DE1751808A1 - Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Dampf-Kraftwerksanlage - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Srankfurt/Main, lEheodor-Stern-Kai 1

Werner/he Erf.-ffr. We 10/062

Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Dampf-Kraftwerkaanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Dampf-Kraftwerksanlage mit einem oder mehreren Kondensatoren und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Das im Wasser-Dampf-Kreislauf einer Dampf -KraftwerJcsanlage umlaufende Kondensat muß bekanntlich aufbereitet, d*h. von allen schädlichen Bestandteilen gereinigt werden. Verunreinigungen des Kondensate können durch chemische Beaktion des Wassers mit den Werkstoffen der im Kreislauf eingeschalteten Leitungen und Behälter, aber auch besonders durch Kühlwassereinbx^che in den Kondensatoren, beispielsweise durch Leckstellen an den Kühlwasserrohren der Kondensatoren, entstehen. Damit keine Schaden an den Kesseln von konventionellen Kraftwerken oder aber an den Kernreaktoren von Kernkraftwerken (bei direktem Kreislauf) sowie an den Düsen und Schaufeln der Turbinen eintreten, werden im Kondensatkreislauf aus filtern bestehende

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Kondensatreinigungeanlagen eingeschaltet, die diese schädlichen Bestandteile binden·

Die Standaeit dieser londenaatrelnlgungaanlagen wird jedoch stark verringert, wenn duroh einen Kühlwaaeerrohrbruch in Kondensator auch nur gering» KBhlvasseraengen in das Kondensat eintreten» Die Folg· solcher Kühlwaesereinbrüche ist, daß schon nach kurser Zeit die Kraftverksanlage abgeschaltet werden muß, damit die erschöpften Filter der Beinigungsanlagen erneuert werden können· Besonders bei großen Kraftwerksanlagen von aehreren hundert MV Leistung, die in der Hehrsahl zur Deckung der Grundlast eines Strosnrersorgungsnetses herangezogen werden, sind solche Abschaltungen alt erheblichen Kosten und Verlusten verbunden und sind daher möglichst zu vermeiden. In jeden Fall muß gewährleistet sein, daS bei Kühlwaasereinbrüohen in das Kondensat die Inlage wenigstens mit Teillast in Betrieb gehalten werden kann·

Aufgabe der Erfindung 1st es daher, Kraftwerksabschaltungen als folge von KÜhlwassereinbrüchen zu vermeiden und in solchen fällen einen Seillastbetrieb bis sur näcbstmöglichen Abschaltung ohne Bisikovergroßerung aicherauatellen.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kondensation des Arbeitemitteldampfee parallel la mehreren voneinander getrennten üeilkondensatoren erfolgt, daß das in den Teilkondensatoren anfallende Kondensat duroh

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kontinuierliche Messung der Leitfähigkeit überwacht wird, und daß bei Überschreitung eines Leitfähigkeltegrenswertes die kühlwasser- und kondeneateeitig· Abschaltung des betroffenen Teilkondensators erfolgt.

Zur Durchführung des Verfahrens wird geoäfi weiterer Auobildung der Erfindung vorgeschlagen· daß der oder die Kondensatoren in Bereich der Kühlwasserrohre durch vertikale Trennwände in mindestens Je awei voneinander getrennte Teilkondensatoren aufgeteilt sind und daß in den den Teilkondensatoren zugeord-■ neten Kondensatablaufleitungen Leitfähigkeitsaeflwertgeber vorgesehen sind, die bei Überschreitung eines Leitfähigkeitsgrenzwertes den in den Kondensat- und Kühlwasserxu- und -ablauf leitungen der betroffenen Teilkondensatoren angeordneten, ootorgetriebenen Absperrareaturen einen Schließbefehl erteilen. Eine vorteilhafte Ausfühmngsfora der Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß für jeden Teilkondensator ein TeilkondensatearaelbehKlter Mit Bntgaaungeeinrichtungen vorgesehen ist, in dessen Kondensatablaufleitung der Leitfähigkeitsneßwertgeber angeordnet ist.

