DE1200326B

DE1200326B - Verfahren zum Anfahren einer Dampfkraftanlage

Info

Publication number: DE1200326B
Application number: DEM51616A
Authority: DE
Inventors: Dr Detlev Capitaine
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1962-01-30
Filing date: 1962-01-30
Publication date: 1965-09-09
Also published as: GB963351A; US3163991A; CH399490A

Description

Verfahren zum Anfahren einer Dampfkraftanlage Beim Anfahren einer Dampfkraftanlage ist man bestrebt, die Turbinenanlage möglichst frühzeitig nach dem Anheizen des Dampferzeugers in Betrieb zu nehmen. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Turbine bereits bei sehr niedrigem Dampfdruck anzustoßen.
Damit die Zeitdauer vom Anheizen des Dampferzeugers bis zum Anstoßen der Turbine auf ein Mindestmaß verkürzt werden kann, wird dem Dampferzeuger vor dem Anheizen und während des Anheizens durch Fremddampf aufgeheiztes Speisewasser zugeführt. Die Auf-%värmung des Speisewassers erfolgt in einem Speisewasserbehälter, in dem sich durch die Fremddampfbeheizung ein überdruck einstellt.
In den Heizflächen des Dampferzeugers bildet sich vor dem Anheizen infolge der Entspannung des Speisewassers und während des Anheizens infolge der Entspannung und Beheizung ein Dampf-Wasser-Gemisch. Es ist bereits vorgeschlagen worden, dieses Dampf-Wasser-Gemisch, dessen Menge wesentlich größer sein kann als die erforderliche Frischdampfmenge, vor dem Eintritt in die letzten überhitzerheizflächen in einen Wasserabscheider zu leiten, in dem Wasser und Dampf voneinander getrennt werden. Der Dampf strömt in die dem Wasserabscheider nachgeschalteten überhitzerheizflächen, das Wasser wird aus dem Wasserabscheider abgezogen.
Der aus dem Dampferzeuger austretende Dampf wird zum Vorwärmen der Dampfleitung zur Turbinenanlage verwendet und über Entwässerungen an dieser Leitung ins Freie, in einen drucklosen Behälter oder einen Kondensator geleitet. Solange die im Dampferzeuger gebildete Dampfmenge klein ist, herrscht im Wasserabscheider praktisch der gleiche Druck wie an den Entwässerungen, der geringer ist, als der Druck im Speisewasserbehälter.
Das im Wasserabscheider anfallende Wasser kann also ohne besondere Einrichtungen nicht in den Speisewasserbehälter geführt werden. Es ist bekannt, das Wasser zunächst in einen drucklosen Behälter und von dort mittels einer Druckerhöhungspumpe in den Speisewasserbehälter zu leiten. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, das Wasser mit einer Druckerhöhungspumpe dem Speisewasserkreislauf zwischen Speisewasserbehälter und Speisewassereintritt des Kessels zuzuführen. In beiden Fällen müssen die Pumpen 7usätzlich zu den für den normalen Kreislauf erforderlichen Pumpen installiert werden.
Weiterhin ist bekannt, daß aus dem Wasserabscheider abgezogene Wasser direkt oder über Entspanner in einen Turbinenkondensator zu führen. Bei dieser Lösung besteht der Nachteil, daß die Wasserwärme ganz oder zu einem erheblichen Teil im Kondensator vernichtet wird.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, zur Verkürzung der Zeitdauer des Anheizens des Dampferzeugers beim Anfahren, die Wärme des im Wasserabscheider abgeschiedenen Wassers ohne zusätzliche Behälter und Umwälzpumpen in den Speisewasserkreislauf zurückzuführen, wobei die Wärme auch dann zurückgeführt werden soll, wenn im Wasserabscheider ein tieferer Druck herrscht als im fremdbeheizten Speisewasserbehälter. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß das aus dem Wasserabscheider abgeführte Wasser zunächst in einen im Speisewasserkreislauf zwischen Kondensator und Speisewasserbehälter angeordneten Wärmeaustauscher und dann in den Kondensator geleitet wird, wobei der Wärmeaustausch zwischen dem abgeschiedenen Wasser und dem Speisewasser bei Normalbetrieb zwar bekannt ist, jedoch nicht beim Anfahren, wobei das abgeschiedene Wasser unter einem geringeren Druck als das Speisewasser steht. Im Wärmeaustauscher nach der Erfindung gibt das aus dem Wasserabscheider abgeführte Wasser den größten Teil seiner Wärme an das dem Speisewasserbehälter zugeführte Wasser ab. Dadurch wird der Verlust durch im Kondensator abgeführte Wärme während des Anfahrens auf ein Minimum herabgesetzt.
Sobald der Druck im Wasserabscheider höher ist als der Druck im Speisewasserbehälter, kann das aus dem Wasserabscheider abgezogene Wasser direkt in den Speisewasserbehälter geleitet werden.
Da der Wärmetauscher nur bis zu diesem Zeitpunkt unbedingt benötigt wird, ist es auch möglich, als Wärrnetauscher einen Niederdruckvorwäriner zu verwenden, der beim Betrieb der Turbine mit Anzapfdampf beheizt wird. Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die in Durchflußrichtung vor dem Wasserabscheider und die hinter dem Wasserabscheider liegenden Heizflächen durch eine im Nebenschluß zum Wasserabscheider angeordnete Leitung, in der ein Ventil angeordnet ist, miteinander verbunden sind. Bei geschlossenem Ventil oder Nichtvorhandensein der Verbindungsleitung wird der gesamte Arbeitsmittelstrom über den Wasserabscheider geleitet. Soll der Druckverlust im Wasserabscheider bei Vollast nicht zu hoch sein, so muß der Wasserabscheider sehr groß dimensioniert werden. Wird jedoch bei normalem Betrieb ein Teilstrom des Arbeitsmittels über den Wasserabscheider und der Rest direkt in die dem Wasserabscheider nachgeschalteten Heizflächen geführt, so braucht der Wasserabscheider nur für den Anfahrbetrieb ausgelegt zu werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
