DE654156C

DE654156C - Steam generation system with once-through steam generator

Info

Publication number: DE654156C
Application number: DES115485D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Martin Eule
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1934-09-22
Filing date: 1934-09-22
Publication date: 1937-12-11

Description

Dampferzeugungsanlage mit Zwangsdurchlaufdampferzeuger Die Entwicklung von Zwangsdurchlauf- 1 dampferzeugern bis zur Betriebsreife hat zu Aufgaben geführt, die dem Walzen- oder Trommelkesselbau fremd sind. Die Schwierigkeiten, die u. a. zu überwinden waren, bestanden teils darin, einen von Verunreinigungen freien Gebrauchsdampf zu erzeugen, teils darin, die überhitzungstemperatur des erzeugten Dampfes mit einer gewissen Freizügigkeit unabhängig von der Belastung zu regeln oder wenigstens gleich zu halten.Steam generation system with once-through steam generator The development from forced through 1 steam generators to operational readiness has led to tasks which are alien to roller or drum shell construction. The difficulties that a.o. had to be overcome consisted in part of using impurity-free steam to generate, partly in the superheating temperature of the generated steam with a to regulate certain freedom of movement independently of the burden or at least the same to keep.

Beide Forderungen lassen sich auf einfache Weise, vor allem aber gleichzeitig erfüllen, wenn man zwischen dem Dampferzeuger und seinem überhitzer in an sich bekannter Weise einen Dampfwäscher einschaltet und gemäß der Erfindung unter ständiger Aufrechterhaltung einer für das Waschen des Dampfes ausreichenden i%Iindestwaschmitteldurchflußmenge dieWaschmittelinenge oder dieW aschmittelteinperatur oder auch die Menge und die Temperatur im Betriebe so einregelt, daß der durch den Wäscher hindurchströmende Dampf entweder in solchem 'Maße gekühlt oder in solchem 'Maße durch teilweises Ausdampfen der Waschflüssigkeit vermehrt oder durch Niederschlagen vermindert wird, daß er aus dem Überhitzer mit der jeweils gewünschten Temperatur austritt.. Das Wesentliche der Erfindung besteht hiernach darin, daß das Waschen des Dampfes und das Regeln der Dampftemperatur durch einen einzigen Vorgang und unter Verwendung einer einzigen Einrichtung. nämlich des Dampfwäschers, bewirkt wird.Both demands can be made in a simple way, but most importantly simultaneously meet when one is familiar in itself between the steam generator and its superheater Way turns on a steam scrubber and according to the invention under constant maintenance an i% minimum detergent flow rate sufficient to wash the steam the amount of detergent or the detergent temperature or the amount and the Regulates the temperature in the company so that the flowing through the washer Steam either cooled to such a degree or by partial evaporation to such a degree the washing liquid is increased or decreased by precipitation that he exits the superheater at the required temperature. The essentials According to the invention, the washing of the steam and the regulation the steam temperature through a single operation and using a single one Furnishings. namely the steam washer.

Bisher hat man die Dampfreinigung und die Temperaturregelung des Dampfes stets als gesonderte Aufgaben für sich behandelt. So trifft man bei den bekannten Dampferzeugungsanlagen immer wieder nur Dampfwäscher an, die bestimmungsgemäß ausschließlich der Dampfreinigung dienen und für die infolge dieser Zweckbestimmung keine auf eine bestimmte Überhitzerendtemperatur hinzielende Regelung der Waschmitteltemperatur oder Waschmittelmenge zur Anwendung kommt, oder man findet Dampfkühler vor, bei denen zwar die fortlaufend zugeführte hühlflüssigkeitsmenge geregelt wird, bei denen aber, wiederum ihrer Zweckbestimmung gemäß, nicht auf die Zufuhr oder die Aufrechterhaltung einer für ein Waschen des Dampfes ausreichenden Flüssigkeitsmenge Bedacht genommen ist. Im Gegensatz zum Erfindungsvorschlag sind hierbei also für das Waschen und die Temperaturregelung je eine besondere Einrichtung vorgesehen. Das Maschen und die Temperaturregelung sind stets zwei völlig voneinander getrennte Vorgänge. Das trifft auch auf eine bestimmte Dampferzeugungsanlage zu. bei welcher ein Wäscher und ein Dampfkühler baulich zu einer Einheit zusammengefaßt sind.So far one has the steam cleaning and the temperature control of the steam always treated as separate tasks for themselves. This is how you meet with the well-known Steam generation systems always only use steam scrubbers that are intended exclusively are used for steam cleaning and for which, as a result of this purpose, no Regulation of the detergent temperature aimed at a certain superheater end temperature or amount of detergent is used, or there is a steam cooler in front of where the continuously supplied amount of coolant is regulated, where but, again according to their intended purpose, not on supply or maintenance an amount of liquid sufficient to wash the vapor is. In contrast to the proposed invention, here are for washing and the temperature control is provided with a special device. The mesh and the temperature control are always two completely separate from each other Operations. This also applies to a particular steam generation plant. in which a scrubber and a steam cooler are structurally combined into one unit.

