DE1038564B

DE1038564B - System for feed water degassing

Info

Publication number: DE1038564B
Application number: DES43482A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Stoll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-04-14
Filing date: 1955-04-14
Publication date: 1958-09-11

Description

Anlage zur Speisewasserentgasung Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Entgaseranlage, die mit lastabhängigem Druck durch Entnahmedampf aus der Kraftmaschine betrieben wird (Schwebeentgasung). Zu einer solchen Anlage gehören neben der Pumpe zur Förderung des entgasten Wassers ein Speisewasserbehälter und ein Entgaser.Plant for feed water degassing The invention is concerned with a degassing system that operates with load-dependent pressure by extracting steam from the engine is operated (floating degassing). Such a system also includes the pump a feed water tank and a degasser to convey the degassed water.

Die übliche Schaltung einer solchen Anlage ist: Entgaser- Speisewasserbehälter- Pumpe.The usual circuit of such a system is: degasser - feed water tank - Pump.

Schaltungen dieser Art befriedigen jedoch nicht völlig, und zwar aus folgenden Gründen: Die Entgasung, d. h. die Entfernung von Luft und Sauerstoff aus dem Wasser, ist nur dann sicher, wenn die Temperatur des Wassers im Speisewasserbehälter der Sattdampftemperatur des zugeführten Entuahmedampfes entspricht. Steigt jetzt die Turbinenbelastung und damit der Entnahmedruck an, so entspricht diesem höheren Druck auch eine höher liegende Sattdampftemperatur, die aber der Behälterinhalt natürlich nicht sofort annehmen kann. Bezogen auf den erhöhten Druck. ist also das Wasser gewissermaßen unterkühlt und gibt infolgedessen keinen Sauerstoff ab. Geht andererseits die Turbinenbelastung zurück und damit auch der Sattdampfdruck, so hat das Wasser ihm gegenüber eine zu hohe Temperatur. Der Speicherinhalt dampft aus und schließt die Rückschlagklappe an der zum Entgaser führenden Entnahmeleitung. Es besteht jetzt die Gefahr. daß die sich bildenden Dampfblasen aus dem Behälter in die Pumpe mitgerissen werden Die Förderung kann abreißen, oder es können Kavitationserscheinungen auftreten. Derartige Schwierigkeiten einer Anlage mit Schwebeentgasung lassen sich beseitigen, wenn man die Schaltung abändert. und zwar gemäß der Erfindung in der Weise, daß der nur zur Aufnahme eines Bruchteiles der Speisewassermenge bemessene Schwebentgaser dem Speisewasserbehälter im Haupt- und Nebenanschluß nachgeschaltet und vorzugsweise räumlich unter diesem angeordnet ist. However, circuits of this type are not entirely satisfactory, and indeed for the following reasons: the degassing, d. H. the removal of air and oxygen out of the water is only safe if the temperature of the water in the feed water tank corresponds to the saturated steam temperature of the supplied exhaust steam. Now rising the turbine load and thus the extraction pressure, then this corresponds to higher Pressure also has a higher saturated steam temperature, but the container contents of course, can not immediately accept. Based on the increased pressure. so is that To a certain extent, water is supercooled and consequently does not give off any oxygen. Goes on the other hand, the turbine load and thus also the saturated steam pressure, see above the temperature of the water is too high for him. The contents of the memory are steaming and closes the non-return valve on the extraction line leading to the degasser. There is now a danger. that the forming vapor bubbles from the container be entrained into the pump The delivery can stop or cavitation phenomena can occur appear. Difficulties of this kind in a system with suspension degassing can be avoided eliminate if you change the circuit. namely according to the invention in the Way that the measured only to take up a fraction of the feed water volume Float degasser connected downstream of the feed water tank in the main and secondary connection and is preferably arranged spatially below this.