In dem mit 1 bezeichneten Dampferzeuger befinden sich die Heizflächen, und zwar Eco 2, Verdampfer 3, Vorüberhitzer 4 und der aus zwei Teilen bestehende Endüberhitzer 5 und 6. Außerdem ist der Zwischenüberhitzer 7 im Dampferzeuger 1 aligeordnet. Zwischen den beiden überhitzergruppen 4 und 5 ist eine Verbindungsleitung 8 angeordnet, von der zum Wasserabscheider 10 eine Austrittsleitung 9 abzweigt. Außerdem mündet in die Verbindungsleitung 8 eine vom Wasserabscheider 10 abzweigende Eintrittsleitung 11. Zwischen den Anschlüssen der beiden Leitungen 9 und 11 befindet sich in der Verbindungsleitung 8 ein Absperrventil 12. An den Endüberhitzer 6 schließt sich eine Frischdampfleitung 13 an, die zur Hochdruckturbine 14 geführt ist. Nach seiner Entspannung in der Turbine 14 strömt das Arbeitsmittel über eine Leitung 15 in den Zwischenüberhitzer 7 und von dort über eine Leitung 16 in die Niederdruckturbine 17. Nachdem das Arbeitsmittel in der Niederdruckturbine 17 entspannt ist, wird es über eine Leitung 18 dem Kondensator 19 zugeführt. Das Kondensat wird mittels einer Druckerhöhungspumpe 20 durch die Leitung 21 den Niederdruckvorwärmern 22 und 23 zugeführt und von dort in den Speisewasserbehälter 24.
Beim Anfahren des Dampferzeugers aus kaltem Zustand bei drucklosem Kessel wird dem Speisewasserbehälter 24 durch eine Leitung 25 Fremddampf von etwa 5 bis 10 atü zugeführt. Durch die Speisepumpe 26 a wird das Speisemittel über die Leitung 26 den Hochdruckvorwärmern 27 und 28 zugeleitet, von wo aus es über ein Speisewasserregelventil 32 in den Eco 2 strömt. Das in den Wasserabscheider 10 geführte Dampf-Wasser-Gemisch wird dort getrennt. Der Dampf wird durch die Leitung 11 dem Überhitzer 5 und das Wasser durch eine Leitung 29 dem Wärmeaustauscher 30 zugeführt. Nachdem das Wasser in dem Wärmeaustauscher 30 seine Wänne abgegeben hat, fließt es durch eine Leitung 31 in den Kondensator 19.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Anfahren einer Dampfkraftanlage mit einem Zwangdurchlauf-Dampferzeuger, mit nachgeschalteter Turbinenanlage und einem oder mehreren durch Arbeitsmittel beheizten Speisewasservorwärmern, von denen der Speisewasserbehälter vor dem Anfahren und während des ersten Teils des Anfahrvorganges mit Freinddampf beheizt wird, wobei das aus der Verdampfungsheizfläche oder den dieser Verdampfungsheizfläche nachgeschalteten überhitzerheizflächen des Zwangdurchlauf-Dampferzeugers austretende Dampf-Wasser-Gemisch in einem Wasserabscheider, dem mindestens eine weitere überhitzerheizfläche nachgeschaltet ist, in Wasser, das aus dem Wasserabscheider abgezogen wird, und Dampf, der in die dem Wasserabscheider nachgeschalteten überhitzerheizflächen strömt, getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Anfahrens im Wasserabscheider bei einem tieferen Druck als der im fremddampfbeheizten Speisewasserbehälter anfallende Wassermenge ganz oder teilweise über einen zwischen dem Turbinenkondensator und dem Speisewasserbehälter anaeordneten Wärineaustauscher in den Turbinenkondensator geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß die aus dem Wasserabscheider abgeführte Wassermenge über einen zwischen einem Hilfskondensator und dem Speisewasserbehälter angeordneten Wärmetauscher in den Hilfskondensator geleitet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Wasserabscheider abgeführte Wassermenge über einen Wärinetauscher geleitet wird, durch den die dem Speisewasserbehälter zugeführte Wassermenge strömt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Kondensator und dem Speisewasserbehälter angeordneter Speisewasservorwärmer als Wärmetauscher verwendet wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom, der aus den vor dem Wasserabscheider angeordneten Heizflächen austretenden Arbeitsmittels über eine Umgehungsleitung, in der ein Ventil angeordnet ist, in die hinter dem Wasserabscheider angeordneten überhitzerheizflächen strömt. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator und dem Speisewasserbehälter ein Wärmetauscher vorgesehen ist, in den beim Anfahren die Wärine des aus dem Wasserabscheider abgeführten Wassers an das dem Speisewasserbehälter zugeführte Wasser abgegeben wird. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vor und hinter dem Wasserabscheider angeordneten Heizflächen durch eine Leitung verbunden sind, in der ein Ventil angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1043 347; österreichische Patentschrift Nr. 201627; schweizerische Patentschrift Nr. 357 415.