EP0013045A1 - Steam-generation plant - Google Patents
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- EP0013045A1 EP0013045A1 EP79200749A EP79200749A EP0013045A1 EP 0013045 A1 EP0013045 A1 EP 0013045A1 EP 79200749 A EP79200749 A EP 79200749A EP 79200749 A EP79200749 A EP 79200749A EP 0013045 A1 EP0013045 A1 EP 0013045A1
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- water
- control valve
- separator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
- F01K3/22—Controlling, e.g. starting, stopping
Definitions
- the invention relates to a steam generator system according to the preamble of claim 1.
- a steam generator system according to the preamble of claim 1.
- German patent specification 802 458 such a system is known in which all water is drained from the separator through a single, first control valve which serves to keep the level in the separator at a constant level To keep height.
- a secondary line with a valve is then connected to the water outlet line of the separator downstream of this first control valve, via which, if necessary, water can be drained from the separator.
- the circuit feature according to claim 2 has the advantage that the water that is drained through the secondary line, but is already desalinated, is not lost.
- the above-mentioned contaminants are retained by the condensate cleaning system arranged between the condenser and the feed water tank.
- the capacitor is protected.
- the isolator is preferably provided with an injection cooler.
- the arrangement according to claim 7 allows a single level transmitter on the water separator to be used.
- the dimensioning rule according to claim 8 allows the invention to be used in systems in which the separator is operated dry during normal operation.
- the circuit according to claim 9 brings considerable savings in safety blow-off means in the case of the separator driven dry at full load.
- Condensate separators according to claim 10 also called condensate plugs, are known separator mechanisms which allow water, but not steam, to escape. They have largely proven themselves in practice and are reliable and inexpensive redundant means for preventing steam from entering the feed water tank.
- FIG. 1 leads from a feed water tank 1, a feed line 2 with feed pump 3 and two high pressure preheaters 4 and 5 to the secondary side of a heat exchanger 6 and from there to an economizer 10 of a steam generator 11.
- the exit of the economizer 10 is via a line 14 with the input connected to an evaporator 15, which forms the wall tubing of a combustion chamber 16.
- a furnace 17 opens into this combustion chamber 16
- Evaporator 15 leads a line to a water separator 20 which has an outlet 21 for separated water at the bottom and is provided at the top with a steam discharge line 22 which leads to a superheater 24 which is arranged in the steam generator 11 in the space above the combustion chamber 16.
- a live steam line 30 leads from the end of the superheater 24 via a live steam line 31 to a turbine 32 which is seated on the same shaft with a generator 33.
- a condenser 35 with a hotwell 36 is connected at the low pressure end of the turbine 32.
- a condensate line 40 leads via a first condensate pump 41, a condensate cleaning system 42, a second condensate pump 43 and a low-pressure preheater 44 to a degassing tower 45 seated on the feed water tank 1.
- a safety blow-off device 47 sits on the feed water tank 1 is represented by a safety valve.
- a pressure sensor (not shown) on the feed water tank, which acts on valves located in the bleed steam lines of the high-pressure preheaters 4 and 5, in the sense that the steam pressure in the feed water tank is regulated by influencing the temperature of the feed water at the inlet of the heat exchanger 6.
- Nom outlet 21 of the separator 20 leads a water outlet line 50 back to the feed water tank 1 via the primary side of the heat exchanger 6, via a check valve 51 and a first control valve 52.
- this water outlet line 50 is connected between the heat exchanger 6 and the first control valve 52, in the present exemplary embodiment still upstream of the check valve 51, a secondary line 55, which leads via a second control valve 56 to a water-steam separator 57, the steam outlet 58 of which leads to the steam chamber of the condenser 35 and its water outlet 59 is connected to the Hotwell 36.
- An injection water line 60 branches off from the condensate line 40 between the condensate cleaning system 42 and the condensate pump 43 and opens into the secondary line 55 at an injection point 61 directly upstream of the water-steam separator 57.
- a second level transmitter 70 and 71 are arranged, the outputs of which are connected to a controller 72 and 73, respectively.
