DE1957217A1

DE1957217A1 - Dampfkraftanlage

Info

Publication number: DE1957217A1
Application number: DE19691957217
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Kelp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1969-11-14
Filing date: 1969-11-14
Publication date: 1971-05-19
Also published as: FR2069388A5; CH517247A; GB1259230A; DE1957217B2; DE1957217C3

Description

Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Erlangen, 13.ll.o9r

Werner-von-Siemens-Str.

Unser Zeichens YPA 69/5610 Skn/Di

Dampfkraftanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage, bei der das Speisewasser durch mindestens zwei Turbinenkondensatmengen unterschiedlichen Druckes und unterschiedlicher Temperatur gebildet wird. Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Dampfkraftanlagen mit luftgekühlten, vom Kühlluftstrom in Hintereinanderschaltung beaufschlagten Kondensatoren für gesonderte Abdampfteilmengen. Derartige Kondensationseinrichtungen sind als Stufenkondensationsanlagen bekannt.

Bei der Stufenkondensation wird der Kühlluftstrom durch zwei oder mehr hintereinander geschaltete, voneinander druckmäßig abgetrennte Wärmetauschersysteme geführt, sodaß die Kühlluft sich dabei stufenweise aufwärmt. In den einzelnen Wärmetauschern entstehen auf diese Weise unterschiedliche Kondensationsdrücke in federn System und damit einhergehend auch verschiedene Kondensationstemperaturen. In dem System, das von der Kühlluft zuerst beaufschlagt ist, stellt sich die niedrigste Temperatur und der niedrigste Druck für das Kondensat ein.

Wenn jetzt das Kondensat mittels Pumpen durch eine Reihe von Yorwärmstufen dem Kessel zugeführt werden soll, so sind wegen der unterschiedlichen Drücke und Temperaturen der einzelnen Kondensatmengen besondere Maßnahmen erforderlich, ehe die Kondensatmengen miteinander vereinigt werden können, um das Speieewasser oder einen wesentlichen Teil desselben zu bilden. Erst

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wenn die Drücke des geförderten Kondensats einander gleich sind, ist ein Zusammenführen zu einem gemeinsamen Speisewasserstrom möglich. TJm Verluste durch Enthrop ie zunähme "bei Mischung von Kondensatströmen verschiedener Temperatur zu vermeiden, ist man ■bemüht, auch die Temperaturen vor der Vereinigung der Teilmengen durch entsprechende Vorwärmung auszugleichen. Dies bedeutet aber den Einsatz mehrerer Pumpen und gegebenenfalls getrennter Vorwärmer, sodaß ein nicht unbedeutender technischer Aufwand entsteht und komplizierte regeltechnische Probleme bewältigt werden müssen.

Man könnte daran denken, mit Hilfe einer Pumpe das Kondensat der unteren Druckstufe mit niedrigerer Kondensationstemperatur in den Kondensator der höheren Druckstufe zum Zwecke der Vorwärmung einzuleiten. Hierdurch läßt sich zwar das Problem hinsichtlich der Zusammenführung von Kondensatmengen mit unterschiedlicher Temperatur lösen, es muß aber der Nachteil in Kauf genommen werden, daß für die Kondensatmenge niedrigeren Druckes eine besondere Pumpenausrüstung benötigt wird. Weiter ist einevollständige Pumpenausstattung für die gesamte Kondensatmenge ohnehin erforderlich.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Dampfkraftanlage der eingangs beschriebenen Art ein Behälter in gegenüber der Kondensatoranordnung niedrigerer Höhenlage angebracht ist, in den eine Leitung für das jetzt durch Schwerkra-twirkung zufließende Kondensat niedrigeren Druckes und niedrigerer Temperatur einmündet, und daß jetzt in diesem Behälter eine Aufwärmung des Kondensats durch Turbinenabdampf höheren Druckes oder durch Entnahmedampf oder durch mehrere Dampfmengen zugleich erfolgt.

In diesem Behälter, der als Einspritzktihler für die zugeführten Dampfmengen ausgebildet sein kann, wird die Aufwärmung des Kondensats und damit der Temperaturausgleich durch Kondensation des zugeführten Dampfes erreicht. Die Leitung, über die das Kondensat zufließt, kann vor der Einmündung in das Gefäß mit

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einer Schleife versehen sein. Durch die unterschiedliche geodätische Höhe des Behälters gegenüber dem Kondensator kann der erforderliche Druckausgleich vorgenommen werden. Am Ende der in das Innere des Behälters führenden Zulaufleitung für das Kondensat kann eine Verteilvorrichtung angeschlossen sein. Damit läßt sich das Kondensat fein versprühen und mit dem kondensierenden Dampfstrom aus der beispielsweise oberhalb dieser Einspritzdüsen befindlichen Dampfzuführung benetzen.

Der Behälter kann weiterhin eine Leitung zum Zufluß von Kondensat höheren Druckes und höherer Temperatur enthalten, wobei diese Leitung zweckmäßig im unteren Bereich des Behälters einmündet. Eine Ablaufregelung mit einer Kondensatpumpe kann dabei der Aufrechterhaltung eines Wasserstandes im Behälter dienen. Auf diese Weise kommt man mit einem außerordentlich geringen technischen Aufwand aus, denn dem Behälter ist dann lediglich eine einzige, für die gesamte Kondensatmenge bemessene Pumpenausstattung nachgeschaltet, wobei lediglich für den Ablauf eine Regelung als einzige Regeleinrichtung benötigt wird. Druckerhöhung und Vorwärmung des Kondensats erfolgen dabei selbsttätig, überdies stellt der Vorwärmer noch einen Teil des Kondensators insofern dar, als Abdampf höheren Druckes in diesem Behälter niedergeschlagen wird und die entsprechende D&™pfmenge den eigentlichen Kondensator entlastet.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausf ührungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schemetischer Darstellung.

