NL7906709A

NL7906709A - Werkwijze voor het aanzetten van een stoomketel met gedwongen doorstroming.

Info

Publication number: NL7906709A
Application number: NL7906709A
Authority: NL
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1978-10-03
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1980-04-09
Also published as: SE7908118L; FR2438233B1; CH632331A5; DE2845021A1; FI792863A; YU230779A; PL218458A1; BE879144A; FI64992C; DE2845021C2; US4262636A; FI64992B; SE439534B; JPS618327B2; FR2438233A1; JPS5551204A

Description

1 X

N.O. 28.175 #

Werkwijze voor het aanzetten van een stoomketel met gedwongen doorstroming.

Be uitvinding heeft Betrekking op een werkwijze voor het aanzetten van een stoomketel met gedwongen doorstroming met circulatie in het verdampingsgedeelte en met een aan de straling van de vlammen Blootgesteld oververhittingsverwarmingsvlak. Een dergelijke ketel 5 wordt gewoonlijk uit koude toestand Bij kleine voeding drukloos aangezet, waarBij de zich spoedig ontwikkelende stoom gedeeltelijk voor het voorverwarmen van het water wordt gebruikt, gedeeltelijk wordt afgeBlazen, totdat een zodanige kwaliteit is Bereikt, dat de stoom xs voldoende voor het voorverwarmen en aanzetten van de turbine. Be 10 kleinste hoeveelheid van de voeding wordt daarbij door de verhoudingen Bij de economiser Bepaald: er moet worden verhinderd dat daarin verdamping optreedt.

Boel van de uitvinding is het aanzetten zodanig te verbeteren, dat de voor het gehele proces noodzakelijke warmtehoeveelheid aanzien-15 lijk wordt verkleind zonder dat daarbij in de economiser verdamping zou kunnen optreden.

Bit wordt volgens de uitvinding daardoor Bereikt dat na het passend vullen van de economiser- en verdampingsverwarmingsvlakken zonder voeding de circulatiepomp in Bedrijf wordt gezet, de aanzet-20 Brander wordt ontstoken en water in gedoseerde hoeveelheid via een leiding in het genoemde oververhittingsverwarmingsvlak wordt ingevoerd, daar wordt verdampt en een tegendruk opbouwt, die stoomvorming in de economiser- en verdampingsverwarmingsvlakken verhindert, waarna door het openen van een smoordoorsnede aan het eind'van de stoom-25 ketel in de oververhitter een stoomstroming wordt opgewekt, die de na het genoemde oververhittingsverwarmingsvlak geschakelde oververhitter licht koelt'en een temperatuur mogelijk maakt, terwijl pas wanneer de druk in de stoomketel in het gebied van de aanzetdruk van de turbine is gekomen de voeding van de ketel ter hand wordt genomen.

30 Een Bijzonder voordeel van de werkwijze ligt daarin, dat Bij gegeven temperatuurgradiënten met een kleiner vuur kan worden gewerkt, wat tot een meer gelijkmatige temperatuurverdeling in de ketel leidt.

Bij voorkeur wordt volgens de uitvinding de smoordoorsnede af-35 hankelijk van het vermogen van de aanzetbrander en van de in het oververhittingsverwarmingsvlak ingevoerde waterhoeveelheid zodanig groot gekozen, dat ongeveer tegelijkertijd met het Bereiken van de 7906709 2 5 \ aanzetdruk het gecirculeerde water aan de uittrede van de verdamper de verzadigde toestand bereikt.

Dat heeft als voordeel dat een eenmalige instelling van een smoororgaan, bijvoorbeeld van de omloopklep, voldoende is en geen 5 extra, boven de gebruikelijke uitrusting uitgaande regelinrichting noodzakelijk is.

Yerder wordt volgens de uitvinding de in het oververhittings-verdampingsvlak ingevoerde waterhoeveelheid tussen de circulatie-pomp en de verdamper aan het gecirculeerde water onttrokken.

10 Dit geeft het dubbele voordeel, dat enerzijds in het overver hit tings verwarmings vlak ingevoerde water toenemend hoger wordt voorverwarmd en dat anderzijds kan worden afgezien van een met de volume vergroting van het water in de verdamper overeenkomstig wegvoeren van water uit de verdamper, dat met warmteverliezen ver-15 bonden zou zijn.

Yerder is het van voordeel om de watertoevoer in het oververhit tings verwarmings vlak via een op zichzelf toch al aanwezige inspuitleiding plaatsvindt.

Dit geeft als voordeel dat een extra leiding met smoororgaan 20 overbodig is.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader verduidelijkt.

