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Publication number: DEV0009022MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 8. Juni 1956 Bekanntgemacht am 13. September 1956Registration date: June 8, 1956. Advertised on September 13, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf oberhalb des kritischen Druckes in Zwangdurchlaufkesseln.The invention relates to a method for generating superheated steam above the critical Pressure in forced flow boilers.

Zur Erzeugung von Heißdampf oberhalb des kritischen Druckes ist es bekannt, Zwangdurchlaufkessel zu verwenden, bei denen das zu verdampfende Medium durch eine Fördervorrichtung (Speisepumpe) zugeführt und nach Wärmezufuhr in feuer- bzw. rauchgasberührten Heizflächen zum Heißdampfverbraucher abgeführt wird. Bei Drücken unterhalb des kritischen Druckes ist es ferner bekannt, einen Teil des zu verdampfenden bzw. zu überhitzenden Mediums im Zwangumlauf zu führen. Hierdurch soll entweder ein Stagnieren der Dampfblasen in den Verdampfungsheizflächen verhindert werden (»La-Mont-Kessel«), oder es soll der eigentliche Verdampfungsvorgang mit der Gefahr einer Kesselsteinausscheidung von den beheizten Kesselteilen in eine unbeheizte Kesseltrommel verlegt werden (»Löffler-Kessel«). Diese Gesichtspunkte scheiden jedoch bei der Dampferzeugung oberhalb des kritischen Druckes aus, da ein Stagnieren von Dampfblasen wegen des fehlenr den Dichteunterschiedes zwischen der flüssigen und dampfförmigen Phase entfällt, und da die Sorge vor Kesselsteinablagerungen usw. wegen der ausFor the generation of superheated steam above the critical pressure, it is known to use once-through boilers to be used in which the medium to be evaporated is supplied by a conveying device (feed pump) and after supply of heat is discharged to the superheated steam consumer in heating surfaces in contact with fire or flue gas. at Pressures below the critical pressure, it is also known to be a part of the to be evaporated or the medium to be overheated in forced circulation. This should either stagnate the steam bubbles in the evaporation heating surfaces can be prevented (»La-Mont-Kessel«), or it should the actual evaporation process with the risk of scaling from the heated Boiler parts are laid in an unheated boiler drum ("Löffler boiler"). This However, considerations are ruled out in the case of steam generation above the critical pressure, since a stagnation of vapor bubbles due to the lack of density difference between the liquid and vapor phase is omitted, and since the concern of scale deposits, etc. because of the off

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anderen Gründen heutzutage unumgänglich notwendigen sorgfältigen Kesselwasseraufbereitung nicht mehr von Bedeutung ist.For other reasons, careful boiler water treatment is unavoidable nowadays no longer matters.

Die zur Dampferzeugung oberhalb des kritischen Druckes bisher vorgesehenen Zwangdurchlaufkessel benötigen, besondere . Vorrichtungen und Vorkehrungen, um eine gleichmäßige Temperatur des erzeugten Heißdampfes einzuhalten. Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen ist jedoch begrenzt, da dieThe once-through boiler previously provided for generating steam above the critical pressure need special. Devices and precautions, in order to maintain a uniform temperature of the superheated steam generated. The effectiveness however, this action is limited as the

ίο einfachste Maßnahme zur Regelung der Heißdampftemperatur, nämlich die Änderung der aufgenommenen Dampfmenge, nicht ohne Beeinträchtigung des Betriebes der Dampfverbraucher erfolgen kann.ίο simplest measure to regulate the superheated steam temperature, namely, the change in the amount of steam absorbed does not take place without impairing the operation of the steam consumer can.

Es wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Teil des oberhalb des kritischen, Druckes erzeugten Heißdampfes .'im Kreislauf zu führen, wobei der im Kreislauf zu führende Anteil in Abhängigkeit von der erwünschten Heißdampftemperatur verändert wird.It is therefore proposed according to the invention, a part of the above the critical pressure generated superheated steam. 'to circulate, the proportion to be circulated depending on the desired superheated steam temperature is changed.

