DE102008031221B3

DE102008031221B3 - Kondensationsanlage

Info

Publication number: DE102008031221B3
Application number: DE200810031221
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Schulze
Original assignee: GEA Energietchnik GmbH
Current assignee: GEA Energietchnik GmbH
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: WO2010000249A2; EP2313727A2; WO2010000249A3

Abstract

Kondensationsanlage (5) benachbart einer Gebäudestruktur eines Kraftwerks, einer chemischen oder petrochemischen Anlage, wobei die Kondensationsanlage (5) auf einer Stützkonstruktion in mehreren Reihen (8) angeordnete Wärmetauscherelemente aufweist, die von über Ventilatoren angesaugte Kühlluft von unten angeströmt werden. Windleitwände (9) unterhalb der Ventilatoren helfen, eine Warmluftrezirkulation zu vermeiden und Druckverluste zu senken. Der Verlauf der Windleitwand (9) soll bezogen auf eine Gebäudestruktur (2) konkav gestaltet sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensationsanlage, insbesondere zur Kondensation von Wasserdampf gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kondensationsanlagen werden in der chemischen oder petrochemischen Industrie insbesondere aber auch bei Kraftwerken zur Kühlung von Turbinen- oder Prozessabdämpfen verwendet und sind im energietechnischen Bereich in sehr großen Dimensionen seit vielen Jahren im Einsatz. Der Wirkungsgrad eines Kraftwerks hängt nicht unerheblich von der Kondensationsleistung der Kondensationsanlage ab, wobei die lokalen klimatischen Verhältnisse und die hiermit zusammenhängenden Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen einen erheblichen Einfluss auf die Kondensationsleistung haben. Heutige Bauformen von Kondensationsanlagen weisen daher Windschutzwände auf, welche die Wärmetauscherelemente in ihrer Gesamtheit umgeben, um eine Rezirkulation der erwärmten Kühlluft zu verhindern.
Die DE 33 25 054 A1 beschreibt beispielsweise eine Kondensationsanlage mit einer Mehrzahl von dachförmigen Wärmetauscherelementen aus Rippenrohren. Der zu kondensierende Dampf der Wärmetauscherelemente wird durch eine Dampfverteilerleitung geführt, die im Firstbereich der Wärmetauscherelemente angeordnet ist. Die Zufuhr der Kühlluft erfolgt durch unterhalb der Wärmetauscherelemente angeordnete Lüfter.
Wichtig ist auch, dass alle Ventilatoren der Kondensationsanlage möglichst gleichmäßig angeströmt werden. Höhere, naturbedingte Windgeschwindigkeiten können zu einem lokalen Druckabfall unterhalb der Ventilatoren führen. Die betroffenen Ventilatoren können nicht genügend Kühlluft fördern, wodurch die Kondensationsleistung sinkt und eine an den Dampfkreislauf angeschlossene Turbine unter Umständen in ihrer Leistung zurückgefahren werden muss.
Problematisch ist es, wenn sich Kondensationsanlagen im Windschatten von Gebäudestrukturen einer chemischen oder petrochemischen Anlage oder eines Kraftwerks befinden. Üblicherweise wird eine Kondensationsanlage so nahe wie möglich, d. h. in unmittelbarer Nachbarschaft zum Turbinenhaus des Kraftwerks errichtet, um die Leitungswege kurz zu halten. Um dennoch eine optimale Anströmung zu gewährleisten, werden Kondensationsanlagen hoch aufgeständert, damit eine im Wesentlichen ungehinderte Anströmung von allen Seiten und unabhängig von der Windrichtung möglich ist. Die Höhe des Ansaugraums unterhalb der Ventilatoren kann bis zu 50 m betragen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass bei Kondensationsanlagen, deren Ansaugraum im Windschatten von Gebäudestrukturen angeordnet ist, Warmluftrezirkulationen auftreten, und zwar dort, wo die anströmende Luft durch den verbleibenden Freiraum zwischen der Gebäudestruktur und der Kondensationsanlage auf Grund der lokalen Querschnittsverengung mit relativ hoher Geschwindigkeit nach unten und unter die Wärmetauscherelemente strömt. Hierbei kann es zu dem unerwünschten Effekt kommen, dass trotz installierter Windschutzwände erwärmte Kühlluft von der zuströmenden Luft mitgerissen und unter die Wärmetauscherelemente befördert wird, d. h. es kommt zur Warmluftrezirkulation. Dieser Effekt kann sich in geringem Umfang allerdings auch bei anderen Windrichtungen einstellen, bei denen die Kondensationsanlage nicht im Windschatten angeordnet ist. Durch die Temperaturerhöhung der Kühlluft sinkt die Kondensationsleistung, was sich wiederum nachteilig auf den Kraftwerkwirkungsgrad auswirkt.
