DE1426907A1

DE1426907A1 - Dampfkraftanlage

Info

Publication number: DE1426907A1
Application number: DE19631426907
Authority: DE
Inventors: Michel Dr-Ing Rupprecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-03-23
Filing date: 1963-03-23
Publication date: 1969-06-12
Also published as: US3292372A; GB1053515A; DE1426907B2

Description

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Sleraens-rSchuekertwerke Erlangen, ·

Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-Straße 50

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Expl.

Dampfkraftanlage

Die Erfindung bezieht aich auf eine Dampfkraftanlage, insbesondere Blockanlage, mit Durchlaufkessel und Zwischenüberhitzung. Bei derartigen Blockkraftwerken hat es sich als erforderlich erwiesen, Anfahrgefäße vorzusehen, um bei Inbetriebnahme des Kessels eine Trennung des dabei entstehenden Dampf-Wasser-Geraisches herbeizu-

* führen und unter gleichzeitiger Abführung des Wassers den abgetrennten Dampf zum Zwischenüberhitzer hin abzuleiten, um diesen zu kühlent Bin derartiger Anfahrbehälter wird im al&gemeinen nur

• für den Anfahrvorgang benötigt, während im, normalen Betrieb des Kessels dieser Beiiälter nicht oder nur in Sonderfällen benutzt > wird« Die Erfindung hat sich die Aufgabe ^gestellt, eiri derartiges

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Anfahrgefäß auch, für den normalen Blockbetrieb in geeigneter. Weise nutzbar zu machen. - - ' · . ·

Die Erfindung besteht darin", daß das Anfahrgefäß mit derjenigen fiegenerativvorwärmstufe, die an der kalten Zw.ischenüberhitzerleiturig hängt, zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt ist.-Im Innern des Anfahrgefäßes kann dann die Heizfläche der Regenerativstufe samt Kondensatkühler, Vorwärmer un.d Enthitzer

untergebracht werden. . ·

Das Anfahrgefäß und die am Trenndruck hängende Eegenerativstufe haben gleichen Betriebsdruck und weisen im wesentlichen gleiche äußere Abmessungen auf. Wenn nun erfindungsgemäß das Anfahrgefäß mit diesem Regenerativvorwärmer vereinigt wird, spart man nicht nur einen zusätzlichen großen Behälter mit Ablaufreglern, sondern es besteht auch der Vorteil, daß das beim Anfahren anfallende Wasser durch die vom kalten Speisewasser durchflossenen Heizflächen gekühlt wird. Bei Vorhandensein des bisher üblicherweise selbständigen Anfahrgefäßes bereitet nämlich ;der Ablauf von Wasser mit Siedetemperatur gewisse Schwierigkeiten und zwingt 'zum Einbau .wesentlich vergrößerter Regelventile * dabe.i'der Entspannung des. Heißwassers Dampfbildung einsetzt und.die dabei frei .werdenden großen Dampf mengen _-den Abfluß ,..behindern.

Da das Anfahrgefäß dauernd unter dem. Druck des Mitteldrucknetzes steht, mußte man bisher beim .selbständigen Anfahrgefäß damit rechnen, daß laufend Dampf kondensiert. Man könnte zwar daran denken, die dauernde Kondensation von Dampf durch Einbau einer Rückschlagklappe,zu vermeiden, dies würde jedoch dazu führen,

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du 2 die Druekreduzierptation im Betrieb abkühlt, sodaß oei plötzlichem Lastabwurf und öffnen der Höchstdruckreduzierststion unzulässige Wärmespannungen in dieser entstehen. Bisher war es notwendig, das Gefäß in großer geodätischer Höhenlage anzuordnen, und die Ablaufventile unten hinzusetzen," um AblaufSchwierigkeiten weitgehend zu vermeiden.

