Einrichtung zur Regelung der Temperatur überhitzten Dampfes in Dampfkraftanlagen
unter Verwendung einer Kreiselpumpe Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der
bisher üblichen Einrichtungen zur Regelung der Temperatur überhitzten Dampfes in
Dampfkraftanlagen. In modernen Hochdruckdampfkraftanlagen muß der Dampf aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit hoch überhitzt werden, bevor er der Turbine zugeführt wird.
Die Cberhitzung erfolgt in der Kesselfeuerung, so daß die für den Turbinenbetrieb
erforderliche genaue und gleichbleibende Dampftemperatur sich nicht ohne weiteres
herstellen läßt. Aus diesem Grunde wird der Überhitzer meist überdimensioniert und
ihm ein Dampfkühler nachgeschaltet, in welchen unter Einfluß einer Regelvorrichtung
die jeweils zur Herstellung der konstanten Dampftemperatur erforderliche Menge kälteren
Wassers eingespritzt wird. Die Entnahme dieses Einspritzwassers aus der Kesselspeisedruckleitung
verbietet sich, da hier nicht den Anforderungen an absolute Reinheit des Wassers
entsprochen ist. Es muß vielmehr reines, entgastes Kondensat eingespritzt werden,
damit alle Ausscheidungen und Ablagerungen in den Regelorganen, dem Kühler und der
Turbine vermieden werden. Die Förderung geschieht gegen den hohen im Dampfkühler
bestehenden Druck, und das Einspritzwasser muß einen noch um einen gewissen Betrag
höheren Druck erhalten,
um die in den Regelorganen entstehenden
Widerstände zu überwinden.Device for regulating the temperature of superheated steam in steam power plants
using a centrifugal pump The invention relates to an improvement in the
previously common devices for regulating the temperature of superheated steam in
Steam power plants. In modern high-pressure steam power plants, the steam must for reasons
the economy are highly overheated before it is fed to the turbine.
The overheating takes place in the boiler, so that the turbine operation
required exact and constant steam temperature not easily
can be produced. For this reason, the superheater is usually oversized and
it is followed by a steam cooler, in which under the influence of a control device
the amount required to produce the constant steam temperature is colder
Water is injected. The withdrawal of this injection water from the boiler feed pressure line
Prohibited because here the requirements for absolute purity of the water are not met
is complied with. Rather, pure, degassed condensate must be injected,
thus all excretions and deposits in the control organs, the cooler and the
Turbine to be avoided. The promotion happens against the high in the steam cooler
existing pressure, and the injection water has to be increased by a certain amount
get higher pressure,
to those arising in the regulatory bodies
Overcoming resistance.
Da Kreiselpumpen bei den hier auftretenden großen Förderhöhen und
geringen Fördermengen einen schlechten Wirkungsgrad haben, hat man zur Förderung
des Einspritzwassers im allgemeinen Plungerpumpen verwendet. Diese besitzen lieben
ihrer schweren Bauart weitere Nachteile, wie z. B. das Hervorrufen von pulsierenden
Momenten im Leitungs- und insbesondere Regelungssystem.Since centrifugal pumps with the large delivery heads and
low flow rates have a poor efficiency, one has to promote
of the injection water, plunger pumps are generally used. These own love
their heavy design further disadvantages such. B. the elicitation of pulsating
Moments in the line and especially the control system.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Dampfkühlung zu schaffen, bei welcher man zur Förderung des Einspritzwassers Kreiselpumpen
mit ihren betriebstechnischen Vorteilen verwenden kann, ohne daß sich der Nachteil
ihres geringen Wirkungsgrades bei großem L)ruck und geringer Fördermenge auswirken
kann. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Förderung des
Kühlmittels in den Dampfkühler eine Kreiselpumpe benutzt wird, deren Fördermenge
wesentlich größer ist als die zur Kühlung benötigte Wassermenge, und daß die überschiissige
