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Zwei oder mehrstufige Dampfkraftanlage mit Überhitzer und Zwischenüberhitzer.
Die Erfindung betrifft zwei-oder mehrstufige Dampfkraftanlagen mit Überhitzer und Zwischen- überhitzer und bezweckt, den Abdampf der Hochdruckstufe der Anlage in technisch und wirtschaftlich vorteilhafter Weise auf hohe Temperatur wieder zu überhitzen. Bei Zwischenüberhitzern mit Dampfbeheizung sind für niedrigere Zwischendampftemperaturen einstufige Überhitzer bekannt geworden mit Beheizung durch hochgespannten Sattdampf oder durch den überhitzten Betriebsdampf für die Hoch- druckkraftmaschine, und für höhere Überhitzung zweistufige Zwisehenüberhitzer, die in der ersten Stufe durch einen Teil des Betriebsdampfes den Zwischendampf vorüberhitzen und durch den gesamten in die Hochdruckstufe der Maschine gehenden Betriebsdampf in der zweiten Stufe nachüberhitzen.
Dazu wird der gesamte Betriebsdampf im Kesselüberhitzer auf eine höhere Überhitzung gebracht als zum Betrieb der Kraftmaschine benötigt wird.
Weitere bekannte Anlagen für hohe Zwisehenüberhitzung zeigen beispielsweise die deutschen Patentschriften Nr. 422107 und Nr. 428802.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe in der Weise gelöst, dass die Wiedererhitzung des Zwischendampfes in einem einfachen Zwischenüberhitzer durch im Betriebskessel erzeugten Heizdampf erfolgt, dessen Druck gleich, dessen Überhitzung aber höher ist als die Temperatur des überhitzten Kesseldampfes.
Für die Überhitzung des Heizdampfes ist ein zweiter kleinerer Dampfüberhitzer als der normale Betriebsdampfüberhitzer vorgesehen. Diesem Überhitzer wird die für die Zwisehenüberhitzung erforderliche und der Bstriebsdampfleitung mittels Zweigleitung entnommene Dampfmenge zugeführt und dort auf die benötigte höhere Temperatur für die Durchführung der Zwisehenüberhitzung gebracht. Dieser Nach- überhitzer des Heizdampfes kann vorteilhaft in den Betriebsdampfkessel eingebaut sein, er könnte aber auch vom Betriebsdampfkessel oder von einer Gruppe von Betriebsdampfkesseln getrennt als Überhitzer mit eigener Feuerung betrieben werden.
Bei dem heutigen Rohrbaustoff für Überhitzer und bei der grösseren Dichte des Hochdruckdampfes kann diese Überhitzung bis zu 470-5000 vorgesehen werden und bei künftigen geeigneteren Baustoffen entsprechend höher. Damit wird jede praktisch vorkommende Wieder- überhitzung mittels eines einfachen Zwischenüberhitzers durchführbar, u. zw.
mit den Vorteilen gegen- über der zweistufigen Zwisehenüberhitzung, dass der zweite Zwischenüberhitzer, dessen Heizdampfquerschnitt, wenn der gesamte Betriebsdampf hindurchgeht, sehr gross werden muss, in Fortfall kommt, und ferner, dass das nötige grosse Temperaturgefälle zwischen Heizdampf und dem hochüberhitzten Zwischendampf nur in dem kleinen Nachüberhitzer des Kessels mit geringerem Dampfquerschitt und nicht in dem sonst entsprechend zu vergrössernden Hauptüberhitzer erzeugt zu werden braucht. Die Rohrschlangen des kleinen Nachüberhitzers können aus hochhitzebeständigem Baustoff hergestellt werden, ohne dass die Kosten hiefür allzugross werden.
Ein weiterer Vorteil für den Betrieb liegt darin, dass die Gefahr, durch die hohe Heizdampftemperatur schadhaft zu werden, auf den kleinen, vorteilhaft abschaltbaren Nachüberhitzer beschränkt ist, so dass bei einem Schadhaftwerden dieses Nachüberhitzers
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vorläufig weitergeführt werden kann.
