DE754455C

DE754455C - Device for controlling an over-fed high-pressure pipe steam generator with forced operation

Info

Publication number: DE754455C
Application number: DEV37010D
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Engler
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1938-03-08
Filing date: 1938-03-08
Publication date: 1952-06-03

Description

Vorrichtung zum Regeln eines überspeisten Hochdruck-Röhrendampferzeugers mit Zwanglauf Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln eines überspeisiten HoehdTuck-Röhrendampferzeugers mit Zwanglauf, bei welchem das etwa zo bis 5o °/o des erzeugten Dampfgewichtes betragende, aus einem Abscheid'ebehälter abfließende Überschußwasser mit dem kalten Speisewasser vermischt durch eine Umwälzpumpe dem Verdampfumgsteil zugeführt und' das Mischungsverhältnis von umlaufendem Überschu.ßwasser und Speisewasser mit Hilfe eines schwimmergiesteuerten, allmählich geöffneten bzw. geschlossenen Ventils in Abhängigkeit vom Wasserstand in dem Abscheidehehälter geregelt wird. Durch diese Vorrichtung wird hei sinkender Bren@nleisitung durch die Betätigung des Regelventils der Heizfläche des Dampferzeugers heißeres, bei steigender Brennleistung hingegen kälteres Wasser mittels der der Speisewasserpumpe nachgeschalteten Umwälzpumpe zugeführt, was. zur Folge hat, daß im ersteren Fall die Dampferzeugung vergrößert, im zweiten Fall jedoch verringert wird.. Hierdurch werden Leistungsschwankungen schnell und sicher ausgeglichen.Device for controlling an over-fed high-pressure tubular steam generator with forced operation The invention relates to a device for regulating an overfeed HoehdTuck tubular steam generator with forced operation, in which the approximately zo to 50% of the generated steam weight, flowing out of a separator Excess water mixed with the cold feed water by a circulating pump Evaporating part supplied and 'the mixing ratio of circulating excess water and feed water with the help of a float-controlled, gradually opened resp. closed valve regulated as a function of the water level in the separator will. By means of this device, the burning power will decrease due to the actuation of the control valve of the heating surface of the steam generator hotter, with increasing combustion output on the other hand, colder water by means of the circulation pump connected downstream of the feed water pump fed what. has the consequence that in the former case the steam generation is increased, in the second case, however, it is reduced .. This will reduce power fluctuations quickly and safely balanced.

Bei bekannten Hochdruck-Röhr endamp£-erzeugern mit einer derartigen, Regelungsvorrichtung ist das schwimmeirgesteuerte Regelventil in der Speisewasserleitung unmittelbar hinter der Speisepumpe angeordnet. Dadurch ist bei sinkendem Wasserstand im' Abscheidebehälter eine schnelle und zuverlässige Regelung der Umlaufwassermenge nicht mit ausreichender Sicherheit gewährle:iste , da auch die Bedingung erfüllt werden soll, daß die am Umlauf beteiligte Wassermenge nur etwa io bis 5o % des erzeugten Dampfgewichtes beträgt, denn die: Genauigkeit der Regelung wird immer schwieriger, je geringer die umzuwälzende Wassermenge ist. Dar Einbau des Regelventils in die Druckleitiung der Speisewasserpumpe hat auch noch zur Folge, daß der Abfluß des Wassers aus dem Abscheidehe-häl.ter zur Umwälzpumpe bei sinkendem Wasserstand ununterbrochen anhält. Es besteht daher die Gefahr, da.ß der _#,lrsclteidel"eliälte:r samt der Rückführungsleitung sich vollständig vom Wasser entleert, was nur durch zusätzliche besondere Regel-°inrichtungcn verhindert werden kann.In known high-pressure tube endamp £ generators with such a control device, the floating control valve is arranged in the feed water line immediately behind the feed pump. As a result, when the water level in the separator tank drops, rapid and reliable regulation of the amount of circulating water is not guaranteed with sufficient certainty, since the condition that the amount of water involved in the circulation is only about 10 to 50% of the weight of the steam produced is to be met : Accuracy of the regulation becomes more and more difficult, the lower the amount of water to be circulated is. The installation of the control valve in the pressure line of the feed water pump also has the consequence that the outflow of the water from the separator häl.ter to the circulating pump stops uninterrupted when the water level drops. There is therefore a risk that the water supply and the return line will be completely emptied of the water, which can only be prevented by additional special control devices.

