DE2818981C2

DE2818981C2 - Durchlaufdampferzeuger und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE2818981C2
Application number: DE2818981A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Emsperger; Georg Ing.(grad.) 8521 Uttenreuth Lösel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-04-28
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1982-12-23
Also published as: GB2019985B; AU4638379A; AU528531B2; JPS6122724B2; JPS54144501A; US4261301A; DE2818981A1; GB2019985A; DK171979A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Durchlaufdampferzeuger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Durchlaufdampferzeuger ist in der nicht vorveröffentlichten deutschen Offenlegungsschrift 58 278 mit älterem Anmeldetag vorgeschlagen, die -»5 jedoch gemäß PatG 1978 mit ihrem gesamten Inhalt zum Stand der Technik gehört.

Das Wassersammeigefäß dieses vorgeschlagenen Durchlaufdampferzeugers muß insbesondere verhältnismäßig dickwandig ausgeführt sein, da ihm mehrere Wasser-Dampf-Trenngefäße zugeordnet sind. Da im Durchlaufbetrieb des Durchlaufdampferzeugers das Absperrventil in der Dampfleitung des Wassersammeigefäßes geschlossen ist, kühlt das Wassersammeigefäß während des Durchlaufbetriebes des Durchlaufdampferzeugers allmählich aus, weil im Wasser-Dampf-Trenngefäß kein Heißwasser abgeschieden wird, welches in das Wassersammeigefäß gelangen könnte. Muß nun plötzlich vom Durchlaufbetrieb zum Umwälzbetrieb übergegangen werden, wird das Absperrventil in so der Dampfleitung des Wassersammeigefäßes geöffnet und heißer Dampf aus dem Wasser-Dampf-Trenngefäß strömt zumindest durch einen Teil des Wassersammeigefäßes zur Dampfleitung. Außerdem kann im Wasser-Dampf-Trenngefäß abgeschiedenes heißes Wasser, 6^r> dessen Temperatur sich nahe dem Siedepunkt befindet, jetzt in das Wassersammeigefäß strömen, welches sich dann wegen seiner großen Masse nicht schnell genug aufwärmt und deshalb einem Temperaturschock ausgesetzt ist. Es ist zwar parallel zum Absperrventil ein Ventil zum Regeln der Temperatur des Wassersummelgefäßes vorgesehen, das während des Durchlaufbetriebes geöffnet ist, der durch dieses Temperaturregelventil zum dampfseitigen Ausgang des Wasser-Dampf-Trenngefäßes geführte Dampf erwärmt jedoch nur einen oberen Teil des Wassersammeigefäßes. Besonders bei großen Wassersammeigefäßen reicht deshalb die so erzielte Erwärmung zur Vermeidung von Temperaturschocks nicht aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine gleichmäßigere Warmhaltung des gesamten Wassersammeigefäßes insbesondere während des Durchlaufbetriebes des Durchlaufdampferzeugers zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Durchlaufdampferzeuger der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 vorgesehen.

Bei Durchlaufbetrieb dieses Durchlaufdampferzeugers kann vorteilhafterweise die Anwärmleitung durch die zweite Ventilanordnung geöffnet und das Absperrventil in der Dampfleitung geschlossen werden, so daß ein vor der Verdampferheizfläche abgezweigter verhältnismäßig geringer Wasserstrom mit einer erhöhten Temperatur in Rückwärtsrichtung durch die stehende Umwälzpumpe hindurch in das Wassersammeigefäß und von dort in das Wasser-Dampf-Trenngefäß gelangen kann, wo dieses Wasser von dem aus der Verdampferheizfläche stammenden, nahezu überhitzten Dampf schließlich in Dampfform mitgerissen wird. Auf diese Weise wird das gesamte Wassersammeigefäß gleichmäßig auf erhöhter Temperatur gehalten, d. h. die Regelfähigkeit des Durchlaufdampferzeugers ist nicht von der zulässigen Temperaturänderungsgeschwindigkeit des Wassersammeigefäßes abhängig. Bei Umwälzbetrieb hingegen können günstigerweise die zweite Ventilanordnung und damit die Anwärmleitung geschlossen und das Absperrventil in der Dampfleitung geöffnet werden.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 30 436 ist zwar ein Durchlaufdampferzeuger mit einer Anwärmleitung bekannt, die vor einer Verdampferheizfläche abzweigt und in eine Rückführleitung für Wasser mündet. Dieser Durchlaufdampferzeuger weist jedoch überhaupt kein Wassersammeigefäß auf, sondern die Äückführleitung für Wasser ist direkt an einem Wasser-Dampf-Trenngefäß angeschlossen, das zwischen die Verdampfer- und eine Überhitzerheizfläche geschaltet ist und dessen in der Rückführleitung nachgeschaltete Umwälzpumpe vor Temperaturschocks geschützt ist.

