DE1100650B

DE1100650B - Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenueberhitzung

Info

Publication number: DE1100650B
Application number: DES66324A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Halle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-12-18
Filing date: 1959-12-18
Publication date: 1961-03-02
Also published as: GB929006A

Description

Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenüberhitzung Nach der Hauptpatentanmeldung ist bei einer Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenüberhitzung ein mit dem Zwischendampfnetz in freier Verbindung stehender, ein Wasser-Dampf-Trenngefäß darstellender Anfahrbehälter in Verbindung mit einer Reduzierstation zwischen Hochdruckdampfleitung und Zwischendampfleitung vorgesehen, dessen Dampf dem Zwischenüberhitzer zur Kühlung zugeleitet wird. Der Dampf bzw. ein Dampf-Wasser-Gemisch strömt aus einer Reduzierstation in den Wasserraum des Anfahrbehälters ein. Das Speisewasser wird von einer Zwi-.,chenpumpe über mehrere Hochdruckvorwärmer dem Anfahrbehälter zugeführt. Dabei kann die Hochdruckturbine mit Vordruck-, die Niederdruckturbine mit Leistungsregelung ausgerüstet sein.
Das Erfindungsproblem der Hauptpatentanmeldung besteht darin, bei einem Zwangstromkessel, der bekanntlich nur eine geringe Speicherfähigkeit besitzt, bei plötzlich auftretendem starkem Laststoß die angeforderte Dampfmenge schnell genug zu erzeugen bzw. bei entsprechend starkem Lastabfall entsprechend schnell zu verringern.
Bei einer Dampfkraftanlage nach der Hauptpa.tentanmeldung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Anfahrbehälter als Wärmespeicher ausgebildet und im direkten Leitungszuge zwischen Hochdruckturbine und Zwischenüberhitzer angeordnet ist und daß ferner der gesamte Abdampf der Hochdruckturbine nach Durchströmen des Wasserraumes im Anfahrbehälter und nach Abgabe seiner Überhitzungswärme an das Wasser zusammen mit dem durch die Cherhitzungswärme erzeugten Zusatzdampf dem Zwischenüberhitzer zugeleitet wird.
Auf diese Weise kann bei einem Lastabfall über schüssiger Dampf seine Wärme in dem Anfahrbehälter abgeben b zw. Dampf bei Lastanstieg aus diesem Behälter zusätzlich entnommen werden. Dabei erfolgt die Regelung der Hochdruckturbine nach Art der Vordruckregelung, wobei die Niederdruckturbine mit Leistungssteuerung oder Leistungsregelung ausgerüstet ist. Bei einer solchen Regelung wird also der Frischdampfdruck konstant gehalten und nur das Speichervermögen des Anfahrbehälters, des Zwischenüberhitzers und des Zwischendampfnetzes bei Lastschwan kungen ausgenutzt.
Nach einem weiteren Vorschlag kann außer dem Speichervermögen des zwischen Hochdruckturbine und Zwischenüberhitzer angeordneten, als Wärmespeicher ausgebildeten Anfahrbehälters sowie des Zwischenüberhitzers und des Mitteldrucknetzes zusätzlich das Frischda,mpfspeichervermögen von Kessel und Frischdampfleitungen mittels der an sich bekannten, auf den Hochdruckteil der Turbine einwirkenden Verhältnisdruckregelung ausgenutzt werden. Dabei wird ein lastabhängiger Gleitdruck gefahren, wobei sich beide Drücke proportional ändern.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Anlage nach der Hauptpatentannieldung die Temperatur im Zwischendampfnetz konstant zu halten und gleichzeitig die Kosten für den als Wärmespeicher ausgebildeten Anfahrbehälter zu verringern, ohne jedoch seine Speicherfähigkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Zu diesem Zweck wird die Da.mpfzuführungs- und -abführungsleitung des Anfahrbehälters durch eine diesen umgehende, mit einem von der Temperatur im Zwischendampfnetz gesteuerten Ventil versehene Leitung verbunden. Der Abdampf der Hochdruckstufe teilt sich vor dem Anfahrbehälter in zwei Teilströme, so daß der Anfahrbehälter nur von einem Teilstrom des die Hochdruckstufe verlassenden Dampfes beaufschlagt wird, während der Restteilstrom durch die Umgehungsleitung dem Zwischenüberhitzer direkt zuströmt. Der Anfahrbehälter kann dann außerdem mit geringeren Abmessungen und damit billiger ausgeführt werden als derjenige nach der Hauptpatentanmeldung.
