DE976194C

DE976194C - Method for regulating the steam temperature of a steam generator fired with moist fuel with steam superheater

Info

Publication number: DE976194C
Application number: DED11538A
Authority: DE
Inventors: Ernst Meyer; Otto Dr-Ing Habil Rosahl
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1952-02-08
Filing date: 1952-02-08
Publication date: 1963-04-25

Description

Verfahren zur Regelung der Dampftemperatur eines mit feuchtem Brennstoff befeuerten Dampferzeugers mit Dampfüberhitzer Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Dampftemperatur eines mit einem feuchten Brennstoff befeuerten Dampferzeugers mit Dampfüberhitzer, wobei der Brennstoff vor dem Eintritt in die Feuerung vorgetrocknet und die Brüden ganz oder teilweise in den Feuerraum eingeführt werden, und besteht darin, daß die Menge der in den Feuerraum eingeführten Brüden in Abhängigkeit von der Dampftemperatur verändert wird.Method of regulating the steam temperature of a moist fuel Fired steam generator with steam superheater The invention relates to a method to regulate the steam temperature of a fuel fired with a moist fuel Steam generator with steam superheater, with the fuel before entering the The furnace is pre-dried and the vapors are wholly or partially introduced into the furnace and consists in that the amount of vapors introduced into the furnace is changed depending on the steam temperature.

Es ist bekannt, die Dampftemperatur von Strahlungskesseln dadurch zu regeln, daß bei Teillast die Rauchgase aus dem Abgaskanal oder aus dem Nachschaltheizflächenzug im Temperaturbereich um q.00° C abgesaugt und in den Feuerraum eingeführt werden. Durch eine solche Maßnahme wird wohl die Feuerraumtemperatur herabgesetzt und dadurch die Abstrahlung an die Kesselheizfläche verringert. Andererseits macht sich bei der Rauchgasrezirkulation die Lastabhängigkeit als Störungsfaktor bemerkbar, außerdem wird -die Gasmenge vergrößert und dadurch die Wärmeabgabe im Berührungsüberhitzer erhöht. Die bei der Rauchgasrückführung auftretenden hohen Temperaturen und großen Volumen rückgeführten Rauchgases verursachen eine ungleichmäßige Beaufschlagung und einen hohen Kraftverbrauch des Umwälzgebläses sowie starken Verschleiß und Unwuchtabnutzungen. Während bei Rauchgasrezirkulation ein Hochtemperaturgebläse erforderlich ist, genügt nach der Erfindung bei Brüdenrückführung ein übliches Gebläse, das hinter einem Staubabscheider angeordnet wird.It is known to reduce the steam temperature of radiant boilers to regulate that at partial load the flue gases from the exhaust duct or from the Nachschaltheizflächezug sucked off in a temperature range of q.00 ° C and introduced into the combustion chamber. By such a measure, the furnace temperature is probably reduced and thereby the radiation to the boiler heating surface is reduced. On the other hand it makes itself of the flue gas recirculation, the load dependency as a disturbance factor is also noticeable - the amount of gas is increased and thus the heat dissipation in the contact superheater elevated. The high and large temperatures that occur during flue gas recirculation Volume of recirculated flue gas cause uneven exposure and a high power consumption of the circulation fan as well as heavy wear and tear and imbalance wear. While A high-temperature fan is sufficient for flue gas recirculation the invention in the case of vapor recirculation, a conventional fan that is behind a dust separator is arranged.