In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Teilkondeneatsaunnel-· behälter durch Ausgleichsleitungen alt einer Regelflasche zur gemeinsamen Wasserstandsregelung verbunden sind. Günstig ist auch eine Aueführung, bei der die Kondensatablauf leitungen der Teilkondeneatsammelbehälter aller in einen Koadensatorgehäuse untergebrachten Teilkondensatoren zu jeweils gemeinsamen Sonden-satsainselbehälter führen, die Kondensat"

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saBSelbehalter aller Kondensatorgehäuse durch Ausgleichs leitungen untereinander verbunden sind und eine gemeinsame Wasserstandsregelung an nur eines XondensatsaBBelbehalter durchgeführt wird.

Besonders vorteilhaft hinsichtlich des Bedarfes an Kondensatleitungen und Behältern ist Jedoch eine weitere Ausführung«- for« der Erfindung, bei der ein allen Teilkondensatoren geneinaaaer Kondnsataa—elbehllter alt Bntgasungseinbauten vorgesehen ist, der nit den einzelnen Teilkondeneatoren durch Kondensatleitungen verbanden ist, in denen die Iteitfähigkeitsaeßwertgeber und motorgetriebenen Absperrarmaturen angeordnet sind«

Oa in den abgeschalteten Teilkondensator auch weiterhin voB Dsapf Bitgeführtee Kondensat in Fora eines Kondensatregens gelangt und dieses Kondensat nicht verloren gehen soll, wird vorgeschlagen, daß die Ktihlwasserrohre des abzuschaltenden Teilkondenaators fiber Ablaufleitungen in den Wasserkanistern schnell entleert werden, daß eine Entleerungspunpe vorgesehen ist, die das in des abzuschaltenden Teilkondensator sich ansäuselnde von Oaapf nitgerieeene Kondensat, das durch Leckwasser aus den Lecks teilen der Kühlwasserrohre verunreinigt ist, su einer besonderen Reinigungsanlage abpumpt und daß anschließend die Absperrung der Kondensatablauf leitung aufgehoben wird·

AusfÜhruagebeiepiele der Erfindung sind in der Zeichnung scheaatieoh dargestellt und werden iB folgenden naher erläutert,

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Die Figuren 1 bis 3 zeigen Daaipfkondensationeeinrichtungen geaäß der Erfindung in verschiedenen Anordnungen mit Jeweils ewei streigetellten Kondensatoren.

Zn der flg. 1 ist oine Kondensationeanlage dargeetellt, bei der svel Kondeneatpren 2 daapfseitlg bis über den Bereich der KUhlwasaerrohre 9 durch vertikale Trennwände 10 in J · swei Teilkondeneatogpen 2a, 2b und 2c, 2d aufgeteilt sind» Ober · ^: Turbinenataampfleitungen 1 wird den Kondensatoren 2 der Abdaapf der Turbinen (nicht dargeeteXlt) mir Kondensation '^agef^hrt, ·

• j j' Ben TeiUcondenaatoren 2a bia 2d sugeordnete Tellkonder>&~^ν,βε >!|βϊ-ί} '<f behälter 3* bia 3d, in denen Jtotgaaungaeinbauten 12 vorgo@»@^a , eind, sind unt»rhaib d«x Kondensatoren 2 angeordnet. Kondensate ' ablauf leitungen! 4a bie 4d, die cu dicer gea&ineaaen londeneat-βaaaelleitung 22 führen, weisen LeitfahigkeitaaeBwertgeber 5a bis 3d auf, die bei Oberachreiten, eines Leitfähigkeitegrenawertes über Ispulaleitungen 7a bie 7& den diesen sugeordneten aotorgetriebenen'Absperraraaturen 6a bis 6d einen echliefibefehl erteilen können. Hauptkondensatpuapen 8 pumpen das Kondensat aus der KondenaatsaiuBelleitung 22 in die hler nicht dargestellten TorwKrmer. Auegl@icheleltungen 13a bis 134 verbinden die TeilkondensatsaiuDelbehälter 3a bis 3d Bit einer HegeIfIaache 1/i-, mit deren Hilfe eine gene ine an« Wasserstandsregelung 15 durch·* geführt wird. ixucapf~ und JSntnahnedajipf b»w. -kondensat, die an verschiedenen Funkten der Kraftwerkaanlage zu den imterßchiedlicheten, hier nicht näher tu erläuternden Zwecken ver-