Fig. 1 toont een schema van een installatie voor het uitroeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

25 Fig. 2 geeft het verloop van de werkwijze in een diagram als functie van de tijd weer.

In het schema volgens fig. 1 voert vanaf een voedingvat 1 een voedingleiding 2 met voedingpomp 3 naar een economiser 4 van een stoomketel 6 met gedwongen doorstroming. De uittrede van de eco-30 nomiser 4 is via een verbindingsleiding 7 met een mentvat 8 verbonden, waarvan de uittrede via een circulatieleiding 10 met een circulatiepomp 11 aan een onderste verdeelsysteem 12 van een een wandbepijping 13 vormende verdamper is aangesloten. De wandbepij-ping 13 vormt een aan de onderkant afgesloten gasdicht kanaal, 35 dat in zijn onderste deel een verbrandingskamer 14 voorstelt. In de verbrandingskamer 14 monden een aantal branders 15 uit waarvan in de tekening voor de eenvoud slechts één brander is weergegeven.

De buizen van de wandbepijping 13 van de ketel komen aan hun boveneind in een verzamelsysteem 20, waarvan de uitgang tangentieel 40 in een afscheider 23 uitmindt. Aan het boveneind van de afscheider 7906709 3 23 is een stoomuittreeleiding 25 aangesloten, die naar een verdeler 26 van een oververhittingsverwarmingsvlak 27 voert, die binnen het door de wandbepijping 13 gevormde kanaal als stralingsverwar-mingsvlak nabij de wandbepijping 13 is aangebracht. De buizen van 5 het oververhittingsverwarmingsvlak 27 monden in een verzamelaar 28 uit, die via een leiding 29 met een tweede oververhitter 30 is verbonden. De uittrede van de tweede oververhitter 30 is via een leiding 32 met de intrede van een boven het oververhittingsverwarmingsvlak 27 aangebrachte eindoververhitter 33 verbonden. Tan zijn uit-10 trede voert een leiding 34 voor verse stoom met een klep 35 voor verse stoom naar een hogedrukturbine 36. De uittrede van de hogedruk-turbine 36 is via een leiding 38 met een eerste herverhitter 39 verbonden, die in het kanaal tussen de tweede oververhitter 30 en de economiser 4 is aangebracht. De uittrede van de herverhitter 39 15 is aan de ingang van een tweede herverhitter 40 aangesloten, waarvandaan een leiding 42 naar de intrede van een middendrukturbine 44 voert. De middendrukturbine 44 zit op een condensor 45» waarvan de verzamelruimte van het condensaat via een leiding 46 met een con-densaatpomp 48 en een voorverwarmer 49 met de voedinghouder 1 is 2Q verbonden.

Het onderste eind van de afscheider 23 is via een leidingstuk 50 met klep 51 aan het mengvat 8 aangesloten. Parallel daarmee is een uitlaatstomp met klep 52 aangebracht. Stroomafwaarts van de circulatiepomp 11 zijn aan de circulatieleiding 10 twee inspuit-25 leidingen 53» 54 met inspuitkleppen 55 respectievelijk 56 aangesloten, die in de leidingen 29 respectievelijk 32 uitmonden. Aan de leiding 34 voor de verse stoom is tussen de eindoververhitter 33 en de klep 35 voor de verse stoom een omloopleiding 60 afgetakt, die via een omloopklep Ö1 naar een omloopafscheider 62 voert. Deze af-30 scheider 62 is aan de stoomzijde via een leidingstuk 63 met de koude herverhitterleiding 38 verbonden. Tan de warme herverhitter-leiding 42 takt een omloopleiding 70 af, die via een omloopklep J2 en een inspuitkoeler 73 naar de condensor 45 voert. De hogedrukturbine 36 en de middendrukturbine 44 zitten gemeenschappelijk met 55 een generator 75 op dezelfde as. De voorverwarmer 49 wordt via een aftapleiding 78 van de middendrukturbine 44 met ontspannen stoom gevoed.

Bij normaal bedrijf van de installatie wordt water uit het voedingvat 1 door de pomp 3 op 170 bar verdicht en in de economiser 4 40 getransporteerd, waar het water wordt voorverwarmd. Na dooreenmenging 7906709 4 9

V

met water uit de afscheider 23 in het mengvat 8 wordt het water door middel van de circulatiepomp 11 door de verdamper 13 en de afscheider 23 heen gepompt, waarbij zich in de afscheider 23 de in de ' verdamper ontstane dampfase van het water wordt gescheiden. De af-5 gescheiden damp stroomt door het oververhittingsverwarmingsvlak 27» de tweede oververhitter 30 en <3.e eindoververhitter 33 naar de hoge-drukturbine 36» waar de stoom onder levering van arbeid wordt ontspannen. Op de weg van de hogedrukturbine naar de middendrukturbine wordt de stoom in de herverhitters 39 en 40 opnieuw oververhit. In •jO de middendrukturbine 44 wordt de stoom op de condensdruk ontspannen en tenslotte in de condensor 45 neergeslagen. Het condensaat wordt door middel van de condensaatpomp 48 in het voedingwatervat 1 teruggevoerd. De kleppen 61 en 72 zijn gesloten. Yia de inspuitkleppen 55 en 56, die via niet weergegeven regelaars worden bediend, wordt op 15 bekende wijze water in de oververhitte stoom ingespoten voor het regelen van zijn temperatuur.

