DE19834196A1 - Speisewasser-Heizsystem für Stromversorgungsanlage - Google Patents
Speisewasser-Heizsystem für StromversorgungsanlageInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein
Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Speisewasser-Heiz
system für eine Stromversorgungsanlage mit einem
Dampfinjektor (steam injector) zum Heizen von Speisewasser,
das einem Kernreaktor eines Kernkraftwerks zugeführt wird,
oder einen Boiler eines Wärmekraftwerks oder dergleichen.
Zunächst wird der technische Hintergrund der ersten Erfindung
beschrieben.
Die Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht eines
Stromversorgungsanlagen-Turbinensystems in einer
Stromversorgungsanlage.
Der von einem Dampferzeuger 1 erzeugte Dampf wird bei einer
Dampfturbine 2A an der Hochdruckseite über eine
Hauptdampfleitung 13 zum Antreiben der Dampfturbine 2A an der
Hochdruckseite zugeführt.
Die Dampfturbine 2A an der Hochdruckseite ist mit einer
Dampfturbine 2B an der Niederdruckseite über eine
Verbindungsleitung 14 verbunden. In der Mitte der
Verbindungsleitung 14 ist ein Heizgerät 11 zum Heizen des
Dampfes vorgesehen, der Arbeit in der Dampfturbine 2A
verrichtet hat, mit dem durch den Dampferzeuger 1 erzeugten
Dampf oder den Turbinenauslaßdampf (turbine bled steam).
Der Dampf, der Arbeit in der Dampfturbine 2B auf der
Niederdruckseite verrichtet hat, wird in einem Kondensor 3
kondensiert. Für das kondensierte Wasser erfolgt eine
Temperatur- und Druckerhöhung mittels einer Druckanhe
be-Pumpengruppe 15, Speisewasser-Heizgruppen 6a und 6b und
Speisewasserpumpen 5, für eine Rückführung zu dem
Dampferzeuger 1 als Speisewasser.
Demnach enthält die Speisewasser-Zuführsystemeinrichtung in
dem Turbinensystem der Stromversorgungsanlage mehrfach
gestufte, mehrfach serielle und große Ausstattungsgegenstände
mit Drehbewegung, beispielsweise die Druckanhebepumpen 15 und
die Speisewasserpumpen 5, sowie die Speisewasser-Heizgruppen
6a und 6b.
Nun wird der Stand der Technik für die zweite Erfindung
beschrieben.
Die Fig. 30 zeigt ein Speisewasser-Heizsystem 300 für einen
momentan fortschrittlichen Siedewasserreaktor (der im
folgenden als "ABWR"-Reaktor bezeichnet wird, ABWR = advanced
boiling water reactor).
Wie in Fig. 30 gezeigt, werden eine Hochdruck-Dampfturbine
102 und eine Niederdruck-Dampfturbine 103 durch den von einem
Kernreaktor 101 erzeugten Dampf angetrieben, und zwar zum
Antreiben eines Generators 104, der mit der Hochdruck-Dampf
turbine 102 und der Niederdruck-Dampfturbine 103
verbunden ist. Der Dampf, der in der Niederdruck-Dampfturbine
103 Arbeit verrichtet hat, wird in einem Kondensor 105
kondensiert. Das Kondensat in dem Kondensor 105 wird als
Speisewasser 109 zugeführt, und zwar einem Speisewasser-Heiz
system 300 über eine Luftejektorpumpe (absaugende
Dampfstrahlpumpe) 107 und einem Kondensatfilter/bzw. eine
Entmineralisierungseinheit bzw. eine Brauchwasseraufbereitung
108, mittels einer Niederdruck-Kondensatpumpe 106.
Für das Speisewasser 109 erfolgt eine Temperatur- und
Druckanhebung mittels des Speisewasser-Heizsystems 300 für
eine Zuführung zu einem Hochdruck-Speisewasser-Heizabschnitt
111, so daß Speisewasser mit hoher Temperatur und hohem Druck
von dem Hochdruck-Speisewasser-Heizabschnitt 111 zu dem
Kernreaktor 101 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 310
bezeichnet einen Ablauftank. Zusätzlich bezeichnet das
Bezugszeichen 311 eine Niederdruck-Ablaufpumpe, und 110
bezeichnet eine Hochdruck-Kondensatpumpe.
Das Speisewasser-Heizsystem 300 enthält drei Leitungen A, B,
C von Heizgeräten vom Wärmetauschertyp, die parallel
vorgesehen sind. Jede der Leitungen A, B, C enthält vier
Niederdruck-Speisewasser-Heizgeräte vom Wärmetauschertyp 301,
die seriell verbunden sind. Demnach weist das Speisewasser-Heiz
system 300 insgesamt zwölf Niederdruck-Speisewas
ser-Heizgeräte 301 auf.
Auslaßdampfströme 303, 304, 305, 306, die von der
Niederdruck-Dampfturbine 103 abgeleitet sind, werden den in
vier Stufen seriell verbundenen Niederdruck-Speisewasser-Heiz
geräten 301, 301, 301, 301 der jeweiligen Leitungen
zugeführt. Bei Durchführung des Nennbetriebs beträgt der
Druck des Auslaßdampfes 303 bei der ersten Stufe 0,05 MPa,
und der Druck bei der zweiten Stufe für den Auslaßdampf 304
beträgt 0,1 MPa. Zusätzlich beträgt der Druck für den
Auslaßdampf 305 bei der dritten Stufe 0,21 MPa, und der Druck
bei der vierten Stufe für den Auslaßdampf 306 beträgt 0,4
MPa. Jedes der Niederdruck-Speisewasser-Heizgeräte 301 weist
einen Durchmesser von ungefähr 2 m auf und eine Länge von
ungefähr 14 m. Wie in Fig. 31 gezeigt, wird das Niederdruck-
Speisewasser-Heizgerät 301 als ein Zapfenheizgerät (neck
heater) 307 eingesetzt. Vier Zapfenheizgeräte 307 für jede
Leitung sind am oberen Abschnitt des Kondensors 105
vorgesehen. Wie in Fig. 32 gezeigt, enthält das Niederdruck-
Speisewasser-Heizgerät 301, das als Zapfenheizgerät 307
dient, mehrere zehntausend Wärmeübertragungsleitungen aus
rostfreiem Stahl pro Heizgerät. Demnach wird Chrom als eine
Komponente von rostfreiem Stahl als Chromion in das
Speisewasser eluiert, und es tritt in den Kernreaktor 101 so
ein, daß es an Ausrüstungsgegenständen des Reaktors anhaftet,
und die Wärmeübertragungsleitungen selbst verschlechtern sich
so, daß die Wärmeübertragungsleitungen jeweils nach ungefähr
20 Jahren auszutauschen sind. Die Austauscharbeit erfordert
ungefähr ein halbes Jahr, da die Zapfenheizgeräte 307 aus dem
oberen Abschnitt des Kondensors für den Austausch des
Wärmetauschers heraus zu sehen sind. Der Elektrizitätswert
gemäß dem Umfang der Elektrizität, der von der ABWR-Einheit
während eines halben Jahres erzeugt wird, erreicht ungefähr
30 Milliarden Yen. Demnach ist ein Stoppen der Anlage während
einer längeren Zeitdauer im Hinblick auf die
Gesamtlaufzeitkosten der Anlage nicht wünschenswert. Da sich
zusätzlich die Installationshöhe der Zapfenheizgeräte 207 zu
der Höhe des Kondensors 105 durch Einsatz der
Zapfeneinsatzgeräte 307 addiert, ist die Installationshöhe
der hierauf abgesetzten Turbine 103 und die Höhe eines
Turbinengebäudes 309 (vgl. Fig. 29(a)) erhöht.
Die Speisewasser-Versorgungssystemeinrichtung in dem
Turbinensystem der Stromversorgungsanlage enthält
mehrstufige, mehrfach seriell verbundene große sich drehende
Ausrüstungsgegenstände, beispielsweise Druckanhebepumpen und
Speisewasserpumpen und Speisewasser-Heizgerätegruppen.
Demnach besteht ein Problem dahingehend, daß selbst bei
Verbesserung der Zuverlässigkeit jedes Ausrüstungsgegenstands
sich die Rate für das Auftreten einer Fehlfunktion insgesamt
zwingend erhöht, da die Einrichtung eine Vielzahl von
Ausrüstungsgegenständen aufweist.
Demnach besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in
der Überwindung der zuvor genannten Probleme bei dem Stand
der Technik und in der Schaffung eines Speisewasser-Heiz
systems für eine Stromversorgungsanlage, bei dem ein
Dampfinjektor mit relativ einfacher Struktur zum Einsatz
kommt, mit dem sich gleichzeitig die Temperatur und der Druck
eines Speisewassers unter Einsatz eines Dampfes als
Antriebsquelle erhöhen läßt, und zwar in dem Speisewasser-Heiz
system eines Turbinensystems der Stromversorgungsanlage,
so daß es möglich ist, eine Speisewasser-Zu
führungssystemeinrichtung zu vereinfachen und es ferner
möglich ist, die Wartbarkeit zu verbessern, und zwar zum
Reduzieren möglicher Schwierigkeiten aufgrund mechanischer
Faktoren, und ferner läßt sich die Zuverlässigkeit
hinsichtlich einer stabilen Versorgung mit elektrischer
Energie verbessern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in
der Reduzierung der Größe eines Speisewasser-Heizgeräts zum
Reduzieren des hierfür erforderlichen Installationsraums und
zum Reduzieren der Größe eines Turbinengebäudes, sowie im
Vermeiden der Tatsache, daß der Betrieb der Anlage während
einer langen Zeitdauer während einer Austauscharbeit gestoppt
wird, durch die vermieden wird, daß Chromionen eluiert werden
und daß sich ein Speisewasser-Heizgerät betriebsgemäß
verschlechtert, durch erhebliches Reduzieren des benetzten
Bereichs einer Wand aus rostfreiem Stahl, die in Kontakt zu
dem Speisewasser gelangt.
Zum Erzielen der zuvor genannten und weiterer Aufgaben
erfolgt die Schaffung eines Speisewasser-Heizsystems zum
Heizen von Speisewasser für eine Stromversorgungsanlage mit
einer Dampfturbine, einen Kondensor und einen Dampfgenerator,
derart, daß das Speisewasser-Heizsystem enthält eine
Speisewasservorrichtung zum Heizen eines ausströmenden
Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Zuführen des
geheizten Wassers zu dem Dampfgenerator, derart, daß die
Speisewasservorrichtung einen Dampfinjektor aufweist, und
zwar zum Empfangen eines Antriebsdampfs und des aus strömenden
Wassers und zum Mischen des ausströmenden Wassers mit dem
Antriebsdampf zum Erhöhen der Temperatur und des Drucks der
Mischung.
Bei diesem Speisewasser-Heizsystem kann der Antriebsdampf ein
von der Dampfturbine extrahierter Auslaßdampf sein.
Die Speisewasser-Vorrichtung kann enthalten eine von einer
eingangsseitigen Leitung des Dampfgenerators abzweigende
Abzweigleitung; eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden
eines Speisewassers, das über die Abzweigleitung zugeführt
wird, unter reduziertem Druck; und einen Kondensatsammler für
eine Gas-Flüssigkeits-Abscheidung des in der
Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten
Speisewassers, derart, daß der Antriebsdampf ein durch den
Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
Die Speisewasser-Vorrichtung kann enthalten ein Speisewasser-Heiz
gerät, das zwischen einer Eingangsseite des
Dampfgenerators und dem Dampfinjektor vorgesehen ist; eine
Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Ablaufs des
Speisewasser-Heizgeräts unter reduziertem Druck; und einen
Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Abscheidung des in
der Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck
gesiedeten Speisewassers, derart, daß der Antriebsdampf ein
durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
Die Dampfturbine kann eine Turbine auf der Hochdruckseite
enthalten, sowie eine stromaufwärts der Turbine auf der
Hochdruckseite angeordnete Turbine an der Niederdruckseite,
sowie ein dampfabscheidendes Heizgerät für einen
Feuchtigkeitsgehalt, das einen Abscheider oder ein
Heizelement für einen Feuchtigkeitsgehalt enthält, und das
zwischen der Hochdruckturbine und der Niederdruckturbine
angeordnet ist, und die Speisewasservorrichtung kann eine
Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Ablaufs des den
Feuchtigkeitsgehalt abtrennenden Heizgeräts mit reduziertem
Druck, sowie einen Kondensatsammler für eine
Gas-Flüssigkeits-Trennung eines durch die
Druckreduziervorrichtung mit reduziertem Druck gesichteten
Speisewassers, derart, daß der Antriebsdampf ein von dem
Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
Die Sprühwasservorrichtung kann enthalten eine Abzweigleitung
zum Zuführen eines Wassers in den Dampfgenerator als
Abzweigwasser; eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines
über die Abzweigleitung eingeführten Speisewassers unter
reduziertem Druck; und einen Kondensatsammler für eine
Gas-Flüssigkeits-Trennung des durch die Druckreduziervorrichtung
unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter
Dampf ist.