Durch die Schaffung einer Umgehungsleitung für den Anfahrbehälter besteht also die Möglichkeit, die Teilströme so zu regeln, daß die Temperatur im Zwischendampfnetz konstant gehalten wird. Bei einem Temperaturanstieg im Zwischendampfnetz wird das Ventil in der Umgehungsleitung gedrosselt. Der Dampf aus der Hochdruckstufe durchströmt dann den Anfahrbehälter mit einem-vergrößerten Teilstrom und erzeugt dort Dampf niedrigerer Temperatur, so daß die Temperatur im Zwischendampfnetz absinkt. Umgekehrt wird bei einem Temperaturabfall im Zwischendampfnetz die Umgehungsleitung weiter geöffnet, so daß der Abdampf der Hochdruckturbine direkt und ohne Wärmeabgabe im Anzfahrbehälter in das Zwischendampfnetz einströmen kann, wodurch die Zwischendampftemperatur ansteigt.
Die Erfindung gestattet also zusätzlich zu der Wärmespeicherung nach der Hauptpatentanmeldung die Konstanthaltung der -Temperatur im Zwischendampfnetz und bewirkt damit eine wesentliche Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Dampfkraftanlage.
In Weiterbildung der Erfindung wird die Anfahr-und Bypaßleitung mit Reduzierstation zwischen der Hochdruckturbine und der Abzweigung der Umgehungsleitung an die Dampfzufuhrleitung zum Anfahrbehälter angeschlossen. Auf diese Weise kann auch der Bypaßdampf zur Regelung der Temperatur des Zwischendampfnetzes herangezogen werden.
Ferner kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in der Dampfabführungsleitung des Anfahrbehälters ein Ventil vorgesehen sein, das gegenläufig zum Ventil in der Umgehungsleitung entsprechend der Temperatur im Zwischendampfnetz gesteuert wird. Damit wird auch für den Fall die aus dem Anfahrbehälter austretende Dampfmenge unter Kontrolle gebracht, daß der durch den Wasserinhalt des Anfahrbehälters gebildete Widerstand zu gering wird, so daß z. B. trotz zu niedriger Temperatur im Zwischendampfnetz und geöffnetem Ventil in der Umgehungsleitung zusätzlich Dampf niedriger Temperatur im Anfahrbehälter erzeugt wird, wodurch die Zwischendampftemperaturweiter absinken würde.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in ihren wesentlichen Teilen in schematischer Darstellung. Für übereinstimmende Teile werden in beiden Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.
In dem Prinzipschaltbild ist mit 1 die Hochdruckturbine, mit 2 die Niederdruckturbine bezeichnet, die den Generator 3 antreiben. Das Kondensat aus dem Kondensator 4 gelangt mit Hilfe der Kondensatpumpe 5 in eine Vorwärmanlage 6 und einen Speisewasserbehälter 7. Mittels einer Zwischenpumpe 8 wird das Arbeitsmittel dem Anfahrbehälter 9, von dort von der Speisepumpe 10 - den Heizflächen 11 des Kessels, dem Verdampfer, Restverdampfer und Gberhitzer zugeführt. Von" der Frischdampfleitung 12 strömt der Hochdruckdampf dem Hochdruckteil 1 der Turbine zu.
Der Anfahrbehälter 9 ist mit dem Zwischendampfnetz über eine Leitung 14 verbunden. Der Dampf aus der Hochdruckturbine 1 gelangt einerseits über die Leitung 13 in den Anfahrbehälter 9, wobei der Dampf durch den Wasserraum geleitet wird, dabei seine Überhitzungswärme abgibt und zusätzlichen Dampf erzeugt. Der neu erzeugte Dampf niedrigerer Temperatur strömt dann zusammen mit dem Abdampf der Hochdruckturbine über die -Leitung 14 zum Zwischenüberhitzer 15.