über das Zustanclenon:inen der Temperaturregelung durch Verändern der- Menge, der Temperatur oder der Temperatur und der Menge des den Wäscher durchströmenden Waschmittels ist folgendes zu sagen: Solange das Waschmittel die dem Druck des in den Wäscher eintretenden Dampfes zugeordnete Sattdampftemperatur hat, findet eine Regelung nur statt, wenn der Wäscher an der Stelle in den Dampfstrom eingeschaltet ist, an welcher der Dampf wenigstens schwach überhitzt ist. In diesem Falle wird durch die Überhitzungswärme des durch den Wäscher hindurchgehenden Dampfes mehr oder weniger Waschmittel verdampft, wodurch sich die durch den dem Wäscher nachgeschalteten Überbitzer hindurchströmende Dampfmenge vergrößert, so daß die Überhitzungstemperatur gesenkt wird. Liegt die Temperatur des Waschmittels unterhalb der gekennzeichneten Sattdampftemperatur. so sind drei besonders ausgezeichnete Regelfälle zu verzeichnen, je nachdem welchen Zustand der in den Wäscher eintretende Dampf aufweist. Ist der in den Wäscher einströmende Dampf naß, so wird durch die Waschflüssigkeit der in den Wäscher eintretende- Dampf mehr oder weniger niedergeschlagen. Dadurch wird die weiterströmende und in den L'berhitzer eintretende Dampfmenge verringert, die L berhitzungstemperatur also gesteigert. Das gleiche gilt auch für den Fall. daß der in den Wäscher eintretende Dampf gerade . trocken gesättigt ist. Tritt in den Wäscher schwach überhitzter Dampf ein, so muß man. wenn man die Regelwirkung untersuchen will, zwei besondere Fälle unterscheiden. Der eine' Fall zeichnet sich dadurch aus, daß die Überhitzungswärme des Dampfes gerade von der Waschmittelflüssigkeit aufgenommen wird, ohne daß diese aber verdampft. Der andere Fall wäre der, daß die Überhitzungswärme des Dampfes so groß bzw. die durch den Wäscher hindurchgeliende Spülmittelmenge so klein ist, daß die Flüssigkeit nicht nur die Überhitzungswärme aufnimmt, sondern auch noch verdampft. In dem ersten Fall wird, da die Dampfmenge, die durch den Wäscher hindurchgeht, unverändert bleibt und nur der Wärmeinhalt des Dampfes dabei verringert wird, die Überhitzungstemperatur gesenkt. In dem zweiten Fall wird ebenfalls die Überhitzungstemperatur gesenkt. Diese Absenkung ist aber größer als im ersten Falle, da die Dampfmenge auf dem Wege durch den Wäscher durch N'ach= verdampfen vergrößert wird. Vergrößert man aber im ersten Falle die Spülmittelmenge weiter, so wird ein Teil des voriiberhitzten Dampfes niedergeschlagen, die im Nachüberhitzer fließende Dampfmenge geht zurück, die Dampftemperatur steigt.Via the status lenon: in the temperature control by changing the amount, the temperature or the temperature and the amount of the flowing through the scrubber Detergent can be said as follows: As long as the detergent can withstand the pressure of the in the washer entering steam has assigned saturated steam temperature, finds a Regulation only takes place when the scrubber is switched on at the point in the steam flow is at which the steam is at least slightly superheated. In this case it will due to the overheating of the steam passing through the washer more or less detergent evaporates, whereby the downstream of the washer The amount of steam flowing through the overbitter increases, so that the overheating temperature is lowered. Is the temperature of the detergent below the indicated Saturated steam temperature. there are three particularly excellent regular cases, depending on the state of the steam entering the washer. Is the If the steam flowing into the scrubber is wet, the in entering the scrubber - steam more or less precipitated. This will the amount of steam flowing on and entering the superheater reduces the L overheating temperature therefore increased. The same goes for the case. that the steam entering the washer just now. is dry saturated. Step into the The scrubber uses slightly superheated steam, so you have to. when examining the control effect want to distinguish two special cases. One case is characterized by that the superheating heat of the steam just absorbed by the detergent liquid is without this but evaporated. The other case would be that the overheating the amount of steam or the amount of detergent flowing through the washer is so small that the liquid not only absorbs the overheating, but also evaporated. In the first case, because the amount of steam passed by the scrubber passes through, remains unchanged and only reduces the heat content of the steam the overheating temperature is lowered. In the second case, the Reduced overheating temperature. However, this lowering is greater than in the first case, since the amount of steam on the way through the washer is increased by N'ach = evaporate will. But if you increase the amount of detergent in the first case, a Part of the preheated steam is precipitated, that flowing in the post-superheater The amount of steam decreases and the steam temperature rises.