Das Sprühwasser-Heizsystem kann ferner enthalten eine
Speisewasserpumpe, die parallel zu dem Dampfinjektor zum
Empfangen des ausströmenden Wassers vorgesehen ist; und einen
stromabwärts zu dem Dampfinjektor und der Speisewasserpumpe
vorgesehenes Speisewasser-Heizgerät.
Die Spülwasservorrichtung kann eine Regelvorrichtung zum
Regeln des Drucks oder der Temperatur des bei dem
Dampfinjektor eingegebenen ausströmenden Wassers aufweisen.
Die Regelvorrichtung kann eine geregeltes Speisewasser-Heiz
gerät zum Heizen des ausströmenden Wassers aufweisen,
sowie einen geregelten Dampfinjektor zum Empfangen eines
Auslaßstroms, der von der Dampfturbine als Antriebsdampf
durch Extrahieren gewonnen wird. Zusätzlich kann ein durch
das geregelte Speisewasser-Heizgerät geheiztes Speisewasser
bei dem geregelten Dampfinjektor eingegeben werden, und das
von dem geregelten Dampfinjektor ausgegebene Speisewasser
kann bei dem Dampfinjektor als ausströmendes Wasser
eingegeben werden, nachdem es durch das geregelte
Speisewasser-Heizgerät erwärmt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
geschaffen eine Dampfinjektoreinheit zum Empfangen mehrerer
Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der
Dampfturbine extrahiert sind, sowie eines ausströmenden
Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Mischen des
ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum
Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des
aus strömenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum
Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck, derart, daß die Dampfinjektoreinheit
enthält einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren
Dampfinjektoren, die seriell verbunden sind, zum Empfangen
eines der Auslaßdampfströme und eines Speisewassers zum
Mischen eines der mehreren Auslaßdampfströme mit dem
Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer
Mischung aus dem einen der Auslaßdampfströme und dem
Speisewasser zum Ableiten der Mischung mit erhöhter
Temperatur und erhöhtem Druck; ein zylindrisches Gehäuse zum
Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und einen
Strahlfliehkraftentlüfter, der stromabwärts zu den
mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehen ist, zum Empfangen
eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten
Speisewassers und der Auslaßdampfströme und zum Anwenden
einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die
Auslaßdampfströme zum Entlüften des Speisewassers für eine
räumliche Trennung eines entlüfteten Speisewassers von den
Auslaßdampfströmen und für ein Ableiten des entlüfteten
Speisewassers.
In diesem Speisewasser-Heizsystem kann der mehrstufige
Dampfinjektor enthalten einen Dampfinjektor einer ersten
Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum
Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit minimalem Druck von den
mehreren Auslaßdampfströmen; und einen Dampfinjektor einer
letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist,
zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck
bei den mehreren Auslaßdampfströmen, derart, daß der
Dampfinjektor der ersten Stufe enthält eine Wasserstrahldüse
für die erste Stufe zum Aufnehmen des ausströmenden Wassers
und zum Ausstoßen des ausströmenden Wassers; eine Dampfdüse
für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit
dem minimalen Druck an der Außenseite des aus strömenden
Wassers, das an der Wasserstrahldüse für die erste Stufe
ausgestoßen wird; und eine Mischdüse für die erste Stufe zum
Mischen des von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe
ausgestoßenen aus strömenden Wassers mit dem von der Dampfdüse
für die erste Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit
minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit
erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, und derart, daß der
Dampfinjektor der letzten Stufe enthält: eine
Wasserstrahldüse für die letzte Stufe zum Empfangen und
Ausstoßen des Speisewassers mit erhöhter Temperatur und
erhöhtem Druck; eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum
Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck von
der Innenseite des von der Wasserstrahldüse für die letzte
Stufe ausgestoßenen Speisewassers; und eine Mischdüse für die
letzte Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die
letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem durch die
Dampfdüse für die letzte Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom
mit dem maximalen Druck, zum Ausstoßen eines Speisewassers
mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
Der mehrstufige Dampfinjektor kann ferner einen Mittenstu
fen-Dampfinjektor enthalten, der zwischen dem Dampfinjektor der
ersten Stufe und dem Dampfinjektor der letzten Stufe
vorgesehen ist, und zwar zum Empfangen eines Auslaßdampfs mit
einem mittleren Druck der mehreren Auslaßdampfströmungen.
Die Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors
der ersten Stufe kann so vorgesehen sein, daß sie in
Axialrichtungen relativ zu anderen Abschnitten des
mehrstufigen, in dem zylindrischen Behälter aufgenommenen
Dampfinjektors beweglich ist.
Der Druck bei jedem der mehreren Auslaßdampfströmungen kann
gleich einem Druck der mehreren Auslaßdampfströmungen sein,
die einem üblichen Speisewasser-Heizsystem mit einem
Speisewasser-Heizgerät vom Wärmetauschertyp sind.
Der Strahlfliehkraftentlüfter kann enthalten eine
Entlüftungsstrahldüse zum Empfangen eines von dem
mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und zum
Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das
eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt; eine
Diffusor, über den das Wassertröpfchenfluid und der
Auslaßdampfstrom geführt werden können, zum Entlüften des
Wassertröpfchenfluids mittels des Auslaßdampfstroms zum
Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und
des Dampfstroms für ein Ableiten des entlüfteten
Wassertröpfchenfluids und des Dampfstroms; und eine
Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Ausüben einer Fliehkraft auf
eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem
Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom, die in den
Diffusor abgeleitet sind, zum räumlichen Trennen des Wassers
von dem Dampf.
Die Entlüftungsstrahldüse kann so vorgesehen sein, daß sie
von einem Kopfabschnitt des zylindrischen Behälters vorsteht.
Die Entlüftungsstrahldüse kann enthalten eine von der Mitte
des Mittenabschnitts des zylindrischen Behälters in
Axialrichtung des zylindrischen Behälters vorstehende
Mittendüse; und Randdüsen, die so angeordnet sind, daß sie
die Mittendüse umgeben, und die so vorstehen, daß sie
hinsichtlich der Axialrichtung des zylindrischen Behälters
geneigt sind.
Der Diffusor kann eine zylindrische geradlinige Leitung in
der Nähe der Entlüftungsstrahldüse aufweisen, sowie eine
Trompetenform bei einem Einlaß der geraden Leitung.
Die Fliehkraft-Trennvorrichtung kann eine schenkelförmig
gebogene Leitung aufweisen, die so geformt ist, daß eine
Mischung aus Wasser und Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid
und der Auslaßdampfströmung entlang der Innenwandoberfläche
der gebogenen Leitung strömt.
Der Strahlfliehkraftentlüfter kann enthalten eine
Rückführleitung zum Rückführen des Dampfs, der räumlich durch
die Fliehkraft-Trennvorrichtung bei einer Einlaßseite des
Diffusors abgetrennt ist; und eine gebogene Leitung zum
Ableiten eines entlüfteten Dampfs mit einem nicht
kondensierten Gas an den Kondensor oder eine
Niederdruckturbinenstufe.
Der Auslaßdampfstrom, der bei dem Strahlfliehkraftentlüfter
eingegeben wird, kann ein Auslaßdampf mit einem maximalen
Druck der mehreren Auslaßdampfströme sein.
Der Strahlfliehkraftentlüfter kann eine Dampfstrahldüse für
die Eingabe des Auslaßdampfstroms bei dem Diffusor enthalten,
derart, daß die Dampfstrahldüse an einer Seitenwand des
Diffusors montiert ist und eine Auslaßrichtung der
Dampfstrahldüse eine Axialrichtung des Diffusors ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
geschaffen ein Speisewasser-Heizsystem zum Heizen eines
Speisewassers für eine Stromversorgungsanlage mit einer
Dampfturbine, einem Kondensor und einem Dampfgenerator,
derart, daß das Speisewasser-Heizsystem enthält ein
Dampfinjektorsystem zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme
mit unterschiedlichen Drücken, die von einer Dampfturbine
durch Extraktion gewonnen werden, und eines ausströmenden von
dem Kondensor abgeleiteten Wassers, und zwar zum Mischen des
ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum
Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des
ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum
Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck, derart,daß das Dampfinjektorsystem
enthält ein zylindrisches Gehäuse; mehrere
Dampfinjektoreinheiten, die in dem Gehäuse parallel
zueinander vorgesehen sind; und eine Auslaßdampfstrom-Ver
sorgungsleitung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, und
zwar zum Zuführen mehrerer Auslaßdampfströme mit
unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch
Extraktion gewonnen werden, zu jeder der mehreren
Dampfinjektoreinheiten, und derart, daß jede der
Dampfinjektoreinheiten enthält: einen mehrstufigen
Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen
Dampfinjektoren zum Empfangen eines von mehreren
Dampfauslaßströmen und eines Speisewassers zum Mischen des
einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum
Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des
einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers
zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und
erhöhtem Druck; ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des
mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und einen stromabwärts
von dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen
Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem
mehrstufigen Strahlinjektor abgeleiteten Speisewassers und
der Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das
Speisewasser und die Auslaßdampfströme und zum Entlüften des
Speisewassers, damit ein entlüftetes Speisewasser räumlich
von den Auslaßdampfströmen getrennt und das entlüftete
Speisewasser abgeleitet wird.
In diesem Speisewasser-Heizsystem kann der mehrstufige
Dampfinjektor enthalten einen Dampfinjektor einer ersten
Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum
Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem minimalen Druck
der mehreren Auslaßdampfströme; und einen Dampfinjektor einer
letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist,
zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem maximalen
Druck der mehreren Auslaßdampfströme, derart, daß der
Dampfinjektor der ersten Stufe enthält eine Wasserstrahldüse
für die erste Stufe zum Empfangen des ausströmenden Wassers
und zum Ausstoßen des ausströmenden Wassers; eine Dampfdüse
für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit
dem minimalen Druck ausgehend von der Außenseite des
ausströmenden Wassers, das von der Wasserstrahldüse für die
erste Stufe ausgestoßen wird; und eine Mischdüse für die
erste Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die
erste Stufe ausgestoßenen ausströmenden Wassers mit dem durch
die Dampfdüse der ersten Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom
mit minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit
erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß der
Dampfinjektor der letzten Stufe enthält eine Wasserstrahldüse
für die letzte Stufe zum Empfangen und zum Ausstoßen des
Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum Empfangen des
Auslaßdampfstroms mit maximalem Druck von der Innenseite des
von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen
Speisewassers; und eine Mischdüse für die letzte Stufe zum
Mischen des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe
ausgestoßenen Speisewassers mit dem Auslaßdampfstrom mit dem
maximalen Druck, der von der Dampfdüse für die letzte Stufe
empfangen wird, und zwar zum Ausstoßen eines Speisewassers
mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
Der Strahlfliehkraftentlüfter kann enthalten eine
Entlüftungsstrahldüse zum Empfangen eines Speisewassers, das
von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleitet wird, zum
Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das
eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt; einen
Diffusor, der ermöglicht, daß das Wassertröpfchenfluid und
der Auslaßdampfstrom hierüber geführt werden, und zwar zum
Entlüften des Wassertröpfchenfluids mittels dem
Auslaßdampfstrom zum Anheben des Drucks des entlüfteten
Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms zum Ableiten
des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des
Auslaßdampfstroms; und eine Fliehkraft-Trennvorrichtung zum
Ausüben einer Fliehkraft auf eine Mischung von Wasser und
Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom,
die von dem Diffusor abgeleitet werden, zum räumlichen
Trennen des Wassers von dem Dampf.
Das Gehäuse kann horizontal angeordnet sein und direkt an
einem Gehäuseboden durch starre Montagefixierungen unter
Einsatz von Ankerbolzen fixiert sein.
Das Gehäuse kann einen abnehmbaren einlaßseitigen Deckel
aufweisen, an dem eine Zuführdüse und ein
Düsenantriebsstellglied montiert sind, derart, daß die
Zuführdüse das ausströmende Wasser der Dampfinjektoreinheit
zuführt und das Düsenantriebsstellglied die Wasserstrahldüse
für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe in
axialer Richtung bewegt, und zwar im Hinblick auf die
Mischdüse der ersten Stufe des Dampfinjektors der ersten
Stufe, der in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommen ist.
Das Gehäuse kann einen abnehmbaren außenseitigen Deckel
aufweisen, an der Dampfinjektor des
Strahlfliehkraftentlüfters montiert ist, derart, daß eine
Außenseite des Diffusors von dem außenseitigen Deckel
vorsteht.
Das Gehäuse kann einen abnehmbaren außenseitigen Deckel
aufweisen, und es ist möglich, den in dem zylindrischen
Behälter aufgenommenen mehrstufigen Dampfinjektor aus dem
Gehäuse dann herauszuziehen, wenn der außenseitige Deckel
abgenommen ist.
