FI59858C - Tvaongsmatad pannanlaeggning - Google Patents

Description

ΓΓ3ΕΞ71 ΓβΊ f11vKUULUTUSJULKAISU rQor0

JmS LBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 59 85 8 •S® c (45) r_ t: 1.: y ... t y l:> i: i ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 F 22 B 35/14 SUOMI — FINLAND (21) p»t»nttlh*k,mu* — P»t«nt»n*<lknlng 782611 (22) Htkamitpilvl — Antdknlngidag 25.08.78 (23) AlkupUvl—Glltlgh«ud*g 25*08.78 (41) Tullut |ulklMk]| — Bllvlt offaitllg 03 · 03 · 79

Patuicti- ja r.kisteri hallitut NthU.lMpu^ |. .«»μ.,,α»» ,--

Patent- och registerstyrelsen 7 Amekui utlagd och utUkrtftm publicurad 3U. Ub. Ö1 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeu*—Begird prlorltet 02.09*77

Sveitsi-Schweiz(CH) 10719/77 (71) Gebriider Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Walter Augsburger, Hettlingen, Sveitsi-Schweiz(CH) (7*0 Oy Kolster Ab (5U) Pakkosyöttökattilalaitos - Tvlngsmatad pannanläggning

Keksinnön kohteena on pakkosyöttökattilalaitos, jossa on sarjaan kytkettyinä syöttöpumppu, esilämmitin, höyrystin ja vedenerotin sekä erottimen veden poistoaukosta höyrystimen tulo-aukkoon johtava kiertojohto, johon on sovitettu kiertopumppu.

Erityisesti jos kattila on tehty tornirakenteiseksi, niin että esilämmitin sijaitsee höyrystimen suhteen geodeettisesta korkealla tällaisissa kattilalaitoksissa voi olla ongelmana, että kun kattila pysäytetään lämpimänä esilämmittimen vesi höyrystyy ja että kun uudelleenkäynnistys tapahtuu nopeasti kylmää syöttövettä sisään johtamalla vielä kuumassa esilämmittimessä esiintyy spontaania lauhtumista, johon liittyy voimakkaita iskuja.

Tällaisten iskujen välttämiseksi on yleensä tapana viivyttää kattilan uudelleenkäynnistystä, kunnes esilämmitin on jäähtynyt riittävästi. Jäähdytysajän lyhentämiseksi kattilaa voidaan tuulettaa. Tämän toimenpiteen takia tuulettimen käyttöön ei ainoastaan kulu energiaa, vaan lisäksi lämpöä menee hukkaan ympäristöön .

DE-hakemusjulkaisusta 2428381 tunnetaan nk. Combined-Circu-lation-höyrykeitin, joka käytössä toimii ylikriittisellä paineella.

2 59858 Tässä höyrynkehittimessä on polttokammioputkitus, joka ei, keksinnön mukaisesti, ole höyrystin, ja jonka poistokohtaan on kiertopumpun avulla yhdistetty putkituksen sisääntuloon johtava kiertojohto. Tässä kiertojohdossa ei, ylikriittistä käyttötapaa vastaten, ole myöskään vedenerotinta. Vain höyrynkehitintä käynnistettäessä, käytetään sitä alikriittisellä paineella, joka kuitenkin säädetään niin, että polttokammioputkituksessa ei esiinny höyrystymistä.

Tunnetussa höyrynkehittimessä ei käyttöaineen lämpötila polttokammioputkituksessa tule käynnistettäessä rajoitetuksi höyrystymisolosuhteiden johdosta. Siksi on ongelmana, että käyttöaineen lämpötila ei varmuudella ole tarpeeksi matala jäähdyttämään polttokammioputkitusta tehokkaasti, ja tämän lisäksi ongelmana on, että pumpun kuljettama massavirta voi tulla liian pieneksi. Nämä ongelmat ratkaistaan tunnetussa höyrynkeittimessä tuomalla kiertopumpun imupuolelle kylmempää käyttöainetta.

Keksinnön tehtävänä on välttää tällaisten lauhdutusiskujen esiintyminen tällaisia pakkosyöttökattilalaitoksia uudelleen käynnistettäessä sekä nopeuttaa uudelleen käynnistysvaihetta ja tehdä se entistä taloudellisemmaksi. Keksinnön mukaisesti tämä saavutetaan siten, että syöttöpumpun ja sen perään kytketyn sulkuvent-tiilin välille haarautuu esilämmitintä ympäröivä, höyrystimen tuloaukkoon johtava täyttöjohto, jossa on venttiili, ja että esi-lämmittimessä on sen korkeimman geodeettisen korkeuden alueella välineet ilman poistoa varten.