t`'e:cli@r Art der Wäscher ist, ist für die Verwirklichung der Erfindung ohne Bedeutung. So kann man beispielsweise auch einen Wäscher verwenden, bei dem das aus ihm austretende Waschmittel wenigstens teilweise dem Wäscher wieder zugeführt wird. In diesem Falle ergibt sich eine wertvolle -Möglichkeit, die wirksame Temperatur der Waschflüssigkeit dadurch zu regeln, daß man die aus dem Wäscher austretende Flüssigkeit unter Druckabsenkung auf einen einregelbaren Druck entspannt, bevor sie dem Wäscher wieder zugeführt wird. Sofern ein Wäscher mit Wiederbeaufschlagung durch die aus ihm austretende Waschflüssigkeit benutzt wird, wird in den Strömungsweg der Flüssigkeit zwischen der Waschmittelein- und -abführungsstelle ein Schlammabscheider irgendwelcher Art einzuschalten sein.t`'e: cli @ r type of scrubber is is for the realization of the invention irrelevant. For example, you can also use a washer with the the detergent emerging from it is at least partially fed back to the washer will. In this case there is a valuable possibility, the effective temperature to regulate the washing liquid by the fact that one exits the scrubber Fluid is relaxed by lowering the pressure to an adjustable pressure before it is fed back to the washer. Unless a scrubber with re-application is used by the washing liquid emerging from it, is in the flow path the liquid between the detergent inlet and outlet is a sludge separator to be switched on in some way.

Die Verwendungsmöglichkeit des @`'äschers erschöpft sich aber noch nicht in dem bisher Angegebenen. Bekänntlich führt der in einem Zwangsstromröhrendampferzeuger erzeugte Dampf nur einen Teil der mit dem Speisewasser in den Dampferzeuger hineingelangenden Verunreinigungen mit sich, während sich der größere Teil in den die Verdampfungsheizfläche bildenden Rohren absetzt. Diese Ansäfze müssen fortlaufend oder zeitweilig durch ein Spülmittel gelöst werden, das dann aus dem Arbeitsmittelstrom abgezogen werden muß. In diesem Falle wird nun (las schlammhaltige Spülmittel durch den an der eingangs genannten Stelle eingeschalteten Wäscher ohne weiteres mit aufgefangen und aus dem weiter verlaufenden Arbeitsmittelstrom herausgezogen. Es bedarf somit auch für die Durchführung der Rohrspülung keiner zusätzlichen Einrichtung zur Ableitung des schlammhaltigen Spülmittels. Damit nimmt der Wäscher zugleich mit den beiden vorher angegebenen noch eine dritte wichtige Aufgabe auf sich.The possibility of using the @ `` ashmer is still exhausted not in what has been stated so far. It is well known that this leads to a forced-flow tubular steam generator generated steam only part of the amount entering the steam generator with the feed water Contamination with itself, while the greater part is in the the evaporation heating surface forming pipes settles. These approaches must be continuous or temporary a flushing agent can be dissolved, which is then withdrawn from the working medium flow got to. In this case, the detergent containing the sludge is replaced by the at the beginning named place switched on washer easily caught with and out of the further running working medium flow pulled out. There is therefore also a need for that Execution of the pipe flushing no additional device for the discharge of the sludge-containing Washing-up liquid. The washer-man then takes the two previously specified a third important task.