Der Heizdampf wird je nach der Differenz zwischen der Temperatur des hochgespannten Betriebsdampfes und der Sättigungstemperatur des Heizdampfes in dem Zwischenüberhitzer mehr oder weniger kondensieren. Bei gleichem Zwisehendampfdruek ist bei hohen Betriebsdrücken die Menge des
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kondensierenden Heizdampfes grösser als bei niedrigen Betriebsdrücken, da die Zwischendampftemperatur im ersteren Falle eine niedrigere ist.
Da das Zurückbefördern eines Gemisches von Dampf und Kondensat bei höheren Drücken und Temperaturen schwierig ist und vielfach Betriebsstörungen der Pumpen verursacht, wird das Gemisch zunächst einem Wärmeaustauscher, vorteilhaft einem dem üblichen Rauehgasvorwärmer naehgeschalteten Speisewasservorwärmer mit natürlichem Gefälle zur vollständigen Kondensierung des Restdampfes zugeführt und von diesem Vorwärmer aus mittels Wasserpumpe bei geringer Druckdifferenz in den Kessel befördert.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens schematisch dargestellt. 1 ist die Dampfsammeltrommel des Betriebsdampfkessels, in dessen Heizgaszug
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Betriebsdampf geht durch eine Leitung 4 zur Vorschaltmaschine, nach dem Zeiehnungsbeispiel einer Dampfturbine 5. Der Zwisehendampf geht durch die Leitung 6 durch einen einfachen Zwisehenüber- hitzer 7, um als wiedererhitzter Dampf durch die Leitung 8 in die nachgeschaltete Betriebsturbine 9 zu gelangen, aus deren Kondensator 10 mittels Pumpe 11 das Kondensat in den Rauehgasvorwärmer gefördert wird.
Gemäss der Erfindung ist in den Heizgaszug vor dem Hauptüberhitzer 2 ein kleiner Nachüberhitzer 12 eingebaut, in welchen durch eine Zweigleitung 13 ein Teil des hoehüberhitzten Dampfes aus der Leitung 4 gelangt, um auf die für die Zwisehendampf überhitzung erforderliche höhere Temperatur weiter- überhitzt zu werden. Der nachüberhitzte Heizdampf gelangt durch die Leitung. 14 in die Heizschlange des Zwisehenüberhitzers 7. Das Gemisch von Heizdampf und Kondeswasser strömt durch die Leitung 15 in die Heizschlange. eines dem Rauchgasvorwärmer naehgesehalteten Speisewasservorwärmers.
M und wird vollständig kondensiert und durch eine Pumpe 17 in die Kesseltrommel 7 zurüekgespeist. Aus diesem Nachvorwärmer wird das weitervorgewärmte Speisewasser mittels einer Hoehdruekpumpe 18 gleichfalls in die Kesseltrommel 7 gespeist.
Zwischen der Leitung 4 und der Leitung 14 ist eine Verbindungsleitung 20 vorgesehen, in welcher ein Absperrventil M eingeschaltet ist. Weitere Absperrventile 22 und 23 sind in den Leitungen 13 und 14 vorgesehen. Sollte der besonders hochbeanspruchte kleine Überhitzer 12 für den Heizdampf schadhaft werden, so werden die Ventile 22 und 23 geschlossen und das Ventil 21 geöffnet, so dass dann in bekannter Weise die Zwischenüberhitzung mit Betriebsdampf, wenn auch in vermindertem Grade, fortgesetzt werden kann und der Betrieb nicht unterbrochen zu werden braucht. Der Heizdampf, der durch die Leitung 13 abgezweigt wird und den gleichen Druck und die gleiche Temperatur wie der Betriebsdampf hat, wird im Überhitzer 12 auf eine erhebliche höhere Überhitzung gebracht.
Wie eingangs bemerkt, könnte, wenn aus irgendwelchen Gründen der Einbau des Nachüberhitzers 12 in den Kessel nicht durchführbar ist, dieser Naehüberhitzer getrennt mit eigener Feuerung aufgestellt werden, wobei aber im übrigen die Dampfführung und Wirkungsweise die gleiche bleibt. Der Vorwärmer 16 ist für die Erfindung nicht unbedingt notwendig, falls es sich einrichten lässt, die Wärme- abgabe des Heizdampfes in dem Zwischenüberhitzer bis zur vollständigen Kondensation durchzuführen. In der Regel aber wird der durch die Verdampfungswärme des Restdampfes beheizte Naehvorwärmer mit Vorteil anwendbar sein.
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