DE717156C - Dampfkraftanlage - Google Patents

Description

• Dampfkraftanlage In dem Hauptpatent 703 388 ist vorgeschlagen worden, die Leistung einer Dampfkraftmaschine durch Ändern des Diuckes des den Betriebsdampf für die Maschine liefernden Kessels zu regeln. Diese Betriebsweise ist bei einer Dampfkraftanlage, die aus,einem Hochdrucknetz, einem Niederdrucknetz und einer auf die an&egebene Weise geregelten Ho,chdruclclaaftmascbhle besteht, die ihren Abdampf über einen Zwischenüberhitzer an Odas Niederdrucknetz abgibt, nichtohne weiteres durchf Ührbar, wenn für den aus dein Zwischenüberbitzer austretenden Dampf ein ständig gleichbleibender Zustand gefordert würd.
• Zur Erleichterung des Verständnisses ist diederBetrachtung zugrunde litegend#eDarnpfkraftanlage heispielsweise in Fig. i näher dargestellt.
• Das Hochdruckdampfnetz ist in dieser Ab- bildung, mit i, das Niederdruckdampfnetz mit 2 bezeichnet. Die Kraftmaschine 3 -wird mit Dampf aus dem Hachdrucknetz i versorgt und gibt ihr-en Abdampf über den Zwischenüberhitzer 4 an das Niederdrucknetz 2 ab. Die Leistung der Turbine 3 soll entsprechend dem im Hauptpatent angegebenenVerfahren bei dieser Anlage dadurch geregelt werden, daß der-Druck des in dem Dampferzeuger 5 erzeugten Hochdruckdampfes der geforderten Leistung entsprechend verändert ,wird. Um die nachfolgende Betrachtung besonders anschaulich zu machen, sei beispielsweise angenommen, daß in dem Hochdruckn,etz i bei höchster Leistung, der Turbine - beispielsweise ein Druck von 16oata, bei klQinster Leistung dieser Turbine ein Druck ven 5o ata eingereggelt wird. Bei allen Drücken innerhalb.,dieser beiden Grenzen soll die überhitzungstemperatur des Hcychdruckdanipfes beispielsweise 45o' C betragen. Im Niederdrucknetz2 soll beispielsweise der Dampf ständig einen Druck von --o ata und eine Temperatur von 450' C aufweisen.
• Verfolgt man die Vorgänge, die sich beim Betriebe dieser Anlage ergeben irn IS-Diaamm (Fig. 2), so ergibt sich nun folgendes: Der Betriebspunkt für -die volle Belastung der Turbine3 ist in, diesem Diagramm durch den Purfl-,tA gekennzeichnet. Wie ersichtlich ist, hat für diesen Punkt der Dampf einen Druck von 16o ata und eine Temperatur von 45o'. Bei Halblast verschiebt sich der PunktA auf der Linie gleichbleibender Temperatur infolge des Betriebes mit einem entsprechend geringeren Druck, so daß sich für Halblast ein neuer BetriebspunktB einstellt. In allen Fällen dehnt sich der Dampf in der Kraftmaschine 3 bis auf den Gegendruck von 2o ata. Im Diagramm ist dieser Dehnurilgsverlauf beispielsweise durch die Ge- raden a und b dargezztellt. Die Dehnungendet in beiden Fällen mit dem Erreichen dür 2o-ata-Linie. Der Dampf tritt also, jeweils in einen Zustand, der durch die BetriebspunkteA' und B' im Dia,-ramm erkenntlich ,olemaclit ist, aus der Maschine 3 aus. Damit nun in beiden Fällen der in das Niederdrucknetz eintretende Dampf die für das Niedcrdrucknetz vorgeschriebene Temperatur von, wie angenommen wurde, 45o' C aufweist, muß der aus der Kraftmaschine 3 jeweils austretende Dampf durch den Zwischenüberhit7:ey 4 auf diese Temperatur erhitzt werden. Das Diagramm FinG. 2 zeigt, daß die Wärmemengen, die je Kilo- -' ramm Dampf hierzu notwendig sind, bei Vollast und Halblast verschieden groß sind. Bei Vollast muß je Kilo---ramm Dampf in dem Zwischenüberhitzer 4 leine größere überhitzungswärme zugeführt werden als bei Halblast.
• Diese Ferderung läßt sich erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch erfüll-en-, daß man den Zwischenüberhitzer an einer geeigneten Stelle in den Rauchgasstrem des Dampferzeugers einschaltet. Bei einer richti-en Auswahl der Lage des Zwischenüberhitzers im Rauch.,asstrorn läßt es sich erreichen, daß sich die überhitzungstempcratur ständ!- salbsttätig auf einen praktisch gleichbleihenden Wert einstellt.