Wird ein Wäscher benutzt, bei dein wenigstens ein Teil der Waschflüssigkeit zur Wiederbeaufschlagung des Wäschers herangezogen wird, so kann man vorteilhaft auch so verfahren, daß man eine gewisse -Menge der zur Wiederbeaufschlagung zur -\,- erfügung stehenden Wasclunittelmenge vorerst zum Spülen der Rohre verwendet.If a washer is used, at least part of the washing liquid is used is used to re-act on the scrubber, it can be advantageous also proceed in such a way that a certain amount of the to be re-applied to - \, - available detergent is initially used to rinse the pipes.

Die Abbildungen lassen mehrere Ausführungsbeispiele der Anwendung der Erfindung erkennen.The figures leave several exemplary embodiments of the application recognize the invention.

Fig. i zeigt in vereinfachter Darstellung eine Dampferzeugungsanlage mit einem Zwangsstromröhrendainpferzeuger. Die Heizfläche dieses Dampferzeugers besteht aus drei Heizflächengruppen, einem vorwiegend durch Strahlung beheizten Teil i, einem überwiegend durch Berührung beheizten Teile und dem Überhitzer 3. Das Arbeitsmittel wird mit Hilfe der Pumpe .I durch die Heizflächen hindurchgedrückt. 5 stellt den Dampfwäscher oder Dampfreiniger dar. Er ist an einer' Stelle eingeschaltet, an welcher der in ihn eintretende Dampf feucht, trocken gesättigt oder schwach überhitzt ist. Durch eine Leitung 6 wird dem Wäscher eine bestimmte Menge Waschflüssigkeit von bestimmter Temperatur zugeführt. Bei ; tritt dieWaschflüssigkeit wieder aus. Die auf dem Wege durch den Wäscher im Arbeitsmittel enthaltenden Verunreinigungen werden in bekannter Weise durch die Waschflüssigkeit mit fortgespült bzw. gelöst, so daß in den Überhitzer 3 reiner Dampf eintritt. _ Der Erfindungsgedanke bleibt auch uneingeschränkt durchführbar, wenn man, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, die Waschflüssigkeit, nachdem sie aus dem Dampfwäscher ausgetreten ist, nicht fortleitet, sondern in an sich bekannter Weise einen Kreislauf beschreiben läßt, indem sie wieder zur Beaufschlagung des Wäschers verwendet wird. Voraussetzung ist nur, daß die Menge, die Temperatur oder gleichzeitig die Menge und die Temperatur der jeweils in den Wäscher eintretenden Waschflüssigkeit regelbar bleiben. Die -Menge ist bei der Anordnung nach Fig.2 ohne weiteres durch Verändern der Liefermenge der Umwälzpunipe S regelbar. Die Waschmitteltemperatur wird bei der Anordnung nach Fig.2 auf folgende Weise geregelt. Die aus dem Wäscher austretende Flüssigkeit wird unter Druckabsenkung an der Stelle g in ein Gefäß io eingeleitet. Der durch die Drucksenkung entstehende Dampf sammelt sich in dem Gefäß io in dem oberen Raum i i, während sich der verbleibende Flüssigkeitsrest in dem unteren Teil des Behälters ansammelt. Die Temperatur des Flüssigkeitsrestes wird min dadurch geregelt, daß man den Druck des iil aeni IZaliili i i befindlichen Dampfes verändert. -Mit steigendem Dampfdruck steigt dann nach den bekannten Zusammenhängen auch die Temperatur des im unteren Teil des Behälters io befindlichen Flüssigkeitsrestes, und umgekehrt. Da der Behälter io eine Art von Beruhigungsgefäß darstellt, wird sich in ihm wenigstens ein Teil der von der Waschflüssigkeit aufgenommenen Verunreinigungen in Form von Schlamm ablagern, den man ohne weiteres zeitweise oder dauernd abziehen kann. Entsprechend der damit verbundenen Verminderun g der Waschmittelinenge kann durch die Leitung 12 je nach Bedarf ,das Waschmittel ergänzt «-erden. Unter Umständen kann man die Temperatur des umlaufenden Waschmittels auch durch Zusetzen von Waschflüssigkeit aus der Leitung 12 regeln.Fig. I shows a simplified representation of a steam generating system with a Forced flow tube steam generator. The heating surface of this The steam generator consists of three groups of heating surfaces, one mainly due to radiation heated part i, a predominantly touch heated part and the superheater 3. The working medium is pressed through the heating surfaces with the aid of the pump .I. 5 shows the steam washer or steam cleaner. It is switched on at one point, at which the steam entering it is moist, dry, saturated or slightly superheated is. A certain amount of washing liquid is supplied to the scrubber