- the output of the controller 72 influences the first control valve 52, while the output of the second controller 73 acts on the valve 56.
- the regulators are designed in such a way that when the water level rises, the valve 52 first opens and then the valve 56, while when the water level falls, the valve 56 closes first and then the valve 52.
- the opening and closing movements of the two valves can adjoin one another or overlap, but there can also be a margin between the two strokes.
- a water discharge line 76 is connected to the water outlet line 50 between the outlet 21 and the heat exchanger 6, said water discharge line 76 being connected via a third control valve 77 between the second control valve and the injection point 61 into the secondary line 55 ′′. flows into.
- This third control valve 77 is actuated by a level sensor 78 via a controller 79.
- the regulating device 78, 79 for the valve 77 is designed analogously to the regulating devices for the regulating valves 52 and 56 and is set such that the third regulating valve opens at the third position when the level rises and closes at the first position when the level falls.
- the device described allows the evaporator from zero to a limit load, e.g. 30%, to feed with an approximately constant amount of feed water, the excess water is returned from the separator, and to drive above this load with a dry separator.
- a limit load e.g. 30%
- the circuit is also suitable for the known concept, in which the evaporator is above the mentioned limit load of e.g. 30% is driven with low humidity.
- the device functions as described, but with the difference that at high water levels in the water separator 20, part of the water passes directly past the heat exchanger 6 via the discharge line 76 flows to the capacitor 35.
- This has the advantage that the heat exchanger 6 can be built smaller; As a disadvantage, however, it must be taken into account that more heat is lost in the condenser during a certain short section of the start-up time. It is a question of the operational management of the system whether it is economical to provide the discharge line 76 with valve 77.
- the pressure transducer mentioned acting on valves in the tapping lines to the high-pressure preheaters, can be provided, through which one, the other or both of these valves are now driven in the throttling or closed position. As a result, the temperature of the feed water at the inlet of the heat exchanger 6 drops, so
- the water separator 20 and the control valves 52, 56 and 77 are shown.
- the level sensor 70, 71 and 78 instead of the level sensor 70, 71 and 78, however, only a single level sensor 80 is arranged on the separator 20, the output of which acts on three proportional elements 81, 82 and 83 connected in parallel, the output of which leads to the control valves 52, 56 and 77, respectively.
- the proportional elements 81 to 83 convert the input signal x into an output signal y according to the diagram shown on them. It is easy to see that when the value x rises from 0, the valve 52 first opens approximately linearly and finally reaches an asymptotic area. At the beginning of this area, the control valve 56 then begins to open approximately linearly. As soon as this valve reaches its asymptotic region, the valve 77 begins to open.
- control valves 52, 56 and 77 could also be controlled in cascade, in that the position of the valve 52 acts as a control variable on the position of the valve 56, during which position influences the valve 77.
- the attempt to reduce the size of the safety blow-off device 47 on the feed water container 1 creates the risk that, in the event of a fault-related opening 52 of the first control valve 52 under full load and a dry separator 20, the pressure in the feed water container 1 increases rapidly and the feed water container could explode.
- the first control valve 52 or a shut-off valve arranged in series therewith can be influenced by an aggregate state, which is arranged in the line 50 and closes the first control valve or, if appropriate, the shut-off valve when steam occurs therein.
- a static or dynamic condensing plug can also be arranged in series with the first control valve 52, which only allows water to flow through, but not steam.
- a so-called negative safety valve can also be attached in series with the first control valve, which is controlled by the pressure in the feed water tank 1 as soon as it exceeds a certain limit value.
- an expedient solution can also be seen in arranging, apart from the safety blow-off device dimensioned according to claim 9, a tear membrane, the cross-section of which, together with that of the blow-off device, is designed for the full steam flow arising in the above-mentioned malfunction in the feed water tank.