Leingegenüber bedeutet die Erfindung einen wesentlichen Fort~ schritt, denn daa ablaufende Wasser ist bei Vereinigung von Anfahrböhältc-r und Hochdruckregenerat ivvorwärmstufe jetzt erheblich unterkühlt und kann bei Entspannung nicht mehr ausdampfen. Dadurch ist can in der Anordnung dea G-efäßes wesentlich freizügiger und kann den Behälter ohne Schwierigkeit tiefer am K.eio(il aufstellen, da keine größere geodätische Höhenlage zwischen Behälter und Ablaufventil mehr erforderlich ist.

Das mit der liegenerativheizfläche vereinigte Anfahrgefäß bildet liit Vorteil einen .Bestandteil des Kessels. Dementsprechend können die Speisearmaturen vor diesem Behälter angeordnet werden.

Jei senkrechtem Einbau des Behälters kann es von Vorteil sein, die ilöcl'iutaruckreduzierstation axial auf dieses Gefäß aufzuhetzen and i;:; oberen Teil Einbauten zur Trennung des V/asser-Daiiipx-Ge.-iiiiicries vorzusehen. Zweckmäßig enthält der Behälter z'.vGi Abluufvoiitile, von denen das eine mit größerem Querschnitt cesr. eigentlichen Anfahrvorgang dient. Dieses öffnet den Weg zurr. Speisewassereehältcr oder ins Freie und wird durch einen höher ^ic'.jonacr. Wasserstand gesteuert, um auf diese Weise eine wirk-Kühlung dea ablaufenden Wassers herbeizuführen. Daneben ·

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kann ein kleinerer Ablaufregler vorgesehen sein, der durch einen niedriger liegenden Wasserstand gesteuert wird. Dieser Ablaufregler dient dem Ablauf des im Dauerbetrieb anfallenden Konden- , sats in die nächsten Regenerativstufen, wie dies an sich bei mehrstufigen-Regenerativvorwärmanlagen gebräuchlich ist.

ι Das Anfahrgefäß kann sowohl senkrecht als auch horizontal als 'zylindrischer Behälter ausgebildet sein. Bei senkrechter An-:

,1 Ordnung kann man die Reduzieratation axial auf das Gefäß setzen. Bei horizontaler Behälterlage wäre der Abscheider in Form eines iDampfdomes aufzusetzen, wobei die Reduzierstation axial auf •| den 'Dampfdom zu setzen wäre. Natürlich, sind bei beiden Aus-

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λ führungsformeh aUoh tangentiale Einströmungen möglich· Unterhalb j der Abscheideeinrichtung können Blecheinbauten vorgesehen werden, ;die das beim Anjahreh anfallende Wasser zum Abfluß an den Ein-* 'tritt ]der Enthitzerstufθ leiten und gleichzeitig die Aufgabe j haben,' im Dauerbetrieb den einströmenden Dampf zu führen. Der.^ - Teil .des DruckbehäMters, der. oberhalb der Trennbleche liegt, kann an Beinen Wänden mit Kühlrohre» versehen sein, die.parallel zu dent unten angeordneten Vorwärmsyetem von Höchstdruckwasser durchflossen werden, um auf diese Weise die Behälterwände mit : !Sicherheit zu kühlen, falls bei einer Vollastabschaltutig die 4n öder hinter der Reduzierstatiön sitzende Einspritzkühlung ^unzUreichend arbeiten sollte. V '

-.:Mi Hand der^ Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert -werden. Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel in seinen "für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter,

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auin Teil schematischer Darstellung. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen 3ezugszeichen versehen. . /

Figur 1 zeigt ein Schaltbild einer Dampfkraftanlage nach der Erfindung. Das dem Kondensator 1 der Dampfturbine 2 entnommene, durch die Kondensatpumpe .3 geförderte Arbeitsmittel wird aus dem Speisewasserbehälter 4 durch die Kesselspeisepumpe 5 einer Reihe von Regenerativvorwärmstufen zugeleitet, von denen die Figur die drei Stufen 6, 7 und 8 versinnbildlicht. Der Kessel ist mit 9» der Überhitzer mit IO und die Frischdampfleitung mit 11 bezeichnet. Zwischen Hochdruckteil 12 und Niederdrückteil 2 der Turbine ist der Zwischenüberhitzer 13 eingeschaltet.