Es sind nun bereits Anlagen zur Speisewasserentgarung bekanntgeworden, bei denen der Speisewasser-Behälter, der Entgaser und die Pumpe hintereinandergeschaltet sind. Bei diesen Anlagen wird aber, wie ül>-lich, der Entgaser als Speisewasserbehälter mitbenutzt. so daß zur Entgasung der gesamte Inhalt des Entgasers bzw. Speisewasserbehälters auf Siedetempenatur gebracht werden muß. Eine solche Entgasung ist mit verschiedenen Naditeilen verbunden, da der Ent gasungsvorgang zu schwerfällig ist und sich den l,astschwankungen nicht anpassen kann. Ferner muß der den größten Teil des Speisewassers aufnehmende Eilt gaser druckfest sein und wird daher in der Anschaffung teuer. Diese Nachteile werden erfindullgsgemär, dadurch vermieden. daß ein zur Aufnahme eines Bruchteiles der Speisewassermenge leniessener Schwebeentgaser dem Speisewasserbehälter im Haupt-oder Nebenschluß nachgeschaltet ist, und der Entgaser sich räumlich unter dem Speisewasserbehälter befindet, so daß das zu entgasende Wasser dem Entgaser ohne Zwischenschaltung einer Pumpe zuströmt. In diesem Entgaser erfolgt dann eine schnelle und gründliche Entgasung der aus dem Speisewasserbehälter ah fließenden Teilwassermenge, die genau dem Bedarf der Pumpe entspricht. Systems for feedwater degassing have now become known, where the feed water tank, the degasser and the pump are connected in series are. In these systems, however, as usual, the degasser is used as a feed water tank shared. so that the entire contents of the degasser or feed water tank for degassing must be brought to boiling temperature. Such a degassing is with different Needle parts connected, since the degassing process is too cumbersome and the l, branch fluctuations cannot adapt. In addition, it must take up most of the feed water The receiving Eilt gas pressure-resistant and is therefore expensive to purchase. These Disadvantages are inventively avoided. that a to accommodate a Fraction of the feed water quantity is easier to use Floating degasser to the feed water tank is connected downstream in the main or shunt, and the degasser is spatially below the feed water tank is located, so that the water to be degassed the degasser flows in without the interposition of a pump. One then takes place in this degasser fast and thorough degassing of the flow from the feed water tank ah Partial amount of water that exactly corresponds to the needs of the pump.

Die Wirkung der neuen Schaltung sei an Hand des Ausführungsbeispieles der Zeichnung erläutert. The effect of the new circuit is based on the exemplary embodiment the drawing explained.

Das Speisewasser wird von den nicht dargestellten Niederdruck-Vorwärmern über die Leistung nz und den Brüdenkondensator B in den Speisewasserbehälter Sp gedrückt, in dem über das Rückschlagventil R1 ein Polster durch Entnahmedampf gebildet wird. The feed water is supplied by the low-pressure preheaters (not shown) Via the power nz and the vapor condenser B into the feed water tank Sp pressed, in which a cushion formed by extraction steam via the check valve R1 will.

Unterhalb des Speisewasserbehälters Sp steht der Schwebeentgaser E, der über die beiden Leitungen a mit den Zulaufreglern Z an den Behälter Sp angeschlossen ist. Der zur Entgasung dienende Entnahmedampf wird über die gewichtsbelastete Drosselklappe R3 in den Rieselteil eingeleitet und bringt die von oben über die Rieselbleche herabfließenden Wassertropfen auf Siedetemperatur. Eine weitere Dampfmenge wird über die Rückschlagklal)pe R2 der Nachkochstelle zugeführt. Die Drosselklappe R 3 stellt dabei einen Druckunterschied gegeniiber der Dampfzuführung zur Nachkochstelle ein, der der Höhe der Wassersäule über der Nachkochstelle entspricht.The floating degasser E is located below the feed water tank Sp, which is connected to the tank Sp via the two lines a with the inlet regulators Z. is. The extraction steam used for degassing is supplied via the weight-loaded throttle valve R3 introduced into the trickle part and brings the flowing down from above over the trickle plates Water drops at boiling temperature. A further amount of steam is released via the non-return valve R2 fed to the post-boiling point. The throttle valve R 3 represents a pressure difference opposite the steam supply to the post-boiling point, that of the height of the water column above the post-boiling point.

Hinter dem Entgaser E ist die Speisepumpe P allgeschaltet, die das entgaste Wasser über den Hochdruck-Vorwärmer H in den Kessel speist. Der Dampfraum des Entgasers E steht über eine Schleife mit dem Brüdenkondensator B in Verbindung. Das ülier die Leitung 1 geförderte Speisewasser tritt über Schlitzrohre unten in den Behälter Sp ein und wärnlt ihn auf.The feed pump P is connected downstream of the degasser E, which feeds degassed water into the boiler via the high-pressure preheater H. The steam room of the degasser E is connected to the vapor condenser B via a loop. The feed water pumped into line 1 enters via slotted pipes at the bottom the container Sp and warms it up.

Jetzt seien, ausgehend von einem Beharrungszustand, die beiden möglichen Betriebsfälle: steigender Entnahmedruck und fallender Entnahmedruck hetrachtet. Now, assuming a steady state, are the two possible Operating cases: consider increasing withdrawal pressure and falling withdrawal pressure.