Het aanzetten van de installatie geschiedt volgens de uitvinding als volgt:

Eerst wordt gewaarborgd, dat de economiser 4» de verdamper 13 20 en de afscheider 23 tot een passend niveau met het water zijn gevuld. Dit gebeurt in het algemeen met behulp van de voedingpomp 3» waarbij eventueel overtollig water aan de afscheider via de klep 52 wordt onttrokken. Dan wordt op het tijdstip tO, zie fig. 2, de circulatiepomp 11 in bedrijf gezet en de voor het aanzetten dienende 25 brander 15 aangestoken. Tegelijkertijd of kort daarna wordt water via de leiding 53 en de klep 55 in het oververhittingsverwarmingsvlak 27 ingevoerd. Omdat het oververhittingsverwarmingsvlak 27 sterk aan de straling van de vlammen is blootgesteld en, betrokken op zijn verwarmde oppervlak, een relatief kleine ijzermassa en 30 wenig water bevat, begint het ingevoerde water snel te verdampen, terwijl het in de wandbepijping 13 circulerende water overeenkomstig de kromme^ wordt voorverwarmd. Bij stijgende druk p condenseert een deel van de in de oververhitter 27 ontwikkelde stoom tegen de doorstroomde verbindingsleidingen en armaturen, waarbij deze worden 35 verwarmd. Op het tijdstip t1 (fig. 2) wordt de omloopklep 61 op een voorafbepaalde stand (smoordoorsnede P) geopend. Daarmee dient nu een eerste deel van de ontwikkelde stoom voor de drukverhoging, een tweede, snel kleiner wordende deel wordt eerst nog tegen de koudere vlakken gecondenseerd, terwijl een derde deel stroomt via de over-40 verhittingsverwarmingsvlakken 30 en 33 en de omloopklep 6l in de * 7906709 5 Λ ν omloopafschelder 62 en in de tussenoververhitter 39 en 40> deze koelend of verwarmend. Het ontstane condensaat stroomt via de open klep 72 in de condensor 45· Ook in deze gase stijgt de temperatuurΛ. van het in de verdamper circulerende water en daarmee diens door 5 berekeningen bepaalbare stoomdruk pA , todat deze tenslotte in het snijpunt S gelijk is aan de druk p in de oververhitter. Daarmee treedt ook in de wandbepijping 13 verdamping op, wat tot gevolg heeft dat de omloopklep, die als drukhandhaafklep op de aanzetdruk 10 is ingesteld, zich automatisch verder opent. Door de nu ontstane grotere stoomproduktie daalt het niveau in de waterafscheider 23 tot een grenswaarde, bij het bereiken waarvan, op het tijdstip t3» de voeding met een stromingshoeveekheid Q wordt ingeschakeld.

Het opwarmen van de turbine kan reeds vóór of na het bereiken 15 van het snijpunt S inzetten. Met het bereiken van de stoomproduktie in de verdamper kan de turbine worden aangezet en begint daarmee het gebruikelijke deel van het aanzetproces, waarbij aan de stoomketel geen speciale schakelprocessen meer behoeven te worden uitgevoerd.

20 Het nabij de wandbepijping 13 aangebrachte oververhittings-verwarmingsvlak 27 kan zich in de plaats van voor slechts één wand van het kanaal voor twee wanden, drie wanden of alle vier wanden van het kanaal uitstrekken.

7906703

Claims

1. Werkwijze voor het aanzetten van een stoomketel met gedwongen doorstroming met circulatie in het verdampingsdeel en met een aan de straling van de vlammen blootgesteld oververhittingsvlak, 5 met het kenmerk, dat na het passend vullen van de economiser- en van de verdampingsverwarmingsvlakken zonder voeding de circulatiepomp in bedrijf wordt gezet, de aanzetbrander wordt ontstoken en water in gedoseerde hoeveelheid via een leiding in het genoemde oververhittingsverwarmingsvlak wordt ingevoerd, daar wordt 1.0 verdampt en een tegendruk opbouwt, die stoomvorming in de economiseren verdampingsverwarmingsvlakken verhindert, waarna door openen van een smoordoorsnede aan het eind van de stoomketel in de oververhitter een dampstroming wordt opgewekt, die de na het genoemde oververhit-tingsvlak geschakelde oververhitter licht koelt en een temperatuur-15 meting mogelijk maakt, terwijl pas wanneer de druk in de stoomketel in het gebied van de aanzetdruk van de turbine is gekomen, de voeding van de ketel ter hand wordt genomen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,-met het kenmerk, dat de smoordoorsnede afhankelijk van het vermogen van de aanzet- 20 brander en van de in het oververhittingsverwarmingsvlak ingevoerde waterhoeveelheid zo groot wordt gekozen, dat ongeveer gelijktijdig met het bereiken van de aanzetdruk het gecirculeerde water aan de uittrede van de verdamper de verzadigde toestand bereikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2, m e t het 25 k e n m e r k, dat de in het oververhittingsverwarmingsvlak ingevoerde waterhoeveelheid tussen de circulatiepomp en de verdamper aan het circulerende water wordt onttrokken.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de watertoevoer in het oververhittingsverwarmingsvlak via een 30 toch al aanwezige inspuitldding plaatsvindt. 7906709