EP0024689A1 - Dampferzeuger mit Zwischenwand zwischen zwei Brennkammern - Google Patents

Dampferzeuger mit Zwischenwand zwischen zwei Brennkammern Download PDF

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EP0024689A1
EP0024689A1 EP80104957A EP80104957A EP0024689A1 EP 0024689 A1 EP0024689 A1 EP 0024689A1 EP 80104957 A EP80104957 A EP 80104957A EP 80104957 A EP80104957 A EP 80104957A EP 0024689 A1 EP0024689 A1 EP 0024689A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steam
separator
water
outlet
intermediate wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80104957A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pawel Miszak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG, Gebrueder Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Publication of EP0024689A1 publication Critical patent/EP0024689A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F22B35/101—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type operating with superimposed recirculation during starting or low load periods, e.g. composite boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/061—Construction of tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/40—Arrangements of partition walls in flues of steam boilers, e.g. built-up from baffles

Definitions

  • the invention relates to a steam generator according to the preamble of claim 1.
  • Such steam generators are known for operation with supercritical pressure. They have proven themselves in operation. However, if such a steam generator is operated to save energy in sliding pressure, difficulties can arise in operating states of subcritical pressure due to the fact that steam formed in the intermediate wall is distributed unevenly over the wall pipes of the surrounding walls.
  • Methods are known to improve the uniformity of the distribution of a water-steam mixture on parallel pipes; however, if these pipes are tightly connected to each other by welding to form enclosing walls, particularly high requirements must be placed on the accuracy of the distribution of the steam, because nonuniformity can lead to different mass flows in neighboring pipes and thus to considerable temperature differences. Different temperatures result in thermal stresses that must be avoided. It is an object of the invention to ensure a uniform temperature in the peripheral walls of the combustion chamber. It is obvious to solve this problem by the partition and the surrounding walls are connected in parallel and loaded separately with work equipment.
  • Claim 2 shows a circuit that is structurally particularly simple.
  • the measure according to claim 3 provides a particularly high level of security with regard to the uniformity of the temperature distribution in the surrounding walls during part-load operation of the steam generator. It also allows the total pressure drop to be reduced at full load, which is reflected in a higher boiler efficiency.
  • Claim 5 allows to optimize the pressure drop on the steam generator, which leads to a further improvement in the efficiency of the system.
  • the water supplied to the surrounding walls can be subcooled via the bypass line according to claim 6, so that there is no risk that vapor bubbles resulting from the pressure drop in the surrounding walls result in distribution problems.
  • Claim 7 finally creates constant hypothermia and thus approximately constant security against distribution difficulties.
  • the steam generator 1 has a lower ring collector 3 and an upper ring collector 4, between which four peripheral walls 5, 6, 7 extend. , fourth
  • the surrounding wall is not visible because it lies in front of the cutting plane.
  • the surrounding walls consist of inclined parallel wall tubes 10 which are connected to the ring collectors 3 and 4. From a distributor 12, vertical tubes 13, forming a tight partition 14, then extend to a collector 15, as a result of which two combustion chambers 16, 17 are formed within the peripheral walls 5 to 8.
  • the combustion chambers are closed off at the bottom by a floor or funnel (not shown).
  • the bottom or the funnel walls can form part of the surrounding wall bore.
  • Above the ring collector 4, the surrounding walls are continued by an insulated sheet metal box 20 with a rectangular cross section and finally a connection 21 to a chimney 22 is formed.
  • a burner 26 and 27 respectively open into the combustion chambers 16 and 17.
  • Two bulkhead heating surfaces 28 and 29 are arranged in the upper region of the combustion chambers 16, 17. In the area above the A superheater 30 and then a final superheater 31 and, at the top, an economizer 33 are then provided between the intermediate wall.
  • a feed line 34 leads to the economizer 33, and its outlet is connected via a line 35 to the distributor 12 of the intermediate wall 14.