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wendet werden und die aux Vermeidung von Verlusten in den Arbeite«!ttelkreislauf zurückgeführt werden sollen, werden Über leitungen 19 einer EatepiEiL»r£l*sehe 18 eugeftihrt, in der Dampf und Kondensat getrennt abgeleitet werden. Das anfallende Kondensat wird Über Leitungen 21 in den unteren feil der feilkondensatoren 2a Me 2& geleitet, während eine Dampf·» auagleichsleitung 20 die fiatspaimerflaeche 18 alt des Sondensatorhals verbindet· Die Kondensatoren 2 sind zudem über eine JDaupfauagleichflleitung 17 untereinander und über eine Leitung »it der Hegelflasche 14 für den Daepf ausgleich verbunden.

Heben den Leitungen 11 für die Luftabsaugung und 21 für das Kondensat aus der feitepannerflaache 18 führen noch -verschiedene andere »it Motorgetriebenen Abaperraraaturen 6 ausgerüstete Leitungen, wie die für die Kond«nsatu»lauf- und -zulaufregelung und vom Deanpf strahl-Luft sauger, en den Seilkondensatoren 2a bis 2d. Der Übersichtlichkeit wegen wurden die letzteren jedoch nicht in die scheaatische Zeichnung «ofgenoamen« Aus des gleichen Grunde ist auch nur in der ?ig. 1 eine Entleerungapumpe 25 dargestellt, die im Falle eines löhlwasserrohrbraches das verunreinigte Sondeseat, das Über sit Motorgetriebenen Araaturen Tersehene Leitungen 23 aus den Tetlkondensateananelbehälteioi 3a bis 3d in einen Behälter 24 gelangt ist., über eine Leitung 26 su einer besonderen Aufbereitungsanlage pumpt. Die Pumpe und eine nachgeschaltete, aotorgetriebsn© Absperraraatur 28 werden dabei über eine I*pulsleitung 27 tob Vaeserstand im Behälter 24- geregelt,

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Sie in der fig« 1 dftxg»etfe.llte Anlage arbeitet nach der Brfindung

Stellt «ine? der in &*a Eoadensftteblatifleitungen 4a bis angeordneten S#ifc£äliigjtoei*a»elwer*geber $a bis 5d, beispielsweise dtr IieitfÜii^c®It»»«iawertgeber 5c feat, daß das durch die XoM*nsat*blitiiifleitsttig 4e. stäröBeade kondensat mbr als Bttläesig r&Tmmis&gti lm%* β© gi^t ei* über die 7c einen BefeM mm_ Bdsliefien *l*1;licher Baduroh visd »owolil 4ie Sondexusatablaufleiinmg 4o als äuc/i die stir Segelf lasch* 14 fÜ^seMe iiaegXeie&aleitti&g 13®« dasübof «ber aueM dea? Süblwaesansu- und -Äblmuf, die Inftsliean-'

gong 11 und dl* Ieiidessaifsoieiifleiiniag SI tgh der flaeohe 16 fcbg^e^rrt,. Βφχ· ψο& eine» wa&rac&einlic&en fllabruöh betroffene fiilkoüdeaeetor 2c ist daait stillgelegt* Wann die übri«ia f©iil;c^d#ÄS«Ltor·!! nickt sufällig ebenfalls einen

aufweisen, kenn die Kpaftwei^eejilage ohne »it g<&drcsselter Leistung,

weiter betrieben werden.

In des still^setsten ^iUcondeneator 2c bildet sich ein Dasipfstau (Poster), der «war die Zufilarong weiteren Baiapfes verhindert, aber niciit ireraeidea kann, daß rom Dampf mitgerührte Kondensattrdpf dien in ?om von Sondensatregen nieder» gshea« Dieses in erheblicher Kbnge anfallende Xondensat ist nicht ireruns>einigt und kannte ohne weiteres ia Arbeitasittel*- verbleiben. Daher werden die I^hlwasserrohre des sehnsll entleert, indea in den Kühlwasser-»