Das Gehäuse kann einen abgeschlossenen Behälterabschnitt
aufweisen, zum Bilden eines Teils einer Außenseite hiervon,
derart, daß die Entlüftungsstrahldüse in dem
Behälterabschnitt angeordnet ist, der einlaßseitige Abschnitt
des Diffusors in dem Behälterabschnitt so angeordnet ist, daß
er beabstandet zu einem Vorderabschnitt der
Entlüftungsstrahldüse angeordnet ist, und der
Strahlfliehkraftentlüfter eine Rückführdampfleitung aufweist,
zum Rückführen des Dampfes, der räumlich durch die
Fliehkrafttrennvorrichtung von dem Behälterabschnitt getrennt
ist.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner einen Puffertank zum
Speichern eines entlüfteten Speisewassers enthalten, das von
den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgegeben wird, und das
in dem Puffertank gespeicherte Wasser wird dem Dampfgenerator
über eine Hochdruck-Kondensatpumpe zugeführt.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner einen Puffertank
enthalten, zum Speichern eines entlüfteten Speisewassers, das
von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abfließt, derart, daß
die Fliehkraft-Trennvorrichtung an einer Innenwandoberfläche
des Puffertanks gebildet ist.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine Speisewas
ser-Bypaßvorrichtung enthalten, und zwar zum Zuführen eines
Speisewassers zu dem Dampfgenerator dann, wenn das
Dampfinjektorsystem nicht betriebsbereit ist.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine
Einführsteuervorrichtung enthalten, und zwar zum Einführen
des Dampfinjektorsystems in das Speisewassersystem dann, wenn
eine Last der Stromversorgungsanlage eine vorbestimmte Last
erreicht, nachdem die Stromversorgungsanlage gestartet ist.
Die Einführsteuervorrichtung kann eine Vorrichtung zum
Einführen der mehreren Auslaßdampfströme als
Auslaßdampfströme einer Hochdruckturbine in das
Dampfinjektorsystem über ein Strömungsregelventil enthalten,
wodurch das Dampfinjektorsystem in das Speisewassersystem
dann eingeführt wird, wenn die Stromversorgungsanlage mit
einer niedrigeren Last als der vorbestimmten Last betrieben
wird.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine Wasserüber
lauf-Strömungssteuervorrichtung zum Minimieren einer
Wasserüberlauf-Strömungsrate enthalten, in Übereinstimmung
mit einer Differenz zwischen einer Summe einer Speisewas
ser-Strömungsrate eines dem mehrstufigen Dampfinjektor
zugeführten Speisewassers sowie einer Dampfströmungsrate des
Auslaßdampfes, der dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführt
wird, und einer Abfließströmungsrate eines ausströmenden
Wassers.
Die Wasserüberlauf-Strömungssteuervorrichtung kann enthalten
eine Vorrichtung zum Messen der Speisewasser-Strömungsrate;
eine Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate; eine
Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate; eine
Überlaufwasser-Strömungsberechnungsvorrichtung zum Berechnen
der Überlaufwasser-Strömungsrate auf der Grundlage von
Ergebnissen, die durch die Vorrichtung zum Messen der
Speisewasser-Strömungsrate abgeleitet sind, sowie die
Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate und die
Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate; und eine
Regelvorrichtung zum Regeln der Speisewasser-Strömungsrate
und der Dampfströmungsrate auf der Grundlage eines
Ergebnisses der Überlaufwas
ser-Strömungsberechnungsvorrichtung.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine Speisewas
ser-Strömungsregelvorrichtung zum Regeln einer Speisewas
ser-Strömungsrate enthalten, und zwar für ein Speisewasser, das
dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführt wird, derart, daß
die Speisewasser-Regelvorrichtung eine Vorrichtung zum
Steuern einer Rückführgeschwindigkeit bei einer stromaufwärts
des Dampfinjektorsystems vorgesehenen Nieder
druck-Kondensatpumpe enthält.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine Speisewas
ser-Strömungsregelvorrichtung enthalten, und zwar zum Regeln
einer Speisewasser-Strömungsrate eines Speisewassers, das dem
mehrstufigen Dampfinjektor zugeführt wird, derart, daß die
Speisewasser-Regelvorrichtung ein Strömungsregelventil
enthält, das stromaufwärts von dem Dampfinjektorsystem zum
Regeln einer Strömungsrate des ausströmenden Wassers
vorgesehen ist.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine Speisewas
ser-Strömungsregelvorrichtung enthalten, zum Regeln einer
Speisewasser-Strömungsrate gemäß einer Strömungsrate für das
Zuführen zu dem mehrstufigen Dampfinjektor, derart, daß die
Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung enthält: eine hohle
Rohrleitung zum Regeln, die in Axialrichtung in der
Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der
ersten Stufe zum Angleichen einer Öffnungsgröße eines
Auslasses der Wasserstrahldüse der ersten Stufe beweglich
ist, derart, daß das ausströmende Wasser der hohlen
Rohrleitung zum Regeln zugeführt wird; sowie ein
Düsenantriebsstellglied zum Bewegen der hohlen Rohrleitung
zum Regeln entlang der Axialrichtung.
Der zylindrische Behälter kann eine Ablauföffnung zum
Ableiten von Überlaufwasser enthalten, sowie eine
Entlüftungsleitung zum Rückführen des abgeleiteten
Überlaufwassers von der Ablauföffnung zu dem Kondensor oder
einer Niederdruckstufe der Dampfturbine über eine Öffnung
oder ein Rückschlagventil, zum Entlüften des Überlaufwassers.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine
Entlüftungsleitung enthalten, zum Rückführen eines Teils
eines Speisewassers, das von dem Strahlfliehkraftentlüfter zu
dem Kondensor über eine Öffnung oder ein Rückschlagventil
abfließt und zum Entlüften des Teils des Speisewassers.
Der zylindrische Behälter kann eine Ablauföffnung für ein
Abfließen eines Überlaufwassers enthalten, sowie eine
Rückführleitung zum Rückführen des über die Ablauföffnung
abfließenden Überlaufwassers zu dem Kondensor oder einen
Kondensatspeichertank über eine Öffnung oder ein
Rückschlagventil.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner enthalten einen
Puffertank zum Speichern eines entlüfteten und von den
mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers;
eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung zum Regeln einer
Speisewasser-Strömungsrate von einem dem mehrstufigen
Dampfinjektor zugeführten Speisewasser; und eine
Speichervolumen-Meßvorrichtung zum Messen eines
Speichervolumens eines in dem Puffertank gespeicherten
Speisewassers, derart, daß die Speisewas
ser-Strömungsregelvorrichtung eine Umlaufgeschwindigkeit einer
Niederdruck-Kondensatpumpe steuert, die stromaufwärts zu dem
Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, oder ein
Strömungsregelventil, das stromaufwärts zu dem
Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, und zwar zum Regeln einer
Strömungsrate des ausfließenden Wassers, und zwar auf der
Grundlage eines gemessenen Ergebnisses der Speichervolumen-Meß
vorrichtung derart, daß das Speichervolumen ein
vorgegebenes Volumen einnimmt.
Das Speisewasser-Heizsystem kann ferner eine
Hilfsdampfleitung enthalten, die über eine Öffnung oder ein
Rückschlagventil mit einer Dampfzuführleitung verbunden ist,
und zwar zum Zuführen der mehreren Auslaßdampfströme zu dem
Dampfinjektorsystem für ein Zuführen eines Hauptdampfstroms
zu dem Dampfinjektorsystem dann, wenn ein
Turbinenschnellschluß (turbine trip) durchgeführt wird.
Die Außenoberfläche des Gehäuses kann mit einem Schutzelement
eines wärmeisolierenden Materials oder eines
schallabsorbierenden Materials abgedeckt sein.
Gemäß einem zusätzlichen weiteren Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird geschaffen ein Speisewasser-Heizsystem
enthaltend mehrere seriell angeordnete Dampfinjektorsysteme
zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit
unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch
Extraktion gewonnen werden, sowie eines ausfließenden
Wassers, das von dem Kondensor abgeleitet wird, zum Mischen
des ausfließenden Wassers mit den mehreren Dampfströmen zum
Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des
aus strömenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und
zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter
Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß jedes der
Dampfinjektorsysteme enthält ein zylindrisches Gehäuse;
mehrere in dem Gehäuse parallel zueinander vorgesehen
Dampfinjektoreinheiten; und eine in dem Gehäuse vorgesehene
Auslaßdampf-Zuführleitung zum Zuführen mehrerer
Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der
Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, zu jeder der
mehreren Dampfinjektoreinheiten, derart, daß jede
Dampfinjektoreinheit die mehreren Auslaßdampfströme von der
Auslaßdampfzuführleitung empfängt, sowie ein von dem
Kondensor abgeleitetes ausströmendes Wasser, zum Mischen des
ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und
zum Anheben der Temperatur und des Drucks der Mischung des
aus strömenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum
Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck, und derart, daß jede der
Dampfinjektoreinheiten enthält einen mehrstufigen
Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen
Dampfinjektoren zum Empfangen eines der mehreren
Auslaßdampfströme und eines Speisewassers und zum Mischen des
einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum
Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des
einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers
und zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und
erhöhte Druck; ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des
mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und einen stromabwärts zu
dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen
Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem
mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und der
Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das
Speisewasser und die Dampfströme und zum Entlüften des
Speisewassers, zum räumlichen Trennen eines entlüfteten
Speisewassers von den Auslaßdampfströmen und zum Ableiten des
entlüfteten Speisewassers.
Bei diesem Speisewasser-Heizsystem kann der mehrstufige
Dampfinjektor enthalten: einen Dampfinjektor einer ersten
Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, und zwar
zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck
bei den mehreren Auslaßdampfströmen; und einen Dampfinjektor
einer letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen
ist, und zwar zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem
maximalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme, derart, daß
der Dampfinjektor der ersten Stufe enthält: eine
Wasserstrahldüse für die erste Stufe zum Empfangen des
aus strömenden Wassers für eine Strahlbildung des
ausströmenden Wassers; eine Dampfdüse für die erste Stufe zum
Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck von
der Außenseite des ausströmenden Wassers, das von der
Wasserstrahldüse der ersten Stufe ausgestoßen wird; und eine
Mischdüse für die erste Stufe zum Mischen des von der
Wasserstrahldüse der ersten Stufe ausgestoßenen
Ausströmwasser mit dem Auslaßdampfstrom mit minimalem Druck,
der über die Dampfdüse für die erste Stufe empfangen wird,
zum Ausstoßen eines Speisewassers mit angehobener Temperatur
und angehobenem Druck, und derart, daß der Dampfinjektor der
abschließenden Stufe enthält: eine Wasserstrahldüse für die
abschließende Düse zum Empfangen und Ausstoßen des
Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die abschließende Stufe zum Empfangen des
Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck von der Innenseite
des durch die Wasserstrahldüse der abschließenden Stufe
ausgestoßenen Speisewassers; und eine Mischdüse für die
abschließende Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse
der abschließenden Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem
Auslaßdampfstrom mit dem maximalen Druck, das von der
Dampfdüse der abschließenden Stufe empfangen wird, zum
Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und
erhöhtem Druck.
Der Strahlfliehkraftentlüfter kann enthalten: eine
Entlüftungsstrahldüse zum Empfangen eines von dem
mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers zum
Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das
eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt; einen
Diffusor, der ein Führen des Wassertröpfchenfluids und des
Dampfstroms hierdurch ermöglicht, zum Entlüften des
Wassertröpfchenfluids mittels dem Auslaßdampfstrom zum
Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und
des Auslaßdampfstroms zum Ableiten des entlüfteten
Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms; und eine
Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Anwenden einer Fliehkraft auf
eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem
Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom nach Abgabe
durch den Diffusor, zum räumlichen Trennen des Wassers von
dem Dampf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Antriebsdampf als
eine Antriebsquelle eingesetzt, und die Temperatur und der
Druck des von der Dampfturbine abfließenden ausströmenden
Wassers wird mittels des Dampfinjektors angehoben. Demnach
ist es möglich, gleichzeitig die Temperatur und den Druck des
dem Dampfgenerators zugeführten Speisewassers mit einer
relativ einfachen Struktur anzuheben, so daß es möglich ist,
eine Speisewasser-Zuführsystemeinrichtung zu vereinfachen,
und daß es möglich ist, die Wartbarkeit zu verbessern, unter
Reduzierung der Auftrittswahrscheinlichkeit von
Schwierigkeiten aufgrund von mechanischen Faktoren und unter
Verbesserung der Zuverlässigkeit für die stabile Versorgung
mit elektrischer Energie.
Der als Antriebsquelle dienende Antriebsdampf kann ein
beliebiger der zahlreichen in dem Speisewasser-Heizsystem für
die Stromversorgungsanlage erzeugten Dampfströme sein.
