DE759068C - Einrichtung zur Sicherstellung des Betriebes mit stark verringerter Last eines Dampferzeugers - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Sicherstellung des Betriebes mit stark verringerter Last eines Dampferzeugers Es. ist oft reicht zu umgehen, Dampferzeuger mit sehr kleiner Last fahren zu müssen und zu gleicher Zeit dabei Schwankungen zu beherrschen. Die Schwierigkeiten, auf die man dabei stößt, siind zweierlei Art; sie hängen mit dem Dampferzeuger selbst oder mit der Feuerung .zusammen.
• Einernseits ist es bekannt, dafi die Aufrechterhaltung geringen Feuers in der Feuerung eines großen Dampferzeugers Üblicher Bauart dazu führen kann, daß im Innern des. Dampferzeugers Wasserumlaufstrvme, sogenannte Schmarotzersträme,entstehen, die Nachteile bieten, wenn man die Belastung isteigern will. Bei gewissem: Z,wanglaufdamp ferzeugern wird der Nachteil festgestellt, daß bei herabgesetzter Belastung die ganze Verdampfung in der Zone der Strahlungsflächen vor sich geht und daß die dann auftretende Überhitzung in Rohrteilen, die an sich zur Verdampfungsheizfläche gehören, zur schnellen Zerstörung der Rohrwände führt. Um diesem Nachteil vorzubeugen, ist es in diesen Fällen unerläßlich, die Mindestlast der Dampfeirzeuger zu begrenzen.
• Außerdem ist es bei Feuerungen, in die der Brennstoff nach Maßgabe der Verbrennung eingeführt wird, unerläßlich, in der Feuerung eine Mindiesttemperatur aufrechtzuerhalten, die der Zündtemperatur des Brennstoffes (Rohöl, Kohlenstaub) entspricht. Bei einer gegebenen Feuerung kann somit eine bestimmte Mindestverbrennung nicht unterschritten werden.
• Erscheinungen dieser Art sind nicht ohne Nachteile für die Betriebsführung. Es werden zuweilen Kunstgriffe verwendet. So hat man bei Kohlenstaubfeuerurigen die Verwendung von Zündflammen vorgesehen, die mit Rohöl oder mit Gas brennen. Aber dies-er Kupstgrtft gibt nur für gewisse, mit der Feuerung zusammenhängende Scliwierigl:eiten eine Lösung in die Hand und hat den Nachteil, daß inan Gas oder Rohöl als Brennstoff zum Fahren des Dampferzeugers mit geringer Last braucht, was nicht immer möglich ist. Die mit dem eigentlichen Dampferzeuger zusammenhängznden Teile werden von diesem Verfahren praktisch nicht berührt. Die Erforschung der Erscheinungen, die zu den obengenannt.en Kachteilen führen, hat dazu geführt, eine Lösung der Frage des Betriebes der Wärmewechsler bei herabgesetzter Leistung zu suchen.
• Dia Erscheinungen, die zu den erwähnten Nachteilen. führen, sind wie folgt zu erklären: Die Feuerung eines Dampferzeugers hat gleichbleibende physikalische Kennzahlen. Diese sind für einen Höch-stlastbetrieb angenommen, so da.ß der Betrieb mit herabgesetzter Last oder ein Betrieb, bei dem d.ie Feuerung nur noch als Zündflamme dient, durch Strahlungserscheinungen erschwert wird, die dem sogenannten Step:hanschen Gesetz folgen. Die Wärmeaufnahme durch Strahlung bei verlangsamtem Betrieb ist verhältnismäßig viel beträchtlicher als bei stärkerem Heizen, und die kleinste herabgesetzte Temperatur, die erforderlich ist, um die Zündung fortzusetzen, ist dann schnell erreicht. Außerdem genügen zu derselben Zeit die Strahlungsflächen der Dampferzeuger allein, um die Zustandsänderung des Wassers in bis zu 8o °/o gesättigtem Wasserdampf ganz durchzuführen. Diese Heizflächen werden zu Überhitzungsflächen und werden dann beschädigt, da, ihre Temperaturaufnahme über die angenommenen Kennziffern hinausgeht.
• Es handelt sich demnach darum., eine Einrichtung zur Sicherstellung des Betriebes mit stark verringerter Last solcher Dampferzeuger zu schaffen, deren maßgebliche Heizflächenteile Strahlungsheizflächen sind-. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, da.ß die dampferzeugende Heizfläche in zwei hinsichtlich der Beheizung durch getrennte Feuerungen unabhängig voneinander betriebsfähige Abschnitte unterteilt isst, von denen der eine Abschnitt, dessen wesentlicher Teil Stralilungsheizfläche ist, mit seiner Feuerung für die übliche Betriebslast ausgelegt ist, während der zweite Abschnitt mit seiner Feuerung für weit unterhalb der üblichen Betriebslast liegende Teillasten bemessen ist.