  • a connection line 37 leads from the collector 15 to the inlet of a steam separator 40. Its water outlet line 42 is connected via a throttle valve 43 to the lower ring collector 3 of the surrounding walls. This throttle valve 43 is influenced by a level sensor 45 of the steam separator 40 via a controller 46.
  • a branch line 48 leads from the feed line 34 via a control valve 49 to a mixing point 50 of the water outlet line 42, which is located upstream of the throttle valve 43.
  • the upper ring collector 4 is connected to a water separator 52 via a line 51.
  • a water return line 54 with a valve 55 is connected to its water outlet connection and is influenced by a level sensor 56 via a controller 57.
  • the water return line 54 is connected to a feed water tank (not shown) via a recuperator 60 arranged in the feed line 34.
  • the steam outlet line 62 of the water separator 52 bifurcates at a point 63, from which two line branches 64 and 65 lead to the bulkhead heating surfaces 28 and 29, respectively. The outputs of these bulkhead heating surfaces 28, 29 combine at the input 66 of the superheater 30.
  • the output of the superheater 30 is formed by a collector 68, from which a connecting line 69 leads to a collector 70, which at the same time forms the input of the final superheater 31.
  • a live steam line 72 leads from the outlet of the final superheater 31 to the consumer, not shown.
  • An injection line 74 with an injection valve 75 opens into the connecting line 69, which is connected by a temperature sensor 76 located on the live steam line 72 a controller 77 is influenced.
  • feed water flows via the recuperator 60, the economizer 33 and, still subcooled compared to saturated steam temperature, into the distributor 12, from which the water is distributed uniformly into the vertical tubes 13 of the intermediate wall 14.
  • a weak quarter of the water flow is evaporated and the mixture thus formed flows into the steam separator 40, in which the steam is separated off and fed to the bulkhead heating surfaces 28, 29 via a line 41 with an adjusting valve 44.
  • the saturated water from the separator 40 combines from the line 48, again being slightly subcooled.
  • the supercooled water then flows through the throttle valve 43 into the lower ring collector 3, in which it is evenly distributed over the pipes 10, which run to the ring collector 4 in the surrounding walls. In these surrounding walls, for example, 98% of the water is evaporated at 50% load.
  • the mixture is then separated in a water separator; the water flows through the line 54 and the recuperator 60, in which it gives off a large part of its sensible heat, to the feed container.
  • the steam combines with the steam from the steam separator 40 and flows with it to the bulkhead heating surfaces 28, 29.
  • the steam in the superheater 30 is further heated. After re-cooling in the area of the connecting line 69, the final superheating takes place in the final superheater 31. With the final temperature recorded by the injection control 75 to 77, the live steam flows to the consumer.
  • the amount of feed water does not fall below a certain limit load during operation, which is preferred between 20 and 40% of the full load is reduced.
  • the mass flow ratio of the steam and water leaving the steam separator 40 fluctuates over a very large range: when starting up, no steam is produced at all initially, the ratio of the water to steam mass flow is then infinite, while the load exceeds the limit load mentioned the mass flow ratio is around 3.
  • a certain pressure drop must be accumulated at the adjusting valve 44.
  • the setting valve 44 is operated for this purpose by hand or automatically according to the load condition.
  • a particular advantage of the circuit is that the relatively short tubes 13 of the intermediate wall 14 are always flowed through to their ends by a considerable proportion of water, so that surely no overheating takes place in any of these tubes.
  • the pipes of the surrounding walls With the pipes of the surrounding walls, the fact that they run in several walls due to their inclined arrangement ensures that the pipes are evenly heated, so that there is no great difference in the end enthalpies when the distribution is well set. After all, it is conceivable that slight overheating occurs in one or the other of the tubes. This is less dangerous than in the case of the partition wall, because the surrounding walls are largely removed from the gas radiation in their upper area, so that high pipe overtemperature is not to be expected under any circumstances.
