DE888856C - Dampfumwaelzverfahren fuer mittelbare Dampferzeugung - Google Patents

Description

• Dampfumwälzverfahren für mittelbare Dampferzeugung Das Patent 829 596 gibt ein Verfahren an, mittels dessen Heißdampf erzeugt wird und bei dem die Verdampfung mittelbar in einem besonderen Verdampfer erfolgt. Die Übertragung der Verdampfungswärme erfolgt über Heizflächen, so daß im Verdampfer ein Druck erzeugt werden kann, der über dem Druck des allein feuerbeheizten Überhitzers liegt.
• Vermittels dieses Druckgefälles wird in einem Turbinenpumpensatz dem umwälzenden Heißdampf die erforderliche Umwälzenergie aufgezwungen.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt die Erweiterung der Verwendbarkeit dieses Systems. Einerseits kann es zweckmäßig sein, das Druckgefälle zwischen Verdampfer und Überhitzer so niedrig wie möglich zu halten, andererseits kann es zweckmäßig sein, diese Druckdifferenz zu erhöhen, um eine erhöhte Vorschaltleistung zu gewinnen. Die Abbildung gibt ein Schema der Anlage. Der im Verdampfer h erzeugte Sattdampf durchströmt einen Vorüberhitzer Vü, in dem er mäßig überhitzt wird, um dann über eine Turbine T dem Überhitzer Ü zuzuströmen, in dem er nach Mischung mit dem Umwälzdampf die volle Überhitzungswärme aufnimmt. Der Umwälzdampf beheizt dann den Verdampfer T'. Der Entnahmedampf kann, wie dargestellt, hinter dem Überhitzer entnommen werden oder nach Patent 829 596 ebenfalls den Verdampfer beheizen und anschließend erneut überhitzt werden. Hinter dem Verdampfer V strömt der Umwälzdampf in den Vorwärmer Thxr, in dem er über Heizflächen den Rest seiner Überhitzungswärme und einen kleinen Teil seiner Verdampfungswärme an das Speisewasser abgibt. Anschließend wird dem Umwälzdampf in der Umwälzpumpe U oder in einer Strahlpumpe die Umwälzenergie aufgezwungen. In der Heißdampfleitung zwischen dem Überhitzer Ü und dem Verdampfer V ist ein Temperaturfühler T f eingebaut, der bei überschreiten der zulässigenHe'ißdampftemperatureinüberströmventil R betätigt, welches aus einer Entnahmestelle hinter dem Verdampfer V Dampf entnimmt und diesen Dampf einer Hilfsturbine HT zuführt, die der Umwälzpumpe U eine zusätzliche Umwälzleistung aufzwingt. Der aus der Hilfsturbine HT abströmende Dampf wird entweder ausgepufft, koridensiert oder der Speisewasservorwärmung zugeführt. Die Turbine T treibt außer der Umwälzpumpe U noch den Ventilator Lv für die Verbrennungsluft und die Speisepumpe Sp.
• Erfindungsgemäß wird der Umwälzdampf außer zur Beheizung des Verdampfers h noch zur Beheizung eines Speisewasservorwärmers Vw benutzt. Dadurch wird erreicht, daß das Speisewasser mit Verdampfungstemperatur in den Verdampfer h eintritt und damit die im Verdampfer V benötigte Umwälzdampfmenge vermindert wird, indes andererseits der Umwälzdampf im Vorwärmer Vw auf einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt heruntergekühlt wird, -so daß der Leistungsbedarf für die Umwälzung sich aus doppeltem Grund ermäßigt.