Da Anlagen zur Erzeugung von Heißdampf oberhalb des kritischen Druckes im allgemeinen gleichzeitig für Dampftemperaturen an der oberen Grenze des mit den heutigen Materialien Zulässigen errichtet werden, ist eine Vorrichtung zur genauen und schnellen Einhaltung dieser maximal zulässigen Temperatur von großem wirtschaftlichem Wert. Es ist deshalb der erfindungsgemäß vorgeschlagene zusätzliche Aufwand einer Teilstromumwälzung gerechtfertigt.As systems for the generation of superheated steam above the critical pressure in general at the same time for steam temperatures at the upper limit of what is permissible with today's materials is a device for precise and quick compliance with this maximum permissible Temperature of great economic value. It is therefore the one proposed according to the invention additional effort of partial flow circulation justified.

Ein- weiterer entscheidender Nachteil der Zwangdurchlauf kessel· ist die Tatsache, daß bei Teillasten parallel geschaltete Dampfwege ungleich beaufschlagt werden, wenn ihr Strömungswiderstand, insbesondere ihre Beheizung, nicht ganz gleichmäßig sind. Es ist zwar bekannt, dieser Gefahr dadurch vorzubeugen, daß an Stelle mehrerer parallel geschalteter Dampfwege ein einziger Dampfweg verwendet wird. Dieser Vorschlag hat jedoch den Nachteil, daß er Rohre verhältnismäßig großen Durchmessers verlangt, die je m² Heißfläche ein. größeres Materialgewicht erfordern.Another decisive disadvantage of the once-through boiler is the fact that, with partial loads, steam paths connected in parallel are acted upon unequally if their flow resistance, in particular their heating, is not entirely uniform. It is known to prevent this risk by using a single steam path instead of several parallel steam paths. However, this proposal has the disadvantage that it requires tubes of relatively large diameter, each m ^{2 a} hot surface. require greater material weight.

Es ist ein wesentlicher Vorteil des E.rfindungsgedankens, daß bei Teillast eine Verstärkung¹ des umgewälzten Teilstromes eine gleichbleibend gleichmäßige Beaufschlagung aller parallel geschalteten Dampfwege erzwingt.It is an essential advantage of the concept of the invention that, at partial load, a gain ^{1 of} the circulated partial flow forces a consistently uniform application of all steam paths connected in parallel.

Die Einschaltung des kreisenden , Teilstromes kann entsprechend den Unteransprüchen den jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen angepaßt werden. ■■..',■ ■ .■ ^:. rThe switching on of the circulating, partial flow can be adapted to the respective operating conditions in accordance with the subclaims. ■■ .. ', ■ ■. ■ ^:. r

An Stelle einer zusätzlichen Fördervorrichtung im rückgeführten Teilstrom kann auch die ohnehin vorhandene Fördervorrichtung im Gesamtstrom vor dem Dampferzeuger benutzt werden. Dazu wird die Leitung für den rückgeführten Teilstrom an der Saugseite der Fördervorrichtung des Gesamtstromes angeschlossen;
.Auch ist es möglich, den. r.ückgeführten Teilstrom nicht über einen Vorwärmer, der dem Dampferzeuger vorgeschaltet sein kann, zu führen. Da der Teilstrom ohnehin Uberhitzungstemperatur hat, empfiehlt es sich, nur den Durcblaufstrom über einen Vorwärmer zu führen.Instead of an additional conveying device in the recirculated partial flow, the conveying device which is already present in the overall flow upstream of the steam generator can also be used. For this purpose, the line for the returned partial flow is connected to the suction side of the conveying device of the total flow;
It is also possible to use the. r. returned partial flow not to lead via a preheater, which can be connected upstream of the steam generator. Since the partial flow has overheating temperature anyway, it is advisable to only lead the circulating flow through a preheater.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Process for generating superheated steam above the critical pressure in once-through boilers, characterized in that part of the superheated steam generated is circulated through the steam generator.

2. The method according to claim 1, characterized in that the circuit ^{pressure difference i} is overcome by a conveying device in the returned partial flow.

3. The method according to claim 1, characterized in that that the circuit pressure difference is overcome by a conveying device in the overall flow upstream of the steam generator.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the steam generator a preheater is connected upstream, in which only the flow stream without the recirculated Partial flow is preheated.