DE736611C - Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit einem unmittelbar an die Verdampfungsheizflaeche angeschlossenen UEberhitzer - Google Patents

Description

• Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit einem unmittelbar an die Verdampfungsheizfläche angeschlossenen Überhitzer Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlattf-Dampferzeuger mit einem unmittelbar an die Verdampfungsheizfläche angeschlossenen Überhitzen Nach der Erfindung ist zum Ausgleich der Dampftemperatur dampfseitig ein Rohrbündel an den überhitzer .angeschlossen, und diesem sind rauchgasseitig Heizflächen vorgeschaltet, in denen die Rauchgase auf die Temperatur des aus dem Überhitzer austretenden Dampfes abgekühlt werden.
• Die Heißdampftemperatur zeigt beim Zwang-durchlauf-Dampferzeuger rin grundsätzlich anderes Betriebsverhalten als beim Dampferzeuger mit natürlichem Wasserumlauf. Bei Dampferzeugern mit natürlichem Wasserumlauf wird in der Verdampfungsheizfläche Sattdampf erzeugt, der im überhitzer zu Heißdampf überhitzt wird. Zwischen der Verdampfungsheizfläche und dem Überhitzer liegt eine Trommel, in welcher rin Wasserspiegel gehalten wird. Der Sollwert der Heißdampftemperatur ist nur unabhängig von der Größe des überhitzers. Schwankungen der Heißdampftemperatur treten wegen der unterschiedlichen Beheizung des L7berhitzers bei Laständerungen auf, und nvar steigt oder fällt die Heißdampftemperatur entsprechend der Ausführung des Überhitzers als Strahlungs-oder Berührungs,überhitzer. Die Heißdampf. temperatur ist also beim Dampferzeuger mit natürlichem Umlauf bestimmt durch die Größe urid Bauart des Überhitzers. Man ist nicht in der Lage, die Heißdampftempe:ratur ohne zusätzliche Regelung zu beeinflussen.
• Bei Zwangdurchlauf - Dampferzeugern kommt die einen Temperaturfestpunkt bildende Trommel in Fortfall. Das SpeiseNvasser wird an dem einen Ende eines beheizten Rohrsystems hineingedrückt und tritt am anderen Ende als Heißdampf aus. Die Heißdaznpftemperatur ist bestimmt durch das Verhältnis der eingespeisten Wassermenge zur aufgegebenen Kohlenmenge, d. h. die im Brennstoff zugeführte Wärmemenge muß unter Berücl.sichtigung der Verluste in jedem Augenblick der im Dampf abgeführten Wärmemenge entsprechen. Durch Verändern des Kohle-Wasser-Verhältnisses kann jede beliebige Heißdampftemperatur gefahren «erden. Eine Lastabhängigkeit der Heißdampftemperatur ist nicht vorhanden.
• Schwankungen in der Heißdampf temperatur treten beim Zwangdurchlauf-Dampferzeuger auf, wenn das erforderliche Verhältnis von Kohle zu Wasser gestört wird. Dies kann bei gleichbleibender Last der Fall sein bei Schwankungen der eingespeisten Wassermenge, bei ungleicher Brennstoffzufuhr oder bei wechselndem Heizwert der Kohle. Bei Lastwechsel kann die Heißdampftempera.tur schwanken, weil infolge eines Bedienungsfehlers das Kohle-Wasser-Verhältnis nicht eingehalten wird. Die vorbeschriebenenTemperaturschwankungen sind beim Betrieb von Dampferzeugern mit natürlichem Umlauf nicht aufgetreten, weil bei diesen die Einhaltung eines bestimmten Kohle-Wasser-Verh.ältnisses nicht erforderlich ist. Bei Dampfkraftanlagen mit Zwangdurchlauf-Darnpferzeugern können diese plötzlichen Temperaturveränderungen wegen ungleicher Dehnung zwischen Ständer und Läufer Beschädigungen in den Turbinen verursachen.
• Es ist bekannt, daß Schwankungen in der Feuerführung im Gebiete hoher Rauchgas:emperaturen große Temperaturschwankungen verursachen, während sie sich im Gebiete niedrigerer Rauchgastemperaturen nur noch gering auswirken. Die bei modernen Dampferzeugern üblichen Überhitzer liegen im allgemeinen im Gebiet sehr hoher Rauchgastemperaturen. Häufig werden sie auch als Strahlungsüberhitzer gebaut. Die durch die unterschiedliche Beheizung verursachten großen Schwankungen der Rauchgastemperatur übertragen sich daher auf den überhitzer, und der aus demselben austretende Heißdampf unterliegt damit ebenfalls starken Schwankungen.
• Man hat versucht, diese Nachteile durch Einbau einer selbsttätigen Regelung oder durch Einspritzung zu beseitigen. Die für die Regelung erforderliche Einrichtung ist jedoch sehr teuer und verursacht wegen ihrer Verwickeltheit häufig Betriebsstörungen.
• Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zum Ausgleich der Schwankungen in der Heißdampftemperatur an den Überhitzer dampfseitig ein Rohrbündel anzuschließen und dieses in einem Rau.chgasgebiet anzuordnen, dessen Temperatur mit der Heißdampftemperatur ungefähr übereinstimmt.
• Für die Wirkung des Erfinciungsgegenstandes ist die. absolute Höhe der Rauchgastemperatur nicht so sehr von Bedeutung wie die Tatsache der geringeren Temperaturveränderung. Wird z. B. durch Wechsel der Kohlenart oder durch Versteuern der Brennstoffmenge die zugeführte Wärme zeitweise vergrößert, so steigen die Rauchgastemperaturen im Gebiet hoher Temperaturen augenblicklich an, während sich die niedrigeren Temperaturen nur wenig verändern. Im Überhitzer wird die Wärmezufuhr infolge des stark vergrößerten Temperaturunterschiedes erhöht und die Heißdampftemperatur schnell gesteigert. In dem Ausgleichsrohrbündel bleibt die Rohrivandtemperatur praktisch unverändert. Tritt nun der Heißdampf mit erhöhter Temperatur in das Ausgleichsrolirbündel, so kühlt sich der Dampf so lange ab, bis sich die zur Dampf- und I@:auchgastemperatur gehörende Rohrwandtemperatur eingestellt hat. Bei zu niedriger Heil' ''dampftemperatur nimmt der Heißdampf naturgemäß Wärme aus den' Rauchgasen auf. Auf diese Weise werden die plötzlichen Temperaturschwankungen ausgeglichen und damit unschädlich gemacht.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Das Wasser wird aus der Speiseleitung i über den Speiseivasservorwärmer 2 in den den Feuerraum auskleidenden Strahlungsteil 3 geführt. Dann tritt es in den übergangsteil.l ein, wo es restlos in Dampf verwandelt wird. Dem Übergangsteil ist wasserseitig der überhitzer 5 n.acligeschaltet; dieser liebt raucbgasseitig in einem Gebiet hoher Rauchgastemperaturen. Aus dem Überhitzer 5 wird der Heißdampf in das AusgIeichsrohrbündel6 geführt, das rauchgasseitig zwischen Übergangsteil und Wasservorwärmer geschaltet ist. Aus dem Ausgleichsrohrbündel wird der Dampf über die Heißdatnpfleitung; zur Turbine geleitet.
• Wird das der Heißdampftemperatur entsprechende Kohle-Wasser-Verhältnis gestört, z. B. durch kurzzeitiges L'-berstettern der Kohlenmenge, so steigt die Temperatur der Rauchgase im Feuerraum und damit die Wärmeaufnahme im Strahlungsteil 3 und im Überhitzer 5.- Die erhöhte Wärmeaufnahme im Strahlungsteil 3 wirkt sich nicht durch eine plötzliche Spitze in der Heißdampftemperatur aus, weil beim Durchfließen der dem Strahlungsteil nachgeschalteten Heizflachen, dem Übergangsteil :1 und dem C"berbitzer 5, ein Temperaturausgleich stattfindet. Die im Überhitzer erzeugte Temperaturspitze, die sich bisher an der Turbine auswirkte, wird dadurch ausgeglichen, daß der aus dem über-Iv.tzer 5 austretende Dampf vor Eintritt in die Turbine durch das Ausgle.ichsrohrbündel6 geführt wird, in welchem die Rohrwandtem'peratur trotz des Übersteuerns der Kohle praktisch unverändert geblieben ist.
• Es wird durch: die Anordnung eines Ausgleichsrohrbündels im allgemeinen möglich sein, ohne jede weitere Regelung auszukommen. Sollte aber aus. betrieblichen Gründen eine besonders hohe Genauigkeit in der Heißdam@pftemperatur erforderlich sein, so können die noch vorhandenen kleinen Schwankungen mit einer einfachen Einspritzregelung beseitigt werden.
• Es ist zweckmäßig, eine Einspritzung nicht an den Stellen vorzunehmen, die hochtemperierten Rauchgasen ausgesetzt sind. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Einspritzung, falls erforderlich, im Ausgleichsrohrbünde16 vorzunehmen. In der Abbildung wird die Einspritzleitung 8 von der Speisewasserleitung aus dem Ausgleichsrohrbündel geführt.
• Es kann auch zweckmäßig sein, das Ausgleichsrohrbündel nicht hinter dem `Überhitzer, sondern zwischen den einzelnen überhitzerteilen zu schalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit einem unmittelbar an die Verdampfungsheizfläche angeschlossenen überhitzer, dadurch: gekennzeichnet, daß an den Überhitzer (5) dampfseitig ein durch Berührung beheiztes und zum Ausgleich der Dampftemperatur bestimmtes Rohrbündel (6) angeschlossen ist und rauchgasseitig vor deml. Ausgleichsrohrbündel (6) Heizflächen (q.) angeordnet sind, in denen die Rauchgase auf die Temperatur des aus denn überhitzer (5) austretenden Dampfes abgekühlt werden. z. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ausgleichsrohrbündel (6) Wasser für die Temperaturfeinregelung eingespritzt wird.