  • a circulation pump 80 is connected between economizer 33 and intermediate wall 14 and the water separated in separator 52 is returned to circulation pump 80.
  • the branch line 48 is on the input side between the circulation pump 80 and Partition 14 connected.
  • the control valve 49 is influenced by a controller 85, which receives an actual value from a temperature sensor 86 located in the line 42 and a desired value via a signal line 88 from a second temperature sensor 89 located on the steam separator 40.
  • the cooling of the water emerging from the steam separator 40 by the control device 49, 85 to 89 takes place in such a way that the temperature upstream of the throttle valve 43 is lower by a certain amount that can be set on the controller 85 than the temperature on the steam separator 40, which is caused by the temperature sensor 89 is determined.
  • the circulation pump 80 is driven, preferably up to approximately 50% load. Above this load, it can run freely or can be switched off in connection with the main flow of the work equipment. Therefore, at a load which is less than 50% of the normal load, a large excess of water is circulated through the intermediate wall 14, the steam separator 40 and the surrounding walls 5 to 8 and the water separator 52.
  • the adjustment valve 44 is influenced, for example, by one of the control circuits shown in FIGS. 3a to 3e.
  • the level sensor 45 acts on the throttle valve 43 via a controller 90, which may be, for example, PID, in the sense that the throttle valve 43 is opened as the level rises .
  • the adjusting valve 44 is adjusted by hand or by a load-dependent control.
  • the level sensor 45 influences the adjusting valve 44 via a controller 91, which, in contrast to the controller 90, operates in such a way that the adjusting valve 44 is actuated in the closing direction as the level rises. It may be expedient to use the throttle valve 43 by hand or automatically adjust to the load so that the adjusting valve 44 is always opened as far as possible.
  • the throttle valve 43 is influenced by the level sensor 45 and its position is measured by a stroke transmitter 92.
  • the signal from the stroke transmitter 92 then goes as an actual value to a controller 93, to which a setpoint for the stroke of the throttle valve 43 is input via a line 94.
  • the input of the controller 93 acts on the adjusting valve 44. This cascade connection results in a very low pressure loss.
  • the cascade circuit according to FIG. 3d acts analogously to FIG. 3c.
  • the level sensor 45 influences the setting valve 44, on which a stroke transmitter 96 is arranged, via a controller 91.
  • This circuit also automatically leads to a very small pressure drop.
  • the circuit according to FIG. 3e forms a combination of the circuits according to FIG. 3a and 3b.
  • the signal from the level sensor 45 is simultaneously fed to the controllers 90 and 91, which adjust the throttle valve 43 and the adjusting valve 44 in different directions of action.
  • these circuits can be varied in different ways.
  • the two valves can also have a staggered effect instead of simultaneously.
  • the circuits shown are also suitable for sliding pressure operation, even if supercritical pressure is reached at high loads. Of course, these conditions require the valves to be actuated accordingly.
  • the partition and the surrounding walls are preferably brought into an exclusive series connection.

