CH345902A - Steam power plant - Google Patents

Steam power plant

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CH345902A
CH345902A CH345902DA CH345902A CH 345902 A CH345902 A CH 345902A CH 345902D A CH345902D A CH 345902DA CH 345902 A CH345902 A CH 345902A
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CH
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steam
working medium
discharge line
power plant
line
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German (de)
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Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/06Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F22B35/102Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type operating with fixed point of final state of complete evaporation, e.g. in a steam-water separator

Description

  

  Dampfkraftanlage    Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraft  anlage mit     Zwangdurchlaufdampferzeuger    und     über-          hitzer,    mit einer mindestens in zwei Teile verschie  denen Druckes unterteilten     Dampfkraftmaschine    und  einem     Zwischenüberhitzer    zwischen zwei Teilen der       Dampfkraftmaschine,    sowie mit einem Kondensator.  



  Die Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei Ent  nahmevorrichtungen für Arbeitsmittel, von denen die  eine im     Umwandlungsbereich    zwischen flüssigem und  dampfförmigem Arbeitsmittel an das Dampferzeuger  rohrsystem und die zweite hinter dem     überhitzer    an  dieses Rohrsystem angeschlossen ist, und ferner durch  zweierlei an diese Entnahmevorrichtungen angeschlos  sene     Flüssigkeitsabführleitungssysteme,

      von denen das  erste System unter Parallelschaltung der beiden Ent  nahmevorrichtungen in den     Arbeitsmittelkreislauf     zwischen     Dampfkraftmaschinenaustritt    und Dampf  erzeugereintritt zurückführt und das zweite System in       Hintereinanderschaltung    die beiden Entnahmevorrich  tungen miteinander verbindet und dann aus dem Ar  beitsmittelkreislauf herausführt.  



  Die Erfindung wird anhand der Zeichnung nach  stehend beispielsweise erläutert.  



       Fig.    1 bzw. 2 zeigt das Schaltbild einer bei unter  kritischem bzw. bei kritischem oder überkritischem  Druck betriebenen     Dampfkraftanlage.    In beiden Fi  guren sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugs  ziffern versehen.  



  Das Rohrsystem eines für den Betrieb bei unter  kritischem Druck bestimmten     Zwangdurchlaufdampf-          erzeugers    1 besteht gemäss     Fig.    1 im wesentlichen aus       Economiser    8, Verdampfer 9,     Überhitzer    12 und       Zwischenüberhitzer    5. Eine in zwei Teile 2 und 3  verschiedenen Druckes unterteilte Dampfkraft  maschine, die einen Generator 4 antreibt, ist über     eine     Leitung 13 mit dem     überhitzer    12 und über eine    Leitung 16 mit einem Kondensator 6 verbunden.  Zwischen den beiden Teilen 2 und 3 der Dampfkraft  maschine ist der     Zwischenüberhitzer    5 eingeschaltet.

    Der Kondensator 6 ist über eine Leitung 17 mit einem       Speisewassergefäss    19 verbunden. In der Leitung 17  sind eine     Kondensatpumpe    18 und ein     Kondensatvor-          wärmer    19a vorgesehen. In einer das Speisewasser  gefäss 19 mit dem     Economiser    8 verbindenden Lei  tung 45 ist eine Speisepumpe 7 angeordnet. Zwischen  Verdampfer 9 und     überhizer    12 ist eine erste Ent  nahmevorrichtung 10 angeschlossen und hinter dem       Überhitzer    12 über eine mit     Bypassventil    43 ver  sehene Leitung 44 eine zweite Entnahmevorrich  tung 21.  



  Das Arbeitsmittel gelangt nach     Fig.    1 mittels der  Speisepumpe 7 in den     Economiser    8 im Dampf  erzeuger 1 und von hier in den Verdampfer 9. Vom  Verdampfer 9 strömt das Arbeitsmittel in die Ent  nahmevorrichtung 10, von der aus ein Teil des Ar  beitsmittels über eine Leitung 11 nach dem über  hitzer 12 gelangt und von hier über die mit     üblichen     Regelventilen 14 ausgerüstete Leitung 13 zum Hoch  druckteil 2 der     Dampfkraftmaschine.    Der den Hoch  druckteil 2 verlassende Dampf wird über eine Lei  tung 15 dem     Zwischenüberhitzer    5 und     dann    über  den     Niederdruckteil    3 der Kraftmaschine und die Lei  tung 16 dem Kondensator 6 zugeführt.

