DE570772C

DE570772C - Device for regulating the operation of high-pressure high-pressure steam generators heated with coal dust

Info

Publication number: DE570772C
Application number: DEG76272D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-04-28
Filing date: 1929-04-28
Publication date: 1933-02-20

Description

Vorrichtung zur Regelung des Betriebes von mit Kohlenstaub beheizten Hochdruckschnelldampferzeugern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Betriebes von mit Kohlenstaub beheizten Hochdruckschnelldampferzeugern mit vom Wasser unter Drehbewegungen durchströmten Verdampferröhren und nachgeschalteten Überhitzerröhren, bei welcher die Druckschwankungen einer Flüssigkeit in einem Druckkessel zur Steuerung der Speisewasser- und Wärmezufuhr in Abhängigkeit von dem Dampfdruck und der Feuerraumtemperatur ausgenutzt werden. Bekannt sind derartige Regelvorrichtungen, welche die Speisewasser- und Wärmezufuhr gleichzeitig entsprechend dem Wärmebedarf der Anlage ändern.Device for regulating the operation of heated with coal dust High-pressure rapid steam generators The invention relates to a device for regulating the operation of high-pressure steam generators heated with coal dust with from Water with rotating movements flowed through evaporator tubes and downstream Superheater tubes, in which the pressure fluctuations of a liquid in a pressure vessel to control the feed water and heat supply depending on the steam pressure and the furnace temperature can be used. Such control devices are known which the feed water and heat supply at the same time according to the heat demand change the system.

Gemäß der Erfindung sind nun an die zum Kessel führende Speisewasserleitung mittels einer mit einem Druckminderventil und einer Einschnürung versehenen Abzweigleitung zwei hintereinander geschaltete Druckkessel angeschlossen. Dabei wird der Druck in der den ersten Druckkessel mit der Speisewasserleitung verbindenden Leitung durch ein von dem Druck in der Speisewasserleitung beeinflußtes Wasserablaßventil bei zu hohem Ansteigen des Dampf- und Speisewasserdruckes verringert sowie der Druck in dem zweiten Druckkessel, der mit dem ersten Kessel durch eine mit einer Einschnürung versehene Leitung verbunden ist, beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur im Feuerraum mittels eines von einem Thermostaten gesteuerten WasserablaBventils vermindert. Eine Druckverminderung in dem ersten Druckkessel bewirkt mittels eines Steuerkolbens eine Verringerung des Zuflusses des Antriebsdampfes zu der Speisewasserpumpe, während eine Druckminderung in dem zweiten Druckkessel mittels zweier Steuerkolben eine Verringerung der Geschwindigkeit der Brennstoffördervorrichtung und des Gebläses zur Zuführung der Verbrennungsluft bewirkt. Da sich im übrigen eine Druckminderung in einem der beiden Druckkessel infolge der in der Verbindungsleitung dieser Kessel vorgesehenen Einschnürung nur mit einer gewissen Verzögerung in den anderen Kessel fortpflanzen kann, wird erreicht, daß beim Überschreiten des zulässigen Dampfdruckes zunächst nur die Speisewasserzufuhr und beim Überschreiten der zulässigen Temperatur im Feuerraum zunächst nur die Brennstoff- und Luftzufuhr verringert wird. Die anderen Betriebsgrößen werden in jedem Fall erst nach einer bestimmten Zeitspanne nachgeregelt, sofern nicht die Primärregelung inzwischen genügt hat, um die Dampfdruck-oder Feuerraumtemperaturabweichungen vom Sollwert zu beseitigen und den früheren Zustand wiederherzustellen.According to the invention are now to the feed water line leading to the boiler by means of a branch line provided with a pressure reducing valve and a constriction two pressure vessels connected in series are connected. Thereby the pressure in the line connecting the first pressure vessel to the feedwater line a water drain valve influenced by the pressure in the feed water line too high an increase in the steam and feed water pressure as well as the pressure in the second pressure vessel, which is connected to the first vessel by one with a constriction provided line is connected when a certain temperature is exceeded in the combustion chamber by means of a water drain valve controlled by a thermostat reduced. A pressure reduction in the first pressure vessel is effected by means of a Control piston reduces the flow of drive steam to the feed water pump, while a pressure reduction in the second pressure vessel by means of two control pistons a reduction in the speed of the fuel delivery device and fan for supplying the combustion air. Since there is also a pressure reduction in one of the two pressure vessels as a result of the connection between these vessels provided constriction into the other boiler only with a certain delay can propagate, it is achieved that when the permissible vapor pressure is exceeded initially only the feed water supply and when the permissible temperature is exceeded Initially, only the fuel and air supply is reduced in the furnace. The others In any case, operating parameters are only readjusted after a certain period of time, unless the primary control has meanwhile been sufficient to deal with the deviations in the steam pressure or furnace temperature from the setpoint and restore the previous state.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Abb. r die gesamte Regelanlage in schematischer Wiedergabe und Abb.2 einen Schnitt durch ein verwendetes Wasserablaßventil.In the drawing is an embodiment of the subject matter of the invention shown, namely Fig. r show the entire control system in a schematic representation and Fig.2 a section through a used water drain valve.