Abstract

Der Dampferzeuger (1) weist vier Umfassungswände (5,6,7) und eine Zwischenwand (14) auf, die den von den Umfassungswänden (5,6,7) begrenzten Raum in zwei Brennkammern (16, 17) unterteilt. Die Umfassungswände (5,6,7) und die Zwischenwand (14) bestehen aus von Arbeitsmittel durchströmten, gasdicht miteinander verschweissten Rohren (10 bzw. 13). Am Austritt der Zwischenwand (14) ist ein Dampfabscheider (40) angeschlossen, der wasserseitig mit dem Eintritt der Umfassungswände (5,6,7) und dampfseitig unter Umgehung dieser Wände (5,6,7) mit einem Ueberhitzer (28,29) verbunden ist. Durch das Einschalten des Abscheiders (40) wird bei Gleitdruckbetrieb der Dampferzeuger auch im unteren Lastbereich eine gleichmässige Temperatur des Arbeitsmittels in den Umfassungswänden (5,6,7) sichergestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Dampferzeuger sind für Betrieb mit überkritischem Druck bekannt. Sie haben sich im Betrieb bewährt. Wird ein solcher Dampferzeuger jedoch zur Einsparung von Energie im Gleitdruck gefahren, so können sich in Betriebszuständen unterkritischen Drucks Schwierigkeiten dadurch ergeben, dass in der Zwischenwand gebildeter Dampf ungleichmässig auf die Wandrohre der Umfassungswände verteilt wird. Wohl sind Methoden bekannt, um die Gleichmässigkeit der Verteilung eines Wasser-Dampf-Gemisches auf parallele Rohre zu verbessern; sind diese Rohre aber durch Schweissen miteinander zu Imfassungswänden dicht verbunden, so müssen an die Genauigkeit der Verteilung des Dampfes besonders hohe Anforderungen gestellt werden, weil eine Üngleichmässigkeit zu unterschiedlichen Massenflüssen in benachbarten Rohren und damit zu erheblichen Temperaturunterschieden führen kann. Unterschiedliche Temperaturen ergeben Wärmespannungen, die vermieden werden müssen. Es ist Aufgabe der Erfindung, in den Umfassungswänden der Brennkammer eine gleichmässige Temperatur sicherzustellen. Es liegt nahe, diese Aufgabe dadurch zu lösen, dass die Zwischenwand und die Umfassungswände parallel geschaltet und getrennt mit Arbeitsmittel beschickt werden.
  • Eine solche Lösung führt aber dazu, dass die Zwischenwand, die eine relativ kurze Heizfläche darstellt, nur sehr schwer so einzustellen ist, dass das Arbeitsmittel sich nicht in einzelnen Strängen überhitzt. Im Gegensatz zu einer solchen Lösung wurde nach der Erfindung die Schaltung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 geschaffen. Mit dieser wird die Zwischenwand stets mit einem hohen Wasserüberschuss gefahren, sodass sich keinerlei Stabilitätsprobleme ergeben. Gegenüber der genannten Parallelschaltung wird als zusätzlicher Vorteil eine zweite Speiseregelung vermieden.
  • Anspruch 2 zeigt eine Schaltung, die konstruktiv besonders einfach ist.
  • Die Massnahme nach Anspruch 3 gewährt besonders hohe Sicherheit bezüglich Gleichmässigkeit der Temperaturverteilung in den Umfassungswänden bei Teillastbetrieb des Dampferzeugers. Ferner gestattet sie, den Gesamtdruckabfall bei Volllast zu verkleinern, was sich in einem höheren Kesselwirkungsgrad äussert.
  • Mit Anspruch 4 wird zur Regelung des Wasserstandes im Dampfabscheider ein bewährtes Verfahren angewendet.
  • Anspruch 5 gestattet, den Druckabfall am Dampferzeuger zu opzimieren, was zu einer weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades der Anlage führt.
  • Ueber die Bypassleitung gemäss Anspruch 6 kann das den Umfassungswänäen zugeführte Wasser unterkühlt werden, sodass keine Gefahr besteht, dass infolge Druckabfalls entstandene Dampfblasen in den Umfassungswänden Verteilungsschwierigkeiten ergeben.
  • Anspruch 7 schliesslich schafft eine konstante Unterkühlung und damit eine etwa gleichbleibende Sicherheit vor Verteilungsschwierigkeiten.
  • Die Erfindung wird nun an zwei Ausführungsbeispielen und an einigen beispielsweise skizzierten Regelschaltungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen Vertikalschnitt durch einen Turmkessel in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
    • Fig. 3a - 3e Regelschaltungen für den erfindungsgemässen Dampferzeuger.