    



  In der Entnahmevorrichtung 10, die als     Wasser-          abscheider    ausgebildet ist, wird das vom Verdampfer  9 kommende Arbeitsmittel in Wasser und Dampf ge  trennt. Das abgeschiedene Wasser verlässt die Ent  nahmevorrichtung 10 über eine Leitung 20, die mit  der zur zweiten Entnahmevorrichtung 21     führenden     Leitung 44 verbunden ist. In der Leitung 20 ist ein       Durchflussregelorgan    22 vorgesehen, dessen Öffnung  durch eine erste     Wasserstandsmessvorrichtung    23 für      einen relativ niedrigen Wasserstand in der Entnahme  vorrichtung 10 geregelt wird.

   Die     Impulsübertragungs-          leitung    dieser     Messvorrichtung    23 ist mit 24 bezeich  net. Zwischen dem     Durchflussregelorgan    22 und dem  austritt aus der Entnahmevorrichtung 10 ist eine       f@ückschlagklappe    25 angeordnet. Von der Leitung       .0    zweigt zwischen der     Rückschlagklappe    25 und der  Entnahmevorrichtung 10 eine Leitung 26 ab, die über  einen Kühler, beispielsweise eine     Einspritzvorrich-          tung    26a, zu dem Kondensator 6 führt.

   In der Lei  tung 26 ist ein     Durchflussregelorgan    27 vorgesehen,  dessen Öffnung von einer zweiten     Wasserstandsmess-          vorrichtung    28 für einen relativ höheren Wasserstand  in der Entnahmevorrichtung 10 über die     Impulsüber-          tragungsleitung    29 beeinflusst wird.  



  Das über die Leitung 20 in die Entnahmevor  richtung 21 gelangende Arbeitsmittel wird in dieser,  die zweckmässig als     Anfahrkühler    ausgebildet ist und  in der ein niedrigerer     Druck    herrscht als in der Ent  nahmevorrichtung 10, nochmals in Dampf und Wasser  getrennt. Der     Dampfaustritt    der Entnahmevorrichtung  21 ist über eine Leitung 30 an die zum     Zwischenüber-          hitzer    5 führende Leitung 15 angeschlossen.

   Die  Austrittsseite des     Zwischenüberhitzers    5 ist zweck  mässig über eine mit einem Absperrorgan versehene  Leitung     15a    an die zum Einspritzkühler 26a führende  Leitung 26 angeschlossen, um beim Anfahren oder bei  ähnlichen Betriebszuständen der Anlage den aus der       Entnahmevorrichtung    21 zugeführten Kühldampf für  den     Zwischenüberhitzer    5 auf die im Kondensator 6  herrschende Temperatur bringen zu können.  



  Das in der Entnahmevorrichtung 21 abgetrennte  Wasser wird über eine mit einem     Durchflussregelorgan     31 versehene Leitung 32 einem     Ausdampfgefäss    33 zu  geführt. Die Öffnung des     Durchflussregelorgans    31  wird von einer ersten     Wasserstandsmessvorrichtung    34  für einen niedrigen Wasserstand der Entnahmevor  richtung 21 über eine     Impulsübertragungsleitung    35  beeinflusst. Zwischen dem     Durchflussregelorgan    31  und der Entnahmevorrichtung 21 ist eine Rückschlag  klappe 36 vorgesehen.

   Von der Leitung 32     zweigt     zwischen der     Rückschlagklappe    36 und der Ent  nahmevorrichtung 21 eine Leitung 37 ab, die in die  zum Kondensator 6 führende Leitung 26 einmündet.  Die Leitung 37 ist mit einem     Durchflussregelorgan    38  ausgerüstet, dessen Öffnung in Abhängigkeit von  einem zweiten     Wasserstandsmessgerät    39 für einen  höheren Wasserstand der Entnahmevorrichtung 21  über die     Impulsübertragungsleitung    40 geregelt wird.  



  Das Arbeitsmittel, das über die Leitung 32 in das       Ausdampfgefäss    33 eintritt, wird in diesem nochmals  in Dampf und Wasser getrennt, und der Dampf wird  über eine Leitung 41 in das     Speisewassergefäss    19 ge  leitet. Es ist auch möglich, den Dampf in den Vor  wärmer 19a zu leiten. Das aus dem     Ausdampfgefäss     33 über eine Blende oder     Ablassregelvorrichtung    42  abgeführte, stark     salzhaltige    Wasser kann aus dem       Arbeitsmittelkreislauf    herausgeführt oder einer nicht  gezeigten     Speisewasseraufbereitungs-    oder Reinigungs  anlage, z. B.     Totalentsalzungsanlage,    zugeführt wer-    den.

   Nachdem es diese durchlaufen hat und entsalzt  ist, kann es dann dem     Arbeitsmittelkreislauf    an einer  passenden Stelle wieder zugeführt werden.  