Von der Dampfturbine der Dampfkraftanlage sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich zwei Nlederdruckfluten 1 und 2 veranschaulicht, die von dem über die Leitung 3 einströmenden Dampf durchsetzt werden. Von den Abdampfleitungen 4 und 5 ist jede an einen gesonderten Luftkondensator mit den

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Wärmetauschern 6 und 7 angeschlossen. Die Kühlluft strömt in Richtung des Pfeiles 20 und durchsetzt hintereinander erst den Wärmetauscher 6 und dann den Wärmetauscher 7 der Luftkondensationsanlage.

Im vom Kühlluftstrom zuerst angeströmten Wärmetauscher 6 fällt Kondensat niedrigerer Temperatur und niedrigeren Druckes an, das über die leitung 8 mit der Rohrschleife 19 in den Behälter 10 eingeleitet wird, wo mit Hilfe der Terteilereinrichtung 11 eine Kondensatversprühung zustande kommt. Dieses Kondensat kann jetzt mit Hilfe des kondensierenden Dampfes höheren Druckes, der durch die leitung 12 dem Behälter 10 zugeführt wird, aufgewärmt werden.

Die Abdampfleitung 4 mit höherem Abdampfdruck und höherer Abdampftemperatur ist mit dem Wärmetauscher 7 verbunden, der durch die bereits im Wärmetauscher 6 in einem gewissen Maß aufgewärmte Kühlluft in Pfeilrichtung 20 beaufschlagt wird. Das sich bildende Kondensat höherer Temperatur fließt durch die Leitung 9 dem Behälter 10 zu. Im Behälter 10 wird ein Wasserstand 13 durch eine Ablauf regelung 14-, beispielsweise mit einem Regelventil 14a und einem Wasserstandssignal 15, aufrecht erhalten, sodaß die Pumpe 16 die gesamte Kondensatmenge in Richtung des Pfeiles 17 dem weiteren Kreislauf zuzuführen vermag.

Wie bereits oben erwähnt, wird durch Abzweigen der über die Leitung 12 führenden Teildampfmenge, die zur Kondensatvorwärmung im Behälter 10 niedergeschlagen wird, die im Wärmetauscher 7 zu kondensierende Dampfmenge verringert und damit der Wirkungsgrad der Anlage verbessert. Der Behälter 10 wirkt ähnlich einer Vorwärmstufe im unteresten Bereich für den Kondensatstrom der Leitung 8, ohne daß dazu eine Heizfläche oder eine besondere Pumpe erforderlich wäre. Die Anordnung und Regelung nur einer Pumpe gegenüber mehreren Pumpen hat neben der Kostenersparnis auch insofern noch große betriebliche Vorteile, als damit vermieden wird, daß hintereinander geschaltete, getrennt geregelte

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Pumpen sich gegenseitig "beeinflussen, wodurch Pendelungen, Kavitation und ähnliche Schwierigkeiten auftreten können. Die
Erfindung ermöglicht weiterhin, ohne große Wirkungsgradeinbuße im nachgeschalteten Wärmetauscher 7 weit höhere Kondensationsdrücke und Temperaturen anzuwenden, als dies bisher tunlich erschien. Dadurch ist die Erfindung besonders für luftgekühlte
Stufenkondensationsanlagen hervorragend geeignet.

5 Patentansprüche
1 £igur

10 SJ.2 V J 0.3 3

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Claims

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Pat entansprüche Ψ

f ΪΓ)Dampfkraftanlage, deren Speisewasser durch mindestens zwei — Turbinenkondensatmengen unterschiedlichen Druckes und unterschiedlicher Temperatur gebildet wird, insbesondere mit luftgekühlten, vom Kühlluftstrom in Hintereinanderschaltung beaufrchlagten Kondensatoren für gesonderte Abdampfteilmengen (Stufenkondensation), dadurch gekennzeichnet, daß in gegenüber der Kondensatoranordnung (6,7) niedrigerer Höhenlage ein Behälter (10) angebracht ist, in den eine Leitung (8) für das zufließende Kondensat niedrigeren Druckes und niedrigerer Temperatur einmündet, und in dem eine Aufwärmung des Kondensats durch kondensierenden Turbinenabdampf höheren Druckes und/oder durch Entnahmedampf erfolgt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitung (8) für den Kondensatzufluß vor ihrer Einmündung in das Gefäß (10) mit einer Schleife (19) versehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilvorrichtung (11) am Ende der Leitung (8) für den Kondensatzufluß im Innern des Behälters (10) vorgesehen ist.
4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der BeMIter (10) einen Anschluß (18) für eine Leitung (9) zum Zufluß von Kondensat höheren Druckes und höherer Temperatur enthält.
5. Anlage nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ablaufregelung (14,14a,15) mit einer Kond üsatpumpe (16) zur Aufrechterhaltung eines Wasserstandes (13) im Behälter (10).

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