DE1751761B2

DE1751761B2 - Verfahren zum unterkritischen betrieb eines zwanglaufdampferzeugers mit arbeitsmittelrueckfuehrung

Info

Publication number: DE1751761B2
Application number: DE19681751761
Authority: DE
Inventors: Ewald 7000 Stuttgart Bürkle
Original assignee: EVT Energie und Verfahrenstechnick GmbH
Current assignee: GE Power Systems GmbH
Priority date: 1968-07-25
Filing date: 1968-07-25
Publication date: 1973-09-06
Also published as: FR2013700A1; ES369796A1; NL6910880A; CH511398A; US3592170A; SE343670B; GB1280234A; DE1751761A1; BE736610A

Description

den Wasservorwärmer 2 gefördert. Nach Durchströmen des Wasservorwärmers 2 gelangt das nunmehr vorgewärmte Speisewasser in das Mischgefäß 3. Von hier aus wird es mit Hilfe der Rückführpumpe 4 dem Eintritt 5 des Verdampfers 6 zugeführt.

Beim Betrieb des Dampferzeugers im unteren und minieren Lastbereich strömt das Dampf-Wasser-Gemisch dem Wasserabscheider 8 zu. Dort findet eine Trennung von Wasser und Dampf statt. Das abgeschiedene Überschußwasser gelangt durch die Leitung 9 ebenfalls zum Mischgefäß 3 und wird gemeinsam mit dem Speisewasser dem Verdampfereintritt 5 zugeführt. Der Dampf gelangt über die Zuführungsleitung 10 zum Überhitzer 11, wird dort auf die gewünschte Temperatur überhitzt und strömt anschließend zur nicht dargestellten Turbine ab.

Beim Betrieb des Dampferzeugers im oberen Lastbereich wird ein Teilstrom des erzeugten Dampfes durch die Abzweigleitung 12 zvm Mischgefäß 3 geführt. Die dem Mischgefäß zugeführte Dampimenge wird durch das Regelventil 13 entsprechend dem Bedarf an umzuwälzendem Wasser geregelt. Eine Grenze für die rückgeführte Dampfmenge wird durcL die Gemischtemperatur im Mischgefäß 3 gebildet, die etwa 10 bis 2O⁰C unterhalb der Sattdampftemperatur gehalten wird.

Unabhängig von der Fahrweise des Dampferzeugers wird ständig eine als Sperre gegen Rückströmen von Wasser aus dem Mischgefäß 3 dienende Dampfmenge vom Verdampfera.istntt7 in das Mischgefaß gcleket. Im übrigen wird das Rücksiromen von Wasser aus dem Mischgefaß 3 in den Wasserabscheider 8 noch durch das in die Abzweigleitung 12 eingebaute Rückschlagventil 14 verhindert.

Zur Erläuterung der Anwendbarken der crfmdungsgemäßen Schaltung des yerdampfersysiems bzw des Betriebsverfahrens ist folgendes konkrete Beispiel erwähnt.

ίο Ausgegangen wird von einem Dampferzeuger von etwa 200 atü Druck am Verdampferausintt. Be. einer Belastung von 100»o bis etwa 75 "„ wird im Verdampfer Dampf mit einer Temperatur von 380 bis 390 C erzeugt, bei einer Sattdampftemperatur

u von etwa 365° c\ind einer Speisewassertemperatur von 260= C Innerhalb dieses Lastbereiches wird eine Teilmenge des erzeugten Dampfes in das Mischgefaß geführt. Die Temperaturdifferenz zwischen vorgewärmtem Speisewasser und ruckgefuhrtem

_ao Dampf erlaubt die Kondensation von etwa 30 Vt des erzeugten Dampfes, ohne den Sicherheitsabstand zur SattdLpftemperatur im Mischgefaß zu unterschreiten. Demzufolge kann der Dampferzeuger mit l,3facher Umwälzung im Verdampfer betneben werden.