       Während    des     Normalbetriebes    der Dampfkraft  anlage regeln die von den     Wasserstandsmessvorrich-          tungen    23 und 34 beeinflussten     Durchflussregelorgane     22 bzw. 31 der Entnahmevorrichtungen 10 bzw. 21  die aus diesen abzuführenden Wassermengen. Das       Durchflussregelorgan    22 wird so weit geöffnet, dass  es etwa     41,"o    des bei Normalbetrieb umlaufenden Ar  beitsmittels über die Leitung 20 der Entnahmevor  richtung 21 zuführt, wo etwa     1/.#    dieser Menge aus  dampft.

   Dieser Dampf wird über die Leitung 30 vor  dem     Zwischenüberhitzer    5 dem     Arbeitsmittelkreislauf          zugeführt.    Das in der Entnahmevorrichtung 21 anfal  lende Wasser wird in das     Ausdampfgefäss    33 geleitet,  und der hier abgetrennte Dampf gelangt in das Speise  wassergefäss 19. Es ist zweckmässig, wenigstens einen  Teil des im     Ausdampfgefäss    33 anfallenden     Ab-          schlämmwassers    über die Blende oder     Ablassregelvor-          richtung    42 und die Aufbereitungsanlage zurückzu  führen.

   Durch das mehrfache Ausdampfen und durch  das Zurückführen der Wärme des aus der Anlage ab  geführten Wassers auf einer möglichst hohen Stufe  in den Prozess gelingt es, den ökonomischen Betrieb  der ganzen Anlage bedeutend zu verbessern.  



  Beim Anfahren und bei Schwachlast oder bei ab  normalem Betrieb fällt eine wesentlich grössere Was  sermenge als bei Normalbetrieb in den Entnahmevor  richtungen 10 und 21 an. Es ist unzweckmässig, eine  derartig grosse Wassermenge auf dem für Normal  betrieb des Dampferzeugers üblichen Weg abzuführen,  weil durch die dabei in der Entnahmevorrichtung 21  entstehende grosse Dampfmenge die Temperatur vor  dem     Zwischenüberhitzer    5 zu tief sinken würde und  das     Speisewassergefäss    19, in das der grösste Teil des  aus der Entnahmevorrichtung 21 abgeführten flüssigen  Arbeitsmittels zuletzt gelangt, mit zu grossen Sicher  heitsventilen oder andern Mitteln zur     Abführung    des       Schwadendampfes    ausgerüstet werden müsste.

   Um  dies zu vermeiden, sind die in den Leitungen 26 und  37 angeordneten     Durchflussregelorgane    27 und 38  grösser dimensioniert als die     Durchflussregelorgane    22  und 31, so dass sie in der Lage sind, den     Abfluss    der  bei den abnormalen Betriebsfällen anfallenden grossen  Wasser- oder     Kondensatmengen    in den Kondensator  ohne weiteres zu bewältigen.

   Steigt also der Wasser  spiegel in den Entnahmevorrichtungen 10 und 21  über die Höhe hinaus, bis zu welcher die     Wasser-          standsmessvorrichtungen    23 und 34 die     Durchfluss-          regelorgane    22 und 31 betätigen, so übernehmen die       Wasserstandsmessvorrichtungen    28 und 39 zusam  men mit den     Durchflussregelorganen    27 und 38 die  weitere Regelaufgabe, wobei dann die in den Ent  nahmevorrichtungen 10 und 21 anfallenden grossen  Wassermengen über den Einspritzkühler 26a in den  Kondensator 6 zurückgeführt werden.

   Dieser     Ein-          spritzkühler    26a kann so ausgebildet sein, dass die  bei der Entspannung des Wassers entstehenden  voluminösen Dampfschwaden in den Abdampfstut-           zen    des     Niederdruckteils    3 der     Dampfkraftmaschine     und nur das Restwasser in den untern Teil des     Kon-          densators    6 gelangen.  



  Während z. B. jedes der     Durchflussregelorgane     22 und 31 für die Bewältigung von maximal 10%  der     Arbeitsmittelmenge    eingerichtet sind, werden im  Normalbetrieb des Dampferzeugers über das Durch  flussregelorgan 22, wie vorerwähnt, etwa 4% der Ar  beitsmittelmenge abgeführt. Davon werden über das  nachgeschaltete     Durchflussregelorgan    31 etwa 2,5%  an flüssigem Arbeitsmittel dem     Ausdampfgefäss    33 zu  geführt und etwa 1,5% strömt in Dampfform dem       Zwischenüberhitzer    5 zu. Während des Normalbetrie  bes bleiben die     Durchflussregelorgane    27 und 38 ge  schlossen.

   Bei abnormalem Betrieb, bei dem der Ent  nahmevorrichtung 21 Arbeitsmittel über die Leitung  44 zuströmt, werden über das     Durchflussregelorgan    27  etwa maximal     20 %    und über das     Durchflussregelorgan     38 maximal etwa 30-50% der     Arbeitsmittelmenge     abgeführt. Aus dem     Ausdampfgefäss    33 strömt etwa  1 \<B>0</B> des Arbeitsmittels ab, um einer     Entsalzungs-          anlage    zugeführt zu werden. Etwa     1,5'1'"    der     Arbeits-          mittelmenge    wird in Form von Dampf dem Speise  wassergefäss 19 zugeführt.  