Es ist auch bekannt, die feuchten Kohlen vor der Verfeuerung vorzutrocknen und die Brüden in den Feuerraum einzuführen. Der Brennstoff wird dabei möglichst weltgellend abgetrocknet, wird aber auch auf einen bestimmten Restgehalt an Wasser abgetrocknet. Hierbei wird entweder die gesamte anfallende Brüdenmenge in den Feuerraum geleitet, oder es wird ein fester Anteil der Brüden in den Feuerraum geleitet, und die überschüssigen Brüden nach außen ins Freie vorzugsweise über einen Staubabscheider abgeführt. Hierdurch wird zwar die in dem Überhitzer erzielte Endtemperatur des erzeugten Dampfes beeinflußt, doch ist diese Brüdeneinführung nicht dazu benutzt worden, um durch ihre Veränderung die Dampftemperatur in gewollter Weise zu beeinflussen.It is also known to pre-dry the moist coals before burning them and to introduce the vapors into the furnace. The fuel is used as much as possible Dried off like a glove, but is also based on a certain residual content of water dried off. Either the entire amount of vapor produced is fed into the combustion chamber or a fixed proportion of the vapors is fed into the combustion chamber, and the excess vapors to the outside, preferably via a dust collector discharged. As a result, the final temperature achieved in the superheater of the influenced steam generated, but this introduction of vapor is not used in order to influence the steam temperature in a deliberate way by changing them.

Die Erfindung bezweckt eine Beeinflussung der Dampftemperatur mit Hilfe der Trocknung des Brennstoffes. Sie ist also nur anwendbar bei Verfeuerung von Brennstoffen, welche größere Mengen Wasser enthalten und welche in der Nähe der Feuerung aufbereitet werden. Es ist bekannt, daß bei einem Strahlungsdampferzeuger mit Berührungsüberhitzer die Enddampftemperatur um so niedriger ist, je hochwertiger der Brennstoff ist, d. h. je geringer die Feuergasmenge je kcal unterer Heizwert des Brennstoffes ist. Dabei ist vorausgesetzt, daß Luftüberschuß, Ausbrand, Länge und Leuchtkraft der Flamme in allen Fällen gleich sind.The invention aims to influence the steam temperature Help to dry the fuel. It is therefore only applicable to combustion of fuels which contain large amounts of water and which are nearby the furnace. It is known that in a radiant steam generator with contact superheater, the lower the final steam temperature, the higher the quality the fuel is, d. H. the lower the amount of fuel gas per kcal lower calorific value of the fuel is. It is assumed that excess air, burnout, length and luminosity of the flame are the same in all cases.

Wenn eine feuchte Kohle getrocknet wird, so ist der Heizwertunterschied durch das ausgetriebene Wasser bedingt, das nicht mit dem Brennstoff in die Feuerung gebracht wird. Je größer die abgeleitete Wassermenge ist, desto höher wird auch seine Verbrennungstemperatur, und mit ihrer vierten Potenz wächst die Ausstrahlung an die Strahlungsfläche. Ist die Strahlungsheizfläche Verdampferheizfläche, der Überhitzer dagegen Berührungsheizfläche, so erhält er um so weniger Feuergase, j e höher der Heizwert des verfeuerten getrockneten Brennstoffes ist. Die Feuergastemperatur vor dem Überhitzer ändert sich zwar auch, jedoch nicht in hohem Maße. Den Ausschlag geben die größere und geringere Abstrahlung im Feuerraum an die Verdampfungsheizflächen. Daher wird, je trockner die Kohle ist, eine um so größere Dampfmenge im Strahlungskessel erzeugt, welcher am Überhitzer eine praktisch wenig veränderliche Wärmemenge zur Überhitzung des Dampfes angeboten wird.When a moist coal is dried, there is a difference in calorific value due to the expelled water that does not go into the furnace with the fuel is brought. The greater the amount of water diverted, the higher it will be its combustion temperature, and with its fourth power the charisma grows to the radiation surface. Is the radiant heating surface evaporator heating surface, the On the other hand, if a superheater has a contact heating surface, the less fire gases it receives, j e higher is the calorific value of the dried fuel used. The flue gas temperature in front of the superheater also changes, but not to a great extent. The rash give the greater and lesser radiation in the combustion chamber to the evaporation heating surfaces. Therefore, the drier the coal, the greater the amount of steam in the radiant boiler generated, which at the superheater for a practically little changeable amount of heat Overheating of the steam is offered.

