CH169143A - Verfahren zum Betrieb eines Dampferzeugers mit unmittelbarer Kohlenstaub-Einblasung und Dampferzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Dampferzeugers mit unmittelbarer Kohlenstaub-Einblasung und Dampferzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.

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CH169143A
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Krafterzeugung Heph Motorische
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Hephaest A G Fuer Motorische K
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast

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Description


  Verfahren zum Betrieb eines Dampferzeugers mit unmittelbarer Kohlenstaub-Einblasung  und Dampferzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf den Betrieb eines Dampferzeugers mit  Kohlenstaubfeuerung, bei welchem der auf  einer     Zerkleinerungsvorrichtung    erzeugte  Kohlenstaub unmittelbar in die     Feuerung     eingeblasen wird. Beim Antrieb der     Zer-          kleinerungsvorriehtung    durch einen Elektro  nmotor oder auch einen andern Motor, der  nicht in zweckmässige Beziehung zur Dampf  erzeugungsanlage gebracht ist,     entsteht    in  der Regel eine sehr erhebliche Beeinträchti  gung der Dampferzeugungskosten infolge des  Energieverbrauches der Vorrichtung.

   In  Fällen, wo zum Antrieb der Vorrichtung  verhältnismässig teurer elektrischer Fremd  strom benutzt wird, werden oft die     sonst     durch die Kohlenstaubfeuerung erreichbaren  wirtschaftlichen Vorteile ganz oder nahezu  ganz durch die Mahlkosten aufgehoben.  



  Ein weiterer Nachteil, insbesondere des  elektromotorischen Antriebes, bildet der Um  stand, dass die Drehzahl der Elektromotoren  unveränderlich ist, sofern nicht teure Motor-         konstruktionen    gewählt werden. Aus diesem  Grunde lässt sich eine elektromotorisch an  getriebene Mahlvorrichtung in der Regel bei  Teilbelastungen nicht so ökonomisch betrei  ben, wie dies bei veränderlicher Drehzahl  möglich wäre.  



  Nach dem Verfahren gemäss der Erfin  dung wird nun die Zerkleinerungsvorrich  tung durch eine Gegendruckdampfmaschine,  zweckmässig durch eine     Gegendrucktampf-          turbine    angetrieben. Wenn die Vorrichtung       eine    sog.

       Prallmühle    ist, welche selber keine  mechanisch bewegten Teile enthält und in  der die Zerkleinerungsarbeit durch die von  einem Luftstrahl erzeugte     Prallwirkung    ge  leistet wird, so wird erfindungsgemäss der  zum Betriebe dieser     Prallmühle    erforder  liche     Luftverdichter    durch eine Gegendruck  dampfmaschine (Turbine)     angetrieben.    Diese       Gegendruckdampfmaschine    kann nach zwei  grundsätzlich verschiedenen Gesichtspunkten  betrieben werden:      Zweckmässig wird zum Betrieb der Ge  gendruckmaschine nur ein verhältnismässig  kleiner Teil der erzeugten Dampfmenge, da  bei aber ein verhältnismässig grosser Teil des  verfügbaren Druck- bezw.

   Wärmegefälles  zur Umsetzung in mechanische Energie be  nutzt oder aber die Gegendruckmaschine  wird von der gesamten oder nahezu gesam  ten erzeugten Dampfmenge durchströmt, wo  bei aber von dem zur Verfügung stehenden  Druck- bezw. Wärmegefälle nur ein ver  hältnismässig kleiner Teil in dieser Gegen  druckmaschine in mechanische Energie um  gesetzt wird.  



  In beiden Fällen ergibt sich in bequem  ster Weise die Möglichkeit, den Betrieb der  Kohlenmühle durch Veränderung der Dreh  zahl der momentanen Belastung des Dampf  erzeugers anzupassen.  



  Die nachfolgenden Ausführungen be  ziehen sich vorerst auf den     erstgenannten     Fall der Gegendruckmaschine mit verhält  nismässig kleinem Dampfdurchsatz. Hierbei  ist es möglich, nahezu die     gesamte,    dem  Dampferzeuger in Form des für den Betrieb  der Gegendruckmaschine benötigten Dampfes  entnommene Wärme wieder zuzuführen, und  eben darin liegt der grosse Vorteil des er  findungsgemässen Verfahrens. Die dem  Dampf durch die Expansion entzogene       Wärme        wird    in mechanische Energie um  gesetzt. Diese gelangt aber zum grössten Teil  in Form von Wärme wieder in die Feuerung;  denn die Mahlarbeit setzt sich in Wärme um.

