DE1936137B2

DE1936137B2 - Dampfkraftanlage mit Luftkühlung

Info

Publication number: DE1936137B2
Application number: DE19691936137
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Kelp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1969-07-16
Filing date: 1969-07-16
Publication date: 1975-12-04
Also published as: DE1936137A1; GB1299286A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage mit Luftkühlung, bei der die Kondensationewärme des Turbinenabdampfes mit Hilfe eines Naturzug-Kühlturmies über Kühlelemente an die Umgebungsluft abgeführt wird und bei der sich das Maschinenhaus im Innern des Kühlturmes befindet.

Eine derartige Dampfkraftanlage ist aus der FR-PS 14 50 790 bekannt. Bei der bekannten Dampfkraftanlage sind die Kiihlelemente, an denen die Kühlluft vorbeistreicht, um das Maschinenhaus herum angeordnet. Hierdurch erhält man kurze Dampfleitungen zu den Kühlelementen.Es ist weiterhin aus der DL-PS 59 577 ein Kühlturm bekannt, bei dem die Kühlelemente waagerecht im Innern des Kühiturmes angeordnet sind und von der Kühlluft von unten nach oben durchsetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine luftgekühlte Dampfkraftanlage zu schaffen, bei der einerseits die Wärme über einen Kühlturm abgeführt wird, der mit Naturzug arbeitet und nur kurze Dampfleitungen benötigt und bei dem andererseits das Maschinenhaus von Außen her voll zugänglich bleibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Dampfkraftanlage der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gdöst, daß sich ein Teil der Kühlelemente an den beiden Liingsseiten des Maschinenhauses befindet und daß ein anderer Teil der Kühlelemente auf einer durchbrochenen Bühne oberhalb des Maschinenhauskranes angeiordnet ist.

Die Erfindung sieht also vor, von vornherein nur zwei Liingsseiten eines Kühlturmes für den Wärmeaustausch zu nutzen, wobei man dann mit Vorteil von der bisherigen runden Querschnittsform des Kühlturmes abgehen und einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, oder auch einen ovalen Querschnitt wählen kann. Wenn gemäß der Erfindung die langen Längswände des Kühlturmes entsprechend den Längswänden des S Maschinenhauses zur Einströmung der Kühlluft herangezogen werden, so stehen die Querseiten des Maschinenhauses zur Zuführung von Rohrleitungen. Kabeln sowie zur Fortleitung der elektrischen Energie. Anordnung eines Montagegleises usw. frei zur Verfügung.

Ein Teil der erforderlichen Kühlelemente läßt sich an den Längsseiten des Kühliurmes nebeneinander im wesentlichen auf einer geraden senkrechten Fläche anordnen. Man kann dann den anderen Teil der

iS erforderlichen Kühlelemente auf einer durchbrochenen Bühne oberhalb des Maschinenhauskranes anbringen. Hierbei findet auch unter unterschiedlicher seitlicher Kühlluftzusirömung ein Ausgleich der Beaufschlagung statt, da sich die Kühlluft im darunter liegenden Raum

μ auch bei einseitiger Einströmung gleichmäßig verteilen kann. Da die Einströmflächen gerade oder nur schwach gebogen sind, kann der bei kreiszylindrischer Anordnung auftretende Unterdruckeffekt an Stellen mit hoher Windgeschwindigkeit, der eine nur teilweise Ausnutzung der Kühlelemente bei Windeinfluß erlaubt, hier nicht eintreten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
An Hand der Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in Grundrißdarstellung die Anordnung wesentlicher Kraftwerksteile, wobei neben dem Kessel 1 das Maschinenhaus 8 so angeordnet ist, daß es die Schmalseite dem Kessel zuwendet. Im Maschinenhaus 8 befindet sich ein Turbosatz mit der Turbine 5 und dem Generator 6. Zwischen Maschinenhaus 8 und Kessel 1 befinden sich Räume 2, 3, 4 für die Warte, die Elektroanlage und zur Aufnahme der Rohrleitungen, die den Kessel 1 mit der Turbine 5 verbinden.

Der Kühlturm umschließt mit seinen Längsseiten 9, 29 entsprechend dem strichpunktiert gezeichneten Linienzug das Maschinenhaus 8 und die Räume 2,3 und 4, wobei die Luftzuführung vor den Maschinenhaus- !ängsseiten 35, 36 an den beiden Längsseilen 9, 29 erfolgt. Die Kühlluft verläßt den Kühlturm durch die obere Öffnung 10, die ebenfalls durch einen strichpunktiert gezeichneten Linienzug angedeutet ist. Der Abdampf der Turbine 5 gelangt durch die Leitungen 7 vom Turbinenaustrit» in den Raum zwischen Kühlturm und Maschinenhauswand und wird von dort zur weiteren Verteilung in Längsrichtung nach oben geleitet. Der Kühlturm, der die beiden Längsseiten 35, 36 des Maschinenhauses 8 umschließt, läßt die Querseiten des Maschinenhauses für andere Zwecke frei. So kann die Querseite 31 des Maschinenhauses in anderer Weise genutzt werden. Die F i g. 2 und 3 zeigen Querschnitte durch das Maschinenhaus senkrecht zu den Längsseiten desselben. Dabei zeigt F i g. 2 ein Beispiel der direkten einstufigen luftgekühlten Kondensation.

