CH390950A - Verfahren zur Ausnützung des Wärmeinhaltes von Kesselabschlämmwasser und Anlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Ausnützung    des     Wärmeinhaltes    von     Kesselabschlämmwasser    und  Anlage zur     Durchführung    des Verfahrens    In Dampfkraftwerken grosser Leistung, insbeson  dere mit     Zwangsdurchlaufkesseln,    fallen erhebliche       Abschlämmwassermengen    des Kessels an. Diese Was  sermassen auf dem Niveau der     Verdampfungstem-          peratur    des Kessels enthalten eine relativ grosse Wär  memenge.

   Zur     Verkleinerung    von Wärmeverlusten  wurde bereits vorgeschlagen, die durch     Anzapfdampf     einer Kraftmaschine beheizten     Speisewasservorwär-          mer    in zwei Stränge aufzuteilen, wovon der eine  Strang nach wie vor durch     Anzapfdampf    der Kraft  maschine, der zweite Strang durch     Brüdendampf    einer  durch das     Abschlämmwasser    gespeisten Entspan  nungskolonne zu heizen ist. Dabei kann das Speise  wasser zum, respektive vom zweiten Strang über  Regelorgane mit verschiedenen Stellen des Anfangs  bzw.

   Endes des ersten Stranges verbunden werden,  um die Kühlleistung des zweiten Stranges der     Ab-          schlämmenge    und der Turbinenlast anzupassen. Diese  Anordnung hat den Nachteil, dass komplizierte  Steuereinrichtungen     notwendig    sind, um die Wärme  verluste klein zu halten. Zudem muss bei hohen Spei  sewasserdrücken ein grosser     apparativer    Aufwand ge  trieben werden. Beide Erfordernisse führen zu einer  teuren Anlage.  



  Es wurde weiterhin eine Anordnung bekannt, bei  welcher der gebildete     Brüdendampf    mit dem     Anzapf-          dampf    vermischt und gemeinsam als Gemisch den  verschiedenen     Vorwärmerstufen    zugeführt wird. Der  Zweck dieser Einrichtung liegt darin, den hochüber  hitzten     Anzapfdampf    durch Mischen mit     Sattdampf     aus der Entspannungskolonne abzukühlen und damit  grössere mittlere     Wärmeübergangszahlen    und     mithin     kleinere Flächen der     Vorwärmer    zu erhalten.

   Diese  Anordnung weist aber den wesentlichen Nachteil auf,  dass der überhitzte     Anzapfdampf    durch     Vermischung     mit     Sattdampf    thermodynamisch entwertet wird, so    dass im     Kreisprozess    thermodynamische Verluste ent  stehen.     Prozessrechnungen    zeigen, dass die Mehrin  vestition an     Vorwärmerfläche        wirtschaftlich        interes-          santer    ist als der Gewinn durch die Vergrösserung  des     Wärmeübergangskoeffizienten    durch dieses Mi  schen und es sich daher lohnt, diese thermodynami  schen Verluste zu vermeiden.  



  Die     vorliegende    Erfindung bezweckt, Regelein  richtungen und     einen    zweiten     Vorwärmerstrang    ein  zusparen und keine zusätzlichen thermodynamischen  Verluste in Kauf zu nehmen. Dabei entsteht bei grö  sserer Wirtschaftlichkeit auch eine einfachere und  übersichtlichere Betriebsführung.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren zur     Ausnüt-          zung    des Wärmeinhaltes von     Abschlämmwasser    aus  Dampferzeugern     mit    nachgeschalteter Kraftmaschine,  mit mindestens einem mit     Anzapfdampf    der Kraft  maschine     speisbaren    regenerativen     Vorwärmer,    bei  welchem     Verfahren    man den     Vorwärmer    auch mit  durch Entspannung aus     Abschlämmwasser    erzeugtem       Brüdendampf    beschickt, ist dadurch gekennzeichnet,

    dass man den     Brüdendampf    dem     Vorwärmer    nach  dem     Anzapfdampf    zuführt.  