Zur Verbesserung der Strömungsführung ist es beispielsweise aus der EP 1 496 326 B1 bekannt, Windleitwände unterhalb der Ventilatoren anzuordnen. Die Windleitwände haben den Zweck, das ungehinderte Durchströmen von Seitenwind zu verhindern und diesen nach oben in Richtung der Ventilatoren abzulenken.
Üblicherweise werden Windkreuze oder Windleitwände mittig unterhalb der Kondensationsanlage platziert, so dass es zwei oder vier gleich große Teilbereiche gibt. Die Windleitwände sind jeweils von oben gesehen zwischen benachbarten Ventilatoren- bzw. Lüfterfeldern angeordnet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Anordnung der Windleitwände nicht für alle in Frage kommenden Windrichtungen das Optimum darstellt, insbesondere wenn eine Kondensationsanlage nahe einer massiven Gebäudestruktur angeordnet und gewissermaßen in deren Windschatten platziert ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Kondensationsanlage benachbart einer Gebäudestruktur eines Kraftwerks, einer chemischen oder petrochemischen Anlage aufzuzeigen, bei welcher einerseits die Warmluftrezirkulation der Kondensationsanlage und andererseits der durch Seitenwind hervorgerufene Druckverlust für die Ventilatoren reduziert werden kann.
Diese Aufgabe ist bei einer Kondensationsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird vorteilhaft durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.
Die erfindungsgemäß Kondensationsanlage befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Gebäudestruktur des Kraftwerks bzw. der chemischen oder petrochemischen Anlage. Die Lage der Kondensationsanlage relativ zur Gebäudestruktur hat einen Einfluss auf die Windverhältnisse im Ansaugbereich der Kondensationsanlage. Es ist daher vorgesehen, eine Windleitwand unterhalb der Wärmetauscherelemente anzuordnen, welche die gleiche horizontale Orientierung, wie die der Gebäudestruktur der benachbarten Längsseite der Kondensationsanlage besitzt. Wesentlich ist, dass der Abstand zwischen der Windleitwand und der Längsseite in einem mittleren Längenabschnitt der Windleitwand größer ist als einem sich an den mittleren Längenabschnitt anschließenden endseitigen Längenabschnitt. Dadurch ist die Windleitwand aus Sicht der Gebäudestruktur konkav gekrümmt. Unter dem Begriff "konkav" ist zu verstehen, dass die Enden der Windleitwand in Richtung von senkrecht zur Längsseite der Kondensationsanlage weisenden Querseiten weisen. Die Krümmung der Windleitwand ist eher gering und führt keinesfalls zu einer U-Form. Eine U-Form kann nur durch eine Querwand erreicht werden, die im Wesentlichen quer zur Windleitwand verläuft und mit dieser ein Windkreuz bildet.
Im Rahmen der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Längsseite der Kondensationsanlage gerade ist und dass sich die Gebäudestruktur in einem im Wesentlichen gleich bleibenden Abstand von der Längsseite der Kondensationsanlage befindet.
