DE1551019A1 - Fahranordnung fuer einen Einstrom-Dampfgenerator - Google Patents
Fahranordnung fuer einen Einstrom-DampfgeneratorInfo
- Publication number
- DE1551019A1 DE1551019A1 DE19671551019 DE1551019A DE1551019A1 DE 1551019 A1 DE1551019 A1 DE 1551019A1 DE 19671551019 DE19671551019 DE 19671551019 DE 1551019 A DE1551019 A DE 1551019A DE 1551019 A1 DE1551019 A1 DE 1551019A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- medium
- flow
- heat exchange
- steam
- feed water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
- F01K3/22—Controlling, e.g. starting, stopping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
- F22B29/12—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating with superimposed recirculation during starting and low-load periods, e.g. composite boilers
-
- 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
- F22B35/14—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type during the starting-up periods, i.e. during the periods between the lighting of the furnaces and the attainment of the normal operating temperature of the steam boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
' 30β REFRATH b. KoXN, DKN Zd.
Mai 1967
Electrodyne Research Corporation Reading, Penn., USA
"FahranOrdnung für einen Einstrom- Dampfgenerator"
Die Erfindung betrifft Dampf- Elektrogeneratoren, mit einem
Dampfgenerator in Eins tr omauaf ülarung, bei denen, daa Anfahren
des Dampfgenerators so abgestellt ist, daß es den Anforderungen
des Turbinengenerators optimal gerecht wird.
009816/0082 ^
Es ist bereits eine Dampf- Elektrogeneratoranlage beschrieben worden, die einen Dampfgenerator mit Dampfgenerator-
und Überhitzer- Wärmeaustauschrohren, die in Reihe zwischen einer Speisewasserzuleitung und einer
Heifldampfableitung geschaltet sind, eine Drosselung zur
Verringerung des Mediumdrucks zwischen verschiedenen Abschnitten der Wärmeaustausehröhre zur Srmöglichung eines
Betriebs des Teils vor der Drosselung während des Anfahrens
der Anlage bei einem niedrigeren Druck als der, der in dem hinter der Drosselung liegenden Teil vorherrscht,
einen ersten Kreis zur Ableitung des Mediums von dem nachgeschalteten Abschnitt und zur Ermöglichung
einer Umwälzung durch mindestens einer, Tail des nachgeschalteten
Abschnittes unabhängig vorn Durchfluß durch
den vorgeschalteten Abschnitt während des Anfahrens der Anlage, einen Anfahrwärmeaustauscher in der Heizzone des
ersten Kr_eises und einen, zweiten Kreis zur ableitung des
Mediums aus der nachgeschalteten Zone durch die Drosselung und den Anfahrwärmeaustauscher zur nachgeschalteten Zone
umfaßt, wobei der ünfahrwärmeaustauscher «arme von den
durch den ersten Kreis fließenden Medium an das Medium abgeben, kann, das nach einer Druckminderung in den zweiten
Kreis fließt.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer wirtschaftlichen und preiswerten Konstruktion des Anfahrwarmeaustauschers,
009816/0082 - -j -
SAD ORIGINAL
der als Rohrbunde!austauscher mit geschlossenem Kreislauf
ausgebildet ist, dessen Rohrbündel in einem Gehäuse eingesetzt ist. Ein Zirkulationsweg führt durch die Rohrbündel
des Wärmeaustauschers, ein anderer Kreisweg führt durch das Gehäuse des Wärmeaustauschers.
Ferner soll erfindungsgemäß eine Möglichkeit zur Umleitung
des Mediums im Nebenstrom an den gebündelten Rohren vorbei geschaffen werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll eine Möglichkeit zum Durchströmen des Wärmeaustauschergehäuses
quer zu den Längsachsen der gebündelten Rohre ceschaffen
werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung scnliealich sieht vor,
den durch die gebündelten Bohre des Wärmeaustauschers durchführenden Kreis ait dem Speisewasserumlauf der Anlagezusätzen
zuf assen.
Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines .ausfährungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. .näner erläutert.
In der Zeichnung sind:
Pig.1 ein Dampf- und Vtasserflie,;schema für eine Dacipf-Elektrcgeneratoranlage,
in der der erfindungsgenä.:e Anfahrwärneaustauscher eingebaut ist;
009816/0082
BAD ORIGINAL
Fig. 2 ein Schnitt als Einzelheit, der den Anfahrwärmeaustauscher zeigt;
Gemäß Fig. 1 ist ein Dampfgenerator 1 mit einem Speisewassereinlauf
2 und einem Heißdainpfauslauf 3 bestückt.
Das Medium strömt vom Einlauf 2 durch Wärmeaustauchrohre 41 ein Ventil A und Wärmeaustauschrohre 5 zum Heißdampfauslauf
;i. Die Rohre 4 können nur aus Generatorkreisen bestehen,
oder sie können mit Überhitzerkreisen kombiniert sein. Die Rohre 5 können nur aus Überhitzerkreisen bestehen,
oder sie können mit Generatorkreisen kombiniert sein.
