DE632851C

DE632851C - Device to secure overheaters against burning

Info

Publication number: DE632851C
Application number: DEW86133D
Authority: DE
Original assignee: WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT
Current assignee: WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT
Priority date: 1931-05-30
Filing date: 1931-05-30
Publication date: 1936-07-15

Description

Vorrichtung zum Sichern von Überhitzem gegen Verbrennen Die Erfindung betrifft die Sicherung von Überhitzern gegen Verbrennen, insbesondere von Überhitzern mit Strahlungs- und Berührungsheizflächen.Device for securing overheating against burning The invention concerns the protection of superheaters against burning, especially superheaters with radiant and contact heating surfaces.

Es wurde festgestellt, daß die Überhitzerrohre bei kleinen Teilbelastungen auch im Beharrungszustand gefährdet werden, trotzdem dann der Überhitzer von der dem Belastungszustand, d. h. auch der unbeeinflußten Feuerführung entsprechenden Dampfmenge durchströmt wird, und die Überhitzungstemperatur sich dabei nur auf die dem Belastungszustand zugeordnete Höhe einstellt. Denn infolge der geringen Dampfgeschlv indigkeit muß sich ein unzulässig großer Temperatursprung zwischen den Rohrinnenwandungen und dem Dampf einstellen, damit die von den Rohren aufgenommene Wärme an den Dampf übergehen kann. Die Verhältnisse liegen hieralso völlig anders als im Augenblick eines Belastungsabfalles, da dann den Überhitzerrohren mehr Wärme zugeführt wird als sie abzugeben haben.It was found that the superheater tubes at small partial loads are endangered even in the steady state, nevertheless then the superheater of the the load condition, d. H. also corresponding to the uninfluenced fire control The amount of steam flowing through it, and the superheating temperature only affects the sets the level assigned to the load condition. Because due to the low steam speed there must be an impermissibly large temperature jump between the inner walls of the pipe and adjust the steam to allow the heat absorbed by the tubes to pass to the steam can pass. The situation here is completely different from what it is at the moment a drop in load, since more heat is then supplied to the superheater tubes than they have to give up.

Zum Sichern von Überhitzern beim Abfall der Belastung ist vorgeschlagen -worden, Dampf in Oberschuß zu erzeugen und den überschüssigen Dampf mittels einer Pumpe hinter dem Überhitzer zurück in den Dampf-oder Wasserraum des Kessels zu führen. Diese bekannte Einrichtung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß durch die Kühlung des zurückgeführten überhitzten Dampfes in der Kesseltrommel die Endüberhitzung leicht unter die der Belastung entsprechende Höhe -sinken kann. Dies ist besonders ungünstig bei dem üblichen Wasserrohrkessel mit durch Berührung beheizten Überhitzern, da hierbei die Überhitzungstemperatur mit abnehmender Belastung sowieso sinkt.It is suggested to secure superheaters when the load drops -been to generate steam in excess and the excess steam by means of a Feed the pump behind the superheater back into the steam or water space of the boiler. However, this known device has the disadvantage that the cooling of the returned superheated steam in the boiler drum is the final superheat can easily drop below the level corresponding to the load. This is special unfavorable for the usual water tube boiler with superheaters heated by contact, because the overheating temperature drops anyway with decreasing load.

Erfindungsgemäß soll demgegenüber eine Sicherung von Cberhitzern gegen unzulässig großen Wärmestau bei gleichbleibenden. kleinenTeil.belastungen und unbeeinflußterFeuerführung dadurch bewirkt werden, daß eine regelbare Dampfmenge nach erfolgter Beheizung zwangsläufig mittels einer Pumpe im Kreislauf unmittelbar zurück in den Überhitzer bzw. den zu sichernden Teil des Überhitzers geführt wird. Hierzu wird gleichlaufend mit dem Überhitzer oder einem Teil des Überhitzers über die Pumpe eine Leitung mit Regelvorrichtung zum Eintritt in den Überhitzer bzw. den zu sichernden Teil geschaltet. Bei Anlagen, bei denen der Dampf ständig mittels einer Pumpe zwangsläufig durch den Überhitzer gedrückt wird, wie insbesondere auch bei Löffler-Kesseln, kann diese Pumpe selbst zur Sicherung der Röhre ausgenutzt werden, indem diese Umgehungsleitung zur Saugseite dieser Pumpe geführt wird. Dadurch kann.der dem Belastungszustand und der Feuerführung entsprechenden Strömung im Überhitzer eine zusätzliche. Strömung des Überhitzerinhaltes überlagert:; und die Rohrwandtemperatur auch bei ae'lrkleiner Dampfentnahme nur unwesent'1x@ über der Dampftemperatur gehalten wer Es wird hierbei von der Erscheinung Gebrauch gemacht, daß der Einfluß der Temperaturerhöhung, welche infolge der Zumischung des im Kreislauf geführten überhitzten Dampfes an der Eintrittsstelle desselben entsteht, von dem Einfluß der Geschwindigkeitssteigerung , auf die Wärmeübergangsverhältnisse überwogen wird.According to the invention, on the other hand, a protection of superheaters against unacceptably large heat build-up with constant. small partial loads and unaffected fire control caused by a controllable amount of steam after heating inevitably by means of a pump in the circuit directly back into the superheater or to securing part of the superheater is performed. This is done simultaneously with the Superheater or part of the superheater via the pump, a line with a control device switched to the inlet to the superheater or the part to be secured. For systems in which the steam is constantly forced through the superheater by means of a pump is pressed, as in particular with Löffler boilers, this pump can itself can be used to secure the pipe by placing this bypass line to the suction side this pump led will. As a result, the load condition and an additional flow in the superheater corresponding to the fire control. flow of the superheater content superimposed :; and the pipe wall temperature even if it is smaller Steam extraction is only kept insignificantly'1x @ above the steam temperature made use of the phenomenon that the influence of the increase in temperature, which as a result of the admixture of the circulated superheated steam at the point of entry the same arises from the influence of the increase in speed on the heat transfer conditions is outweighed.