    Beispielsweise im Falle der Prallmühle lie  gen die Verhältnisse wie folgt:  In dem zum Betriebe der Prallmühle  erforderlichen Luftverdichter erhöht sich der  Wärmeinhalt der angesaugten Luft nahezu  um den Betrag der dem Dampf entnomme  nen und in mechanische Energie umgesetz  ten Wärmemenge. Die verdichtete Luft ex  pandiert in der Prallmühle; die dadurch er  zeugte kinetische Energie dient zur Kohlen  zerkleinerung und wird in ihrem vollen Be  trage wieder in Wärme zurückverwandelt;  in der Regel wird hierbei allerdings eine  Temperaturabsenkung der     "Müblenluft"       trotzdem eintreten, weil während des Mahl  vorganges allfällig     feuchte    Kohle getrocknet  wird. Diese     Trocknungsleistung    ist aber da  für in der Feuerung selbst nicht mehr auf  zubringen.

   Von der in der Gegendruck  maschine in mechanische Energie umgesetz  ten Wärmemenge sind nur die Wärmever  luste     an    die Umgebung durch Leitung und  Strahlung und die     Reibungsarbeit    der Lager  der Gegendruckmaschine und der angetrie  benen Maschine als wirklich verloren zu b-  trachten.  



  Der Hauptteil der dem Dampferzeuger  entnommenen Wärme steckt in dem Wärme  inhalt des in der Gegendruckmaschine expan  dierten Dampfes. Dieser     überwiegende    Teil       kann    dem Dampferzeuger in verschiedener  Weise wieder zugeführt werden, und zwar  in nahezu     vollkommenem    Masse. Eine Ein  schränkung bezüglich dieses Teils bilden  lediglich die     Stopfbüchsenverluste    der Ge  gendruckmaschine, und es ist daher bei der  Konstruktion dieser Maschine diesem Punkte  besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

    Rechnungsbeispiele haben ergeben, dass die  Verluste durch     Leitung    und     Strahlung    an  die Umgebung und durch die Reibungsarbeit  in den Lagern, bezogen auf die Erzeugungs  wärme des Dampfes, nur einige hundertstel  Prozent ausmachen. Unter der Annahme  üblicher und wohl ausführbarer Stopfbüch  sen ist dagegen (ebenfalls bezogen auf die  Erzeugungswärme des Dampfes) mit einem  Verluste von     0,3,    bis     0,5510'    zu rechnen.

   Der  Totalverlust von höchstens<B>0,5%</B> ist aber  um ein Vielfaches geringer als in den Fällen,  wo die Kohlenmühle mit     Fremdstrom    oder  durch eine     Kondensationsanlage        unmittelbar     oder     mittelbar    (elektrisch)     angetrieben    wird.       (Über    eine Rückgewinnung der Stopfbüchsen  verluste siehe weiter unten.)  Die Wiedergewinnung der Wärme des  Abdampfes der Gegendruckmaschine kann  durch Mischung des Abdampfes mit Speise  wasser erfolgen, wobei dieser Mischvorgang  sich in der Speisepumpe vollzieht.

   Der Ab  dampf der Gegendruckmaschine kann aber  auch zur Erwärmung von     Verbrennungsluft         dienen; insbesondere günstig ist es, die zum  Betrieb der Kohlenmühle erforderliche Luft  (welche ja ebenfalls Verbrennungsluft ist).  mittelst des Abdampfes der Gegendruck  maschine vorzuwärmen. Allfälliger Rest  dampf und auf jeden Fall das gebildete Kon  densat wird mit dem Speisewasser gemischt,  wodurch die Rückgewinnung des Wärme  inhaltes des Abdampfes vollkommen wird.  



  Im Falle der Speisewasservorwärung ist  es oft nicht erwünscht, die Vorwärmung vor  der Speisepumpe zu weit zu treiben, ganz  besonders, wenn als Speisepumpe eine Krei  selpumpe benutzt wird. Es kann dann aber  das Speisewasser vermittelst eines     Oberflä-          chen-Wärmeaustauschers    durch den Abdampf  hinter der Speisepumpe vorgewärmt werden,  wobei dann nur noch das     entstehende    Kon  densat sich mit dem Speisewasser vor der  Speisepumpe mischt.  



  Es kann aber auch gleichzeitig eine     Vor-          wärmung    von Verbrennungsluft, insbeson  dere von Mühlenluft, und von Speisewasser  hinter der Speisepumpe durchgeführt wer  den.  



  Die Anpassung der Leistung der Kohlen  mühle und der sie mittelbar oder unmittel  bar antreibenden Gegendruckmaschine an die  Belastung des Dampferzeugers kann vom  Druck, von der Menge oder von der Tem  peratur des erzeugten Dampfes geregelt v wer  den, in dem Sinne beispielsweise, dass bei  Zunahme des Druckes oder der Menge oder  der Temperatur des erzeugten Dampfes die  Mahlleistung verkleinert wird. Es können  aber auch mindestens zwei der genannten  Betriebsgrössen     gleichzeitig    zur Regelung  der Gegendruckdampfmaschine herangezogen  werden.  