Die oberste Regenerativvorwärmstufe 8 wird im normalen Betriebszustand über die Leitung.14 mit Dampf aus der zum Zwischenüberhitzer führenden Leitung gespeist. In üblicher Weise ist der Vorwärmer mit einer Ablaufleitung 15 zur nächsten Vorwärmstufe 7 versehen und enthält einen Kondensatkühler, einen Vorwärmer und einen Enthitzer.

Zum Anfahren der Blockkraftanlage wird das in-der Dampfzufuhr zur Turbine 12, 2 liegende Ventil 16 geschlossen und die HÖchstdruckreduzierstation 17 geöffnet. Es kann sich hierbei um eine Armatur handeln, die gleichzeitig eine Drosselung und eine Kühlung des Dampfes herbeiführt, wobei durch die Einepritzleitung Ii mit dem Ventil 1.9 eine dosierte Wassereinspritzung erfolgt. Früher hat die Abströmleitung 20 der Reduzieratation mit einem gesonderten Anfahrgefäß in Verbindung gestanden, von welchem aus

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unter Trennung des Waseer-Dampf-Gemisches der Wasseranteil_ zum^ Spei'sewasserbehäiter geführt wurde, während der Dampf anteil dem Zwischenüberiiitzer zuzuführen war, um diesen zu kühlen.

Erfindungsgemäß ist jetzt der Anfahrbehälter mit der am Zwi-schenüberhitzer hängenden Regenerativstufe in einem gemein-

■ samen Behälter vereinigt\ Die Leitung l4, die im normalen Betrieb ^ der Dampfkraftanlage Dampf vom Mitteldrucknetz zu der Appara-tur

führt, wird beim .Anfahrvorgang im entgegengesetzten Sinn durch-.strömt, um auf diese Weise bei geschlossenem Ventil 16 und noch nicht, .in Betrieb.'^befindlicher Turbine;.12, 2 eine ausreichende

■ Durchöirö. mung des ■ Zwischenüberhitzers 13 .sicherzustellen.

,. Des ^;Göfäß^:'8 kann jetzt selbst einen bestandteil des Kessels bilden, sodaß das ^peiseregelventil 21'und eine Meßblende zur des Speisewasserdurchaatzea unmittelbar vor diesem

angtordnet, sind. . ;■- ^; ; , .;

Währ'ertd_/ beim Anfährvorgang und bei plötzlichem Lastabwurf das Reduzierventil 17,geöffnet wird, bleibt dieses im normalen Betrieb geschlossen, während dafür das in der Prischdampfleitüng 11 liegende Ventil voll geöffnet ist. Beim Anfahrvorgsng fließt das im Behälter 8,anfallende Wasser über die .Leitung; 23 zum"'Speisewasserbehälter 4; Das Ventil 24 wird dabei durch eirien verhältnismäßig hoch liegenden Wasserstand im Behälter gesteuert, um dadurch die Kühlung des ablaufenden Wassers zu verbessern. Das Ablauf regelventil=· 24 kann gegebenen-

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falls selbsttätig geschlossen werden/ wenn der Druck im Speise- ■■;

wasserbehälter 4 aus irgendwelchen Gründen etwa höher werden ' · sollte als -im Behälter 8, was beim Wiederanfahren nach kurzem
Stillstand eintreten kann. Der Ablauf erfolgt dann so lange_;^
,über das Ventil 25 ins Freie, bis der Druck im Behälter 8

den Druck im Speisewasserbehälter 4 Wieder tibersteigt· j

Im normalen Betrieb sind die Ventile 24 und 25 geschlossen, ^: und der Ablauf erfolgt Über die Leitung 15 und das in ihr C . /

befindliche Ventil 26 zur nächsten Regenerativstufe 7· Die .

Ablaufregelung über die Leitung 15 kann durch Steuerung des ; .

