Dampferzeugungsanlage mit Hauptdampferzeuger, Wärmespeicher und Zusatzdampferzeuger
Es sind Salzgemische bekanntgeworden, die sich insofern besonders als Wärmeträger
oder Speichermittel eignen, als sie bei etwa r2o° C flüssig werden und dann eine
Flüssigkeit von großer spezifischer Wärme bilden, die bis etwa 8oo° C erhitzt werden
kann, ohne daß sich aus ihr Dämpfe bilden. Wenn man diese günstigen Eigenschaften
in jeder Hinsicht voll nutzbar machen will, so muß man eine Dampfkraftanlage, bei
der solche Salzgemische als Wärmeträger Verwendung finden sollen, zunächst so aufbauen,
daß die weitgehende Temperaturbeständigkeit dieses Stoffes ausgenutzt wird. Die
sich bietende wertvolle Möglichkeit einer Wärmespeicherung bei einer hohen Temperatur
ergibt vorerst die Forderung, eine Wärmequelle zur Beheizung .dieses Stoffes vorzusehen,
die selbst wenigstens eine Temperatur von 8oo° C aufweist. Erfindungsgemäß wird
deshalb zunächst vorgeschlagen, den Erhitzer für den besonderen Wärmeträger, der
hier Verwendung finden soll; durch die Hauptkesselfeuerung zu beheizen. Daraus ergibt
sich dann aber eine gewisse Gefahr für den Bestand des Wärmeträgers, wenn man nicht
gleichzeitig dafür sorgt, daß die aufgenommene Wärmemenge, die unabänderlich von
der Belastung des Kessels abhängt, in hinreichendem Maße abgeführt wird, damit der
Wärmeträger keine Temperatur annehmen kann, bei der er zerfallen würde. Es wird
deshalb weiterhin vorgeschlagen, die Durchlaufgeschwindigkeit des Wärmeträgers durch
den Erhitzer selbsttätig derart zu regeln, daß ein bestimmter Erwärmungsgrad eingehalten
wird und ferner in dem Zeitpunkt, in dem der zugelassene Erwärmungsgrad infolge
der fortgesetzten Wärmezufuhr dennoch nicht mehr eingehalten werden kann, die Überschußwärme
selbsttätig an einen Zusatzdamp.ferzeuger abgegeben wird. Nur wenn man gleichzeitig
den Erhitzer für den Wärmeträger durch die Feuergase des Dampferzeugers der Anlage
beheizt und wenn man dafür sorgt, daß etwaige Überschußwärme, die eine unzulässige
Temperatursteigerung des Wärmeträgers und damit seine Zerstörung zur Folge haben
würde, selbsttätig rechtzeitig und nutzbringend abgeführt wird, ist eine betriebssichere
und wirtschaftliche Verwendung eines solchen Wärmeträgers durchführbar.Steam generation system with main steam generator, heat storage and additional steam generator
Salt mixtures have become known that are particularly useful as heat carriers
or storage means are suitable as they become liquid at around r2o ° C and then a
Form liquids of high specific heat, which are heated up to about 8oo ° C
can without forming vapors from it. If you have these favorable properties
If you want to make it fully usable in every respect, you have to have a steam power plant
that such salt mixtures are to be used as a heat transfer medium, first build it up in such a way that
that the extensive temperature resistance of this substance is exploited. the
valuable possibility of heat storage at a high temperature
initially results in the requirement to provide a heat source for heating this substance,
which itself has a temperature of at least 8oo ° C. According to the invention
therefore initially proposed the heater for the special heat transfer medium, the
should be used here; to be heated by the main boiler. From this it follows
But then there is a certain risk for the existence of the heat transfer medium if one does not
at the same time ensures that the amount of heat absorbed, which is unchangeable from
the load on the boiler depends, is dissipated to a sufficient extent so that the
Heat transfer medium can not assume a temperature at which it would disintegrate. It will
therefore further proposed the flow rate of the heat carrier through
to regulate the heater automatically in such a way that a certain degree of warming is maintained
and also at the point in time at which the permitted degree of warming as a result
the continued supply of heat can no longer be maintained, the excess heat
is automatically released to an additional steam generator. Only if you are at the same time
the heater for the heat transfer medium through the fire gases of the steam generator of the system
heated and if you make sure that any excess heat, which is an impermissible
Increase in temperature of the heat transfer medium and thus its destruction
would, is automatically discharged in a timely and profitable manner, is an operationally safe one
and economical use of such a heat transfer medium is feasible.