Abstract
An einem dem Verdampfer (15) nachgeschalteten Abscheider (20) ist eine Wasseraustrittsleitung (50) angeschlossen, die zum Speisewassergefäss (1) führt. In der Wasseraustrittsleitung ist ein Wärmeübertrager (6) und ein erstes Regelventil (52) angerodnet, das vom Niveau im Abscheider (2) beeinflusst ist. Im Wärmeübertrager (6) wird Wärme vom aus dem Abscheider abströmenden Wasser an das zum Dampferzeuger strömende Speisewasser übertragen. Zwischen dem Wärmeübertrager (6) und dem ersten Regelventil (52) zweigt von der Wasseraustrittsleitung (50) eine Nebenleitung (55) mit einem zweitem Regelventil (56) an, das ebenfalls vom Niveau im Abscheider (20) beeinflusst ist. Die Nebenleitung (55) mündet in einen Kondensator (35). Durch das Abzweigen der Nebenleitung (55) stromoberhalb des ersten Regelventils (52) wird beim Anfahren ein grosser Teil des den Abscheider (20) verlassenden Wassers über die Nebenleitung (55) sum Kondensator (35) abgeführt. Dadurch lassen sich der Strömungsquerschnitt des ersten Regelventils (52) und der Querschnitt der auf dem Speisewassergefäss vorzusehenden Sicherheitsabblaseeinrichtung beträchtlich verkleinern.A water outlet line (50), which leads to the feed water vessel (1), is connected to a separator (20) connected downstream of the evaporator (15). A heat exchanger (6) and a first control valve (52), which is influenced by the level in the separator (2), are arranged in the water outlet line. In the heat exchanger (6), heat is transferred from the water flowing out of the separator to the feed water flowing to the steam generator. Between the heat exchanger (6) and the first control valve (52), a branch line (55) with a second control valve (56) branches from the water outlet line (50), which is also influenced by the level in the separator (20). The secondary line (55) opens into a capacitor (35). By branching off the secondary line (55) upstream of the first control valve (52), a large part of the water leaving the separator (20) is discharged via the secondary line (55) to the condenser (35) when starting up. As a result, the flow cross section of the first control valve (52) and the cross section of the safety blow-off device to be provided on the feed water vessel can be considerably reduced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugeranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der Deutschen Patentschrift 802 458 ist eine solche Anlage bekannt, bei der aus dem Abscheider alles Wasser durch ein einziges, erstes Regelventil abgeleitet wird, das dazu dient, das Niveau im Abscheider auf konstanter Höhe zu halten. An der Wasseraustrittsleitung des Abscheiders ist sodann stromunterhalb dieses ersten Regelventils eine Nebenleitung mit Ventil angeschlossen, über welche, bei Bedarf, Wasser aus dem Abscheider abgeschlämmt werden kann.The invention relates to a steam generator system according to the preamble of
Diese bekannte Anlage hat die Nachteile, dass der Gesamtquerschnitt der Ventile sehr gross ausgelegt werden muss und dass wegen der im ersten Regelventil auftretenden Druckabsenkung am Eingang des in der Nebenleitung angeordneten Ventils bereits etwas Dampf vorhanden ist, was in diesem zu Kavitationserosion führt.This known system has the disadvantages that the overall cross section of the valves has to be designed to be very large and that due to the pressure drop occurring in the first control valve at the inlet of the valve arranged in the secondary line, some steam is already present, which leads to cavitation erosion.
Es ist Aufgabe des Vorschlages diese Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass wegen der Verkleinerung des in der Zuleitung zum Speisawasserbebälter sitzenden ersten Regelventils auch der Gesamtquerschnitt der aus Sicherheitsgründen auf dem Speisewasserbehälter anzuordnenden Abblaseeinrichtungen erheblich verkleinert werden kann. Ein weiterer Gewinn resultiert aus der Verkleinerung der von den Abblaseeinrichtungen ins Freie führenden Abblaseleitungen. Die erfindungsgemässe Schaltung führt dazu, dass beim Anfahren der Anlage jeweils ein grosser Teil des im Abscheider anfallenden Wassers über die Nebenleitung abgeführt werden muss. Da beim Anfahren das Abscheiderwasser im allgemeinen Verunreinigungen enthält, ist dies als Vorteil zu werten, wird doch dadurch das Aufkonzentrieren von Verunreinigungen im Wasserteil der Dampferzeugeranlage vermieden.It is the task of the proposal to avoid these disadvantages. This object is achieved according to the characterizing part of
Das Schaltungsmerkmal nach Anspruch 2 bringt den Vorteil, dass das Wasser, das durch die Nebenleitung abgelassen wird, jedoch bereits entsalzt ist, nicht verloren geht. Die oben erwähnten Verunreinigungen werden durch die zwischen Kondensator und Speisewasserbehälter angeordnete Kondensatreinigungsanlage zurückgehalten.The circuit feature according to claim 2 has the advantage that the water that is drained through the secondary line, but is already desalinated, is not lost. The above-mentioned contaminants are retained by the condensate cleaning system arranged between the condenser and the feed water tank.