Während eines Betriebs unter Vollast ist der Druckabfall am Ventil A auf einem Kleinstwert zu nalten, um eine übermässige
Pumpleistung zu vermeiden. Im wesentlichen der gesamte in den Speisewassereinlauf 2 einfließende Mediumstrom
fließt in einem einzigen Durchlauf durch die Rohre 4 und 5 aus dem Heißdampfauslauf 5 heraus. Der Dampf
aus dem Heißdampfauslauf 5 gelangt durch ein Rohr 6 zu einem oder mehreren Dampfregelventilen 7, die den Dampfstrom
zu einer Turbine & regeln. Die Turbine 8 umfaßt eine Hochdruckzone, die direkt nit dem oder den Ventilen
7 verbunden ist.
Ein Dampfnachwärmer (nicht dargestellt) kann in den Dampf-Strömungsweg
zur Turbine 8 eingeschaltet sein.
009816/0082
- 5 BAD
Die Turbine 8 iat über eine Welle mit einem Stromgenerator 14 "verbunden. Der Dampf von der Turbine 8 fließt über eine
Leitung.15 zu einem Dampfkondensator 16 ab. Durch Rohre
strömendes Kühlwasser kondensiert den Abdampf, der als Kondensat in einem Fallwasserkasten 18 aufgefangen wird.
Sine Kondensatpumpe 19 pumpt das Wasser aus dem Fallwasserkasten.
18 durch eine Leitung 20 ab und pumpt es durch eine Leitung 21 zu einer Wasserreinigungsanlage 22 von
wo aus es durch Niederdruck Speisewasserwärmer 23 und 24
und eines Leitung 25 zu einer Speisewasserpumpe 26 strömt,
die dessen Druck auf den Betriebsdruck des Dampfgenerators erhöht.
Im Wasserstrom zum Dampfgenerator durch eine Leitung 27
wird durch Steuerung der Drehzahl einer Turbine 28 geregelt, die mit einem Drehzahlregler (nicht dargestellt) bestückt
ist. Dieser Regler regelt den Dampfdurchfluß durch ein Regelventil 29. Die Leitung 27 ist über Hochdruck
Speisewasservorwärmer 30 und 31 mit dem Speisewassereinlauf
2 verbunden.
Aus der Turbine 8 abgezogener Dampf wird den Hochdruckspeisewasservorwärmern 31 und 30 über Leitungen 33 und 32,
Niederdruckwärmern 23 und 24 durch Leitungen. 34 und 35 und
der Turbine 28 durch eine Leitung 36 zugeleitet«
009816/0082 ~6 -
BAD ORIGINAL
Das Gehäuse des Vorwärmers 31 ist über eine Ablaufleitung
37 mit dem Gehäuse des Vorwärmers 50 verbunden, der seinerseits über eine» Ablaufleitung 38 mit dem Gehäuse des Wärmers
24 oder alternativ über eine Leitung 39 mit dem Kondensator 16 verbunden ist. Das Gehäuse des Wärmers 24 ist über eine
Ablaufleitung 40 mit dem Gehäuse des Wärmers 23 verbunden, der seinerseits über eine Ablaufleitung 41 mit dem Kondensator
16 verbunden ist.
Der Dampfgenerator 1 ist mit Bminern 42 bestückt, die mit
öl oder Kohle in einem Ofen (nicht dargestellt) arbeiten. Sie liefern Wärme an die Wärmeaustauschrohre 4 und 5· Die
Mediumbildiingswärme steigt progressiv vciü S^eisewassereinlauf
2 zum Heißdampfauslauf 3 an.
Während des Anfahrens oder der Inbetriebnahme wird eine geringste Menge Medium von dem Speisewassereinlauf 2 durch
die Bohre 4, 43 und 44 und dem Rohrbündel 46 eines Anfahrwärmeaustauschers 45 gleitet. Das Rohrbündel 4-6 ist mit
einer Zulaufsammelleitung 47 und eina: Auslauf Sammelleitung 48 verbunden. Die Auslaufsammelleitung 48 steht über eine
Leitung 49 mit dem Gehäuse des Hochdruckvorwärmers 31> über eine Leitung 50 mit dem Gehäuse des TTiedeerdruckwärmers, 25
oder über eine Leitung 51 mit dem Kondensator 16 in Verbindung.
Ventile 52, 53 und 54 regeln den Mediumdurchfluß in den Leitungen 49, 50 und 51· Eine abgestimmte Regelung
009816/0082 - 7 -
des Durchflussee durch die Ventile 52, 53 und 54 regelt
den Druck in den Leitungen 4· Die Druckregeleinrichtungen sind nicht dargestellt. Das durch die Ventile 52 und 53
strömende Medium gelangt in den Fallwasserkasten über die Ablaufleitungen 37, 39» 4C und 41 zurück. Vom Fallwasserkasten
wird die Flüssigkeit zum Speiaewassereinlauf 2 über die Kondensatpumpe 19, die Wasserreinigungsanlage 22 und
die Speisewasserpumpe 26 zurückgepumpt. Der Durchfluß wird an den Ventilen 52, 53 und 54 je nach den Anforderungen
der Wärmeblilanz proportional aufgeteilt.