Demgegenüber wird gemäß der Eindung das sclinvimmerg:st,euerte Regelventil in der Rückführungsleitung des Überschußwassers atigeo-rdnet und als zusätzliches Regelglied unabhängig von einem in Abhängigkeit von der Belastung des Dampferzeugers gesteuerten Hauptregelventil für die gesamte Wassermenge mit steig°nd@em Schwimmergeöffnet, mit sinkendem Schwimmer geschlossen.In contrast, according to the invention, the sclinvimmerg: st, your control valve in the return line of the excess water atigeo-rdnet and as an additional Regulating element independent of one depending on the load on the steam generator Controlled main control valve for the total amount of water opened with increasing float, closed with sinking float.

Durch diese Anordnung eines zusätzlichen Regelventils in der Rückführungsleitung des Abscheidebehälters soll unter Verzicht auf zusätzliche Regeleinrichtungen, durch welche das L°erlaufen des Abscheidebehälters verhütet wird, eine schnelle und zuverlässige Regelung des Überschußwassers ermöglicht werden.This arrangement of an additional control valve in the return line of the separator tank should be done without additional control devices which prevents the separation container from running out, a fast and reliable one Control of excess water can be made possible.

Es wird dabei davon ausgegangen, daß insbesondere bei Hochdruck-Röh.rendätnpferzeugern mit Zwanglauf sich. in den Abscheidebehältern nicht nur die bei Leistungsschwankungen auftretenden starken Änderungen der Wassermenge auswirken, sondern auch die geringeren Änderungen der Wassermenge, die durch Brennstoffänderungen, durch Änderungen in der Brennstoffzuteilung, durch auftretende Schäden an Rosten, Brennern oder Iiohlenstaubmühlen, durch Veränderung der Frischluftleistung, gegebenenfalls völligen Ausfall von Ventilatoren und Motoren und anderen, dem Feuerungsbetrieb dienenden Hilfseinrichtungen, wie z. B. Lufterhitzern, verursacht werden.It is assumed that especially in the case of high-pressure Röh.rendätnpferzeugern with compulsion itself. in the separator tanks not only when there are fluctuations in output occurring strong changes in the amount of water, but also the smaller ones Changes in the amount of water caused by changes in fuel, changes in the fuel allocation, due to damage to grates, burners or dust mills, by changing the fresh air output, possibly complete failure of fans and motors and other auxiliary equipment serving the furnace operation, such as z. B. air heaters.

Bei der bekannten Verwendung eines ein zigen t:'eiltils, nämlich des in Abhängigkeit vom Wasserstand im Abscheidet geregelten Speisewasserventils ist die Regelung in erster Linie auf die bei den Leistungsschwankungen auftretenden starken Änderungen der Wassermenge eingestellt, während die feineren, von der Dampflast unabhängigen, z. B. auf Störungen der Feuerung zurückzuführenden Schwankungen nicht erfaßt werden konnten. Das gemäß der Erfindung vorgesehene zusätzliche Regelventil in der Rückführungsleitung des Ü berschußwassers, das mit steigendem Schwimmer geöffnet, mit sinkendem Schwiminer geschlossen wird, kann dagegen unalr i hängig von dem Hauptslleiseventil arbeiten und di.e, Aufgabe- erfüllen, die durch Störungen im Feuerungshetrieb.hervorgerufenen Schwan-, kungen auszugleichen, so daß also das Haupt-; spe iseventil lediglich die Leistungsregelung übz#ritimmt und das zusätzliche Ventil die die Leistungsschwankungen, überlagernden I# euerungsschwankungen auf Grund der `Vasserspiegelschwankungen im Abscheidebeh<il@te:r ausregelt.With the known use of a single t: 'part, namely the depending on the water level in the separator is regulated feed water valve the regulation primarily focuses on the fluctuations in performance sharp changes in the amount of water set, while the finer ones, on the steam load independent, e.g. B. not due to disturbances in the furnace fluctuations could be detected. The additional control valve provided according to the invention in the return line of the excess water, which opens as the float rises, is closed with sinking Schwiminer, however, can be dependent on the main slider valve work and di.e, fulfill the task caused by malfunctions in the furnace To compensate for fluctuations, so that the main; feed valve only the Power control and the additional valve that controls the power fluctuations, overlaying fluctuations in control due to the `water level fluctuations in the Separation tank regulates.