Diese Erscheinung wird gemäß der Erfindung nutzbar gemacht, um die Dampftemperatur zu beeinflussen. Indem bei Teillast der Flamme des Trockenbrennstoffes ein Teil der Brüden beigemischt wird, wird eine geringere Abstrahlung im Feuerraum und ein größeres Wärmeangebot im Überhitzer erzielt, die Dampftemperatur dadurch erhöht. Noch wirksamer ist die Maßnahme, wenn die im Feuerraum den Feuergasen beizumischende Wassermenge der Kohle gar nicht erst entzogen wird. Es genügt, bei Teillast die Kohle weniger stark zu trocknen. Dann wird die Feuergasmenge größer und ihre Temperatur niedriger, die Dampftemperatur steigt daher an, bzw. sie sinkt nicht ab, wie es bei gleichbleibender Kohlenabtrocknung der Fall sein müßte.This phenomenon is made useful according to the invention to the To influence steam temperature. By using the dry fuel flame at partial load If some of the vapors are mixed in, there will be less radiation in the combustion chamber and a greater heat supply is achieved in the superheater, the steam temperature thereby elevated. The measure is even more effective if the gas to be mixed in with the combustion chamber The amount of water from the coal is not withdrawn in the first place. It is sufficient to use the Coal less hard to dry. Then the amount of fire gas increases and so does its temperature lower, the steam temperature therefore rises or does not fall as it does should be the case with constant coal drying.

Die beschriebenen Erscheinungen beziehen sich auf einen Strahlungskessel, bei dem durch die Strahlung Dampf erzeugt und dieser Dampf durch Berührung überhitzt wird. Bei einem Dampferzeuger mit Verdampfer als Berührungsteil und Überhitzer als Strahlungsteil wären die Wirkungen entgegengesetzt, es müßten daher auch die entgegengesetzten Maßnahmen ergriffen werden, um die Temperaturkennlinie des Heißdampfes über die Belastung gleichbleibend zu halten.The phenomena described relate to a radiation boiler, in which steam is generated by radiation and this steam is superheated when touched will. In the case of a steam generator with an evaporator as a contact part and a superheater as a Part of the radiation, the effects would be opposite, so the opposite would have to be the case Measures are taken to reduce the temperature curve of the superheated steam over the To keep the load constant.

In der Abbildung ist eine schematische Anordnung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt. Der zu trocknende Brennstoff wird aus einem nicht dargestellten Bunker mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Zuteifers unter Luftabschluß in das Fallrohr i aufgegeben. Diesem werden durch das Rohr :z heiße Feuergase zugegeben. Sie stammen zum Teil aus der Abgasleitung 5 des Strahlungskessels 3 und werden durch Rohrleitung q. zugeführt, während ein Teilstrom von Feuergasen durch die Leitung 6 aus dem Feuerraum 7 zugeführt wird.The figure shows a schematic arrangement for executing the Procedure shown. The fuel to be dried is made from a fuel not shown Bunker by means of a Zuteifer, also not shown, in the absence of air abandoned in the downpipe i. Hot fire gases are added to this through the pipe: z. Some of them come from the exhaust pipe 5 of the radiation boiler 3 and are through Pipeline q. fed while a partial flow of fire gases through the line 6 is supplied from the furnace 7.

In dem heißen Gasstrom im Rohr i trocknet die Kohle vor und wird in der Sichtermühle 8 im Mahltrocknungsverfahren fertig aufbereitet. Der blasfertige Staub wird von den Brüden durch die Rohrleitung g in den Abscheider io getragen, wo er ausfällt und in den Pufferbehälter i i gelangt. Die Brüden strömen weiter durch Rohr 12 in den Nachabscheider 13, in welchem der Feinstaub ausgeschieden und durch Rohr 14 in den Pufferbehälter i i geleitet wird. Ein Gebläse 15 saugt durch Rohr 16 die Brüden an und drückt sie durch Rohr 17 in den von dem Saugzuggebläse 18 kommendenAbgaskanal i9, der in den Staubabscheider 2o führt. Die in diesem mit den Brennstoffresten ausgeschiedene Flugasche wird abgeführt oder bei Schmelzfeuerungen in die Feuerung zurückgeführt, während die Abgase mit den Brüden durch den Kanal 21 ins Freie gelangen.The coal pre-dries in the hot gas flow in tube i and is in the classifier mill 8 prepared in the mill-drying process. The one who is ready to blow Dust is carried by the vapors through pipeline g into separator io, where it fails and gets into the buffer tank i i. The vapors keep flowing through pipe 12 into the post-separator 13, in which the fine dust is separated and is passed through pipe 14 into the buffer tank i i. A fan 15 sucks through Pipe 16 the vapors and pushes them through pipe 17 into the suction fan 18 coming exhaust duct i9, which leads into the dust separator 2o. The one in this with Fly ash separated from the fuel residues is discharged or in the case of melt furnaces returned to the furnace, while the exhaust gases with the vapors through the channel 21 get outdoors.