  Meistens erfolgt die Regelung einer der  artigen Gegendruckdampfmaschine auf der  Admissionsseite. (Durch Drosselung oder  Quantitätsregelung.) In der vorliegenden  Kombination kann es aber vorteilhaft sein,  zur     Regelung    ein Drosselorgan an geeigne  ter Stelle, hinter der Gegendruckmaschine  und hinter einem nachgeschalteten Oberflä-    chen-Wärmeaustauscher, anzubringen. Dies  bringt den Vorteil, dass bei     Teilbelastungen     der Druck in dem Wärmeaustauscher     dampf-          seitig    steigt, wodurch die Wärmeübertragung  verbessert wird.

   In den Fällen, wo beispiels  weise die     wärmeaufnehmende    Luftmenge  bei Teilbelastungen in höherem Masse ab  nimmt als der Dampfdurchsatz der die Koh  lenmühle antreibenden Gegendruckmaschine,  kann der Vorteil dieser Schaltung von     er-          heblieher    Bedeutung sein.  



  Von der die Kohlenmühle     unmittelbar     oder mittelbar antreibenden Gegendruck  maschine können noch andere Hilfsmaschinen  der     Dampferzeugungsanlage    angetrieben  werden. Ganz besonders vorteilhaft ist .der  gleichzeitige     Antrieb    eines Gebläses für die       Einblasung    von Verbrennungsluft, weil ver  möge dieser Verbindung dieses Gebläse in  gleichem Masse geregelt wird wie die Mahl  leistung und damit .die Menge des eingeführ  ten     Brennstoffes.    In bester Weise gestaltet  sich diese Kombination in dem Falle der       Prallmühle,    wo sich dabei der Zusammenbau  zweier Gebläse ergibt.  



  Wenn eine sogenannte     Niederdruck-Prall-          mühle        verwendet    wird, so arbeitet man     in     der Regel mit einem Druck von etwa  2000 mm W. S. für die     Mühlenluft.    Der  Anteil der     Mühlenluft    an der Gesamt  verbrennungsluft     beträgt    etwa 1/4;

   der  Hauptteil der     Verbrennungsluft    (3/4) muss  in der Regel nur auf einen     verhältnismässig     kleinen Druck verdichtet werden, der, je  nachdem der Brenner gestaltet ist und je  nachdem noch der Widerstand eines     Luftvor-          wärmers    zu     überwinden    ist oder nicht, etwa  80 bis etwa 150 mm W.     S.    betragen kann.  Bei Anwendung auf eine Feuerung mit sehr  hohen     Geschwindigkeiten    der Gase können  die hier beispielsweise genannten Drücke er  heblich höher sein. Die damit verbundene  Erhöhung der Verdichtungsarbeit kann je  doch vermöge des erfindungsgemässen Ver  fahrens praktisch kostenlos aufgebracht wer  den.

   Ein sehr     vorteilhafter    Zusammenbau  der beiden Gebläse für die     Mühlenluft    und  für die Hauptluft ergibt sich dann,     wenn         für die Hauptluft ein Achsialgebläse und  für die Mühlenluft ein Zentrifugalgebläse  verwendet wird. Ganz besonders einfach und  vorteilhaft wird dieser Zusammenbau, wenn  das Achsialgebläse die Gesamtverbrennungs  luft (4/4) fördert und das Zentrifugalgebläse  den Mühlenluftanteil (etwa 1/4) hinter dem  Achsialgebläse entnimmt.

   Die konstruktive  Gestaltung wird hinsichtlich Gewicht, Preis  und Platzbedarf besonders günstig, wenn im  Falle der Gegendruckdampfmaschine, in wel  cher nur ein kleiner Teil der erzeugten Dampf  menge expandiert, der oder die     Wärmeaus-          taüscher    zur Aufnahme der Wärme des Ab  dampfes in der Grundplatte der Hilfs  maschine angeordnet sind. Es kann zum  Beispiel die Grundplatte als Mischraum für  den Abdampf der Gegendruckmaschine mit  Speisewasser ausgebildet sein. Die Grund  platte kann aber auch nach Art eines     Ober-          flächenkondensators    ausgebildet sein, wobei  durch die Kühlrohre Speisewasser oder Ver  brennungsluft geführt wird, oder beides zu  gleich in getrennten Bündeln.

   Umgekehrt       kann    aber auch die Grundplatte als luft  führendes Gehäuse des Wärmeaustausches  dienen, in welchem ein vom kondensierenden  Abdampf     durchströmtes    Rohrsystem einge  baut ist. Dabei können getrennte Wärme  austauschsysteme für allgemeine Verbren  nungsluft (wenig verdichtet) und für Müh  lenluft (höher verdichtet) vorgesehen sein.  Um den Grad der Vorwärmung der Mühlen  luft zu beeinflussen, kann beispielsweise eine  den Vorwärmer umgehende Leitung mit ein  gebautem Regulierorgan für die Mühlenluft  vorgesehen sein. Es kann aber auch die Grösse  des die Mühlenluft heizenden Anteils des  Abdampfes vermöge eines     Regulierorganes     beeinflusst werden.