Versuche haben gezeigt, dass eine Modifikation der Windleitwand, d. h. deren Offset bzw. konkave Krümmung, zu einer spürbaren Verbesserung der Rezirkulationswerte führt und der durch den Wind hervorgerufenen zusätzlichen Druckverluste der Axialventilatoren, betrachtet über alle Windrichtungen. Es findet dabei eine gesamtheitliche Betrachtung der Kondensationsanlage statt, d. h. es wird ein arithmetischer Mittelwert einer Rezirkulationsgröße betrachtet. Die Erfindung schließt nicht aus, dass es Anordnungen von Windleitwänden gibt, die hinsichtlich einzelner Windrichtungen noch bessere Einzelergebnisse für die Rezirkulationsgrößen erreichen, die aber bei ungünstigen Windrichtungen deutlich schlechtere Rezirkulationswerte ergeben. Da die Windrichtung nicht vorherbestimmt werden kann, muss bei Auslegung einer Kondensationsanlage die gesamtheitliche Betrachtung in den Vordergrund rücken, damit der Kraftwerkwirkungsgrad auch bei ungünstigen Windrichtungen nicht negativ beeinflusst wird.
Die genaue Konfiguration der Windleitwände, d. h. insbesondere deren exakter konkaver Verlauf unterhalb der Ventilatoren hängt stark von den lokalen Windverhältnissen ab. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn sich die Windleitwand etwa mittig unterhalb der Kondensationsanlage befindet, d. h. eine parallel zur Längsseite verlaufende Mittellängsachse der Stützkonstruktion schneidet. Auf Grund der konkaven bzw. gekrümmten Gestaltung kann die Mittellängsachse einmal, vorzugsweise aber zweimal, geschnitten werden. Mit anderen Worten liegt die Windleitwand teilweise auf der einen und teilweise auf der anderen Seite der Mittellängsachse.
Es wird als zweckmäßig angesehen, wenn der Abstand der Windleitwand von der Mittellängsachse bis zu 25% der quer zur Längsseite gemessenen Breite der Kondensationsanlage beträgt. Vorzugsweise ist der Abstand von der Mittellängsachse kleiner als 15%. Entscheidend hierbei ist, dass sich die Windleitwand nicht linear und über die gesamte Länge parallel zur Längsseite erstreckt, sondern einen gekrümmten Verlauf aufweist. Die Krümmung der Windleitwand kann stetig oder unstetig sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Verlauf der Windleitwand aus einzelnen Kurvenabschnitten oder geraden Stücken zusammengesetzt ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Windleitwand mehrere, sich parallel zur Längsseite erstreckende Segmente aufweist. Diese Segmente können in unterschiedlichen Abständen zur Längsseite angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine Abstufung, wobei das im mittleren Längenabschnitt angeordnete Segment den größten Abstand von der Längsseite hat und die Segmente in den endseitigen Längenabschnitten der der Gebäudestruktur benachbarten Längsseite am nächsten liegen. Es sind somit mindestens drei Segmente vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich um fünf oder noch mehr solcher Segmente.
Die Unterschiede zwischen den Abständen einander benachbarter Segmente von der Längsseite liegen in einem Bereich von 5% bis 15% der quer zur Längsseite gemessenen Breite der Kondensationsanlage. Vorzugsweise liegen die Unterschiede in einem Bereich von 8% bis 12% und insbesondere bei etwa 10%. Bei einer Breite der Kondensationsanlage von z. B. 100 m wird ein Abstand einander benachbarter Segmente von 10 m als zweckmäßig angesehen. Die Segmente können sich in der Orientierung der Längsseite überlappen, d. h. in der Summe länger ein als die Längsseite. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Segmente unter Ausbildung von quer zur Mittellängsachse verlaufenden Durchgängen ohne Überlappung in Längsrichtung positioniert sind. Die Gesamtlänge aller aneinander gereihten Segmente entspricht daher vorzugsweise der Gesamtlänge der Längsseite. Die Enden der Segmente können miteinander verbunden sein, so dass sich eine im Wesentlichen geschlossene Windleitwand ergibt. Es ist auch möglich, die Segmente verkürzt auszubilden, so dass zwischen den Segmenten Durchlässe entstehen.