Die Speisewasserpumpe übernimmt die Mediumumwälzung und
sorgt für einen Durchfluß durch die Leitungen 4 unter Verwendung deB Überhitzer-Bypass 4 j bei Unterschreiten des
Durchflusees durch die Rohre 5 unter einen V/ert, der erforderlich
ist, um eine angemessene Verteilung durch die Rohre 4 zu gewährleisten. Die Rohre 4 sind dem Verbrennungsofen
(nicht dargestellt) zugeordnet und werden von den Brennern 42 lie auf schlagt.
Der Durchfluß wirdan den Ventilen 52, 53 und 54 nach dem
Wärmegehalt des Kediums in der Leitung 43 und nach der
Wärmezuleitung von den Brennern 42 zu dem Ofen proportional aufgeteilt. Wenn das durch die Rohre 4 und 4i
fließende Medium kalt ist, erfolgt eine Durchleitung
durch das Ventil 53 zum Niederdruckwärmer 24. Damit wird
009816/0082 -e-
...., ,,; BAD ORIGINAL
die Temperatur des Mediumdurchflusses durch die Leitung 25 zur Saugseite der Kesselspeisewasserpumpe mit der Erhöhung
der Temperatur in der Leitung A''j erhöhst. Die Geschwindigkeit
des Temperaturanstiegs für «jede vorgegebene Brennrate des Brenners 42 kann durch Ableitung eines Teils
des Durchflusses durch das Ventil 5<f zum Kondensator geregelt
werden. Damit steht weniger Wärme für die ßpeise-
wassererwärmung zur Verfügung. Mit dem Anstieg der Temperatur
in den Leitungen h'j und 25 wird ein Grenzwert
für die Höchsttemperatur in der Leitung 25 festgelegt, beispielsweise 150 C. Das Ventil b-j wird gedrosselt, um
die gewünschte Temperatur in der Leitung 25 aufrechtzuerhalten. Der überschüssige Durchfluß wird durch das Ventil
54 geleitet.
Falls die Temperatur des in den Speisewassereinlauf 2
einlaufenden Mediums über i5r-° C erhöht werden soll,
wird das Medium durch das Ventil 52 in das Gehäuse des
Hochdruckvorwärmers >1 geleitet. Eine proportionale Durchfluimenge
wird vom Ventil 54 abgezweigt. Zum Jpeisewassereinlauf
2 kann Medium mit einer höchstzulässigen Temperatur geleitet werden, die sich durch den zulässigen
Druck bestimmt, für den das Ger.äuse des Hochdruckvorwärmers
51 gebaut ist. Wenn dieser Wert erreicht wird, mui das Ventil 52 gedrosselt und der überschüssige Durchfluß
durch das Ventil 54 zum Kondensator geleitet werden.
009816/0082
Die Steuerungen der Ventile 52, 53 und 54 sind so aufeinander
abgestellt, daß der Druck in den Rohren 4 sowie die Mediumdrücke in den Gehäusen der Wärmer 24 und 31 geregelt
werden. Bei einer RegäLung des Drucks in den Wärmegehäusen erfolgt auch eine RegäLung der Medium temperaturen
in der leitung 25 und am Speisewassereinlauf 2.
Bei einer Temperaturerhöhung des Mediums am Speisewassereinlauf
2 wird der Wärmeinhalt am Auslauf der Rohre 4 für jede vorgegebene Brennrate der Brenner 42 erhöht.
Das trägt auch gur Erhöhung der Temperatur auf den Betriebswert
am Drmpfgenerator bei.
Wenn das Medium durch das Ventil 53 zum Gehäuse des Wärmers 24 geleitet wird, kann, der Dampf durch die Leitungen
35 und 36 und die Turbine 28 strömen, um die Speisewasserpumpe
26 anzutreiben. Wenn die Anlage kalt ist, steht kein Dampf zur Verfügung, um die Turbine 28 und die Speisewasserpumpe
26 zu treiben. Um zu diesem Zeitpunkt ein Durchleiten des Mediums durch die Rohre 4 zu ermöglichen,
wird eine von einem Motore angetriebenen Pumpe (nicht dargestellt) parallel zur Speisewasserpumpe 26 verwendet.
Der Förderdruck der von dem Motor angetriebenen. Pumpe kann auf einen Wert wesentlich unter den verringert werden,
der für die Speisewasserpumpe 26 erforderlich ist. Der Förderdruck der von dem Motor angetriebenen. Pumpe
009816/0082 - 10 -
BAD ORIGINAL
braucht ledigleich ausreichend zu sein, um eine DampfÖlung
in den Rohren 4 zu verhindern, bis eine ausreichende Dampfmenge vom Gehäuse des Vorwärmers 24 zur Verfügung steht,
um die Turbine 28 und die Pumpe 26 anzutreiben. Dabei wird der Druck in den Rohren 4 auf den Betriebsdruck der
Anlage erhöht.
Das durch die Ventile 52 und 53 zu den Gehäusen der V/ärmer 24 und 31 strömende Medium kann durch die Ablaufleitungen
37, 38 oder 39, 40 und -4-1 zum Fallwasserkasten 18 zurückgeleitet
werden. Die Regelventile in den Ablaufleitungen regeln das Wasserniveau in den jeweiligen nachgeechalteten
Wärmergehäusen auf betimmte Sollwerte.
