EP0635113A1 - Verfahren zur erzeugung von dampf in einem zwangdurchlaufdampferzeuger - Google Patents

Verfahren zur erzeugung von dampf in einem zwangdurchlaufdampferzeuger

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EP0635113A1
EP0635113A1 EP94907522A EP94907522A EP0635113A1 EP 0635113 A1 EP0635113 A1 EP 0635113A1 EP 94907522 A EP94907522 A EP 94907522A EP 94907522 A EP94907522 A EP 94907522A EP 0635113 A1 EP0635113 A1 EP 0635113A1
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EP
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evaporator
water
steam
preheater
boiler
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EP94907522A
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Ion Stefan
Friedrich Cesnik
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
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L&C Steinmueller GmbH
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Publication date
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    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F22B35/101—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type operating with superimposed recirculation during starting or low load periods, e.g. composite boilers

Definitions

  • the invention relates to a method for generating steam in a once-through steam generator, in particular BENSON steam generator, which is mentioned in the preamble of claim 1.
  • the evaporator is divided into at least two sections, one of which is supplied with water at the start of the start-up operation, and the circulation circuit is included, while the other is controlled from a dry state Is acted upon with water until the two evaporator sections are successively flowed through in the operating state.
  • the "dry" evaporator section at the start of the start-up ensures that at the beginning of the evaporation in the evaporator part to which water is applied, only such an amount of water is discharged that can be reliably grasped by the separating bottle.
  • the part of the evaporator which is first flowed through by the gas from which the waste heat is to be removed is preferably kept in the circulating circuit at the start of the starting operation.
  • a three-way valve in the connecting line between the feed water flow-through and the evaporator, the branch line of which leads as a bypass line to the evaporator section to be charged with water.
  • the invention is also directed to an apparatus for performing the method.
  • the method according to the invention and the device according to the invention will now be described with reference to the accompanying FIG. are explained in more detail.
  • FIG. shows: a waste heat boiler 1 is traversed by an exhaust gas G, from which heat is to be extracted.
  • the gas first flows through a superheater 2, then enters an evaporator section 3; thereafter it flows through an evaporator section 4 and a feed water preheater 5 connected downstream of it.
  • the feed water preheater 5 is acted upon by feed water supplied by a feed water pump 6 via a line 6a.
  • a three-way valve 8 is arranged in the connecting line 7 between the feed water preheater 5 and the evaporator section 4.
  • the branch line 9 is connected to the connecting line 10 between the two evaporator sections 4 and 3.
  • a check valve 12 is arranged in the line 10, which closes when the flow flows through line 9 and opens the flow section 4 out of the evaporator.
  • the evaporator 3 is also connected via a line 13 to a separating bottle 14, from which water can be conveyed on the pressure side of the feed water pump 6 into the feed water line 6 a leading to the preheater 5 during start-up operation via a line 15 and a circulation circuit pump 16. Steam can be drawn off from the separating bottle 14 via a line 17 and can be led to its superheating on the superheater 2.
  • the evaporator heating surface 4 When starting up, the evaporator heating surface 4 is initially kept dry and only the evaporator heating surface 3 is charged with water. Then the three-way valve 8 is adjusted in a controlled manner, so that the evaporator section 4 in a predetermined manner with water is applied. At the latest when the full load is reached, the bypass line 9 is no longer acted upon.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Erzeugung von Dampf in einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, insbesondere BENSON-Dampferzeuger, bei dem während des Betriebs des Dampferzeugers Wasser mindestens durch einen Vorwärmer (5), einen Verdampfer (3, 4) und ggf. einen Überhitzer (2) geführt wird und bei dem während des Anfahrens und ggf. niedrigen Lastzuständen ein Wasser-Dampf-Gemisch über eine Abscheideflasche (14) geführt wird, aus der abgeschiedenes Speisewasser dem Vorwärmer (5) zugeführt und Dampf abgezogen wird, ist zur Kennzeichnung eines zu grossen Wasserausstosses vorgesehen, bei einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, der mit Abhitze betrieben wird, der Verdampfer in mindestens zwei Abschnitte (3, 4) unterteilt wird, von denen der eine (3) bei Beginn des Anfahrbetriebes mit Wasser beaufschlagt und im Umwälzkreislauf eingeschlossen wird, während der andere (4) aus einem trockenen Zustand heraus in kontrollierter Weise mit Wasser beaufschlagt wird, bis die beiden Verdampferabschnitte in Betriebszustand nacheinander durchströmt werden.