• An welcher Stelle man den Zwischenüberbitzer im Rauchgasstrorn anordnen muß, gelit aus den nachfolgenden überlegungen hervor. Bei Belastungsändexungen eines Kessels ändert sich die spezifische Wärmeaufnalime der einzelnen Heizflächenteile nicht in "gleichem Maße mit der Belastung. #Vrit zunehmender Belastung wird die spezifische Wärmeaufnahme von Heizflä-cheii:teilen, die im Rauch-"-asive- von der Fet"erstelle weiter entfernt gen, im Verhältnis zu denen, die der Feuerlie.-stelle näher liegen, vergrößert und umgekehrt. Dieses Verhalten des Überbitzers wird durch gegeben. überhitzer, seine Kennlinie wiederdie nahe der Feuerstelle liegen und infolgedessen verwiegend durch Strahlung beheizt werden, also Strahlunggsüberhitzer, haben demnach eine fallende Kennlinie, während ein überhitzer, der weiter von der Feuerstelle entfernt ist und vorwiegend durch Berührung beheizt wird, also ein Berührungsüberhitzür, demnach eine steigende Kennlinie hat. Zur Veranschaulichung dieser Verbältnisse dient das Diagramm Fig.3. Auf der AbszIsse dieses Diagramms ist die Belastung des Dampferzeugers in Tonnen je Stunde, auf der Ordinatt die Wärmeaufnahme des Wärneüb-crliitzc-rs iii*Wärmeeiiibeit,-#n je Kilo Dampf aufgetragen. Die spezifische Wärmeaufnahme eines Strablungsüberhitzers in Abhängigkeit von der Kesselbelastung wird in diesem Diagramm durch die Kurve et, die spezifische Wärmeaufnahme eines Berührungsüberhitzers durch die Kurve b wieder-Bei der vorliegenden Anlage muß die Forderung -estellt werden, wenn das Ziel der selbsttätigen g Aufrechterhaltung einer gleich- C bleibenden überhitzungstemperatur erreicht werden soll, daß die spezifische Wärmeaufnahme des überhitzers mit der Belastung der Anlage zunimmt. Dementsprechend muß der Überliitzer eitie steigende Kennlinie aufweisen, also, ein Berührungsüberhitzer sein ', d.h. der überbitzer wird etwa am Ende oder nahezu am Ende in den Rauchgasstrorn des Kessels eingeschaltet werden mü ssen. Es läßt sich rechnerisch ohne tveiteres genau feststellen, an welcher Stelle im Rauch,,'asstrein der Überhitzer die steigende Kennlinie im Betrieb aufweiisen wird, bei der der Überhitzer ohne weiteres selbsttätig jederzeit diejenigen Wärmemengen aufnimmt, die zur selbsttätigen Aufrechterhaltiung einer von der Belastung der Anlage. unabhängigen C #leichbleibenden überhitzungstemperatur notwendig sind.
• Unter Umständen kann -es erforderlich werden, zusätzliche Mittel anzuwenden, um die Temperatur des aus dem Zwischenüberhitzer 4 austretenden Dampfes auf den gewollten zu haltenden Wert genauer einzuregeln, als es durch die besondere Anordnung des Zwischenüberhitzers von selbst geschiebt. Hierfür stehen verschiedene M#öglichkeiten offen. Ein Weg, auf gleichbleibende Temperatur einzuwirken, besteht darin, daß man die Temp#eratur des aus dem Dampferzeuger 5 kOminenden Dampfes entsprechend verändert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dali man die Beheizung des Zwischenüberhitzers 4 unter Anwendung irgendwelcher an sich be-C kannter Mittel reggelbar macht. Schließlich kann man auch daran denk-en, zur genauen Ein#regelung der Temperatur dem Zwischenüberhitzer 4, unter Umgehung der Kraftz# maschine 3 eine entsprechende Dampfinenge aus dem. Hochdrucknetz i zuzuführen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfkraftanlage nach Patent 703 388 mit einer Kraftmascbine, deren Leistung bei gleichbleibendem siel,-undlich arbeitendem Dampfvolume-n durch Verändern des Druckes und des spezifischen Volumens des erzeugte- g n Betriebsdampfes geregelt wird, und mit einem dieser Kraftmaschine nachgeschalteten Zwiscbenüberbitzer, der seinen Dampf an ein 'Niederdrucknetz mit gleichbleibendem Druck abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenüberhitzer (4) als eine BerVilirungsheizfläche an einer solchen Stelle in den Rauchgasstrom des Dampferzeugers (5) eingeschaltet ist, an der sich die Wärm,- -aufnahme je Kilogramm zu überhitzenden Dampfes gleichsinnig mit den Belastungsänderungen des Kessels derart ändert, daß die überhitzungsendtemperatur .einen praktisch gleichbleibenden Wert behält.
2. 2. Dampfkraftanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Abweichungen der Temperatur des aus dem Zwischenüberhitzer. (4) austretenden, Damp,-fes von dem aufrechtzuerhaltenden Wert durch eine entsprechende Veränderung der 'C[I)erhitzung des Frischdampfes beseitigt werden. 3. Dampfkraftanlagge nach Anspruch i, dadurch gelzennzeichnet, daß Abweichunn der Temperatur des aus dem Zwischenüberhitzer (4) austretenden Dampfes von dem aufrechtzuerhaltenden Wert durch ,eine Regelung der Beheizung des Zwischenüberhitzers (4) beseitigt werden. 4. Dampfkraftanlage anch Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Abweichun-(X.en der Temperatur des aus dem Zwischen-I n überhitzer austretenden Dampfes ven dem aufrechtzuerhaltenden Wert dadurch beseitigt werden, daß dem Zwischenübeihitzer unter Umgehung- der Hechdruckkraftmaschine (3) eineentsprechende Frischdampfmenge zugeführt wird.