen. Es sollte .damit während des Anheizens in Betriebspausen und in solchen Betriebsfällen, in denen Betriebsdampf durch die beiden überhitzer oder einen derselben nicht durchgeführt werden kann, ein sicherer Schutz dieser überhitzer gegen Verbrennen erreicht werden. Um diese Aufgabe zu erfüllen, sollte zumindest beim Anheizen Hilfsdampf von einer fremden Quelle zugeführt und in der vom Dampfkessel durch den Überhitzer und den Zwischenüberhitzer führenden Kreisleitung unigewälzt werden.
  • Die Erfindung geht von der Verwendung solcher Nebenleitungen bei Durchfluß-Röhrendampferzeugern mit einem Zwischenüberhitzer aus und bringt hierfür eine besondere, "teils temperatur-, teils druckgesteuerte . selbsttätige Steuerung der Ventile in Vorschlag, die es ermöglicht, die Übergänge bei Änderung der Betriebszustände des Kessels nacheinander so sanft zu gestalten, daß unerwünschte Spannungen und damit Beschädigungen des Rohrsystems bei Änderungen des Dampfzustandes mit Sicherheit vermieden werden. Diese erhöhte Sicherheit ist besonders für Durchfluß - Röhrendampferzeuger erwünscht, da diese nur mit geringem Wasserinhalt arbeiten und deshalb Schwankungender Betriebszustände viel leichter ausgesetzt sind als Wasserraumkessel.
  • Die Erfindung besteht darin, daß in der vom Dampferzeuger zur Hochdruckverbrauchsstelle und in der vom Zwischenüberhitzer zur Niederdruckverbrauchsstelle führenden Leitung in Strömungsrichtung hinter der Abzweigung der Umgehungsleitung je ein Abschlußorgan angeordnet ist, von denen jedes in der Hauptsache durch je einen vor der Abzweigung angeschlossenen Temperaturfühler während des Betriebes bei einer tieferen Temperatur als der zulässigen geschlossen wird, und daß die Abschlußorgane in den Umgehungsleitungen durch einen Druckfühler bei steigendem Druck an der Abzweigstelle geöffnet und bei sinkendem Druck geschlossen". werden.
  • Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Dem Rohrsystem i des Dampferzeugers wird das Arbeitsmittel durch die Speisepumpe 2 zugeleitet. Der überhitzte Dampf strömt durch die Leitung 3 in den Hochdruckteil 4a der Dampfturbine 4. und gelangt dann durch die Leitung 5 in den Zwischenüberhitzer 6. Der wieder überhitzte Dampf strömt durch die Leitung 7 in den Niederdruckteil 4v der Dampfturbine 4. und wird dann im Kondensatot 8 verflüssigt. Das Kondensat wird mit Hilfe der Kondensatpumpe 29 über die Leitung g in einen Behälterio gefördert und aus diesem durch die Speisepumpe 2 wieder angesaugt.
  • Das Rohrsystem i des Dampferzeugers ist durch die Umgehungsleitung i i mit dem Zwischenüberhitzer 6 verbunden. Zur Abschließung der Umgehungsleitung i i dient das Durchflußorgan 12, welches durch einen Servomotor 13 gesteuert wird. Der Servomotor 13 wird seinerseits über die Leitung 14 und einen Druckfühler 27 durch den Druck in der Leitung 3 beeinflußt. ` Außerdem ist der Zwischenüberhitzer durch die Abführungsleitung 15 mit dem Behälter i o verbunden. Zur Abschließung dieser Abführungsleitung dient ein Durchflußorgan 16, das nach Maßgabe des durch die Leitung 17 und den Druckfühler 28 aus der Leitung 7 übertragenen Druckimpulses mit Hilfe des Servomotors 25 beeinflußt wird.
  • Außerdem ist in der Dampfleitung 3 noch ein Abschlußorgan 18 aalgeordnet, welches durch die den Temperaturfühler 21 beeinflussende Temperatur gesteuert wird. Schließlich ist auch in der vom Zwischenüberhitzer zum Niederdruckteil 4bb führenden Leitung 7 noch ein Abschlußorgan 22 angeordnet, das ebenfalls durch einen Servomotor 23 gesteuert wird. Der Servomotor steht unter dem Einfluß des Temperaturfühlers 24.