Durch die Massnahme nach Anspruch 3 wird bei einmal gewählter Grösse des ersten Regelventils ein grösstmöglicher Teil der aus dem Wärmeübertrager mit dem rückgeführten Wasser abgeführten Wärmeenergie zurückgewonnen.As a result of the measure according to claim 3, once the size of the first control valve has been selected, the greatest possible part of the thermal energy removed from the heat exchanger with the returned water is recovered.
Die Bemessungsvorschrift nach Anspruch 4 umreisst ein Feld, in dem die Vorteile der Erfindung am besten zur Wirkung kommen.The design specification according to claim 4 outlines a field in which the advantages of the invention come into effect best.
Durch die Massnahme nach Anspruch 5 lassen sich weitere Einsparungen erzielen, indem dadurch die Grösse des Wärmeübertragers bezüglich der Gesamtkosten sich optimieren lässt.Through the measure according to claim 5, further savings can be achieved by optimizing the size of the heat exchanger with regard to the total costs.
Dampf / Wasser-Durch das Einschalten einesrTrenners gemäss Anspruch 6 wird der Kondensator geschont. Der Trenner wird, wie an sich bekannt, vorzugsweise mit Einspritzkühler versehen.Steam / water-By switching on an r separator according to claim 6, the capacitor is protected. As is known per se, the isolator is preferably provided with an injection cooler.
Die Anordnung nach Anspruch 7 erlaubt mit einem einzigen Niveaugeber am Wasserabscheider auszukommen.The arrangement according to claim 7 allows a single level transmitter on the water separator to be used.
Die Bemessungsregel nach Anspruch 8 erlaubt, die Erfindung in Anlagen anzuwenden, bei denen im Normalbetrieb der Abscheider trocken gefahren wird.The dimensioning rule according to claim 8 allows the invention to be used in systems in which the separator is operated dry during normal operation.
Die Schaltung nach Anspruch 9 bringt erhebliche Einsparungen an Sicherheitsabblasemitteln für den Fall des bei Vollast trocken gefahrenen Abscheiders.The circuit according to claim 9 brings considerable savings in safety blow-off means in the case of the separator driven dry at full load.
Kondensatabscheider nach Anspruch 10, auch Kondenstöpfe genannt, sind bekannte Abscheiderorgange, die wohl Wasser, nicht aber Dampf austreten lassen. Sie haben sich in der Praxis weitgehend bewährt und sind zuverlässige und kostengünstige redundante Mittel zur Verhinderung des Eintritts von Dampf in den Speisewasserbehälter. Condensate separators according to
Die Erfindung wird nun an einem zeichnerisch dargestellten ,Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 das Schema einer Schaltung nach der Erfindung,
- Fig. 2 eine alternative Regelschaltung zum Betätigen der Regelventile.
- 1 shows the diagram of a circuit according to the invention,
- Fig. 2 shows an alternative control circuit for operating the control valves.
