DE601542C - Verfahren zum Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkraftanlagen, deren Speisewasser mit Ab-oder Anzapfdampf von Kraftmaschinen i@orgewärmt und deren veränderliche Dampfabgabe zum Ausgleich von Schwankungen in der Dampferzeugung oder im Kraftbedarf herangezogen wird, ohne die Feuerleistung entsprechend ändern zu müssen. Den Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen hatte man in der Hauptsache durch Anordnung von Dampfspeichern aufgenommen, die jedoch hohe Anlagekosten bedingen. Bekannt ist es auch, einen Dampf- und Gefällespeicher in Verbindung mit einer Anzapfstufe einer Turbine zu bringen und ihn den Vorwärmedampf für die Speisewasservorwärmung liefern zu lassen, den die Turbine bei hohem Kraftbedarf nicht abgeben soll.
• Zur Vermeidung der Nachteile bekannter Anlagen ist ferner vorgeschlagen, zum Schwankungsausgleich entsprechend der Veränderung der Dampfentnahme aus der Kraftmaschine die vorzuwärmende Flüssigkeitsmenge zu ändern und den Unterschied zwischen der anfallenden und der benötigten Flüssigkeitsmenge in einem Speicher auszugleichen, aus dem die Kesselanlage gespeist wird.
• Eine ähnliche, jedoch vereinfachte Anordnung und Betriebsweise läßt sich erfindungsgemäß dadurch herbeiführen, daß das Speisewasser derart geführt wird, daß es nach Durchströmen der Vorwärmer unmittelbar zum Dampfkessel fließt, dessen Speiseraum bzw. ein mit diesem verbundener Kesselwasserspeicher bei vermehrtem Durchfluß des Speisewassers durch die Vorwärmer zum Kessel geladen wird, während der Kessel bei vermindertem Durchfluß des Speisewassers in bekannter Weise aus seinem Speiseraum Vera dampft oder aus dem Kesselwasserspeicher gespeist wird. Bei dieser Anordnung wird der sonst erforderliche Speicher vor dem Kessel zur Aufnahme des vorgewärmten Speisewassers und die für die Förderung des Heißwassers aus dem Speicher in die Kessel erforderliche Heißwasserpumpe, deren Betrieb Wärmeverluste und Störungsquellen in sich bergen kann, vermeidbar, wodurch die Anlage und der Betrieb auch sehr einfach und übersichtlich werden.
• Dadurch, daß der Kessel bei hohem Kraftbedarf aus seinem eigenen Speiserauminhalt oder dem gleichwertigen Kesselwasserspeieher Wasser verdampft, das bereits Kesseltemperatur besitzt, ergibt sich die bekannte Mehrleistung- des Kessels an Dampf. Diese Mehrleistung zusammen mit der durch die verringerte Dampfentnahme aus den Anzapfstufen, bedingten Mehrleistung macht es möglich, je nach der Stufenzahl und Speisewassertemperatur Mehrleistungen von 26 bis 5o °1o gegenüber der mittleren Leistung ohne Änderung der Feuerleistung zu erzielen.
• Besonders groß wird hierbei die Wärmespeicherfähigkeit der Speicherräume, da pro Kilo gespeicherten Wassers die Wärmeinhaltsdifferenz zwischen Kondensatortemperatur und Kesseltemperatur gespeichert wird, das sind z. B. bei ¢5° Kondensatortemperatur und einem Dampfkessel von 15 at 200 - 4.5 = 155 WE.
• Zum Vergleich diene, daß in einem Dampfgefällespeicher, z. B. bei einem Druckgefälle von 6 - 3 atü, pro Kilo Wasser eine Wärmemenge von 162 - 143 = 19 WE gespeichert wird.
• Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen von Dampfkraftanlagen nach der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i eine Anlage ohne, Abb. 2 eine Anlage mit Rauchgasvorwärmer.
• In Abb. i ist i der Kessel, 2 der Speisewasserspeicher. Das Speisewasser gelangt durch die Leitung 4 in den Kessel, nachdem es vorher die Vorwärmer io und ii durchströmt hat. Der Dampf wird durch die Leitung 5 an die Kraftmaschine 6 abgegeben. Von der Kraftmaschine geht der größte Teil des Dampfes zum Vakuumkondensator 7 mit der Kühlleitung 18, i9 und wird von dort in den Kondensatbehälter 8 gepumpt. Das Kondensat mit dem etwa notwendigen Zusatzwasser wird von dort durch die Kesselspeisepumpe 9 und die Vorwärmer io, i i in den Kessel befördert. Die Vorwärmer io, i i stehen dampfseitig durch die Leitungen 12 und 13 mit der Kraftmaschine in Verbindung; das Kondensat aus ihnen wird durch die Leitungen 14 und 15, die in üblicher Weise mit Schwimmerventilen oder Kondenstöpfen 16 und 17 versehen sind, gleichzeitig oder nacheinander in. den Speisewasserbehälter zurückgeführt. Die Regelung der gesamten Anlage erfolgt ausschließlich durch ein in der Speiseleitung angeordnetes Ventil 3, das in Abhängigkeit vom Kesseldruck den Speisewasserdurchfluß bei fallendem Druck vermindert, bei steigendem Druck vermehrt.