      Eine besonders vorteilhafte Regulierung  besteht darin, dass das     Dampfregulierorgan     der Gegendruckmaschine einerseits unter den       Einfluss    des Druckes des erzeugten Dampfes  und     anderseits    unter den<B>Ei</B>     influss    des Druckes  des Gebläses für die     Mühlenluft    gestellt wird  (in dem Falle der Verwendung einer Prall  mühle). Hierbei ist es vorteilhaft, den letzt-    genannten Einfluss     nicht    zur     Auswirkung     kommen zu lassen, solange der     Luftdruelz     und demgemäss die Drehzahl ein gewisses  Mass nicht überschreitet.

   Mit     andern    Wor  ten, es soll im allgemeinen nur der vom       Druck    des erzeugten Dampfes beeinflusste  Teil der     Reguliervorrichtung    spielen, wäh  rend der vom Luftdruck abhängige Teil die  Rolle eines Grenzreglers übernimmt. Anstatt  den statischen Druck des erzeugten Damp  fes auf das Regulierorgan wirken zu lassen,  ist es vorteilhaft, diesen statischen Druck       vermindert    um die Geschwindigkeitshöhe in  einem geeignet bemessenen     Querschnitt    der       Verbrauchsleitung    des erzeugten Dampfes  zur Regelung zu benutzen.

   Auf diese Weise  erhält man eine Regelung, die den statischen  Druck im Dampferzeuger um so höher ein  stellt,. je grösser der Dampfverbrauch und  die Dampferzeugung sind, und umgekehrt.  



  In den Fällen, wo die Gegendruckmaschine  von der gesamten     erzeugten        Dampfmenge     durchströmt wird, wird in der Regel ein  ganz kleiner Teil des Druck-     bezw.    des  Wärmegefälles unmittelbar anschliessend an  den Dampferzeuger von der Gegendruck  maschine verarbeitet. Es können aber Fälle  vorkommen, wo diese Gegendruckmaschine  an das     Ende    der Totalexpansion oder auch  in irgend einer Zwischenstufe eingeschaltet  wird. Die von der Gegendruckmaschine auf  genommene und abgegebene     Leistung    ist pro  portional dem Dampfdurchsatz und dem ver  arbeiteten Anteil des Gefälles.

   Im Falle einer       Gegendruckturbine    mit gegebenem Düsen  querschnitt ergibt sich beispielsweise bei ver  mindertem Dampfdurchsatz aus     doppelter     Ursache eine Verringerung der Leistungs  aufnahme und     -abgabe,    nämlich: 1. weil die  durchfliessende Menge geringer ist, und  2. weil bei gegebenem Querschnitt die Ge  schwindigkeit, also auch das verarbeitete  Wärmegefälle, kleiner sein muss. Die Lei  stungsveränderung würde also in höherem  Masse als proportional     mit    der durchfliessen  den Dampfmenge (welche im allgemeinen  gleich der     Verbrauchsdampfmenge    ist) sich  verändern.

   Es ist daher in der Regel not-      wendig, von Hand oder selbsttätig eine sol  ehe Gegendruckturbine bei veränderlicher  Verbrauchsdampfmenge zu beeinflussen, und  zwar in dem Sinne, dass im Falle verkleiner  ter Verbrauchsdampfmenge der     Durchfluss-          quersehnitt    der Gegendruckmaschine (Tur  bine) verkleinert wird, und umgekehrt. Die  selbsttätige Regelung kann in     Abhängigkeit     des Druckes oder der Temperatur oder von  diesen beiden Betriebsgrössen zugleich er  folgen. Der Einfluss der Verbrauchsdampf  menge kommt ohne weitere Massnahme zur  Geltung. Bezüglich der möglichen Kombi  nation zwischen Mühle, insbesondere Mühlen.

    luftgebläse, und andern Hilfsmaschinen der  Dampferzeugungsanlage, insbesondere dem  Hauptluftgebläse, bestehen in Verbindung  mit dieser Ausführungsform der     Gegendruck-          mnaschine    genau die gleichen Möglichkeiten  und Vorteile, wie sie vorstehend in Verbin  dung mit der Gegendruckmaschine geschil  dert sind, die nur einen verhältnismässig  kleinen Teil der erzeugten Dampfmenge ver  arbeitet. In Wegfall kommen selbstverständ  lich die Verfahren und Vorrichtungen, die  sich auf die Ausnützung von Abdampf be  ziehen, weil ja in dem vorliegenden Falle von  Abdampf der Gegendruckmaschine nicht ge  sprochen werden kann.