Um den gekrümmten Verlauf der Windleitwand zu realisieren, ist in vorteilhafter Ausbildung wenigstens ein Segment auf jeder Seite der Mittellängsachse und im Abstand zur Mittellängsachse angeordnet. Die Segmente können im gleichen Abstand von der Mittellängsachse angeordnet sein. Bei einer Gesamtzahl von fünf Segmenten könnten zwei der Segmente auf der Mittellängsachse angeordnet sein. Die hierzu benachbarten Segmente sind auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellängsachse platziert.
Alternativ zu einer segmentierten Windleitwand kann diese zumindest abschnittsweise im Winkel zur Längsseite bzw. zur Mittellängsachse stehen. Auch damit verläuft die Windleitwand größtenteils unterhalb der einzelnen Lüfterfelder und nicht im Grenzbereich zwischen zwei Lüfterfeldern bzw. Ventilatoren. Die Windleitwand kann beispielsweise zwei im gleichen Winkel zueinander stehende Schenkel aufweisen, die sich etwa in der Mitte der Kondensationsanlage auf einer Seite der Mittellängsachse treffen. Der Linienschwerpunkt des Verlaufes einer solchen Windleitwand kann auf der Mittellängsachse liegen oder er kann quer zur Mittellängsachse verschoben sein.
Die Rezirkulation bzw. die Druckverluste können auf ein Minimum reduziert werden, wenn zusätzlich zu der sich in Längsrichtung erstreckenden Windleitwand jeweils eine Querwand im Bereich der endseitigen Längenabschnitte angeordnet ist. Die Querwand erstreckt sich quer, insbesondere senkrecht zur Längsseite. Es hat sich in Versuchen herausgestellt, dass zwei Querwände in den endseitigen Längenabschnitten zu deutlich besseren Ergebnissen führen, als nur eine einzige, mittig angeordnete Querwand. Die Querwand als solche sowie die Position der Querwand spielt hierbei eine erhebliche Rolle. Als besonders günstig wird es angesehen, wenn die Querwände angrenzend an oder unterhalb von jeweils äußeren Kondensatorgruppen angeordnet sind. Als Kondensatorgruppe wird im Rahmen der Erfindung der Bereich der Kondensationsanordnung bezeichnet, der von einer einzigen Hauptabdampfleitung gespeist wird. Über eine Hauptabdampfleitung lassen sich beispielsweise acht Dampfverteilerleitungen von in A-Form angeordneten Wärmetauscherelementen speisen. Die Hauptabdampfleitungen verlaufen dabei quer zur Längsseite der Kondensationsanlage. Bei einer Kondensatoranordnung mit beispielsweise sechs Kondensatorgruppen befindet sich die Querwand somit unterhalb der ersten bzw. sechsten Kondensatorgruppe bzw. im Übergangsbereich zwischen der ersten und zweiten bzw. fünften und sechsten Kondensatorgruppe.
Neben der Position der Windleitwände spielt auch deren Höhe eine entscheidende Rolle. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Höhe der Windleitwände mindestens 30%, im Optimalfall 40%, der Höhe des Ansaugraums unterhalb der Ventilatoren entspricht. Die Windleitwände sollten jedoch nicht höher als 50% der Höhe des Ansaugraums sein. Bei einer angenommenen Höhe des Ansaugraums von 50 m sollten die Windleitwände zumindest 20 m hoch sein, jedoch nicht höher als 25 m.
