DE708241C

DE708241C - Sicherheitsvorrichtung fuer Roehrendampferzeuger mit kleinem Fluessigkeitsinhalt und Zwangdurchlauf des Arbeitsmittels

Info

Publication number: DE708241C
Application number: DEA82497D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Muenzinger
Original assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; AEG AG
Current assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; AEG AG
Priority date: 1937-04-02
Filing date: 1937-04-02
Publication date: 1941-07-16

Description

Sicherheitsvorrichtung für Röhrendampferzeuger mit kleinem Flüssigkeitsinhalt und Zwangdurchlauf des Arbeitsmittels Bei trommellosen Röhrendampferzeugem mit Zwangdurchlauf ohne selbsttätige Regelung ", wird die Brennstoffzufuhr auf Grund ,einer Betriebsgröße, z.B. des Dampfdruckes, der Temperatur des überhitzten Dampfes oder der Werkshelastung von Hand eingeregelt. Hierbei 'besteht im Gegensatz zu Trommeldampf-erzieugern, bei denen die Speisewasserzufuhr durch den selbsttätigen Speiseregler je nach der Dampfentnahme verstärkt oder verringert wird und eine überspeisung daher -nicht stattfinden kann, die Möglichkeit, daß bei verringerter Dampfentnahme die Pumpe den Dampferzeugern mehr Wasser zuführt, als diesen Dampf entnommen wird. Ferner kann es bei Röhrendampferzeugern mit Zwang,durchlauf und masselosen Feuerungen, d.h. mit öl-, Gas- oder Kohlenstaubfeuerungen, bei unbemerktem Verringern oder Ausbleiben der Brennstoffzufuhr oder Zündung vorkommen, daß an "der Dampfentnahme. und Wasserzufuhr sich zuhächst nichts ändert. Infolgedessen -wird nur ein Teil des gespeisten Wassers verdampft, der Rest kann schon nach kurz-er Zeit in die Turbine gelangen und diese schwer beschädigen. Entsprechend wirkt sich ein unbemerktes Verring,ern oder ein, Ausbleiben der Wasserzufuhr für die Turbine wegen des unzulässigen Temperaturanstiegs aus. Ähnliches gilt für etwaige andere Dampfverbraucher.
Die gleichen Störungen können. auch bei Versagen der selbsttätig gen Regelung oder bei ein-er nicht beobachteten Fehlanzeige eines der Geräte auftreten, die die selbsttätige Regelung betätigen oder nach denen sich bei Handregelung des Dampferzeugers der Hek