Der von der Turbine 5 kommende Abdampf wird durch die Leitungen 7 zu den Längsverteilleitungen 14 hochgeführt und tritt teilweise mit Hilfe der Leitungen 15 in die Kühlelemente 16 ein, die am oberen Teil des Kühlturmfüßes auf den beiden Längsseiten angeordnet sind. Der restliche Teil des Abdampfes aus den Längsverteilleilungen 14 gelangt über die Verbindungsleitungen 17 in die Kühlelemente 18, die auf einer

durchbrochenen Bühne oberhalb des Maschinenhauskranes 32 aufgestellt sind.

Die Luftzuführung in Richtung der Pfeile 22 erfolgt durch die oberen Klappen 24. Nach Durchströmen der Kühielemente 16 gelangt die Kühlh ft zwischen der Wand des Kühlturmes 23 und einer Führungswand 21 zum Kühlturmaustritt bei 10. Durch Absperrwände 20 läßt es sich vermeiden, daß sich der zweite, in Pfeürichtung 19 eintretende Luftstrom nach Passieren der unteren Klappen 33 mit dem bereits aufgewärmten Kühlluftstrom mischen kann. Der in Pfeürichtung 19 einströmende Kühlluftstrom durchsetzt die Kühlelemente 18, erwärmt :;ich, strömt innerhalb der Führungswände 21 nach oben und verläßt durch die Öffnung 10 ebenfalls den Kühlturm.

Dkse Anordnung hat den Vorteil, daß keine besonderen Maßnahmen zur Klimatisiert.g erforderlich sind. Bei niedrigen Lufttemperaturen kann durch die Klappen 24 und 33 die Luftzufuhr unterschiedlich gestaltet weiden, z. B. durch Verstellen der Klappen 33 in Schließrichtung die in den Raum des Maschinenhauses einströmende Luft wesentlich vermindert oder gar abgestellt werden, wenn bei niedrigen Lufttemperaturen die Kühlung durch die Luftmengen in Pfeürichtung 22 ausreichend ist. Eine an sich mögliche stärkere Kühlung würde neben der Gefahr eines Einfrierens den Nachteil bringen, daß der Turbinenwirkungsgrad stärker abnimmt als die Gefälleverringerung infolge lies tieferen Vakuums den Prozeß verbessert.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein direkt luftgekühltes Kondensationsverfahren, bei dem der Abdampf der Turbine in zwei Mengen unterschiedlichen Druckes aufgeteilt wird. Bei dieser sogenannten Stufenkondensation gelangt der Abdampf niedrigen Druckes über die Leitungen 7. 14 und 15 zu den Kühlelementen 16, die an den Längsseiten des Kühlturmes 23 jetzt innerhalb der gesamten Einströmöffnung angeordnet sind. Auf der durchbrochenen Bühne 34 oberhalb des Maschinenhauskranes 32 befinden sich die Kühlelemenic 18, zu denen der Abdampf höheren Druckes über die Leitungen 25, 26 und 17 gelangt. Die in Pfeürichtung 19 durch die Klappen 33 eintretende Kühlluft strömt zuerst durch die Kühlelemente 16, wobei sie sich um einen gewissen Betrag aufwärmt, gelangt dann in das Maschinenhaus und schließlich durch die Kühlelemente 18 nach weiterer Aufwärmung zur oberen Öffnung IO des Kühlturmes 23. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Anordnung, wo die zwei Kühlströme parallel zueinander verlaufen, zeigt das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eine einzige Kühlluftströmung, die jetzt zwei Kondensationssysteme nacheinander durchsetzt.

Durch Absperrwände 28 läßt sich erreichen, daß in den unteren Teil des Maschinenhauses keine aufgewärmte Luft eindringen kann. Wenn es die klimatischen Bedingungen erfordern, kann der Bereich über der Turbine 5 durch eine leicht demontierbare Einschalung 27 gegen den Einfluß der vorgewärmten Kühlluft abgeschirmt werden. Diese Bauweise hat den Vorteil eines außerordentlich geringen Bauaufwandes, zumal die Kühlluftmenge wegen der stärkeren Aufwärmung gering gehalten werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dampfkraftanlage mit Luftkühlung, bei der die Kondensationswärme des Turbinenabdampfes mit Hilfe eines Naturzug-Kühlturmes über Kühlelemente an die Umgebungsluft abgeführt wird und bei der sich das Maschinenhaus im Innern des Kühlturmes befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Teil (16) der Kühlelemente an den beiden Längsseiten (35, 36) des Maschinenhauses (8) befindet und daß ein anderer Teil (18) der Kühlelemente auf einer durchbrochenen Bühne (34) oberhalb des Maschinenhauskranes (32) angeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einstufiger Kühlung die Kühlluftströme durch die KühJelemenie (16, 18) voneinander durch Absperrwände (20) und Führungswände (21) getrennt sind.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweistufiger Kühlung die Kühlelemente (16) der Stufe niedrigeren Dampfdruckes an den Längsseiten (35,36) des Maschinenhauses (8) und die Kühlelemente (18) des höheren Dampfdruckes oberhalb des Maschinenhauskranes (32) so angeordnet sind, daß sie hintereinander von der Kühlluft durchströmt werden (Fig. 3).

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gesondert verstellbare Klappen (24, 33) im unteren (19) und oberen Einsirömbereich (22) des Kühlturmes vorgesehen sind.