  • Der Dampferzeuger 1 nach Fig. 1 besitzt einen unteren Ringkollektor 3 und einen oberen Ringkollektor 4, zwischen denen sich vier Umfassungswände 5, 6, 7 erstrecken. ,vierte Die Umfassungswand ist, weil vor der Schnittebene liegend, nicht sichtbar. Die Umfassungswände bestehen aus geneigt verlaufenden parallelen Wandrohren 10, die an den Ringkollektoren 3 und 4 angeschlossen sind. Von einem Verteiler 12 aus erstrecken sich sodann vertikale Rohre 13, eine dichte Zwischenwand 14 bildend, zu einem Sammler 15, wodurch innerhalb der Umfassungswände 5 bis 8 zwei Brennkammern 16, 17 gebildet werden. Die Brennkammern sind durch einen nicht gezeichneten Boden oder Trichter gegen unten abgeschlossen. Der Boden bzw. die Trichterwände können Bestandteil der Umfassungswandberohrung bilden. Oberhalb des Ringkollektors 4 werden die Umfassungswände durch einen isolierten Blechkasten 20 mit rechteckigem Querschnitt fortgesetzt und schliesslich ein Anschluss 21 zu einem Kamin 22 gebildet. In die Brennkammernl6 und 17 münden je ein Brenner 26 bzw. 27.
  • Im oberen Bereich der Brennkammern16, 17 sind zwei Schottenheizflächen 28 bzw. 29 angeordnet. Im Bereich oberhalb der Zwischenwand ist sodann ein Ueberhitzer 30 und über diesem ein Endüberhitzer 31 sowie, an oberster Stelle, ein Economiser 33 vorgesehen.
  • Eine Speiseleitung 34 führt zum Economiser 33,und dessen Austritt ist über eine Leitung 35 mit dem Verteiler 12 der Zwischenwand 14 verbunden. Vom Sammler 15 führt eine Verbindungsleitung 37 zum Eintritt eines Dampfabscheiders 40. Dessen Wasseraustrittleitung 42 ist über ein Drosselventil 43 mit dem unteren Ringkollektor 3 der Umfassungswände verbunden. Dieses Drosselventil 43 wird von einem Niveaugeber 45 des Dampfabscheiders 40 über einen Regler 46 beeinflusst. Von der Speiseleitung 34 führt eine Zweigleitung 48 über ein Regelventil 49 zu einem Mischpunkt 50 der Wasseraustrittleitung 42, der sich stromoberhalb des Drosselventils 43 befindet.
  • Der obere Ringkollektor 4 ist über eine Leitung 51 mit einem Wasserabscheider 52 verbunden. An seinem Wasseraustrittstutzen ist eine Wasserrücklaufleitung 54 mit Ventil 55 angeschlossen, das von einem Niveaugeber 56 über einen Regler 57 beeinflusst wird. Die Wasserrücklaufleitung 54 ist über einen in der Speiseleitung 34 angeordneten Rekuperator 60 mit einem nicht gezeichneten Speisewasserbehälter verbunden. Die Dampfaustrittleitung 62 des Wasserabscheiders 52 gabelt sich in einem Punkt 63, von dem aus zwei Leitungszweige 64 und 65 zu den Schottenheizflächen 28 bzw. 29 führen. Die Ausgänge dieser Schottenheizflächen 28, 29 vereinigen sich am Eingang 66 des Ueberhitzers 30. Den Ausgang des Ueberhitzers 30 bildet ein Kollektor 68, von dem aus eine Verbindungsleitung 69 zu einem Kollektor 70 führt, der gleichzeitig den Eingang des Endüberhitzers 31 bildet. Vom Ausgang des Endüberhitzers 31 führt eine Frischdampfleitung 72 zum nicht gezeichneten Verbraucher. In die Verbindungsleitung 69 mündet eine Einspritzleitung 74 mit Einspritzventil 75, das von einem an der Frischdampfleitung 72 sitzenden Temperaturgeber 76 über einen Regler 77 beeinflusst wird.
