Datnp-Fer zeugeranlagc mit Hochtiruck@rerbreuttnn;'. Die Erfindung geht von einer Dampf- erzeugeranlage mit Hochdruckverbrennung ans.
bei welcher die Wärme des obern Tem peraturbereiches des Heizmittels an einen als die Feuerraumwände abschirmendes R.ohr sy stem ausgebildeten Teil und die Wärme des sintern Temperaturbereiches an einen aus mehreren parallel geschalteten Rohren beste henden Teil übertragen wird und besteht darin,
dass der durch den obern Temperatur bereich beheizte Teil als Hochdruel#.dampf- erzeuger und der durch den untern Tempera- turbereich beheizte Teil als Niederdruek- (lampferzeuger ausgebildet ist, wobei in iIvn Rohren des Niederdruckdampferzeugers durch Drucksenkung in der Strömung Ales Ffeizmittels eine erhöhte Geschwindigkeit er zeugt wird.
Dampferzeuger mit Hochdruckverbren nung, bei denen die Wärme sowohl aus dem Verbrennungsraum, als auch aus den dem Verbrennungsraum naeligeschalteten paral lelen Rohren einem einzigen Dampferzeuger zugeführt werden, haben den Nachteil, dass entweder nur der obere oder nur der untere bezw. der mittlere Temperaturbereich in tech nisch vollkommener Weise ausgenützt wer den kann.
Andere Dampferzeugeranlagen, bei denen mittelst einer gewöhnlichen, unter Atmosphä- rendruck. stattfindenden Feuerung g@eic@i- zeitiein Hochdruck- und ein Niederdruck- 21 system beheizt wird, haben den Nachteil, dar im Hochdruckteil die Niederdruckgase nur in unvollkommener Weise ausgenützt werden.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Durch die Abstufung der Dampfdrücke wird einerseits die bei der Hochdruckverbrennung ermöglichte Stei gerung des Wärmeüberganges von dem unter erhöhtem Druck stehenden Heizmittel an die Rohrwandung im obern Temperaturbereich der bei der Erzeugung von Hochdruckdampf ermöglichten. Steigerung des Wä.rmeüberga.n- ges von den Rohrwandungen an das Heiz- uiittel angepasst, und anderseits wird durch die Erzeugung der erhöhten Geschwindig keiten der untere,
für den Hochdruc1-zdampf- erzeuger nicht mehr ausnützbare Temperatur bereich der hochgespannten Verbrennungs gase ausgenützt.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung gebracht.
Fig. 1 stellt eine nach der Erfindung.au,#- gebildete Zweidruck - Dampferzeugeranlage schematisch dar; Fig. 2 zeigt ein Diagramm über den Wärmefluss in der Anlage.
Das Rohrsystem 1 bildet den Hocbdrncl#:- teil, während der Niederdruckteil beispiels weise aus einem Grossraumkessel 2 besteht. Der Brenner 3 ist gasdicht in den Feuerraum 4 eingebaut, so dass die Beheizung des Hoch druckteils unter beliebig erhöhtem Drueh be trieben- werden kann.
Durch die Leitung 5 wird ein flüssiger, gasförmiger oder ein staubförmiger Brennstoff zugeführt. Die Verbrennungsluft wird mittelst eines nicht gezeichneten Verdichters verdichtet und dem Brenner durch die Leitung 6 zugeführt.
Dem Rohrsystem des Hochdruckteils strömt die Speiseflüssigkeit durch die Speise leitung 7 zu. Der Hochdruckdampf wird durch die Leitung 8 an die Verbrauchsstel len geführt. Die Rohrwindungen des Rohr systems 1 schirmen die Wände 9 des Feuer raumes ab und schützen diese dadurch gegen die Strahlwirkung,des Feuers: Zur Wärme isolierung umgibt eine Mauerung 10 die Wand 9 und verhindert die Ableitung oder Ausstrahlung der Wärme nach aussen.
Aus dem Feuerrahm 4 strömen die Ver brennungsgase durch eine Mehrzahl von parallel geschalteten. Rohren 11 in den Sam- melraum 12, aus welchem sie durch die Lei tung 13, nachdem der Vorwärmer 14 durch strömt ist, an weitere Verbrauchsstellen, bei spielsweise in eine Abgaskraftmaschine ge leitet werden können.
Durch entsprechende Bemessung der Querschnitte der Rohre 11 lässt sich die Geschwindigkeit der Verbren nungsgase derart erhöhen, dass der Wärme- überging von den Heizgasen an die Rohr- wandungen genügt, um die vorhandene Rest- wärine so weit als möglich noch an die Flüs sigkeit des Nliederdruckteils zu übertragen.
Der im Nieder druckteil erzeugte Dampf strömt durch die Leitung 15 an die--Ver- brauchsstellen. Die Speiseflüssigkeit wird durch die Leitung 16 aus dem Vorwäriner 14 in den Niederdruckkessel 2 geführt.