Ventils 26 durch einen niedriger liegenden Wasserstand be- ■ -:< werkstelligt werden. ■

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Ih den Figuren 2, 5 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel-für ■

einen Behälter in drei senkrecht zueinander stehenden Schnitten i

veranschaulicht, der dem Behälter 8 in Figur Ϊ entspricht. Die- ;. ser Behälter kann eine gestreckte zylindrische Form aufweisen,

wobei.die Höchstdruckreduzierstation 17 axial oben aufgesetzt ':

ist. Im oberen SPeil des Behälters sind Einbauten 27, 28 vörge- \ '

sehen, uia eine Trennung des Wasser-Dampf-(Jemieohee herbeizu- -Ij

führen. Ihre Anordnung ist weiterhin auch aus Figur 4 näher 1 ersichtlich. In diesem Bereich zweigt auch die Leitung 14 . j,

ab, die mit der Bintrittsleitung des Zwischenüberhitzers 13 ],

(Figur 1) in Verbindung steht und durch die während des Anfahr- '

Vorganges Dampf abströmt, während im normalen Betrieb zur j

Regenerativvorwärmung dienender Anzapf dampf herbeigeführt wird. . ·/

■■"'■"· ■ ' ■' i' Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Blech- . *

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einbauten dazu, das beim Anfahren anfallende Wasser zum Eintritt' ;

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in die Enthitzerstufe **zu führen und im Dauerbetrieb den einströmenden Dampf hier einzuleiten. ;,;" . ·

Das. Speisewasser tritt in Richtung des Pfeiles 29 in, "die Rohr- ^: leitung 30 ein, gelangt dann in den Eintrittsverteiler 31 und · verzweigt sich dort auf das Parallelrohrsystem 32, an dessen Ende der Austrittssammler 33 angebracht ist. Durch das Rohr verläßt das Speisewasser in Richtung 35 den Behälter und gel-angt dann zum Kessel 9 (Figur 1). \ .

7 Patentansprüche
4 Figuren - .-·

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Claims

Patentansprüche

1. Dampfkraftanlage, insbesondere Blockkraftwerk, mit Durchlaufkessel und Zwischenüberhitzung, bei dem ein Anfahrgefäß über eine Reduzierstation an der Frischdampfleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrgefäß mit der an der Eingangsleitung des Zwischenüberhitzers liegenden Vorwärmstufe vereinigt' ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anfahrgefäß auch ein Kondensatkühler und Enthitzer zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. ;

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Anfahrgefäß und den Vorwärmer vereinigende Behälter einen Bestandteil des Kessels bildet, dem die Speisearmaturen vorgeschaltet sind.

4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter als im wesentlichen zylindrischer Körper mit senkrechter oder horizontaler Achse angeordnet ist und die Höchstdruckreduzierstation axial auf diesen oder einen Abseheiderdampfdom aufgesetzt ist, wobei Einbauten zur Trennung des Wasser-Dampf-Gemisches vorgesehen sind.

5. Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Blecheinbauten im Anschluß an den Abscheider für das Dampf-Wasser-Gemisch angeordnet sind, die das beim Anfahren anfallende Wasser zwecks Abfluß zum Eintritt in die EnthitVorstufe führen und im Dauerbetrieb den Dampf leiten.

6. Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit mindestens zwei Ablaufventilen versehen ist, von denen das eine für den Anfahrvorgang einen Abflui;

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zum Speisewasserbehälter ermöglicht und durch einen erhöhten Wasserstand gesteuert wird, während ein zweites Ablaufventil von einem niedrigeren Wasserstand aus im normalen Betrieb daa anfallende Kondensat in die nächste Regenerativstufe abführt_P 7« Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Ablaufventil vorgesehen ist, das dann in Punktion tritt, wenn das anfallende Wasser wegen zu hohen Salzgehaltoo unbrauchbar ist oder der Druck im Speisewasserbehälter den Druck im Anfahrbehälter übersteigt»

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