• Nach Anspruch i der vorliegenden Erfindung wird der vom Verdampfer h kommende Sattdampf mäßig überhitzt. Dadurch wird erreicht, daß die Expansion in der Umwälzturbine Tim Heißdampfbereich liegt. Damit wird die Leistung der Umwälzturbine T entsprechend vermehrt und die Erosion der Schaufeln verhindert. Wird nun erfindungsgemäß der Umwälzdampf im Vorwärmer so weit heruntergekühlt, daß er stark feuchtigkeitshaltig wird, so kann der vom Verdampfer kommende S@attdampf .im Vorüberhitzer Vii so hoch überhitzt werden, daß er noch nach Austritt aus der Umwälzturbine T so weit überhitzt ist, daß nach Mischung mit dem von,der Umwälzpumpe U kommenden Naßdampf wieder Sattdampf entsteht. Der' Vorüberhitzer Vii wird zweckmäßig derart ausgebildet, daß seine Elemente als Tragrohre, Rostkühler oder als sonstige Kesselkühlelemente ausgebildet werden. Wenn nun einerseits verschiedene Maßnahmen getroffen werden, um den Leistungsbedarf der Umwälzung herabzusetzen und damit dieDruckdifferenz zwischen Verdampfer und Überhitzer zu vermindern, -so wird andererseits erfindungsgemäß diese Druckdifferenz vergrößert, um neben der Umwälzleistung in der Umwälzturbine zusätzlich möglichst so viel Leistung zu erzeugen, daß nach Möglichkeit auch noch der übrige Leistungsbedarf des Kessels, z. B. für die Förderung der Verbrennungsluft und des Speisewassers, aufgebracht wird. Es soll dabei gleichgültig sein, ob die Umwälzturbine diese Leistung auf gleicher Welle überträgt oder eine elektrische Übertragung zwischengeschaltet ist. Bei unmittelbarer Übertragung auf gleicher Welle ist sichergestellt, daß die Leistung von Feuerungsventilator und Speisewasserpumpe proportional der Entnahmedampfmenge und damit der Kesselleistung geregelt wird. Eine derartige Anordnung kann für Fahrzeugkessel zweckmäßig sein. Bei Kraftwerksanlagen ergibt die vorliegen-de Anordnung den Vorteil, daß der Anteil des Eigenkraftbedarfs des Kessels, der von der Umwälzturbine aufgebracht wird, fast verlustfrei erzeugt wird. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Verminderung des Kraftwerkeigenbedarfs und eine nicht unbedeutende Verbesserung des gesamten Wärmeverbrauchs je Kilowattstunde und eine erhebliche Ermäßigung des Anlagekapitalbedarfs. Bei der Lastregelung der Kessielanlage ist es erforderlich, überschüssigeFeuerungsleistung zur Speicherung dem Wasserinhalt des Verdampfers lt zuzuführen. Dafür ist zusätzliche Umwälzleistung erforderlich. Diese wind erfindungsgemäß dadurch erzeugt, daß hinter dem Verdampfer V eine entsprechende Dampfmenge entnommen wird und in einer Hilfsturbine HT einen zusätzlichen Antrieb der Umwälzpumpe. U erzeugt. Damit kann ein derartiges Kesselsystem ebenso betrieben werden wie ein Wasserraumkessel, wobei die Größe des Wasserraumes völlig unabhängig von der übrigen Kesselkonstruktion gewählt werden kann. Die Hilfsturbine HT gestattet auch, sobald überhaupt Dampf vorhanden ist, das Anfahren der Kesselanlage.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHEN i. Dampfumwälzverfahren für mittelbare Dampferzeugung mittels Heißdampf unter Erzeugung eines Druckgefälles zwischen Verdampfer und Überhitzer nach Patent 829 596, dadurch' gekennzeichnet, daß der Entnahmedampf zwischen dem Verdampfer und der Umwälzturbine überhitzt wird, wobei die Überhitzung in den für die Kessel- und Feuerungskonstruktion erforderlichen Kühlelementen durchgeführt werden kann.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei überschüssiger Feuerungsleistung ein im Heißdampf liegender Wärmefühler (Tf) auf die steigende Dampftemperatur anspricht und ein Ventil (R) betätigt, das Umwälzdampf hinter dem Verdampfer in eine Hilfsturbine (HT) strömen läßt, die der Umwälzpumpe (U) eine vermehrte Leistung aufzwingt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, @daß die Druckdifferenz und die Vorüberhitzung zwischen Verdampfer (V) und Überhitzer (Tli%) so weit gesteigert werden, daß die Turbine (T) neben derUmwälzleistung noch die Förderleistung für das Speisewasser und die Verbrennungsluft abgibt. q.. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwälzdampf nach Verlassen des Verdampfers (Tl) einen Vorwärmer (Vw) beheizt, in dem das Speisewasser bis zur Verdampfungstemperatur vorgewärmt wird. ,