Wassermenge der Kesselspeiseptirnpe zugeführt wird. Man erreicht hierdurch, daß
die zum Einspritzen des Kühlwassers benutzte Kreiselpumpe im Bereich günstiger Wirkungsgrade
arbeitet und der der Überschußmenge des Einspritzwassers mitgeteilte Leistungsanteil
nicht verlorengeht, wie es der Fall wäre, wenn man die Überschußmenge in den Kondensatbehälter
zurücklaufen lassen würde. Die Überschußwassermenge wird in weiterer Ausbildung
der Erfindung derjenigen Stufe der Kesselspeisekreiselpumpe zugeführt, in der ein
etwas geringerer Druck als derjenige des überschüssigen Kühlwassers herrscht. Man
kann jedoch auch die gesamte oder einen Teil der überschüssigen Kühlwassermenge
der Entlastungseinrichtung der Kesselspeisekreiselpumpe zuführen, so daß sie dort
eine Kühlung bewirkt. Auch hierbei wird der holte, dem Einspritzwasser mitgeteilte
Druck in der Speisepumpe ausgenutzt, und es wird die gefürchtete Dampfbildung an
der Entlastungseinrichtung vermieden. Führt man das kältere, aus der Dampfkühleinrichtung
stammende Entlastungswasser nach Durchlaufen der Entlastungseinrichtung in an sich
bekannter Weise in den Saugstutzen der Speisepumpe zurück, so wird auch vor dem
Eintritt in die erste Stufe der- Speisepumpe die Gefahr der Dampfbildung wesentlich
vermindert, ohne daß eine komplizierte Kühlung und Temperaturregelung des Entlastungswassers
vor oder hinter der Entlastungseinrichtung vorgenommen werden muß.The invention was therefore based on the object of providing a device for
To create steam cooling, in which centrifugal pumps are used to deliver the injection water
with its operational advantages can be used without the disadvantage
their low level of efficiency at high pressure and low flow rates
can. This object is achieved according to the invention in that to promote the
A centrifugal pump is used for coolant in the steam cooler, the delivery rate of which
is much greater than the amount of water required for cooling, and that the excess
Amount of water is supplied to the boiler feeder. This achieves that
the centrifugal pump used to inject the cooling water in the range of favorable efficiencies
works and the performance share reported to the excess quantity of the injection water
is not lost, as would be the case if you put the excess amount in the condensate container
would let go back. The amount of excess water will be used in further training
the invention of that stage of the boiler feed centrifugal pump supplied in which a
The pressure is slightly lower than that of the excess cooling water. Man
however, all or part of the excess amount of cooling water can also be used
the relief device of the boiler feed centrifugal pump so that they are there
causes cooling. Here, too, the fetched one is communicated to the injection water
Pressure in the feed pump is used and the dreaded formation of steam occurs
the relief device avoided. If one leads the colder, from the steam cooling device
originating discharge water after passing through the discharge device in itself
known way back into the suction port of the feed pump, so is also before
Entering the first stage of the feed pump significantly reduces the risk of vapor formation
reduced without a complicated cooling and temperature control of the discharge water
must be carried out in front of or behind the relief device.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Menge des dem Dampfkühler
zugeführten Einspritzwassers in der Art geregelt, daß in die Leitung für das Überschußwasser
von der Einspritzpumpe zur Kesselspeisepumpe ein Regelventil eingebaut wird, das
die Überschußmenge derart steuert, daß stets nur die zur Erzielung der gewünschten
Dampftemperatur erforderliche Einspritzwassermenge unmittelbar von der Einspritzpumpe
in den Dampfkühler geliefert wird. Vorteilhafterweise wird dieses 1Zegelventil in
Abhängigkeit von der Temperatur des der Turbine zuströmenden Dampfes z. B. mit Hilfe
eines Temperaturfühlers gesteuert.In a further embodiment of the invention, the amount of the steam cooler
supplied injection water in such a way that in the line for the excess water
