DE3236979A1 - Zwangsdurchlaufdampferzeuger und verfahren zu seiner inbetriebnahme - Google Patents

Description

Zwangsdürchlaufdanpf er zeuger und Verfahren zu seiner Inbetriebnahme

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufdampferzeuger mit Speisewasserpumpe, Economiser, Verdampfer und Wasserabscheider, die hintereinander geschaltet sind sowie mit einer an den .Wasseraustritt des Wasserabscheiders angeschlossenen Umlaufleitung mit einer Umwälzpumpe, wobei der Economiser höher liegt als der Verdampfereintritt sowie ein Verfahren zu seiner Inbetriebnahme.

Nach dem Abstellen eines derartigen Dampferzeugers bildet sich im Economiser Dampf. Muß nun der Dampferzeuger gefüllt werden, so darf dies einerseits nur mit einer kleinen Einspeisemenge geschehen, weil sonst ein zu schneller Temperaturabfall entsteht, der zu unzulässigen Wärmespannungen in den Bauteilen führt. Andererseits ist für das Mitreißen der gebildeten Dampfblasen jedoch eine möglichst große Speisewassermenge anzustreben.

Bei einem bekannten Zwangslaufdampferzeuger der eingangs genannten Art (DE-B 27 4 0 883) ist zwischen der Speisewasserpumpe und einem ihr nachgeschalteten Abschlußventil eine den Economiser umgehende, zum Verdampfereintritt führende Fülleitung mit einem Ventil abgezweigt. Der Economiser weist im Bereich seiner höchsten geodätischen Höhe Mittel zum Entlüften auf. Dieser Zwangslaufdampferzeuger wird dadurch in Betrieb gesetzt, daß der Verdampfer und der Abscheider über die Füllleitung mit Speisewasser angefüllt werden und daß danach bei ausgedampftem Economiser Wasser aus dem Verdampfer über den Abscheider umgepumpt wird. Danach wird der Dampferzeuger befeuert und der Economiser rückwärts aus dem Verdampfer über die Fülleitung mit Wasser vom Sättigungszustand gefüllt. Auf diese Weise sollen

Schläge durch eine spontane Kondensation beim Einspeisen in den Economiser vermieden werden. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß ein hoher Regelaufwand erforderlich ist,die Umwälzpumpe dauernd im Betrieb sein muß und die Drucksteigerungen begrenzt werden müssen.

Um bei einem anderen bekannten Dampferzeuger (DE-A 28 40 6 03) ein Ausdampfen im Economiser während des Anfahrens zu vermeiden, ist zwischen dem Economiser und dem Verdampfer ein Regelventil eingeschaltet, vor dem eine Wasserabführungsleitung als Bypaß zum Verdampfer abzweigt. Durch ein teilweises Schließen des Regelventils wird vorübergehend der- Wasserdruck im Economiser soweit erhöht, daß eine Ausdampfung nicht eintritt. Diese Anordnung erfordert außer einem erhöhten Regelaufwand eine eigene Sicherheitseinrichtung, um eine Drucküberschreitung im Economiser zu vermeiden. Außerdem unterliegen die notwendigen Druckhalteventile einem Verschleiß und stellen damit eine zusätzliche Störquelle dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zwangsdurchlaufdampferzeuger der eingangs genannten Art derart abzuwandeln, daß ein verlustarmes Anfahren des Dampferzeugers insbesondere in noch warmem Zustand ohne einen zusätzlichen Aufwand für Regel- oder Sicherheitseinrichtungen möglich ist'.

Diese Aufgabe wirft ausgehend von einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Austritt des Economisers über, eine oder mehrere mit Absperrventilen versehene Ausdampfleitungen mit dem höchsten Punkt des Verdampfers oder mit dem Dampfraum des Wasserabscheiders bzw. einer Wasserstands flasche verbunden ist. Über diese Ausdampfleitungen

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kann während des Füllens das Wasser die Dampfblasen in den oberhalb des Wasserspiegels liegenden Dampfraum drücken. Der Dampferzeuger läßt sich somit mit einer kleinen Einspeisemenge füllen, ohne daß Dampf im Economiser zurückbleibt. Ein Druckabfall im Dampferzeuger, wie er beim Einspeisen mit einer großen Wassermenge auftreten würde, wird vermieden. Der Temperaturabfall am Heißdampfaustritt während des Warmstarts wird geringer, da nur Wasser für das Füllen des Dampferzeugers eingespeist wird und ein Überspeisen mit kaltem Wasser unterbleibt.