  • Im Betrieb strömt Speisewasser über den Rekuperator 60, den Economiser 33 und, gegenüber Sattdampftemperatur immer noch unterkühlt, in den Verteiler 12, aus dem das Wasser gleichmässig in die vertikalen Rohre 13 der Zwischenwand 14 verteilt wird. Ein schwacher Viertel des Wasserstroms wird verdampft und das so gebildete Gemisch strömt in den Dampfabscheider 40, in dem der Dampf abgetrennt und über eine Leitung 41 mit einem Einstellventil 44 den Schottenheizflächen 28, 29 zugeführt wird.
  • sich im Punkt 50 mit Speisewasser Das Wasser von Sattzustandaus dem Abscheider 40 vereinigt aus der Leitung 48, wobei es wiederum leicht unterkühlt wird. Das unterkühlte Wasser strömt darauf durch das Drosselventil 43 in den unteren Ringkollektor 3, in dem es gleichmässig auf die Rohre 10 verteilt wird, die in den Umfassungswänden zum Ringkollektor 4 verlaufen. In diesen Umfassungswänden wird bei 50 %-Last beispielsweise 98 % des Wassers verdampft. Das Gemisch wird sodann im Wasserabscheider getrennt; das Wasser strömt durch die Leitung 54 und den Rekuperator 60, in dem es einen grossen Teil seiner fühlbaren Wärme abgibt, zum Speisebehälter. Der Dampf vereinigt sich mit dem Dampf aus dem Dampfabscheider 40 und strömt mit diesem zu den Schottenheizflächen 28, 29.
  • Nach erster Ueberhitzung in den Schottenheizflächen 28, 29 erfolgt eine weitere Erwärmung des Dampfes im Ueberhitzer 30. Nach einer Rückkühlung im Bereich der Verbindungsleitung 69 findet die Endüberhitzung im Endüberhitzer 31 statt. Mit durch die Einspritzregelung 75 bis 77 festgehaltener Endtemperatur strömt der Frischdampf zum Verbraucher.
  • Um stets eine sichere Kühlung allerBrennkammerwände 5 bis 7 und 14 sicherzustellen, wird im Betrieb die Speisewassermenge nicht unter eine bestimmte Grenzlast, die vorzugsweise zwischen 20 und 40 % der Vollast liegt, verringert. Dies hat zur Folge, dass das Mengenstromverhältnis des den Dampfabscheider 40 verlassenden Dampfes und Wassers in einem sehr grossen Bereich schwankt: beim Anfahren wird zunächst überhaupt kein Dampf produziert, das Verhältnis des Massenstroms Wasser zu Dampf beträgt dann Unendlich, während bei die genannte Grenzlast übersteigender Last das Massenstromverhältnis bei rund 3 liegt. Um nun bei Kleinlast das Arbeitsmittel, das anfänglich flüssigen Zustand aufweist, durch die Umfassungswände und den Wasserabscheider 52 treiben zu können, muss am Einstellventil 44 ein bestimmter Druckabfall aufgestaut werden. Das Einstellventil 44 wird zu diesem Zwecke von Hand oder automatisch dem Lastzustand entsprechend betätigt.
  • Ein besonderer Vorteil der Schaltung liegt darin, dass die verhältnismässig kurzen Rohre 13 der Zwischenwand 14 stets bis zu ihren Enden von einem beträchtlichen Wasseranteil durchströmt werden, sodass mit Sicherheit in keinem dieser Rohre eine Jeberhitzung stattfindet. Bei den Rohren der Umfassungswände ist dadurch, dass sie wegen ihrer geneigten Anordnung in mehreren Wänden verlaufen, eine gleichmässige Beheizung der Rohre gesichert, sodass sich bei gut eingestellter Verteilung keine grossen Unterschiede in den End-Enthalpien ergeben. Immerhin ist es denkbar, dass im einen oder anderen der Rohre eine leichte Uberhitzung auftritt. Dies ist weniger gefährlich als im Falle der Zwischenwand, weil die Umfassungswände in ihrem oberen Bereich der Gasstrahlung weitgehend entzogen sind, sodass auf keinen Fall hohe Rohrübertemperaturen zu erwarten sind.