In Fig. 1 führt von einem Speisewasserbehälter 1 eine Speiseleitung 2 mit Speisepumpe 3 und zwei Hochdruckvorwärmern 4 und 5 zur Sekundärseite eines Wärmeübertragers 6 und von dort zu einem Economiser 10 eines Dampferzeugers 11. Der Austritt des Economisers 10 ist über eine Leitung 14 mit dem Eingang eines Verdampfers 15 verbunden, der die Wandberohrung einer Brennkammer 16 bildet. In diese Brennkammer 16 mündet eine Feuerung 17. Vom Ende des Verdampfers 15 führt eine Leitung zu einem Wasserabscheider 20, der unten einen Austritt 21 für abgeschiedenes Wasser aufweist und oben mit einer Dampfabfuhrleitung 22 versehen ist, die zu einem Ueberhitzer 24 führt, der im Dampferzeuger 11 im Raume oberhalb der Brennkammer 16 angeordnet ist. Eine Frischdampfleitung 30 führt vom Ende des Ueberhitzers 24 über eine Frischdampfleitung 31 zu einer Turbine 32, die mit einem Generator 33 auf derselben Welle sitzt. Am Niederdruckende der Turbine 32 ist ein Kondensator 35 mit Hotwell 36 angeschlossen. Aus diesem Hotwell 36 führt eine Kondensatleitung 40 über eine erste Kondensatpumpe 41, eine-Kondensatreinigungsanlage 42, eine zweite Kondensatpumpe 43 und einen Niederdruckvorwärmer 44 zu einem auf dem Speisewasserbehälter 1 sitzenden Entgaserturm 45. Neben diesem Entgaserturm sitzt auf dem Speisewasserbehälter 1 eine Sicherheitsabblaseeinrichtung 47, die durch ein Sicherheitsventil dargestellt ist. Es kann überdies auf dem Speisewasserbehälter ein nicht gezeichneter Druckgeber vorhanden sein, der auf in den Anzapfdampfleitungen der Hochdruckvorwärmer 4 und 5 sitzende Ventile einwirkt, in dem Sinne, dass durch Beeinflussen der Temperatur des Speisewassers am Eintritt des Wärmeübertragers 6 der Dampfdruck im Speisewasserbehälter geregelt wird.In Fig. 1 leads from a
Nom Austritt 21 des Abscheiders 20 führt eine Wasseraustrittsleitung 50 über die Primärseite des Wärmeübertragers 6, über ein Rückschlagventil 51 und ein erstes Regelventil 52 zum Speisewasserbehälter 1 zurück. An. dieser Wasseraustrittsleitung 50 ist zwischen dem Wärmeübertrager 6 und dem ersten Regelventil 52, im vorliegenden Ausführungsbeispiel noch stromoberhalb des Rückschlagventils 51, eine Nebenleitung 55 angeschlosssen, die über ein zweites Regelventil 56 zu einem Wasser-Dampftrenner 57 führt, dessen Dampfaustritt 58 mit dem Dampfraum des Kondensators 35 und dessen Wasseraustritt 59 mit dem Hotwell 36 verbunden ist. Von der Kondensatleitung 40 zweigt zwischen der Kondensatreinigungsanlage 42 und der Kondensatpumpe 43 eine Einspritzwasserleitung 60 ab, die an einer dem Wasser-Dampftrenner 57 direkt vorgelagerten Einspritzstelle 61 in die Nebenleitung 55 mündet.
