CH357415A - Dampfkraftanlage - Google Patents

Description

      Dampfkraftanlage       Die Erfindung betrifft     eins    Dampfkraftanlage mit  einem Kreislauf eines Arbeitsmittels, das     in    einem       Zwangsdurchlaufdampferzeuger    unter hohem Druck  zunächst verdampft und anschliessend überhitzt wird,  worauf der überhitzte Dampf in ein einer Turbinen  anlage unter Leistungsabgabe entspannt und danach  durch Kondensation wieder in die flüssige Phase  umgewandelt wird, um als Speisewasser erneut dem       Durchlaufdampferzeuger    zugeführt zu werden, mit  mehreren in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels       hintereinanderliegenden,

      von aus mehreren Druck  stufen der Turbinenanlage entnommenem Dampf  beheizten     Speisewasservorwärmern    und ferner mit  einer zwischen der     Verdampferheizfläche    und der       Überhitzerheizfläche    des Dampferzeugers angeordne  ten Entnahmevorrichtung für Arbeitsmittel mit meh  reren in Serie     hintereinandergeschalteten    Trennorga  nen, in     welchen    das dem Dampferzeuger entnommene  Arbeitsmittel in mehreren Druckstufen entspannt  und bei jeder Entspannungsstufe in Wasser und  Dampf getrennt wird.  



  Bei einer Dampfkraftanlage mit     Zwangsdurch-          laufdampferzeuger    wird     bekanntlich    mit     Vorteil        eine     Entnahmevorrichtung zwischen der     Verdampferheiz-          fläche    und der     überhitzerheizfläche    des Dampferzeu  gers angeordnet, welcher die doppelte Aufgabe zu  fällt, einerseits den Aggregatzustand des Arbeitsmit  tels an einer bestimmten Stelle des Dampferzeuger  rohrsystems     eindeutig    festzuhalten, und anderseits  den im Restwasser durch den     Verdampfungsvorgang     konzentrierten Salzgehalt mit diesem abzuschläm  men.

   Die hierbei in Betracht kommenden Zusam  menhänge sind beispielsweise in der     Technischen     Rundschau     Sulzer    Nr. 1, 1951, in dem Aufsatz     eDie     Wirkung des     Wasserabscheid'ers    des     Sulzer-Einrohr-          kessels     veröffentlicht worden. In dieser Literatur-    stelle ist in Abbildung 6 gezeigt worden, dass bei stei  gendem Druck im Dampferzeuger     das    Konzentra  tionsverhältnis vom     Salzgehalt    des abgeschlämmten  Wassers zum Speisewasser abnimmt.

   So     verringert     sich das Maximum der     Konzentration    bei einer Stei  gerung des Druckes von 50 auf 200     ata    ungefähr  im Verhältnis 4 zu 1, wobei sich das Maximum bei  höheren Drücken     ungünstigerweise    auch noch in  den Bereich relativ höherer     Abschlämmengen    ver  schiebt.

   Das bedeutet, dass beim Betrieb eines Dampf  erzeugers zur Erzielung einer gleichbleibenden Ent  salzung mit steigendem Betriebsdruck wesentlich  grössere     Abschlämmengen    abzuführen sind als bei  niedrigerem     Druck.    Es     stellt    sich somit als     eine    erste  der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe das mit  höherem Betriebsdruck schwieriger werdende Pro  blem der Abführung relativ grosser     Abschlämmengen     unter Vermeidung von thermodynamischen Verlu  sten.

   Die zweite, ebenfalls der Erfindung zugrunde  gelegte Aufgabe ist das bekannte Problem der Auf  bringung der --     ebenfalls,    mit grösserem Druck sich  erhöhenden - Wärmemengen zur     Vorwärmung    des  Speisewassers. Es ist allgemein üblich, das Speise  wasser eine Kette     hintereinanderliegender        Speisewas-          servorwärmer    passieren zu lassen,     welche    mindestens  zum Teil von aus der     Turbinenanlage    entnommenem  Dampf beheizt werden.

   Dieser Dampf befindet sich  je nach der Entnahmestelle im Zustandsgebiet     einer     mehr oder weniger grossen     überhitzung,    wobei be  kanntlich der     Wärmeübergangskoeffizient    a     zwischen     Dampf und einer     Kondensationsfläche        mit    zuneh  mender Überhitzung bei     gleichbleibender    Tempera  turdifferenz abnimmt.

   Das     würde,    im     vorliegenden     Fall der     Speisewasserheizung    mittels     überhitzten     Dampfes relativ grosse     Wärmeübergangsflächen    der       Speisewasservorwärmer    zur Folge haben, was wie-           derum    bei zunehmenden Drücken zu     einem    beacht  lichen Aufwand an Material- und Baukosten führen  würde.  



  Die Erfindung gibt eine technische Lehre, um die  beiden aufgezeigten, mit zunehmendem     Dampferzeu-          gerbetriebsdruck    relativ grösser werdenden Probleme  gemeinsam zu lösen. Sie ist dadurch gekennzeichnet,  dass     Dampfentnahmeleitungen    der Trennorgane mit  auf gleichem Druckniveau liegenden     Anzapfdampf-          leitungen    der Turbinenanlage     zusammengeführt    sind.  