Der steigende Druck gelangt über die Rückschlagklappe R1 in den Behälter Sp. Das Dampfpolster bewirkt zwar eine gewisse Aufwärmung des Wassers im Behälter. aber nur sehr langsam. Der Behälterinhalt ist also, wie hereits ausgeführt wurde, gewissermaßen unterkühlt. so daß das Wasser keinen Sauerstoff abgehen kann. Das ist jetzt aber unschädlich. Denn das mit Gas angereicherte Wasser wird jetzt im Entgaser E mit Sicherheit auf die Sattdampftemperatur gebracht und entgast, so daß die Pumpe P gasfreies \07wasser ahsaugt. The rising pressure enters the container via the non-return valve R1 Sp. The steam cushion causes the water in the container to be warmed up to a certain extent. but only very slowly. The contents of the container are, as stated here, somewhat hypothermic. so that the water cannot lose oxygen. That but is now harmless. Because the water enriched with gas is now in the Degasser E brought to the saturated steam temperature and degassed with certainty, so that the pump P draws in gas-free water.

Fällt infolge sinkender Last der Entnahmedruck unter den Sättigungsdruck des Speicherwassers, so schließt die Rückschlagklappe R1. Das Wasser läuft aber weiter aus dem Behälter Sp über die Leitungen a und die Zulaufregler Z in den Entgaser E, wird durch die Rieseleinbauten fein verteilt und entspannt, also sicher entgast. Die Rückschlagorgane R3 und R2 sind dabei geschlossen. Die Entgasung erfolgt also lediglich durch Entspannung. Dampfhlasen, die sich bilden, sind jetzt unschädlich, da sie sich ja im oberen Teil des Entgasers abscheiden und nicht zur Pumpe gelangen können. Der Druck im Entgaser und damit der Wirkungsgrad der Entgasung hängt von der im Brüdenkondensator B niedergeschlagenen Dampfmenge und diese wiederum von der Öffnung des Ventils hinter dem Brüdenkondensator ab. If the withdrawal pressure falls below the saturation pressure as a result of decreasing load of the storage water, the non-return valve R1 closes. But the water runs further from the container Sp via the lines a and the feed regulator Z into the degasser E, is finely distributed and relaxed, i.e. safely degassed, by the trickle fittings. The non-return organs R3 and R2 are closed. So the degassing takes place just by relaxing. Vapor bubbles that form are now harmless, because they are deposited in the upper part of the degasser and do not reach the pump can. The pressure in the degasser and thus the efficiency of the degassing depends on the amount of steam precipitated in the vapor condenser B and this in turn from the opening of the valve behind the vapor condenser.

Ist die Anlage außer Betrieb, so füllt sich der EntgaserE bei nicht dicht schließenden Regelventilen über die Leitung a mit Wasser an. Die eingezeichnete Schleife verhindert dahei, daß Wasser über den Brüdenkondensator abläuft. If the system is out of operation, the degasser E does not fill up tightly closing control valves via line a with water. The drawn Loop prevents water from running off through the vapor condenser.

Der Speisewasserbehälter Sp kann auch im Nebellschluß geschaltet werden. Dann wird das Speisewasser aus der Leitungen unmittelbar oben in den EntgaserE eingeführt, und der Behälter Sp wirkt dann als Ausgleicher. The feed water tank Sp can also be switched in the fog circuit will. Then the feed water is from the pipes directly above into the degasserE introduced, and the container Sp then acts as a compensator.

Wichtig ist, daß der Behälter Sp nicht am Entgasungsvorgang beteiligt ist. Der Entgaser E selbst arbeitet im Beharrungszustand und bei Lastanstieg als Rieselentgaser mit nachgeschalteter Aufkochstel le, bei Lastabfall als Entspannungsentgaser. It is important that the container Sp does not participate in the degassing process is. The degasser E itself works in the steady state and when the load increases as Trickle deaerator with downstream boiling point, in the event of a load drop as a relaxation deaerator.

Im Hochdruck-Vorwärmer H fällt Kondensat des dort zur Beheizung dienenden Entnahmedampfes an. In the high-pressure preheater H, condensate falls from the one used for heating Extraction steam.

Man könnte daran denken. es in den Wasserraum des Entgasers einzuleiten. Günstiger ist es jedoch, es über die Leitung n dem Berieselungsteil zuzuführen, um es bei schnellem Lastanstieg aufwärmen zu können.One could think of it. to introduce it into the water space of the degasser. However, it is more favorable to feed it into the sprinkling section via the line, to be able to warm it up when the load increases rapidly.

Claims

PATENT CLAIM System for feed water degassing with load-dependent Pressure (floating degassing) with series-connected feed water tank, degasser and pump, characterized in that the only to accommodate a fraction of the Feed water volume measured floating degasser to the feed water tank in the main or Connected downstream and preferably spatially below this.

Publications considered: Splitt g erbe r, Dr. Arthur, Water treatment in steam power plant, Springer-Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1954, p. 152; Fuel and heating industry, XIII. Volume, 1931, issue 12, p. 232.