Die Überwachung des Erwärmungsgrades eines in einem Umlaufsystem strömenden
Wärmeträgers ist an sich bekannt. Auch die Ableitung von überschußwärme zu Zwecken
der Dampferzeugung ist nicht mehr neu. Ebenso muß die Verwendung eines Speichers
in einem solchen Wärmekreislauf als bekannt gelten. Im vorliegenden Falle handelt
es sich jedoch um eine neue Kombination dieser Merkmale, die erst in ihrer Gesamtwirkung
eine Verwendungsmöglichkeit des eingangs angegebenen Wärmeträgers in Dampfkraftanlagen
eröffnet.Monitoring the degree of warming of a circulating system
Heat carrier is known per se. Also the dissipation of excess heat for purposes
steam generation is no longer new. Likewise must the use of a memory
are considered to be known in such a heat cycle. In the present case, acts
However, it is a new combination of these characteristics that only has an overall effect
a possible use of the heat transfer medium specified at the beginning in steam power plants
opened.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt.
In der Aufladezeit beschreibt der Wärmeträger einen Kreislauf, der von der Pumpe
r ausgehend über den
Erhitzer 2, die Leitung 3, den Schichtenspeicher
d. und die Leitung 5 zur Pumpe i zurückführt. Die Heizfläche des Erhitzers 2 ist
so angeordnet zu denken, daß sie derselben Feuerung ausgesetzt ist wie die Heizfläche
des Dampferzeugers 6. Bei einem Dampferzeuger, dessen Heizfläche aus Rohren besteht,
würde also ein Teil dieser Rohre der Dampferzeugung und ein anderer kleinerer Teil
der Erhitzung des Wärmeträgers dienen. Würde man den Wärmeträger die Heizfläche
2 nur mit ungenügender Geschwindigkeit durchströmen lassen, so könnte der Fall eintreten,
daß er sich in dem Erhitzer 2 so stark erwärmt, daß das Salzgemisch zerfällt und
Dampf bildet. Um das zu verhüten, wird in Abhängigkeit von der Temperatur an der
Stelle 7 der Leitung 3 die Stellung der Regelvorrichtung 17 selbsttätig überwacht,
wobei angenommen ist, daß die Pumpe i eine Kreiselpumpe ist. Die Förderleistung
der Pumpe i wirrt also durch öffnen oder Schließen der Regelvorrichtung
17 selbsttätig so eingestellt, daß der Wärmeträger nicht übermäßig erhitzt
werden kann. Ist die Pumpe i eine Kolbenpumpe, so ist an Stelle der Regelvorrichtung
17 eine Drehzahlregelung der Kolbenpumpe zu setzen. Ist schließlich der umlaufende
Wärmeträger insgesamt so weit erhitzt worden, daß der Speicher völlig geladen ist,
so muß die dem Erhitzer 2 darüber hinaus zugeführte Wärmemenge abgeführt werden.