Beim Anfahren der Anlage vor dem anzünden der Brenner 42
wird eine Umwälzung in den Rohren 4 durch die Leitungen 43»
44, das Rohrbündel 46, die Leitung 50, das Gehäuse des Vorwärmers 24, die Leitung 40, das Gehäuse des Vorwärmers 23,
die Leitung 41 und den Kondensator 16 oder alternativ durch
die Leitung 51, den Kondensator 16, den Fallwasserkasten 18, die Kondensatpumpe 19, die Wasserreinigungsanlage 22,
die Niederdruckvorwärmer 23 und 24, die Leitung 25, die
Speisewasserpumpe 26, die Leitung 27, die Hochdruckwärmer 30 und 31 und den Speisewassereinlauf 2 aufgenommen. Die
Kondensatpumpe 19 und die Speisewasserpumpe 26 sorgen für
die Umwälzung. Bei einer kalten Anlage wird zunächst die
009816/0082 -11-
ORIGINAL
- 11 - I03 I U I
von dem Motor angetriebene Speisewasserpumpe (nicht dargestellt) verwendet, die parallel zur Speisewasserpumpe
26 geschaltet ist. Die Rohre 4 werden unter Druck gesetzt und die Ventile 53 und 54 regeln den Druck in den Bohren
4. Wenn die vom Motor angetriebene Pumpe mit konstanter Drehzahl läuft, können die Ventile 53 und 54 den Durchfluß
durch die Rohre 4 regeln, bis eine ausreichende Hilfsdampfmenge zur Verfugung steht, um die Speisewasserpumpe
26 anzutreiben. In diesem Pail werden die Pumpendrehzahl
und die Durchflußmenge von dem Dampfzuflußventil 29 geregelt.
Dann werden die Brenner 42 angezündet. Das aus der Leitung
53 austretende Medium steigt allmählich in seiner Temperatur.
Das durch das Ventil 53 fließende Medium erhöht die Temperatur des Mediums in der Leitung 2b· Das durch
die Ventile -fl und 5·· durchfliegende Medium gelangt schlieiilieh
in den Kondensator 1b. Mit dem Sammeln der Flüssigkeit
und ihrem Weiterpumpen durch die Wasserreinigungsanläge 22
werden Verunreinigungen ausgeschieden, ehe das Hediua zum
Speisewassereinlauf 2 über die Speisewasserpumpe zurückgeleitet wird.
Wenn in den Gehäuse des Vorwärmers 2<ί ausreichender Dampf
zur Verfügung steht, wird die Pumpe 26 in Betrieb genommen und der Druck in den Rohren 4 auf den Betriebsdruck der
009816/0082 - 12 -
BAD ORIGINAL
Anlage erhöht.
Die Temperatur in der Leitung 43 steigt ständig weiter an.
Der Druck in dem Gehäuse des Vorwärmers 24 wird auf einen Sollwert mittels des Drosselventils 53 geregelt. Der
Durchfluß wird dann zum Gehäuse des Vorwärmers 31 über das Ventil 52 geleitet. Sobald der Druck in dem Gehäuee
des Vorwärmers 51 einen Sollwert erreicht, wird das Ventil
52 gedrosselt, ura einen Druckanstieg über diesen Sollwert hinaus zu verhindern. Durch das Ventil 5'i wird ein
überschüssiger Zufluß abgeleitet, der in den Wärmern 24 und 31 nicht gebraucht wird. Sobald der Kreis seine volle
Funktion aufgenommen hat und eine ausreichende Wärmemenge in der Leitung «15 zur Verfügung steht, wird ein Ventil B
teilweise geöffnet, um das Medium in die Rohre 5 einströmen zu lassen und um die Dampfleitung 6 aufzuwärmen. Ein
Ventil 55 wird geöffnet, um ein Einströmen des Mediums in das oder die Dampfzuflußregelventile 7 zu gestatten.
Das Ventil 55 kann während der Aufheizung zur Atmosphäre entlüftet sein.
Die Leitung 56 verbindet die Leitung 53 mit dem Ventil B. Das Ventil B führt über die Leitung 55 zur unteren Seite
des Gehäuses des Wärmeaustauschers 45. Die waagerechte Länge des Gehäuses ist größer als der GeLäusedurchmesser-r
Die Leitung 57 ist in mehrere Abzweigleitungen aufgeteilt,
009816/0082 - 13 -
BAD ORfGiNAL
die an im Abstand liegenden SUs@n über die Länge des Gehäuses
angeschlossen sind. Das in daa Gehäuse des Wärmeaustauschers
45 einströmende Medium steigt senkrecht zwischen
den. gebündelten. Rohren 46 nach oben und strömt oben
aus dem Gehäuse des waagerecht liegenden Wärmeaustauschers 45 durch eine Anzahl von. Düsen zur Leitung 58 al)5 die mit
den Rohren 5 an eine Stelle hinter dem Ventil A und vor
deren Verbindung mit dem Heißdampfauslauf 3 verbunden ist.