   In allen Fällen be  steht die Möglichkeit, die unvermeidlichen  Verluste der Stopfbüchsen ebenfalls in den  lWärmeprozess zurückzuführen, indem diese  Verluste in das Speisewasser abgesaugt wer  den. Dabei gewinnt man zwar an     Wärme-          inlhalt    und Substanz diese Verluste vollstän  dig zurück, wird aber den Nachteil in Kauf  nehmen müssen, dass mit diesem Verlustdampf  auch Luft angesaugt und ins Speisewasser  geführt wird, was unter Umständen als ein  unerwünschter Nachteil zu betrachten ist.  Man kann die Stopfbüchsenverluste aber auch  durch eine geeignete Absaugevorrichtung in  die Hauptverbrennungsluft führen.

   Rech  nungsbeispiele zeigen, dass damit nur eine  ganz geringfügige Erhöhung der Feuchtig  keit der Hauptverbrennungsluft entsteht, die  in     keiner    Weise nachteilig, im Gegenteil als  Erhöhung des strahlenden Bestandteils der    Verbrennungsprodukte nützlich sein kann.  Wärmeinhalt und Substanz dieser Stopf  büchsenverluste gehen dann allerdings durch  das Kamin verloren.  



  Zur     Erläuterung    des     erfindungsgemässen     Verfahrens und der erfindungsgemässen Vor  richtung dienen die Fig. 1 bis 6. In den  Fig. 1 bis 3 sind beispielsweise Ausführungs  formen des Verfahrens schematisch darge  stellt, und zwar in Fig. 1 und 2 für den  Fall einer Gegendruckmaschine mit verhält  nismässig kleinem Dampfdurchsatz und in  Fig. 3 für den Fall einer Gegendruckdampf  turbine, die von der gesamten Verbrauchs  dampfmenge durchströmt wird.  



  Fig. 4 zeigt schematisch eine Ausfüh  rungsform der Regelung     insbesondere    für den  Fall, dass die Kohlenmühle     mittelbar    durch  ein Gebläse angetrieben wird (Prallmühle).  



  Die Fig. 5 und 6 geben ein konstruk  tives Beispiel des Zusammenbaues des  Hauptluftgebläses des Verdichters für eine  Prallmühle, der Gegendruckdampfturbine  und des     Luftvorwärmers,    sowohl für die  Hauptluft, wie für die     Mühlenluft.       In den     Fig.    1 bis 3 gelten folgende     Be-          zeielinungen    gemeinsam:

   1 der Dampferzeu  ger im engere Sinne, 2 die Speisepumpe, 3 die  Ableitung für die Verbrennungsgase, 4 die  Dampfleitung für den Verbrauchsdampf,  5 die Gegendruckmaschine, 6 die Mühle (bei       Fig.    ? und 3 der die Luft für den Betrieb  einer     Prallmühle    liefernde Verdichter), 7 der  Kohlenbunker, aus welchem die Kohle in die  Mühle fliesst, 8 die Leitung für das Staub  luftgemisch in den     Dampferzeuger        bezw.     dessen Brenner, 9 die Zuleitung des Speise  wassers von der Speisepumpe in den Dampf  erzeuger, 10 die Zuführungsleitung von Ver  brennungsluft (ohne     Mühlenluft)    in den  Dampferzeuger     bezw.    dessen Brenner,

   11 die  Zuleitung von     Fiisahluft    in die Mühle     bezw.     den entsprechenden Verdichter. G ist die  total erzeugte Dampfmenge, -     G_    die     Ver-          brauchsdampfmenge    und     G,    die zum Betriebe  der Gegendruckmaschine dienende (im Falle  der     Fig.    1 und 2) verhältnismässig kleine      Dampfmenge, 12 eine Prallmühle (im Falle  der Fig. 2 und 3).  



  In Fig. 1 strömt die Dampfmenge G2  durch die Leitung 13 zur Gegendruck  maschine 5, welche die Kohlenmühle irgend  welcher Art 6 antreibt. Die zum Betrieb  dieser Mühle und im besonderen des zuge  hörigen     Sichters    erforderliche Luft wird aus  dem Freien durch die Leitung 11 angesaugt;  das Kohlenstaub-Luftgemisch wird durch die       Leitung    8 in die Feuerung des Dampferzeu  gers geleitet. Der Abdampf der Gegendruck  maschine strömt durch die Leitung 14 in  ein Mischgefäss 15, in welchem er seinen  Wärmeinhalt an die Speisewassermenge G,  abgibt und hierbei gleichzeitig als Substanz  zurückgewonnen wird.

   Durch einen mit ge  strichelten Linien angedeuteten     Wärmeaus-          tauscher    16 ist gezeigt, wie durch den Ab  dampf auch die von der Mühle durch die  Leitung 11 angesaugte Luftmenge vorge  wärmt werden kann, wobei der Wärmeinhalt  des Abdampfes ganz oder auch nur zum Teil  an die Luft abgegeben wird. Allfälliger Rest  dampf und das Kondensat strömen in das  Mischgefäss 15.  