Das geschieht dadurch, daß die unter dem Einfluß eines Temperaturimpulses stehende
Regelvorrichtung 8 geöffnet und die Pumpe 9 von Hand oder ebenfalls selbsttätig
in Betrieb gesetzt wird. Der Wärmeträger durchströmt dann nacheinander den Überhitzer
io und den Dampferzeuger i i und gelangt schließlich über die Leitungen 12, 13 und
5 wieder in den Kreislauf zurück, in dem der Erhitzer 2 liegt. Die Regelvorrichtung
8 wird also durch den Temperaturimpuls geöffnet, wenn der Speicher q. aufgeladen
ist und auch dann nur so weit geöffnet, daß gerade die Überschußwärme an den zusätzlich
angeordneten Wärmeverbraucher abgeführt wird. Tritt der Fall ein, daß der Druck
in der Hauptdampfleitung 16 infolge des plötzlich erhöhten Dampfbedarfes stark absinkt,
so wird die Regelvorrichtung 8 selbsttätig unter Einfluß des an der Stelle 2o entnommenen
Druckimpulses so gesteuert, daß der Zusatzdampferzeuger i i Zusatzdampf liefert,
wobei die zurVerdampfung erforderliche Wärmemenge aus dem Wärmeinhalt des Speichers
d. bestritten wird.An embodiment of the invention is shown in the figure. During the charging time, the heat transfer medium describes a cycle that starts from the pump r via the heater 2, the line 3, the stratified storage tank d. and the line 5 returns to the pump i. The heating surface of the heater 2 is to be thought of as being arranged so that it is exposed to the same furnace as the heating surface of the steam generator 6 Serve heat carrier. If the heat transfer medium were to flow through the heating surface 2 only at insufficient speed, the situation could arise in which it is heated so much in the heater 2 that the salt mixture disintegrates and forms steam. To prevent this, the position of the control device 17 is automatically monitored as a function of the temperature at the point 7 of the line 3, it being assumed that the pump i is a centrifugal pump. The delivery rate of the pump i is therefore automatically set by opening or closing the control device 17 so that the heat transfer medium cannot be excessively heated. If the pump i is a piston pump, a speed control of the piston pump should be used instead of the control device 17. If, finally, the circulating heat transfer medium has been heated overall to such an extent that the memory is fully charged, then the amount of heat supplied to the heater 2 must be dissipated. This is done in that the control device 8, which is under the influence of a temperature pulse, is opened and the pump 9 is put into operation by hand or also automatically. The heat transfer medium then flows through the superheater io and the steam generator ii one after the other and finally returns via the lines 12, 13 and 5 back into the circuit in which the heater 2 is located. The control device 8 is therefore opened by the temperature pulse when the memory q. is charged and then only opened so far that just the excess heat is dissipated to the additionally arranged heat consumer. If the case occurs that the pressure in the main steam line 16 drops sharply as a result of the suddenly increased steam requirement, the control device 8 is automatically controlled under the influence of the pressure pulse taken at point 2o so that the additional steam generator ii supplies additional steam, the amount of heat required for evaporation from the heat content of the storage tank d. is disputed.
Um eine völlig selbsttätige Regelung der gesamten Anlage zu erreichen,
wird auch die Wärmezufuhr zu dem überhitzer io in Abhängigkeit von der Temperatur
hinter dem Überhitzer selbsttätig geregelt. Diesem Zwecke dient in an sich bekannter
Weise die Umgehungsleitung 1q. und die Regelvorrichtung 15. Aus dem gleichen Grunde
wird die Wasserzufuhr zu dem Verdampfer ii selbsttätig durch das Ventil i8 und-der
Flüssigkeitsstand des Wärmeträgers in dem Kessel ii selbsttätig durch das Ventil
i9 überwacht. Ist die Pumpe 9 eine Kreiselpumpe, so wirkt der Regelimpuls auf die
Regelvorrichtung i9 ein, ist die Pumpe 9 eine Kolbenpumpe, so tritt an Stelle dessen
eine selbsttätige Drehzahlregelung der Kolbenpumpe.In order to achieve a completely automatic control of the entire system,
the heat input to the superheater io is also dependent on the temperature
automatically regulated behind the superheater. This purpose is used in a well known per se
Way, the bypass line 1q. and the control device 15. For the same reason
the water supply to the evaporator ii is automatically through the valve i8 and -der
Liquid level of the heat transfer medium in the boiler ii automatically through the valve
i9 monitors. If the pump 9 is a centrifugal pump, the control pulse acts on the
Control device i9 on, if the pump 9 is a piston pump, it takes its place
an automatic speed control of the piston pump.