Description

Besehreibung
Verfahren zur Erzeugung von Dampf in einem Zwangdurchlaufdampferzeuger
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Dampf in einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, insbesondere BENSON-Dampferzeuger, der im Oberbegriff des .Anspruches 1 genannten Art.
Bei mit fossilen Brennstoffen direkt gefeuerten Zwangdurchlaufkesseln findet sich in dem in Wasserpfad den Speisewasservorwärmern nachgeschalteten Verdampfern eine relativ geringe Wassermenge, die bei Beginn der Dampfbildung ohne Schwierigkeit über die Abscheideflasche abgeführt werden kann.
Bei der Ausgestaltung von Abhitzedampferzeugern, insbesondere hinter Gasturbinen, als Zwangdurchlauf- dampferzeugern ist zu berücksichtigen, daß wegen der relativ großen Rauchgasmengen Verdampferheizflächen mit einem großen Wasserinhalt erforderlich sind. Es ist somit beim Anfahren solcher Dampferzeuger mit einem großen Wasserausstoß zu rechnen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, das auf einfache Weise zur Erzeugung von Dampf in einem Zwangdurchlaufdampferhitzer geeignet ist, der mit Abhitze betrieben wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, der mit Abhitze betrieben wird der Verdampfer in mindestens zwei Abschnitte unterteilt wird, von denen der eine bei Beginn des Anfahrbetriebes mit Wasser beaufschlagt Umwälzkreislauf eingeschlossen wird, während der andere aus einem trockenen Zustand heraus in kontrollierter Weise mit Wasser beaufschlagt wird, bis die beiden Verdampferabschnitte im Betriebszustand nacheinander durchströmt werden.
Durch den bei Beginn des Anfahrens "trockenen" Verdampferabschnitt wird sichergestellt, daß bei Beginn der Verdampfung in dem mit Wasser beaufschlagten Verdampferteil nur eine solche Wassermenge ausgestoßen wird, die von der Abscheideflasche sicher erfaßt werden kann.
In bevorzugter Weise wird der Teil des Verdampfers bei Beginn des Anfahrbetriebes im Umwälzkreislauf gehalten, der als erstes von dem Gas durchströmt wird, aus dem die Abhitze entnommen werden soll.
Weiterhin ist es zweckmäßig, daß in der Verbindungsleitung zwischen Speisewasserdurchströmer und Verdampfer ein Dreiwegeventil anzuordnen, dessen Abzweigleitung als Bypass-Leitung zu dem mit Wasser zu beaufschlagenden Verdampferabschnitt führt.
Auch erscheint es zweckmäßig, wenn dem Auslaß des zunächst nicht mit Wasser beaufschlagten Verdampferabschnitts ein Rückschlagventil derart zugeordnet wird, daß eine Rückfüllung des Verdampferabschnitts über die Bypassleitung ausgeschlossen wird.
Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen nun anhand der beigefügten FIG. näher erläutert werden.
Die FIG. zeigt: ein Abhitzekessel 1 wird von einem Abgas G, dem Wärme entzogen werden soll, durchströmt. Das Gas durchströmt zunächst einen Überhitzer 2, tritt dann in einen Verdampferabschnitt 3 ein; danach durchströmt es einen Verdampferabschnitt 4 und einen diesem nachgeschalteten Speisewasservorwärmer 5. Der Speisewasservorwärmer 5 wird mit von einer Speisewasserpumpe 6 über eine Leitung 6a herangeführten Speisewasser beaufschlagt. In der Verbindungsleitung 7 zwischen dem Speisewasservorwärmer 5 und dem Verdampferabschnitt 4 ist ein Dreiwegeventil 8 angeordnet. Die Abzweigleitung 9 ist mit der Verbindungsleitung 10 zwischen den beiden Verdampferabschnitten 4 und 3 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 11 und dem Verdampferabschnitt 4 ist in der Leitung 10 ein Rückschlagventil 12 angeordnet, das bei Anströmung über Leitung 9 schließt und bei Anströmung aus dem Verdampfer Abschnitt 4 heraus öffnet. Der Verdampfer 3 ist weiterhin über eine Leitung 13 mit einer Abscheideflasche 14 verbunden, aus der beim Anfahrbetrieb über eine Leitung 15 und eine Umwälzkreislaufpumpe 16 Wasser auf der Druckseite der Speisewasserpumpe 6 in die zum Vorwärmer 5 führende Speisewasserleitung 6a gefördert werden kann. Aus der Abscheideflasche 14 kann über eine Leitung 17 Dampf abgezogen und zu seiner Überhitzung auf den Überhitzer 2 geführt werden.
Beim Anfahren wird die Verdampferheizfläche 4 zunächst trocken gehalten und nur die Verdampferheizfläche 3 mit Wasser beaufschlagt. Danach wird das Dreiwegeventil 8 in kontrollierter Weise verstellt, so daß der Verdampferabschnitt 4 in vorgegebener Weise mit Wasser beaufschlagt wird. Spätestens bei Erreichung der Vollast wird die die Bypassleitung 9 nicht mehr beaufschlagt.
Es ist selbstverständlich, daß die Flasche 14 nicht nur beim Anfahren sondern unter Umständen auch bei niedrigeren Lasten noch über Leitung 13 mit einem Wasser-Dampf-Gemisch beaufschlagt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensführung und der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung ist sichergestellt, daß nur noch ein so großer Wasserausstoß auftritt, der von einer Abscheideflasche 14 normaler Größe aufgenommen werden kann.
(Hierzu 1 Blatt Zeichnungen)