Mit Hilfe eines Zuteilers 22 und einer Mischdüse 23 wird der Brennstaub in den aus dem Rohr 24 kommenden Luftstrom eingeführt und durch Rohr 25 und nicht dargestellte Brenner in den Feuerraum 7 eingeführt. Eine Hilfsleitung 26 verbindet die Brüdendruckleitung 17 mit dem Feuerraum 7. Die Gebläse 15 und 18 erzeugen das erforderliche Druckgefälle für die beschriebene Gasbewegung.With the help of a feeder 22 and a mixing nozzle 23, the fuel dust introduced into the air stream coming out of tube 24 and through tube 25 and not The burner shown is introduced into the combustion chamber 7. An auxiliary line 26 connects the vapor pressure line 17 with the combustion chamber 7. The fans 15 and 18 generate this required pressure gradient for the gas movement described.

Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht nun vor, wenn in dem Überhitzer 27 des Strahlungskessels 3 die Dampftemperatur zu niedrig wird, einen Teil der Brüden durch die Rohrleitung 26 in den Feuerraum 7 einzuführen und dadurch die Dampftemperatur konstant zu halten. Das Verfahren kann jedoch auch in der Weise ausgeübt werden, daß die Leitung 6 weggelassen wird und, da die Kohle mit abnehmender Belastung weniger getrocknet wird, die bei der Verbrennung der Kohle entstehenden Wasserdämpfe im Feuerraum nur die Wirkung der Brüden ersetzen. Sämtliche Rohrleitungen sind mit den üblichen Meß- und Regelvorrichtungen versehen, welche die notwendigen Absperrungen ermöglichen.The method according to the invention now provides when in the superheater 27 of the radiation boiler 3, the steam temperature is too low, some of the vapors introduce through the pipe 26 into the furnace 7 and thereby the steam temperature to keep constant. However, the procedure can also be carried out in such a way that that the line 6 is omitted and, there the coal with decreasing Load is less dried, which arise during the combustion of the coal Water vapors in the furnace only replace the effect of the vapors. All pipelines are provided with the usual measuring and control devices, which the necessary Enable barriers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for regulating the steam temperature of a steam generator fired with a moist fuel with steam superheater and with pre-drying of the fuel before entering the furnace and with the introduction of the vapors into the furnace, characterized in that the amount of vapors introduced into the furnace depends on the steam temperature is changed. 2. The method according to claim i in application to a radiation boiler, characterized in that with decreasing load, the proportion of the vapors conducted into the furnace increases. 3. The method according to claim i, characterized in that the excess part of the vapors is passed in a manner known per se directly into the open air or into the exhaust gas stream of the furnace. 4. The method according to claims i and 3, characterized in that the excess part of the vapors is passed into the exhaust gas stream upstream of the airborne dust separator. 5. The method according to claim i, characterized in that the fuel is dried in the grinding drying process in a known manner only so far that sufficient moisture is still supplied to the furnace with it, and the excess vapors are removed outside of the furnace. Considered publications: German Patent Specifications No. 46o 854, 469 870; German patent application p 38639 V / 241 (published June 7, 1951); Austrian Patent No. 147 564; U.S. Patent No. 1,846,647; Archive for the entire heating industry, 1951, No.

2, Figure 4; Journal Chaleur & Industrie, No. 299, 1950, p. 156, Figs. 6 and 6b.