Aus der französischen Patentschrift 14 27 310 ist ebenfalls ein Durchlaufdampferzeuger mit einem zwischen eine Verdampfer- und eine Überhitzerheizfläche geschalteten Wasser-Dampf-Trenngefäß bekannt, das an ein Wassersammeigefäß mit Rückführleitung für Wasser zu einer Speisewasserzuleitung des Durchlaufdampferzeugers angeschlossen ist, jedoch weist weder die zum Wasser-Dampf-Trenngefäß geführte Dampfleitung des Wassersammeigefäßes ein Absperrventil auf, noch ist eine Anwärmleitung für das Wassersammelgefäß vorgesehen.

Aus der französischen Patentschrift 1120 910 ist schließlich noch ein Durchlaufdampferzeuger bekannt mit einem Wasser-Dampf-Trenngefäß, das zwischen zwei Überhitzerheizflächen angeordnet ist, die Verdampferheizflächen nachgeschaltet sind. Dieses Was-

ser-Dampf-Trenngefäß ist außerdem sowohl dampf- als auch wasserseitig mit einem Wassersammeigefäß verbunden, jedoch ist in der vom Wassersammeigefäß zur Dampfseite des Wasser-Dampf-Trenngefäßes geführten Dampfleitung kein Absperrventil vorgesehen. Ferner ist eine über das Wassersammel.iefäß zu einer Speisewasserzuleitung für die Verdampferheizflächen geführte Wasser-Rückführleitung nr» einer dem Wassersammelgefäß nachgeschalteten Umwälzpumpe und einer der Umwälzpumpe nachgeschalteten Ventilanordnung vorgesehen. Zwischen Umwälzpumpe und Ventilanordnung zweigt auch eine Leitung von der Wasser-Rückführleitung ab, diese Leitung mündet jedoch nicht vor den Verdampferheizflächen des Durchlaufdampferzeugers, sondern zwischen den Verdampfer- und den Überhitzerheizflächen und weist keine Ventilanordnung, sondern nur eine Rückschlagklappe auf, die ein Rückströmen von Wasser oder Dampf zur Wasser-Rückführleitung verhindert Diese besagte, von der Wasser-Rückführleitung abzweigende Leitung ist also keine Anwärmleitung fü. das Wassersammelgefäß.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Im Dampferzeuger nach der Zeichnung gelangt Speisewasser von einer Speisewasserzuführungsleitung über einen Economiser 13, eine Verdampferheizfläche 3, über mehrere Wasser-Dampf-Trenngefäße 2 und den dampfseitigen Ausgang dieser Wasser-Dampf-Trenngefäße 2 in eine Überhitzerheizfläche 4 und von da aus in die Frischdampfleitung 14 des Durchlaufdampferzeugers.

Zum Anfahren und für den Teillastbetrieb sind die wasserseitigen Ausgänge der Wasser-Dampf-Trenngefäße 2 über Teilleitungen 5a einer Rückführleitung 5 für das abgeschiedene Wasser zu einem für mehrere Wasser-Dampf-Trenngefäße 2 gemeinsamen Wassersammelgefäß 1 geführt. Von diesem Wassersammelgefäß 1 zweigt eine weitere Teilleitung 5b der Rückführleitung 5 ab. Durch diese Teilleitung 5b strömt das Wasser durch eine Umwälzpumpe 6 und eine erste Ventilanordnung 7 in die Speisewasserleitung 8. Die Ventilanordnung 7 besteht aus einem Regel- und einem Rückschlagventil, das das Wasser in Förderrichtung der Umwälzpumpe 6 durchläßt.
Zwischen dem Economiser 13 und der Verdampfer-

heizflache 3 zweigt eine Anwärmleitung 9 ab, in die eine zweite Ventilanordnung 10 eingeschaltet ist. Die Anwärmleitung 9 mündet in die Rückführleitung 5 zwischen der Umwälzpumpe 6 und der ersten Ventilanordnung 7. Die zweite Ventilanordnung 10 enthält ebenfalls ein Rückschlagventil, das jedoch nur Wasser entgegengesetzt zur Förderrichtung der Umwälzpumpe 6 strömen läßt

