Hochdruckröhrendampferzenger mit geringem Flüssigkeitsinhalt. Die Erfindung bezieht sich auf einen- Hochdruckröhrendampferzeuger mit geringem Flüssigkeitsinhalt und bezweckt, den Dampf erzeuger auf unveränderliche Leistung ein zustellen.
Sie besteht darin, dass Vorrich tungen vorgesehen sind, durch welche nicht nur die zugeführte Speiseflüssigkeitsmenge und die abströmende Dampfmenge in Ab hängigkeit von einer Zustandsgrösse des er zeugten Dampfes geregelt werden, sondern auch zusätzlich, zwecks Erhöhung der Fein heit der Regulierung, die Feuerungseinrich- tungen derart in Abhängigkeit vorn der Menge des das Rohrsystem durchströmenden Arbeitsmittels beeinflusst werden, dass stets gleichviel Dampf vom gleichen Zustand er zeugt wird.
Bei einem Hochdruckröhrendampferzeuger dieser Art, bei welchem der Druck des er zeugten Dampfes selbsttätig durch Steuerung des Abströmquerschnittes auf gleichbleiben der Höhe gehalten und die Speisewasserzu fuhr in Abhängigkeit von der Dampftempe- ratur derart geregelt wird, dass sie bei fallender Dampftemperatur vermindert und bei steigender Dampftemperatur erhöht wird, kann ausser den beiden von Zustandsgrössen (Druck, Temperatur) des erzeugten Dampfes beeinflussten Regelvorrichtungen eine von der zugeführten Speisewassermenge beeinflusste Regelvorrichtung vorgesehen sein, welche die Brennstoff- und Luftzufuhr, zwecks Erhöhung der Feinheit der Regelung,
bei vergrösserter Speisewassermenge vermindert und bei ver- ringerter Speisewassermenge verstärkt.
Dadurch, dass nicht. nur die Speiseflüseig- keitsmenge in Abhängigkeit von der Dampf temperatur und der Dampfaustritt in Ab hängigkeit vom Dampfdruck geregelt wird, sondern auch das Feuer unter .dem Einflass der durch den Dampferzeuger strömenden Arbeitsmittelmenge steht, wird ausser dem Zustande des erzeugten Dampfes im Gegen satz zu bekannten Regelungen auch die Dampfmenge unveränderlich gehalten und somit eine grössere Feinheit der Regelung er reicht.
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeiohnung schematisch dar gestellt.
Das durch die Speiseleitung 1 dem Rohr system 2 des Dampferzeugers in flüssigem Zustande zugeführte Arbeitsmittel wird in demselben verdampft und alsdann in über hitztem Zustande durch die Leitung 3 an die Verbrauchsstellen weitergeleitet. Die Be heizung des Rohrsystems erfolgt durch eine Feuerungseinrichtung, welche aus einem Brenner 4 besteht, dem in bekannter Weise durch eine Leitung 5 ein gasförmiger flüssiger oder staubförmiger Brennstoff und durch die Leitung 6 Verbrennungsluft zu geführt wird.
Die bei der Verbrennung ent stehenden Rauchgase strömen durch den Ka nal 7 aus dem Innern des Dampferzeugers und können von dort an weitere Verbrauchs stellen oder, unmittelbar ins Freie weiter geleitet werden.
In der Speiseleitung 1 ist eine Drossel vorrichtung 10 angeordnet, welche von einer vom erzeugten Dampf beeinflussten Tempe raturaufnehmervorrichtung 11 gesteuert wird. Eine ebenfalls an die Dampfleitung 3 an geschlossene Druckaufnehmervorrichtung 122 steuert die Drosselvorrichtung 13, welche dem erzeugten Dampf einen dem Druck in der Leitung 3 entsprechenden Durchflussquer schnitt freilegt.
Einre weitere Impulsgebervörrichtung 14 steht unter dem Einfluss des Unterschiedes des in der Speiseleitung 1 herrschenden Druckes gegenüber dem in der Dampfleitung 3 herrschenden Druck und überträgt die auf genommenen Impulse auf den Servomotor 15 der in die Brennstoffleitung 5 eingebauten Drosselvorrichtung 16 und auf den Servo motor 17 der in die Leitung 6 für die Ver brennungsluft eingebauten Drosselvorrichtung 18. Zur Einstellung der Regelungsvorrich tungen 15, 16 und 17, 18 dienen die beiden Handräder 19 und 20, mit welchen eine ge- wünschte Leistung der Feuerung eingestellt werden kann.
Die drei Impulsgebervorrichtungen re geln den Betrieb des Dampferzeugers in ihrer Zusammenwirkung so, dass der Dampf erzeuger eine eingestellte, unveränderliche Leistung abgibt, das heisst, dass immer eine gleichgross bleibende Menge Dampf von glei chem Druck und von gleicher Temperatur durch die Leitung 3 an die Verbrauchsstellen geführt wird. Die Impulsgebervorrichtung 14 steuert die Feuerungseinrichtung derart, dass bei Vergrösserung der durch das Rohrsystem 2 strömenden Menge an Arbeitsmittel, wobei der Druckunterschied zwischen der Leitung 1 und der Leitung 3 sich vergrössert, die Wärmezuführung verkleinert wird und, um gekehrt bei einer Verkleinerung der durch den Erzeuger strömenden Arbeitsmittelmenge und Verkleinerung des Druckunterschiedes in den Leitungen 1 und 3 die Wärmezu führung vergrössert wird.