Mehrere AusführungsbeispieIe der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen verschiedene Schaltungen für einen Zwangsdurchlaufdampferzeuger gemäß der Erfindung.

Der in der Fig. 1 dargestellte Zwangsdurchlaufdampferzeuger besteht aus einer Brennkammer 1 und einem sich anschließenden Rauchgaszug 2, die aus gasdicht miteinander verschweißten Rohren gebildet sind. Die Brennkammer 1 ist als Verdampfer 3 geschaltet, während der Rauchgaszug 2 und auch der obere Teil der Brennkammer 1 einen Wandüberhitzer 4 darstellen. Innerhalb des Rauchgaszuges 2 sind in Strömungsrichtung des Rauchgases überhitzer 5, Zwischenüberhitzer 6 und ein Economiser 10 angeordnet, die alle als Berührungsheizflächen ausgebildet sind.

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Eine Speisewasserleitung 11 mit einer Speisewasserpumpe 12 ist zu dem Eintritt 13 des Economieers 10 geführt. Der Austritt 14 des Econömiers 10 ist über eine Falleitung 15 mit dem tiefer liegenden Verdampfereintritt 16 direkt verbunden. Der Austrittssammler 17 des Verdampfers 3 steht über eine Leitung 18 mit einem

Wasserabscheider 19 in Verbindung, der in der Höhe des Rauchgaszuges 2 angeordnet ist und über den Economiser 10 hinausragt. Von dem Wasseraustritt 8 des Wasserabscheiders 19 ist eine Umlaufleitung 20 mit einer Umwälzpumpe 21 zu einem Punkt der Speisewasserleitung 11 geführt, der in Strömungsrichtung des Mediums hinter der Speisewasserpumpe 12 liegt. Zwischen diesem Punkt und der Speisewasserleitung 12 ~ bzw. der Umwälzpumpe 21 sind in der SpeisewasserIeitung 11 und in der Umlaufleitung 20 jeweils ein Rückschlagventil 22 bzw. ein Rückschlagventil 23 und ein Absperrventil 24 angeordnet. Anstelle der Umwälzpumpe kann auch ein direkter Ablauf in ein Entspannungsgefäß 8 gewählt werden.

Der oberhalb des Eintrittes 13 liegende Austritt 14 des Economisers 10 ist über eine Ausdampfleitung 25 bei 28 mit dem höchsten Niveau des Verdampfers 3 verbunden. Nach der Zeichnung ist dieser Anschlußpunkt in der von dem Dampfraum des Wasserabseheiders 19 zu dem Wandüberhitzer 4 führenden Leitung 29 vorgesehen. Die Ausdampfleitung kann auch in den Dampfraum 30 des Wasserabscheiders 19 oder einer im Nebenstrom liegenden Wasserstandsflasche geführt sein. Anstelle der einen können auch mehrere Ausdampfleitungen 25 vorgesehen werden. In der Ausdampfleitung 25 ist ein Absperrorgan 26, z.B. ein dicht schließender Schieber, angeordnet. Weiterhin ist in der Ausdampfleitung 25 ein Temperaturmesser 27 angebracht, der die Temperatur des Mediums in dem Economiser 10 mißt. Der Temperaturmesser 27 kann mit dem Antrieb des Absperrorganes 26 so gekoppelt sein, daß das Absperrorgan 26 in Schließstellung gefahren wird, wenn die von dem Temperaturmesser 27 gemessene Temperatur um einen ausreichend großen Betrag unterhalb der Siedetemperatur liegt. Auf diese Weise kann ein ausreichender Sicherheitsabstand zur Siedelinie gewährleistet werden.

