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Technische Regeln für Dampfkessel
- Betrieb -
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TRD 604 Blatt 2 Anlage 1 - Zusätzliche Anforderungen an Dampfkesselanlagen mit Heißwassererzeugern der Gruppe IV mit Rostfeuerungen für Kohle

Ausgabe Dezember 1987
(BArbBl. 12/87 S. 60aufgehoben)

Auf die ständige Beaufsichtigung einer Dampfkesselanlage mit Heißwassererzeugern der Gruppe IV mit Rostfeuerungen für Kohle nach § 26 Abs. 1 DampfkV (jetzt BetrSichV) kann verzichtet werden, wenn weder auf der Wasserseite noch auf der Feuerungsseite gefährliche Betriebszustände eintreten können. Dies wird erreicht, wenn die nachfolgenden Anforderungen dieser TRD erfüllt sind.

1 Regelung von Brennstoff- und Luftmassenstrom, Feuerraumdruck

1.1 Brennstoff- und Luftmassenstrom

Die Dampfkesselanlage ist mit einer leistungsabhängigen Feuerungsregelung auszurüsten, die folgende Größen verhältnisgleich selbsttätig regelt oder ein festes Verhältnis einstellt:

(1) Brennstoffmassenstrom.

(2) Luftmassenstrom.

1.2 Feuerraumdruck

Dampfkesselanlagen mit Unterdruck im Feuerraum sind mit einer selbsttätigen Regelung zur Beibehaltung eines Feuerraumunterdruckes auszurüsten.

2 Abschaltung der Feuerung

Die Abschaltung der Feuerung erfolgt durch Unterbrechen des Brennstoffmassenstroms und Anpassung des Luftmassenstroms (unter Berücksichtigung von Abschnitt 3.1). Die Feuerung ist bei Ansprechen in folgenden Fällen selbsttätig abzuschalten und zu verriegeln:

3 Sicherung gegen unzulässige Gaskonzentrationen im Rauchgas

3.1 Bei Abschaltung der Feuerung nach Abschnitt 2 (1) bis (11) ist erforderlichenfalls die Luftzufuhr selbsttätig so anzupassen, daß die Konzentrationen folgender Gase im Rauchgas nicht überschritten werden:

Wenn die Konzentration der Gase CH₄ + CO + H₂< 2 Vol.-% beträgt, kann die C_mH_n-Messung entfallen.

3.2 Die Einhaltung der in Abschnitt 3.1 festgelegten Konzentrationen ist nach Abschnitt 9.1 nachzuweisen. Ferner muß nach Abschnitt 9.2 nachgewiesen werden, daß nach Abschnitt 2 (2) die Rauchgase gefahrlos abgeführt werden.

4 Sicherung gegen unzulässigen Druck- oder Temperaturanstieg bzw. ein unzulässiges Ausdampfen

4.1 Nach dem Abschalten der Feuerung darf es nicht zu einem unzulässigen Druck- oder Temperaturanstieg bzw. zu einem unzulässigen Ausdampfen kommen. Die überschüssige Wärme muß gefahrlos aus dem Heißwassererzeuger abgeführt werden können.

4.2 Die Einhaltung der Forderung des Abschnitts 4.1 ist durch Versuche nach Abschnitt 9.3 nachzuweisen.

4.3 Die Anforderungen des Abschnitts 4.1 können folgendermaßen erfüllt werden:

4.3.1 Anlagen mit Dampfraum im Heißwassererzeuger, in der Ausdehnungstrommel oder im Druckausdehnungsgefäß (Eigendruckhaltung)

Die überschüssige Wärme kann über am Dampfraum angeordnete Sicherheitsventile abgeführt werden, wenn eine ausreichende Wassermenge zwischen NW und der Mündung der Heißwasservorlaufleitung zur Verfügung steht. Eine Wasserstandanzeigeeinrichtung ist so anzuordnen, daß das Maß "30 mm über Oberkante der Mündung des Vorlaufes" zu erkennen ist.

Falls die im Heißwassererzeuger vorhandene Wassermenge hierfür nicht ausreicht, muß nachgespeist werden. Bezüglich der Speisepumpen ist dabei TRD 402 Abschnitt 5.7 zu erfüllen.