  Die     Durchflussregelorgane    22 und 31 sind nor  malerweise dauernd in Betrieb, so dass unter Umstän  den mit einer früheren Abnützung gerechnet werden  muss als bei den     Durchflussregelorganen    27, 38. Wäh  rend der Zeit, in welcher eine     überholung    der Durch  flussregelorgane 22 und 31 durchgeführt wird, kön  nen die     Durchflussregelorgane    27 und 38 als Re  serve benutzt werden. Die letzteren übernehmen den  Betrieb automatisch, sobald die     Durchflussregelorgane     22 und 31 durch besondere Absperrventile ausser  Betrieb gesetzt worden sind und demzufolge der  Wasserstand in den Entnahmevorrichtungen 10 und  21 gestiegen ist.  



  Mit Hilfe der erfindungsgemässen Schaltung wird  es möglich, zunächst     4 %    des im Kreislauf befindlichen  Arbeitsmittels, unter Umständen auch mehr, je nach       Arbeitsmitteldruck,    aus der Anlage abzuführen und  dabei auf die günstigste Art die gewünschte Salz  konzentration zu erreichen. Von diesen 4% werden  dann aber aus ökonomischen Gründen nur etwa 0,5  bis 1 % dauernd zur Wasseraufbereitung abgeführt,  während die mit dem abgeführten Wasser anfallende  Wärme auf einem möglichst hohen Druckniveau dem       Arbeitsmittelkreislauf    wieder zugeführt wird. Durch  die zweistufige     Ausdampfung    verdoppelt sich un  gefähr die     Salzkonzentration    im schliesslich abge  führten Restwasser.  



  Auch auf einen bei überkritischem Druck zu be  treibenden Dampferzeuger     (Fig.    2) lässt sich die er  findungsgemässe Schaltung anwenden, wobei sich eine  ökonomische Betriebsweise mit stark reduzierten Ab  schlämmengen ergibt. Die der Entnahmevorrichtung  10 in     Fig.    1 entsprechende Entnahmevorrichtung 52  kann entweder ausserhalb, wie in     Fig.    2 gezeigt ist,  oder innerhalb des Dampferzeugers angeordnet sein.

      Da bei überkritisch betriebenen Dampferzeugern an  jeder Stelle ihres Rohrsystems nur     eine    Phase des  Arbeitsmittels vorhanden ist, kann die Regelung für  die aus der Entnahmevorrichtung     abzuführende    Ar  beitsmittelmenge nicht mehr in Abhängigkeit des  Wasserstandes erfolgen, sondern hierfür wird z. B.  die Temperatur des Arbeitsmittels an bestimmten Stel  len des     Dampferzeugerrohrsystems    zu Hilfe gezogen.  Die Regelung kann aber auch z. B. in Abhängig  keit vom Salzgehalt des Arbeitsmittels geschehen.  



  Nach     Fig.    2 gelangt das Arbeitsmittel vom Teil  8 des     Economisers    über einen zweiten, in der     Brenn-          kammer    untergebrachten     Economiserteil    50 zu einem  ersten Teil des     überhitzers    51. Zwischen diesen  Teilen 50 und 51 befindet sich der     Umwandlungs-          bereich    zwischen flüssigem und dampfförmigem  Arbeitsmittel. In diesem Bereich ist die erste Ent  nahmevorrichtung 52 angeordnet, die gegebenen  falls bei Normalbetrieb z. B. durch Absperrorgane  55 und eine     Bypassleitung    56 ausser Betrieb gesetzt  werden kann.

   An diese Entnahmevorrichtung 52  ist die Entnahmeleitung 20 angeschlossen, die das       Durchflussregelorgan    22     enthält    und von der die das       Durchflussregelorgan    27 enthaltende     Leitung    26 ab  zweigt. Die Öffnung der     Durchflussregelorgane    22  und 27 wird hier von einem Temperaturfühler 53  über eine Impulsleitung 54 beeinflusst. Der Tem  peraturfühler 53 ist an einer geeigneten Stelle des       Überhitzers    51 angeschlossen.  



  Während des Normalbetriebes bleiben die beiden       Durchflussregelorgane    22 und 27 geschlossen. Beim  Anfahren und bei sonstigem abnormalem Betrieb  werden sie dagegen entsprechend den vom Tempera  turfühler 53 im     überhitzer    51 festgestellten Tempera  turen betätigt. Wenn z. B. die vom Temperatur  fühler 53 festgestellte Temperatur zu tief ist, so  öffnet bei kleiner Abweichung von der Solltempera  tur das     Durchflussregelorgan    22 und lässt     eine    ge  wisse     Arbeitsmittelmenge    zu der zweiten Entnahme  vorrichtung 21 abströmen.