Beispielsweise kann der Auslaßdampfstrom der Dampfturbine als
Antriebsdampf eingesetzt werden.
Zudem kann das Speisewasser-Heizsystem eine
Druckreduziervorrichtung enthalten, zum Extrahieren und
Sieden des Speisewassers bei der Einlaßseite des
Dampfgenerators unter reduziertem Druck, sowie einen
Kondensatsammler für die Gas-Flüssigkeits-Trennung des unter
reduziertem Druck gesiedeten Fluids, so daß sich der durch
den Kondensatsammler erzeugte gas-flüssigkeits-getrennte
Dampf als Antriebsdampf für den Einsatz als Antriebsquelle
einsetzen läßt. Wird in diesem Fall der durch Sieden eines
Speisewassers erzeugte Dampf mit hoher Enthalpie unter
reduziertem Druck zum Antreiben des Dampfinjektors
eingesetzt, so ist es möglich, dieselben Vorteile wie in dem
Fall zu erzielen, in dem der Auslaßdampfstrom der
Dampfturbine als Antriebsquelle eingesetzt wird.
Zudem kann das Speisewasser-Heizsystem eine
Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines von dem
Speisewasser-Heizsystem erzeugten Ablaufs enthalten, zum
Anheben der Temperatur des Speisewassers unter reduziertem
Druck, sowie einen Kondensatsammler für eine Gas-
Flüssigkeits-Trennung des unter reduziertem Druck gesiedeten
Fluids, und einen Dampfinjektor zum Anheben der Temperatur
und des Drucks des Speisewassers unter Einsatz des von dem
Kondensatsammler erzeugten gas-flüssigkeits-getrennten Dampfs
als Antriebsquelle. Wird in diesem Fall der von dem
Speisewasser-Heizgerät erzeugte Ablauf zum Anheben der
Temperatur des Speisewassers der Stromversorgungsanlage unter
reduziertem Druck gesiedet und wird der derart erzeugte Dampf
zum Antreiben des Dampfinjektors anstelle des
Ablaufdampfstroms der Dampfturbine eingesetzt, so ist es
möglich, dieselben Vorteile zu erhalten, wie in dem Fall, in
dem der Auslaufdampf der Dampfturbine als Antriebsquelle
eingesetzt wird.
Zudem kann das Speisewasser-Heizsystem eine
Druckreduziervorrichtung enthalten, zum Sieden des von dem
Heizgerät erzeugten Ablaufs unter reduziertem Druck, sowie
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Trennung des
unter reduziertem Druck gesiedeten Fluids, sowie einen
Dampfinjektor zum Anheben der Temperatur und des Drucks des
Speisewassers unter Einsatz des von dem Kondensatsammler
erzeugten gas-flüssigkeits-getrennten Dampfes als
Antriebsquelle; in diesem Fall kann der von dem Heizgerät
erzeugte Ablauf genützt werden, so daß sich dieselben
Vorteile erzielen lassen.
Weiterhin kann das Speisewasser-Heizsystem eine
Druckreduziervorrichtung enthalten, zum Sieden des Wassers in
dem Dampfgenerator unter reduziertem Druck, sowie einem
Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Trennung des unter
reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers und einen
Dampfinjektor zum Anheben der Temperatur und des Drucks des
Speisewassers unter Einsatz des von dem Kondensatsammler
erzeugten gas-flüssigkeits-getrennten Dampf als
Antriebsquelle. In diesem Fall kann das Wasser des
Dampfgenerators als Ersatz für das Speisewasser eingesetzt
werden, so daß sich dieselben Vorteile erzielen lassen.
Ferner kann das Wasser in dem Dampfgenerator direkt der
Druckreduziervorrichtung zugeführt werden. Alternativ kann
das Wasser in dem Dampfgenerator der Druckreduziervorrichtung
über eine Leitung zugeführt werden, die von der Einrichtung
zum Empfangen des Wassers in dem Dampfgenerator abzweigt,
beispielsweise einer Speisewasser-Rückführeinrichtung.
Zusätzlich können der Dampfinjektor und die Speisewasserpumpe
parallel angeordnet sein. Wird in diesem Fall der
Wassertransport mittels der Speisewasserpumpe bei der
Betriebsstufe so durchgeführt, daß die Dampfbedingung zum
Antreiben des Dampfinjektors unzureichend ist, und wird
anschließend der Dampfinjektor dieser Stufe so betrieben, daß
die Dampfbedingung als Antriebssystem etabliert wird, so ist
es möglich, die Möglichkeit des Auftretens von
Schwierigkeiten zu reduzieren, und es ist möglich, den Fall
mit zu berücksichtigen, bei dem der Dampfdruck während eines
Stoppens der Anlage niedrig ist.
Zusätzlich können mehrere Dampfinjektoren seriell zum Anheben
der Temperatur und des Drucks des Zuführwassers angeordnet
sein, so daß es möglich ist, die Größe des Dampfinjektors bei
Gewährleistung des Wassertransportdrucks zu reduzieren.
Zusätzlich ist es möglich, die durch den Dampfinjektor
angehobene Temperatur und den Druck zu verbessern, wenn ein
Heizgerät oder eine Kühleinrichtung an der Einlaßseite des
Dampfinjektors vorgesehen sind, zum Anheben der Enthalpie des
Antriebsdampfs bei dem Einlaßabschnitt des Dampfinjektors
oder zum Absenken der Einlaßtemperatur des Speisewassers.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Speisewasser-Heiz
system eines neuen Typs geschaffen, das ein übliches
Speisewasser-Heizsystem mit einem Speisewasser-Heizgerät vom
Wärmetauschertyp ersetzt und das einen mehrstufigen
Dampfinjektor enthält, zum Empfangen mehrerer
Dampfauslaßströme in mehreren Stufen mit unterschiedlichen
Drücken, abgeleitet von einer Dampfturbine, sowie einen
Strahlfliehkraftentlüfter mit einer Entlüftungsfunktion.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung
ergibt sich anhand der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung gemäß der
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung. Jedoch wird mit
der Zeichnung keine Begrenzung der Erfindung auf eine
spezifische Ausführungsform angestrebt, sondern sie dient
lediglich der Erläuterung und dem Verständnis; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der ersten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Dampfinjektors;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Kondensatsammlers
und einer Druckreduziereinrichtung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht der zweiten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Ansicht der dritten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Ansicht der vierten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine schematische Ansicht der fünften bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine schematische Ansicht der sechsten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Ansicht der siebten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine schematische Ansicht der achten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Turbinensystems bei
einer üblichen Stromversorgungsanlage;
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines fortschrittlichen
Siedewasserreaktorsystems mit einem Speisewas
ser-Heizsystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13a ein Diagramm zum Darstellen eines üblichen
Speisewasser-Heizsystems unter Einsatz von
Speisewasser-Heizgeräten vom Wärmetauschertyp mit
niedrigem Druck, und Fig. 13b ein Diagramm zum
Darstellen eines Speisewasser-Heizsystems gemäß der
vorliegenden Erfindung, das das übliche
Speisewasser-Heizsystem ersetzt;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht eines Dampfinjektorsystems
mit mehreren Dampfinjektoreinheiten;
Fig. 15 eine Draufsicht auf ein Dampfinjektorsystem mit
mehreren Dampfinjektoreinheiten;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen des
installierten Abschnitts des Dampfinjektorsystems
sowie einer Person;
Fig. 17 eine Querschnittsansicht des Dampfinjektorsystems
mit geöffnetem Halteflansch;
Fig. 18 eine Querschnittsansicht zum Darstellen der
Tatsache, daß sich eine Inspektion und Wartung dann
durchführen läßt, wenn eine Wassereinspritzdüse
oder ein Stellglied an der Seite eines Deckels
abgenommen ist, zum Herausziehen der
Wassereinspritzdüse oder des Stellglieds;
Fig. 19 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer
Bypaßleitung in einem Speisewasser-Heizsystem;
Fig. 20 ein Blockschaltbild zum Darstellen der Tatsache,
daß ein Auslaßdampfstrom bei einer Hochdruckturbine
einem Dampfinjektorsystem zugeführt werden kann;
Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit zum
Minimieren der Strömungsrate von Überlaufwasser,
das von Ablauföffnungen des Dampfinjektors der
ersten Stufe und des Dampfinjektors der nächsten
Stufe abläuft;
Fig. 22 ein Blockschaltbild einer anderen Steuereinheit zum
Minimieren der Strömungsrate von Überlaufwasser,
das von Ablauföffnungen des Dampfinjektors der
ersten Stufe und des Dampfinjektors der nächsten
Stufe abläuft;
Fig. 23 eine Querschnittsansicht zum Darstellen eines
Beispiels für eine Vorrichtung zum Regulieren der
Strömungsrate von Speisewasser, das dem
Dampfinjektorsystem zugeführt wird;
Fig. 24 ein Diagramm zum Erläutern einer Gegenmaßnahme und
eines Betriebsverfahrens während der Aktivierung
und des Übergangs in dem Speisewasser-Heizsystem
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 25 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer
Strahlfliehkraftentlüftung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer
Testausrüstung eines Strahlfliehkraftentlüfters
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 27 eine schematische Ansicht für einen
Strahlströmungsvorgang nach Ableitung aus einer
Entlüftungseinspritzdüse mit sechs Randdüsen;
Fig. 28 eine schematische Ansicht eines anderen Beispiels
einer Strahlfliehkraftentlüftung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 29 eine schematische Ansicht zum Erläutern des
Größenvergleichs zwischen einem üblichen
Turbinengebäude (a) mit der Größe eines
Turbinengebäudes gemäß der vorliegenden Erfindung
(b);
Fig. 30 ein Blockschaltbild eines fortschrittlichen
Siedewasserreaktors mit einem üblichen
Speisewasser-Heizsystem;
Fig. 31(a) eine perspektivische Ansicht zum Darstellen der
Tatsache, daß ein Niederdruck-Speisewasser-Heiz
gerät als Zapfenheizgerät in einem üblichen
Speisewasser-Heizsystem für einen fortschrittlichen
Siedewasserreaktor eingesetzt wird, und Fig. 31(b)
eine vergrößerte Ansicht eines Teils hiervon; und
Fig. 32 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen der
Tatsache, daß jedes der Niederdruck-Speisewas
ser-Heizgeräte Zehntausende von
Wärmeübertragungsleitungen in einem üblichen
Speisewasser-Heizsystem für einen fortschrittlichen
Siedewasserreaktor enthält.
Nun erfolgt unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung die
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
Unter Bezug auf die Fig. 1 bis 10 wird der erste Teil der
Erfindung der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
Zunächst wird unter Bezug auf die Fig. 2 das Betriebsprinzip
eines Dampfinjektors für den Einsatz bei der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
Ein an der Spitze einer Achse 16 vorgesehenes Nadelventil
öffnet sich zum Einführen eines Antriebsdampfs, der als
Antriebsquelle zum Einspritzen des Dampfs in eine Mischkammer
17 dient. Ausströmendes Wasser wird von einer Dampfturbine 2
der Mischkammer 17 zugeführt. Während der eingespritzte Dampf
schnell in einer Leitung 18 kondensiert, überträgt der
eingespritzte Dampf eine kinetische Energie an eingegebenes
Wasser, so daß dieser zu einem Wasserstrom mit hoher
Geschwindigkeit wird, zum Schieben und Öffnen eines Ventils
19 zum Ausströmen. Da in diesem Zeitpunkt der Wasserstrom mit
hoher Geschwindigkeit kondensierten Wasserdampf enthält, wird
der Strom mit hoher Geschwindigkeit ein Wasserstrom mit
höherer Temperatur als bei dem zugeführten Wasser, für ein
anschließendes Ausströmen. Demnach weist das ausströmende und
von dem Kondensator 3 abgegebene Wasser eine erhöhte
Temperatur und einen erhöhten Druck während des Durchgangs
durch den Dampfinjektor auf.
Unter Bezug auf die Fig. 3 wird nachfolgend eine
Dampferzeugungsvorrichtung mit einem Kondensatsammler 9
beschrieben.
Bei dem über eine Verzweigungsleitung 20 zugeführten Fluid
wird der Druck in einer Druckreduziervorrichtung 8 reduziert,
so daß eine Zweiphasenströmung entsteht, die in den
Kondensatsammler 9 eingeführt wird. Die Zweiphasenströmung
wird in einen Gasphasenteil und einen Flüssigkeitsphasenteil
in den Kondensatsammler aufgeteilt.