Die Erfindung wird durch die Abbildungen lieispi; s«-eise- näher erläutert, und zwar zeigt :11u1>. i eine schematische Darstellung eines d:r Erfindung gemäß ausgebildeten Dampferz.e ug e:rs, A1>1>.2 als ein weiteres Ausführungsbzispiel eine aus mehreren Dampferzeugern gemäß der Erfindung bestehende Anlage.The invention is illustrated by the figures; s «-is- explained in more detail, namely shows: 11u1>. i a schematic representation of ad: r according to the invention trained Dampferz.e ug e: rs, A1> 1> .2 as a further exemplary embodiment system consisting of several steam generators according to the invention.

Die Speisewasserpumpe i bringt das Speisewass-,r auf -einen Druck, der ständig etwas tinti:rliall> des Druckes im Dampferzeuger licgt. Die Pumpe 2 ist eine Umwälzpumpe, deren Leistung so berechnet ist, daß der Um-@, laufwiderstand des Dampferzeugers gerade überwunden werden kann. Die Pumpe 2 förd:rt die gesamte Speisewassermenge, ein schließlich des Umlaufwassers. Die Umlaufwassermenge let,rägt in bekannter Weise etwa io his 5o% des erzeugten. Dampfgewichtes.The feed water pump i brings the feed water, r to a pressure, which is constantly a little tinti: rliall> of the pressure in the steam generator. The pump 2 is a circulation pump, the performance of which is calculated in such a way that the circulating @, resistance of the steam generator can just be overcome. Pump 2 delivers the entire Feed water volume, including the circulating water. The amount of circulating water is in a known manner about 10 to 50% of the produced. Vapor weight.

Als Abscheidebehälte:r ist die Trommel 3 vorgesehen, aus der das Umlaufwasser durch die Leitung 9 der Saugleitung io der 2 zugeführt wird, in welcher es sich mit dem von der SpeisewasserleituVg kommenden Frischwasser mischt. Die umgewälzte @N'assermenge wird durch den Quer-' schnitt des Ventils 5 bestimmt. Mit 6 ist die Verdampfungsheizfläche und mit 7 der üher-Ilitzer bezeichnet.The drum 3 from which the circulating water is provided is provided as the separating container is fed through the line 9 of the suction line io of FIG. 2, in which it is mixes with the fresh water coming from the feed water pipe. The overturned The amount of water is determined by the cross section of the valve 5. At 6 she is Evaporation heating surface and designated with 7 of the üher-Ilitzer.

Die Trommel 3, in welcher das Wasser sich vom Dampf abscheidet, ist in an sich bekannter `reise mit einem Abschlämmventil 8 ersehen, das während des Betriebes ständig geöffnet ist und daher ununterbrochen einen geringen Teil des beim Umlauf angereicherten Wassers ins Freie abführt.The drum 3, in which the water separates from the steam, is seen in a known `journey with a drain valve 8, which during the Operation is constantly open and therefore uninterrupted a small part of the discharges enriched water into the open air when circulating.

Durch die Anordnung eines schwimmetgesteuerten Regeh-entils 5 in der Rückführungsleit:ung 9 wird der Betrieb des Dampferzeugers geregelt, wobei das Ventil 5 in Abhängigkeit vom Wasserspiegel in der Atr scheidetrominel3 selbsttätig auf veränderliche Durchflußmengen derart eingestellt wird, daß es mit steigendem Schwimmer immer weiter geöffnet, mit sinkendem Schwimmer hingegen allmählich wieder geschlossen wird.By arranging a float-controlled regulating valve 5 in the Return line: ung 9 the operation of the steam generator is regulated, whereby the valve 5 automatically depending on the water level in the atr changeable Flow rates is set so that it is with As the swimmer rises, it is opened more and more, but gradually as the swimmer falls is closed again.