  In Fig. 2 strömt die verhältnismässig  kleine Dampfmenge G2 durch die Leitung 17  zur Gegendruckmaschine 5. Der Abdampf  durchströmt einen Wärmeaustauscher 18,  durch welchen die von dem Verdichter 6 zur  Prallmühle 12 strömende Mühlenluft vor  gewärmt wird. In der Annahme, dass dabei  nicht die gesamte anfallende     Abdampfmenge     kondensiert werde, ist diesem     Wärmeaustau-          scher    ein zweiter     Oberflächen-Wärmeaus-          tauscher    19 nachgeschaltet, durch welchen  das von der Speisepumpe 2 geförderte Speise  wasser erwärmt wird. Das Kondensat fliesst  über ein Drosselorgan 20 in ein Mischgefäss  21, welches der Speisepumpe vorgeschaltet  ist.

   Die Regelung der Gegendruckmaschine  kann beispielsweise durch ein Organ 22 er  folgen, das in der Abbildung beispielsweise  in Abhängigkeit von der Verbrauchsdampf  menge (Impulsleitung g) und von der Tem  peratur des Verbrauchsdampfes (Impuls  leitung t) beeinflusst wird. Anstatt das Or-         gan    22 zur Regelung zu benutzen, kann auch  das Organ 20 hierfür verwendet werden.  Hier ist beispielsweise eine selbsttätige Rege  lung in Abhängigkeit vom Druck des  Dampferzeugers (Impulsleitung p) und von  der Temperatur (Impulsleitung t) angenom  men worden.

      In Fig. 3 strömt die Verbrauchsdampf  menge G, welche mit der Menge des erzeug  ten Dampfes identisch ist, durch die Gegen  druckmaschine 5, welche nicht nur den zur  Prallmühle 12 gehörigen Verdichter 6, son  dern auch noch ein Gebläse 23 zur Förde  rung von Verbrennungsluft gleichachsig an  treibt. Die verdichtete Mühlenluft durch  strömt einen mit dem Dampferzeuger in ge  eigneter Verbindung stehenden Lufterhitzer  24. Die     Verbrauchsdampfmenge    strömt durch  die Leitung 25 vom Dampferzeuger zur Ge  gendruckmaschine 5.

   Im     Nebenschluss    zum       Hauptdurchflussquerschnitt    dieser Maschine  ist ein     Hilfsdurchflussquerschnitt        \?4'        ange-          nGmmen,    in welchen das Regelorgan 27 ein  geschaltet ist. Dieses letztere steht. unter  dem Einfluss der Temperatur des erzeugten  Dampfes (Impulsleitung t), in dem Sinne,  dass bei erhöhter Dampftemperatur das Re  gelorgan     \?7    mehr geschlossen und bei er  niedrigter Temperatur mehr geöffnet wird.  



  In     Fig.    4 bedeutet G wiederum die Menge  des erzeugten Dampfes und     G,    die verhält  nismässig kleine Dampfmenge, welche die  Gegendruckmaschine 30 durchströmt. In die  Zuleitung 31 ist das Drosselventil 32 ein  geschaltet, dessen Ventilkegel 33 mit dem  Hebel 34 in Verbindung steht. In dem Zy  linder 35 läuft der     Kolben    36, welcher einer  seits unter der Wirkung der Feder 37, ander  seits unter der Wirkung des Dampfdrucke  in der Leitung 38 steht. Diese ist an  einem     Messrohr    39 angeschlossen, welches mit  seiner     Mündung    von der Strömungsrichtung  abgewendet in einer Verengung der     Ver-          brauchsdampfleitung    40 steht.

   Diese     Mess-          stelle    kann auch vor die Abzweigung der       Dampfmenge    G, gesetzt werden. Der Kol  ben 36 ist ebenfalls in     Verbindung    mit dem  Hebel 34 gebracht. Die Glocke 41 taucht.      in eine Flüssigkeit 42 ein und steht einerseit  unter dem Einfluss einer Feder 43 und ander  seits unter dem Einfluss des Druckes in der  Leitung 44, welche von dem Luftverdichter  45 zu einer nicht gezeichneten Prallmühle  führt. An demn die Glocke 41 einschliessen  den Gehäuse ist ein Anschlag 46 angebracht.  gegen welchen die Glocke stösst, wenn der  Luftdruck im Verhältnis zur Spannung der  Feder ein gewisses Minimum unterschreitet.

    Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:  Angenommen, der Druck an der     Mess-          stelle    (Messröhrehen 39) steigt; dann sinkt  der Kolben 36 Der Hebel 34 dreht sich  um den Aufhängepunkt der Glocke 41 und  schliesst das Admissionsventil der Maschine  30. Dadurch wird die Mühlenluftmenge und  demzufolge auch die Mahlleistung verringert.  Der Dampferzeuger wird auf kleinere Lei  stung eingestellt. Da angenommen worden  ist, dass der Druck des Luftverdichters 45       eine    gewisse gewollte Grenze nicht über  schritten habe, steht die Glocke 41 am     An-          chlag    46.