Dadurch wird bei verkleinerter Menge die Temperatur des ent wickelten Dampfes erhöht, bei grosser durch strömender Menge aber erniedrigt. Die Tem peraturaufnehmervorrichtung 11 verkleinert nun beim Durchströmen einer zu grossen Menge Arbeitsmittel durch den Erzeuger, wobei also die Temperatur des Dampfes sinkt, die zum Dampferzeuger strömende Menge Speise flüssigkeit, und vergrössert diese umgekehrt, wenn eine zu kleine Menge Arbeitsmittel durch den Erzeuger strömt und dabei die Temperatur des Dampfers zu hoch wird.
Gleichzeitig steuert die Druckaufnehmer- vorrichtung 12 den Durchfluss'querschnitt der Drosselstelle 13 für den erzeugten Dampf so,
dass beim Steigen des Druckes ein grö sserer Durchflussquerschnitt und beim Sin ken des Druckes ein kleinerer Durchfluss- querschnitt für den zu den Verbrauchsstellen strömenden Dampf eingestellt wird und der in der Leitung 3 sich einstellende Druck da her angenähert unveränderlich bleibt.
Mit- telst der Handräder 19 und 20 könaien die Servomotoren 15 bezw. 17 so vermedlt werden, dass die ganze Regelvorrichtung die Dampf- erzeugungsanlage jeweils auf eine gewünschte Leistung einstellt.
Natürlich können auch andere Vorrich tungen zur Regelung der dem Erzeuger zu zuführenden Speiseflüssigkeit, beispielsweise Speisepumpen mit veränderlicher Förder menge oder Auslassorgane, welche die zu viel von der Fördervorrichtung geförderte Menge wieder aus der Speiseleitung abfliessen lassen; angewendet werden. Ebenso kann an Stelle einer Drosselvorrichtung in der abgehenden Dampfleitung eine Vorrichtung für Füllungs änderung einer Kraftmaschine oder ähnliche Organe, welche die durchströmende Dampf-' menge festlegen, verstellt werden.
Die Men gen der zuzuführenden Speiseflüssigkeit und des abzuleitenden Dampfes können natür lich auch von andern Zustandsgrössen des Dampfes geregelt werden. Ebenso kann die Feuerungseinrichtung anstatt durch den Unterschied der Drücke in der Speiseleitung und in der Dampfleitung des Dampferzeu gers durch den in einem Venturimeter ent stehenden Druckunterschied oder durch einen Dampfmengenmesser geregelt werden. An statt Drosselvorrichtungen in der Brennstoff leitung und in der Leitung für die Ver- brenenngsluft zu verstellen, können auch dort die Fördervorrichtungen derart verstellt werden, dass die Fördermengen in dem oben angegebenen Sinne geändert werden.
Die zu übertragenden Regelungsimpulse können na türlich auf hydraulische, pneumatische, elektrische oder auch mechanische Art über tragen werden. Schliesslich ist es auch mög lich, neben den erwähnten gasförmigen, flüssigen oder staubförmigen Brennstoffen, feste Brennstoffe zu verwenden in Anwen dung bei Rostfeuerungen, beispielsweise bei Treppenrost-, Wanderrost- oder Unterschub feuerungen.
Durch diese Regelungsvorrichtung kann ins besondere der verschiedene Heizwert bei auf einanderfolgender Anwendung von mehreren Brenustaffsorten ausgegliehen werden, so .dass der erzeugte Dampf stets in derselben Menge aus dem Erzeuger austritt und immer den gleichen Zustand aufweist. Bei Verwendung einer verschieden stark vorgewärmten Speise flüssigkeit wird auch die Wärmezufuhr zum Rohrsystem des Dampferzeugers durch diese Regelungsvorrichtung derart eingestellt, dass auch in diesem Falle die Menge und der Zustand des abgeführten Dampfes unver änderlich bleiben.
Die Vorteile dieser Regelung kommen besonders bei der Anwendung des Dampf erzeugers für Vorschaltanlagen zur Geltung, bei welchen ein Hochdruckteil eine bestimmte unveränderliche Teillast der ganzen Anlage übernimmt und bei der nur der Niederdruck teil die Leistungsschwankungen der Anlage auszugleichen hat.
High-pressure tubular steam generator with low liquid content. The invention relates to a high-pressure tubular steam generator with low liquid content and aims to set the steam generator to a constant power.
It consists in the fact that devices are provided by which not only the amount of feed liquid supplied and the amount of steam flowing out are regulated depending on a state variable of the steam generated, but also, in addition, in order to increase the precision of the regulation, the firing devices can be influenced depending on the amount of the working medium flowing through the pipe system that the same amount of steam from the same state is always generated.