  • Im Schema nach Fig. 2, in der entsprechende Teile mit gleichen Ziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind, ist eine Umwälzpumpe 80 zwischen Economiser 33 und Zwischenwand 14 eingeschaltete und das im Abscheider 52 abgeschiedene Wasser wird vor die Umwälzpumpe 80 zurückgeführt. Die Zweigleitung 48 ist eingangsseitig zwischen Umwälzpumpe 80 und Zwischenwand 14 angeschlossen. Das Regelventil 49 wird von einem Regler 85 beeinflusst, der einen Istwert von einem in der Leitung 42 sitzenden Temperaturgeber 86 und einen Sollwert über eine Signalleitung 88 von einem, am Dampfabscheider 40 sitzenden zweiten Temperaturgeber 89 empfängt.
  • Die Rückkühlung des aus dem Dampfabscheider 40 austretenden Wassers durch die Regeleinrichtung 49, 85 bis 89 geschieht derart, dass die Temperatur vor dem Drosselventil 43 um einen bestimmten, am Regler 85 einstellbaren Betrag tiefer ist als die Temperatur am Dampfabscheider 40, die durch den Temperaturgeber 89 bestimmt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, vorzugsweise bis etwa 50 %-Last, die Umwälzpumpe 80 angetrieben. Oberhalb dieser Last kann sie frei mitlaufen oder.im Nebenschluss zum Hauptstrom des Arbeitsmittels,abgestellt sein. Es wird daher bei einer Last, die kleiner ist als 50 % der Ncrmallast, ein hoher Wasserüberschuss durch die Zwischenwand 14, den Dampfabscheider 40 und die Umfassungswände 5 bis 8 und den Wasserabscheider 52 umgewälzt.
  • Die Beeinflussung des Einstellventils 44 geschieht beispielsweise durch eine der in den Fig. 3a bis 3e dargestellten Regelschaltungen. Nach der Schaltung Fig. 3a wirkt der Niveaugeber 45, wie in Fig. 1, über einen Regler 90, der z.B. PID-Charakter aufweisen kann, auf das Drosselventil 43, und zwar in dem Sinne, dass mit steigendem Niveau das Drosselventil 43 geöffnet wird. Das Einstellventil 44 wird dabei von Hand oder durch eine lastabhängige Steuerung eingestellt. Nach Fig. 3b beeinflusst der Niveaugeber 45 das Einstellventil 44 über einen Regler 91, der im Gegensatz zum Regler 90 so wirkt, dass mit steigendem Niveau das Einstellventil 44 in schliessender Richtung betätigt wird, Es kann zweckmässig sein, dabei das Drosselventil 43 von Hand oder automatisch der Last entsprechend einzustellen, sodass das Einstellventil 44 stets möglichst weit geöffnet ist.
  • Gemäss der Regelschaltung nach Fig. 3c wird das Drosselventil 43 vom Niveaugeber 45 beeinflusst und seine Stellung durch einen Hubgeber 92 gemessen. Das Signal des Hubgebers 92 geht sodann als Istwert auf einen Regler 93, dem über eine Leitung 94 ein Sollwert für den Hub des Drosselventils 43 eingegeben wird. Der Eingang des Reglers 93 wirkt auf das Einstellventil 44. Diese Kaskadenschaltung bringt einen sehr geringen Druckverlust.