Dabei bezeichnet i die Speisewasserpumpe, 2 den Anlaß- und Regelwiderstand des Antriebsmotors für das Luftgebläse, 3 ein Wechselgetriebe für den Staubkohlenförderer und 4 ein in die Dampfzuleitung der Speisewasserpumpe eingebautes Ventil.Here i denotes the feed water pump, 2 the starting and control resistor the drive motor for the air blower, 3 a change gear for the pulverized coal conveyor and 4 a valve built into the steam feed line of the feed water pump.

Von der von der Pumpe i abgehenden Speisewasserleitung 5 sind zwei Hilfsleitungen 6, 7 abgezweigt, welche beide in die in Abb. 2 herausgezeichnete, mit einem Kolben 2o versehene Einstellvorrichtung ig einmünden. Dabei führt die Leitung 7 über ein Entspannungsventil, das den Wasserdruck in dieser Leitung auf einen gleichbleibenden niedrigen Druck einstellt, und eine Einschnürung 7' zu der Vorrichtung ig, während eine hinter der Einschnürung abzweigende Leitung 7" in einen teils mit Wasser und teils mit Öl gefüllten Behälter 8 mündet. Der Oberteil dieses Behälters ist durch eine Leitung g mit einem Steuerzylinder verbunden, dessen Kolben io auf das Ventil 4 einwirkt und den Zufluß des Antriebsdampfes zu der Speisepumpe i steuert. Kurz oberhalb des Bodens des Behälters 8 ist an diesen eine Leitung 11 angeschlossen, die ebenfalls eine Einschnü= rung 7"' besitzt und zu einem zweiten Behälteri2 führt, der in gleicherWeise wie derBehälter 8 ausgebildet und ebenfalls teils mit Öl und teils mit Wasser gefüllt ist. Eine bis fast auf den Boden dieses Behälters 12 reichende Leitung 13 führt zu einem Thermostaten 14 im Feuerraum des Kessels, während eine von seinem oberen Ende ausgehende Leitung 15 in einen Kolbenregler 17 einmündet, der auf den Drehzahlregler 2 des Luftgebläses einwirkt. Ein weiterer Kolbenregler 16 ist durch eine Leitung 18 hinter den Kolbenregler 17 geschaltet und wirkt auf das Wechselgetriebe 3 des Staubkohlenförderers ein. Die Steuerkolben io, 16, 17 sind durch Federn ausgewuchtet und arbeiten infolge der Flüssigkeitsentspannung in der Leitung 7 unter verhältnismäßig geringen Drücken.Two auxiliary lines 6, 7 are branched off from the feed water line 5 going out from the pump i, which both open into the adjusting device ig shown in FIG. 2 and provided with a piston 2o. The line 7 leads via an expansion valve, which sets the water pressure in this line to a constant low pressure, and a constriction 7 'to the device ig, while a line 7 "branching off behind the constriction into a part with water and part with oil The upper part of this container is connected by a line g to a control cylinder, the piston of which acts on the valve 4 and controls the flow of drive steam to the feed pump i 11, which also has a constriction 7 "'and leads to a second container i2, which is designed in the same way as the container 8 and is also partly filled with oil and partly with water. A line 13 reaching almost to the bottom of this container 12 leads to a thermostat 14 in the furnace of the boiler, while a line 15 extending from its upper end opens into a piston regulator 17 which acts on the speed regulator 2 of the air blower. Another piston regulator 16 is connected behind the piston regulator 17 through a line 18 and acts on the change gear 3 of the pulverized coal conveyor. The control pistons io, 16, 17 are balanced by springs and work as a result of the fluid expansion in the line 7 under relatively low pressures.