Die Feuerungsrate und der Durohfluß duroh. die Ventile 52,
53 und 54 sind aufeinander abgestellt, um eine angemessene Temperatur in der Leitung 43 aufrechtzuerhalten.
Beim teilseise Öffnen des Ventils B erfolgt eine Drosselwirkung
am Ventilsitz. Damit wird der Hint erdrück in. der Leitung 57 auf einen Wert gemindert, der unter dem des
Vordrucks in der Leitung 56 liegt- Diese Druckminderung
wird von einer erheblichen Temperaturverringerung begleitet.
Infolgedessen ist die Temperatur des Hoohdruckmediums,
das durch die gebündelten Rohre 46 durchfließt» weaentlioh
höher als die Temperatur des Niederdruckmediums, das aus
dem Ventil B austritt und durch die Leitung 57 »um Gehäuse
des Wärmeaustauschers 45 fließt und die gebündelten Rohre 46 bestreicht» Diese Temperaturdifferenz besteht, auch
wenn der Wärme inhalt ö©s Mediums, das in die gebündelten.
Rohre 46 einfließts gleich dem Wärmegehalt des Mediums
009816/0082 - 14 -
if"" *■"'" BADORiGtNAL
-H-
ist, das in das Gehäuse des Wärmeaustauschers durch die Leitungen 57 einströmt. Die Temperaturdifferenz besteht
aufgrund der Druckminderung des Mediums am Ventil B. Damit erfolgt ein. Wärmeaustausch zwischen dem durch die
Rohre fließenden Medium und dem durch das Gehäuse fließenden Medium. Der Wärmeinhalt des von der Sammelleitung
48 kommenden Mediums wird auf einen Wert verringert, der unter dem der EinlaufSammelleitung 47 liegt. Der V/ärmeinhalt
des au3 den Gehäuse des Wäremaustauschers ^5 kommenden
Medium,., das in die Leitung 48 fließt, wird über den der Zulaufleitung 47 erhöht.
Der Wärmeaustausch zwischen den beiden Kreisen ist deshalb
erstrebenswert, weil dadurch eine proportionale Aufteilung der in. den Rohren 4 aufgenommenen Wärme zwischen,
dem Strom zum Speisewasserkreis über die Ventile 52, 53 und 54 und dem Strom zu den Rohren 5 über das Ventil B
erfolgen kann. Während des Anfahrens wird eine ganz erhebliche
Mediummenge benötigt, die durch die Rohre 4 umgewälzt wird, die von. den Brennern 42 direkt flammbeaufschlagt
sind. Der Durchfluß durch die Rohre 5 kann während des Anfahrens zwischen Null und vollem Durchfluß
durch die Rohre 4 liegen. Wenn der Durchfluß durch die Rohre 5 wesentlich getinger als der Durchfluß durch die
Rohre 4 ist, ist es schwierig, die Wärmeeinleitung in
die Rohre 4 und 5 ohne den Wärmeaustauscher 45 in JJropor-
009816/0082
tion zueineander zu bringen.
Als Folge der Verwendung des Wärmeaustauschers 45 kann
da§ Medium in der Leitung 43 wesentlich unter dem Sättigungsgrad
sein5 wenn der Durchfluß durch das Ventil B" nur
einen Teil des ©esamtdurchflusses durch, die Leitung 43
darstellt, und gleichzeitig kann das in die Rohre b iurch
die Leitung 1j8 einströmende Medium als Böige des Wärmeaustausche
im angenähert gesättigten Zustand sein. Damit steht eiiiigeriBfiJea trockener Dampf für die Rohre 5 nach
einer DruektaiBierung am Yentil B viähread des Anfahrena
zu einem Zeitpunkt zur Verfügung9 bei dem der Zustand
des von den Rohren 4 komaenfien Mediums für einen im wesentlichen
hohen UaSlauf verantwortlich wäreif v/emi das
Medium von den Rohren 4 zu den Rohren 5 direkt durch das
Ventil A weitergegeben würde.
Wenn zum Beispiel der Mödiumdruck vor den Ventilen A und.B
245 atu und die Mediumtemperatur 37O0C beträgt, führt eine
Druckminderung in der leitung 57 auf 35 atu zu einer Verminderung der Kediamtemperatur auf 25C0G. Das führt zu
einer Temperatürdifferenz von 12C°C an den gebündelten
Rohren. 46 des Wärmeaustauschers. Medium "bei einem Druck
von 126 atu und 700 britischen thermischen. Einheiten
(British Theraal Units) pro Pfund auf 35 atu am Ventil B druckgeainderu, führen su einer Temperaturdifferens von
009816/0082 - 16 -
BAD
— IO -
angenähert 850O an den gebündelten Rohren 46.
Bei einer ordnungsgemäßen Erhitzung der Leitung 6 kann Dampf in die Turbine 8 durch das oder die Dampfeinlaßventile
7 eingelassen werden, um die Turbine 8 auf Touren zu bringen. Wenn die Turbinen-Generatoreinheit 8 und 14
synchron läuft, wird die Einheit mit dem Gesamtsystem synchronisiert und die Generatorleösbung auf einen bestimmten
Kleinstwert erhöht, indem das Ventil B weiter geöffnet wird. Das Ventil 5!? kann geschlossen werden.