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kaaaern der feilkondenaatoren vorgesehene Ablaufleitungen (nicht dargestellt) geöffnet werden. Nachdem nun die Ursache der fendeneatrerunrelnigung aufgehoben ist, wird das in den foilkoadensatsasaielbeh&lter 4c befindliche verunreinigte Kondensat über die Leitung 23 In den Behälter 24 geleitet und ron dort über die P«spe 25 in eine gesonderte Aufbereitungsanlage gepiispt. Jetst kann da« la Sellkondensator 2c in for« von Kondansatregsn anfallende Kondensat in den Arbeitssiittelkreislauf durch öffnung der in der Kondeneatablaufleitung 4c angeordneten Abaperraxnatur 6c Eurückeeführt werden. Sie Kühlwasserleitung 9 B»d jedoch auf $*&*n fall abgesperrt bleiben und darf erst nach erfolgter Separator bei einer Stiileeteung der Anlag« wi#d*r geöffnet werden· .

In der Üg· 2 1st eine gegenüber der fig. 1 in nur einigen Funkten abgeändert« Anordnung der Kondensationsanlage dargestellt· für einander entsprechende teile wurden gleiche Posi- ^ tionsnuanern rerwendet, ebenso wie auch bei der Fig. 3·

Gemäß fig· 2 ist unterhalb der in eine« Kondensatorgehäuse 2 untergebrachten Esnamriensttaaaaelbehfilter 3a, 3b und 3c, 3d je ein geaeinmaser Kondensatgaaaelbeatlter ?1a bsw. 31b angeordnet ι der über Kondenaatablaafleitungen 32a, 32b bsw. 32c, 32d alt den SellkondessatsnnMilbehiltern 3a, 3b bsw. 3c, 3d in . Verbindung steht. Xn diesen Kondeneatablaufleitungen 32a bis 52d adnd die IieitfihigkeitsAefiwertgeber 5& bia 3d und aotorgetrlebene Absperraraaturen 6a bis 6d angeordnet» Kondensat*

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Leitungen /33 führen von den KondensataaiBiBelbelsslteEß JIa und 31b au der Kondensatsamsielleitung 22* Eine gemeinsame Wasserstandsregelung 15 erfolgt an nur eine» der beiden Kondensat-Sammelbehälter J1a und 31b, die allerdinge durch eine Ausgleicheleitung 35 untereinander verbunden sind. Sie Wasserstandareg«lung geht eaif j»in V**aeret«ndsventil, das den Zubaw, Abf IuB eines Kondensatreservoire steuert (nicht dargestellt) t 34 sind Dampfausgleic&eleitungen, die die Kondensat-* M

31a» 31"b eit den Kondeneatorhälsen verbinden«

Die Anordnung nach 7ig, 2 empfiehlt sich besondere fü? E.·. ^ffe-Werksanlagen mit nur eines Kondensator«

Fig« 3 zeigt eehlie&lieh eine Anordnung, bei der die den ??exl kondensatoren 2a bis 2d zugeordneten feilkondensatsammelbehälter wegfallen und bei der Kondensatablauf leitungen 36a bis 36d direkt in einen gemeinsamen Kondensatsanmie!behälter 37 mit Entgasungseinbauten 38 führen· 39 ist eine Dampf ausgleicheleitung, während mit 15 wieder die Wßsserstandsregelv^g besseichnet ist. Sie Kondensatleitung 21 von der Entspannerflaschd 18 ist direkt an den Sammelbehälter 37 angeschlossen* Wie schon durch Vergleich _:mit den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist die Anordnung nach Fig. 3 hinsichtlich des Bedarfes an leitungen und Armaturen besonders günstig und besticht durch seine schaltungstechnische Einfachheit. Dennoch werden auch hier die Vorteil«? der Erfindung erzielt, die darin bestehen, daß bei Kühlwasseröinbrüchen nie die gesamte Kraftanlage ab-

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geaohaltet em werden braucht, sondern daß dl« Anlage durch Stillegung des betroffenem feHkondenaators alt verminderter Leistung weitergefahren wmäi^ ;-ieaa* Unroh die sofortige f«eteteXXnßg ®laee lühlifaeeerelnbroobee erhöht aloh die Betriehaalehtrheit der Anlage aowie die Standseit der ie ArbeitemittellcMdelattf eineeaohalteten IeInI gungn-dafbereitunga anlage.