   Wenn bei umgekehrtem     Regulier-          v    organg bei abnehmendem Drucke an der  Messstelle unter der Wirkung des Kolbens  36 sich das Admissionsventil der Gegen  druck maschine 30 öffnet, kann es vorkommen.  



  dass die Drehzahl der Maschinengruppe 30,  45 so hoch steigt, dass ein zulässiges Mass  überschritten würde. Diese Drehzahlerhöhung  entspricht aber auch einer Erhöhung des  Druckes in der Leitung 44, wodurch bei  Erreichung einer vorgeschriebenen Grenze  sich die Glocke 41 von ihrem Anschlag 46  löst, sich nach unten bewegt und in Gegen  wirkung zum Einfluss des Kolbens 36 das  Admissionsventil schliesst. Auf diese Weise  kann die Überschreitung einer zulässigen  Drehzahl der Gruppe 30, 45 vermieden wer  den. Da das Messröhrchen 39 nicht den sta  tischen Druck in der Leitung 40 misst, regelt  der Kolben 36 auf einem um so höheren  Druck im Dampferzeuger, je höher der  Dampfverbrauch ist.

   Es lässt sich durch  Bemessung der Verengung in der Leitung 40  und der Feder 3 7 eine gewollte Zuordnung  zwischen Verbrauchsdampfmenge und stati-         schem    Druck des Dampferzeugers in vor  geschriebenen Grenzen verwirklichen.  



  Fig. 5 stellt einen Längsschnitt dar  durch eine Maschinengruppe, bestehend aus  einem Achsialgebläse für die Hauptver  brennungsluftmenge, einem Schleuderver  dichter für Mühlenluft (wobei eine Prall  mühle vorausgesetzt ist) und einer Gegen  druckdampfturbine, die einen verhältnis  mässig kleinen Teil der erzeugten Dampf  menge verarbeitet. Dabei ist die Fundament  platte als Vorwärmer für die Hauptluft und  für die Mühlenluft ausgebildet.  



  Fig. 6 gibt teilweise eine Ansicht von  der Seite der Antriebsturbine gesehen (wo  bei die Turbine entfernt gedacht ist) und  einen teilweisen Schnitt durch den Druck  stutzen des Schleudergebläses und einen  Querschnitt durch die Fundamentplatte. Auf  der Welle 50 sind das Flügelrad 51, .das       Schleuderad    52 und das     Dampfturbinenrad     53 befestigt. 54 ist ein gemeinsames Ge  häuse für das im wesentlichen von 51 ge  bildete     Aclisialgebläse    und den im wesent  lichen von 5 2 gebildeten Schleuderverdichter.  55 ist: das Gehäuse der Antriebsturbine.  Die Welle ist bei 56 und bei 5 7 gelagert.

   Die  gesamte V     erbrennungsluftmenge    strömt bei  58 in das Gehäuse ein und wird durch das       Aclisialgebläse    in den Raum 59 gedrückt.  Von dort fliesst der Hauptteil . durch den  Ringraum 60 und den Stutzen 61 in die       Fundamentplatte,    umströmt dort. die Rohr  schlangen<B>0</B>2 und tritt durch die Öffnung  63 aus. Ein Teil der in den Raum 59 ge  förderten Luft wird vom Rad des Schleuder  gebläses 52 angesaugt und in die Spirale 64  gedrückt, aus welcher sie durch den Stut  zen 65 in eine besondere Abteilung 66 der  F     undamentplatte    fliesst, dort den Teil 67 der  Heizschlangen umströmt und dann bei 68  austritt.

   Von dort kann die     Mühlenluft    un  mittelbar zur     Prallmühle,    unter Umständen  jedoch zu einem weiteren, zwischengeschal  teten Lufterhitzer geleitet werden. Der die  Turbine antreibende Dampf tritt bei 69 ein:  der Abdampf strömt durch den Abdampf  stutzen 70 in einen Sammler 71, an welchem      die im Längsschnitt gemäss Fig. 5 zur Zeich  nungsebene parallelstehenden Rohrschlangen  angeschlossen sind. Der kondensierte Dampf  der einzelnen Schlangen sammelt sich in 72  und das Kondensat kann von dort beispiels  weise in das Speisewasser geleitet werden.  