through a line 6 supplied from a certain temperature. At ; the washing liquid comes out again. The impurities contained in the working fluid on the way through the washer are flushed away or dissolved in a known manner by the washing liquid, so that pure steam enters the superheater 3. _ The idea of the invention remains also fully feasible if, as indicated in Fig. 2, the After it has emerged from the steam washer, does not carry the washing liquid away, but lets describe a cycle in a manner known per se, by again is used to act on the scrubber. The only requirement is that the amount the temperature or at the same time the amount and the temperature of each in the Washer entering washing liquid remain controllable. The amount is in the arrangement according to Figure 2 can be easily regulated by changing the delivery rate of the circulation pipe S. The detergent temperature is regulated in the arrangement according to Figure 2 in the following way. The liquid emerging from the scrubber is depressurized at the point g introduced into a vessel io. The steam generated by the pressure drop collects in the vessel io in the upper space i i, while the remaining liquid residue accumulates in the lower part of the container. The temperature of the liquid residue is controlled by the fact that the pressure of the iil aeni IZaliili i i is located Changed steam. - With increasing vapor pressure then increases according to the known relationships also the temperature of the liquid residue in the lower part of the container, and vice versa. Since the container io is a kind of calming vessel in it at least some of the impurities absorbed by the washing liquid deposit in the form of sludge, which can easily be removed temporarily or permanently can. Corresponding to the associated reduction in detergent quantity through the line 12, the detergent supplemented as required. In certain circumstances the temperature of the circulating detergent can also be adjusted by adding washing liquid regulate from line 12.

Bei der Anordnung nach Fig.3 ist mit der Verwendung des Wäschers noch ein Schritt weiter gegangen, indem der Dampfwäscher noch dazu herangezogen wird. die durch Spülen der einzelnen Rohrstränge der Heizfläche 2 ausgewaschenen Verunreinigungen mit auszuscheiden bzw. abzuleiten. Soll beispielsweise der Rohrstrang oder die Rohrgruppe 13 durchspült werden. so wird ein Teil der umlaufendenWaschmittelmenge über einen Mehrwegverteiler 1.1 diesem Rohrteil zugeführt. Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, gelangt dann der aus diesem Strang ausgespülte Schlamm zusammen mit dem übrigen Teil der Waschflüssigkeit in den Wäscher, wo er mit fortgespült wird. Ist der Strang 13 genügend durchgespült, so wird das «Mehrwegventil 14 so umgeschaltet, daß dieWaschflüssigkeit den nächsten Strang 15, dann den Strang 16 und so fort durchspült. 'Man sieht also, daß, wie an früherer Stelle schon hervorgehoben wurde, der Wäscher ; in der Tat drei Aufgaben auf sich vereinigt. nämlich einmal die Dampfwaschung. dann die Regelung der Überhitzungstemperatur und schließlich das Ausscheiden des während des Spülens der Rohre ausgewaschenen Schlammes.In the arrangement according to Figure 3, the use of the scrubber is still Going a step further by using the steam washer for this purpose. the impurities washed out by flushing the individual pipe strings of the heating surface 2 to be eliminated or to be derived. Should, for example, the pipe string or the pipe group 13 can be flushed through. in this way, part of the amount of detergent circulating is Reusable distributor 1.1 supplied to this pipe part. As can be seen from Fig.3, arrives then the sludge flushed out of this strand together with the rest of the Washing liquid in the washer, where it is washed away with. Is strand 13 sufficient flushed through, the «multi-way valve 14 is switched over so that the washing liquid flushed the next strand 15, then strand 16 and so on. 'So you can see that, as pointed out earlier, the washer; as a matter of fact combined three tasks. namely once the steam washing. then the scheme the overheating temperature and finally the excretion of the during rinsing the pipes of washed-out sludge.