   Wird aber die Solltem  peratur an der     Messstelle    des Temperaturfühlers 53  stark unterschritten und werden damit die     abzuführen-          den    Wassermengen sehr gross, so öffnet das Durch  flussregelorgan 27 und lässt Flüssigkeit über die Lei  tung 26 zu dem Kondensator 6 abströmen. Auch  bei dieser überkritisch betriebenen Anlage arbeiten  also die verschieden gross dimensionierten Durch  flussregelorgane 22 und 27 ebenso wie dies bei dem  mit unterkritischem Druck betriebenen Dampf  erzeuger der Fall ist, nur dass sie hier temperatur  abhängig gesteuert werden.  



  Bei einem grossen Wasseranfall im Dampferzeuger  1, wie er z. B. beim Anfahren vorkommt und bei  dementsprechend sehr niederer Temperatur an der       Messstelle    des Temperaturfühlers 53, lässt das Durch  flussregelorgan 27 eine bestimmte Wassermenge zu  dem Kondensator 6 abströmen, bei geringem Was  seranfall und dementsprechend etwas höherer Tem  peratur an der     Messstelle    des Temperaturfühlers 53  öffnet das     Durchflussregelorgan    22 und gibt den Weg      für eine bestimmte kleinere Wassermenge zu der zwei  ten Entnahmevorrichtung 21 frei.

   Diese Wassermenge  wird dort ausgedampft und der Dampf dem     Zwischen-          überhitzer    5 und die Flüssigkeit dem     Ausdampfgefäss     33 zugeführt, wie es auch bei dem bei unterkritisch  betriebenen Dampferzeuger nach     Fig.    1 der Fall ist.  Auch bei dem Beispiel nach     Fig.    2 wird daher ein  schnelles Hochfahren der Anlage erreicht und über  dies die Wärme des abgeführten Wassers dem Ar  beitsmittelkreislauf auf möglichst hohem Druckniveau  wieder zugeführt.

   Ferner werden auch hier, wie beim  unterkritisch betriebenen Dampferzeuger, die Nach  teile der bei normalem Betrieb sehr     ökonomisch    wir  kenden Schaltung für den abnormalen Betrieb des  Dampferzeugers     vermieden.  



  Steam power plant The invention relates to a steam power plant with a once-through steam generator and superheater, with a steam engine divided into at least two parts of different pressure and a reheater between two parts of the steam engine, and with a condenser.



  The invention is characterized by two Ent removal devices for working media, one of which is connected to the steam generator pipe system in the conversion area between liquid and vaporous working media and the second is connected to this pipe system behind the superheater, and also by two types of liquid discharge line systems connected to these extraction devices,

      of which the first system with parallel connection of the two Ent extraction devices in the working fluid circuit between the steam engine outlet and steam generator inlet returns and the second system in series connects the two extraction devices with each other and then leads out of the Ar beitsmittelkreislauf.



  The invention is explained with reference to the drawing after standing, for example.



       Fig. 1 and 2 shows the circuit diagram of a steam power plant operated under critical or critical or supercritical pressure. In both Fi gures the same parts are provided with the same reference numerals.



  The pipe system of a forced once-through steam generator 1 intended for operation under critical pressure consists essentially of economizer 8, evaporator 9, superheater 12 and reheater 5. A steam power machine divided into two parts 2 and 3 different pressure, the one Generator 4 drives, is connected via a line 13 to the superheater 12 and via a line 16 to a capacitor 6. Between the two parts 2 and 3 of the steam engine, the reheater 5 is switched on.

    The condenser 6 is connected to a feed water vessel 19 via a line 17. A condensate pump 18 and a condensate preheater 19a are provided in the line 17. A feed pump 7 is arranged in a line 45 connecting the feed water vessel 19 to the economizer 8. A first removal device 10 is connected between the evaporator 9 and the superheater 12, and a second removal device 21 is connected behind the superheater 12 via a line 44 provided with a bypass valve 43.



  1 by means of the feed pump 7 in the economizer 8 in the steam generator 1 and from here in the evaporator 9. From the evaporator 9, the working medium flows into the Ent removal device 10, from which part of the working medium via a line 11 after the heater 12 arrives and from here via the line 13 equipped with conventional control valves 14 to the high-pressure part 2 of the steam engine. The steam leaving the high pressure part 2 is fed via a line 15 to the reheater 5 and then via the low pressure part 3 of the engine and the line 16 to the condenser 6.