Lämpimän pysäytyksen jälkeen mainitun pakkosyöttökattila-laitoksen höyrystin ja erotin sisältävät yleensä enää vain niin vähän vettä, että kiertopumppu kytkettäessä imee vedenerottimen tyhjäksi, jolloin tämä pumpun tarvitsema virtauskorkeus menisi hukkaan. Tämä estetään nyt syöttämällä vettä höyrystimeen, kunnes tämä vuotaa yli ja erottimeen asettuu kiertopumpun tarvitsema veden taso.

Jos kattila sen jälkeen kiertopumpun käydessä sytytetään, veden lämpötila nousee asteittain kattilan osassa, jossa kierrätystä tapahtuu, kunnes höyrystimessä lyhyen ajan kuluttua kehitetään höyryä, jonka läpi höyrystimestä työnnetään vettä veden-erottimeen. Tällöin erottimen veden taso nousee, kun taas esi-lämmittimen höyrytyynyn paine estää veden sisääntunkeutumisen.

Jos ilmanpoistojohto nyt avataan, vesi nousee erottimesta esi- 3 59858 lämmittimeen. Koska vedellä on suunnilleen kyllästyslämpötila, ei lauhtumista mainittavasti esiinny, jolloin vältytään lauhdu-tusiskuilta.

Laitoksen kulloisenkin järjestelyn mukaan saattaa olla tarkoituksenmukaista höyrystimen ensimmäisen veden poiston jälkeen alentaa erottimen taso kiertopumpun kannalta pienempään sallittuun arvoon, ennenkuin esilämmittimen ilman poisto käynnistetään. Tällä toimenpiteellä saavutetaan se etu, että yhdysjohdossa esilämmittimen poistoaukon ja erottimen välillä mahdollisesti esiintyvä, kylmempi vesitulppa poistetaan.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksessa kaaviollisesti esitetyn laitoksen erään suoritusesimerkin avulla.

Pakkosyöttökattilassa on yhdensuuntaisista, kaasunpitävästi yhteenhitsatuiSta- putkista muodostuva höyrystin 1, joka muodostaa polttokammion 2 ja savukaasuhormin 3 seinät. Savukaasuhormiin 3 on sovitettu ylhäältä alaspäin katsottuna esilämmitin 5, loppu-tulistin 6 ja esitulistin 7. Savukaasuhormin 3 ulkopuolelle on sijoitettu vedenerotin 10. Syöttöpumpusta 11 johtaa syöttöjohto 12, jossa on syötönsäätöventtiili 13, korkealle savukaasuhormiin 3 sovitetun esilämmittimen 5 tuloaukkoon 14. Esilämmittimen 5 poistoaukko on yhdistetty johdolla 16 kiertojohtoon 17, joka johtaa vedenerottimen veden poistoaukosta 18 takaiskuventtiilin 19 ja kiertopumpun 20 kautta höyrystimen tulojakelijoihin 21. Höyrystimen poistokokoojät 25 on yhdistetty johdolla 26 vedenerottimen 10 sekoitustuloaukkoon. Vedenerottimen höyryn poistoaukosta johtaa kyllästetyn höyryn johto 30 esitulistimen 7 tuloaukkoon.

Johto 31 yhdistää sen jälkeen esitulistimen 7 poistoaukon loppu-tulistimen tuloaukkoon, ja tuoreen höyryn johto 40 johtaa loppu-tulistimen 6 poistoaukosta esittämättä jätettyihin höyryn kuluttajiin. Vedenerottimessa 10 voi olla yhdensuuntaisesti kierto-johdon 17 kanssa poistojohto 45, jossa on venttiili 46. Tähän asti selitetty laitos on tavanomaista lajia.

Jos tällainen pakkosyöttökattilalaitos pysäytetään, esilämmitin, joka pysäytyksen jälkeen sijaitsee kattilan hyvin lämpimässä osassa, tyhjenee höyrystä. Jos esilämmittimeen uudelleenkäynnistyksessä lyhyen pysäytyksen jälkeen johdetaan syöttövettä, tepahtuu spontaani lauhdutus, johon liittyy hyvin voimakkaita iskuja, jotka voivat vahingoittaa kattilaa.

59858 4

Kuvattua, tavanomaista laitosta on nyt täydennetty syöttö-pumpun 11 ja sen perään kytketyn sulkuventtiilin 50 väliin haarautuvalla täyttöjohdolla 51, joka esilämmitintä 5 ympäröiden johtaa höyrystimen 1 tulojakelijoihin 21 ja jossa on venttiili 52, sekä välineillä, joiden avulla esilämmittimestä voidaan poistaa ilma ja jotka muodostavat syöttöjohdosta 12 esilämmittimen tuloaukon 14 alueella haarautuvasta, kyllästetyn höyryn johtoon 30 johtavasta yhdysjohdosta 54, jossa on venttiili 55.