Die in Abb. 2 näher dargestellte Einstellvorrichtung ig besitzt einen Kolben 2o, der mit seiner Kolbenstange 2o' sich bei Überschreitung eines bestimmten zulässigen Drukhes in der Speisewasserleitung auf das Konusventil 21 abstützt und dieses öffnet, so daß das in der Leitung 7 befindliche Wasser entweichen kann. In ähnlicher Weise ist auch der Thermostat 14 so eingerichtet, daß er beim Überschreiten einer Höchsttemperatur im Feuerraum ein in der Leitung 13 vorgesehenes, nicht gezeichnetes Ablaßventil öffnet.The adjusting device shown in more detail in Fig. 2 ig has a Piston 2o, which with its piston rod 2o 'is exceeded when a certain permissible pressure in the feed water line is supported on the cone valve 21 and this opens so that the water in the line 7 can escape. In Similarly, the thermostat 14 is also set up so that when it is exceeded a maximum temperature in the furnace is provided in the line 13, not shown Drain valve opens.

Steigt nun der Dampfdruck im Erzeuger und damit der Druck des Speisewassers in den Leitungen 5 und 6 über ein bestimmtes zulässiges Maß, so verursacht der auf den Kolben 2o der Regelvorrichtung ig einwirkende Druck das Öffnen des Wasserablaßventils 2:i und das Entweichen des Wassers aus dem hinter der Einschnürung7' liegenden Teil der Leitung 7. Da die Einschnürung ;' ein entsprechendes Nachfließen von Wasser aus der Speisewasserleitung und demzufolge einen raschen Ausgleich des entstehenden Wasserverlustes verhindert, so entsteht ein Druckabfall in dem Behälter 8, der sich nach einiger Zeit auch auf den" Behälter 12 ausdehnt und nacheinander eine entsprechende Verschiebung der Steuerkolben io und 17, 16 zur Folge hat. Es tritt also zunächst eine Abdrosselung des Dampfstromes zur Speisewasserpumpe i ein, und nach einiger Zeit erfolgt eine Verstellung des Reglers :2 für das Luftgebläse und des Wechselgetriebes 3 für die Staubkohlenfördereinrichtung, sofern nicht inzwischen Dampfdruck und Speisewasserdruck wieder den Sollwert angenommen haben. Es werden also nacheinander die Speisewasser- und Wärmezufuhr verringert, bis der Überdruck aufgehört hat und das Ventil 21 sich wieder schließt.If the steam pressure in the generator increases and with it the pressure of the feed water in lines 5 and 6 above a certain permissible level, the causes on the pressure acting on the piston 2o of the control device opens the water drain valve 2: i and the escape of the water from the part lying behind the constriction 7 ' the line 7. Since the constriction; ' a corresponding flow of water from the feed water line and consequently a rapid compensation of the resulting Prevents water loss, so there is a pressure drop in the container 8, which after some time also to the "container 12 expands and one after the other a corresponding one Displacement of the control piston io and 17, 16 has the consequence. So it occurs first a throttling of the steam flow to the feed water pump i, and after some Time the controller is adjusted: 2 for the air blower and the gearbox 3 for the pulverized coal conveyor system, unless steam pressure and feed water pressure have now been reached have accepted the setpoint again. The feed water and heat supply reduced until the overpressure has ceased and the valve 21 closes closes again.