Die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung der
vorliegenden Anmeldung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht der ersten
bevorzugten Ausführungsform eines Turbinensystems einer
Stromversorgungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt ein Turbinensystem für eine
Stromversorgungsanlage, die enthält: einen Dampfgenerator 1;
eine Dampfturbine 2, die durch einen Dampf betrieben wird,
die mittels dem Dampfgenerator 1 erzeugt wird; einen
Kondensor 3 zum Kondensieren des Dampfes, der in der
Dampfturbine 2 Arbeit verrichtet hat; einen Dampfinjektor 4
zum Anheben der Temperatur und des Drucks des kondensierten
rückgeführten Wassers; eine Speisewasserpumpe 5; ein
Speisewasser-Heizgerät 6, und eine Antriebs-Dampf
zuführleitung 7 zum Zuführen eines
Dampfturbinenauslasses zu dem Dampfinjektor 4. Der
Dampfgenerator 2 kann ein Kernreaktor sein, oder ein Komplex
eines Kernreaktors und eines Wärmetauschers, oder ein
Siedekessel.
Der Normalbetrieb wird nachfolgend beschrieben.
Der Dampf, der in der Dampfturbine 2 Arbeit verrichtet hat,
wird in dem Kondensor 3 kondensiert. Es erfolgt eine Erhöhung
der Temperatur und des Drucks durch den Dampfinjektor 4, und
anschließend wird es durch die Speisewasserpumpe 5 und das
Speisewasser-Heizgerät 6 zu dem Dampfgenerator 1 rückgeführt.
Der Dampfinjektor 4 selbst kann ebenfalls die Temperatur und
den Druck des in dem Kondensor 3 kondensierten Wassers
anheben. Demnach läßt sich die Stufenzahl der
Speisewasserpumpen 5 und der Speisewasser-Heizgeräte 6 im
Vergleich zu dem in Fig. 11 gezeigten Turbinensystem
reduzieren. Zusätzlich braucht keine Speisewasserpumpe 5 und
kein Speisewasser-Heizgerät 6 vorgesehen sein.
Da es gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform möglich ist,
die Speisewasser-Versorgungseinrichtung durch Einsatz des
Dampfinjektors 4 zu vereinfachen, ist es möglich, die
Wartbarkeit zu verbessern und somit die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens von Schwierigkeiten bedingt durch mechanische
Faktoren zu reduzieren, so daß es möglich ist, die
Zuverlässigkeit für eine stabile Versorgung mit elektrischer
Energie zu verbessern.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht der zweiten
bevorzugten Ausführungsform eines Turbinensystems für eine
Stromversorgungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführungsform enthält ein Turbinensystem für eine
Stromversorgungsanlage: einen Dampfgenerator 1; eine
Dampfturbine 2, die durch Dampf angetrieben wird, der mittels
dem Dampfgenerator 1 erzeugt wird; einen Kondensor 3 zum
Kondensieren des Dampfes, der in der Dampfturbine 2 Arbeit
verrichtet hat; einen Dampfinjektor 4 zum Anheben der
Temperatur und des Drucks des in dem Kondensor 3
kondensierten Speisewassers; eine Speisewasserpumpe 5; ein
Speisewasser-Heizgerät 6, das zwischen der Speisewasserpumpe
5 und der Einlaßseite des Dampfgenerators 1 vorgesehen ist;
eine Druckreduziervorrichtung 8, die von der Einlaßseite des
Dampfgenerators abzweigt, und zwar zum Ableiten eines Teils
des Speisewassers zum Sieden des extrahierten Speisewassers
unter reduziertem Druck; einen Kondensatsammler 9 zum Dampf-Ab
scheiden bzw. Trennen des unter reduziertem Druck
gesiedeten Fluids; eine Antriebsdampf-Zuführleitung 7 zum
Zuführen des Dampfs nach Dampfabscheidung, wie er in dem
Kondensatsammler 9 erzeugt wird, zu dem Dampfinjektor 4 als
Antriebsquelle; und eine Ablaufleitung 10 zum Wiedergewinnen
des Ablaufs nach Dampf-Abscheidung, der in dem
Kondensatsammler 9 erzeugt wird.
Da gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ein Teil des
Speisewassers bei der Einlaßseite des Dampfgenerators 1
zugeführt wird und als Antriebsdampf für den Einsatz als
Antriebsquelle des Dampfinjektors 4 eingesetzt wird, ist es
nicht erforderlich, irgendwelche Leitungen zum Erzeugen des
Antriebsdampfs in dem Kondensor 3 oder dergleichen
vorzusehen, so daß es möglich ist, die Strukturen der
Dampfturbine 2, des Kondensors 3 usw. zu vereinfachen.
Die dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 5 zeigt die dritte bevorzugte Ausführungsform eines
Turbinensystems für eine Stromversorgungsanlage gemäß der
vorliegenden Erfindung. In diesem Turbinensystem wird der von
einem Speisewasser-Heizgerät 6 erzeugte Ablauf unter
reduziertem Druck in einer Druckreduziervorrichtung 8
gesiedet, zum Erzielen einer Dampf-Abscheidung für den
Einsatz als Antriebsdampf zum Antreiben eines Dampfinjektors
4.
Da es gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform möglich ist,
den Antriebsdampf durch Einsatz des Ablaufs zu erzeugen, der
von dem zwischen einer Speisewasserpumpe 5 und der
Einlaßseite eines Dampfgenerators 1 vorgesehenen
Speisewasser-Heizgerät 6 erzeugt wird, ist es möglich, das
System zu vereinfachen.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 6 zeigt die vierte bevorzugte Ausführungsform eines
Turbinensystems für eine Energieversorgungsanlage gemäß der
vorliegenden Erfindung. Dieses Turbinensystem enthält: einen
Dampfgenerator 1; eine Hochdruck-Dampfturbine 2A, die von
Dampf angetrieben wird, der durch den Dampfgenerator 1
erzeugt wird; ein Heizgerät 11 zum Abtrennen des
Feuchtigkeitsgehalts oder zum Heizen des Dampfes, der Arbeit
in der Hochdruck-Dampfturbine 2A verrichtet hat; eine
Niederdruck-Dampfturbine 2B, die durch den Dampf angetrieben
wird, der durch das Heizgerät 11 tritt; einen Kondensor 3 zum
Kondensieren des Dampfes, der Arbeit in der Niederdruck-Dampf
turbine 2B verrichtet hat; einen Dampfinjektor 4 zum
Anheben der Temperatur und des Drucks des durch den Kondensor
erzeugten kondensierten Wassers als Speisewasser; ein
Speisewasser-Heizgerät 6; eine Speisewasserpumpe 5; eine
Druckreduziereinrichtung 8 zum Sieden des Ablaufs, der durch
das Heizgerät 11 erzeugt wird, unter reduziertem Druck; eine
Kondensatkammer 9 für die Dampf-Abscheidung des unter
reduziertem Druck gesiedeten Fluids; eine Antriebsdampf-Zu
führleitung 7 zum Zuführen des Dampfes nach Dampf-Ab
scheidung, der in der Kondensatkammer 9 erzeugt wird, zu
dem Dampfinjektor 4 als Antriebsdampf, in dem er als
Antriebsquelle dient; eine Ablaufleitung 10 zum
Wiedergewinnen des Ablaufs nach Dampf-Abscheidung, der in der
Kondensatkammer 9 erzeugt wird.
Da sich gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform das
Speisewasser im Hinblick auf die Temperatur und der Druck
durch den Dampfinjektor 4 anheben läßt, ähnlich zu der zuvor
erwähnten bevorzugten Ausführungsform, ist es möglich, die
Zahl der erforderlichen Speisewasserpumpen 5 und
Speisewasser-Heizgeräte 6 zu minimieren.
Zudem ist es nicht erforderlich, irgendwelche neue Leitungen
in dem Kondensor 3 oder dergleichen vorzusehen, da der Dampf
unter Einsatz des Ablaufs des Heizgeräts 11 erzeugt wird, der
zwischen der Hochdruck-Dampfturbine 2A und der Niederdruck-Dampf
turbine 2B erzeugt wird, und zwar als Antriebsdampf, der
als Antriebsquelle für den Dampfeinspritzer 4 dient. Deshalb
ist es möglich, das System zu vereinfachen, und es ist
möglich, die Wahrscheinlichkeit von Schwierigkeiten zu
verringern, so daß es möglich ist, die Zuverlässigkeit der
stabilen Versorgung mit elektrischer Energie einschließlich
dem Start-Stopp-Vorgang der Anlage zu verbessern.
Die fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 7 zeigt die fünfte bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu der bevorzugten
Ausführungsform nach Fig. 6, wird ein Teil des bei der
Einlaßseite eines Dampfgenerators 1 und des Wassers in dem
Dampfgenerator 1 bei einer Druckreduziereinrichtung 8 in
einer Kondensatkammer 9 eingeführt, und zwar über eine
Speisewasser-Umlaufeinrichtung 12 und eine Zweigleitung 20,
und zwar zum Erzeugen eines Dampfs für den Antrieb eines
Dampfinjektors 4.
Da gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Antriebsdampf
durch Einsatz des Wassers in dem Dampfgenerator 1 erzeugt
wird, ist es möglich, das System zu vereinfachen, und es ist
möglich, die Wahrscheinlichkeit und Schwierigkeiten zu
reduzieren, so daß es möglich ist, die Zuverlässigkeit für
eine stabile Versorgung mit elektrischer Energie
einschließlich des Start-Stopp-Vorgangs der Anlage zu
verbessern.
Die sechste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 8 zeigt die sechste bevorzugte Ausführungsform eines
Turbinensystems für eine Stromversorgungsanlage gemäß der
vorliegenden Erfindung. Bei diesem System ist eine
Speisewasserpumpe 25 parallel zu dem Dampfinjektor 4 der in
Fig. 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform läßt sich bei einer
Stufe, in der der Dampfzustand eines Antriebsdampfes zum
Antreiben des Dampfinjektors 4 unzureichend ist,
beispielsweise bei der Betriebsstufe der Anlage, der
Wassertransport mittels der Speisewasserpumpe 25 durchführen.
Anschließend, bei der Stufe, gemäß der die Dampfbedingung
gemäß einem Antriebsdampf erreicht ist, wird durch den
Dampfinjektor 4 die Temperatur und der Druck angehoben.
Demnach ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit von
Schwierigkeiten zu reduzieren, und es ist möglich, die
Zuverlässigkeit bei der stabilen Versorgung mit elektrischer
Energie einschließlich dem Start-Stopp-Vorgang der Anlage zu
verbessern.
Die siebte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 9 zeigt die siebte bevorzugte Ausführungsform eines
Turbinensystems für eine Stromversorgungsanlage gemäß der
vorliegenden Erfindung. Bei diesem Turbinensystem sind
mehrere Dampfinjektoren 4, z. B. zwei Dampfinjektoren 4, die
jeweils mit derjenigen der in Fig. 1 gezeigten ersten
Ausführungsform übereinstimmen, in Serie angeordnet.
Da gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform mehrere
Dampfinjektoren 4 seriell verbunden sind, ist es möglich, die
Größe des Dampfinjektors 4 zu verringern, und es ist möglich,
den Wassertransportdruck zu gewährleisten. Da die mehreren
Dampfinjektoren 4 zusätzlich einen Ausrüstungsgegenstand mit
Drehbewegung wie eine Pumpe 5 und ein Speisewasser-Heizgerät
6 ersetzen, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit von
Schwierigkeiten aufgrund mechanischer Faktoren zu reduzieren,
und es ist möglich, die Zuverlässigkeit für die stabile
Versorgung mit elektrischer Energie zu verbessern.
Die achte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 10 zeigt die achte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine
Regelvorrichtung 30 an der Eingangsseite des Dampfinjektors 4
vorgesehen, und zwar zum Regeln der Temperatur oder des
Drucks eines bei einem Dampfinjektor 4 eingegebenen
Speisewassers.
Beispielsweise führt dies bei Eingabe von Wasser bei dem
Dampfinjektor 4 mit geringer Temperatur zu einer wirksameren
Druckanhebung für die Ausgabe ausgehend von dem Dampfinjektor
4.
Die Regelvorrichtung 30 regelt die Temperatur oder die
Temperaturbedingung des eingegebenen Speisewassers so, daß
das bei dem Dampfinjektor 4 eingegebene Fluid in wirksamster
Weise im Hinblick auf die Temperatur und den Druck für die
anschließende Ausgabe angehoben wird.
Die in Fig. 10 gezeigte Regelvorrichtung 30 enthält einen
geregelten Dampfinjektor 4a und ein geregeltes Speisewasser-
Heizgerät 6a. Die in Fig. 10 gezeigte Regelvorrichtung 30
enthält eine sogenannte Innenkühleinrichtung (inner cooler).
Das geregelte Speisewasser-Heizgerät 6a speist das durch
einen Kondensor 3 kondensierte Speisewasser zum Übertragen
des geheizten Speisewassers an den geregelten Injektor 4a.