Die Befeuerung der Brenner 42 wird erhöht. Als Folge des Einschaltens des Wärmeaustauschers Ab in das System kann
die Erhöhung in der Teuerungsrate linear mit der Zunahme in dem Dampfdurchfluß durch die Rohre 5 bis zu dem Punkt
erfolgen, an dem der Durchfluß durch die Rohre ρ gleich dem Durchfluß durch die Rohre 4 ist. Mit der Zunahme des
Durchflusses durch das Ventil B erfolgt e.in geringerer Wärmeaustausch in dem Wärmeaustauscher /-p pro Durchflußeinheit,
die durch das Ventil B als Folge der Erhöhung der Feuerungsrate durchfließt.
Mit der Zunahme der Last aufgrund des Durchflusses durch das Ventil B kann der Druck in den Rohren p erhöht werden,
und zwar abgestimmt auf die Anforderungen am Wärmeaustauscher 45· Der Druckanstieg in den Rohren b wird durch
die Abstimmung des Cffnens des oder der Ventile 7 mit dem
009816/0082 - 17 -
des Ventils B gesteuert. Das Öffnen des Ventils A wird mit dem des Ventils B gekoppelt, um den Mediumfluß zu
und den Druck in den Rohren 5 zu regeln. Schließlich wird mit da· weiteren Zunahme der Last das Ventil A voll geöffnet.
Der Durchlluß durch das Ventil B kann unterbrochen werden, wenn der Durchfluß durch die Rohre 5 gleich dem
Durchfluß durch die Rohre 4 ist.
Die Ausbildung dea in der Fig· 1 gezeigten Fließschemaa
ist eine Ausführungabeispiel der Erfindung, also nicht
die einzige Möglichkeit zur Ausführung der erfindungsgemäßen
Lehre. Das Ventil 53 kann, "beispielsweise mit einem
Direktkontakt-Belüftungsspeisewasserheizer in dem Kondensatkreis vor der Speisewasserpumpe verbunden sein.
In Fig. 2. ist im Schnitt als Einzelheit der Wärmeaustauscher
45 gezeigt. Der Wärmeaustauscher ist gemäß der Darstellung waagerecht angeordnet. Der Gehäuaemantel und
die Rohrscheidewand 49 sind aylindriach ausgebildet» Da»
Ende des Gehäusemantels i0"t elliptisch ausgebildet. Die
Verteilerkammer 47 iind die Sammelkammer 48 sind in ein
eylindrischea Kopfstück eingebaut, dessen Ende elliptisch
ausgebildet ist. Die Sammelkammern 47 und 48 sind durch eine Platte 60 voneinander getrennt. Ein Mannloch 61 und
eine Mannlochabdeckung 62 gestatten einen Zugang in das
Innere des Gehäuses, Die Platte 60 ist an Ansätzen 63 und
009816/0082 - 18 -
8AD
- IO —
64 am Kopfstück bzw. an der Scheidewand 59 befestigt. Die Platte 60 ist mit einem Ventil 65 bestückt, das in einem
Joch 66 geführt und mittels einer Feder 67 beaufschlagt ist. Zweck des Ventiles 65 ist es, einen Nebenstrom zwischen
den U-förmig gebündelten Rohren 46 zu schaffen, der wirksam wird, wenn der Durchfluß durch die Leitung 44
wesentlich größer als der Durchfluß durch das Ventil B ist. Die Anforderungen an die Wärmeaustauschkapazität
sind zu diesem Zeitpunkt gering. Der Nebenstrom gestattet eine Verringerung des Gesamtquerschnittes des Rohrbündels
und damit eine Verringerung der Kosten des Wärmeaustauschers. Der Durchfluß durch die gebündelten Rohre 46 ist
also nur für einen Teil des kleinsten Durchflusses ausgelegt, der durch die Rohre 4 zu einem Zeitpunkt fließt,
bei dem das durch die Ventile B und A fliißende Medium einen kleinsten Wert einnimmt oder Null beträgt. Die Feder
67 am Ventil 65 steuert den höehsten Differenzdruck zwischen
den Sammelkammern 47 und 48, und dabei wird auch die höchste Strömungsgeschwindigkeit zwischen den gebündelten
Rohren 46 geregelt.