Aus einer Reduzierstatibn 16 strömt der Bypaßdampf bzw. beim An- -und Abfahrvorgang ein entsprechendes Dampf-Wasser-Gemisch ebenfalls in den Wasserraum des Anfahrbehälters ein. Zwischen der Zwischenpumpe 8 und dem Anfahrbehälter 9 befinden sich Hochdruckvorwärmer 17 und 18.
Erfindungsgemäß ist zunächst eine Umgehungsleitung 19 zum Anfahrbehälter 9 mit einem von der Temperatur im Zwischendampfnetz geregelten Ventil 20 vorgesehen, die von der Leitung 13 abzweigt und in die Leitung 14 einmündet. Das Ventil 20 wird, wie bei 21 angedeutet ist, mit steigender Temperatur im Zwischendampfnetz gedrosselt, so daß der größte Teil des Abdampfes der Hochdruckstufe dem Anfahrbehälter9 über dieLeitung 13 zuströmt. Das Ventil 20 schließt nicht vollständig ab, so daß die größtmögliche, den Anfahrbehälter durchströmende Dampfmenge immer kleiner als bei der Anlage nach der Hauptpatentanmeldung ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist in der Dampfabführungsleitung des Anfahrbehälters ein ebenfalls von der Temperatur im Zwischendampfnetz geregeltes Ventil 23 vorgesehen, das, wie bei 22 angedeutet ist, bei steigender Temperatur öffnet und die im Anfahrbehälter 9 zusätzlich erzeugte Dampfmenge freigibt. Die Anordnung des Ventils 23 ermöglicht eine Temperaturregelung des Zwischendampfnetzes auch für den Fall, daß der durch den Wasserinhalt des Anfahrbehälters 9 gebildete Widerstand zu gering wird, um z. B. bei zu niedriger Temperatur im Zwischendampfnetz trotz geöffneten Ventils 20 ein Durchströmen des Anfahrbehälters zu verhindern. Der Dampf würde dann nicht die Umgehungsleitung, sondern den Anfahrbehälter durchströmen und damit zu kalten Dampf erzeugen. Dadurch würde die Temperatur im Zwischendampfnetz weiter absinken. Um dies zu verhindern, wird das Ventil 23 gegenläufig zum Ventil 20 verstellt, so daß die den Anfahrbehälter verlassenden Dampfmengen und damit die Temperaturen im Zwischendampfnetz genau eingeregelt werden können. Auch das Ventil 23 darf nicht ganz schließen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenüberhitzung, bei der ein auf dem Zwischendampfnetz in freier Verbindung stehender, ein Wasser-Dampf-Trenngefäß darstellender Anfahrbehälter in Verbindung mit einer Reduzierstation zwischen Hochdruckdampfleitung undZwischendampfleitung vorgesehen ist, dessen Dampf dem Zwischenüberhitzer zur Kühlung zugeleitet wird, bei der der Anfahrbehälter als Wärmespeicher ausgebildet und im direkten Leitungszug zwischen der Hochdruckturbine und dem Zwischenüberhitzer angeordnet ist und ferner der gesamte Abdampf der Hochdruckturbine nach Durchströmen des Wasserraumes im Anfahrbehälter und nach Abgabe seiner Überhitzungswärme an das Wasser zusammen mit dem durch die Überhitzungswärme erzeugten Zusatzdampf dem Zwischenüberhitzer zugeleitet wird, nach Patentanmeldung S 61569 Ia/14h, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzu- und -abführungsleitung des Anfahrbehälters (9) durch eine den Anfahrbehälter umgehende, mit einem von der Temperatur im Zwischendampfnetz gesteuerten Ventil (20) versehene Leitung (19) verbunden sind.
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahr- und Bypaßleitung mit Reduzierstation (16) zwischen der Hochdruckturbine (1) und der Abzweigung der Umgehungsleitung (19) an die Dampfzufuhrleitung (13) zum Anfahrbehälter (9) angeschlossen ist.
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieDarnpfabführungs-Leitung (14) des Anfahrbehälters (9) mit einem Ventil (23) versehen ist, das gegenläufig zum Ventil (20) in der Umgehungsleitung (19) entsprechend der Temperatur im Zwischendampfnetz gesteuert wird.