• An sich wäre es wohl möglich, einen Teillastbetrieb auch dann durchzuführen, wenn man die für die übliche Betriebslast bemessene Heizfläche in einzelne Teilflächen aufspaltet. die untereinander gleichwertig sind und die je nach dein Belastungsgrad in Betrieb genommen oder ausgeschaltet werden. Es wird aber baum möglich sein, hierbei den Verlauf des Dainpferztugungsvorganges bei den üblichen Betriebslasten bis zu den höchsten Last:n mit gutem Wirkungsgrad sicherzustellen, denn beim neuzeitlichen Dampfist dessen Größe ans dein Bestreben zu erklär; n, inögliclist günstige @Terliältnisse für den Verbrennungsvorgang, den Verdampfungsvorgang usw. zu erzielen. Wenn man aber einen solchen großen Dampferzeuger entsprechend den älten:n Vorschlägen in einzehie kleine Teildampf-rzeuger zerlegt, die dann für sich betriebsfähig sein sollen. so verzichtet man hierdurch auf eine Reili.c von Vorteilen, die man gerade durch die großen Abmessungen anstrebte.
• Man kann naturgemäß bei der Anordnung gemäß der Erfindung für den Betrieb des Teillastda.mpferzeugers ge.wi-sse fIeizflächenteile des Hauptdampferzeugers heranziehen. bei einem Zwangdurchlaufdampferzeuger etwa Vorwärmer, Überhitzer, Restverdampfungszone; jedoch entstehen hier keine Schwierigkeiten, da es sich um gut beherrschbare Berührungsheizflächen handelt. Im Strahlungsteil sind die Unzuträglichkeiten ausgeschaltet. Wenn er vielleicht auch in geringem Umfange Wärme des Teillastdampferzeugers aufnehmen muß, etwa, dadurch, daß die Abgase des Teillastdampferzeugers an Teilen der Stralilungsheizfläch:e des Hauptdampferzeugers vorbeigeführt "werden müssen, :so sind die in Frage kommenden Wärmemengen doch sehr gering. Es wird:, wenn überhaupt besondere Maßnahmen notwendig sind, im allgemeinen genügen, wenn man eine schiwache Umlaufströmung in der Strahlungsheizfläche aufrechterhält, insbesondere um das etwaige Entstehen von Dampfblasen zu vermeiden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schaubildlich für einen Zwangdurchlaufdampferzeuger dargestellt.
• Der eigentliche Dampferzeuger wird durch die Strahlungsheizfläche z in der Brennkammer .I und die Berührungsheizfläche z gebildet. Die Schaltung ist dabei in der Weise getroffen, daß das einströmende Arbeitsmittel zunächst im Heizflächenteil3 vorgewärmt, hierauf im Strahlungsteil i, der durch die Eckenbrenner 5 beheizt wird, teilweise in Dampf übergeführt und anschließend in der Restvordampfungszone 6 völlig verdampft wird. Bevor das Arbeitsmittel zu den Verbrauchern abströmt, wird es in dem aus zwei Teilen bestehenden überhitzer 7 überhitzt. Dieser Dampferzeuger ist für die üblichen Betriebslasten bis herunter zu einer geringsten betriebsmäßig zu erwartenden Last gebaut. Uni auch Lasten unterhalb dieser geringsten Betriebslast fahren zu können, ist gemäß der Erfindung ein besonderer Teillastdampferzeuger vorgesehen, der den Heizflächenteil 9 in der Brennkammer 8 mit dem Brenner io aufweist. Der Brenner io kann unabhängig von den B.rrennern 5 des Hauptdampferzeugers betrieben werden. Bei dem Beispiel ist angenommen, daß die Rauchgase aus der Brennkammer g des Teildampferzeugers über die Öffnung i i in die Brennkammer 4, übertreten und von dort über den Berührungsteil-- abströmen können. Hierbei wird, worauf bereits hingewiesen wurde, eine gewisse Abgaswärme an den Heizflächenteil i abgegeben werden, für deren Abführung man aber leicht sorgen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Sicherstellung des Betriebes mit stark verringerter Last eines Dampferzeugers, dessen Heizfläche mindestens teilweise Strahlungsheizfläche ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dampferzeugende Heizfläche in zwei hinsichtlich der Beheizung durch getrennte Feuerungen unabhängig voneinander betriebsfähige Abschnitte unterteilt ist, von denen der eineAbschnitt (i), dessen wesentlicher Teil Strahlungsheizfläche isst, mit seiner Feuerung für die üblichen Betriebslasten ausgelegt ist, während der zweite Abschnitt (9) mi.t seiner Feuerung für weit unterhalb der üblichen Betriebslasten liegende Teillasten bemessen isst. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 475 129, 530 399, 542 5oi, 6o4 io9, 654 64o; französische Patentschriften Nr. 628 2o4, 702 723. 797 44; britische Patentschriften Nr. 6o-35 v. J.1903, 215 641, 28847o; USA.-Patentschriften Nr. 1 731 423, 1 807 318; Werbeschrift Nr. 3701 der Fa. L. & C. Steinmüller, Gummersbach, Rhld., »Steilrohrkessel«, S. 13.