DE968350C - Procedure for commissioning a steam generator - Google Patents
Procedure for commissioning a steam generatorInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 6. FEBRUAR 1958ISSUED FEBRUARY 6, 1958
S35760 Ia/13gS35760 Ia / 13g
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Inbetriebsetzen eines im Zwangdurchlauf arbeitenden Dampferzeugers, bei dem während des Anheizens Wasser aus dem Speisewasser-S behälter durch das Rohrsystem und zurück in den Behälter umgewälzt wird, und auf den Dampferzeuger zur Ausführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for starting up a forced throughfeed working steam generator, in which water from the feed water S container is circulated through the pipe system and back into the container, and onto the steam generator to carry out this procedure.
Obwohl während des Anheizens, d. h. in dem Zeitraum zwischen dem Anzünden des Feuers und ίο dem Erreichen der Betriebstemperatur des Kessels, noch kein Nutzdampf erzeugt werden kann, so muß trotzdem während dieser Zeit Arbeitsmittel durch das Rohrsystem getrieben werden, damit das System vor schädlichen Wärmebeanspruchungen geschützt wird. Hierbei hat die ί Umwälzung des Wassers den Vorteil, daß die während der Anheizperiode an das Arbeitsmittel abgegebene Wärmeenergie nicht nutzlos verlorengeht, sondern gespeichert werden kann.Although during the heating-up, i. H. in the period between lighting the fire and ίο when the operating temperature of the boiler has been reached, no useful steam can be generated, work equipment must nevertheless be driven through the pipe system during this time, so that the system is protected from harmful thermal stresses. Here the ί Circulation of the water has the advantage that the working fluid during the heating-up period The heat energy given off is not wasted but can be stored.
Die bekannten Anordnungen dieser Art schränk- s ten jedoch die konstruktive Freiheit beim Bau des Überhitzers stark ein, da die Rohrführung so gewählt werden mußte, daß sie nicht nur den Bedingungen für die Strömung des überhitztenThe known arrangements of this type, however, limit the design freedom during construction of the superheater, because the pipe routing had to be chosen so that it does not only meet the conditions for the flow of the overheated
709 874/4709 874/4
Dampfes während des normalen Betriebes, sondern auch denjenigen der Strömung eines Dampfwassergemisches während des Anheizens Genüge leistete. Insbesondere mußte darauf geachtet werden, daß alle Wassersäcke in den Überhitzerrohren vor Übergang zum normalen Betrieb restlos beseitigt waren und daß sich während des Anheizens keine instabile Strömung des Dampfwassergemisches ausbilden konnte.Steam during normal operation, but also that of the flow of a steam-water mixture did enough during the heating up. In particular, care had to be taken to keep all water bags in the superheater tubes were completely eliminated before the transition to normal operation and that during the Heating up could not develop an unstable flow of the steam-water mixture.
ίο Aus diesem Grunde wurde schon vorgeschlagen, daß die Leitung, welche das umgewälzte Wasser während des Anheizens in den Speisewasserbehälter zurückführt, zwischen Verdampfer und Überhitzer vom Rohrsystem abzweigt, und daß der Überhitzer gegen Flammenstrahlung abgeschirmt ist. Bei vielen Kesseln läßt sich aber der Überhitzer nicht so günstig anordnen-, daß er von der Flammenstrahlung nicht getroffen wird und folglich bei Fehlen einer Kühlung infolgeίο For this reason it has already been suggested that the line, which the circulated water during heating in the feed water tank returns, branches off from the pipe system between the evaporator and superheater, and that the superheater is shielded from flame radiation. But with many boilers Do not arrange the superheater so favorably that it is not hit by the flame radiation and consequently in the absence of cooling as a result
thermischer Überbeanspruchung Schaden leiden würde.thermal overload would suffer damage.
Nach der Erfindung wird zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile vorgeschlagen, daß das umgewälzte Wasser zwischen Verdampfer undAccording to the invention it is proposed to avoid the disadvantages described that the circulated water between evaporator and
as Überhitzer zur Rückführung in den Speisewasserbehälter aus dem Rohrsystem entnommen wird, daß der Überhitzer mit Wasser gefüllt wird, welches während des Anheizens verdampft, und daß dieser Dampf aus dem Überhitzer entnommen wird. DurchThe superheater for return to the feed water tank it is taken from the pipe system that the superheater is filled with water, which evaporated during heating, and that this steam is removed from the superheater. By
diesen Vorschlag hat man eine wesentlich größere Freiheit bei der Konstruktion, insbesondere der Rohranordnung des Überhitzers, da während des Anheizens nicht zwangsweise Wasser oder ein Dampfwassergemisch durch ihn hindurchgetriebenthis proposal you have a much greater freedom in construction, especially the Pipe arrangement of the superheater, since not necessarily water or a Steam-water mixture driven through him
zu werden braucht. Der Wasserinhalt des Überhitzers wird normalerweise so bemessen, daß beim Übergang zum normalen Betrieb dieses Wasser restlos verdampft ist.needs to become. The water content of the superheater is normally measured so that the Transition to normal operation this water has completely evaporated.