Die Windleitwand kann winddurchlässig oder begrenzt winddurchlässig sein. Die Winddurchlässigkeit kann homogen oder inhomogen verteilt sein. Eine homogene Verteilung besteht beispielsweise dann, wenn die benachbarten Segmente nicht miteinander verbunden sind. Eine homogene Verteilung bedingt, dass die Windleitwand eine gleichmäßige Verteilung von Öffnungen oder Poren aufweist. Die Windleitwand kann ebenso wie die Querwand aus einem porösen Material bestehen. Damit die Windleitwand bzw. die Querwand einen hinreichenden Luftstrom umleitet, sollte sie zu nicht mehr als 50% winddurchlässig sein. Falls eine erhöhte Winddurchlässigkeit im Bereich der Windleitwand gewünscht wird, kann diese höher oder tiefer montiert werden, so dass Wind ggf. auch unter der Windleitwand hindurch strömen kann. Grundsätzlich steht die Windleitwand auf der Erde. Durch Tore und verstellbare Elemente kann die Windleitwand in ihrer Querschnittsfläche verändert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
1 in vereinfachter Darstellung die Anordnung einer Kondensationsanlage und einer Gebäudestruktur eines Kraftwerks;
2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit versetzter Windleitwand;
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit versetzter Windleitwand;
4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit versetzter Windleitwand und
5–7 drei unterschiedliche Ausführungsformen von Windleitwänden.
1 zeigt in der Draufsicht in stark vereinfachter Darstellung ein Kraftwerk 1. Das Kraftwerk 1 umfasst eine Gebäudestruktur 2. Das Kraftwerk 1 steht beispielhaft und stellvertretend für jede andere der Kondensationsanlage 5 benachbarte größere Gebäudestruktur 2, insbesondere stellvertretend für eine chemische oder petrochemische Anlage. Die Gebäudestruktur 2 ist lang gestreckt und umfasst mehrere nebeneinander angeordnete Kraftwerksblöcke 3. In jedem Kraftwerksblock 3 wird eine Dampfturbine betrieben, wobei Wasserdampf aus dem Kraftwerksprozess über Hauptabdampfleitungen 4 einer Kondensationsanlage 5 zugeführt wird. Im vorliegenden Fall umfasst die Kondensationsanlage 5 sechs Kondensatorgruppen 6, die parallel zur Gebäudestruktur 2 angeordnet sind. Dadurch verläuft eine der Gebäudestruktur 2 unmittelbar benachbarte Längsseite 7 der Kondensationsanlage 5 parallel zur Gebäudestruktur 2.
Die Kondensationsanlage 5 ist auf einer Stützkonstruktion angeordnet, welche mehrere Reihen 8 von nicht näher dargestellten, dachförmig angeordneten Wärmetauscherelementen trägt. Unterhalb der Wärmetauscherelemente sind in drückender Anordnung Ventilatoren platziert, welche Kühlluft von unten aus dem Bereich der Stützkonstruktion saugen und nach oben durch die A-förmig angeordneten Wärmetauscherelemente fördern. Der Ansaugraum unterhalb der Ventilatoren kann eine Höhe von beispielsweise 50 m besitzen.
Die Pfeile A–F verdeutlichen unterschiedliche Windrichtungen, die bei der Auslegung der Kondensationsanlage 5 zu berücksichtigen sind. In Abhängigkeit von der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit kann es im Bereich der Kondensationsanlage 5 zu unerwünschter Warmluftrezirkulation kommen und auch zu Druckverlusten im Ansaugbereich, was sich negativ auf die Kühlleistung der Kondensationsanlage 5 auswirkt.
Anhand der 2 bis 4 werden nachfolgend drei Ausführungsbeispiele verdeutlicht, wie Druckverluste und Warmluftrezirkulationen im Bereich der Kondensationsanlage 5 reduziert werden können.