Es sei noch bemerkt, daß- es an sich nicht neu ist, hinter einem überhitzer Dampf abzuzweigen und unmittelbar vor dem Überhitzer wieder einzuführen. Diese bekannte Vorrichtung soll jedoch im Gegensatz zu deingemäß der Erfindung angestrebten Zweck dauernd, also nicht nur bei Teilbelastung, in Betrieb sein und zur Erzielung einer Leistungssteigerung durch Verbesserung des Wärmeüberganges dienen.It should also be noted that - in and of itself, behind a superheater is not new Divert steam and reintroduce it immediately before the superheater. This well-known However, the device is intended to be contrary to the purpose intended according to the invention be in operation continuously, i.e. not only with partial loads, and to achieve a Serve increase in performance by improving the heat transfer.

Durch die Erfindung wird außer dem Vorteil einer zwangsläufigen Sicherung von ÜberhitzeIrn bei gleichbleibenden kleinen Teilbelastungen erreicht, däß diese Sicherung ohne nachteilige Rückwirkung auf andere Betriebsgrößen bleibt und insbesondere, daß die Endüberhitzung des Dampfes nicht beeinflußt zu werden braucht und bis herunter zu den kleinsten Belastungen in völlig beherrschbarer -Weise auf voller Höhe gehalten werden kann. Für Überhitzer, welche aus einem Strahlungs-und Berührungsteil bestehen, ergibt sich der weitere Vorteil, daß eine Beheizung durch Strahlung weitestgehend angewendet und infolgedessen die Berührungsheizfläche kleinstmöglich ausgeführt werden kann.The invention also has the advantage of a compulsory backup of overheating with constant small partial loads, that this Securing without negative repercussions on other company sizes remains and in particular, that the final superheating of the steam need not be influenced and down to the bottom to the smallest loads in a fully controllable manner kept at full height can be. For superheaters, which consist of a radiation and contact part, there is the further advantage that heating by radiation is largely possible applied and as a result made the touch heating surface as small as possible can be.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in Anwendung beispielsweise auf Löffler-Kessel an einigen Ausführungsformen -erläutert.In the drawing, the idea of the invention is applied, for example on Löffler-Kessel on some embodiments -explained.

