|
Overhedere
Formålet med industrielle kedelanlæg var tidligere først og fremmest
frembringelse af kraft (elektrisk eller mekanisk) til fabrikationen.
Udviklingen har medført, at kraftforsyningen i dag i hovedsagen varetages
af offentlige el-værker, og private kedelanlæg opretholdes især af
hensyn til virksomhedernes behov for varme til fabrikationsprocesser. Mens
overhedere er ubetinget nødvendige, når dampen skal benyttes til
dampmaskiner og -turbiner, kan de ofte undværes ved
varmedampfremstilling, og nu til dags overhedes damp til dette formål kun
i særlige tilfælde (lange forsyningsledninger, særlige fabrikationskrav
om tør damp).
Kedlens overheder har til opgave at opvarme den mættede damp fra
kedelbeholderen til den foreskrevne overhedningstemperatur.
Overhederen er følgelig den del af kedlens tryksystem, der er udsat for
den højeste rørvægstemperatur. Denne omstændighed har indflydelse på
dimensioneringen og placeringen af overhederen.
Man skelner mellem berøringsoverhedere og strålingsoverhedere.
Strålingsoverhedere har en faldende temperaturkarakteristik, idet
varmeoverføringen tiltager langsommere end kedelbelastningen. Ved
berøringsoverhederen derimod, vokser varmeoverføringen stærkere end
kedellasten, og overhederen har derfor en stigende
temperaturkarakteristik.
Ved en kombination af de to typer af overhedere kan man opnå en
udjævning af temperaturens lastafhængighed.
Overhederslangerne kan anbringes enten liggende eller hængende. Ved
førstnævnte har man mulighed for afdræning, dog forudsat, at rørene
ligger enten stedse stigende eller stedse faldende. Dette forhold har
navnlig betydning under start af kedlen. De hængende overhedere er
lettere at anbringe og holde på plads i røgtrækket og har den fordel at
være selvrensende med hensyn til grove, ydre belægninger.
En særlig form for overhederhedeflader finder man i strålingsoverhederen,
der anvendes dels for at skaffe en vis udjævning af
overhedningstemperaturen, som foran nævnt, dels i tilfælde, hvor den i
overhederen (og mellemoverhederen) overførte varmemængde procentvis er
så betydelig, at en anbringelse af overhederen alene som
berøringshedeflade ville gøre denne uhensigtmæssig stor.
Strålingsoverhederen kan anordnes enten som en plan væg (en del af
fyrrumsvæggen) eller som skotoverheder, dvs. som et system af parallelle
rørvægge (»gardiner«), der hænger ned fra toppen af fyrrummet med
tilpas stor afstand, således at gasstrålingen til overhederslangerne er
betydelig, og slaggerne ikke har mulighed for at bygge bro mellem
»væggene«.
Et overhederarrangement med 3-delt overheder fremgår af fig. 21, hvor 1.
og 3. sektion er berøringsoverhedere, mens sektion 2. er
strålingsoverheder.
Overhedningstemperatur-regulering
Moderne anlæg kræver en regulering af overhedningstemperaturen.For det
første ønsker man af hensyn til anlæggenes termiske virkningsgrad at
opretholde den overhedningstemperatur, kedel- og turbineanlæg er
dimensioneret for over så bredt et belastningsområde, som muligt. For
det andet sætter de pågældende, varmebestandige materialers styrke- og
korrosionsegenskaber ved de herskende, høje temperaturer snævre grænser
for disses tilladelige afvigelser.
Til illustration af overhedningstemperaturens indvirkning på anlæggets
økonomi kan anføres, at en nedsættelse af temperaturen med 10°C betyder
en nedgang i anlæggets samlede virkningsgrad på 0,2-0,5%.
Fyringens art, og navnlig det forhold, om der skal være mulighed for
fyring med vekslende brændselsarter, spiller en rolle ved
dimensioneringen af overhederreguleringen.
Overhedningstemperaturreguleringen kan ske ved indgreb enten fra dampsiden
eller fra røgsiden.
Regulering på dampsiden (almindeligvis ved vandindsprøjtning) kræver en
overdimensionering af overhederen, for at damptemperaturen kan holdes
konstant ned til en vis dellast.
Fordelen ved temperaturregulering ved indgreb på dampsiden er systemets
enkelhed og nøjagtighed og den ensartede afkøling af dampen i alle
overhederslangerne.
Regulering på røgsiden kan etableres ved:
a. Recirkulation af en del af røgen
b. Bypass af en del af røgen
c. Svingbare brændere (ved kulstøvfyring)
Den førstnævnte metode (a) giver den mindste overhederflade, idet denne
dimensioneres således, at den forlangte overhedning netop indeholdes uden
recirkulation ved fuldlast.
Undertiden udstyrer man kedler med bypass-kanaler uden om overhederen til
brug alene under opfyring.
Ved store højtrykskedler benyttes ofte kombinerede reguleringer, hvorved
der anvendes en regulering på røgsiden som grundregulering, mens
finreguleringen sker ved vandindsprøjtning i dampen.
Damptemperaturregulering ved vandindsprøjtning er den almindeligst
anvendte på danske kraftværker.
Reguleringen foregår, som vist på fig. 22.
Som indsprøjtningsvand benyttes fødevand, der afgrenes fra
hovedfødeledningen, normalt efter højtryksfødepumpen. Indsprøjtningen
finder sted i dampkøleren, der er anbragt mellem 2 overhedersektioner.
Impulsen til reguleringen (indsprøjtningen) fås gennem målingen af
damptemperaturen efter overhederen.
|