2 zeigt eine Gebäudestruktur 2 und eine Kondensationsanlage 5, die in unmittelbarer Nachbarschaft in einem Abstand L2 parallel zur Gebäudestruktur 2 angeordnet ist. Es ist zu erkennen, dass im Bereich der Stützkonstruktion der Kondensationsanlage 5 eine Windleitwand 9 angeordnet ist. Die Windleitwand 9 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie die Längsseite 7 der Kondensationsanlage 5. Die Windleitwand 9 ist in mehrere Segmente 10, 11, 12 unterteilt, die jeweils für sich betrachtet parallel zur Längsseite 7 verlaufen. Entscheidend ist, dass der Abstand L zwischen der Windleitwand 9 und der Längsseite 7 in einem mittleren Längenabschnitt 13, der in diesem Ausführungsbeispiel von dem Segment 12 gebildet wird, größer ist, als in einem sich an den mittleren Längenabschnitt 13 anschließenden, endseitigen Längenabschnitt 14, der in diesem Ausführungsbeispiel von den Segmenten 10, 11 gebildet wird. Die Anordnung der Segmente 10, 11, 12 ist bezüglich der in der Bildfläche horizontal verlaufenden Mittelquerebene spiegelsymmetrisch. Das mittlere Segment 12 erstreckt sich über die mittleren beiden Kondensatorgruppen 6, während sich die jeweils weiter außen liegenden Segmente 10, 11 über jeweils eine der beiden endseitigen Kondensatorgruppen 6 erstrecken. Die Windleitwand 9 ist aus Blickrichtung der Gebäudestruktur 2 leicht konkav ausgestaltet. Sie befindet sich etwa mittig unterhalb der Kondensationsanlage 5. Es ist zu erkennen, dass die in der Bildebene in Vertikalrichtung verlaufende Mittellängsachse M der Kondensationsanlage 5 die Segmente 11 schneidet, während das mittlere Segment 12 auf der der Gebäudestruktur 2 abgewandten Seite der Mittellängsachse M liegt, während die äußeren Segmente 10 auf der der Gebäudestruktur 2 zugewandten Seite der Mittellängsachse M liegen. Die Unterschiede zwischen den Abständen L einander benachbarter Segmente von der Längsseite 7 beträgt etwa 10% der quer zur Längsseite 7 gemessenen Breite L1 der Kondensationsanlage 5. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Kondensationsanlage 5 eine Breite L1 von 100 m, so dass der Versatz zwischen den einzelnen Segmenten 10, 11, 12 ebenfalls ca. 10 m beträgt. Bei kleineren Kondensationsanlagen 5 können die Abstände entsprechend angepasst werden. Es ist erkennbar, dass sich die einzelnen Segmente 10, 11, 12 in Längsrichtung nicht überlappen, sondern in der Summe genauso lang sind, wie die Kondensationsanlage 5. Die Enden der Segmente 10, 11 sind miteinander verbunden, so dass sich eine geschlossene Windleitwand 9 ergibt.
Zusätzlich zu der Windleitwand 9 ist in den jeweils endseitigen Kondensatorgruppen 6 eine Querwand 15 ausgebildet. Die Querwände 15 erstrecken sich über die gesamte Breite L1 der Kondensationsanlagen 5 und befinden sich mittig im Bereich der endseitigen Kondensatorgruppe 6. Sowohl die Windleitwand 9 als auch die Querwand 15 besitzen eine Höhe, die 40% der Höhe des Ansaugraums unterhalb der Ventilatoren entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel besitzen die Windleitwände 9 und die Querwände 15 eine Höhe von 20 m. Die Kondensationsanlage 5 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Abstand L2 von 50 m von der Gebäudestruktur 2. Zwischen der Kondensationsanlage 5 und der Gebäudestruktur 2 befinden sich keine signifikanten Windhindernisse und der Abstand L2 von der Gebäudestruktur 2 ist kleiner als die Breite L1 der Kondensationsanlage 5. Im Sinne der Erfindung ist die Kondensationsanlage 5 daher unmittelbar benachbart zur Gebäudestruktur 2 angeordnet.
Die Pfeile A–F entsprechen unterschiedlichen Windrichtungen, wobei für jede Windrichtung bei einer Windgeschwindigkeit von 9 m/s berechnet worden ist, welche Rezirkulationswerte bei dieser Windgeschwindigkeit zu erwarten sind und welche Druckverluste sich unterhalb der Ventilatoren einstellen. Bei den Windrichtungen A und B, d. h. bei der ungehinderten Anströmung der Kondensationslage 5 ergeben sich relativ niedrige Rezirkulationswerte und Druckverluste, wohingegen bei den Windrichtungen E und F höhere Werte auftreten, bedingt durch den Windschatten der Gebäudestruktur 2. Sämtliche Werte bewegen sich jedoch in einer Größenordnung, die in der Summe betrachtet einen niedrigeren Rezirkulationswert ergeben, als bei einer linear gerade und parallel zur Längsseite 7 verlaufenden Windleitwand 9 bzw. bei einer einzigen, mittig angeordneten Querwand 15. Dies ist auf die so genannte Offset-Anordnung der Windleitwand 9 sowie die Platzierung der Querwände 15 in den äußeren Kondensatorgruppen 6 zurückzuführen. Diese Ergebnisse bestätigen sich auch bei Modifikationen des Verlaufs der Windleitwand 9.