Näin täydennettyä pakkosyöttökattilalaitosta käytetään seuraavasti:

Kattilan lämminpysäytyksen jälkeen esilämmittimessä 5 on höyryä, joka on enimmäkseen ylikuumennetussa tilassa. Höyrystin ja erotin sisältävät paljon höyryä ja vähän vettä.

Lämmintä käynnistystä varten syöttöpumppu 11 käynnistetään nyt sulkuventtiilin 50 ollessa suljettuna ja venttiili 52 avataan, niin että höyrystimeen virtaa syöttövettä ja siinä oleva höyry osaksi lauhtuu ja osaksi tunkeutuu muille kuumennuspinnoille, jolloin höyrystimen 1 veden taso nousee, kunnes vesi virtaa höyrystimestä johdon 26 kautta vedenerottimeen 10. Vedenerottimen veden pinta nousee. Veden tunkeutumiseen esilämmittimeen 5 estää siinä oleva höyrytyyny. Jos vedenerottimeen 10 on saatu kierto-pumpun 20 toiminnan kannalta riittävän korkea taso, pumppu kytketään ja lämmitys sytytetään. Kiertopumpun 20 kuljettaman veden lämpötila nousee asteittain,' kunnes höyrystimessä lyhyen ajan kuluttua esiintyy höyryn muodostumista, josta on seurauksena veden poistuminen höyrystimestä erottimeen. Nyt avataan ilman-poistoventtiili 55, niin että esilämmittimestä ja erottimesta tulee ylöspäin ja alaspäin yhdistettyjä astioita ja vesi joutuu taaksepäin johdon 16 kautta esilämmittimeen. Koska vedellä on käytännöllisesti katsoen kyllästetyn höyryn lämpötila, lauhtuminen esilämmittimessä on vähäistä, niin että pelätyt iskut jäävät pois.

Lämmitystehon mukaansovitetun, venttiilin 52 kautta tapahtuvan jälkisyötön avulla nostetaan erottimen ja esilämmittimen vedentasoa edelleen, kunnes viimeksi mainittu on täynnä. Nyt venttiili 52 ja 55 suljetaan ja venttiili 50 avataan, jolloin kattila on valmis tavanomaisen jatkokäytön suorittamiseen, johon kuuluu lämmön ja veden syötön sekä kattilan paineen säätö ja 59858 5 esimerkiksi mahdollisesti olemassa olevien piirustuksessa esittämättä jätettyjen pienpainekuumennuspintojen kytkentä.

Kuvattua, täydennettyä pakkosyöttökattilalaitosta voidaan myös käyttää energiaa säästävään käynnistykseen kylmästä tilasta, koska siinä voidaan samoin tyhjästä esilämmittimestä lähtien ottaa vastaan höyrystimestä tuleva vesi, joka muuten olisi suurimmaksi osaksi johdettava pois, koska sille ei olisi erottimessa tilaa.

Jos syöttöpumppu 11 on sopivasti säädettävissä ja jos syöttö-venttiili 13 voidaan tiiviisti sulkea, venttiili voidaan myös esitetyn paikan sijasta sovittaa sulkuventtiilin 50 tilalle, jolloin se hoitaa viimeksi mainitun venttiilin tehtävän.

Claims (4)

6 59858 *

1. Pakkosyöttökattilalaitos, jossa on sarjaan kytkettyinä syöttöpumppu, esilämmitin, höyrystin ja vedenerotin sekä erottimen veden poistoaukosta höyrystimen tuloaukkoon johtava kierto-johto, johon on sovitettu kiertopumppu, tunnettu siitä, että syöttöpumpun (11) ja sen perään kytketyn sulkuventtiilin (50) välille haarautuu esilämmitintä (5) ympäröivä, höyrystimen tuloaukkoon (21) johtava täyttöjohto (51), jossa on venttiili (52), ja että esilämmittimessä (5) on sen korkeimman geodeettisen korkeuden (14) alueella välineet (54,55) ilman poistoa varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakkosyöttökattilalaitos, tunnettu siitä, että ilmanpoistovälineet muodostuvat vedenerottimesta (10) haarautuvaan kyllästetyn höyryn johtoon (30) päättyvästä johdosta (54) jossa on venttiili (55).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pakkosyöttökattilalaitos, tunnettu siitä, että sulkuventtiili (50) on samanaikaisesti syötön säätöventtiili (13).

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1.....3 mukainen pakkosyöttö kattilalaitos, tunnettu siitä, että vedenerottimen (10) alemmalla alueella on poistojohto (45), jossa on venttiili (46).