Bei Ausfall der Betriebspumpe oder spätestens bei Erreichen des niedrigsten Wasserstandes muß sich die zweite Speisepumpe selbsttätig einschalten. Hierbei muß sichergestellt sein, daß innerhalb einer Zeitspanne, die nicht länger als die Absinkdauer nach Abschnitt 2.10 der TRD 402 ist, die ausreichende Speiseleistung zur Verfügung steht. Es müssen dabei jeweils folgende Bedingungen erfüllt sein:

(1) Beide Speisepumpen müssen mit voneinander unabhängigen Regel- und Steuergeräten ausgerüstet sein.

(2) Es muß stets ein für den sicheren Abfahrbetrieb ausreichender Speisewasservorrat vorhanden und durch einen Wasserstandbegrenzer besonderer Bauart überwacht sein (s. Abschnitt 2 [8]).

(3) Der Ausfall der Betriebsspeisepumpen muß erkennbar bleiben.

Die im Abschnitt 4.3.2 aufgeführten besonderen Maßnahmen können ebenfalls angewandt werden.

4.3.2 Anlagen ohne Dampfraum (Fremddruckhaltung)

Die überschüssige Wärme darf nicht über Sicherheitsventile abgeführt werden. In Abstimmung mit dem Sachverständigen müssen besondere Maßnahmen festgelegt werden, wie z.B.:

• Aufnahme der Wärme im Leitungsnetz.
• Zuschaltung einer Einrichtung, die die Restwärme sicher abführt (Sicherheitswärmeverbraucher).

Es ist anlagenbezogen festzulegen, ob und gegebenenfalls welche Umwälzpumpen (Netzumwälzpumpen, Beimischpumpen, Rücklaufanhebepumpen, Kesselumwälzpumpen und die Rostkühlpumpen) bei Ansprechen des Mindestdruckbegrenzers in Betrieb bleiben oder abgeschaltet werden müssen.

Falls ein Weiterbetrieb der Netzumwälzpumpen erforderlich ist, muß die Druckhaltung redundant ausgeführt werden, z.B. zwei unabhängige Energiequellen für die Druckhaltepumpen oder eine zweite Druckhalteeinrichtung.

5 Durchlauf-Heißwassererzeuger

5.1 Durchlauf- Heißwassererzeuger müssen mit mindestens zwei Umwälzpumpen nach Abschnitt 6.2 der TRD 402 ausgerüstet sein.

5.2 Bei Ausfall einer Umwälzpumpe oder Unterschreitung der erforderlichen Mindestdurchlaufmenge muß sich die zweite Umwälzpumpe selbsttätig einschalten. Der Ausfall der Umwälzpumpe muß erkennbar bleiben. Der Weiterbetrieb mit nur einer Umwälzpumpe ist nicht statthaft, es sei denn, daß nach Abschalten der Feuerung die auf dem Rost verbliebene Restwärme gefahrlos für die Heizflächen abgeführt werden kann. Der Nachweis ist nach Abschnitt 9.4 zu führen.

6 Zwangsumlauf-Kühlsysteme von Rostfeuerungen

6.1 Zwangsumlauf-Kühlsysteme von Rostfeuerungen, die nicht an das Zwangsumlaufsystem des Heißwassererzeugers angeschlossen sind, müssen mit mindestens zwei Umwälzpumpen nach Abschnitt 6.2 der TRD 402 ausgerüstet sein.

6.2 Bei Ausfall einer Umwälzpumpe oder Unterschreitung der erforderlichen Mindestdurchlaufmenge muß sich die zweite Umwälzpumpe selbsttätig einschalten. Der Ausfall der Umwälzpumpe muß erkennbar bleiben. Der Weiterbetrieb mit nur einer Umwälzpumpe ist nicht statthaft, es sei denn, daß es nach Abschalten der Feuerung nicht zu einer unzulässigen Erwärmung oder Dampfbildung im Bereich der Rostkühlrohre kommt. Der Nachweis ist nach Abschnitt 9.7 zu führen.

6.3 Auf die zweite Umwälzpumpe und auf die zweite Energiequelle kann verzichtet werden, wenn nachgewiesen wird, daß es bei Ausfall der Umwälzpumpen nicht zu einer unzulässigen Erwärmung oder Dampfbildung im Bereich der Rostkühlrohre kommt. Der Nachweis ist nach Abschnitt 9.7 zu führen.

7 Sicherung gegen Rückbrand

7.1 Während des Betriebes und nach Unterbrechung der Brennstoffzufuhr nach Abschnitt 2 darf es nicht zu einer unzulässigen Erwärmung im Bereich der Brennstoffzufuhr kommen.