3 zeigt eine solche Modifikation. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 2 umfasst die Windleitwand 9a der 3 eine kürzeres mittleres Segment 10a, das sich in der Längserstreckung nur noch über eine Kondensatorgruppe 6 erstreckt und somit nur hälftig in die jeweils benachbarte Kondensatorgruppe 6 ragt. Dies gilt auch für die angrenzenden Segmente 11a, die sich gewissermaßen hälftig im Bereich zweier benachbarter Kondensatorgruppen 6 erstrecken. Die äußeren Segmente 12a sind um 50% verlängert worden und erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel nunmehr über 1,5 Kondensatorgruppen 6. Die jeweiligen Abstände L von der Längsseite 7 werden beibehalten. Bereits eine Längenänderung der einzelnen Segmente führt zu spürbaren Veränderungen in den Rezirkulationswerten bzw. bei den Druckverlusten.
Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich von derjenigen der 2 und 3 dadurch, dass die Windleitwand 9b nunmehr schräg gestellt ist und im Winkel W zur Längsseite 7 bzw. zur Mittellängsachse M verläuft. Die konkav verlaufende Windleitwand 9b besitzt zwei jeweils von der Mitte zum Ende hin gerade verlaufende Schenkel, wobei jeder Schenkel die Mittellängsachse M einmal schneidet. Die äußeren Enden der Windleitwand 9b befinden sich damit auf der der Gebäudestruktur 2 zugewandten Seite der Mittellängsachse M, während die Mitte der Windleitwand 9b auf der der Gebäudestruktur 2 abgewandten Seite der Mittellängsachse M liegt. Auch eine solche Windleitwand 9b kann in Segmente unterteilt sein. Wie bei der Variante der 2 und 3 können die Segmente zueinander versetzt angeordnet sein.
5 zeigt eine Abwandlung der Windleitwand 9a der 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Enden der Segmente 10c, 11c, 12c nicht miteinander verbunden. Die Windleitwand 9c ist bereichsweise winddurchlässig.
6 zeigt eine weitere Abwandlung der Windleitwand 9a der 2. Die Enden der Windleitwand 9d sind nicht nur nicht miteinander verbunden, die einzelnen Segmente 10d, 11d, 12d sind sogar verkürzt, so dass sich noch größere Durchlässe ergeben als bei der Variante gemäß 5.
7 zeigt anders als 6 eine Variante mit verlängerten Segmenten 10e, 11e, 12e die sich sogar überlappen. Wie auch bei der Variante gemäß der 5 und 6 sind die Enden der Segmente 10e, 11e, 12e nicht miteinander verbunden.