  • Analog zu Fig. 3c wirkt die Kaskadenschaltung nach Fig. 3d. Der Niveaugeber 45 beeinflusst über einen Regler 91 das Einstellventil 44, auf dem ein Hubgeber 96 angeordnet ist. Dieser beeinflusst über einen Regler 97, dem über eine Sollwertleitung 98 ein Sollwert für die Stellung des Einstellventils 44 eingegeben ist, das Drosselventil 43. Auch diese Schaltung führt selbsttätig zu einem sehr kleinen Druckabfall.
  • Die Schaltung nach Fig. 3e bildet eine Kombination der Schaltungen nach-Fig. 3a und 3b. Das Signal des Niveaugebers 45 wird gleichzeitig dem Regler 90 und 91 zugeführt, die in unterschiedlichem Wirkungssinn das Drosselventil 43 und das Einstellventil 44 verstellen. Selbstverständlich lassen sich diese Schaltungen in verschiedener Weise variieren. So können beispielsweise in der Ausführungsform nach Fig. 3e die beiden Ventile statt gleichzeitig auch gestaffelt zur Wirkung kommen.
  • Die dargestellten Schaltungen eignen sich auch bei Gleitdruckbetrieb, selbst wenn bei hohen Lasten überkritischer Druck erreicht wird.. Selbstverständlich verlangen diese Bedingungen eine entsprechende Betätigung der Ventile. Vorzugsweise werden dabei die Zwischenwand und die Umfassungswände in ausschliessliche Serieschaltung gebracht.

Claims (7)

1. Dampferzeuger mit zwei aus vier Umfassungswänden und einer Zwischenwand gebildeten Brennkammern, wobei die Umfassungswände und die Zwischenwand aus miteinander verbundenen, arbeitsmittelführenden Rohren gebildet sind und solches Arbeitsmittel in Reihe zuerst die Zwischenwand und dann die Umfassungswände durchströmt,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Austritt (15) der Zwischenwand (14) ein Dampfabscheider (40) angeordnet ist, dessen Wasseraustritt (42) mit dem Eingang (3) der Umfassungswände (5 bis 8) und dessen Dampfaustritt (41) unter Umgehung der Umfassungswände (5 bis 8) mit dem Eingang (63) eines Ueberhitzers (28, 29) verbunden ist.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt (4) der Umfassungswände (5 bis 8) mit dem Eintritt (51) eines Wasserabscheiders (52) und der Dampfaustritt (62) dieses Wasserabscheiders (52) mit dem Eingang (63) des selben Ueberhitzers (23, 2°) verbunden ist wie der Dampfaustritt (41) des Dampfabscheiders (40).
3. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 und 2, mit Wasserumwälzung, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasseraustritt (54) des Wasserabscheiders (52) mit dem Eingang einer Umwälzpumpe (80) verbunden ist, die zwischen der Zwischenwand (14) und einem dieser vorgeschalteten Economiser (33) angeordnet ist.
4. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (42) zwischen dem Dampfabscheider (40) und dem Eingang (3) der Umfassungswände (5 bis 8) ein Drosselventil (43) angeordnet ist, das vom Niveau (45) im Dampfabscheider (40) beeinflusst wird.
5. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (42) zwischen dem Dampfaustritt (41) des Dampfabscheiders (40) und dem anschliessenden Ueberhitzer (28, 29) ein Einstellventil (44) angeordnet ist, das vom Niveau (45) im Abscheider (40) beeinflusst wird.
6. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (42) zwischen dem Wasseraustritt des Dampfabscheiders (40) und dem Eintritt (3) der Umfassungswände (5 bis 8), vorzugsweise stromoberhalb des Drosselventils (43) eine Zweigleitung (48) einmündet, die im Nebenschluss zur Zwischenwand (14) verläuft.
7. Dampferzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zweigleitung (48) ein Regelventil (49) angeordnet ist, das von einem an der Verbindungsleitung (42) zwischen dem Anschluss der Zweigleitung (48) und dem Eintritt (3) in die Umfassungswände (5 bis 8) angeordneten Temperaturmessorgan (86) beeinflusst wird.
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