DE1118220B - Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage - Google Patents

Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage

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DE1118220B
DE1118220B DES66412A DES0066412A DE1118220B DE 1118220 B DE1118220 B DE 1118220B DE S66412 A DES66412 A DE S66412A DE S0066412 A DES0066412 A DE S0066412A DE 1118220 B DE1118220 B DE 1118220B
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DE
Germany
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pressure
steam
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preheater
throttle
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Pending
Application number
DES66412A
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Alfred Brunner
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Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D5/00—Arrangements of reactor and engine in which reactor-produced heat is converted into mechanical energy
    • G21D5/04—Reactor and engine not structurally combined
    • G21D5/08—Reactor and engine not structurally combined with engine working medium heated in a heat exchanger by the reactor coolant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/18—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/08—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1823—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines for gas-cooled nuclear reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00—Feed-water supply not provided for in other main groups
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage, insbesondere zur Nutzung der in einem Atomkernreaktor erzeugten und ihr mittels eines strömenden Wärmeträgers zugetragenen Wärme, mit mehreren für unterschiedliche Temperatur- und Dampfdruckbereiche ausgelegten Dampferzeugern, die durch einen Wärmeträger beheizt und in Parallelschaltung durch eine den Höchstdruck der Speiseflüssigkeit liefernde Speisepumpe über Vorwärmer gespeist werden, wobei mit Hilfe von Drosselorganen aus der gelieferten Höchstdruck-Speiseflüssigkeit jeweils für den zugehörigen Dampferzeuger sein Bedarf an Speiseflüssigkeit niedrigeren Druckes eingestellt wird.
Die Erfindung besteht darin, daß die Drosselorgane an Stellen vor den Dampferzeugern angeordnet sind, an denen die Höchstdruck-Speiseflüssigkeit bereits mindestens einen Teil der Vorwärmer durchströmt hat.
Es ist bei derartigen Dampferzeugern bekannt, die Drosselorgane vor den Vorwärmern anzuordnen, so daß das Arbeitsmittel in den Vorwärmern der niedrigeren Druckstufen bereits den entsprechenden niedrigeren Druck aufweist. Andererseits ist eine Ausführung bekannt, bei welcher das gesamte Speisewasser auf die Siedetemperatur der höchsten Druckstufe aufgeheizt wird. Das Arbeitsmittel für die Stufen mit niedrigerem Druck wird in flüssigem Zustand den Drosselorganen zugeführt, entspannt und dabei teilweise verdampft.
Die zuerst genannte Ausführung hat den Nachteil, daß durch den niedrigeren Druck in den Vorwärmern der niedrigeren Druckstufen eine Bläschenbildung an exponierten Stellen der Rohre begünstigt wird und daher besondere Vorsicht bei der Rohrführung der Vorwärmer gelten muß. Bei der anderen bekannten Ausführung enstehen durch die Entspannung des über die Verdampfungstemperatur der Druckstufe überhitzten Wassers thermodynamische Verluste.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß über die Anordnung der Vorwärmer freier als bisher disponiert werden kann. Insbesondere kann ihre Anordnung im Strom des Wärmeträgers ganz nach thermodynamischen Grundsätzen erfolgen. Auch können die gleichmäßig unter dem Höchstdruck der Speiseflüssigkeit stehenden Teile der Vorwärmer an thermodynamisch hierfür günstigen Stellen zwecks Abgleichung ihrer Wirkungen ohne weiteres durch Querleitungen miteinander verbunden werden, und eine Bildung von Dampfblasen wird in ihnen infolge des gleichmäßig hohen Druckes mit Sicherheit verhütet.
Außerdem arbeitet die Einrichtung mit größtem Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage
Anmelder:
Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm, Drosselstr. 31
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 26. November 1959
Dr.-Ing. Alfred Brunner, Winterthur (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
thermodynamischem Wirkungsgrad, da die Verdampfung des Arbeitsmittels im Drosselorgan vermieden wird und dem Arbeitsmittel die Wärme jeweils bei niedrigst möglichen Temperaturen zugeführt wird.
An Hand der Zeichnung soll der Gegenstand der Erfindung eingehender erläutert werden.
In den in Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen ist als Dampf Wasserdampf und als Wärmeträger ein Gas, und zwar CO2, verwendet, welches die in einem nicht gezeichneten Atomkernreaktor erzeugte Wärme in Richtung des Pfeiles 10 dem Wärmetauschern zuträgt. Im Wärmetauscher 11 sind die Heizflächen der Dampferzeugungsanlage angeordnet.