Der geregelte Injektor 4a wird durch Einsatz des
Auslaßdampfstroms angetrieben, der von einer Dampfturbine 2
als Antriebsdampf extrahiert bzw. abgeleitet wird. Das
Speisewasser mit durch den geregelten Injektor 4a erhöhter
Temperatur und erhöhtem Druck wird demselben Dampfinjektor 4
zugeführt, wie demjenigen der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten
Ausführungsform.
Da gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die
Regelvorrichtung 30 vorgesehen ist, ist es möglich, das Fluid
bei dem Dampfinjektor 4 unter optimaler Bedingung
einzuleiten.
Unter Bezug auf die Fig. 12 bis 32 wird nachfolgend der
zweite Teil der Erfindung der vorliegenden Anmeldung
beschrieben.
Die Fig. 12 zeigt ein Speisewasser-Heizsystem 100 für einen
fortschrittlichen Siedewasserreaktor gemäß der Erfindung der
vorliegenden Anmeldung.
Wie in Fig. 12 gezeigt, werden eine Hochdruck-Dampfturbine
102 und eine Niederdruck-Dampfturbine 102 durch den Dampf
angetrieben, der in einem Kernreaktor 101 erzeugt wird, zum
Betreiben eines Generators 104, der mit der Hochdruck-Dampf
turbine 102 und der Niederdruck-Dampfturbine 103
verbunden ist. Der Dampf, der Arbeit in der Niederdruck-Dampf
turbine 103 verrichtet hat, wird in einem Kondensor 105
kondensiert, und das Kondensat in dem Kon 50565 00070 552 001000280000000200012000285915045400040 0002019834196 00004 50446densor 105 wird als
Speisewasser 109 einem Speisewasser-Heizsystem 100 zugeführt,
und zwar über eine Luftejektorpumpe 107 und ein
Kondensatfilter/bzw. eine Entmineralisierungseinrichtung 108
mittels einer Niederdruck-Kondensatpumpe 106.
Die Temperatur und der Druck des Speisewassers 109 wird durch
das Speisewasser-Heizsystem angehoben, für ein Zuführen zu
einem Hochdruck-Speisewasser-Heizabschnitt 111 mittels einer
Hochdruck-Kondensatpumpe 110, so daß Speisewasser mit hoher
Temperatur und hohem Druck von dem Hochdruck-Speisewasser-Heiz
abschnitt 111 dem Kernreaktor 101 zugeführt wird. Das
Bezugszeichen 116 bezeichnet einen Feuchtigkeitsgehalt-Ab
scheider bzw. ein Feuchtigkeitsgehalt-Heizgerät, und das
Bezugszeichen 117 bezeichnet eine Turbine zum Antreiben der
Reaktorspeisepumpen 115 usw.
Der Hochdruck-Speisewasser-Heizabschnitt 111 enthält
Hochdruck-Speisewasser-Heizgeräte 112, sowie einen Ablauftank
113, Hochdruck-Ablaufpumpen 114 und Reaktorspeisepumpen 115.
Ein Dampf wird von der Hochdruck-Dampfturbine 102 den
Hochdruck-Speisewasser-Heizgeräten 112 zugeführt, um durch
Wärmeaustausch in den Hochdruck-Speisewasser-Heizgeräten 112
kondensiert und in dem Ablauftank 113 gesammelt zu werden.
Die Flüssigkeit des Ablauftanks 113 wird den
Reaktorspeisepumpen 115 mittels der Hochdruck-Ablaufpumpe 114
zugeführt. Die den Reaktorspeisepumpen 115 zugeführte
Flüssigkeit wird mit dem Speisewasser gemischt, das über die
Hochdruck-Kondensatpumpen 110 zugeführt wird, für ein
Zuführen zu den Hochdruck-Speisewasser-Heizgeräten 112.
Das Speisewasser-Heizsystem 100 wird nachfolgend detailliert
beschrieben.
Wie in Fig. 12 gezeigt, enthält das Speisewasser-Heizsystem
100: drei Dampfinjektorsysteme 125, die parallel zueinander
verbunden sind; und drei Puffertanks 126, die in Serie zu den
zugeordneten Dampfinjektorsystemen 125 stromabwärts zu diesen
angeschlossen sind. Wie in Fig. 13(b) gezeigt, enthält jedes
der Dampfinjektorsysteme 125: ein mehrstufiges
Dampfinjektorsystem 127, das später beschrieben wird; und ein
Strahlfliehkraft-Entlüftungssystem 128, das später
beschrieben wird.
Die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen Diagramme zum Darstellen der
Tatsache, daß das Speisewasser-Heizsystem 100 mit den
Dampfinjektorsystemen 125 einfach durch ein übliches
Speisewasser-Heizsystem 300 mit Speisewasser-Heizgeräten 301
vom Wärmetauschertyp ersetzt werden kann.
Wie in den Fig. 12 und 13(b) gezeigt, werden
Auslaßdampfströme 120, 121, 122, 123 von der
Niederdruckturbine 103 extrahiert und den
Dampfinjektorsystemen 125 zugeführt.
Wie sich anhand des Vergleichs mit der Fig. 13(a) erkennen
läßt, beträgt bei Durchführung des Nennbetriebs der Druck des
Auslaßdampfstroms der ersten Stufe 120 0,05 MPa gleich
demjenigen des Auslaßdampfstroms 303, und der Druck des
Auslaßdampfstroms 121 bei der zweiten Stufe beträgt 0,1 MPa
gleich demjenigen des Auslaßdampfstroms 304. Zusätzlich
beträgt der Druck des Auslaßdampfstroms der dritten Stufe 122
0,21 MPa gleich demjenigen des Auslaßdampfstroms 305, und der
Druck des Auslaßdampfstroms 123 der vierten Stufe beträgt 0,4
MPa gleich demjenigen des Auslaßdampfstroms 306.
Im Zusammenhang mit der Temperatur wird in den
Dampfinjektorsystemen 125 jeweils das Speisewasser 109 von
42°C zu 65°C, 90°C, 115°C erwärmt, für ein Ausstoßen und
Abgeben als Speisewasser mit 139°C ausgehend von den
Speichertanks 126 jeweils stromabwärts zu den
Dampfinjektorsystemen 125. Zudem wird bei Einsatz von
üblichen Speisewasser-Heizgeräten vom Wärmetauschertyp 301
das Speisewasser von 43°C zu 75°C, 97°C, 117°C, 139°C für die
Ausgabe erwärmt. Deshalb kann bei den Einsatzpunkten, bei
denen Speisewasser mit 42°C zugeführt und Speisewasser mit
139°C abgeleitet wird, das Speisewasser-Heizsystem 100 durch
das Speisewasser-Heizsystem 300 hinsichtlich der Temperatur
ersetzt werden.
Deshalb ist es möglich, die Austauschbarkeit zwischen dem
Speisewasser-Heizsystem 100 und dem üblichen Speisewas
ser-Heizsystem 300 einfach aufrecht zu erhalten, da die
Druckwerte der den Dampfinjektorsystemen 125 zugeführten
Auslaßdampfströme 120, 121, 122, 123 dieselben sind wie die
Druckwerte der Auslaßdampfströme 303, 304, 305, 306, die den
in Fig. 30 und 13(a) gezeigten üblichen Speisewas
ser-Heizgeräten 301, 301, 301, 301 vom Wärmetauschertyp bei
Durchführung des Nennbetriebs zugeführt werden, und da zudem
die Eingangstemperatur und die Ausgangstemperatur für das
Speisewasser übereinstimmt.
Zudem werden die in Fig. 13(a) gezeigten üblichen
Speisewasser-Heizgeräte vom Wärmetauschertyp durch die in
Fig. 13(b) gezeigten Dampfinjektorsysteme 125 und die
Speichertanks 126 ersetzt. Demnach ist es - wie später
beschrieben - möglich, die Größe des Turbinengebäudes dadurch
zu reduzieren, daß die Systemgröße und der Installationsraum
für das System reduziert ist.
Unter Bezug auf die Fig. 14 wird nachfolgend das
Dampfinjektorsystem 125 detailliert beschrieben.
Das Dampfinjektorsystem 125 enthält acht
Dampfinjektoreinheiten 131, die in einem zylindrischen
Gehäuse 130 dem wesentlichen regulären Zwischenintervallen
parallel zueinander angeordnet sind, wie in Fig. 15 gezeigt.
An dem Seitenabschnitt des zylindrischen Gehäuses 130 sind
Einlaßabschnitte 181 zum Empfangen der Auslaßdampfströme 120,
121, 122, 123 gebildet. Die dem zylindrischen Gehäuse 130
zugeführten Auslaßdampfströme 120, 121, 122, 123 werden den
acht Dampfinjektoreinheiten 131 über Leitungen
(Auslaßdampfstrom-Zuführleitungen) 180 zugeführt, die sich
entlang Umfangsrichtungen des zylindrischen Gehäuses 130
erstrecken. Zusätzlich wird das Speisewasser 109 (vgl. Fig.
12) dem zylindrischen Gehäuse 130 ausgehend von einem Ende
hiervon über eine Speisewasserdüse 183 zugeführt.
Die Dampfinjektoreinheit 131 enthält einen mehrstufigen
Dampfinjektor 132 und einen Strahlfliehkraft-Entlüfter 133,
der mit dem stromabwärts gelegenen Abschnitt des mehrstufigen
Dampfinjektors 132 verbunden ist.
Wie oben beschrieben, enthält das Dampfinjektorsystem 125 das
mehrstufige Dampfinjektorsystem 127 sowie das
Strahlfliehkraft-Entlüftungssystem 128. Deshalb enthält das
mehrstufige Dampfinjektorsystem 127 acht mehrstufige
Dampfinjektoren 132, und das Strahlfliehkraft-
Entlüftungssystem 128 enthält acht Strahlfliehkraft-Entlüfter
133.
Unter Bezug auf die Fig. 14 wird der mehrstufige
Dampfinjektor 132 nachfolgend detailliert beschrieben.
Der mehrstufige Dampfinjektor 132 enthält vier
Dampfinjektoren 136, 137, 138, 139, die in einem länglichen
zylindrischen Behälter 135 angeordnet und die seriell
miteinander verbunden sind.
Der Dampfinjektor 136 enthält: eine Wasserstrahldüse 140 zum
Ausstoßen des Speisewassers 109, das über eine
Speisewasserdüse 183 zugeführt wird; eine Dampfdüse 141, die
in der Nähe des Vorderabschnitts der Wasserstrahldüse 140
gebildet ist und in die der Auslaßdampfstrom 120 injiziert
wird; eine Mischdüse 142 zum Mischen von Wasser, das von der
Wasserstrahldüse 140 ausgestoßen wird, mit dem
Auslaßdampfstrom 120, der über die Dampfdüse 141 initiiert
wird, zum Ausstoßen der Mischung. Die Dampfdüse 141 wird
gebildet durch die Außenoberfläche des auslaßseitigen
Endabschnitts der Wasserstrahldüse 140 sowie die
Innenoberfläche des eingangsseitigen Endabschnitts der
Mischdüse 142. Die Gründe dafür, weshalb der Auslaßdampfstrom
120 von der Außenseite des Sprühwassers 109 ausgestoßen wird,
das von der Wasserstrahldüse 140 ausgestoßen wird, besteht
darin, daß der Druck des von der Wasserstrahldüse 140
ausgestoßenen Sprühwassers 109 höher ist als der Druck des
Auslaßdampfstroms 120 und daß der Auslaßdampfstrom 120 mit
niedrigerem Druck gegen die Leitungswand durch Anordnung
eines Fluids mit höherem Druck im Mittenabschnitt gedrückt
wird, so daß es möglich ist, ein stabiles Fluid zu erhalten.
In der Mischdüse 142 bewirkt die Dampfdüse 141 das
Injiziieren des Auslaßdampfstroms 120 in die Flüssigkeit
(Speisewasser 109), das von der Wasserstrahldüse 140
ausgestoßen wird, so daß das Speisewasser 109 durch den
Auslaßdampfstrom 120 beschleunigt und erwärmt wird. Im
Ergebnis wird eine Flüssigkeit mit erhöhter Temperatur und
erhöhtem Druck von der Mischdüse 142 ausgestoßen. Diese
Flüssigkeit mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck wird
dem Dampfinjektor 137 der nächsten Stufe zugeführt.
An ein Ende der Wasserstrahldüse 140 ist ein
Düsenantriebsstellglied 176 angeschlossen. Die
Wasserstrahldüse 140 wird in Axialrichtung mittels des
Düsenantriebsstellglieds 176 bewegt. Bewegt sich die
Wasserstrahldüse 140 in Axialrichtung, so verändert sich der
Raum zwischen der Außenoberfläche des ausgangsseitigen
Endabschnitts der Wasserstrahldüse 140 und der
Innenoberfläche des eingangsseitigen Endabschnitts der
Mischdüse 142, so daß die Strömungsrate des der Dampfdüse 141
zugeführten Auslaßdampfstroms 120 geregelt wird.
