DE1751761B2 - PROCEDURE FOR SUB-CRITICAL OPERATION OF A FORCED STEAM GENERATOR WITH WORK MEDIA RECIRCULATION - Google Patents

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.the water preheater 2 promoted. After flowing through the water preheater 2, this happens now preheated feed water into the mixing vessel 3. From here it is with the help of the return pump 4 dem Inlet 5 of the evaporator 6 is supplied.

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.When the steam generator is operated in the lower and lower load range, the steam-water mixture flows the water separator 8 to. There is a separation of water and steam. The secluded Excess water also reaches the mixing vessel 3 through line 9 and becomes common supplied to the evaporator inlet 5 with the feed water. The steam arrives via the supply line 10 to the superheater 11, is there superheated to the desired temperature and then flows to the turbine, not shown.

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.When operating the steam generator in the upper load range, a partial flow of the generated steam is passed through the branch line 12 to the mixing vessel 3. The amount of steam supplied to the mixing vessel is regulated by the regulating valve 13 in accordance with the demand for water to be circulated. A limit to the amount of recirculated steam is formed, the mixture temperature in the mixing vessel 3 durcL which is kept about 10 to 2O ⁰ C below the saturated steam temperature.

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. Regardless of the mode of operation of the steam generator, an amount of steam serving as a barrier against backflow of water from the mixing vessel 3 is constantly gcleket from the evaporator into the mixing vessel. In addition, the back flow of water from the mixing vessel 3 into the water separator 8 is prevented by the non-return valve 14 built into the branch line 12.

Zur Erläuterung der Anwendbarken der crfmdungsgemäßen Schaltung des yerdampfersysiems bzw des Betriebsverfahrens ist folgendes konkrete Beispiel erwähnt.To explain the applicability of the relevant The circuit of the yerdampfersysiems or the operating procedure is the following Example mentioned.

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 Sattdampftemperaturίο It is assumed that there is a steam generator from about 200 atmospheres pressure on the evaporator outlet. Be. a load of 100 »o to about 75" "will be im Evaporator generates steam with a temperature of 380 to 390 C, at a saturated steam temperature

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 u of around 365 ° C \ ind a feed water temperature of 260 = C Within this load range, a portion of the generated steam is fed into the mixing vessel . The temperature difference between preheated feed water and returned

_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. _Ao steam allows the condensation of about 30 Vt of the generated steam without falling below the safety margin to the saturated temperature in the mixing vessel. As a result, the steam generator can be operated with 1.3-fold circulation in the evaporator.