Im Abscheider 20 sind ein erster und darüber ein zweiter Niveaugeber 70 bzw. 71 angeordnet, deren Ausgänge mit je einem Regler 72 bzw. 73 verbunden sind. Der Ausgang des Reglers 72 beeinflusst das erste Regelventil 52, während der Ausgang des zweiten Reglers 73 auf das Ventil 56 einwirkt. Die Regler sind dabei so konzipiert, dass beim Ansteigen des Wasserniveaus zuerst das Ventil 52 und hernach das Ventil 56 öffnet, während beim Absinken des Wasserniveaus zuerst das Ventil 56 und dann das Ventil 52 schliesst. Die Oeffnungs- und Schliessbewegungen der beiden Ventile können aneinandergrenzen oder sich überlappen, es kann aber auch ein Spielraum zwischen den beiden Hüben vorgesehen sein.In the separator 20 a first and above it a
Im weiteren ist in Fig. 1 als weiter entwickelte Form der Erfindung an der Wasseraustrittsleitung 50 zwischen dem Austritt 21 und dem Wärmeübertrager 6 eine Wasserabfuhrleitung 76 angeschlossen, die über ein drittes Regelventil 77 zwischen dem zweiten Regelventil und der Einspritzstelle 61 in die Nebenleitung 55 ''einmündet. Dieses dritte Regelventil 77 wird von einem Niveaugeber 78 über einen Regler 79 betätigt. Die Regeleinrichtung 78, 79 zum Ventil 77 ist analog zu den besprochenen Regeleinrichtungen zu den Regelventilen 52 und 56 ausgebildet und so eingestellt, dass das dritte Regelventil bei steigendem Niveau an dritter Stelle öffnet und bei fallendem Niveau an erster Stelle schliesst.Furthermore, in FIG. 1, as a further developed form of the invention, a
*) oder direkt in den Trenner 57 Bei der :.un folgenden Funktionsbeschreibung der Einrichtung wird zunächst vorausgesetzt, die Wasserabfuhrleitung 76 mit Ventil 77, der Niveaugeber 78 und der Regler 79 seien nicht vorhanden. Das Kaltanfahren wickelt sich dann wie folgt ab:
- Zunächst wird mittels der Speisepumpe 3 Wasser aus dem
Speisewasserbehälter 1 durch die Leitung 2, den Economiser 10, die Leitung 14 und denVerdampfer 15 in denAbscheider 20 eingespeist. Mit im Abscheider steigendem Niveau öffnen dieRegelventile 52 und 56. Damit strömt *) ein Teil des Wassers über daserste Regelventil 52 in denSpeisewasserbehälter 1 zurück, während der Rest über daszweite Regelventil 56 in denKondensator 35 gelangt. Nun wird das Feuer gezündet. Damit entsteht imVerdampfer 15 Dampf, was zu einem starken Wasserausstoss in denAbscheider 20 führt. DasVentil 56 wird dabei voll geöffnet und zudem wird die Speicherkapazität desAbscheiders 20 beansprucht. Im weiteren Verlauf des Anfahrvorganges steigt der Druck im Kessel, sodass die Durchströmgeschwindigkeit in denRegelventilen 52 und 56 zunimmt. Bei gleichbleibender Fördermenge der Speisepumpe 3 beginnt wegen des sinkenden Niveaus im Abscheider dasRegelventil 56 zuzufahren. Durch die steigende Enthalphie des über dieAustrittsleitung 50 rückgeführten Wassers wird das Speisewasser im Wärmeübertrager 6 zunehmend aufgewärmt. Es wird somit ein zunehmender Teil der im rückgeführten Wasser enthaltenen Wärme im Wärmeübertrager rekuperiert und ein weiterer, erheblicher Teil demSpeisewasserbehälter 1 zugeführt, während ein mit steigender Last, d.h. steigendem Kesseldruck abnehmender Teil der Wärme in denKondensator 35 abgeführt wird.
- First, by means of the feed pump 3, water from the
feed water tank 1 is fed into theseparator 20 through the line 2, theeconomizer 10, the line 14 and theevaporator 15. With the level rising in the separator, the 52 and 56 open. Part * of the water thus flows back via thecontrol valves first control valve 52 into thefeed water tank 1, while the rest reaches thecondenser 35 via thesecond control valve 56. Now the fire is lit. This creates 15 steam in the evaporator, which leads to a strong water output in theseparator 20. Thevalve 56 is fully opened and the storage capacity of theseparator 20 is also used. As the start-up process continues, the pressure in the boiler increases, so that the flow rate in the 52 and 56 increases. If the flow rate of the feed pump 3 remains the same, thecontrol valves control valve 56 begins to close due to the falling level in the separator. Due to the increasing enthalpy of the water returned via theoutlet line 50, the feed water in the heat exchanger 6 is increasingly warmed up. An increasing part of the heat contained in the recirculated water is thus recuperated in the heat exchanger and a further, considerable part is fed to thefeed water tank 1, while a part of the heat which decreases with increasing load, ie increasing boiler pressure, is dissipated into thecondenser 35.