« Gleichgültig ob der Dampferzeuger im Gleitdruck- oder Festdruckbetrieb gefahren wird, ergeben sich die Betriebsmöglichkeiten des Dampferzeugers bei gesicherter Stabilität des Durchflusses des Arbeitsmittels durch den Verdampfer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Umfassungswände der Brennkammer bilden (Miiiei-

Paienian^prucrr lungen der Vereinigung der Großkesselbetreiher. Fe

bruar 1968. S. 69." BUd 13). Diese Ausführung ist

Verfahren zum unterkritischen Betrieb eines konstruktiv und fertigungstechnisch sehr aufwendig. Zwangsdurchlaufdampferzeuger«·, dessen Brenn- 5 Insbesondere bei mit Braunkohle befeuerten Dampfkammer mit lotrechten, arbeitsmiuelseitig paral- ereeugern. bei denen beispielsweise die einzelnen lelgescnaheien Rohren ausgekleidet ist. mit Brennerecken eine Höhe von etwa 18 Meiern erreieinem zwischen Verdampfer und überhitzer an- chen. ist es außerordentlich schwierig, die Rohre um geordneten Wasserabscheider und Arbeitsmittel- die notwendigen Öffnungen herumzuführen.
rückführung im oberen Lasibereich zum Ver- io Daher wurde parallel zu der vorbeschriebenen dämpfer über ein Mischgefäß, in das das Speise- Bauart ein Systen. entwickelt ('Mitteilungen der Verwasser eingespeist wird, dadurch gekenn- einigung der Großkesselbetreiber. Juni 1968. zeichnet, daß im oberen Lastbereich bei S. 174ff), das die geschilderten Nachteile beseitigt. Überschreiten der Sattdampftemperatur am Ver- Bei diesen Dampferzeugern werden alle BrennuampU'iaustnu (7) eine Teilmenge des den Ver- 15 kammerrohre wieder lotrecht angeordnet. Eine für dampf;·¹ ;6) verlassenden Dampfes über eine mit die Kühlung der Biennkammerrotare ausreichende Regd- und Absperreinrichtungen (13. 14) verse- Arbeitsmittelmenge wird dadui-h gewonnen, daß her.e. Jen Abscheider (8) umgehende BypaSlei- dem Arbeitsmitteldurchlauf ein Arbeitsmittelumlauf tune (12) dem Mischgefäß (3) zugeführt, dort überlagert wird (Wasserrückführung). kondensiert und gemeinsam mit dem Speisewas- an Nachteilig ist jedoch bei diesen Dampferzeugern, ser eiern Verdampfereintritt (5) zugeführt wird. daß die aus den Brennkammerrohren gebildete Ver

dampfet heizfläche erheblich größer ist, als zur übertragung der Verdampfungswänne notwendig wäre.

Dementsprechend mußten im oberen Teil der Brenn-

»5 kammer die Verdampfen öhre durch vorgelagerte Rohre eines Wandüberhitzers der Wärmeeinstrah-

Γ-ie Erfinuang betrifft ;in Verfahren zum unterkri- lung entzogen werden (Mitteilungen der Vereinigung tischen Betrieb euv-s Zw-ngdurchlaufdampferzeu- der Großkesselbetreiber, Juni 1968, S. 174 ff). Abgegers. dessen Brennkammer mit lotrechten, arbeitsmit- sehen davon, daß der Verdampfer und der Wandtelseitig parallelgeschalteien Γ oHren ausgekleidet ist, 30 überhitzer gegeneinander isoliert werden müssen, um mit einem zwischen Verdampfer und überhitzer an- eine Wärmeübertragung vom Wandüberhitzer an den geordneten Wasserabscheider und Arbeitsmittelruck- Verdampfer zu verhindern, und es nicht einfach ist, führung (im oberen Lastbereich) zum Verdampfer den Wandüberhitzer zu haltern, bedeutet die Abüber ein Mischgefäß, in das das Speisewasser einge- schirmung eines Teiles des Verdampfers den Einbau speist winL 35 großer Mengen toten Mte-nals. Hinzu kommt bei