Der dampfseitige Ausgang des Wassersammelgefäßes 1 ist über eine Dampfleitung 11 mit eingeschaltetem Absperrventil 12 mit dem Eingang der Überhitzerheizfläche 4 verbunden. Über diese Dampfleitung 11 würde bei Gleitdruckbetrieb eine gewisse Dampfmenge strömen, so daß mindestens der obere Teil des Wassersammeigefäßes 1 den Temperaturänderungen des Dampfes bei Gleitdruckbetrieb folgen würde. Erfindungsgemäß wird nun bei Durchlaufbetrieb das Absperrventil 12 geschlossen, so daß das über die Anwärmleitung 9 strömende Wasser das Wassersammeigefäß 1 allein durchströmt und damit die Temperatur des Wassersammeigefäßes insgesamt konstant hält

Beim Übergang zum Umwälzbetrieb wird die Umwälzpumpe 6 in Betrieb genommen und das Absperrventil 12 in der Dampfleitung 11 geöffnet. Hierbei ist die Ventilanordnung 10 gesperrt und das in den Wasser-Dampf-Trenngefäßen 2 abgeschiedene und im Wassersammeigefäß 1 gesammelte Wasser wird über die Umwälzpumpe 6 und die Ventilanordnung 7 in die Speisewasserleitung 8 zurückgespeist.

Bezugszeichenliste

1 Wassersammeigefäß

2 Wasser-Dampf-Trenngefäße

3 Verdampferheizfläche

4 Überhitzerheizfläche

5 Rückführleitung

5a Teilleitungen einer Rückführleitung
56 Teilleitungen einer Rückführleitung

6 Umwälzpumpe

7 Ventilanordnung

8 Speisewasserleitung

9 Anwärmleitung

10 Ventilanordnung

11 Dampfleitung

12 Absperrventil

13 Economiser

14 Frischdampfleitung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durchlaufdampferzeuger mit einer Verdampfer- und einer nachgeschalteten Überhitzerheizfläche sowie mit mindestens einem Wasser-Dampf-Trenngefäß, das zwischen Verdampfer- und Überhitzerheizfläche geschaltet ist, dessen zu einer Speisewasserzuelitung für die Verdampferheizfläche geführte Wasser-Rückführleitung ein Wassersammeigefäß mit nachgeschalteter Umwälzpumpe und dieser Umwälzpumpe nachgeschalteier erster Ventilanordnung aufweist, wobei an dem Wassersammelgefäß eine mit einem Absperrventil versehene Dampfleitung angebracht ist, die zu einem dampfseitigen Ausgang des Wasser-Dampf-Trenngefäßes geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anwärmleitung (9) von der Speisewasserzuleitung (8) vor der Verdampfer!leizfläche (3) und hinter einem in der Speisewasserzuleitung (8) befindlichen Economiser (13) abzweigt, und daß diese Anwärmleitung (9) über eine zweite Ventilanordnung (10 in einen Teil (5b) der Wasser-Rückführleitung (5) zwischen der ersten Ventilanordnung (7) und der Umwälzpumpe (6) mündet

2. Verfahren zum Betreiben des Durchlaufdampferzeugers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchlaufbetrieb die Anwärmleitung (9) durch die zweite Ventilanordnung (10) geöffnet und das Absperrventil (12) in der Dampfleitung (11) geschlossen wird.

3. Verfahren zum Betreiben des Durchlaufdampferzeugers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umwälzbetrieb die Anwärmleitung (9) durch die zweite Ventilanordnung (10) geschlossen und das Absperrventil (12) in der Dampfleitung (11) ^ geöffnet wird.