  Die Anlage zur     Durchführung    des erfindungs  gemässen     Verfahrens    ist gekennzeichnet durch     min-          destens    einen     Vorwärmer,        mindestens    einen ein- oder  mehrstufigen     Entspanner    sowie eine     Brüdendampf     führende, zwischen den     Enthitzer-    und den     Kondün-          sationsteil    des     Vorwärmers    einmündende Leitung.  



  Die     Erfindung        wird    anschliessend beispielsweise  anhand eines Schaltplanes     Fig.    1 und eines Schau  bildes     Fig.    2 erläutert.  



  In einer     Dampfkraftanlage        (Fig.    1) wird das  z. B. einem     Zwangsdurchlaufkessel        zugespeiste    Was  ser von einer Speisepumpe 1 aus einem Speisewasser  behälter 2 angesaugt und durch     Vorwärmer    3 und 4      in     einen        Verdampferteil    5 des     Zwangsdurchlaufkes-          sels    gedrückt. Der entstehende Frischdampf wird an  schliessend in einem     überhitzer    6 überhitzt und dann  einer     Anzapf-Kondensationsturbine    7 zugeführt, in  welcher er sich unter Energieabgabe entspannt.

   Nach  dem Verlassen der Turbine 7 wird der Dampf in  einem Kondensator 8 niedergeschlagen und     mittels,     einer     Kondensatpumpe    9 durch     Vorwärmer    10 und  11 in den Speisewasserbehälter 2 zurückgefördert.  



  Feuchter Dampf wird der Anlage zwischen dem       Verdampferteil    5 des Kessels und dem     überhitzer    6  entnommen und einem     Wasserabscheider    12     zu-          P   <B>01</B>  führt, aus dem das Wasser als     Abschlämmung    in  eine Entspannungskolonne 13 gelangt.  



  Die Kolonne 13 besitzt vier Entspannungsstufen  l4-17, aus welchen die     Brüdendämpfe    durch Leitun  gen 18-21 den     Vorwärmern    3, 4, 10 und 11 zwi  schen deren     Enthitzerteil    und Kondensationsteil, also  im     Sattdampfgebiet    der     Vorwärmer,    zugeführt wer  den.  



  Die Turbine 7 ist mit vier     Anzapfstellen    22-25  versehen, von welchen mit     Rückschlagventilen    aus  gerüstete Leitungen 26-29 zu den     Vorwärmern    3,  4, 10 und<B>11</B> führen. Die     Anzapfdampfströme    und  die     Brüdendampfströme    mischen sich erst nach dem       Enthitzerteil    des     Vorwärmers.     



  Der     Brüdendampf        kondensiert    dann zusammen  mit dem     enthitzten        Anzapfdampf    und die gebildeten  Kondensate werden gemeinsam über das normale       Kondensatableitsystem    der     anzapfdampfbeheizten          Vorwärmer    abgeführt. Durch Einstellung der     Ab-          schlämmenge    wird die     Brüdendampfmenge    bestimmt  und die     Anzapfdampfmenge    aus der Dampfturbine  stellt sich ohne zusätzliche Regeleingriffe selbsttätig  ein.  



  Die Zahl der Entspannungsstufen wird     vorteil-          hafterweise    gleich der Zahl     anzapfdampfbeheizter     V     orwärmestufen    gewählt.  



  In einem schematischen     Q-T-Schaubild        (Fig.    2)  sind die Temperaturen T  C über der ausgetauschten  Wärmemenge Q     kcal/kg    in einem     Vorwärmer    dar  gestellt.  



  Eine bekannte Schaltung zeigt folgenden Verlauf:  Es wird eine Beimischung von Saftdampf aus  der Entspannungskolonne mit dem überhitzten An  zapfdampf aus der Turbine vorgenommen. Der An  zapfdampf vom Zustand 51 wird durch Mischung  mit     Sattdampf    thermodynamisch auf den Zustand  52     abgewertet.    Die gesamte Dampfmenge ist wohl  grösser, aber das Temperaturniveau wird entsprechend  abgesenkt.