« 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.«Regardless of whether the steam generator is in sliding pressure or fixed pressure operation, the result is Operating possibilities of the steam generator with guaranteed stability of the flow of the working medium through the evaporator.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Umfassungswände der Brennkammer bilden (Miiiei-Form the surrounding walls of the combustion chamber (Miiiei- Paienian^prucrr lungen der Vereinigung der Großkesselbetreiher. FePaienian examinations of the Association of Large Boiler Operators. Fe bruar 1968. S. 69." BUd 13). Diese Ausführung istFebruary 1968. p. 69. "Volume 13). This version is 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 Method for the subcritical operation of a constructionally and technically very complex. Forced once-through steam generator «·, the combustion of which, especially in the case of lignite-fired steam chambers, has vertical, parallel working fluid sides. in which, for example, the individual lelgescnaheien pipes are lined. With the burner corners, reach a height of about 18 Meiers between the evaporator and the superheater. it is extremely difficult to lead the pipes around the orderly water separator and work equipment - the necessary openings.
Return in the upper Lasi area to the Verio. Therefore, parallel to the steamer described above, a mixing vessel was used in which the food design a system. developed ('notifications of the waterers fed in, thereby identifying the large boiler operator. June 1968. shows that in the upper load range at p. 174ff), which eliminates the disadvantages described. Exceeding the saturated steam temperature at the tube. With these steam generators, all of the BrennuampU'iaustnu (7) a subset of the chamber tubes are again arranged vertically. One for steam · ^1; leaving 6) steam with a cooling of the Biennkammerrotare sufficient Regd- and shut-off devices (13, 14) verse- working medium quantity is obtained Dadui-h that her.e. The separator (8) bypasses the working medium flow and a working medium circulation tune (12) is fed to the mixing vessel (3), where it is superimposed (water return). condensed and together with the feed water , however, the disadvantage of these steam generators is that they are fed to an evaporator inlet (5). that the Ver formed from the combustion chamber tubes dampfet heizfläche erheblich größer ist, als zur übertragung der Verdampfungswänne notwendig wäre.The steaming heating surface is considerably larger than would be necessary to transfer the evaporation heat. Dementsprechend mußten im oberen Teil der Brenn-Accordingly, in the upper part of the fuel »5 kammer die Verdampfen öhre durch vorgelagerte Rohre eines Wandüberhitzers der Wärmeeinstrah-»5 chamber the evaporation tube through upstream Pipes of a wall superheater of the heat injection 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 beiΓ-ie Erfinuang is concerned; to be withdrawn in proceedings for subjection (notifications of the association table operation euv-s forced once-through steam generator from large boiler operators, June 1968, p. 174 ff). Abgegers. whose combustion chamber is lined with vertical, working members, that the evaporator and the wall-mounted side parallel-connected Γ ears, 30 superheaters must be insulated from each other with a heat transfer from the wall superheater to the between the evaporator and the superheater to prevent an orderly water separator and working medium pressure evaporator, and it is not easy Leading (in the upper load range) to the evaporator to hold the wall superheater means installing a mixing vessel in which the feed water is shielded for part of the evaporator feeds winL 35 large quantities of dead materials. Added to this is 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-When building modern steam generators, brown coal-fired steam generators are used strives to unite the surrounding walls with one another. The drying of the coal in the mills through welded pipes to form. This version has the combustion chamber sucked back fire gases, Among other things, the advantage that the steam generator that the fire gas back suction in the area of the wall are gas-tight and thus a better effective overheating ice, i.e. by two different because it has to be carried out on the gas side with overstretching pipe walls. pressure can be operated or with Induced draft object of the invention is to have a forced drive less false air ingress. steam generator with vertical combustion chamber 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 LastbereichWhen building natural circulation and forced circulation pipes, without wall superheaters, in the upper load steam generator, the use of 45 means that they can be operated in such a way that despite slight overheating welded pipe walls no constructive problems of the steam at the evaporator outlet additional problems, as there is such a strong water circulation that the quantities of resources for return to the verist are available, so that vertically arranged and on the work equipment side dampers are available, Pipes connected in parallel in all load ranges. According to the invention, in the upper load range reichend gekühlt werden. 50 bei Überschreiten der Sattdampftemperatur am Ver-be adequately cooled. 50 when the saturated steam temperature is exceeded at the 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.In the case of purely once-through steam generators, a portion of the steam outlet is released from the evaporator no longer use steam that is vertically arranged and leaving the working fluid side via a pipe connected in parallel with control. The locking devices provided, the separator reversed steam output and the incineration coming bypass line fed to the mixing vessel, there Fuel determine the combustion chamber cross section 55 condensed and together with the feed water and thus also its scope. Because the permissible is fed to the evaporator inlet. This ent-spacing between adjacent tubes SUt the need to put the evaporator in the upper by the maxima} permissible temperature of the web part of the combustion chamber of the Wärmeeinstrahhmg is also fixed between the tubes, there is evade, and there are all the disadvantages described the flow cross section of the combustion chamber tubes 60 avoided. zwangsläufig. Die einfache Arbeitsmittelmenge reicht Die Erfindung ist mit weiteren Einzelheiten in derinevitably. The simple amount of working fluid is enough. The invention is described in more detail in the nicht einmal im Vollastbetrieb aus, um eine einwand- Zeichnimg and der de betreffenden Beschreibung erfreie Verteilung auf die Brennkammerrohre und de- läntertnot even in full-load operation to ensure that the relevant description is correctly distributed to the combustion chamber tubes and de- lantert ren ausreichende Kühlung sicherzustellen. Um den- Die Zeichnung zeigt in schematischeT Darstellungensure adequate cooling. The drawing shows in a schematic representation 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 dargestefltennor the combustion chamber tubes are welded to one another To be able to ben, a construction was developed, trained steam generator, in which a small number of parallel-connected The feed water is not shown by the Rohre in etwa schraubengangförmiger Fuhrung die Speisepumpe über das Speisewasser-Regelventill inPipes in approximately helical guidance the feed pump via the feed water control valve in