Nachfolgend wird der Dampfinjektor der letzten Stufe 139
beschrieben.
Der Dampfinjektor 139 enthält: eine Wasserstrahldüse 149 mit
derselben Form wie diejenige der Außenseite der Mischdüse
148; eine zentrale Strahldampfdüse 150 zum Injizieren des
Auslaßdampfstrahls 123 in dem innerhalb der Wasserstrahldüse
149 gebildeten Mittenabschnitt; und eine Mischdüse 151 zum
Mischen von Wasser, das aus der Wasserstrahldüse 148
ausgestoßen wird, mit dem Auslaßdampfstrom 123, der über die
mittlere Strahldampfdüse 150 initiiert wird, zum Ausstoßen
der Mischung. Der Druck des Wassers, das von der
Wasserstrahldüse 149 des Dampfinjektors 139 über die
Mischdüse 148 des Dampfinjektor 138 stromaufwärts von dem
Dampfinjektor 139 ausgestoßen wird, ist niedriger als der
Druck des Auslaßdampfstroms 123. Demnach nützt der
Dampfinjektor 139 die mittlere Strahldampfdüse 150 zum
Initiieren des Auslaßdampfstroms 123 in den Mittenabschnitt.
Wie oben beschrieben, injiziert der Dampfinjektor 136 den
Auslaßdampfstrom 120 von der Außenseite des Speisewassers
109, das von der Wasserstrahldüse 140 ausgestoßen wird,
wohingehend der Dampfinjektor 139 den Auslaßdampfstrom 123
von der Innenseite des Speisewassers injiziert, das von der
Wasserstrahldüse 148 ausgestoßen wird.
Die Dampfinjektoren 137 und 138 weisen denselben Aufbau wie
der Dampfinjektor 136 auf, und zwar hinsichtlich des Punkts,
daß eine Injizierung der Auslaßdampfströme 121 und 122
ausgehend von der Außenseite des Speisewassers erfolgt, das
von den Wasserstrahldüsen 143 und 146 ausgestoßen wird. Damit
bei dem Speisewasser in mehrstufiger Abfolge die Temperatur
und der Druck anhebbar ist, wird weiterhin die Länge und die
Dicke der Düse bei jedem der Dampfinjektoren 136, 137 und 138
so ausgewählt, daß das Anheben der Temperatur und des Drucks
am wirksamsten durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben, wird aufgrund der Tatsache, daß der
mehrstufige Dampfinjektor 132 die vier seriell verbundenen
Dampfinjektoren 136, 137, 138 und 139 enthält, das der
Wasserstrahldüse 140 über die Speisewasserdüse 163 zugeführte
Speisewasser 109 von dem Dampfinjektor 139 der letzten Stufe
so abgegeben, daß bei dem Wasser eine Temperaturerhöhung und
eine Druckerhöhung wirksam durchgeführt ist.
Wie in Fig. 14 gezeigt, sind der Dampfinjektor der ersten
Stufe 136 und der Dampfinjektor der nächsten Stufe 137 mit
Ablauföffnungen 110 gebildet, zum Ableiten des übermäßigen
Überlaufwassers von dem zugeführten Speisewasser. Das von den
Ablauföffnungen 210 abgeleitete Überlaufwasser wird dem
Kondensor 105 zugeführt.
Nachfolgend wird die Strahlfliehkraft-Entlüfter 133
beschrieben.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung
die Auslaßdampfströme 120, 121, 122 und 123 direkt in den
mehrstufigen Dampfinjektor 132 eingeführt, zum Bilden eines
Speisewassers, das an den Kernreaktor 101 zugeführt wird.
Demnach ist es erforderlich, das von dem mehrstufigen
Dampfinjektor 132 ausgegebene Wasser zu entlüften. Dies wird
durch den Strahlfliehkraftentlüfter 133 erreicht.
Das Grundprinzip der Entlüftung basiert auf dem allgemein
bekannten Gesetz von Henry bzw. "Henry's law". Dieses Gesetz
von Henry läßt sich anhand des folgenden Relationsausdrucks
darstellen.
(Gleichgewichtslöslichkeit in flüssiger Phase)
= (Partialdruck des nicht kondensierten Gases in
gasförmiger Phase in Kontakt zu der
flüssigen Phase)/(Konstante von Henry).
Von den nicht kondensierten Gasen in den Auslaßdampfströmen
120, 121, 122 und 123 bei der Niederdruckturbine 103 hat das
Sauerstoffgas, das eine Korrosion und eine
Spannungskorrosionsrißbildung (stress corrosion cracking SCC)
bewirkt, einen Einfluß auf das Wassersystem und die
Ausrüstung des Kernreaktors. Im Fall eines
Siedewasserreaktors beträgt der Partialdruck des
Sauerstoffgases in den Auslaßdampfströmen 120, 121, 122 und
123 ungefähr 16 ppm, bedingt durch die Gammastrahlenauflösung
vom Wasser im Reaktorkern. Selbst wenn die nicht
kondensierten Gase in der gasförmigen Phase durch Entlüftung
abgeleitet werden, so daß die Konzentration nicht
kondensierter Gase um 20 zu 320 ppm erhöht ist, weist die
Konstante von Henry einen großen Wert auf, ungefähr 7000, so
daß die Löslichkeit der flüssigen Phase einen sehr geringen
Wert aufweist, d. h. 320 ppm/7000 = 46 ppb. Gemäß
Betriebstests und Studien bei üblichen Anlagen liegt die
Konzentration von aufgelöstem Sauerstoff vorzugsweise in dem
Bereich von 25 ppb bis 200 ppb. Ist die Konzentration von
gelöstem Sauerstoff niedriger als 25 ppb, geht Eisen in Ionen
über, die in dem Speisewasser gelöst werden, und übersteigt
sie 500 ppb, so tritt Korrosion (sogenannter roter Rost) bei
einer Stelle auf, an der die Strömungsgeschwindigkeit gering
ist. Das Grundprinzip zum Entlüften besteht in der
Übertragung von Sauerstoff von einer Flüssigphase in eine
Gasphase auf der Grundlage des Gesetzes von Henry.
Jedoch basiert diese Bedingung auf der
Gleichgewichtslöslichkeit, d. h. einem Gleichgewichtszustand,
der nach einer unendlichen Zeitperiode erreicht wird, so daß
es schwierig ist, die "Gleichgewichtslöslichkeit" innerhalb
einer praktikablen Zeitperiode ohne Einsatz von irgendwelchen
großen Systemen zu erzielen.
Im Hinblick auf die vorangehenden Ausführungen haben die
genannten Erfinder der vorliegenden Erfindung anhand vieler
"trial- und error"-Prozesse den Strahlfliehkraft-Entlüfter
133 mit geringem Raumvolumen und sehr hohem
Entlüftungsleistungsvermögen entwickelt, anstelle des
üblichen Sprühvorgangs in einen Tank, einer üblichen
perforierten Platte, die als Entlüftungselement bezeichnet
wird, und einem System unter Einsatz einer mehrstufigen
V-förmigen Kolonne bzw. Schale.
Zum Erzielen der "Gleichgewichtslöslichkeit" innerhalb einer
praktikablen Zeitperiode ist es erforderlich, feine
Wassertröpfchen zum Erhöhen der Gas-Flüssigkeits-Schnitt
stellenfläche auszubilden, und es müssen
Konvektionswirbel der Tröpfchen erzeugt werden, zum Bewegen
des Wassers mit einer hohen Konzentration an gelöstem
Sauerstoff im Mittenabschnitt der Tröpfchen zu der
Oberfläche. Zusätzlich ist es auch wirksam, Tröpfchen durch
eine Zweiphasenströmung zu verfeinern, die durch Sieden unter
reduziertem Druck erzeugt wird.
Bei dem nachfolgend beschriebenen Strahlfliehkraft-Entlüfter
133 wird das Speisewasser von einer Entlüftungseinspritzdüse
152 unter Ausbildung feiner Tröpfchen eingespritzt, und ein
Auslaßdampfstrom 123 wird eingeführt, zum Erhöhen der
Schnittstellenfläche des Speisewassers in Kontakt zu der
Auslaßdampfströmung 123. Zusätzlich wird der Auslaßdampfstrom
123 in die Tröpfchen des Speisewassers injiziert, zum
Erzeugen eines Konvektionswirbels der Tröpfchen, damit der
Abschnitt mit einer hohen Konzentration von gelöstem
Sauerstoff bei dem Mittenabschnitt der Tröpfchen zu der
Oberfläche bewegt wird, für die wirksame Abgabe gelösten
Sauerstoffs. Weiterhin werden die Tröpfchen des Speisewassers
als feinere Tröpfchen ausgebildet, da das von der
Entlüftungsinitiierdüse 152 eingespritzte Speisewasser unter
reduziertem Druck gesiedet wird, damit es als
Zweiphasenfluidströmung von Wasser und Dampf ausgebildet ist.
Demnach kann der Strahlfliehkraft-Entlüfter 133 eine wirksame
Entlüftung erzielen.
Unter Bezug auf die Fig. 25 wird nachfolgend die grundlegende
Struktur des Strahlfliehkraft-Entlüfters 133 beschrieben.
Der Strahlfliehkraft-Entlüfter 133 enthält: mindestens eine
Entlüftungseinspritzdüse 152, die an dem auslaßseitigen Ende
der Mischdüse 151 des Dampfinjektors 139 montiert ist; eine
gerade Leitung 154 mit einer Trompetenform 153; einen
Diffusor 156, der mit der geraden Leitung 154 verbunden ist;
mehrere Dampfeinspritzdüsen 169 zum Einspritzen eines
Auslaßdampfstroms 123 stromabwärts zu der geraden Leitung 154
oder dem Diffusor 156; einen Rohrbogen 157 in der Form einer
gebogenen Leitung zum Ausscheiden von Dampf aus einer
Flüssigkeit durch Zentrifugalkraft; eine Rückführdampfleitung
159 zum Rückführen des durch das Winkelstück 157 abgetrennten
Dampfs an die Trompetenform und eine gebogene Leitung 157 zum
Abführen des entlüfteten nicht kondensierten Gases in den
Kondensor 105 oder die Niederdruckturbine 103 über eine
Öffnung 160.
Das durch das Winkelstück 147 abgetrennte Wasser wird dem
Puffertank 126 über eine Leitung 158 zugeführt.
Die Abschnitte der geraden Leitung 154 mit der Mischdüse 151,
der Entlüftungseinspritzdüse 152 und der Trompetenform 153
sind in einem Behälter 170 vorgesehen, der als der
Rückendabschnitt des zylindrischen Gehäuses 130 dient. Sowohl
die Mischdüse 151 als auch der Diffusor 156 ist mit einem
Analysator für gelösten Sauerstoff 151 versehen, zum Messen
der Konzentration von gelöstem Sauerstoff.
Der Betrieb des Strahlfliehkraft-Entlüfters 133 wird
nachfolgend beschrieben.
Die Entlüftungseinspritzdüse 152 setzt das Speisewasser mit
erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, das von der Mischdüse
151 ausgestoßen wird, in eine Aggregation von Wassertröpfchen
um, zum Einspritzen der Tröpfchen in die gerade Leitung 168
und den Diffusor 156.
Da die Trompetenform 153 an dem Vorderendabschnitt der
geraden Leitung 154 ausgebildet ist, wird der zu dem Behälter
170 durch die Rückführdampfleitung 159 rückgeführte Dampf
gesammelt, zusammen mit dem von der Entlüftungseinspritzdüse
152 ausgestoßenen Wasser, und zwar bei geringem
Fluidwiderstand durch die Funktion der Trompetenform 153 für
ein Zuführen in die gerade Leitung 168.
Die Dampfeinspritzdüse 169 weist eine kegelförmige
ringförmige Form auf. Der Auslaßdampfstrom 123 mit im
wesentlichen demselben Druck wie demjenigen des von der
Mischdüse 151 ausgestoßenen Wassers wird von der
Dampfeinspritzdüse 169 mittels einer (nicht gezeigten)
Abzweigleitung eingespritzt.
Ist der Druck des von der Dampfeinspritzdüse 169
eingespritzten Dampfes höher als derjenige des von der
Mischdüse 151 eingespritzten Wassers, so verringert sich der
Entlüftungswirkungsgrad in Übereinstimmung mit dem Gesetz von
Henry. Ist der Druck des von der Dampfeinspritzdüse 169
eingespritzten Dampfs niedriger als derjenige des von der
Mischdüse 151 eingespritzten Wassers, so wird vermieden, daß
der Auslaßdampfstrahl mit den Wassertröpfchen vermischt wird,
so daß sich der Entlüftungswirkungsgrad verringert.
Weiterhin kann unabhängig davon, daß der Dampfausblasanschluß
168 der Dampfeinspritzdüse 169 in der Randoberfläche des
Diffusors 156 gebildet wird, dieser in der Randoberfläche der
geraden Leitung 154 gebildet sein. Zusätzlich kann die gerade
Leitung 154 einen Teil des Diffusors 156 bilden.