Zwischen Verdampfer und Abzweigstelle der-Rückführleitung wird zweckmäßig ein Wasserabscheider angeordnet.A water separator is expediently placed between the evaporator and the branch point of the return line arranged.
Es empfiehlt sich, in dem Rohrsystem zwischen Abscheider und Überhitzer ein erstes Ventil, in der von diesem Rohrsystem zum' Speisewasserbehälter rückführenden Leitung ein zweites Ventil und in einer von dem Rohrsystem am Austrittsende des Überhitzers abzweigenden, der Entnahme" des während des Anheizens entstandenen Dampfes dienenden Leitung ein drittes Ventil vorzusehen.It is advisable to have a first valve in the pipe system between the separator and superheater, in the line leading back from this pipe system to the feed water tank has a second valve and in one of the pipe systems at the outlet end of the superheater, the extraction " A third valve should be provided for the line used for the steam generated during the heating process.
Mit Hilfe der beiden ersten Ventile ist _ es möglich, das Arbeitsmittel während des Betriebes durch den Überhitzer zu leiten und während des Anheizens unmittelbar in den Speisewasserbehälter zurückzuführen, ohne daß es den Überhitzer durchströmt. Das dritte Ventil gestattet es, den während des Anheizens im Überhitzer entstehenden Dampf direkt abzublasen.With the help of the first two valves it is possible to to pass the work equipment through the superheater during operation and during the The heating can be traced back directly to the feed water tank without causing the superheater flows through. The third valve allows the superheater that arises during heating up Blow off steam directly.
Die Ventile können von Hand einstellbar sein oder auch voll- oder halbautomatisch arbeiten.The valves can be adjustable by hand or work fully or semi-automatically.
Insbesondere können die beiden ersten Ventile als den Druck am Ventileintritt haltende Überströmventile ausgebildet sein. Vorteilhaft besitzt das erste Überströmventil eine Einstellvorrichtung, mittels welcher der Sollwert des Druckes eingestellt werden kann.In particular, the two first valves can be used as overflow valves that maintain the pressure at the valve inlet be trained. The first overflow valve advantageously has an adjusting device, by means of which the setpoint of the pressure can be set.
Das erste Ventil kann auch durch ein Steuerorgan in Abhängigkeit von dem Zustand des in den Abscheider eintretenden Arbeitsmittels beeinflußt wenden. Die Steuerung des ersten Ventils kann weiterhin in Abhängigkeit von dem Zustand des aus dem Abscheider austretenden Arbeitsmittels oder von der Höhe des Wasserspiegels in dem Abscheider erfolgen. In gleicher Weise kann ein Steuerorgan das zweite Ventil in Abhängigkeit von dem Zustand des in den Abscheider eintretenden Arbeitsmittels bzw. von dem Zustand des aus dem Abscheider austretenden Arbeitsmittels bzw. von der Höhe des Wasserspiegels in dem Abscheider beeinflussen.The first valve can also be controlled by a control element as a function of the state of the in the working medium entering the separator is influenced. The control of the first valve can also be dependent on the condition of the working medium emerging from the separator or from the height of the water level in the separator. In the same way can a control member the second valve depending on the state of the entering the separator Working medium or the state of the working medium emerging from the separator or from the height of the water level in the separator.
Ein Au'sführungsbeispiel des Erfmdungsgegen-Standes ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Die Fig. 2 bis 7 zeigen Steuermöglichkeiten für das erste und das zweite Ventil.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in Fig. 1 of the drawing. Figs. 2 to 7 show control options for the first and second valve.
