Zwangdurchlaufkessel

Der Sulzerkessel wird im unterkritischen Druckbereich von Wasser gefahren, wobei die Speisewassermenge konstant ist. An der Verknüpfung von Verdampfer und Überhitzer ist ein Entsalzungsbehälter eingesetzt. Ursprünglich wurde das abgeschiedene Wasser verworfen. Da heutzutage nur noch vollentsalztes und überwachtes Speisewasser verwendet wird, wird bei neuen Konstruktionen der Behälter als Wasserabscheider genutzt. Eine Pumpe fördert das abgeschiedene Wasser wieder direkt in den Speisewasservorwärmer. Bei hoher Kesselleistung fällt kein Wasser im Abscheider an, während im Leistungsbereich < 70 % ein gewisser Wasseranteil abgeschieden wird und als Zwanglauf-Mischsystem arbeitet. Die Regelung und Leistungsanpassung im Überhitzerbereich erfolgt durch Einspritzkühler.

Der nach seinem Erfinder Mark Benson (Patent 1926/27) benannte Bensonkessel wird meistens im überkritischen Bereich gefahren. Die Speisepumpe bringt das Speisewasser auf einen Druck von über 230 bar. Die Speisewassermenge wird lastabhängig geregelt. Beim Aufheizen tritt bei überkritischer Fahrweise keine Verdampfung mehr auf. Die Definition der einzelnen Heizflächen Speisewasservorwärmer, Verdampfer und Überhitzer sind streng genommen bei der Betriebsweise nicht mehr sinnvoll, da der Phasenübergang nicht mehr stattfindet. Die Bensontechnologie wird weltweit von Siemens^[1] lizenziert.

Ein modernes Kraftwerk wird im Anfahrbetrieb und bei niedriger Last (unterhalb des sogenannten Bensonpunktes) im Zwangsumlauf bzw. Sulzerbetrieb gefahren. Im normalen Leistungsbetrieb bzw. ab dem Bensonpunkt wird dann auf Zwangsdurchlauf- bzw. Bensonbetrieb umgeschaltet.

Mit Zwangdurchlaufkesseln können sehr große Dampfleistungen auf relativ kleinem Raum erzeugt werden. Die Rohre können auf Grund der erzwungenen Konvektion einen geringen Querschnitt aufweisen. Da der Kesseltyp keine Trommel besitzt, ist die Wassermenge im System relativ gering und somit hat das System eine geringe Trägheit. Mit den regelbaren Parametern Speisewassermenge bzw. Wasserabscheidung mit überlagertem Umlauf oder der Einspritzregelung an den Überhitzern kann so schnell auf Laständerungen reagiert werden.

Da der Kesseltyp keine Bauteile mit größerem Durchmesser aufweist, können sehr hohe Drücke gefahren werden und somit auch sehr hohe Wirkungsgrade erzielt werden. Heutige Konstruktionen erlauben einen Druck von 290 bar und eine Heißdampftemperatur von 600 °C. Die erzeugte Dampfmenge kann bis 3000 t/h betragen.

• System Doble
• Zwangsumlaufkessel

1. ↑ BENSON-Abhitzekessel (Memento vom 14. November 2007 im Internet Archive)