    



  In the extraction device 10, which is designed as a water separator, the working medium coming from the evaporator 9 is separated into water and steam. The separated water leaves the Ent sampling device 10 via a line 20 which is connected to the line 44 leading to the second sampling device 21. In the line 20 a flow control member 22 is provided, the opening of which is controlled by a first water level measuring device 23 for a relatively low water level in the extraction device 10.

   The pulse transmission line of this measuring device 23 is denoted by 24. A non-return flap 25 is arranged between the flow control element 22 and the outlet from the removal device 10. A line 26 branches off from the line .0 between the non-return valve 25 and the extraction device 10 and leads to the condenser 6 via a cooler, for example an injection device 26a.

   A flow control element 27 is provided in the line 26, the opening of which is influenced by a second water level measuring device 28 for a relatively higher water level in the extraction device 10 via the pulse transmission line 29.



  The working fluid arriving via line 20 in the Entnahmevor direction 21 is separated again into steam and water in this, which is expediently designed as a start-up cooler and in which the pressure is lower than in the Entnahmevor device 10. The steam outlet of the extraction device 21 is connected via a line 30 to the line 15 leading to the reheater 5.

   The outlet side of the reheater 5 is conveniently connected via a line 15a provided with a shut-off device to the line 26 leading to the injection cooler 26a in order to transfer the cooling steam for the reheater 5 from the extraction device 21 to the condenser when the system is started up or in similar operating conditions 6 to bring the prevailing temperature.



  The water separated in the extraction device 21 is fed to an evaporation vessel 33 via a line 32 provided with a flow control element 31. The opening of the flow control member 31 is influenced by a first water level measuring device 34 for a low water level of the Entnahmevor device 21 via a pulse transmission line 35. A non-return flap 36 is provided between the flow regulating member 31 and the extraction device 21.

   From the line 32 branches off between the non-return valve 36 and the Ent removal device 21 from a line 37 which opens into the line 26 leading to the capacitor 6. The line 37 is equipped with a flow regulating element 38, the opening of which is regulated as a function of a second water level measuring device 39 for a higher water level of the extraction device 21 via the pulse transmission line 40.



  The working medium that enters the evaporation vessel 33 via line 32 is again separated into steam and water in this, and the steam is passed through a line 41 into the feedwater vessel 19. It is also possible to direct the steam into the front warmer 19a. The highly salty water discharged from the evaporation vessel 33 via a diaphragm or discharge control device 42 can be led out of the working medium circuit or a feed water treatment or purification system, not shown, e.g. B. total desalination system, are supplied.

   After it has passed through this and has been desalinated, it can then be returned to the working fluid circuit at a suitable point.



       During normal operation of the steam power plant, the flow regulating elements 22 and 31 of the extraction devices 10 and 21, which are influenced by the water level measuring devices 23 and 34, regulate the water quantities to be discharged from these. The flow control member 22 is opened so far that it supplies about 41, "o of the working medium circulating during normal operation via line 20 of the Entnahmevor direction 21, where about 1 / .# of this amount evaporates.

   This steam is fed to the working medium circuit via the line 30 upstream of the reheater 5. The water that accumulates in the extraction device 21 is fed into the evaporation vessel 33, and the steam separated here enters the feed water vessel 19. It is useful to discharge at least part of the drainage water accumulating in the evaporation vessel 33 via the diaphragm or drainage control device 42 and lead back the processing plant.

   Due to the multiple evaporation and the return of the heat of the water discharged from the system at the highest possible level in the process, it is possible to significantly improve the economic operation of the entire system.



  When starting up and at low load or from normal operation, a much larger amount of water falls than in normal operation in the Entnahmevor devices 10 and 21. It is inexpedient to discharge such a large amount of water in the usual way for normal operation of the steam generator, because the large amount of steam generated in the extraction device 21 would lower the temperature in front of the reheater 5 and the feed water container 19, into which the largest part of the liquid working medium discharged from the extraction device 21 arrives last, would have to be equipped with safety valves that are too large or other means for discharging the vapor.

   In order to avoid this, the flow regulating elements 27 and 38 arranged in the lines 26 and 37 are dimensioned larger than the flow regulating elements 22 and 31, so that they are able to control the outflow of the large amounts of water or condensate occurring in the abnormal operating cases Capacitor to deal with without further ado.

   So if the water level in the extraction devices 10 and 21 rises above the level to which the water level measuring devices 23 and 34 actuate the flow regulating elements 22 and 31, the water level measuring devices 28 and 39 take over together with the flow regulating elements 27 and 38 the further control task, in which case the large amounts of water occurring in the Ent removal devices 10 and 21 are returned to the condenser 6 via the injection cooler 26a.

   This injection cooler 26a can be designed in such a way that the voluminous vapor plumes that arise when the water is expanded enter the exhaust steam connection of the low-pressure part 3 of the steam engine and only the residual water into the lower part of the condenser 6.