*) entsprechend der Druckdifferenz am ersten Regelventil Hat der Kessel seine Mindestlast, z.B. 15 % und den zugehörigen Kesseldruck erreicht, so vermag das Regelventil 52 die gesamte im Abscheider abgeschiedene Wassermenge abzuführen. Das Niveau im Abscheider senkt sich soweit, dass das Ventil 56 schliesst. Damit wird die gesamte im.rückgeführten Wasser enthaltene Wärme rekuperiert. Bei weiterem Ansteigen der Kesselleistung sinkt der Wassergehalt am verdampferaustritt. Das Niveau im Abscheider sinkt weiter und dabei wird auch das Regelventil 52 sukzessive zugefahren. Schliesslich tritt leicht überhitzter Dampf in den Abscheider, der das dort noch verbleibende Wasser verdampft.*) according to the pressure difference at the first control valve. If the boiler has reached its minimum load, eg 15% and the associated boiler pressure, the
Wie aus dieser Beschreibung hervorgeht, gestattet die beschriebene Einrichtung den Verdampfer von Null bis zu einer Grenzlast, z.B. 30 %, mit etwa konstanter Speisewassermenge zu beschicken, wobei das überschüssige Wasser aus dem Abscheider zurückgeführt wird, und oberhalb dieser Last mit trockenem Abscheider zu fahren. Selbstverständlich eignet sich die Schaltung auch für das bekannte Konzept, bei welchem der Verdampfer oberhalb der erwähnten Grenzlast von z.B. 30 % mit geringer Feuchtigkeit gefahren wird.As can be seen from this description, the device described allows the evaporator from zero to a limit load, e.g. 30%, to feed with an approximately constant amount of feed water, the excess water is returned from the separator, and to drive above this load with a dry separator. Of course, the circuit is also suitable for the known concept, in which the evaporator is above the mentioned limit load of e.g. 30% is driven with low humidity.
Sind die Wasserabfuhrleitung 76 mit Ventil 77, der Niveaugeber 78 und der Regler 79 vorhanden, so funktioniert die Einrichtung wie beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, dass jeweils bei hohem Wasserstand im Wasserabscheider 20 ein Teil des Wassers über die Abfuhrleitung 76 am Wärmeübertrager 6 vorbei direkt zum Kondensator 35 strömt. Dies hat den Vorteil, dass der Wärmeübertrager 6 kleiner gebaut werden kann; als Nachteil ist aber zu berücksichtigen, dass während eines bestimmten kurzen Abschnittes der Anfahrzeit mehr Wärme im Kondensator verloren geht. Es ist eine Frage der Betriebsführung der Anlage, ob es wirtschaftlich ist, die Abfuhrleitung 76 mit Ventil 77 vorzusehen.If the
Bei längerem Betrieb mit Mindestlast kann es vorkommen, dass die über das erste Regelventil 52 in den Speisewasserbehälter 1 zurückgeführte Wärme zu einem Ansteigen des Druckes im Speisewasserbehälter führt, so dass der Ab- blasedruck der Sicherheitsabblase einrichtung 47 erreicht wird und dieseIn the case of prolonged operation with a minimum load, it can happen that the heat returned via the
Einrichtung öffnet. Um solches Abblasen zu vermeiden, kann der erwähnte, auf Ventile in den Anzapfleitungen zu den Hochdruckvorwärmern wirkende Druckgeber vorgesehen sein, durch den nun das eine, das andere oder beide dieser Ventile in Drossel- oder Schliessstellung gefahren werden. Dadurch sinkt die Temperatur des Speisewassers am Eintritt des Wärmeübertragers 6, soFacility opens. In order to avoid such blow-off, the pressure transducer mentioned, acting on valves in the tapping lines to the high-pressure preheaters, can be provided, through which one, the other or both of these valves are now driven in the throttling or closed position. As a result, the temperature of the feed water at the inlet of the heat exchanger 6 drops, so