Die Einlaufdüsen am Wärmeaustauschergehäuse, die mit der
Leitung 47 verbunden sind, sind gleichmäßig über die waW-geachte
Länge des Gehäuses am Boden angeordnet. Das einströmende Medium kann also quer durch den Rohrbündel 46
nach oben fließen. Die Strömungsrichtung führt durch den
009816/0082 - 19 -
BAD ORfGlNAt
größten Querschnitt des Gehäusemantels und stellt ,damit
geringste Strömungsgeschwindigkeiten zwischen dem Gehäusemantel und den Rohren sicher. Der Durchfluß hinter
dem Ventil B ist druckgemindert, so daß das spezifische Durohflußvlolumen und die Strömungsgeschwindigkeit pro
Durchflußeinheit erhöht werden. Außerdem enthält das durch die Leitung 57 in das Gehäuse einströmende Medium
erhebliche Mengen an Feuchtigkeit. Prallplatten 68 sind vorgesehen, um ein Auftreffen der Feuchtigkeit auf den
gebündelten Bohren 46 zu verhindern. Mehrere Austrittdüsen
t die mit einer Leitung 58 verbunden sind, sind oben an dem Gehäusemantel des Wärmeaustauschers angeordnet,
um den erforderlichen inneren Strömungsweg in waagerechter Richtung auf ein Mindestmaß zu halten. Die obenbeschriebene
Anordnung gestattet eine Verringerung des Durchmessers des Wärmeaustauschers auf ein Ilinimum. Da
der Druckbehälter des Wärmeaustauschers auf den vollen Betriebsdruck des Kessels ausgelegt ist, verringern sich ,
die Wandstärken des Hanteis und die Kosten des Druckbehälters
mit verringertem Durchmesser. Durch verringerte Wandstärken verringern sich auch V/ärmespannungen
in dem Mantel.
Durch die Erfindung ist also eine wirkungsvolle Lehre zur wirtschaftlichen und preiswerten Herstellung eines
Anfahrwärneaustauschers für einen Einstromkessel ge-
009816/0082 - 20 -
BAD ORIGINAL
schaffen. Darüber hinaus ist ein Medium Bypass vorgesehen,
um einen zu hohen. Durchfluß durch die gebündelten Rohre des Anfahrwärmeaustauschers zu verhindern. Ein Querstrom
in dem Mantel, der das Rohrbündel umschließt, verringert die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums im Niederdruckkrieis
auf ein Minimum, so daß damit der erforderliche Hanteldurchmesser und die erforderliche Wandstärke erheblich
verringert werden können. Der Auslauf der ge-Dündelten Rohre aus dem Wärmeaustauscher ist mit dem
Speisewasserkreis mittels einer getrennten Drosselung zusammengefaßt, die zu verschiedenen Zonen des opeisewasserkreises
führt.
- 21 009816/0082
Claims (5)
1. Hochdruck-Dampfelektro-Generatoranlage mit einem Dampfgenerator
mit einem Speisewaaaereinlauf, einem Heißdampfauslauf
und Wärmeaustauschkreiaen, die in zwei
Zonen unterteilt und in Heine zwischen dem Einlauf und
dem Auslauf geachaltet aind, und eine Einrichtung zur
Drosaelung des Durchfluaaes in der Verbindungazone- zwischen
den beiden Wärmeauatauschzonen, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Kreis mit der
Verbindungszone hinter der Drosaelung zur Rückleitung eines Teils des zwischen den beiden Wärmeauatauachzonen
fließenden Mediums und zu dessen Förderung im Wärmeaustausch
mit dem übrigen Teil des durch die Verbindungazone fließenden Mediums zum Austausch von" Wärme von
dem zurückgeleiteten Mediumatrom zum übrigen. Seil des
Mediumatromes bei einer Drucküberachrsitung dee zurückgeleiteten
Mediumstromea über 126 atu und bei.einer
Enthalpieüberaohreitung von. 700 britiaqhen thermischen.
Einheiten pro Pfund Durchfluß und bei einer Druckminderung des Mediuma im Wärmeaustausch auf einen Wert
unter dem des zurückgeleiteten Mediuma an der Stelle des Wärmeaustausches in Verbindung steht. ■>
- 22 -
009816/0082
BAD
2. Generatoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rücklaufkreis ein
Nebenstrom zum Ableiten eines Teils des durch ihn durchfließenden
Mediums aus den Wärmeaustausch mit dem durch die Verbindungszone fließenden Medium bei größten bzw.
kleinsten Durchflußmengen durch den einen bzw. den anderen vorgesehen ist.
3. Generatoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch
in einem Rohrbündelwärmeaustauscher vorgesehen ist, dessen Rohre in den Rücklaufkreis eingeschaltet sind
und dessen Gehäuse in die Verbindungszone zwischen den beiden Wärmeaustauschzonen eingeschaltet ist.
4. Generatoranlage nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Rohre in Längsrichtung eines waagerechten Gehäuses erstrecken, dessen
Länge größer als dessen Breite ist und das an gegenüberliegenden Seiten mit einer Anzahl parallelgeschalteter
Düsen bestückt ist, die in die Verbindungszone zwischen den beiden Wärmeaustauschzonen eingeschaltet sind
und die so angeordnet sind, daß sie einen Querstrom des Mediums bei vergrößertem Querschnitt um die Rohre
herum bewirken, so daß eine Verringerung sowohl der Gesamtquerabmessung als auch der Wandstärke des Gehäuse-
009816/0082 - 23 -
mantels ermöglicht ist.
