DE2740883A1

DE2740883A1 - Zwanglaufkesselanlage

Info

Publication number: DE2740883A1
Application number: DE19772740883
Authority: DE
Inventors: Walter Augsburger
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-10
Publication date: 1979-03-08
Also published as: PL209222A1; SE7809156L; FR2402154A1; DE2740883C3; FI59858B; FI59858C; FR2402154B1; JPS5490401A; BE870153A; JPS5756641B2; US4194468A; DE2740883B2; FI782611A; SE438546B; CH622332A5

Description

P,5202 St

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur / Schweiz

Zwanglaufkesselanlage

Die Erfindung betrifft eine Zwanglaufkesselanlage mit - in Serie geschaltet - einer Speisepumpe, einem Economiser, einem Verdampfer und einem Wasserabscheider sowie mit einer vom Wasseraustritt des Abscheiders zum Verdampfereintritt führenden Umlaufleitung mit darin angeordneter Umwälzpumpe.

Bei solchen Kesselanlagen kann sich - insbesondere wenn der Kessel in Turmbauart ausgeführt ist, sodass der Economiser

bezüglich des Verdampfers geodätisch hoch liegt - das Problem ergeben, dass beim Warmabstellen des Kessels das Wasser im Economiser verdampft "und dass dann, bei raschem Wiederanfahren durch Einführen kalten Speisewassers in den noch heissen Economiser mit starken Schlägen verbundene, spontane Kondensation eintritt.

Zur Vermeidung solcher Schläge ist es üblich, mit dem Wiederanfahren des Kessels zuzuwarten, bis sich der Economiser genügend abgekühlt hat. Um die Abkühlzeit zu verkürzen, kann der

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Kessel ventiliert werden. Durch diese Massnahme wird nicht nur Energie konsumiert für den Antrieb des Ventilators, sondern überdies geht Wärme an die Umwelt verloren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, beim Wiederanfahren solcher Zwanglaufkesselanlagen das Auftreten von Kondensationsschlägen zu vermeiden, sowie den Wiederanfahrvorgang zu beschleunigen und wirtschaftlicher zu gestalten. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Speisepumpe und einem ihr nachgeschalteten Abschlussventil eine den Economiser umgehende, zum Verdampfereintritt führende Fülleitung mit Ventil abzweigt und dass der Economiser im Bereich seiner höchsten geodätischen Höhe Mittel zum Entlüften aufweist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Inbetriebsetzen der Zwanglaufkesselanlage aus warmem Zustand. Dieses besteht darin, dass Verdampfer und Abscheider über die Fülleitung mit Speisewasser angefüllt werden, dass sodann - bei ausgedampftem Economiser - Wasser aus dem Verdampfer über den Abscheider umgepumpt wird, dass der Kessel befeuert wird und alsdann der Economiser rückwärts aus dem Verdampfer, gegebenenfalls unter Nachspeisung des Verdampfers über die Fülleitung, mit Sattwasser gefüllt wird, bevor der normale Zwangdurchlauf durch Economiser und Verdampfer eingeschaltet wird.

Nach dem Warmabstellen enthalten Verdampfer und Abscheider der erwähnten Zwanglaufkesselanlage im allgemeinen nur noch so wenig Wasser, dass beim Einschalten der Umwälzpumpe der Wasserabscheider leer gesaugt und damit die für diese Pumpe nötige Zulaufhöhe

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verloren gehen würde. Dem wird nun vorgebeugt durch Wasserzufuhr in den Verdampfer, bis dieser überläuft und im Abscheider das für die Umwälzpumpe nötige Wasserniveau sich einstellt.

Wird dann, bei laufender Umwälzpumpe der Kessel gezündet, so

^Umwälzung betroffenen Kesselteil;

steigt sukzessive die Wassertemperatur in dem" von der^^bTs im Verdampfer nach kurzer Zeit Dampf erzeugt wird, durch den Wasser aus dem Verdampfer in den Wasserabscheider ausgestossen wird. Dadurch steigt das Niveau im Abscheider, während der Druck des Dampfpolsters im Economiser das Eindringen des Wassers verhindert. Wird nun die Entlüftungsleitung geöffnet, so steigt Wasser aus dem Abscheider in den Economiser. Da es etwa Sättigungstemperatur aufweist, tritt keine merkliche Kondensation auf; Kondensationsschläge werden daher vermieden.