Im normalen Betrieb wird das Arbeitsmittel aus dem Speisewasserbehälter 1 mittels der Pumpe 2 in den Vorwärmer- und Verdampferteil 3 bzw. 3' des Rohrsystems gefördert. Der aus dem Verdampfer austretende Naßdampf gelangt in. den Wasserabscheider 4, von dem aus Sattdampf durch das Ventil 5 in den Überhitzer 6 strömt und diesen nach der Überhitzung durch die Austrittsleitung 7 verläßt.In normal operation, the working fluid is removed from the feedwater tank 1 by means of the Pump 2 in the preheater and evaporator part 3 or 3 'of the pipe system. The out The wet steam emerging from the evaporator reaches the water separator 4, from which saturated steam flows through the valve 5 into the superheater 6 and this through after overheating the outlet line 7 leaves.
Während des Anheizens ist das Ventil 5 geschlossen und das Arbeitsmittel wird nach Verlassen des Wasserabsoheiders 4 über das zweite Ventil 8 und durch die Umgehungsleitung 9 unmittelbar in den Speisewasserbehälter 1 zurückgeführt. Während dieser Periode erwärmt sich das umgewälzte Wasser. Nach einiger Zeit bildet sich am Austrittsende des Verdampfers ein ieo Dampfwassergemisch, dessen Wassergehalt immer mehr abnimmt, und von einem gewissen Zeitpunkt an ist der Wasserabscheider 4, der zunächst vollkommen überschwemmt war in der Lage, das Wasser vom Dampf zu trennen. Das abgeschiedene Wasser kann aus dem Abscheider 4 durch die Leitung 10 abgeführt werden. Sobald nun Sattdampf den Abscheider verläßt, kann bereits der Weg in den Überhitzer freigegeben werden. Hiermit braucht· also nicht bis zum Erreichen der no normalen Dampffeuchte am Verdampferaustritt gewartet zu werden.During the heating-up, the valve 5 is closed and the working medium is switched off after leaving of the water separator 4 via the second valve 8 and through the bypass line 9 directly returned to the feed water tank 1. During this period it heats up the circulating water. After a while, an ieo forms at the outlet end of the evaporator Steam-water mixture, the water content of which decreases more and more, and from a certain point in time on is the water separator 4, which was initially completely flooded, the Separate water from steam. The separated water can from the separator 4 through the Line 10 are discharged. As soon as saturated steam leaves the separator, the can already Way to be released into the superheater. This means that you do not need to reach the no normal steam humidity at the evaporator outlet to be maintained.
Inzwischen ist das vor Beginn des Anheizens oder auch teilweise während dieser Zeit in den Überhitzer 6 eingeführte Wasser restlos verdampft. Das Ventil 11 in einer von der Austrittsleitung 7 am Ende des Überhitzers 6 abzweigenden Leitung 12, welches während des Anheizens geöffnet war und durch welches der während dieser Zeit im Überhitzer entstandene Dampf entno'mmen wurde, kann geschlossen werden, so daß die für den normalen Betrieb notwendige Schaltung des Kessels erreicht ist.In the meantime, this is done before the start of heating or even partially during this time Superheater 6 introduced water evaporated completely. The valve 11 in a branching off from the outlet line 7 at the end of the superheater 6 Line 12, which was open during heating and through which the during Steam generated in the superheater at this time can be closed so that the boiler switching required for normal operation has been achieved.
Beim Dampferzeuger nach Fig. 1 sind die Ventile 5 und 8 als druckgeregelte Überstromventile ausgebildet, welche mittels eines Druck-In the steam generator according to FIG. 1, the valves 5 and 8 are pressure-regulated overflow valves formed, which by means of a pressure
reglers 13 den Druck am Ventileintritt auf -dem eingestellten Sollwert halten. Die Einstellung des Überströmventils S wird mittels einer Einstellvorrichtung 14 vorgenommen. Mit ihrer Hilfe kann das Ventil 5 während des Anheizens entweder in der Verschlußstellung verblockt oder lediglich auf einen höheren Sollwert als das Ventil 8 eingestellt werden. Auf diese Weise ist der ernndungsgemäße Kreislauf des Arbeitsmittels während des Anheizens gesichert. Sobald der Abscheider 4 imstande ist, den ganzen Wasseranteil des in ihn eintretenden Dampfwassergemisches von dem Dampf abzutrennen, kann das Ventil 5 mittels der Einstellvorrichtung 14 ganz oder teilweise geöffnet werden, so daß der gesamte den Abscheider verlassende Sattdampf oder" ein Teil davon in den Überhitzer 6 strömt. Ein teilw.eises öffnen des Ventils 5 ist beispielsweise erwünscht, wenn die Turbine zunächst vorgewärmt oder mit geringer Last gefahren werden soll oder wenn bei geöffnetem Ventil 11 noch Flüssigkeitsreste durch die Leitung 12 aus -dem Überhitzer getrieben werden sollen.controller 13 the pressure at the valve inlet on -dem Maintain the setpoint value. The setting of the overflow valve S is made by means of an adjusting device 14 made. With their help, the valve 5 can either during the heating-up blocked in the closed position or only to a higher setpoint than that Valve 8 can be adjusted. In this way, the working fluid cycle is in accordance with the designation secured during heating up. As soon as the separator 4 is able to use all the water separating the steam-water mixture entering it from the steam can do that Valve 5 can be opened completely or partially by means of the adjustment device 14, so that the entire Saturated steam leaving the separator or "part of it" flows into the superheater 6 opening the valve 5 is desirable, for example, when the turbine is first preheated or with a low load or if, with the valve 11 open, there are still liquid residues through the line 12 from the superheater should be driven.