In a high-pressure tubular steam generator of this type, in which the pressure of the steam generated is automatically kept at the same level by controlling the outflow cross-section and the feed water supply is controlled depending on the steam temperature in such a way that it is reduced when the steam temperature falls and increases when the steam temperature rises In addition to the two control devices influenced by the state variables (pressure, temperature) of the steam generated, a control device influenced by the amount of feed water supplied can be provided, which controls the fuel and air supply in order to increase the fineness of the control,
reduced with increased feed water volume and increased with reduced feed water volume.
By not doing that. only the amount of feed liquid is regulated as a function of the steam temperature and the steam outlet as a function of the steam pressure, but also the fire is subject to the inflow of the amount of working medium flowing through the steam generator, besides the state of the generated steam, the opposite is known Regulations also keep the amount of steam unchanged and thus a greater fineness of the regulation he reaches.
An example of the subject matter of the invention is shown schematically on the newspaper.
The working medium supplied in the liquid state through the feed line 1 to the pipe system 2 of the steam generator is evaporated in the same and then passed on in an overheated state through the line 3 to the consumption points. The heating of the pipe system is carried out by a firing device, which consists of a burner 4, which is fed in a known manner through a line 5, a gaseous liquid or powdered fuel and through the line 6 combustion air.
The flue gases produced during combustion flow through the channel 7 from inside the steam generator and can be used from there for further consumption or directly outside.
In the feed line 1, a throttle device 10 is arranged, which is controlled by a temperature sensor device 11 influenced by the generated steam. A pressure sensor device 122, which is also connected to the steam line 3, controls the throttle device 13, which exposes a flow cross-section corresponding to the pressure in the line 3 to the generated steam.
A further Impulsgebervörrichtung 14 is under the influence of the difference between the pressure prevailing in the feed line 1 compared to the pressure prevailing in the steam line 3 and transmits the pulses to the servo motor 15 of the throttle device 16 built into the fuel line 5 and to the servo motor 17 of the The throttle device 18 built into the line 6 for the combustion air. The two handwheels 19 and 20 are used to set the control devices 15, 16 and 17, 18, with which a desired output of the furnace can be set.
The three pulse generator devices regulate the operation of the steam generator in their interaction so that the steam generator delivers a set, unchangeable power, that is, that always a constant amount of steam of the same chemical pressure and temperature through the line 3 to the consumption points to be led. The pulse generator device 14 controls the firing device in such a way that when the amount of working medium flowing through the pipe system 2 increases, the pressure difference between the line 1 and the line 3 increasing, the heat supply is reduced and, conversely, when the amount by the generator is reduced flowing amount of working medium and reducing the pressure difference in lines 1 and 3, the heat supply is increased.
As a result, the temperature of the steam developed is increased when the amount is reduced, but decreased when the amount flowing through is larger. The tem peraturaufnehmervorrichtung 11 is now reduced when too large an amount of working fluid flows through the generator, so the temperature of the steam falls, the amount of liquid flowing to the steam generator, and increases this vice versa if too small a volume of working fluid flows through the generator and thereby the temperature of the steamer becomes too high.
At the same time, the pressure sensor device 12 controls the flow cross section of the throttle point 13 for the generated steam
that when the pressure rises a larger flow cross-section and when the pressure falls a smaller flow cross-section is set for the steam flowing to the points of consumption and the pressure established in the line 3 therefore remains approximately unchanged.
By means of the handwheels 19 and 20, the servomotors 15 or 17 can be mediated in such a way that the entire control device adjusts the steam generation system to the desired output.
Of course, other devices for regulating the feed liquid to be supplied to the generator can also be used, for example feed pumps with a variable delivery rate or outlet organs which allow the excess volume delivered by the delivery device to flow out of the feed line; be applied. Likewise, instead of a throttle device in the outgoing steam line, a device for changing the filling of an engine or similar organs, which determine the amount of steam flowing through, can be adjusted.
The quantities of the feed liquid to be supplied and the steam to be discharged can of course also be controlled by other parameters of the steam. Likewise, the firing device can be regulated by the pressure difference arising in a Venturimeter or by a steam flow meter instead of the difference in pressures in the feed line and in the steam line of the steam generator. Instead of adjusting throttle devices in the fuel line and in the line for the combustion air, the delivery devices can also be adjusted there in such a way that the delivery rates are changed in the sense indicated above.
The control pulses to be transmitted can of course be carried out hydraulically, pneumatically, electrically or mechanically. Finally, it is also possible, in addition to the gaseous, liquid or dusty fuels mentioned, to use solid fuels in application in grate firing, for example in stair grate, traveling grate or underfeed firing.
With this control device, in particular, the different calorific values can be balanced out when several types of Brenustaff are used one after the other, so that the steam generated always emerges from the generator in the same amount and always has the same state. When using a differently preheated feed liquid, the heat supply to the pipe system of the steam generator is adjusted by this control device in such a way that in this case too the amount and the state of the discharged steam remain unchanged.
The advantages of this scheme are particularly evident when using the steam generator for upstream systems, in which a high-pressure part takes over a certain unchangeable partial load of the entire system and where only the low-pressure part has to compensate for the fluctuations in the system's output.