  • Die Einstellung der einzelnen Steuerorgane ist nun derart, daß die Ventile 12 und 16 durch ihre Servomotoren 13 bzw. 2 5 allein nur in Abhängigkeit vom Druck beeinflußt werden. Sie sind bei einem Druck, dessen Höhe sich aus den Betriebseigenschaften der Anlage ergibt, vollständig geöffnet. Bei einem bestimmten niedrigeren Druck, welcher auch durch die Betriebsbedingungen der Anlage festgelegt ist, sind die Ventile vollständig geschlossen. Bei Drücken, die zwischen diesen beiden Grenzdrücken liegen, sind die Ventile der Druckhöhe entsprechend mehr oder weniger geöffnet. Es entspricht somit einer jeden Druckhöhe zwischen den Grenzdrücken ein bestimmter öffnungsquerschnitt des Ventils. Die Ventile 18 und 22 werden durch die 'ihnen zugeordneten Servomotoren i 9 bzw. 23 geschlossen, sobald eine vorgeschriebene untere Temperaturgrenze unterschritten wird. Ist die Temperatur höher, so bleiben die Ventile geöffnet, d. h. die Temperatur übt keinen Einfluß mehr auf die Ventile aus.
  • Sollen im eigentlichen Betriebstemperaturbereich die Ventile 18 und 22 zusätzlich noch nach Maßgabe eines Druckes geregelt werden, so sind die Steuerorgane der Servomotoren i 9 bzw. 23 entsprechend auszubilden und außerdem noch die in die Zeichnung eingetragenen Verbindungsleitungen 2o bzw. 26 zwischen den Druckfühlern 27 und 28 sowie den mit den Temperaturfühlern 2 i bzw. 24 in Verbindung stehenden Servomotoren i 9 und 23 vorzusehen. Von einer näheren Schilderung der dann benötigten Steuerorgane der nicht nur temperatur-, sondern auch druckbeeinflußten Servomotoren soll abgesehen werden, da diese nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.
  • Während der Zeit des Anheizens sind die beiden Ventile 18 und 22 durch die ihnen zugeordneten Temperaturfühler 2 i bzw. 24 verblockt, derart, daß sie nicht geöffnet werden können. Es kann somit weder aus dem Dampferzeuger Arbeitsmittel nach dem Hochdruckteil 4a der Turbine .4 noch aus dem Zwischenüberhitzer zum N iederdruckteil 46 der Turbine gelangen. Die Speisepumpe 2, die dem Dampferzeuger ständig Flüssigkeit zuführt, erzeugt jedoch einen so hohen Druck, daß über die Druckfühler 27 und 28 mittels der Servomotoren 13 und 25 die Abschlußorgane 12 und 16 geöffnet werden. Das Arbeitsmittel kann damit einen Kreislauf aus der Speisepumpe 2 durch das Rohrsystem i des Dampferzeugers, dann über die Leitung i i durch den Zwischenüberhitzer 6 und von hier durch die Leitungen 7 und 15 in den Behälter io ausführen.
  • Sobald der ,Dampferzeuger auf eine genügende Temperatur aufgeheizt ist, wird zunächst in der Zwischenleitung 7 die zulässige Dampftemperatur erreicht werden. Nach Erreichung dieses Zustandes wird der Temperaturfühler 24 das Ventil 22 öffnen. Das Abströmen von Dampf zum Niederdruckteil der Turbine verursacht einen Druckabfall in der Leitung 7, der ausreicht, um über den Druckfühler 28 und den Servomotor 25 das Ventil 16 zu schließen. Diese hier nur andeutungsweise geschilderten Steuervorgänge werden in der Praxis dadurch sicherer herbeigeführt, daß über die bereits erwähnte Ver1iindungsleitung 26 zwischen Druckfühler 28 und Servomotor 23 in letzterem nicht nur die Temperaturänderung, sondern auch die Druckveränderung als Stellkraft für das Ventil 22 herangezogen wird.
  • Der Umlauf des in den Zwischenüberhitzer 6 gelangenden Dampfes erfolgt nun unter Umgehung des Hochdruckteils 4a der Turbine über die Leitungen i i und 7 in den Niederdruckteil 4b der Turbine 4 und dann über den Kondensator 8 und den Behälter io zurück zur Rohrschlange i. Nach weiterer Aufheizung wird auch der endgültige Zustand der Leitung 3 erreicht, so daß dann in entsprechender Weise durch den Temperaturfühler 21 das Ventil i8 geöffnet und nach erfolgtem Druckabfall durch den Druckfühler 27 das Ventil i 2 geschlossen wird. Infolgedessen wird auch der Hochdruckteil 4a der Turbine 4 in den Kreislauf eingeschaltet.