zer richtet. Die Gefahr ist dann aber wese

]ich größer als bei Trommeldampferzeuge

weil bei letzteren eine erheblich längere Ze

ver- geht, bis das zuviel zu-eführie Wasser id

den überlätzer gelangt oder Wassermangel gefährlich wird.
Es empfehlen sich daher besondere Sicherungen gegen solche Vorkommnisse. Zu diesem Zweck- ist bereits vorgeschlagen worden, unter dem Einfluß eines 1. B. am Beginn der überhitzerzorie eingebauten Temperaturaufnehmers bei unzulässig absinkender Temperatur ein Ventil zu öffnen, das den Dampf oder das Dampfwassergemisch in einen Niederdruckbehälter abströmen läßt, wobei gleichzeitig die züi den eigentlichen Verbraucherstellen (z. B. Dampfturbine) führende Dampfleitung , abgesperrt wird.
Bei derartigen lediglich von der Arbeitsmitteltemperatur gesteuerten Vorrichtungen wird man aber gewisse betriebliche Schivankungen der Temperatur in Abhängigkeit von der Belastung stets zulassen müssten. Stellt man, um ein rasches Auslösen der Sicherheitsvorrichtung zu erzielen, beispielsweise den Auslöseimpuls auf eine Temperatur ein, die nur ein geringes unter der bei Schwachlast zu erwartenden liegt, so genügt eine sehr kleine, unter Umständen schon durch einen Wechsel in den Brennstoffeigenschaften sich ergebende Temp eratursenkung, um die Sicherheitsvorrichtung unerwünscht auszulösen. Stellt man den Auslöseimpuls dagegen nach einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur ein und fährt der Dampferzeuger gerade mit hoher Last und Temperatur, wenn sich eine Störung ereignet, dann dauert es infolge der unvermeidlichen Trägheit der Temperaturaufnehmer und übertragungseinrichtungen zu lange, bis die Sicherheitsvorrichtung auslöst, so daß unter Umständen Wasser in die Turbine gelangt. Aber auch dann genügen die bekannten einfachen Sicherheitsvorrichtungen nicht den Erfordernissen des Kraftwerkbetriebes mit seinen vielfältigen unerwarteten Störungen, wenn die Dampftemperatur bei einer bestimmten Bauart des Dampferzeugers oder zufol- ge einer besonderen Regelung unabhängig von der Belastung gleichbleibt, weil auch dann immer noch ein zu großes, im Sinne einer Auslöseverzö-erung wirkendes Spiel - enüber dem üblichen Tern ra-Z, eg pe turwert bleibt und vor allem, weil die Dampftemperatur selbst bei ausbleibender Beheizung oder unzulässig ansteigender Speisemenge zufolge der inneren Speicherfähigkeit des Dampferzeugers sich zu langsam ändert. Ferner sind Sicherheitsvorrichtungen für Röhrendampferzeuger bekannt, bei denen das ,Sicherheitsventil in Abhängigkeit von der , #N geführten Wassermenge betätigt wird.
,'Solche Sicherheitsvorrichtungen arbeiten verpögerungsfrei. Sie entsprechen aber trotz--dem nicht den praktischen Anforderungen, da bei ihnen lediglich die Wasser-, nicht aber die Brennstoffzufuhr berücksichtigt wird. Bei Störungen der Brennstoffzufuhr kann daher der Fall eintreten, daß nach wie vor Wasser in den Röhrendampferzeuger gefördert wird und durch diesen in die Turbine gelangt.
Demgegenüber wird erfindungsgemüß für die Auslösung der Sicherheitsvorrichtung ein Differenzregler vorgesehen, der durch unmittelbar und ohne Verzögerung von der Beheizung und von der Wasserzufuhr abhängige Meßwerte beeinflußt wird.
Bei übereinstimmung zwischen Beheizung und Wasserzufuhr halten sich beide das Gleichgewicht. Die Sicherheitsvorrichtung wird ausgelöst, wenn das Verhältnis von Beheizung zu Wasserzufuhr unzulässig vom üb- lichen Wert abweicht. Da z. B. der Durchflußwiderstand des dem Dampferzeuger zugeführten Speisewassers durch eine Meßdüse sich quadratisch mit der Menge ändert, die Rauchgastemperatur dagegen weniger als linear mit der Beheizung, kann man natürlich diese beiden Meßimpulse nicht unmittelbar gegen,einanderwirken lassen, sondern muß ein entsprechendes übertragungsglied zur Umformung zwischenschalten. Dies wird überflüssig, wenn man als Maßstab für die Beheizung z. B. den Rauchgaszugverlust in einem Teil der Heizfläche oder zwischen Feuerraum und Fuchs wählt, da der Verlust quadratisch von der Menge abhängt. Bei flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen könnte man ferner an sich eine Differenzdruckmessung in der Brennstoffzuführungsleitung der Regelung zugrunde legen. Eine solche Regelung wird allerdings dann versagen, wenn die Zündung aussetzt und die Flamme erlischt, und ist daher ebenfalls nicht geeignet.
Ein rasches und sicheres Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung läßt sich auch dadurch erreichen, daß man in der Speisewasserleitu,ng beim Eintritt in den Dampferzeuger und an einer Stelle, an der bei richtiger Darnpftemperatur, d.h. richtigem Verhältnis von Beheizung und Wasserzufuhr, etwa io bis 300,10 des zugeführten Wassers verdampft sind, Differenzdruckmesser einbaut, deren Öffnungen so bemessen sind, daß die Dilffierenzdrücke beim üblichen Betriebszustand gleich sind, aber ein Ansprechen derSicherheitsvorrichtung herbeiführen, wenn infolge zu geringer oder zu hoher Beheizung der Difierenzdruck der im Verdampferteil eingebauten Düse o.dgl. infolge des größeren. bzw. kleineren spezifischen Gewichtes kleiner bzw. größer wird. Währeffd nämlich ein Temperaturaufnehmer eine Änderung erst im überhitzerteil feststellen kann, weil im ganzen Verdampfungsteil des Dampferzeugers die Temperatur annäh md gleichbleibt (Sättigungstemperatur), kann man mittels der Differenzdruckmesser die richtige Beheizung schon an einer Stelle überwachen, die hinreichend weit vom Ende (im Sinne der Arbeitsmittelströmung betrachtet) des Dampferzeugers entfernt liegt, so daß für das wirkungsvolle Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung genügend Zeit bleibt.
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Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Sicherheitsvorrichtung für Röhrendampferzeuger mit kleinem Flüssigkeitsinhalt und Zwangdurchlauf des Arbeitsmittels, weIche bei einer im Verhältnis zur Beheizung ungenügenden oder übermäßigen Wasserzufuhr den Dampferzeugervom Verbraucher (z.B. Dampfturbine) abschaltet und gleichzeitig einen Auslaß für das Arheitsmittel öffnet, dadurch gekermzeichnet, daß für die Auslösung der Sicherheitsvorrichtung ein Differenzregler vorgesehen ist, der durch unmittelbar und 'ohne Verzögerung von der Beheizung und von der Wasserzufuhr abhängige Meßwerte beeinflußt wird.
2. Sicherheitsvorriclitung nach An- spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ersparnis eines übertragungsgliedes als von Beheizung und Wasserzufuhr abhängige Meßwerte solche mit gleicher Charakteristik dienen. 3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß als Maßstab der Beheizung der Rauchgaszugverlust, als Maßstab des "Wasserzuflusses der ineinem Differenzdruckmesser erzeugte Druckunterschied dient. 4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch2, gekennzeichnet durch die Verwendung zweier Differenzdruckmesser, von denen einer in den Wasserzufluß, und der andere an einer Stelle in den Arbeitsmittelfluß eingebaut ist, an der im üblichen Betrieb etwa io bis 30010 des =geführten Wassers verdampft sind.