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Erzeugung von Dampf in einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, insbesondere BENSON- Dampferzeuger, bei dem während des Betriebs des Dampferzeugers Wasser mindestens durch einen Vorwärmer, einen Verdampfer und ggf. einen Überhitzer geführt wird und bei dem während des Anfahrens und ggf. niedrigen Lastzuständen ein Wasser-Dampf-Gemisch über eine Abscheideflasche geführt wird, aus der abgeschiedenes Speisewasser dem Vorwärmer zugeführt und Dampf abgezogen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei einem Zwangdurchlaufdampferzeuger, der mit Abhitze betrieben wird, der Verdampfer in mindestens zwei Abschnitte unterteilt wird, von denen der eine bei Beginn des Anfahrbetriebes mit Wasser beaufschlagt und im Umwälzkreislauf eingeschlossen wird, während der andere aus einem trockenen Zustand heraus in kontrollierter Weise mit Wasser beaufschlagt wird, bis die beiden Verdampferabschnitte in Betriebszustand nacheinander durchströmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Teil des Verdampfers bei Beginn des
Anfahrbetriebs im Umwälzkreislauf gehalten wird, der als erstes von dem Gas durchströmt wird, aus dem die
Abhitze entnommen werden soll. 3. Verf hren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Verbindungsleitung zwischen Speisewasserdurchströmer und Verdampfer ein Dreiwegeventil angeordnet wird, dessen Abzweigleitung als Bypassleitung zudem mit Wasser zu beaufschlagenden Verdampferabschnitt führt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Austritt des zunächst nicht mit Wasser beaufschlagten Verdampferabschnitts ein Rückschlagventil derart zugeordnet wird, daß eine Rückfüllung des Verdampferabschnitts.
5. Zwangdurchlaufdampferzeuger mindestens mit einem Vorwärmer, einem Verdampfer und einem Überhitzer und einer Abscheideflasche, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Verdampfer aus zwei Verdampferabschnitten (3, 4) besteht, von denen einer (4) aus dem Umwälzkreislauf bestehend aus Vorwärmer (5), Verdampfer und Abscheideflasche (14) abtrennbar (8; 12) ist.
EP94907522A 1993-02-09 1994-02-09 Verfahren zur erzeugung von dampf in einem zwangdurchlaufdampferzeuger Withdrawn EP0635113A1 (de)

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