Einspritzkühler gehören zu den wichtigen Regelarmaturen innerhalb eines konventionellen thermischen Kraftwerks.

Über sie wird durch Einspritzung von Speisewasser oder Kondensat in den Frischdampf die konstante Dampftemperatur für die Dampfturbinen hergestellt und die Regelung der Dampftemperatur in den Überhitzerstufen des Kessels vorgenommen. Durch die Wahl qualitativ hochwertiger Einspritzkühlersysteme kann die dampfseitige Kesseltemperatur lastunabhängig konstant nahe an den Kesselauslegungsbedingungen gefahren werden und somit der Wirkungsgrad eines Kessels erhöht werden. Insbesondere die Wahl integrierter Einspritzkühler, bei denen die Regelfunktion und die Einspritzung in einer Regelarmatur zusammengefasst sind, gestatten einen weiten Regelbereich mit ausgezeichneter Regelgüte unter Beibehaltung einer konstant hohen Sprühqualität über alle Lastbereiche mit äußerst kurzen Verdampfungsstrecken. Die schnelle Verdampfung des eingedüsten Wassers verringert das Risiko von Schäden an den Frischdampfsammlern sowie die unterschiedliche Temperaturausbildung in den Überhitzern aufgrund der uneinheitlichen Beaufschlagung mit unverdampftem Wasser.

DAUERHAFTEN SCHUTZ DURCH THERMOSCHOCKROHRE

Thermoschockschäden an Dampfleitungen entstehen durch das Auftreffen von kaltem Wasser auf die heiße Rohroberfläche. Die durch plötzliche oberflächliche Abkühlung entstehenden Spannungen können durch den Rohrwerkstoff nicht mehr kompensiert werden. Das Dampfrohr bekommt Risse, die sich bei wiederholter Benässung und entsprechenden Wechselbeanspruchungen
schnell vergrößern und schlussendlich zum Versagen der Dampfleitung führen können. Thermoschock und Erosion an den Dampfleitungen als Folge ungeeigneter
Einspritzungen können durch die Wahl des richtigen Einspritzkühlersystems deutlich minimiert oder sogar gänzlich ausgeschlossen werden. Dauerhaften Schutz und Sicherheit verschaffen zusätzlich Thermoschockrohre.

ARMATUREN UND SYSTEME
AUCH NACH SCHWENKPRINZIP

Die TEC artec GmbH aus dem Berlin nahe gelegenen Oranienburg deckt mit seinen Einspritzkühlersystemen, die überwiegend auf dem Schwenkprinzip beruhen, einen weiten Bereich möglicher Applikationen ab.

STADTWERKE LEIPZIG VON
QUALITÄT ÜBERZEUGT

Im Jahr 2019 erhielt die TEC artec von den Stadtwerken Leipzig den Auftrag zum Austausch der Einspritzkühlersysteme der Hochdrucküberhitzer von zwei ihrer Kesselanlagen. Neben der Lieferung und Installation der Armaturen sollte
zugleich auch ein Teil der Frischdampfleitung getauscht werden. Der Austausch war notwendig geworden, da aufgrund
der seinerzeit vorhandenen Einspritzkühlersysteme regelmäßig die Dampfleitung durch Thermoschock und Erosion gerissen war und bereits mehrfach in wirtschaftlich unvertretbar kurzen Abständen getauscht werden musste.

Das wiederholte Auftreten von thermoschockinduzierten Rissen und die Anhäufung von Schweißnähten im Bereich
der Einspritzkühlersysteme waren auf Dauer für die Stadtwerke Leipzig nicht tragbar. Die bestehende Einspritzung sollte also gegen ein System getauscht werden, das zum einen durch den Einsatz möglichst vieler Düsen eine größtmögliche Tropfenverteilung über den Dampfrohrquerschnitt erzeugt. Zum anderen sollte die technische Lösung keine beweglichen Teile im Dampfstrom haben und einen für die Lebensdauer des Kraftwerkes geeigneten Thermoschockschutz bieten.

PATENTGESCHÜTZES SYSTEM
FÜR OPTIMALE LEISTUNG

Nach Marktrecherche und Evaluierung der erhältlichen technischen Lösungen fiel die Entscheidung auf TEC artec’s Einspritzkühlersystem TECtemp HT-R. Dieses patentgeschützte System hat keine beweglichen Teile im Dampfstrom, bietet aber dennoch die Einzelansteuerung der
radial angeordneten Düsen. Über die sequenzielle Düsenansteuerung wird eine über alle Lastbereiche konstant hohe Einspritzqualität mit feinstmöglicher Wasserzerstäubung, hoher Regelgüte und kurzen Verdampfungsstrecken gewährleistet.

DAMPFROHRE DAUERHAFT
SPANNUNGS- UND RISSFREI

Das im Dampfrohr integrierte Thermoschockrohr ist mit federbelasteten Abstandshaltern ausgestattet. Diese gestatten die spannungsfreie Beweglichkeit des Thermoschockrohres, insbesondere bei kurzfristigen Temperaturänderungen.
Hierüber wird sowohl das Schutzrohr als auch die zu schützende Dampfleitung dauerhaft spannungs- und somit rissfrei gehalten.


Bildunterschrift: Auslieferung zum Glühen eines der insgesamt zwei 6m langen Dampf-
rohre mit integriertem Thermoschockrohr inklusive Rohrbündel. Quelle: TEC artec


Bildunterschrift: Eingeschweißtes Dampfrohr mit integriertem Thermoschockrohr mit bereits installiertem Steuerteil und Rohrbündel. Quelle: TEC artec

Bildunterschrift: Aufbau Einspritzkühlersystem TECtemp HT-R mit Thermoschockrohr. Quelle: TEC artec

Parameter TECtemp HT-R

Düsenzahl: 15 / 20
Max. Kvs: 25 m3/h
Min. /Max. Wassermenge: 0,03 / 80 t/h
Stellverhältnis: Max. ca. 400:1
Druckdifferenz: SpW / Dampf: max. 120 bar (1-4 stufiger Druckabbau)
Frischdampftemperatur: Max. 620 0C
Speisewassertemperatur: Max. 300 0C
Max. Druckstufe: PN400 / Class 2500
Werkstoffe: 1.5415, 1.7335, 1.7380, 1.4903, 1.4901 & äquivalente ASME-Rohrwerkstoffe

Nach 5-monatiger Lieferzeit wurden im Sommerstillstand 2019 die Dampfleitungen und die Einspritzkühlersysteme fristgerecht in die Anlage eingebaut und in Betrieb genommen.

www.tec-artec.de
Autor: TEC artec GmbH
Bildquelle: TEC artec GmbH