7.2 Die Forderung des Abschnitts 7.1 gilt als erfüllt, wenn die Feuerung im Bereich der Brennstoffzufuhr mit mindestens einem zuverlässigen Temperaturwächter ² ausgerüstet ist. Dieser muß beim Überschreiten eines Temperaturgrenzwertes, der deutlich unterhalb der Zündtemperatur des Brennstoffes liegen muß, Maßnahmen zur Temperaturabsenkung einleiten (z.B. Einschalten einer Bedampfungseinrichtung oder Sprühwasserlöschanlage oder dgl.). Die Einrichtungen dürfen sich selbsttätig nur zeitverzögert abschalten. Das Ansprechen des Temperaturwächters muß erkennbar bleiben.

7.3 Die Forderung nach Abschnitt 7.1 ist auch erfüllt, wenn zwischen Brennstoffvorrat und Feuerung eine Beschickungseinrichtung vorgesehen ist, die aufgrund ihrer Konstruktion einen Rückbrand ausschließt.

8 Sicherung gegen unzulässiges Erwärmen im Bereich des Schlackeabwurfs

8.1 Während des Betriebes ist eine unzulässige Erwärmung ³ im Bereich des Schlackeabwurfs in einen Bunker, Trichter oder dgl. zu vermeiden.

8.2 Die Forderung nach Abschnitt 8.1 gilt z.B. als erfüllt, wenn die Anlage im Bereich des Schlackeabwurfs mit mindestens einem zuverlässigen Temperaturbegrenzer ² ausgerüstet ist, der die Feuerung innerhalb von 10 Minuten abschaltet und verriegelt (s. Abschnitt 2 [5]).

9 Nachweise

Soweit in den Abschnitten 3 bis 8 besondere Nachweise gefordert werden, sind diese im Rahmen der Prüfungen nach TRD 504 wie folgt zu erbringen:

Die Nachweise, ausgenommen nach Abschnitt 9.5 und 9.6, sind für den Betriebszustand "Abschalten der Feuerung aus der Vollastbeharrung" zu führen.

Für den Nachweis ist derjenige Brennstoff einzusetzen, der für den späteren Betrieb verwendet wird. Der Betreiber hat die für die Nachweisführung erforderlichen Meßgeräte bereitzustellen und die Messungen im Einvernehmen mit dem Sachverständigen zu veranlassen.

9.1 Nachweis der Konzentrationen der Gase im Rauchgas

Die Messungen sind an geeigneter Stelle der Dampfkesselanlage, z.B. am Rauchgasaustritt des Dampfkessels, als Einzelpunktmessungen für das Abschaltkriterium "Ausfall der Steuerenergie" zu führen. Die Gaskonzentrationen sind nach dem Abschalten der, Feuerung für die Dauer von 30 Minuten aufzuzeichnen.

9.2 Nachweis der gefahrlosen Rauchgasabführung

Der Nachweis der gefahrlosen Rauchgasabführung nach dem Abschalten der Feuerung erfolgt durch Messung des Unterdrucks im Feuerraum.

9.3 Nachweis der Sicherheit gegen unzulässigen Druck- oder Temperaturanstieg bzw. ein unzulässiges Ausdampfen

Je nach Art der Anlagenschaltung und -absicherung sind folgende Versuche durchzuführen:

9.3.1 Abfuhr der überschüssigen Wärme über Sicherheitsventile

Bei Anlagen mit Dampfraum im Heißwassererzeuger ist nachzuweisen, daß der Wasserinhalt zwischen der NW-Marke und der Mündung der Heißwasservorlaufleitung ausreicht, um die anfallende Restwärme in Dampfform über das Sicherheitsventil abzuführen. Bei diesem Ausdampfversuch sind folgende Bedingungen einzuhalten:

• Einstellen des Wasserstandes auf NW.
• Hochheizen bis zum Ansprechen des Sicherheitstemperatur bzw. Druckbegrenzers.
• Messung des Wasserstandes, wenn die Sicherheitsventile wieder geschlossen haben und kein Druckanstieg mehr stattfindet.

Bei Heißwassererzeugern mit Dampfraum in der Ausdehnungstrommel oder im Druckausdehnungsgefäß beziehen sich die obigen Festlegungen auf den niedrigsten Wasserstand und die Mündung der Vorlaufleitung in der Ausdehnungstrommel bzw. im Druckausdehnungsgefäß.