  Im Falle der Verwendung der Prall  mühle kann der die Mühlenluft liefernde  Verdichter gemeinsam für verschiedene Prall  mühlen vorgesehen sein, und zwar in der  Weise, dass eine Mehrzahl von Prallmühlen  für verschiedene Feuerstellen ein und des  selben Dampferzeugers oder auch, dass ver  schiedene Prallmühlen im Zusammenhang  mit einer Batterie von Dampferzeugern ver  wendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Betriebe eines Dampf erzeugers mit unmittelbarer Kohlenstaub- einblasung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Zerkleinerung der Kohle durch eine Gegendruckdampf maschine angetrieben wird. II. Dampferzeugungsanlage zur Durchfüh rung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit als Prallmühle ausgebildeter Zer kleinerungsvorrichtung, dadurch gekenn zeichnet, dass der die Mühle durch strömende Teil der Verbrennungsluft durch einen Schleuderverdichter, der übrige Teil der Verbrennungsluft von einem ebenfalls von der Gegendruck dampfmaschine angetriebenen Achsial gebläse gefördert wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zum Betriebe der Gegendrückmaschine ein verhältnis mässig kleiner Teil der erzeugten Dampfmenge unter Ausnützung eines verhältnismässig grossen Druckgefälles benutzt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens nahezu die gesamte erzeugte Dampf- menge die Gegendruckmaschine durch strömt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abdampf der Gegendruck maschine sich mit dem Speisewasser des Dampferzeugers vor der Speisepumpe mischt. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abdampf der Gegendruek- maschine zur Erwärmung von Verbren nungsluft verwendet wird, wobei all fälliger Restdampf und das gebildete Kondensat sich mit dem Speisewasser mischen. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abdampf der Gegendruck maschine zur Speisewasservorwärmung vermittelst Oberflächenwärmeaustau- schers hinter der Speisepumpe verwendet wird und dass das entstehende Konden sat sich mit dem Speisewasser vor der Speisepumpe mischt. 6.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Abdampf der Gegendruckmaschine sowohl zur Vor- wärmung von Verbrennungsluft, als auch von Speisewasser hinter der Speisepumpe verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Gegendruckmaschine in Abhängigkeit von einer der Betriebs grössen Druck, Menge und Temperatar des erzeugten Dampfes geregelt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Gegendruckmaschine in Ab hängigkeit von wenigstens zwei der Be triebsgrössen Druck, Menge und Tempe ratur gleichzeitig geregelt wird. 9.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruck maschine durch wenigstens ein hinter derselben und hinter einem nachgeschal teten Wärmeaustauscher angeordnetes Dampfregulierorgan beeinflusst wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass von der die Zerkleinerungsvorrichtung treibenden Ge gendruckmaschine noch ein Gebläse für Einblasung von Verbrennungsluft ange trieben wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Leistung der Gegendruckmaschine selbsttätig ausser von der durchfliesseuden Dampfmenge noch vom Druck und/oder der Temperatur des erzeugten Dampfes beeinflusst wird. 12.
    Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsialgebläse die Gesamtverbren nungsluft fördert und dass ein gleich achsiger Schleuderverdichter die Mühlen luft hinter diesem Achsialgebläse ent nimmt und weiter verdichtet. 13. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmeaustauscher zur Aufnahme der Wärme des Abdampfes in der Grundplatte der Gegendruck maschinengruppe angeordnet ist. 14. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte als Mischraum für den Abdampf der Ge gendruckmaschine mit Speisewasser aus gebildet ist. 15.
    Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte der Gegendruckmaschinengruppe nach Art eines Oberflächenkondensers ausgebildet ist, wobei durch die Kühlrohre Speise wasser und/oder Verbrennungsluft ge führt wird. 16. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte als Luftfördergehäuse des Wärmeaustau- schers ausgebildet ist, in welchem ein vom kondensierenden Abdampf der Ge- gendruckmaschine durchströmtes Rohr system eingebaut ist. 17.
    Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundplatte getrennte Wärmeaustausch systeme für allgemeine Verbrennungs luft und für Mühlenluft vorgesehen sind. 18. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 13,16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Beeinflussung der Vorwärmung der Mühlenluft eine einstellbare, den Vor wärmer umgehende Leitung für die Müh lenluft vorgesehen ist. 19.
    Dampferzeugungsanlage nach Patentaa- Spruch II und Unteransprüchen 13, 16, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des die Mühlenluft heizenden Teils des Gegendruckmaschinenabdampfes vermöge eines Regelorganes beeinflusst wird. 20. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfregelorgan der Gegendruck- maschine einerseits unter den Einfluss des statischen Druckes im Dampferzeu ger, anderseits unter den Einfluss des er zeugten Luftdruckes in dem Mühlen gebläse gestellt ist.
    21. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II und Unteranspruch 20, da durch gekennzeichnet, dass der Einfluss des Druckes der Mühlenluft nur von einer bestimmten Grenze an zur Geltung kommt. 22. Dampferzeugungsanlage nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfregelorgan der Gegendruck maschine durch den statischen Druck im Dampferzeuger, vermindert um die Ge schwindigkeitshöhe, in einem bestimm ten Querschnitt der Verbrauchsleitung des Dampferzeugers beeinflusst wird.
CH169143D 1933-01-18 1933-01-18 Verfahren zum Betrieb eines Dampferzeugers mit unmittelbarer Kohlenstaub-Einblasung und Dampferzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens. CH169143A (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2341286A3 (de) * 2010-01-05 2012-02-01 General Electric Company Verfahren und Vorrichtung zum Transportieren von Feststoffen

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