dass das in das Speisewassergefäss 1 über das erste Regelventil 52 zurückgeführte Wasser auf einen Wert zurückgekühlt wird, der das Ansprechen der Abblasevorrichtung 47 ausschliesst.that the water fed back into the
In Fig. 2 sind wiederum der Wasserabscheider 20 und die Regelventile 52, 56 und 77 dargestellt. Am Abscheider 20 ist anstelle der Niveaugeber 70, 71 und 78 jedoch nur ein einziger Niveaugeber 80 angeordnet, dessen Ausgang auf drei parallelgeschaltete Proportionalglieder 81, 82 und 83 wirkt, deren Ausgang zu den Regelventilen 52, 56 bzw.77 führt. Die Proportionalglieder 81 bis 83 wandeln das Eingangssignal x nach dem jeweils auf ihnen dargestellten Diagramm in ein Ausgangssignal y um. Es ist leicht zu erkennen, dass beim Ansteigen des Wertes x von 0 an zunächst das Ventil 52 etwa linear öffnet und schliesslich in einen asymptotisch verlaufenden Bereich gelangt. Zu Beginn dieses Bereiches beginnt dann das Regelventil 56 etwa linear zu öffnen. Sobald dieses Ventil in seinen asymptotisch verlaufenden Bereich gelangt, beginnt das Ventil 77 zu öffnen.2, the
Neben diesen beiden,in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellten Möglichkeiten der Beeinflussung der Regelventile 52, 56,77 sind noch verschiedene andere Möglichkeiten denkbar. Insbesondere ist es auch möglich, in der Schaltung nach Fig. 2 zwischen dem Niveaugeber 80 und dem Verzweigungspunkt der das Niveau-Signal x führenden Leitung einen PI-Regler mit schwachem I-Anteil einzuschalten, der den Schwankungsbereich des Niveaus im Abscheider verkleinert. Dabei werden zweckmässig Mittel vorgesehen, welche verhindern, dass das Ausgangssignal dieses PI-Glied bei trocken gefahrenem Abscheider wegläuft.In addition to these two options for influencing the
Anstatt die Regelventile 52, 56 und 77 parallel zu steuern, könnten sie auch in Kaskade gesteuert werden, indem die Stellung des Ventils 52 als Regelgrösse auf die Stellung des Ventils 56 einwirkt, während dessen Stellung das Ventil 77 beeinflusst.Instead of controlling the
Durch das Bestreben die Sicherheitsabblaseeinrichtung 47 auf dem Speisewasserbehälter 1 zu verkleinern, wird das Risiko geschaffen, dass bei störungsbedingtem Oeffnen 52, des ersten Regelventils 52 bei Vollast und trockenem Abscheider 20 der Druck im Speisewasserbehälte 1 rasch ansteigt und der Speisewasserbehälter explodieren könnte. Um dieses Risiko angemessen zu verringern, kann das erste Regelventils 52 oder ein dazu in Serie angeordnetes Absperrventil - durch einen Aggregatzustandgeber beeinflusst sein, der in der Leitung 50 angeordnet ist und das erste Regelventil oder ggfs. das Absperrventil schliesst, wenn darin Dampf auftritt. Es kann auch, in Serie zum ersten Regelventil 52, ein statisch oder dynamisch wirkender Kondenstopf angeordnet sein, der nur Wasser, nicht aber Dampf durchströmen lässt. Schliesslich lässt sich auch, in Serie zum ersten Regelventilfein sogenanntes negatives Sicherheitsventil anbringen, das vom Druck im Speisewasserbehälter 1 zugesteuert wird, sobald dieser einen bestimmten Grenzwert übersteigt. Eine zweckmässige Lösung kann schliesslich auch darin gesehen werden, ausser der gemäss Anspruch 9 dimensionierten Sicherheitsabblase einrichtung eine Reissmembran anzuordnen, deren Querschnitt zusammen mit demjenigen der Abblaseeinrichtung für den im genannten Störungsfall im Speisewasserbehälter entstehenden vollen Dampfstrom ausgelegt ist.The attempt to reduce the size of the safety blow-off device 47 on the
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