10 Seiten Seachreibung

7 PatentanspriichQ

3 Blatt Zeichnungen alt 3 figuren

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Claims (1)

1. 3£gf < «»Ir» ι Wc

   1. Terfakren «na Betrieb einer UeB^f-Kraftwerkaaalage

   eines oder ae&reren Kondensatoren, dadurch, gekejmzeieaueti, daß die Kondensation des irfceiteaitteldaapfes parallel in ffle&perea vonelüander setawnnten Teilkondenaatoren (2a bis 2dü erfolgt, d«S das in den Teilkondarisatox'en an-Ees&essmt dürc2i k?mtlnui»rllcii» Kesaung der

   iäisigkeit; übei^&eixt vird, und daß bei Überechreitnng eines Leitiähl^fceit&e^c^weirDes die fet&lwaaser- ναχά lcorideneatseä-tige Absciifitlttmg des betroffenen fellkondenssators erfolgt«

   2, Koad«Bsatioaee±ari«ai*aiig eur 2)ui«Sifiitoajag dos nstsk inspxucii 1, daäureh gekecnzeictmet, dad der oder die Kondensatoren (2) daa^pfaeitig bis über den Bereich der

   Cf) dardi vertücftle - gfeeanaäsde CiQ)'la

   je swei voneinander getrennte (2a Ms 2d> auf geteilt sind und daß in den den

   4d) LeIt-

   -We §d)^^ vorgesehen sind, die ©Ines üeitühi^eitegretuswertes den in den

   SoM$naat~ Qsd Xiihil%ri»>*ggi^ ead -ablauf leitungen der "betroff e-

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   nen Teilkondenaatoren angeordneten, Motorgetriebenen Absperr-.annaturen (6a bis 6d) einen Schließbefehl erteilen«

   5. Hinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Jeden Seilkondenaator (2a bia 2d) ein Teillcondensatsajofflelbehälter (5a bis 5d) ait Sntgaaungseinriohtungen (12) vorgesehen ist, 1st dessen Xondensatablaufleitung (4a bis 4d) der Xieitfähi^ceitemeSvertgeber (5a bia 3d) angeordnet iat.

   ^; ■

   4· Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5« dadurch gekennzeichnet, daß die leilkondenaatsaKinelbehälter (5& bis 5d) durch Ausgleiohsleltuaeea (15a bis 15d) alt. einer Regelf lasche (14) zur gemeinsamen Waaserstanderegelung (15) verbunden sind.

   5* Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5« dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatablaaf leitungen (52a bis 32d) der Teilkondensate aauaelbehälter aller in einen Kondensat ο rgehäuee (2) untergebrachten ffeilkondensatoren (2a bis 2d) zu jeweils einem gemeinsamen Kondenaateammelbehälter (51a, 31b) fuhren, daß die Kondensatsaimnelbeliälter aller Kondensatorgehäuse durch AusgleichsleitusLgen (55) untereinander verbunden sind und daß eine gemeinsame Wasserstandsregelung (15) en nur einem Kondenaateamaelbehälter (51a) durchgeführt wird*

   6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei mehreren Sondensatorgehäusen ein allen Seil&on&e&eatoren (2a bis 3d) gemeinsajaer Eondensatsainmelbehälter (57) vorgese·* hen 1st ,der sit den einzelnen Steilkondensatoren durch Kondensat

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   leitungen (36a bis 36d) verbünden ist, in denen die Leitfähigkeitsineßwertgeber (5a bis 5d) und motorgetriebene Ab~ sperrarmaturen (6a bie 6d) angeordnet sind»

   7« Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Küfclv/asaerrohre (9) des abzuschaltenden Seilkondensators Ober Ablauf leitungen in den Vaaserkamsiern schnell entleert werden« daß eine Entleerungspunspe (25) vorgesehen ist, die das in dem abzuschaltenden 'l'eilkoMen·* stator sich ansanmielnde vom Dampf mitgerissene Sondensat» das durch Leckwaaeer me den Lecks teilen der Kühlwasserrohre verunreinigt iet» au einer besonderen Reinigungsanlage abpumpt und daß anschließend die Absperrung der Kondensat« ablauf leitung (4, 32, 36) aufgehoben wird*

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