  Mit der Anordnung nach der Erfindung werden  die im     abgeschlämmten    Arbeitsmittel enthaltenen  Wärmemengen durch Vermeidung einer Drosselung  mindestens der     dampfförmigen    Phase     mit    den     ge-          ringstmöglichen    Verlusten in den     Wärmekreislauf    des  Arbeitsmittels     zurückgeführt.    Weiterhin erreicht man  bei der stufenweisen Verdampfung eine wirksame       Konzentrationszunahme    des     Salzgehaltes    im Rest  wasser und schliesslich wird der für die Grösse der       Wärmeübergangsfläche    massgebende Wärmekoeffi  zient a des überhitzten Dampfes aus 

  der Turbine  durch Mischen mit dem     Brüden    -     Sattdampf    aus  den Trennorganen     heraufgesetzt.     



  Bei einer Dampfkraftanlage nach der Erfindung  kann dabei mit Vorteil von der Anordnung Gebrauch  gemacht sein, dass das     in    der     letzten    Entspannungs  stufe     anfallende    Restwasser durch     eine        Entsalzungs-          anlage    wieder in den     Arbeitsmittel'kreislauf    zurück  geführt wird.  



  Im folgenden wird die -Erfindung anhand von  Ausführungsbeispielen, welche in den     Fig.    1 und 2  schematisch dargestellt sind,     näher    erläutert.  



       Fig.    1 zeigt eine     Dampfkraftanlage    nach der Er  findung mit dem     Anfahrgefäss    1, der Speisepumpe 2,  einem     Hochdruck-Speisewasservorwärmer    3, dem  Dampferzeuger 4 mit der Entnahmevorrichtung 5  für     Arbeitsmittel    und dem     Endüberhitzer    6. Die An  lage weist     ferner    das     Bypassventil    7, das Frischdampf  ventil 8, die Turbine 9, den Kondensator 10, die       Kondensatpumpe    11 und die     Speisewasservorwärmer     22, 23, 24, 25, 26 auf.  



  Das aus der Entnahmevorrichtung 5 abge  schlämmte Wasser wird während des     Anfahrvorgan-          ges    über das     Bypassventil    12 zum     Anfahrgefäss    1  zurückgeleitet, während es beim Normalbetrieb über  das Ventil 13     zu    stufenförmiger     Entspannung    in  die Trennorgane 14, 15, 16 und von dort über den       Speisewasservorwärmer    26 zur     Entsalzungsanlage     17 und wieder zurück in den Kondensator 10 geführt  wird. Das gekühlte Wasser kann auch über das Ven  til 32 abgelassen werden.

   Der in den Trennorganen  freiwerdende     Sattdampf        gelangt    über die Ver-         bindungsleitungen    18, 19, 20 in die     Anzapf-          dampfleitungen    29, 30, 31, wo er sich mit dem  überhitzten Turbinendampf mischt, worauf der ge  mischte Dampf anschliessend in die     Speisewasservor-          wärmer    23, 24, 25 eingeleitet wird.  



  Wenn das auf höchster Druckstufe angeordnete  Trennorgan 14 einen höheren     Brüdendampfdruck          aufweist        ass    beispielsweise die     Turbinenanzapfdampf-          leitung    27, so kann die Anordnung nach     Fig.    2 von  Vorteil sein, bei welcher der     Brüdendampf    des Trenn  organs 14 mit der Dampfleitung 33 in den Hoch  druckvorwärmer 3 geleitet wird. Das sich in diesem       Vorwärmer    3 sammelnde     Kondensat    gelangt durch  das     Kondensatsammelgefäss    34 und die Kondensat  leitung 35 in das Trennorgan 16 zur weiteren Ent  spannung.

   Für die Erfindung ist im übrigen die in  den Figuren gezeigte Grundschaltung der Dampf  kraftanlage nicht ausschliesslich bindend.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dampfkraftanlage mit einem Kreislauf eines Ar beitsmittels, das in einem Zwangsdurchlaufdampf- erzeuger unter hohem Druck zunächst verdampft und anschliessend überhitzt wird, worauf der über hitzte Dampf in einer Turbinenanlage unter Lei stungsabgabe entspannt und danach durch Konden sation wieder in die flüssige Phase umgewandelt wird, um als Speisewasser Qrneut dem Durchlaufdampf- erzeuger zugeführt zu werden, mit mehreren in Strö mungsrichtung des Arbeitsmittels hin.tereinanderlie- genden,

   von aus mehreren Druckstufen der Turbinen anlage entnommenem Dampf beheizten Speisewas- servorwärmern und ferner mit einer zwischen der Verdampferheiztläche und der L7berhitzerheizfläche des Dampferzeugers angeordneten Entnahmevor richtung für Arbeitsmittel mit mehreren in Serie hintereinandergeschalteten Trennorganen, in welchen das dem Dampferzeuger entnommene Arbeitsmittel in mehreren Druckstufen entspannt und bei jeder Entspannungsstufe in Wasser und Dampf getrennt wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass Dampfentnahme- leitungen der Trennorgane mit auf gleichem Druck niveau liegenden Anzapfdampfleitungen der Turbi nenanlage zusammengeführt sind. UNTERANSPRUCH Dampfkraftanlage nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das in der letzten Ent spannungsstufe anfallende Restwasser durch eine Entsalzungsanlage wieder in den Arbeitsmittelkreis- lauf zurückgeführt wird.