  • Beim Abschalten der Anlage spielen sich die geschilderten Übergänge in umgekehrter Reihenfolge ab. Ändert sich während des Betriebes des Kessels der Dampfzustand, so wird in der geschilderten Weise eine Veränderung in der Schaltung der Anlage vorgenommen, und zwar entsprechend dem geänderten Dampfzustand entweder in der Hochdruck- oder in der Niederdruckleitung. Es wird mithin niemals an einer Stelle der Anlage ein gefährlicher Betriebszustand eintreten können, so daß das Rohrsystem mit Sicherheit gegen Überlastungen oder plötzliche Temperatur- oder Druckänderungen geschützt ist.
  • Die Sollwerte, bei denen die einzelnen Druckfühler bzw. Temperaturfühler auf die ihnen zugeordneten Regelvorrichtungen einen Impuls ausüben, können nach Bedarf verändert werden. So können beispielsweise zum Anheizen die Servomotoren 13 und 25 ihre Organe schon bei einem geringeren Druck öffnen als beim normalen Betrieb. Auch die Temperatur, bei der die Organe 18 und 22 verblockt werden, kann während des Anheizens und zum Teil auch während des normalen Betriebes niedriger eingestellt werden als z. B. bei Vollast. Der Behälter io kann als Speisewasserbehälter oder als Speisewasserspeicher oder als Dampfspeicher ausgebildet sein. Die Leitung i 5 könnte auch anstatt in den Behälter io in den Kondensator 8 führen. Die Beeinflussung, insbesondere der Organe 12 und 16, kann z. B. auch noch zusätzlich von der Temperatur des Arbeitsmittels aus erfolgen in dem Sinn, daß bei zu niedrigen Drücken ein Kreislauf durch das Rohrsystem i und den Zwischenüberhitzer 6 hergestellt wird. Das Rohrsystem des Durchfluß - Röhrendampferzeugers kann in beliebiger Weise in Gruppen geschaltet und aufgeteilt sein. Es können beispielsweise auch Sammel- und Verteilgefäße, Salzabscheider oder kleinere Trommeln verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Zwangsdurchfluß-Röhrendampferzeuger mit Zwischenüberhitzer, bei dem der Dampferzeuger mit dem Zwischenüberhitzer und der Zwischenüberhitzer mit dem Speisewassersystem je durch eine abschließbare Leitung unmittelbar verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (3) vom Dampferzeuger (i) zur Hochdruckverbrauchsstelle (4a) und in der Leitung (7) vom Zwischenüberhitzer (6) zur Niederdruckverbrauchsstelle (4b) in Strömungsrichtung hinter der Abzweigung der Umgehungsleitung (i i) bzw. der Abführungsleitung (i5) je ein Abschlußorgan (i8 bzw: 22) angeordnet ist, von denen jedes in der Hauptsache durch je einen vor der Abzweigung angeschlossenen Temperaturfühler (2i bzw. 24) während des Betriebes bei einer tieferen Temperatur als der zulässigen geschlossen wird, und daß die Abschlußorgane (i2 bzw. 16) in der Umgehungsleitung (i i) bzw. der Abführungsleitung (15) durch j e einen Druckfühler (27 bzw. 28) bei steigendem Druck an der Abzweigstelle geöffnet und bei sinkendem Druck geschlossen werden.
DE1938S0130932 1938-02-20 1938-02-20 Zwangsdurchfluss-Roehrendampferzeuger mit Zwischenueberhitzer Expired DE701324C (de)

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DE (1) DE701324C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1012617B (de) * 1953-10-31 1957-07-25 Sulzer Ag Verfahren zum Anfahren einer Dampfkraftanlage mit Zwangdurchlaufdampferzeuger
DE1074053B (de) * 1960-01-28 Siemens-Schuckertwerke Aktien gesellschaft Berlin und Erlangen Verfahren zum Schutz von Uberhitzerheizflachen beim Anfahren von Zwangdurchlaufkesseln mit Zwischenüberhitzung
DE1161288B (de) * 1959-10-16 1964-01-16 Sulzer Ag Anordnung zum Schutze des UEberhitzers gegen Verbrennen
DE1297624B (de) * 1964-03-14 1969-06-19 Siemens Ag Dampfkraftanlage

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DE1074053B (de) * 1960-01-28 Siemens-Schuckertwerke Aktien gesellschaft Berlin und Erlangen Verfahren zum Schutz von Uberhitzerheizflachen beim Anfahren von Zwangdurchlaufkesseln mit Zwischenüberhitzung
DE1012617B (de) * 1953-10-31 1957-07-25 Sulzer Ag Verfahren zum Anfahren einer Dampfkraftanlage mit Zwangdurchlaufdampferzeuger
DE1161288B (de) * 1959-10-16 1964-01-16 Sulzer Ag Anordnung zum Schutze des UEberhitzers gegen Verbrennen
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