Der Wärmefluss (Fig. 2) beginnt mit der durch den Brennstoff zugeführten Wä.rm±, (Strom 20), die dem Diagramm mit 100% zu Grunde gelegt ist. Durch die verdichtete Verbrennungsluft (Strom 21) wird die der Anlage zugeführte Wärmeenergie - auf 114,5 % der --Brennstoffwärme erhöht. Von der Brennstoffwärme kann aber höchstens, wie eingezeichnet, 80 % (Strom 22) unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen in das Rohrsystem 1 des Hochdruckdampferzeugers übergeführt werden.
Bei bekannten Anlagen würde der verbleibende Rest von 34,5 % der Brennstoffwärme mit den Abgasen unaus- genützt abgeführt.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wird ge mäss der Erfindung eine Mehrzahl parallel geschalteter Rohre dem Hochdruckteil nach geschaltet, die die Heizfläche eines Nieder <B>2</B> bilden, so dass noch ungefähr 11,5, o' der Brennstoffwärme (Strom 23) an das Arbeitsmittel im Niederdruckdampf- erzeuger übergeführt und damit in der An lage nutzbar verwertet werden. Weitere 10 % (Strom 24) können im Speisewasservorwär- iner ausgenützt werden.
Die noch verblei bende Wärme (Strom 25), das heisst 13 % der Brennstoffwärme, kann für die Dampf erzeugeranlage nicht mehr verwendet werden und strömt mit. den Abgasen fort.
Datnp-Fer zeugeranlagc with Hochtiruck @ rerbreuttnn; '. The invention is based on a steam generating system with high pressure combustion.
in which the heat of the upper temperature range of the heating medium is transferred to a part designed as a R.ohr system shielding the combustion chamber walls and the heat of the sintered temperature range to a part consisting of several pipes connected in parallel and consists of
that the part heated by the upper temperature range is designed as a high-pressure steam generator and the part heated by the lower temperature range is designed as a low-pressure lamp generator, with an increased speed in the pipes of the low-pressure steam generator due to the pressure drop in the flow of the fuel is produced.
Steam generators with high pressure combustion, in which the heat from the combustion chamber as well as from the naeligeschaltet paral lelen pipes to a single steam generator, have the disadvantage that either only the upper or only the lower respectively. the middle temperature range can be fully utilized technically.
Other steam generator systems, where by means of an ordinary one under atmospheric pressure. The firing that takes place in a high-pressure and a low-pressure system has the disadvantage that the low-pressure gases in the high-pressure section are only used in an imperfect manner.
The invention aims to avoid these disadvantages. Due to the gradation of the steam pressures, on the one hand, the increase in heat transfer made possible in high-pressure combustion from the heating medium under increased pressure to the pipe wall in the upper temperature range of the high-pressure steam generation is made possible. Increase in the heat transfer from the pipe walls to the heating medium, and on the other hand, by generating the increased speeds, the lower,
For the high pressure steam generator no longer usable temperature range of the high pressure combustion gases used.
The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing.
Fig. 1 shows a according to the invention.au, # - formed two-pressure steam generator system schematically represents; Fig. 2 shows a diagram of the heat flow in the system.
The pipe system 1 forms the Hocbdrncl #: part, while the low-pressure part consists of a large-capacity boiler 2, for example. The burner 3 is installed gas-tight in the furnace 4, so that the heating of the high-pressure part can be operated with any increased pressure.
A liquid, gaseous or powdered fuel is fed through the line 5. The combustion air is compressed by means of a compressor (not shown) and fed to the burner through line 6.
The feed liquid flows through the feed line 7 to the pipe system of the high-pressure part. The high pressure steam is passed through line 8 to the consumption points. The pipe windings of the pipe system 1 shield the walls 9 of the fire room and protect them against the radiation effect of the fire: For heat insulation, a masonry 10 surrounds the wall 9 and prevents the dissipation or radiation of the heat to the outside.
From the fire frame 4, the combustion gases flow through a plurality of connected in parallel. Pipes 11 into the collecting space 12, from which they can be passed through the line 13, after the preheater 14 has flowed through, to further consumption points, for example into an exhaust gas engine.
By appropriately dimensioning the cross-sections of the tubes 11, the speed of the combustion gases can be increased in such a way that the heat transfer from the heating gases to the tube walls is sufficient to transfer the residual heat as far as possible to the liquid in the low-pressure part transferred to.
The steam generated in the low-pressure part flows through line 15 to the consumption points. The feed liquid is fed through the line 16 from the preheater 14 into the low-pressure boiler 2.
The heat flow (Fig. 2) begins with the heat supplied by the fuel (current 20), which is based on the diagram with 100%. The compressed combustion air (electricity 21) increases the thermal energy supplied to the system to 114.5% of the fuel heat. However, as shown, at most 80% of the fuel heat (stream 22) can be transferred into the pipe system 1 of the high-pressure steam generator under economically favorable conditions.
In known systems, the remaining 34.5% of the fuel heat would be dissipated unused with the exhaust gases.
To avoid this disadvantage, according to the invention, a plurality of pipes connected in parallel are connected after the high-pressure part, which form the heating surface of a lower 2, so that about 11.5 o 'of the fuel heat (current 23) can be transferred to the working fluid in the low-pressure steam generator and thus usable in the system. Another 10% (electricity 24) can be used in the feed water preheater.
The remaining heat (electricity 25), i.e. 13% of the fuel heat, can no longer be used for the steam generator system and flows with it. the exhaust fumes away.