A control valve is installed from the injection pump to the boiler feed pump, which
controls the excess amount in such a way that always only those to achieve the desired
Steam temperature required amount of injection water directly from the injection pump
is delivered to the steam cooler. This 1-pin valve is advantageously used in
Depending on the temperature of the steam flowing into the turbine z. B. with help
controlled by a temperature sensor.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Der im Dampfkessel i erzeugte Dampf wird nach Durchströmen des Überhitzers
2 durch die Leitung 3 dem Dampfkühler :I zugeführt und gelangt über die Leitung
5 zur Turbine 6. Der Abdampf wird in den Kondensator 7 abgeführt und das Kondensat
durch die Pumpe 8 zusammen mit von anderer Stelle des Kraftwerks durch die Leitung
g zugeführtem Kondensat durch die Leitung io in den Kondensatbehälter und Entgaser
i i gefördert. Das entgaste Kondensat läuft durch die Leitung 12 der Einspritzkreiselpumpe
13 zu, und die zur Regelung der Dampftemperatur notwendige Kühlwassermenge wird
über die mit einem Rückschlagventil 1:I versehene Leitung 15 in den Dampfkühler
.I eingespritzt. Die von der überdimensionierten Einspritzkreiselpumpe 13 gelieferte
überschüssige Kühlwasserm,-nge gelangt durch die Leitung 16 zur Kesselspeisepumpe
17, von welcher das durch die Saugleitung 18 zugeführte Speisewasser zusammen tnit
der Überschußmenge über die Vorwärmer i c in den Kessel i gefördert wird. Die Überschußmenge
kann über die mit dem Rückschlagventil2o versehene Leitung 21 der geeigneten Stufe
22 der Speisepumpe 17' zugeleitet werden. Wahlweise kann die Überschußmenge auch
durch die mit dem Rückschlagventil 23 versehene Leitung 2:I vor die Entlastungsscheibe
25 geführt werden. Es können auch beide Maßnahmen zugleich angewandt werden. Die
Rückführung des Entlastungswassers vor die erste Stufe der Kesselspeisekreiselpumpe
17 erfolgt durch die Leitung 26. Der Impuls für die Regelung wird durch den in die
Leitung 5, eingeführten Wärtne.-fiihler 27 gegeben, der über die Impulsleitung
28 das Regelventil 29 in der Leitung 16 steuert.In the figure, an embodiment of the invention is shown schematically. The steam generated in the steam boiler i, after flowing through the superheater 2 through the line 3, is fed to the steam cooler: I and arrives via the line 5 to the turbine 6. The exhaust steam is discharged into the condenser 7 and the condensate through the pump 8 together with another Point of the power plant through line g condensate fed through line io in the condensate tank and degasser ii promoted. The degassed condensate runs through line 12 to centrifugal injection pump 13, and the amount of cooling water required to regulate the steam temperature is injected into the steam cooler .I via line 15, which is provided with a check valve 1: I. The excess cooling water volume supplied by the oversized centrifugal injection pump 13 passes through the line 16 to the boiler feed pump 17, from which the feed water supplied through the suction line 18 is conveyed together with the excess amount via the preheater ic into the boiler i. The excess quantity can be fed to the suitable stage 22 of the feed pump 17 'via the line 21 provided with the check valve 2o. Optionally, the excess quantity can also be fed through the line 2: I, which is provided with the check valve 23, in front of the relief disk 25. Both measures can also be used at the same time. The return of the relief water upstream of the first stage of the boiler feed centrifugal pump 17 takes place through the line 26. The impulse for the control is given by the warning sensor 27 inserted in the line 5, which via the impulse line 28 controls the control valve 29 in the line 16 controls.
Im Rahmen der Erfindung sind auch andere An ordnungen und Schaltungen
unter Anpassung an diejeweils gegebenen Verhältnisse möglich.In the context of the invention, other arrangements and circuits are also available
possible with adaptation to the given circumstances.