Beim Bau moderner Dampferzeuger wird ange- braunkohlebefeuerten Dampferzeugern, bei denen strebt, die Umfassungswände aus miteinander ver- die Trocknung der Kohle in den Mühlen durch aus schweißten Rohren zu bilden. Diese Ausführung hat der Brennkammer rückgesaugte Feuergase erfolgt, unter anderem den Vorteil, daß die Dampferzeuger daß die Feuergasrücksaugung im Bereich des Wandgasdicht sind und dadurch einen besseren Wirkungs- 40 überhitzeis, d.h. durch zwei sich unterschiedlich grad haben, weil sie entweder gasseitig mit Über- dehnende Rohrwände hindurch erfolgen muß. druck betrieben werden können oder bei Saugzugbe- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zwangdurchtrieb weniger Falschlufteinbrüche aufweisen. laufdampferzeuger mit lotrechter Brennkammerbe-

Beim Bau von Naturumlauf- und Zwangumlauf- rohrung, ohne Wandüberhitzer, im oberen Lastbedampferzeugern ergeben sich durch die Verwendung 45 reich so zu betreiben, daß trotz leichter Überhitzung geschweißter Rohrwände keine konstruktiven Pro- des Dampfes am Verdampferaustritt zusätzliche Arbleme, da ein so starker Wasserumlauf vorhanden beitsmittelmengen zur Rückführung in den Verist, daß lotrecht angeordnete und arbeitsmittelseitig dämpfer zur Verfugung stehen, parallelgeschaltete Rohre in allen Lastbereichen aus- Nach der Erfindung wird im oberen Lastbereich

reichend gekühlt werden. 50 bei Überschreiten der Sattdampftemperatur am Ver-

Bei reinen Zwangdurchlaufdampferzeugern las- dampferaustritt eine Teilmenge des den Verdampfer sen sich lotrecht angeordnete und arbeitsmittelseitig verlassenden Dampfes über eine mit Regel- und Abparallelgeschaltete Rohre nicht mehr verwenden. Die Sperreinrichtungen versehene, den Abscheider umge-Dampfleistung und der zur Verbrennung gelangende hende Bypaßleitung dem Mischgefäß zugeführt, dort Brennstoff bestimmen den Brennkammerquerschnitt 55 kondensiert und gemeinsam mit dem Speisewasser und damit auch dessen Umfang. Da der zulässige dem Verdampfereintritt zugeführt. Damit ent-Abstand zwischen einander benachbarten Rohren SUt die Notwendigkeit, den Verdampfer im oberen durch die maxima} zulässige Temperatur des Steges Teil der Brennkammer der Wärmeeinstrahhmg zu zwischen den Rohren ebenfalls festliegt, ergibt sich entziehen, und es werden alle geschilderten Nachteile der Durchflußquerschnitt der Brennkammerrohre 60 vermieden.

zwangsläufig. Die einfache Arbeitsmittelmenge reicht Die Erfindung ist mit weiteren Einzelheiten in der

nicht einmal im Vollastbetrieb aus, um eine einwand- Zeichnimg and der de betreffenden Beschreibung erfreie Verteilung auf die Brennkammerrohre und de- läntert

ren ausreichende Kühlung sicherzustellen. Um den- Die Zeichnung zeigt in schematischeT Darstellung

noch die Brennkammerrohre miteinander verschwel- 65 ein Durchschlußschema eines nach der Erfindung Ben zu können, wurde eine Konstruktion entwickelt, ausgebildeten Dampferzeugers, bei der eine geringe Anzahl parallelgeschalteter Das Speisewasser wird von der nicht dargesteflten

Rohre in etwa schraubengangförmiger Fuhrung die Speisepumpe über das Speisewasser-Regelventill in