  While z. B. each of the flow regulating members 22 and 31 are set up to cope with a maximum of 10% of the amount of working fluid, about 4% of the amount of working fluid are discharged during normal operation of the steam generator through the flow control member 22, as mentioned above. Of this, about 2.5% of the liquid working medium is fed to the evaporation vessel 33 via the downstream flow control element 31 and about 1.5% flows to the reheater 5 in vapor form. During normal operation, the flow regulating elements 27 and 38 remain closed.

   In abnormal operation, in which the Ent removal device 21 working medium flows in via line 44, a maximum of about 20% of the amount of working medium is discharged via the flow control element 27 and a maximum of about 30-50% of the amount of working medium via the flow control element. About 1 \ <B> 0 </B> of the working medium flows out of the evaporation vessel 33 in order to be fed to a desalination plant. About 1.5'1 '"of the amount of working medium is supplied to the feed water vessel 19 in the form of steam.



  The flow regulating elements 22 and 31 are normally in continuous operation, so that earlier wear and tear must be expected than with the flow regulating elements 27, 38. During the period in which the flow regulating elements 22 and 31 are being overhauled, The flow regulators 27 and 38 can be used as a reserve. The latter take over the operation automatically as soon as the flow regulating elements 22 and 31 have been put out of operation by special shut-off valves and consequently the water level in the extraction devices 10 and 21 has risen.



  With the help of the circuit according to the invention, it is possible to initially remove 4% of the working fluid in the circuit, and possibly more, depending on the working fluid pressure, from the system and thereby achieve the desired salt concentration in the most favorable way. Of these 4%, however, for economic reasons only about 0.5 to 1% are continuously discharged for water treatment, while the heat generated with the discharged water is returned to the working fluid circuit at the highest possible pressure level. The two-stage evaporation roughly doubles the salt concentration in the residual water that is finally drained off.



  The circuit according to the invention can also be applied to a steam generator to be operated at supercritical pressure (FIG. 2), whereby an economical mode of operation with greatly reduced amounts of sludge results. The extraction device 52 corresponding to the extraction device 10 in FIG. 1 can either be arranged outside, as shown in FIG. 2, or inside the steam generator.

      Since in supercritically operated steam generators at each point of their pipe system only one phase of the working fluid is available, the control for the amount of Ar to be discharged from the extraction device can no longer be done depending on the water level, but this is z. B. the temperature of the working fluid at certain Stel len of the steam generator pipe system drawn to the aid. The scheme can also, for. B. happen depending on the salinity of the working fluid.



  According to FIG. 2, the working medium passes from part 8 of the economiser via a second economiser part 50 accommodated in the combustion chamber to a first part of the superheater 51. Between these parts 50 and 51 is the conversion area between liquid and vaporous working medium. In this area, the first Ent removal device 52 is arranged, the given case in normal operation z. B. can be put out of operation by shut-off devices 55 and a bypass line 56.

   The extraction line 20, which contains the flow control element 22 and from which the line 26 containing the flow control element 27 branches off, is connected to this extraction device 52. The opening of the flow regulating elements 22 and 27 is influenced here by a temperature sensor 53 via an impulse line 54. The tem perature sensor 53 is connected to a suitable point of the superheater 51.



  During normal operation, the two flow control elements 22 and 27 remain closed. When starting up and other abnormal operation, however, they are operated according to the tempera ture sensor 53 determined in the superheater 51 temperatures. If z. B. the temperature detected by the temperature sensor 53 is too low, the flow control member 22 opens if there is a small deviation from the target temperature and allows a certain amount of working fluid to flow to the second extraction device 21.

   If, however, the temperature at the measuring point of the temperature sensor 53 is significantly below the setpoint and the water quantities to be discharged are therefore very large, the flow control element 27 opens and allows liquid to flow off via the line 26 to the condenser 6. In this supercritically operated system, too, the flow regulating elements 22 and 27 of different sizes work in the same way as is the case with the steam generator operated with subcritical pressure, only that they are controlled as a function of temperature here.



  When there is a large amount of water in the steam generator 1, as it is, for. B. occurs when starting up and at a correspondingly very low temperature at the measuring point of the temperature sensor 53, the flow control element 27 allows a certain amount of water to flow off to the condenser 6, with a low amount of water and a correspondingly slightly higher temperature at the measuring point of the temperature sensor 53 opens the Flow regulating member 22 and is the path for a certain smaller amount of water to the two th extraction device 21 free.

   This amount of water is evaporated there and the steam is fed to the reheater 5 and the liquid is fed to the evaporation vessel 33, as is also the case with the steam generator according to FIG. 1 which is operated subcritically. Also in the example according to FIG. 2, a rapid start-up of the system is achieved and via this the heat of the discharged water is fed back to the Ar beitsmittelkreislauf at the highest possible pressure level.