Die Steuerung des Ventils 5 kann auch automatisch erfolgen. In Fig. 2 ist ein Steuerorgan 15 gezeigt, welches das Ventil 5 in Abhängigkeit von dem Zustand des in den Abscheider eintretenden Arbeitsmittels beeinflußt. Fig. 3 zeigt ein Steuerorgan 15', welches das Ventil 8 in Abhängigkeit von dem Zustand des in den Abscheider eintretenden Arbeitsmittels betätigt. Wenn z. B. beide Ventile auch hier als Überströmventile ausgebildet sind und das Ventil 8 während des Anheizens einen geringeren Sollwert und während des Betriebes einen höheren Sollwert besitzt als das Ventil S, so wird dadurch 'ebenfalls .die Wirkung erzielt, daß das Arbeitsmittel während des Anheizens in der vorgeschlagenen Weise umgewälzt und während des Betriebes durch den Überhitzer geleitet wird.The valve 5 can also be controlled automatically. In FIG. 2 there is a control element 15 shown, which the valve 5 depending on the state of entering the separator Work equipment influenced. Fig. 3 shows a control member 15 ', which the valve 8 as a function actuated by the state of the working medium entering the separator. If z. B. both Valves are also designed here as overflow valves and the valve 8 during heating has a lower setpoint and a higher setpoint during operation than that Valve S, then 'also' achieved the effect that the working fluid during the heating up circulated in the proposed manner and during operation by the superheater is directed.
Die Fig. 4 zeigt ein Steuerorgan 16, welches das Ventil 5 in Abhängigkeit von dem Zustand des aus dem Abscheider austretenden Arbeitsmittels betätigt. In gleicher Weise kann das Steuerorgan 16', das in Fig. 5 dargestellt ist, beeinflußt werden, um das Ventil 8 zu steuern. Auch hier kann das Ventil 5 während des Anheizens bzw. das Ventil 8 während des Betriebes vollständig geschlossen gehalten werden. Bei automatischen Ventilen besteht die Möglichkeit, den Dfuck-Sollwert des- Ventils, das den Weg für das Arbeitsmittel freigeben soll, niedriger zu halten als den Sollwert des anderen Ventils.Fig. 4 shows a control member 16, which the valve 5 depending on the state of the working medium emerging from the separator is actuated. In the same way it can Control member 16 ', which is shown in FIG. 5, can be influenced in order to control the valve 8. Even here the valve 5 can be completely closed during the heating-up or the valve 8 during operation be kept closed. With automatic valves it is possible to use the To keep the pressure setpoint of the valve that is to clear the path for the working fluid lower than the setpoint of the other valve.
Schließlich ist in Fig. 6 ein Steuerorgan 17 dargestellt, welches das Ventil 5 in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels in dem Abscheider betätigt, während Fig. 7 ein Steuerorgan 17' zeigt, welches das Ventil 8 in Abhängigkeit von der gleichen Regelgröße beeinflußt.Finally, in Fig. 6, a control member 17 is shown, which the valve 5 as a function operated by the height of the water level in the separator, while Fig. 7 is a control member 17 'shows which influences the valve 8 as a function of the same controlled variable.
Welche Regelanordnung am vorteilhaftesten verwendet wird, richtet sich nach den jeweiligen Betriebsverhältnissen, insbesondere sind vielfach Kombinationen der beschriebenen Anordnungen zu empfehlen. Es ist allerdings möglich, daß in bestimmten Fällen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Benutzung anderer Regeleinrichtungen zweckmäßig ist.Which control arrangement is most advantageously used depends on the respective Operating conditions, in particular, are often combinations of the arrangements described to recommend. However, it is possible that in certain cases to carry out the invention Procedure, the use of other control devices is appropriate.
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