9.3.2 Aufnahme der überschüssigen Wärme im Heißwassererzeuger

Durch Temperaturmessungen am Einbauort der Temperaturregel- und Begrenzungseinrichtungen ist nachzuweisen, daß der Wasserinhalt des Heißwassererzeugers ausreicht, um die anfallende Restwärme in Form einer Temperaturerhöhung aufzunehmen. Hierbei sind folgende Bedingungen einzuhalten:

• Hochheizen bis zum Ansprechen des Sicherheitstemperaturbegrenzers.
• Abschalten der Netzumwälzpumpen.
• Aufzeichnen des Temperaturverlaufs für die Dauer von mindestens einer Stunde.

Die Heißwassertemperatur darf dabei höchstens soweit ansteigen, daß die zum Einstelldruck des Mindestdruckbegrenzers gehörige Sattdampftemperatur nicht erreicht wird.

9.3.3 Abfuhr der überschüssigen Wärme über einen Sicherheitswärmeverbraucher

Dieser Nachweis besteht aus einer Systemprüfung im Rahmen der Vorprüfung und aus einer Funktionsprüfung im Rahmen der Abnahmeprüfung.

Die Systemprüfung umfaßt:

• Auslegungsdaten des Kesselherstellers.
• Kühlmedium.
• Eignung und Ansteuerung der Sicherheitsabsperreinrichtung.

Bei der Funktionsprüfung wird festgestellt, ob der Sicherheitswärmeverbraucher aufgrund seiner Heizfläche und seiner Anordnung bei bestimmungsgemäßem Kühlmediumdurchsatz in der Lage ist, die anfallende Restwärme abzuführen, ohne daß die Vorlauftemperatur um mehr als das zulässige Maß überschwingt. Die Prüfung wird bei abgeschalteter Netzumwälzung so lange durchgeführt, bis die Vorlauftemperatur nicht mehr ansteigt.

9.3.4 Aufnahme der Restwärme im Heißwassernetz

Durch Berechnung ist nachzuweisen, daß der Wasserinhalt des Heißwassernetzes (ohne Wärmeverbraucher) ausreicht, um die Restwärme aufzunehmen. Hierbei ist diejenige Temperaturdifferenz zugrunde zu legen, die sich aus der betrieblichen Vorlauftemperatur (maximaler Sollwert der Temperaturregelung) und der zulässigen Vorlauftemperatur ergibt, bei der aufgrund des abgesicherten Mindestdruckes an keiner Stelle des Heißwassernetzes Dampfbildung auftritt.

Durch die Funktionsprüfung ist nachzuweisen, daß die Ersatzstromversorgung für die Umwälzpumpen eine genügend hohe Verfügbarkeit aufweist und die Netzumwälzpumpen nach Stromausfall wieder selbsttätig in Betrieb gehen. Die Prüfung wird bei eingeschalteten Netzumwälzpumpen so lange durchgeführt, bis die Vorlauftemperatur nicht mehr ansteigt. In der Regel kann die Prüfung nach maximal einer Stunde beendet werden.

9.4 Nachweis gegen unzulässiges Erwärmen der Heizfläche

Der Nachweis erfolgt durch Messung der Heizflächentemperatur.

9.5 Nachweis der Sicherung gegen Rückbrand

Der Nachweis der Sicherung gegen Rückbrand besteht aus einer Systemprüfung im Rahmen der Vorprüfung und einer Funktionsprüfung im Rahmen der Abnahmeprüfung. Bei der Funktionsprüfung sind der Temperaturwächter und die Einrichtung zur Temperaturabsenkung auf Signalabgabe und Signalverarbeitung zu prüfen.

9.6 Nachweis der Sicherung gegen unzulässiges Erwärmen im Bereich des Schlackeabwurfs

Der Nachweis der Sicherung gegen unzulässiges Erwärmen im Bereich des Schlackeabwurfs besteht aus einer Funktionsprüfung des Temperaturbegrenzers mit simulierter Wärmequelle.

9.7 Nachweis gegen unzulässiges Erwärmen des Rostkühlsystems

Der Nachweis erfolgt durch Messung der Wandtemperatur der wesentlichen tragenden Bauteile.

10 Zusätzliche äußere Prüfung

Die Dampfkesselanlage ist zusätzlich zu den in § 16 der Dampfkesselverordnung (jetzt BetrSichV) vorgeschriebenen Prüfungen jährlich einer äußeren Prüfung durch den Sachverständigen zu unterziehen.

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ENDE