• Abb.2 zeigt eine Anlage mit Rauchgasvorwärmer. Die Anlage unterscheidet sich von der in Abb. i beschriebenen durch eine Leitung 2o, die die Vorwärmestufen io und i i umgeht und durch die in Zeiten des erhöhten Dampfbedarfs der Rauchgasvorwärmer 21 unmittelbar aus dem Speisewasserbehälter 8 mit nicht vorgewärmtem Speisewasser versorgt wird. Die Wirkungsweise dieser Anlage ist folgende: Bei Wärmemangel wird das in der Vorwärmeleitung befindliche Speiseregelventil 22 geschlossen. Durch den entstehenden Überdruck öffnet das gewichtsbelastete Rückschlag- bzw. Überdruckventil 23 und läßt das Wasser durch die Leitung 20 hindurchtreten. Das Drosselventil 2q., das von dem hinter dem Rauchgasvorwärmer 21 angeordneten Therinostaten 25 aus gesteuert wird, läßt nur so viel Wasser hindurchtreten, daß die Temperatur hinter- dem Vorwärmer stets eine bestimmte Höhe erreicht. Wird diese überschritten, so öffnet der Thermostat weiter, so daß die Temperatur im Rauchgasv orwärmer wieder sinkt und Schläge durch Verdampfung in demselben vermieden werden. Im übrigen arbeitet die Anlage, wie zu Abb. i beschrieben.
• Der Kondensatbehälter 8 muß in Anpassung an die Speichergröße am Kessel so bemessen sein, daß er das gesamte bei hoher Belastung aus dem Vakuumkondensator anfallende Wässer aufnehmen und bei geringer Belastung genügend Speisewasser zur Auffüllung des Kesselspeisewasserspeichers hergeben kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Ausgleich von Schwankungen in Dampfkraftanlagen, bei denen das Speisewasser stufenweise durch Anzapfdampf vorgewärmt und die Dampfentnahme aus den Anzapfstufen in der Weise geregelt wird, daß zu Zeiten hohen Kraftbedarfs und Wärmemangels unter gleichzeitiger Verminderung des Wasserdurchflusses wenig oder kein Dampf zur Speisewasservorwärmung entnommen wird, während zu Zeiten geringeren Kraftbedarfs und Wärmeüberschusses unter gleichzeitiger Vermehrung des Wasserdurchflusses die Dampfentnahme zur Speisewasservorwärmung vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Speisewasser derart geführt wird, daß es nach Durchströmen der Vorwärmer unmittelbar zum Dampfkessel fließt, dessen Speiseraum bzw. ein mit diesem verbundener Kesselwasserspeicher bei vermehrtem Durchfluß des Speisewassers durch die Vorwärmer zum Kessel geladen wird, während der Kessel bei vermindertem Durchfluß des Speisewassers in bekannter Weise aus seinem Speiseraum verdampft oder aus dem Kesselwasserspeicher gespeist wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i in Anlagen mit dem Kessel vorgeschaltetem Rauchgasvorwärmer, dadurch gekennzeichnet, daß bei verringertem Speisewasserdurchfluß durch die Dampfvorwärmer (io, i i) der Durchfluß durch den Rauchgasvorwärmer (21) in solcher Menge geregelt ist, daß die Temperatur des Speisewassers hinter ihm ungefähr gleich oder höher als bei der Normalspeisung ist (Abb. 2).
3. 3. Dampfkraftanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Speisewasser- und Kondensatsammelbehälter (8) die Druckleitung der das Speisewasser abführenden Pumpe (9) in zwei geteilten Leitungen fortführt, deren eine durch die Anzapfv orwärmer (f o, i i ) führt und mit dem vom Kesseldruck oder der Belastung gesteuerten Regelventil (22) versehen ist, während die andere (2o) die Vorwärmer (1o, i i) umgeht und mit zwei Ventilen (23, 24) versehen ist, deren eines (23) nur öffnet, wenn der Durchfluß durch die Vorwärmer bei geschlossenem Regelventil (22) verhindert ist, während das andere (24) von der Temperatur des Wassers hinter dem kauchgasvorwärmer (21) so beeinflußt wird, daß es sowohl Überschreitung als auch Unterschreitung einer bestimmten Temperatur verhindert, solange das vom Druck gesteuerte Ventil (22) geschlossen ist.