Steigt infolgedessen der Wasserspiegel im Abscheider, weil sich dien Zufuhr von unverdampftem Wasser vergrößert, so wird der Schwimmer des Regelventils 5 angehoben und dadurch der Ventilquers.chnitti in der Rückführungsleitung 9 erweitert. Es strömet heißes Umlaufwasser in größerer Menge zur Umwälzpumpe unter Zurückdrängung des Frischwassers. Die Umwälzpumpe fördert infolgedessen wärmeres Wasser zum Verdampfungsteil6, was eine stärkere Verdampfung zur Folge hat. Fällt hingegen der Wasserspiegel im Abscheider, dann tritt der umgekehrteVorgang ein. DieDampferzeugung geht zurück und der Anfall von unverdampftem Wasser in. der Abscheidetrommel wird größer. Die Menge des dem Verdampfun:gsteils 6 ständig .zufließenden Wassers wird durch ein Ventil q. hinter der Umwälzpumpe geregelt, um den unterschiedlichen Belastungen Rechnung zu tragen.As a result, the water level in the separator rises because dien If the supply of non-evaporated water is increased, the float of the control valve is increased 5 raised and thereby the Ventilquers.chnitti expanded in the return line 9. A large amount of hot circulating water flows to the circulation pump while being pushed back of fresh water. As a result, the circulation pump conveys warmer water to the evaporation section6, which results in more evaporation. If, on the other hand, the water level falls in the Separator, then the reverse process occurs. The steam generation decreases and the accumulation of unevaporated water in the separation drum increases. the The amount of water that is constantly flowing to the evaporation part 6 is determined by a Valve q. regulated behind the circulation pump to cope with the different loads To take into account.

Bei Aufstellung mehrerer Dampferzeuger gemäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, für jeden Dampferzeuger eine besondere Umwälzpumpe vorzusehen, vielmehr können:, wie das Aus:führungsbeispief in der Abb. 2 zeigt, sämtliche Dampferzeuger derart miteinander ge;schabtet werden, daß- sämtliche Rückführungs.leitunbgen 9 an die für alle Dampferzeuger gemeinsame Speisewasser- und Umwälzpumpe i bzw. 2 verbindende Rohrleitung io angeschlossen werden, während die Heizflächen 6 eines jeden Dampferzeugers aus dem von der Umwälzpumpe 2 ausgehenden Druckrohr i i nacheinander gespeist werden.When installing several steam generators according to the invention, it is it is not necessary to provide a special circulation pump for each steam generator, rather, as the example in Fig. 2 shows, all steam generators can scraped together in such a way that all return lines 9 to the common feed water and circulation pump i or 2 for all steam generators connecting pipe io can be connected, while the heating surfaces 6 a each steam generator from the pressure pipe i i going out from the circulation pump 2 one after the other be fed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for regulating an overfeed high-pressure Röhrendamp.ferzeugers with forced operation, in which the approximately 1 0 to 50% of the generated steam weight, flowing from a separator tank, mixed with the cold feed water by a circulation pump is supplied to the @erdampfungteil and the mixing ratio of Circulating excess water and feed water with help! a float-controlled, gradually open b: zw. closed valve in dependence on the water level in the separator tank, characterized in that the float-controlled control valve (5) is arranged in the return line (9) of the excess water and as an additional control element independently of a main control valve controlled as a function of the load on the steam generator (4.) opens for the entire amount of water when the float rises, and closes when the float falls.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that when installing several steam generators, the evaporation heating surfaces (6) of all steam generators to the common pressure line (ii) and the return lines (9) of all steam generators emanating from a common circulating pump (2) the line (io) connecting a common feed water pump (i) to the circulating pump (2) are closed. In order to differentiate the subject matter of the invention from the prior art, the following documents were taken into account in the granting procedure: German Patent No. 558 753; Austrian Patent No. 128,483; Swiss Patent No. 192 662; British Patent No. 3748oo; U.S. Patent No. 1,898,079.