   Im     Enthitzungsteil    des     Vorwärmers    wird  der gemischte Dampf auf den Zustand 53 abgekühlt,  im Kondensationsteil bei konstanter     Sattdampftem-          peratur    auf den Zustand 54 kondensiert und allen  falls in einem     Unterkühlerteil    auf den Zustand 55  abgekühlt. Das Speisewasser wird vom Zustand 56  aufgewärmt auf den Zustand 57, wobei nach dem  Austritt aus dem     Unterkühlerteil    der Zustand 58  und beim Austritt aus dem Kondensationsteil der  Zustand 59 herrscht.

      Bei der neuen Schaltung dagegen wird der über  hitzte     Anzapfdampf    im     Enthitzer    des     Vorwärmers     abgekühlt, und zwar von Zustand 51 auf den Zu  stand 53. An der Stelle 53 wird der     Sattdampf    der  Entspannungskolonne dem     enthitzten        Anzapfdampf     beigemischt. Das Speisewasser wird im Gegenstrom  dazu geführt und von Zustand 56 auf Zustand 57  vorgewärmt.  



  Aus der     Fig.    2 geht klar hervor, dass die für die  Wärmeübertragung des überhitzten Dampfes verfüg  bare     Temperaturdifferenz    zwischen     Anzapfdampf     und Speisewasser nach dem neuen Vorschlag wesent  lich grösser ausfällt als nach der bekannten Schal  tung. Sogar wenn die     Wärmeübergangszahl    bei die  sen etwas verbessert würde, können bei der neuen  Schaltung wesentlich kleinere     Wärmeaustauschflächen     für die Übertragung derselben Wärmemenge verwen  det werden.

   Werden dagegen gleich grosse Flächen  angewendet, so ermöglicht die erfindungsgemässe  Schaltung eine höhere     Vorwärmung    des Speisewas  sers, vorausgesetzt, dass die     Anzapfdampfmenge    ent  sprechend erhöht wird. Damit entsteht     ein    thermo  dynamischer Gewinn des gesamten Dampfkreislaufes.  



  Bei Kesseln mit grosser Wasserspeicherung kann  für kurzzeitige Spitzenbelastung die     Abschlämmung     künstlich erhöht werden, so dass die     Brüdendampf-          menge    vollauf genügt, um die     Speisewasservorwär-          mer    zu versehen und somit kein Dampf aus der  Turbine angezapft werden muss. Da nun die ganze       Frischdampfmenge,    ohne Verminderung durch die       Anzapfdampfmenge,    durch die Turbine strömt, kann  eine erhöhte Leistung mühelos an der Turbinenkupp  lung abgenommen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Ausnützung des Wärmeinhaltes von Abschlämmwasser aus Dampferzeugern mit nach geschalteter Kraftmaschine, mit mindestens einem mit Anzapfdampf der Kraftmaschine speisbaren regenera- tiven Vorwärmer, bei welchem Verfahren man den Vorwärmer auch mit durch Entspannung aus Ab- schlämmwasser erzeugtem Brüdendampf beschickt, dadurch gekennzeichnet,

   dass man den Brüdendampf dem Vorwärmer nach dem Anzapfdampf zuführt. II. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch min destens einen Vorwärmer, mindestens einen ein- oder mehrstufigen Entspanner sowie eine Brüdendampf führende, zwischen den Enthitzer- und den Konden sationsteil des Vorwärmers einmündende Leitung. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man dem Vorwärmer den Brüden- dampf zwischen seinem Enthitzerteil und seinem Kondensationsteil zuführt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die abgeschlämmte Wasser menge künstlich erhöht, um bei Spitzenbedarf die erforderliche Leistung der Kraftmaschine sicherzu stellen. 3. Anlage nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gesamtzahl der Entspannungs stufen mindestens gleich der Anzahl der Vorwärmer ist. 4.

   Anlage nach Patentanspruch II, gekennzeich net durch ein Rückfluss-Sicherheitsorgan in einer An zapfleitung zwischen Kraftmaschine und Vorwärmer zur Rückflussverhütung von Dampf in die Kraftma schine.