1: Kraftwerk
2: Gebäudestruktur
3: Kraftwerksblock
4: Hauptabdampfleitung
5: Kondensationsanlage
6: Kondensatorgruppe
7: Längsseite
8: Reihe
9: Windleitwand
9a: Windleitwand
9b: Windleitwand
9c: Windleitwand
9d: Windleitwand
9e: Windleitwand
10: Segment
10a: Segment
10c: Segment
10d: Segment
10e: Segment
11: Segment
11a: Segment
11c: Segment
11d: Segment
11e: Segment
12: Segment
12a: Segment
12c: Segment
12d: Segment
12e: Segment
13: Längenabschnitt
14: Längenabschnitt
15: Querwand
A–F: Windrichtung
L: Abstand
L1: Breite
L2: Abstand
M: Mittellängsachse
W: Winkel

Claims

Kondensationsanlage (5) benachbart einer Gebäudestruktur eines Kraftwerks, einer chemischen oder petrochemischen Anlage, wobei die Kondensationsanlage (5) auf einer Stützkonstruktion in mehreren Reihen (8) angeordnete Wärmetauscherelemente aufweist, die von über Ventilatoren angesaugte Kühlluft von unten angeströmt werden, wobei die Kondensationsanlage (5) mit ihrer einen Längsseite (7) in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Gebäudestruktur (2) des Kraftwerks (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Wärmetauscherelemente eine Windleitwand (9, 9a, 9b) angeordnet ist, welche die gleiche horizontale Orientierung wie eine der Gebäudestruktur (2) benachbarte Längsseite (7) der Kondensationsanlage (5) besitzt, wobei der Abstand (L) zwischen der Windleitwand (9, 9a–e) und der Längsseite (7) in einem mittleren Längenabschnitt (13) der Windleitwand (9, 9a–e) größer ist als in einem sich an den mittleren Längenabschnitt (13) anschließenden endseitigen Längenabschnitt (14).
Kondensationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windleitwand (9, 9a–e) eine parallel zur Längsseite (7) verlaufende Mittellängsachse (M) der Stützkonstruktion schneidet.
Kondensationsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) der Windleitwand (9, 9a–e) von der Mittellängsachse (M) bis zu 25% der quer zur Längsseite (7) gemessenen Breite (L1) der Kondensationsanlage (5) beträgt.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Windleitwand (9, 9a, 9c–e)) sich parallel zur Längsseite (7) erstreckende Segmente (10, 11, 12; 10a, 10c–e, 11a, 11c–e, 12a, 12c–e) aufweist.
Kondensationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10, 11, 12; 10a, 10c–e, 11a, 11c–e, 12a, 12c–e) in unterschiedlichen Abständen (L) von der Längsseite (7) angeordnet sind.
Kondensationsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschiede zwischen den Abständen (L) einander benachbarter der Segmente (10, 11, 12; 10a, 10c–e, 11a, 11c–e, 12a, 12c–e) von der Längsseite (7) in einem Bereich von 5% bis 15% der quer zur Längsseite (7) gemessenen Breite (L1) der Kondensationsanlage (5) liegen.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Segment (10, 12; 10a, 10c–e, 12a, 12c–e) auf jeder Seite der Mittellängsachse (M) und im Abstand zur Mittellängsachse (M) angeordnet ist.
Kondensationsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10, 12; 10a, 10c–e, 12a, 12c–e) den gleichen Abstand von der Mittellängsachse (M) haben.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Segment (11, 11a, 11c–e) auf der Mittellängsachse (M) angeordnet ist.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Windleitwand (9b) zumindest abschnittsweise im Winkel (W) zur Längsseite (7) steht.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass quer zur Windleitwand (9, 9a–e) jeweils eine Querwand (15) im Bereich der endseitigen Längenabschnitte (14) angeordnet ist.
Kondensationsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Hauptabdampfleitung (4) von der Gebäudestruktur (2) zu jeweils einer Kondensatorgruppe (6) der Kondensatoranordnung (5) führt, wobei die Querwände (15) angrenzend an oder unterhalb von jeweils äußere/n Kondensatorgruppen (6) angeordnet sind.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Windleitwände (9, 9a, 9b, 15) mindestens 30% der Höhe des Ansaugraums unterhalb der Ventilatoren entspricht.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10, 11, 12, 10a, 11a, 12a) endseitig miteinander verbunden sind.
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10d, 11d, 12d) in der Summe kürzer sind als die Längsseite (7).
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10e, 11e, 12e) sich überlappen und in der Summe länger sind als die Längsseite (7).
Kondensationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Windleitwände (9, 9a–e) und/oder die Querwände (15) begrenzt winddurchlässig sind.
Kondensationsanlage nach der Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Windleitwände (9, 9a–e) und/oder die Querwände (15) zumindest teilweise aus einem porösen Werkstoff bestehen, wobei der Anteil der Öffnungen im Werkstoff maximal 50% beträgt.