Economisere
Economisere, hvori forvarmning af fødevandet finder sted,
anvendes af to grunde. For det første er kedlens afgangstemperatur tit
så høj, at det kan betale sig at udnytte en del af restvarmen i røgen
(virkningsgraden af det samlede anlæg kan for- bedres flere procent), og
for det andet skånes kedlen for temperatursvingninger, når føde- vandet
sættes på kedlen med en temperatur, der nærmer sig kedelvandets.
Tidligere brugtes ofte en centralforvarmer anbragt i aftrækket til
skorstenen på en sådan måde, at den modtog røg fra alle kedler i
anlægget. Men dette system er nu forladt til fordel for enkelt-
forvarmere indbygget i hver kedel.
Uden for kedlen: Finder også en forvarmning af fødevandet sted i flere
trin ved udtagsdamp fra turbineanlægget.
Udviklingen er gået fra støbejernsglatrørsforvarmere over
støbejernsribberørsforvarmere (fig. 7) til moderne stålrørseconomisere.
Under omtalen af de enkelte kedeltyper er vist eksempler på de to
sidstnævnte typer. Glatte støbejernsrør er forlængst gået ud af
produktion.
Ribberør af støbejern er meget robuste og modstår tæringsangreb på
både røg- og vandsiden i årevis. De er lette at rense.
Stålrørseconomisere, der bygges til højeste tryk, kræver renset
fødevand.
Luftforvarmer
Den sidste kedelhedeflade i røgtrækket til nyttiggørelse af røgens
varmeindhold er luft- forvarmeren, hvori forbrændingsluften, der tages
fra atmosfæren, opvarmes til 150-300°C, alt efter om der er tale om
ristefyring eller kulstøvfyring. I sidstnævnte tilfælde anvendes under-
tiden forvarmning helt op til 400°C. Varmeoverføringstallet er ved
luftforvarmeren væsentlig mindre end ved de øvrige hedeflader. Da
endvidere temperaturdifferencen mellem røg og luft er relativt lille,
bliver hedefladen af store dimensioner i forhold til varmeoverføringen.
Luftforvarmningen har fået forøget betydning ved indførelsen af
kulstøvsfyringen.
Der er flere typer af luftforvarmere:
a) Rørluftforvarmere
b) Plade- eller taskeluftforvarmere
c) Roterende luftforvarmere
De to førstnævnte typer er faststående, den tredje er roterende.
Rørluftforvarmer
En rørluftforvarmer består af et system af parallelle rør, der
gennemstrømmes af røgen, mens forbrændingsluften ledes uden om rørene,
i reglen på tværs af disse i flere passager. Forvarmeren anordnes med
lodretstående rør. I skillepladerne mellem de enkelte luftpassager kan
anbringes et spjæld, hvorved en del af forbrændingsluften kan ledes uden
om rørene, og forvarmningen nedsættes, idet samtidig
skorstenstemperaturen hæves. Denne bypass- regulering anvendes f.eks.
under opfyring samt evt. ved ændring af brændslet.
Plade- eller taskeluftforvarmer
En plade- eller taskeluftforvarmer består af et system af parallelle
plader, hvor røgen strømmer langs med den ene side, og luften strømmer
langs med den anden side, fig. 8. Afstanden mellem pladerne er fra 10 til
40 mm.
Roterende luftforvarmer, system Ljungstróm
Ljungstróm-forvarmer (fig. 9) er en roterende luftforvarmer, hvor
varmeoverføringen sker ved, at røgen under gennemstrømningen af
forvarmeren afgiver varme til et system af bølgeformede plader. Idet
forvarmeren roterer, vil billedet efter en vis tid skifte, idet rotoren
træder ud af røgstrømmen og ind i den modsat rettede luftstrøm. Herved
videregives den i rotor-systemet opmaganiserede varme til luften.
De bølgeformede plader, 0,5 mm tykke, er indbygget udskiftelige. Rotoren
er afstivet af flere skillevægge og delt i kamre. Ved lodretstående
rotoraksel, der er den almindelige udførelse, fungerer det øverste leje
som bæreleje og det nederste som styreleje. Lejerne er oliesmurte og
forsynet med vandkøling.
Som ved alle luftforvarmere står luften under tryk og røgen under vacuum,
og der er derfor mulighed for indtrængen af luft i røgen. Af hensyn
hertil er der anbragt testninger såvel ved rotorens plane endeflader som
på omkredsen. Undertiden udføres luftforvarmerelementerne af 1 mm plade
i stedet for 0,5 mm af hensyn til korrosionsrisikoen.
Under drift må det påses, at rotoren ikke går i stå, da der derved er
risiko for, at den kaster sig og sætter sig fast. Hvis drivkraften
svigter, kan kedlen endnu holdes i drift i nogle timer, hvis
røgtemperaturen før luftforvarmeren ikke overstiger 450°C, og de
efterfølgende aggregater (askeudskiller-sugetræk) kan tåle denne
temperatur. Ved normalt kedelstop bør rotoren tørnes, indtil
røgtemperaturen er faldet til under 100°C.