5. Generatoranlage nach einem der Ansprüche 1 Ms 4,
gekennzeichnet durch eine Dampfturbine zum Antrieb eines Stromgenerators, dessen Einlauf
mit dem Heißdampfauslauf verbunden ist, einen am Auslauf der Turbine angeschlossenen Kondensatorsumpf,
einen Einrichtung zum Pumpen des im Sumpf aufgefangenen kondensierten Dampfs in einen regenerierenden
Speisewasserkreis, "der an den Speisewaasereinlauf und ■ an den Ilückluafkreis angeschlossen ist und Speisewasserwärmer
umfaßt, die Abdampf unter verschiedenen Drücken von der Turbine erhalten, eine zusätzliche
Pumpeinrichtung in dem regenerierenden S]eisewasserkreis zur.Erhöhung des Speisewasserdrucks auf den Betriebsdruck
des Dampfgenerators und einen Einrichtung
in dem Rücklaufkreis hinter der Stelle des V/ärmeaustausches zur Drosselung und wahlweisen Umleitung des
Mediums zum Suuipf und zu mindestens einem der Speisewasserwärmer
in dem regenerierenden Speisewasserkreis.
0 0 9 816/0082 BAD ORIGINAL
. -αϊ-
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US552896A US3314237A (en) | 1966-05-25 | 1966-05-25 | Startup system for a once-through steam generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1551019A1 true DE1551019A1 (de) | 1970-04-16 |
Family
ID=24207262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671551019 Pending DE1551019A1 (de) | 1966-05-25 | 1967-05-23 | Fahranordnung fuer einen Einstrom-Dampfgenerator |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3314237A (de) |
CH (1) | CH469224A (de) |
DE (1) | DE1551019A1 (de) |
GB (1) | GB1184723A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411299A (en) * | 1967-01-25 | 1968-11-19 | Nettel Frederick | Peak load operation in steam power plants |
US3585798A (en) * | 1967-11-18 | 1971-06-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method and arrangement for increasing the speed of load changes in groups of power plants |
US3590787A (en) * | 1969-07-16 | 1971-07-06 | Foster Wheeler Corp | Startup system |
US20090236088A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | General Electric Company | Heat Exchanger with Multiple Internal Diverters |
-
1966
- 1966-05-25 US US552896A patent/US3314237A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-05-15 GB GB22446/67A patent/GB1184723A/en not_active Expired
- 1967-05-23 CH CH720367A patent/CH469224A/de unknown
- 1967-05-23 DE DE19671551019 patent/DE1551019A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1184723A (en) | 1970-03-18 |
US3314237A (en) | 1967-04-18 |
CH469224A (de) | 1969-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0436536B1 (de) | Verfahren und anlage zur abhitzedampferzeugung | |
EP0001419B1 (de) | Anlage mit einer Wärmepumpe zur Raumheizung und Brauchwasseraufbereitung | |
DE3213837C2 (de) | Abgasdampferzeuger mit Entgaser, insbesondere für kombinierte Gasturbinen-Dampfkraftanlagen | |
DE1170423B (de) | Verfahren und Anordnung zur Regelung der Dampftemperaturen in einem Zwangdurchlauf-dampferzeuger mit zwei im Rauchgaszug angeordneten Zwischenueberhitzern | |
DE1426697B2 (de) | Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer Anordnung für das Anfahren und den Teillastbetrieb | |
DE19533987C2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme aus den Abgasen von Feuerungsanlagen | |
DE69711608T2 (de) | Methode und einrichtung zur rückgewinnung von wärme aus der ladeluft eines motors | |
DE1426698A1 (de) | Einrichtung zum Anfahren eines Umlaufdampferzeugers | |
DE1601788A1 (de) | Umlaufanordnung fuer einen Dampfgenerator | |
DD296733A5 (de) | Abhitzedampferzeuger fuer ein gas- und dampfturbinenkraftwerk | |
DE1551019A1 (de) | Fahranordnung fuer einen Einstrom-Dampfgenerator | |
DE2752283B1 (de) | Brennkraftmaschinen Anlage | |
DE2243380C3 (de) | Dampfkraftanlage mit rauchgasbeheiztem Speisewasservorwärmer und wasserbeheiztem Luftvorwärmer | |
DE4025527C1 (en) | Steam boiler with economiser - incorporates combustion chamber with recirculation circuit | |
DE2512774A1 (de) | Gasturbinen-heizkraftwerk | |
DE1551018A1 (de) | Dampfkraftanlage zum Antrieb von elektrischen Stromerzeugern | |
DE654640C (de) | Hochleistungsdampferzeuger mit Zwangdurchlauf des Arbeitsmittels | |
DE2115257A1 (de) | Wassererhitzer | |
DE2648854C3 (de) | Abgasrohr für einen mit strömenden Brennstoffen befeuerten Heizungskessel | |
DE19830686C2 (de) | Wärmehausstation | |
DE1228623B (de) | Dampfkraftanlage mit Zwanglaufdampferzeuger und Zwischenueberhitzer | |
DE435821C (de) | Einrichtung zur Gewinnung der Kuehlmittelwaerme von Brennkraftmaschinen | |
DE625001C (de) | Pumpenwarmwasserheizung | |
DE1296654C2 (de) | Verfahren zum anfahren eines zwanglaufdampferzeugers und zwanglaufdampferzeuger zum durchfuehren des verfahrens | |
DE2006410B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum aussteuern von kurzen last spitzen bei dampferzeugern |