Der LäfflerKessel besteht bekanntlich aus einer Kesseltrommel i, in der die Verdampfung durch Einführung von überhitztem Hochdruckdampf erfolgt, einem Überhitzer 2, der von A aus, wie durch die Pfeile; angedeutet," beheizt wird und vornehmlich von einem durch Strahlung beheizten Teil und einem im Dampfstrom nachgeschalteten, durch Berührung mit den Feuergasen beheizten Teil gebildet wird, und ferner aus einer Pumpe 3, welche Sattdampf aus der Kesseltrommel durch Leitung q. ansaugt und zwangsläufig durch den überhitzer 2 fördert. Nach erfolgter Überhitzung wird ein Teil des Dampfes durch Leitung 5 den Verbrauchern zugeführt und der Restteil unter dem von der Pumpe 3 'erzeugten Überdruck zwangsläufig im. Kreislauf als Wärmeträger durch Leitung 6 zurück zur Kesseltrommel i geleitet.As is well known, the Läffler boiler consists of a boiler drum i, in which the evaporation takes place through the introduction of superheated high pressure steam, a Superheater 2, starting from A, as indicated by the arrows; indicated, "is heated and primarily of a part heated by radiation and a downstream part in the steam flow, is formed by contact with the fire gases heated part, and further from a pump 3, which saturated steam from the boiler drum through line q. sucked in and inevitably promotes through the superheater 2. After overheating, a Part of the steam is fed through line 5 to the consumers and the remainder under the overpressure generated by the pump 3 'inevitably in the. Circuit as a heat transfer medium passed through line 6 back to boiler drum i.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist 'deichlaufend mit dem Überhitzer 2 erfinüngsgemäß eine Leitung 7 mit Regelvorrich-##Kin,g$ von der Leitung 6 zur Saugleitung .4. der Pumpe 3 geschaltet. Bei Teilbelastungen kann durch Leitung 7 eine durch die Regelvorrichtung 8 einstellbare Dampfmenge nach erfolgter Überhitzung von der Pumpe 3. wieder angesaugt und zusammen mit dem Sattdampf aus der Kesseltrommel i wieder durch den Überhitzer 2 gefördert werden. Es wird dann somit der der Belastung entsprechenden Strömung im Überhitzer 2 eine zusätzliche, zwangsläufige Kreislaufströmung überlagert. Hierbei dient die Dampfumwälzpumpe des Löffler-Kessels selbst gleichzeitig zur Sicherung der Heizflächen auch bei Teillast.In the embodiment according to FIG. I, the dike runs with the superheater 2 according to the invention a line 7 with control device - ## Kin, g $ from line 6 to Suction line .4. the pump 3 switched. In the event of partial loads, line 7 an adjustable amount of steam by the control device 8 after overheating sucked in again by the pump 3. and together with the saturated steam from the boiler drum i are promoted again through the superheater 2. It then becomes that of the burden corresponding flow in the superheater 2 an additional, inevitable circulation flow superimposed. The steam circulation pump of the Löffler boiler itself serves here at the same time to secure the heating surfaces even at partial load.

Die im Kurzschlußkreislauf geführte Dampfmenge wird in Abhängigkeit von der Temperatur der beheizten Rohrwandungen geregelt. Zu diesem Zweck sind Vorrichtungen 9 angeordnet, die die Temperatur der Rohrwandungen an verschiedenen Stellen überwachen und die Regelvorrichtung 8 entsprechend steuern, wie durch die Impulsleitung io angedeutet ist.The amount of steam conducted in the short circuit is dependent on regulated by the temperature of the heated pipe walls. For this purpose there are devices 9 arranged, which monitor the temperature of the pipe walls at various points and control the regulating device 8 accordingly, as by the pulse line io is indicated.

In Fig. 2 ist ein gleichartiges Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Sicherungswirkung auf den ersten, am höchsten beanspruchten Teil des Überhitzers 2, beispielsweise auf den Strahlungsteil, beschränkt ist.In Fig. 2, a similar embodiment is shown in which the securing effect on the first, most heavily used part of the superheater 2, for example, is limited to the radiation part.

Die Schaltungsarten nach den Fig. i und 2 können gemäß Fig. 3 dadurch vereinigt werden, daß gleichlaufend mit dem Überhitzer 2 eine an die Saugseite der Pumpe 3 angeschlossene Leitung 7 geschaltet und der Überhitzer 2 mit dieser abschnittweise durch Leitungen i i ebenfalls über Regelvorrichtungen 8 verbunden wird.The types of circuit according to FIGS. I and 2 can be implemented according to FIG be combined that running concurrently with the superheater 2 to the suction side of the Pump 3 connected line 7 is switched and the superheater 2 with this section by section is also connected via control devices 8 by lines i i.

Die Einrichtung nach .der Erfindung kann bei Löffler-Kesseln u. dgl. Dampferzeugern auch mit Vorteil beim Anheizen ausgenutzt werden.The device according to the invention can be used in Löffler boilers and the like. Steam generators can also be used to advantage when heating up.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for securing superheaters against Burns with constant small partial loads, especially from superheaters with radiant and contact heating surfaces, by means of a pump generated Circular flow of the superheater contents, characterized in that concurrent with the superheater (2) or a part of the superheater one directly to the inlet Line (7) leading into the superheater or the part of the superheater to be protected switched with control device (8) is which of the flow in the Superheater (: 2) in the partial load conditions that occur with unaffected fire control Allowing an additional flow to be superimposed by adding an adjustable amount of steam immediately after the heating has taken place by means of the pump (3) in the circuit can be led back to the superheater inlet. z. Apparatus according to claim r for high-pressure steam generators, where the steam is inevitably used by means of a pump pushed through the superheater and then partly for the purpose of steam generation in the boiler drum is conducted, characterized in that the pump (3) for generating the forced flow is used by the superheater to generate the additional circuit, by the line (7) running in the same direction as the superheater (2) to the suction side of the pump (3) is performed. .