Je nach Disposition der Anlage kann es zweckmässig sein, nach dem ersten Wasserausstoss des Verdampfers das Niveau im Abscheider auf den mit Rücksicht auf die Umwälzpumpe minimal zulässigen Wert abzusenken, bevor die Entlüftung des Economisers betätigt wird. Durch diese Massnahme wird der Vorteil erzielt^ dass ein eventuell in der Verbindungsleitung zwischen Economiseraustritt und Abscheider vorhandener, kälterer Wasserpfropfen mindestens teilweise abgeführt wird.

Die Erfindung wird nun am Beispiel einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Anlage näher erläutert:

Der Zwanglaufkessel hat

einen aus parallelen, gasdicht zusammengeschweissten Rohren gebildeten Verdampfer 1, der die Wände einer Brennkammer

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und eines Rauchgaszuges 3 bildet. Im Rauchgaszug 3 sind, von
oben nach unten gesehen, ein Economiser 5, ein Endüberhitzer 6 sowie ein Vorüberhitzer 7 angeordnet. Ausserhalb des Rauchgaszuges 3 ist ein Wasserabscheider 10 vorgesehen. Von einer
Speisepumpe 11 aus führt eine Speiseleitung 12 mit einem Speiseregelventil 13 zum Eintritt 14 des hoch im Rauchgaszug 3 angeordneten Economisers 5. Der Austritt 15 des Economisers 5 ist über eine Leitung 16 mit einer Umlauf leitung 17 verbunden, die vom Wasseraustritt 18 des Wasserabscheiders 10 über ein Rückschlagventil 19 und eine Umwälzpumpe 20 zu Eintrittsverteilern 21 des Verdampfers führt. Austrittssammler 25 des Verdampfers sind über eine Leitung 26 mit dem Gemischeintritt des Wasserabscheiders 10 verbunden. Vom Dampfaustritt des Wasserabscheiders 10 führt eine Sattdampfleitung 30 zum Eintritt des Vorüberhitzers 7. Eine Leitung 31 verbindet sodann den
Austritt des Vorüberhitzers 7 mit dem Eintritt des Endüberhitzers 6 und eine Frischdampfleitung 40 führt vom Austritt des Endüberhitzers 6 zu nicht gezeichneten Dampfverbrauchern. Der
Wasserabscheider 10 kann, parallel zur Umlaufleitung 17 mit

einer Abführleitung 45 mit Ventil 46 versehen sein. Die soweit beschriebene Anlage ist konventioneller Art.

Wird eine solche Zwanglaufkesselanlage abgestellt, so wird der Economiser, der in einem nach dem Abstellen sehr warmen Teil
des Kessels sich befindet, ausgedampft. Führt man bei der Wiederinbetriebnahme nach kurzem Stillstand Speisewasser in den Economiser ein, so tritt spontane Kondensation ein, die mit sehr harten Schlagen verbunden ist, die zu Schaden am Kessel führen können.

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Die beschriebene, konventionelle Anlage ist nun ergänzt durch eine zwischen der Speisepumpe 11 und einem ihr nachgeschalteten Abschlussventil 50 abzweigende Fülleitung 51, die, den Economiser 5 umgehend, zum Eintrittsverteiler 21 des Verdampfers 1 führt und ein Ventil 52 aufweist, sowie durch Mittel, die gestatten, den Economiser zu entlüften, und die aus einer von der Speiseleitung 1ί im Bereich des Econoinisereintritts 14 abzweigenden, zur Sattdampfleitung 30 führenden Verbindungsleitung 54 mit Ventil 55 bestehen.

Die so ergänzte Zwanglaufkesselanlage wird wie folgt angefahren:

Nach dem Warmabstellen des Kessels enthält der Economiser 5 Dampf, der sich meistens in überhitztem Zustand befindet. Verdampfer und Abscheider enthalten viel Dampf und wenig Wasser.