Et særligt problem ved luftforvarmere er tilstopnings- og
korrosionsproblemet. Dette problem er særlig fremtrædende ved
svovlholdige brændsler, f.eks. fyringsolie samt brændsel med stort
vandindhold, og skyldes, at temperaturen af de koldeste dele af den
røgberørte hedeflade underskrider røgens svovlsyredugpunkt, hvorved der
sker nedslag af svovlsure belægninger på den pågældende del af
hedefladen.
Konstruktionsmæssigt søger man at imødegå nævnte vanskeligheder:
a) Tilbagesugning af en mindre del af forbrændingsluften fra afgangen fra
forvarmeren til
underblæstventilatorens sugestuds
b) Indskydelse af en mindre dampopvarmet luftforvarmer foran
hovedluftforvarmeren. Til den
ekstra forvarmning anvendes udtagsdamp fra den
tilhørende turbine
Fødevandsforvarmere
Af forvarmere anvendes to typer:
a) Indsprøjtnings- eller blandingsforvarmere
b) Overfladeforvarmere
Som indsprøjtnings- eller blandingsforvarmer anvendes sædvanligvis kun
én, der benævnes en aflufter.
Overfladeforvarmere deles normalt i LT- og HT-forvarmere alt efter deres
anbringelse før eller efter fødepumpen. HTforvarmere er forsynet med
uformede rør for at formindske varmespændingerne. For at opnå maks.
vandtemperatur arbejder forvarmerne sædvanligvis efter
modstrømsprincippet.
I LT-forvarmere kan dampen indeholde en del luft, der ved dampens
fortætning samler sig i forvarmeren og derved nedsætter den effektive
varmevekslerflade. For at undgå dette forsynes forvarmerne med
luftafblæsninger eller luftudsugninger, der kontinuert er åbne.
I HT-forvarmere er luftafblæsninger kun nødvendige under start.
Overhedet damp anvendes sædvanligvis ikke til forvarmerne, idet den giver
en dårlig varmetransmission og kræver anvendelse af dyrere materialer i
forvarmerkonstruktionen. Da udtagningsdamp for det meste er overhedet
damp, kan damptemperaturen sænkes ved indsprøjtning af kondensat i
damptilgangen. For at undgå erosion af rørene frembragt af indsprøjtede
vanddråber, indbygges skærmplader, der også finder anvendelse i
iltforvarmere, der får tilført fugtig damp.
Kondensatet fra forvarmerne er under normal drift svagt underafkølet, men
der må ikke være større ansamlinger af kondensat i forvarmerne, da
dette ellers ved en pludselig belastningssænkning ville bevirke et
trykfald i forvarmerens damprum, hvorved kondensatet ville koge op og evt.
stømme tilbage til turbinen, hvorved der kunne medrives større
vandmængder, som kunne bevirke skovlhavarier eller en ukontrollabel
forøgelse af turbinens rotoromdrejningshastighed.
Forvarmerne kan arrangeres i grupper, således at det kondensat, der
dannes i én forvarmer, ledes ind i dampsystemet ved den foran anbragte
forvarmer. Man benævner dette arrangement som en kaskadekobling.
Kondensatet bør dog ikke tilledes den foregående forvarmer direkte, men
det bør ske igennem en ekspansionsbeholder, hvorfra der dels er en afgang
for mættet damp og dels en afgang for vand. For at undgå opkog af vandet
før det når ekspansionsbeholderen, er der i tilgangen indbygget en
blænde eller en indstillelig drøvleskrue.
Forvarmerne er forsynet med sikkerhedsventiler på
vandkamrene for at forhindre, at der opstår for høje tryk, hvis der er
afspærret på vandsiden under opvarmning. På dampsiden kræves der også
ifølge kedellovgivningen sikkerhedsventiler for alle forvarmere, der kan
afspærres fra turbinen, hvis det maks. tryk overstiger 1,7 bar.
Er anlægget forsynet med genoverheder, skal der være indbygget en
niveaustyret afspærringsventil i kondensatledningen fra den forvarmer,
der får damp direkte fra genoverhederen. Denne ventil skal styres
således, at den kun kan åbne, når der er en vis min. vandstand i
forvarmeren.
Der er nødvendigt til stadighed at kontrollere vandstanden i forvarmerne,
idet denne, f.eks. ved et rørbrud, evt. kunne stige så voldsomt, at
vandet løb ind i turbinen og forårsagede skovlhavari. Anlægget er
derfor udført med en alarmgiver, der træder i funktion hvis vandstanden
stiger unormalt, og samtidigt vil der automatisk blive lukket for ventilen
anbragt mellem turbinen og forvarmerens damprum.