Der in der-Fig. 2 dargestellte Zwangsdurchlaufdampferzeuger unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.1 dadurch,daß die Umwälzpumpe 21 im Kurzschluß zum Economiser 10 geschaltet ist« Im übrigen ist dieser Dampferzeuger genauso aufgebaut wie der Dampferzeuger nach der Fig. 1.

Nach einem Abstellen der beschriebenen Zwangsdurchlaufdampferzeuger wird durch ein Nachspeisen der gesamte Umwälzkreislauf mit Wasser gefüllt. Bei dem Stillstand wird infolge Speicherwärme das Wasser im Economiser durch Dampf ausgetauscht. Ferner verdampft ein Teil des Inhaltes des Verdampfers 3 und wird durch das Wasser aus dem Economiser 10 ersetzt. Soll ein solcher Dampferzeuger warm--.ancjefahren werden, so ist vor dem Wiederanfahren von einem Zustand auszugehen, bei dem der Economiser 10 sowie in der Regel der obere Teil des Verdampfers 3 jeweils mit Dampf gefüllt sind. Vor dem Einstellen der Zündung wird eine geringe Speisewassermenge in den Economiser 10 nachgespeist. Dabei sind die Absperrorgane 26 in den Ausdampf leitungen 25 geöffnet, so daß der im Economiser 10 vorhandene Dampf in das Verdampfersystem entweichen kann. Die-Absperrorgane bleiben so lange geöffnet, bis eindeutig Wasser austritt. Anschließend werden die Absperrorgane 26 geschlossen, und es wird weiter nachgespeist,, bis der Wasserstand in dem Wasserstandsgefäß das Einschalten der Umwälzpumpe erlaubt. Danach wird gezündet.

Bei einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach der Fig. bleiben die Absperrorgane 26 auch nach dem Zünden geöffnet. Sie werden geschlossen, wenn die Mediumtemperatur im Economiser 10 genügend weit von der Siedetemperatur entfernt ist.

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Claims (5)

1. EATENTAN SPRÜCHE :

   I1.)Zwangsdurchlaufdampferzeuger mit Speisewasserpumpe (12), Economiser (10) , Verdampfer (3) und Wasserabscheider (19), die hintereinander geschaltet sind, sowie mit einer an den Wasseraustritt des Wasserabscheiders (19) angeschlossenen Umlaufleitung (20), wobei der Economiser (10) höher liegt als der Verdampfereintritt (16) , dadurch gekenn z. e i c hn e t , daß der Austritt (14) des Economisers (10) über eine oder mehrere mit AbsperrOrganen (26) versehene Ausdampfleitungen (25) mit dem höchsten Punkt

   (28) des Verdampfers (3) oder mit dem Dampfräum des Wasserabscheiders (19) bzw. einer Wasserstandsflasche verbunden ist, ■ .
2. 2. Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ausdampfleitung (25) ein Temperaturmesser (27) angeordnet ist, der derart mit dem Absperrorgan (26) gekoppelt ist, daß das Absperrorgan (26) in Schließstellung ist, wenn zwischen der Mediumtemperatur im Economiser

   (10) und der Siedetemperatur eine vorgegebene Temperaturdifferenz besteht.
3. 3. Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kenn" ze lehnet , daß die umlaufleitung (20) zwischen den Economiser (10) und den Verdampfer (3) mündet.
4. 4. Verfahren zur Inbetriebnahme eines Zangsdurchlaufdampferzeuger nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet , daß bei geöffneten Absperrorganen in der Ausdampf leitung über die Speisewasserpumpe der Economiser nachgespeist wird, daß

   nach der Nachspeisung die Umwälzpumpe eingeschaltet wird, daß die Zündung eingeschaltet wird und daß die Absperrorgane geschlossen werden, sobald eindeutig Wasser austritt.
5. 5. Verfahren zur Inbetriebnahme eines Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß bei Verwendung einer im Kurzschluß zum Economiser geschalteten Umwälzpumpe die Absperrorgane in den Ausdampfleitungen auch nach der Zündung geöffnet gehalten werden, und zwar so lange bis eine bestimmte Differenz zwischen der Mediumtemperatur im Economiser und der Siedetemperatur eingestellt ist.