In der Dampfkraftanlage nach Fig. 1 erhält die Dampferzeugungsanlage ihr Speisewasser durch die Speisepumpe 2, welche dasselbe in kaltem Zustand aus dem Vorratsbehälter 1 entnimmt, es auf den höchsten in der Anlage vorkommenden Druck bringt und es dann über den Vorvorwärmer 3 und den Verteiler 4 in die Vorwärmer 5, 5', 5" des Wärmetauschers 11 drückt. Jeder dieser drei Vorwärmer gehört zu einem der drei in den Wärmetauscher 11 eingebauten Dampferzeuger 7, T und 7", wobei, entsprechend der im Wärmetauscher 11 von oben nach unten gerichteten Temperaturabnahme des Wärmeträgers, die Ziffer 7 den Niederdruck-, die Ziffer 7' den Mitteldruck- und die Ziffer 7" den Hochdruckdampferzeuger bezeichnet. Die Vorwärmer 5, 5'
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und 5" und die Dampferzeuger 7, T und 7" sind jeweils über ein Drosselorgan 6, 6' und 6" miteinander verbunden, durch welches aus dem in die Vorwärmer 5, 5' und 5" gedrückten Höchstdruck-Speisewasser jeweils für den zugehörigen Dampferzeuger 7,7' und 7" sein Bedarf an vorgewärmtem Speisewasser niedrigeren Druckes abgezapft wird.
Die Dampferzeuger 7, T und 7" setzen sich in Überhitzern 8, 8' und 8" fort, worauf der erzeugte Dampf über Manöver- und Regelventile 9, 9' und 9" in den drei Stufen der Dampfturbine 12 expandiert und dann über den Kondensator 13 und die Kondensatpumpe 14 als Wasser in den Vorratsbehälter 1 zurückgeleitet wird.
In Fig. 2 sind die Vorwärmer 5, 5' urnd 5" des Niederdruck-, des Mitteldruck- und des Hochdruckdampferzeugers zwecks Abgleichung ihrer Wirkungen durch die Querleitungen 15 und 16 miteinander verbunden.
In Fig. 3 besteht der vom Höchstdruck-Speisewasser zuerst durchströmte Vorwärmer aus mehreren parallel durchströmten, vom Verteiler 4 ausgehenden Rohrsträngen, die dann durch die Querleitung 15 miteinander verbunden sind. Aus dieser wird einerseits mittels des Drosselorgans 6 der für den Niederdruckdampferzeuger benötigte Speisewasseranteil abgezapft, und andererseits werden aus ihr die für den Hochdruckdampferzeuger benötigten Speisewasseranteile in einen gemeinschaftlichen Vorwärmer-Rohrstrang 17 geleitet, an dessen Ende der für den Mitteldruckdampferzeuger benötigte Speisewasseranteil mittels des Drosselorgans 6' abgezapft wird, während der Rest des Speisewassers durch den am höchsten temperierten Vorwärmer-Rohrstrang 18 über das Drosselorgan 6" dem Hochdruckdampferzeuger zufließt.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Erfindung keineswegs an eine bestimmte Bauart der Dampferzeuger gebunden ist. Vielmehr zeigt die Fig. 4 für den Niederdruckdampf einen Zwangdurchlauf-Dampferzeuger, für den Mitteldruckdampf einen Naturumlauf-Dampferzeuger und für den Hochdruckdampf einen Zwangumlauf-Dampferzeuger. Ferner zeigt die Fig. 4, daß, je nach den im Einzelfall vorliegenden thermodynamischen Verhältnissen, der Vorwärmer 5 auch das gesamte Höchstdruck-Speisewasser und der Vorwärmer 5' auch das gemeinschaftlich für den Mittel- und den Hochdruckdampferzeuger bestimmte Höchstdruck-Speisewasser führen kann.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage, insbesondere zur Nutzung der in einem Atomkernreaktor erzeugten und ihr mittels eines strömenden Wärmeträgers zugetragenen Wärme, mit mehreren für unterschiedliche Temperatur- und Dampfdruckbereiche ausgelegten Dampferzeugern, die durch einen Wärmeträger beheizt und in Parallelschaltung durch eine den Höchstdruck der Speiseflüssigkeit liefernde Speisepumpe über Vorwärmer gespeist werden, wobei mit Hilfe von Drosselorganen aus der gelieferten Höchstdruck-Speiseflüssigkeit jeweils für den zugehörigen Dampferzeuger sein Bedarf an Speiseflüssigkeit niedrigeren Druckes eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselorgane (6, 6', 6") an Stellen vor den Dampferzeugern (7, T, 7") angeordnet sind, an denen die Höchstdruck-Speiseflüssigkeit bereits mindedestens einen Teil der Vorwärmer (5, 5', 5") durchströmt hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselorgane (6, 6', 6") an Stellen angeordnet sind, an welchen jeweils die Temperatur des Arbeitsmittels im Bereich der dem betreffenden Entspannungsdruck hinter dem Drosselorgan entsprechenden Siedetemperatur liegt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1134 988;
belgische Patentschrift Nr. 522339.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DES66412A 1959-11-26 1959-12-23 Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage Pending DE1118220B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH8109359A CH372319A (de) 1959-11-26 1959-11-26 Dampferzeugungsanlage, insbesondere zur Nutzung der in einem Atomkernreaktor erzeugten Wärme

Publications (1)

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DE1118220B true DE1118220B (de) 1961-11-30

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ID=4538497

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DES66412A Pending DE1118220B (de) 1959-11-26 1959-12-23 Einrichtung zur Speisung einer Dampferzeugungsanlage

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US (1) US3144856A (de)
CH (2) CH372389A (de)
DE (1) DE1118220B (de)
GB (1) GB888713A (de)
NL (2) NL121663C (de)

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Publication number Publication date
NL121663C (de)
CH372319A (de) 1963-10-15
US3144856A (en) 1964-08-18
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