AT373678B

AT373678B - Verfahren und einrichtung zur rueckgewinnung der fluessigkeitswaerme des abzufuehrenden heisswassers

Info

Publication number: AT373678B
Application number: AT589275A
Authority: AT
Inventors: Franz Ing Lambrecht
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1975-07-30
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1984-02-10
Also published as: ATA589275A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Rückgewinnung der Flüssigkeitswärme des aus einem Dampferzeuger mit eigener Feuerung abzuführenden Heisswassers, insbesondere des Abschlämmwassers, durch Abkühlung des Heisswassers und Rückführung der Wärme in den Dampferzeuger.

Die Dampferzeugung erfordert zur Verringerung des Salzgehaltes im erzeugten Dampf auch bei vorbehandeltem Speisewasser eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Abschlämmung, wobei der letzte Rest des eingedickten Salzwassergemisches abgeführt wird. Um eine Erhöhung des Salzgehaltes im Dampfkessel zu vermeiden, wird das anfallende Kondensat nicht wieder in das Speisewasser zurückgeführt, sondern verworfen. Da das abgeführte Kondensat Siedetemperatur aufweist und 2% der erzeugten Dampfmenge umfasst, wurde bereits vorgeschlagen, dieses Kondensat am Speisewasser abzukühlen, wodurch eine teilweise Rückgewinnung der im Kondensat abgeführten Wärme erfolgt.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den Wärmehaushalt eines Dampferzeugers zu verbessern, indem die Wärme des Kondensates besser verwertet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das abzuführende Heisswasser unter die Temperatur des eintretenden Speisewassers, insbesondere unter 100 C, abgekühlt wird und die durch die Abkühlung anfallende Wärme an ein Betriebsmittel, wie z. B. Verbrennungsluft und/oder Brennstoff, des Dampferzeugers übertragen wird, welches im erhitzten Zustand im Dampferzeuger verbrannt wird. Insbesondere wird das Heisswasser im Gegenstrom zum Betriebsmittel geführt und anschliessend wird das Betriebsmittel durch das im Abgasstrom des Dampferzeugers erhitzte Speisewasser weiter erhitzt.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eintrittsseitig im Strom des Betriebsmittels zu dessen Erhitzung ein vom abzuführenden Heisswasser beheizter Wärmetauscher vorgesehen ist. Insbesondere ist der Wärmetauscher vor einem allfällig vom Speisewasser oder Abgas beheizten weiteren Vorwärmer angeordnet. Vorzugsweise sind der Wärmetauscher und der Vorwärmer im Strom der Verbrennungsluft hintereinander angeordnet und als Rippenrohrwärmetauscher ausgebildet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Dampferzeuger, bei dem die Verbrennungsluft durch das abgekühlte Kondensat erwärmt wird.

In der dargestellten Zeichnung ist der Dampferzeuger als Zweizugkessel mit einer Kesseltrommel--3-- ausgebildet. Das Speisewasser kommt von der Speisewasseraufbereitung und Speisewasservorwärmung mit etwa 1300C und einem Druck von etwa 50 bar in den im zweiten Kesselzug - des Dampferzeugers angeordneten Speisewasservorwärmer --4-- und wird im Luftvorwärmer von etwa 200 auf 170 C abgekühlt. Es wird hierauf in die Kesseltrommel --3-- eingespeist. An der Kesseltrommel --3-- sind die Verdampferheizflächen nach dem Naturumlauf- oder Zwangsumlaufsystem angeschlossen. In der Kesseltrommel --3-- erfolgt die Trennung von Wasser und Sattdampf.

Das Wasser-Dampf-Gemisch hat bei 50 bar eine Temperatur von 264 C und wird in Zyklonen - vom restlichen Wasser getrennt. Der Dampf wird gemäss Pfeil 10 einem nicht dargestellten Überhitzer zugeführt. Das abgeschiedene Wasser, welches die höchste Salzkonzentration enthält, wird über die Leitung --7-- abgeschlämmt, wobei gegebenenfalls ein vom Wasserstand gesteuerter Kondenswasserableiter-8-vorgesehen ist. Zweckmässigerweise mündet vor diesem Kondenswasserableiter --8-- noch eine weitere Kondensatleitung --9--. Das gesammelte Kondensat wird einem Wärme- tauscher-l-zugeführt, in dem das Kondensat auf etwa SO'C, also unterhalb der Temperatur des Speisewassers, bei seinem Eintritt in den Dampferzeuger abgekühlt wird.

Im vorgegebenen Bei-
EMI1.1
der wärmetechnischen Werte lässt sich dadurch der Wirkungsgrad des Dampferzeugers um 1/4% gegen- über der Rechnung ohne Berücksichtigung des Wärmeverlustes durch das Kondensat verbessern.

Wird der Wärmeverlust des Kondensates berücksichtigt, ergibt sich eine Verbesserung um etwa 0, 65%.

Eine ähnliche Rechnung liesse sich anstellen, wenn die Wärme des Kondensates an den Brennstoff abgegeben wird.

Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich Schaltungsänderungen möglich, wobei beispielsweise der Vorwärmer --2-- durch einen abgasbeheizten Vorwärmer ersetzt wird, doch ist bei

derartigen Konstruktionen die Abgastemperatur durch die Lage des Taupunktes des Abgases vorherbestimmt, so dass einer grösseren Abkühlung des Abgases wirtschaftliche Grenzen gesetzt sind. Der Vorteil der Erfindung liegt hauptsächlich darin, dass der Wärmeinhalt entsprechend der Temperaturdifferenz Speisewassereintrittstemperatur minus Kondensationsaustrittstemperatur als zusätzliche Wärmegutschrift direkt dem Wirkungsgrad des Dampferzeugers zugutekommt. Das verunreinigte und salzhältige Kondensat kann nun ohne Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades der Anlage abgeführt werden.

Die Erfindung kann auch bei Zwangsdurchlaufdampferzeugern Verwendung finden, wobei an Stelle der Restverdampferheizflächen eine Abscheideflasche angeordnet wird, in der eine stetige Abschlämmung erfolgt. Diese Schaltung gestattet ferner die Vermeidung von Heizflächen, in der eine Filmverdampfung stattfindet, so dass die Betriebssicherheit erhöht wird.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Rückgewinnung der Flüssigkeitswärme des aus einem Dampferzeuger mit eigener Feuerung abzuführenden Heisswassers, insbesondere des Abschlämmwassers, durch Abkühlung des Heisswassers und Rückführung der Wärme in den Dampferzeuger, dadurch gekennzeichnet, dass das abzuführende Heisswasser unter die Temperatur des eintretenden Speisewassers, insbesondere unter 100 C, abgekühlt wird und die durch die Abkühlung anfallende Wärme an ein Betriebsmittel, wie z. B. Verbrennungsluft und/oder Brennstoff, des Dampferzeugers übertragen wird, welches im erhitzten Zustand im Dampferzeuger verbrannt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heisswasser im Gegenstrom zum Betriebsmittel geführt wird und dass anschliessend das Betriebsmittel durch das im Abgasstrom des Dampferzeugers erhitzte Speisewasser weiter erhitzt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eintrittsseitig im Strom des Betriebsmittels zu dessen Erhitzung ein vom abzuführenden EMI2.1 einem allfällig vom Speisewasser oder Abgas beheizten weiteren Vorwärmer (2) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) und der Vorwärmer (2) im Strom der Verbrennungsluft hintereinander angeordnet und als Rippenrohrwärmetauscher ausgebildet sind.

Druck : Ing. E. Voytjech, Wien