   Furthermore, as in the case of the subcritically operated steam generator, the disadvantages of the very economical we kenden circuit for the abnormal operation of the steam generator in normal operation are avoided.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Dampfkraftanlage mit Zwangdurchlaufdampf- erzeuger und überhitzer, mit einer mindestens in zwei Teile verschiedenen Druckes unterteilten Dampfkraft- maschine und einem Zwischenüberhitzer zwischen zwei Teilen der Dampfkraftmaschine, sowie mit einem Kondensator, gekennzeichnet durch zwei Entnahme vorrichtungen für Arbeitsmittel, PATENT CLAIM Steam power plant with once-through steam generator and superheater, with a steam engine divided into at least two parts of different pressure and an intermediate superheater between two parts of the steam engine, as well as with a condenser, characterized by two extraction devices for working media, von denen die eine im Umwandlungsbereich zwischen flüssigem und dampfförmigem Arbeitsmittel an das Dampferzeuger rohrsystem und die zweite hinter dem überhitzer an dieses Rohrsystem angeschlossen ist, und ferner durch zweierlei an diese Entnahmevorrichtungen angeschlos sene Flüssigkeitsabführleitungssysteme, One of which is connected to the steam generator pipe system in the conversion area between liquid and vaporous working medium and the second is connected to this pipe system behind the superheater, and furthermore through two types of liquid discharge line systems connected to these extraction devices, von denen das erste System unter Parallelschaltung der beiden Ent nahmevorrichtungen in den Arbeitsmittelkreislauf zwischen Dampfkraftmaschinenaustritt und Dampf erzeugereintritt zurückführt und das zweite System in Hintereinanderschaltung die beiden Entnahmevor richtungen miteinander verbindet und dann aus dem Arbeitsmittelkreislauf herausführt. UNTERANSPRÜCHE 1. of which the first system returns the two Entnahmevor devices in parallel in the working medium circuit between the steam engine outlet and steam generator inlet and the second system in series connects the two Entnahmevor directions and then leads out of the working medium circuit. SUBCLAIMS 1. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in den beiden Flüssigkeits- abführleitungssystemen die abzuführende Arbeits- mittelmenge in Abhängigkeit von Betriebsgrössen ein stellende Durchflussregelorgane vorgesehen sind. 2. Steam power plant according to patent claim, characterized in that the two fluid discharge line systems are provided with flow regulating devices that adjust the amount of working medium to be discharged as a function of operating parameters. 2. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass im ersten Flüssigkeits- abführleitungssystem die abzuführende Arbeitsmittel menge in Abhängigkeit von während des Anfahrens oder abnormalen Betriebes herrschenden Betriebs grössen einstellende Durchflussregelorgane und im zweiten Flüssigkeitsabführleitungssystem die abzu führende Arbeitsmittelmenge in Abhängigkeit von während des Normalbetriebes herrschenden Betriebs grössen einstellende Durchflussregelorgane vorgesehen sind. 3. Steam power plant according to patent claim, characterized in that in the first liquid discharge line system, the amount of working fluid to be discharged depending on the operating values during start-up or abnormal operation, and in the second fluid discharge system, the amount of working fluid to be discharged is adjusted depending on the operating parameters that prevail during normal operation Flow regulating organs are provided. 3. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an die zweite Entnahme vorrichtung eine Dampfabführleitung angeschlossen ist, die in den Zwischenüberhitzereintritt mündet. 4. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das zweite Flüssigkeits- abführleitungssystem an eine ausserhalb des Arbeits- mittelkreislaufes befindliche Wasseraufbereitungs- anlage angeschlossen ist, deren aufbereitetes Wasser führende Leitung in den Arbeitsmittelkreislauf zu rückführt. 5. Steam power plant according to patent claim, characterized in that a steam discharge line is connected to the second extraction device and opens into the reheater inlet. 4. Steam power plant according to patent claim, characterized in that the second liquid discharge line system is connected to a water treatment plant located outside of the working medium circuit, the treated water-carrying line of which is returned to the working medium circuit. 5. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass im zweiten Flüssigkeits- abführleitungssystem hinter der zweiten Entnahme vorrichtung ein Abscheider angeordnet ist, dessen Flüssigkeitsabführleitung aus dem Arbeitsmittelkreis- lauf herausführt und dessen Dampfabführleitung mit dem Arbeitsmittelkreislauf an einer Stelle zwischen Dampfkraftmaschinenaustritt und Dampferzeugerein- tritt verbunden ist. Steam power plant according to patent claim, characterized in that a separator is arranged in the second liquid discharge line system behind the second extraction device, the liquid discharge line of which leads out of the working medium circuit and the steam discharge line of which is connected to the working medium circuit at a point between the steam engine outlet and the steam generator inlet.
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