Von den bisher besprochenen -Möglichkeiten, den Wäscher in den Dampfstrom an einer Stelle einzuschalten, wo der Dampf feucht, trocken oder schwach überhitzt ist. hat die zuletzt genannte Möglichkeit noch eine besondere Bedeutung. Bisher regelt man die Arbeitsmittel- und -«-ärmezufuhr bei einem Zwangsstromröhrendarnpferzeuger durch einen von dem Überhitzer ab-enoniinenen Temperaturimpuls. Diese Regelung läßt sich bei der Anordnung gemäß der Erfindung nicht mehr ohne weiteres in unveränderter Weise durchführen, da der Cberhitzer einen durch Gien Wäscher für sich gerefelteil flezii'ichenteil darstellt, also L'berh:t@=@rregeiung und Regelung der Dampferzeugung im Dampferzeuger nicht mehr gleich laufen. In diesem Falle wird der Impuls, der, damit er eindeutig bestimmt ist, ein im Cberhitzungsgebiet von der Dampftemperatur abgeleiteter Temperaturimpuls sein muti, vor (lern in den schwach überhitzten L@anr?istr@ -n eingeschalteten Wäscher abgendinnien werc:"tl müssen. Auf diese Weise gelingt es, bei einem Zwangsstromröhrendanipferzeuger eine Regelung von grundsätzlicher Bedeutung zu erreichen, insofern, als der Überhitzer und der dampferzeugende Teil des Dampferzeugern, jeder für sich, in einer eindeutig bestimmten Weise regelbar «-erden.Of the previously discussed options, the scrubber in the steam stream to be switched on at a point where the steam is moist, dry or slightly overheated is. the last-mentioned possibility has a special meaning. Until now one regulates the work equipment and - «- arm supply with a forced current tube steam generator by a temperature pulse removed from the superheater. This regulation leaves in the arrangement according to the invention no longer readily unchanged Carry out wise, since the superheater is a part of the Gien scrubber for itself represents flezii'ichsteil, so L'berh: t @ = @ rregeiung and regulation of the steam generation no longer run the same in the steam generator. In this case the impulse that, so that it is clearly determined, one in the overheating area from the steam temperature derived temperature pulse be muti, vor (learn in the slightly overheated L @ anr? istr @ -n the scrubber switched on werc: "tl have to. In this way it succeeds it, with a forced current tube generator, a regulation of fundamental Achieve importance insofar as the superheater and the steam generating part of the steam generator, each for himself, in a clearly defined one Way controllable «-ground.

Claims

PATEIVTAYSPRUCFZ: Steam generation system with a once-through steam generator, downstream of which a steam washer and a superheater are connected, characterized in that while maintaining one for the 'washing of the steam, the minimum detergent flow rate is the amount of detergent or the detergent temperature or the amount and temperature in the company so that the steam flowing through the washer (ä) is either in cooled to such an extent or to such an extent by partial evaporation of the washing liquid increased or decreased by precipitation, that he from the superheater (3) '' exits at the temperature required in each case.