Zum warmen Anfahren wird nun die Speisepumpe 11 bei geschlossenem Abschlussventil 50 in Betrieb gesetzt und das Ventil 52 geöffnet, sodass das Speisewasser in den Verdampfer strömt und in diesem vorhandenen Dampf teils kondensiert und teils in die übrigen Heizflächen verdrängt, wobei das Wasserniveau im Verdampfer 1 ansteigt, bis das Wasser aus dem Verdampfer über die Leitung in den Wasserabscheider 10 überläuft. Im Wasserabscheider steigt das Niveau an. Ein Eindringen des Wassers in den Economiser 5 wird durch das darin befindliche Dampfpolster vermieden. Hat sich im Wasserabscheider 10 ein für sicheres Arbeiten der umwälzpumpe 20 genügend hohes Niveau eingestellt, so wird diese eingeschaltet und die Feuerung gezündet. Die Temperatur des durch die Umwälzpumpe 20 geförderten Wassers steigt sukzessive, bis nach kurzer Zeit im Verdampfer Dampfbildung auftritt, was ein Ausstossen von Wasser aus dem Verdampfer

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in den Abscheider zur Folge hat. Nun wird das Entlüftungsventil 55 geöffnet, sodass Economiser und Abscheider zu oben und unten

ιrückwärts über die Leitung \6J kommunizierenden Gefässen werden und das Wasser^IrT den Economiser steigt. Da das Wasser praktisch Sattdampftemperatur aufweist, ist die Kondensation im Economiser nicht erheblich, sodass die gefürchteten Schläge unterbleiben.

Durch der Feuerleistung angepasstes Nachspeisen über das Ventil 52 wird nun das Niveau im Abscheider und Economiser weiter angehoben, bis der letztere voll ist. Nun werden die Ventile 52 und 55 geschlossen und das Ventil 50 geöffnet, womit der Kessel zur Durchführung des weiteren, üblichen Anfahrens vorbereitet ist, das sich mit der Regulierung der Wärme- und Wasserzufuhr^ des Kesseldruckes und beispielsweise mit der Schaltung von eventuell vorhandenen, in der Zeichnung nicht dargestellten Niederdruckheizflächen befasst.

ergänzte^

Die beschriebene ^/Zwanglaufkesselanlage kann auch zum energiesparenden Anfahren aus kaltem Zustand verwendet werden, da sie gestattet, ausgehend von einem ebenfalls leeren Economiser den Wasserausstoss aus dem Verdampfer aufzunehmen, der sonst, da er im Abscheider keinen Platz finden würde, grösstenteils abgeleitet werden müsste.

Ist die Speisepumpe 11 passend regulierbar und lässt sich das Speiseventil 13 dicht abschliessen, so kann dieses statt an der gezeichneten Stelle auch an Stelle des Abschlussventils 50 angeordnet werden und dessen Funktion mitübernehmen.

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Claims

Gebrüder Sulzer AG P.5202

Patentansprüche

1J Zwanglaufkesselanlage mit - in Serie geschaltet einer Speisepumpe, einem Economiser, einem Verdampfer und einem Wasserabscheider sowie mit einer vom Wasseraustritt des Abscheiders zum Verdampfereintritt führenden Umlaufleitung mit darin angeordneter Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Speisepumpe (11) und einem ihr nachgeschalteten Abschlussventil (50) eine den Economiser (5) umgehende, zum Verdampfereintritt (21) führende Fülleitung (51) mit Ventil (52) abzweigt und dass der Economiser (5) im Bereich seiner höchsten geodätischen Höhe (14) Mittel (54, 55) zum Entlüften aufweist.
2. Zwanglaufkesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Entlüften aus einer in die vom Wasserabscheider (10) abzweigende Sattdarapfleitung (30) mündende Leitung (54) mit Ventil (55) bestehen.
3. Zwanglaufkesseianlage nach einem der Ansprüche und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussventil (50) gleichzeitig Speise-Regelventil (13) ist.

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4. Zwanglaufkesselanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserabscheider (10) in seinem unteren Bereich eine Abführleitung (45) mit Ventil (46) aufweist.
5. Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Zwanglaufkesselanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verdampfer (1) und Abscheider (10) über die Füllleitung (51) mit Speisewasser angefüllt werden, dass sodann — bei ausgedampftem Economiser — Wasser aus dem Verdampfer (1) über den Abscheider (10) umgepumpt wird, dass der Kessel befeuert wird und alsdann der Economiser (5) rückwärts aus dem Verdampfer (1), gegebenenfalls unter Nachspeisung des Verdampfers (1) über die Fülleitung (51), mit Sattwasser gefüllt wird, bevor der normale Zwangdurchlauf durch Economiser (5) und Verdampfer (1) eingeschaltet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem Betätigen der Mittel (54, 55) zum Entlüften des Economisers (5) das Wasserniveau im Abscheider (10) kurzzeitig auf die mit Rücksicht auf die Umwälzpumpe (20) minimale Höhe gebracht wird.

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