Nimmt hingegen die Feuerraumternperatur einen das zulässige Maß übersteigenden Wert an, so öffnet der Thermostat 14 ein Wasserablaßventil in der Leitung 13, und es entsteht durch die Einschnürung 7"' ein Druckabfall der Steuerflüssigkeit in der Leitung i i, der zunächst, da dem Kessel 8 noch ständig Druckwasser zugeführt wird, nur im Behälter 12 und den mit diesem zusammenhängenden Leitungen 13, 15 und Regelvorrichtungen 17, 16 zur Wirkung kommt und die Feuerung dämpft, bis die üblichen Betriebsverhältnisse wiederhergestellt sind. Bleibt jedoch die Feuerraumtemperatur über dem Sollwert, so pflanzt sich der Druckabfall trotz des Nachfließens des Druckwassers in den Kessel 8 über die Einschnürung 7"' hinaus fort, und es tritt auch die Regelvorrichtung zur Verlangsamung der Speisewasserförderung in Tätigkeit.If, on the other hand, the temperature of the combustion chamber is higher than the permissible level Value, the thermostat 14 opens a water drain valve in the line 13, and the constriction 7 '' 'creates a pressure drop in the control fluid in the line i i, which initially, since the boiler 8 is still constantly supplied with pressurized water is, only in the container 12 and the lines 13, 15 and associated therewith Control devices 17, 16 come into effect and dampen the firing until the usual Operating conditions have been restored. However, the furnace temperature remains above the setpoint, the pressure drop is planted in spite of the continued flow of pressurized water continues into the boiler 8 beyond the constriction 7 '' ', and the regulating device also occurs to slow down the feed water pumping in activity.

Da der Steuerzylinder 16 hinter den Zylinder 17 geschaltet ist, wird beim Anfeuern des Dampferzeugers ein gewisses Voreilen des Luftgebläses gegenüber dem Staubkohlenförderer und umgekehrt beim Anhalten der Anlage ein gewisses Nacheilen des ersteren in bezug auf den letzteren erzielt, da die Rückführung der Steuerflüssigkeit von dem Gehäuse des Kolbens 16 durch die Leitung 22 mit eingebautem Rückschlagventil 23 erfolgt und der Zylinder 17 über eine Einschnürung mit der Wasserzuleitung 15 verbunden ist. Hierdurch wird die regelmäßige Abnahme der Staubkohle selbsttätig gesichert und die Bildung von Ablagerungen vermieden. Um den Dampferzeuger in Tätigkeit zu setzen, kann man eine gewöhnliche Wasserleitung benutzen, die dann im laufenden Betrieb zur Abschaltung gelangt.Since the control cylinder 16 is connected behind the cylinder 17, is a certain advance of the air blower when lighting the steam generator a certain lagging behind the pulverized coal conveyor and vice versa when the system is stopped of the former achieved with respect to the latter, since the return of the control fluid from the housing of the piston 16 through the line 22 with a built-in check valve 23 takes place and the cylinder 17 is connected to the water supply line 15 via a constriction connected is. As a result, the regular removal of the dust coal becomes automatic secured and the formation of deposits avoided. To the steam generator To put into action, one can use an ordinary water pipe, which then switched off during operation.

Claims

PATENT CLAIM: Device for regulating the operation of high-pressure, high-pressure steam generators heated with coal dust with evaporator tubes through which the water flows with rotary movements and downstream superheater tubes using the pressure fluctuations of a liquid in a pressure vessel for the simultaneous control of the feed water and heat supply depending on the steam pressure and the furnace temperature, characterized that to the feed water line (5) leading to the boiler by means of a branch line (7) in which a pressure reducing valve and a constriction (7 ') are arranged, two pressure vessels (8, i2) connected in series are connected and the pressure in the first Pressure vessel (8) with the feed water line (5) connecting line (7) is reduced by a by the pressure in the feed water line (5) influenced water drain valve (2i) when the steam pressure rises too high and the pressure in the second pressure vessel (i2), which with the first kes sel is connected by a line (ii) provided with a constriction (7 "'), if a certain temperature in the furnace is exceeded by means of a water drain valve controlled by a thermostat (1q.), the pressure is reduced in the first pressure vessel (8). by means of a control piston (io) a reduction in the flow of the drive steam to the feedwater pump (i), pressure reductions in the second pressure vessel (i2) by means of two control pistons (i6, 17) result in a reduction in the speed of the fuel delivery device and the fan for supplying the combustion air.