Da die Gruppe der Wassertröpfchen und der Auslaßdampfstrahl
123, die über den Diffusor 156 strömen, durch den Diffusor
156 druckbeaufschlagt werden, läßt sich der durch das
Winkelstück 157 ausgeschiedene Dampf zu dem Behälter 170 über
die Rückführdampfleitung 197 rückführen, so daß es möglich
ist, den Auslaßdampfstrahl 123 wirksam zu nützen. Da
zusätzlich die Gruppe der Wassertröpfchen und des
Auslaßdampfstrahls 123, die über den Diffusor 156 strömen,
durch den Diffusor 156 druckbeaufschlagt werden, läßt sich
das von dem Winkelstück 157 abgetrennte Wasser zu dem
Puffertank 126 über die Leitung 158 führen.
Während die Nebelströmung der Wassertröpfchengruppe und des
Dampfes, die über den Diffusor 156 strömt, entlang der
Wandoberfläche des aus einer gebogenen Leitung gebildeten
Mittelstücks 157 strömt, erfährt die Nebelströmung
unterschiedliche Zentrifugalkräfte auf der Grundlage des
Unterschieds zwischen den zugeordneten Massen, zur Umsetzung
in eine geschichtete Strömung. Im Ergebnis wird die
Wassertröpfchengruppe radial auswärts gesammelt, und der
Dampf wird radial innen liegend gesammelt, so daß die
Wassertröpfchengruppe von dem Dampf getrennt ist. Zusätzlich
wird die Gruppe der Wassertröpfchen durch das Winkelstück 157
so getrennt, daß diese miteinander verbunden sind, unter
Bildung einer Wasserströmung, die dem Puffertank 126
zugeführt wird. Da die Rückführdampfleitung 159 von der
Leitung 158 radial an der Innenseite des Winkelstücks 157
abzweigt, läßt sich der abgetrennte Dampf wirksam in den
Behälter 170 rückführen.
Da das entlüftete nicht kondensierte Gas in den Kondensor 105
usw. über die gebogene Leitung 157 abgeleitet wird, läßt sich
ein Massenausgleich zwischen dem entlüfteten nicht
kondensierten Gas und dem über die Rückführdampfleitung 159
rückgeführten Dampf in dem Behälter 170 erzielen.
Mehrere an dem Auslaßende der Mischdüse 151 gebildete
Entlüftungseinspritzdüsen 152 enthalten eine Mittendüse 152a,
die an dem Mittenabschnitt so vorgesehen ist, daß sie sich
parallel zu der Axialrichtung der geraden Leitung 154
erstreckt, sowie sechs Randdüsen 152b bis 152g, die
konzentrisch um die Mittendüse 152a angeordnet sind und die
so vorgesehen sind, daß sie mit einem Winkel von ungefähr 0
bis 4 Grad geneigt sind. Obgleich bei dieser Ausführungsform
die Zahl der Randdüsen sechs beträgt, kann sie drei oder mehr
betragen.
Die Fig. 26 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils
einer tatsächlichen Testausrüstung für den in Fig. 25
gezeigten Strahlfliehkraftentlüfter 133.
Die Fig. 27 zeigt Strahlströmungen von der
Entlüftungseinspritzdüse mit sechs Randdüsen. In Fig. 26 sind
die Randdüsen 152b bis 152g um ungefähr 4 Grad in
Umfangsrichtung so geneigt, daß Wirbelkomponenten auf den
angesaugten Dampf einwirken. Die Wirbelkomponenten wirken
auf den durch die Trichterform 153 angesaugten Dampf durch
Neigung der Randdüsen 152b bis 152g derart, daß es möglich
ist, den Energieverlust aufgrund des Ansaugens zu minimieren.
Dieses Phänomen tritt oft in der natürlichen Welt auf.
Beispielsweise existiert als kleines Phänomen ein kleiner
ausgußförmiger Wirbelstrudel, der in einer Ablauföffnung
eines Waschbeckens erzeugt wird. Als großes Phänomen
existiert ein Wirbelstrahlstrom bei dem Mittenabschnitt einer
Landescheibe, die dann erzeugt wird, wenn ein Schwarzes Loch,
das in einem Universum vorliegt, interstellare Materie bei
Lichtgeschwindigkeit aufnimmt. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Randdüsen 152b bis 152g leicht so geneigt,
daß eines der in der reellen Welt vorliegenden
Strömungsgrundgesetze positiv zum Minimieren des
Energieverlustes aufgrund des Ansaugens zur Anwendung kommt.
Die Fig. 28 zeigt einen Strahlfliehkraftentlüfter mit
integriertem Puffertank als Modifikation des in Fig. 25
gezeigten Strahlfliehkraftentlüfters 133. Bei dem in Fig. 28
gezeigten Strahlfliehkraftentlüfter 133 erfolgt die Gas-
Flüssigkeits-Abscheidung unter Einsatz einer
Innenwandoberfläche 173 eines horizontalen Puffertanks 126
anstelle des in Fig. 25 gezeigten Winkelstücks 157. Eine
Erstreckungsleitung 172 ist mit der Spitze eines Diffusors
156 so verbunden, daß Wassertröpfchen und Dampf der
Innenwandoberfläche 173 des Puffertanks 126 über die
Erstreckungsleitung 172 zugeführt werden. Im Zusammenhang mit
der Auswahlentscheidung, ob die Gas-Flüssigkeits-Trennung
mittels dem in Fig. 25 gezeigten Winkelstück oder der
Innenwandoberfläche 173 des Puffertanks 126 erfolgt, kann
eine günstige Vorgehensweise beim Entwurf auf der Grundlage
der Gestaltung der Anlage ausgewählt sein.
Wie in Fig. 16 gezeigt, ist das zylindrische Gehäuse 130
horizontal installiert. Feste Montagefixierungen 184, die an
der Unterseite des zylindrischen Gehäuses 130 montiert sind,
sind direkt an einem Gebäudeboden 185 mittels Ankerbolzen 186
fixiert.
Auf einem scheibenförmigen Deckel 177 an einer Endfläche des
zylindrischen Gehäuses 130 ist ein Stellglied 176 montiert,
zum Bewegen der Wasserstrahldüse 140 usw. in Axialrichtung,
sowie einer Zuführwasserdüse 183 zum Zuführen des
Speisewassers 109. An der anderen Endoberfläche des
zylindrischen Gehäuses ist ein Halteflansch 178 vorgesehen.
Die Fig. 17 zeigt den Zustand, gemäß dem der Halteflansch 180
geöffnet ist, derart, daß sich die Dampfinjektoren 136, 137,
138 und 139 aus den zylindrischen Behältern 135 der
zugeordneten mehrstufigen Dampfinjektoren 132 zum Durchführen
der Inspektion und des Austausches herausziehen lassen.
Die Fig. 18 zeigt, daß sich die Wasserstrahldüse 140 oder das
Stellglied 176 auf der Seite des Deckels 177 abmontieren und
herausziehen lassen, und zwar zum Durchführen einer
Inspektion und von Wartungsarbeiten.
Nachfolgend wird das Bypaßsystem 200 des Speisewas
ser-Heizsystems beschrieben.
Da der Dampfinjektor 125 nicht betrieben wird, sofern nicht
der Auslaßdampfstrom 120 zugeführt wird, läßt er sich nicht
unmittelbar nach dem Anlaufen der Anlage betreiben. Die Fig.
19 zeigt das Bypaßsystem 200 für ein Umleiten ,des
Speisewassers 109 derart, daß der Dampfinjektor 125 in das
Speisewasser 109 bzw. den Speisewasserkreislauf dann
eingeführt werden kann, wenn eine Last von ungefähr 63% nach
dem Start der Anlage vorliegt. Das Bypaßsystem 200 enthält
eine Leitung 201 zum Umleiten des Speisewassers 109, sowie
eine Leitung 203 für das Dampfinjektorsystem 125. Die Leitung
201 ist mit einem Bypaßventil 202 versehen. Die Leitung 203
ist mit einem Isolierventil 204 stromaufwärts zu dem
Dampfeinspritzsystem 125 versehen, sowie mit einem
Isolierventil 205 stromabwärts bezogen auf den Puffertank
126. Liegt eine Last von ungefähr 60% vor, so wird dann, wenn
das Bypaßventil 202 geschlossen ist und die Isolierventile
204 und 205 geöffnet sind, das Dampfeinspritzsystem 125 in
das Speisewasser 109 bzw. den Speisewasserkreislauf
eingeführt.
Wie in Fig. 19 gezeigt, werden die Auslaßdampfströme 120,
121, 122 und 123 dem mehrstufigen Dampfeinspritzsystem 127
über ein Rückschlagventil mit Stellglied 207 zugeführt. Der
Auslaßdampfstrom 123 wird auch dem Strahlfliehkraftentlüfter
133 in dem Strahlfliehkraft-Entlüftungssystem 128 über das
Rückschlagventil mit Stellglied 207 zugeführt.
Zusätzlich wird, wie in Fig. 19 gezeigt, das Überlaufwasser,
das aus Ablauföffnungen 210 (vgl. Fig. 14) abgeleitet wird,
die in dem Dampfinjektor der ersten Stufe 136 und dem
Dampfinjektor 137 der nächsten Stufe gebildet sind, dem
Kondensor 105 über ein Überlaufentlastungsventil mit
Stellglied 206 zugeführt.
Die Fig. 20 zeigt, daß ein Auslaßdampf 202 der
Hochdruckturbine 102 als Auslaßdampfstrahl eingesetzt wird,
der dem Dampfeinspritzsystem 125 zuzuführen ist.
Wie in Fig. 20 gezeigt, sind die Dampfströmungs-Regelventile
220 zwischen Leitungen vorgesehen, denen Auslaßdampfströme
120, 121, 122 und 123 zugeführt werden. Stromaufwärts zu dem
Rückschlagventil mit Stellglied 207 ist ein Rückschlagventil
mit Stellglied 220 vorgesehen. Der Auslaßdampfstrom 222 der
Hochdruckturbine 102 wird dem Dampfinjektorsystem 125
zugeführt, über die Dampfleitung 223, ein Rückschlagventil
mit Stellglied 221 und das Dampfströmungs-Regelventil 220.
Werden der Auslaßdampfstrom 222 der Hochdruckturbine 102 und
der Auslaßdampfstrom mit höherem Druck bei der nächsten Stufe
der Niederdruckturbine 103 dem Dampfinjektorsystem 125
zugeführt, so ist es möglich, ein Dampfinjektorsystem 125 in
das Speisewasser 109 bzw. den Speisewasserkreislauf
einzuführen, wenn eine Last niedriger als eine Last von
ungefähr 60% vorliegt.
Die Fig. 21 zeigt eine Steuereinheit zum Minimieren der
Strömungsrate für Überlaufwasser, das von den Ablauföffnungen
210 (vgl. Fig. 14) des Dampfinjektors der ersten Stufe 136
und des Dampfinjektors der nächsten Stufe 137 abgeleitet
wird.
Wie in Fig. 21 gezeigt, ist ein Strömungsregelventil 230 zum
Regeln der Strömungsrate des Speisewassers 109 vorgesehen,
das dem Dampfinjektorsystem 125 zugeführt wird. Die
Strömungsrate des Speisewassers 109 wird als
Differentialdrucksignal mittels eines
Differentialdrucktransmitters 231 detektiert, der
stromabwärts zu dem Strömungsregelventil 230 vorgesehen
wird, und das detektierte Differentialdrucksignal wird zu
einer Stromverarbeitungseinheit 236 übertragen. Zum Messen
der Ableitungsströmungsrate des Speisewassers, dessen
Temperatur und Druck angehoben ist und das von jeder der
Mischdüsen 142 und 145 der Dampfinjektoren 136 und 137
abgegeben wird, sind zwei Differentialdruck-Meßöffnungen 237
in der Nähe des Auslasses jeder der Mischdüsen 142 und 145
gebildet. Die Ableitströmungsraten bei den Dampfinjektoren
136 und 137 werden als Differentialdrucksignale mittels
Differentialdrucktransmitter 234 über Differentialdruck-Meß
öffnungen 233 detektiert. Das Bezugszeichen 232 bezeichnet
einen Temperaturdetektor zum Messen der Temperatur der
zugeordneten Stellen zum Berechnen der Strömungsrate des
Auslaßdampfstroms.
Die Strömungsberechnungseinheit 236 berechnet die
Strömungsrate des Speisewassers und die Ableitströmungsrate
auf der Grundlage der Differentialdrucksignale der
Differentialdrucktransmitter 231, 234 und 234, und sie leitet
die angehobene Temperatur ab, auf der Grundlage der
Temperatur der zugeordneten Stellen, gemessen durch den
Temperaturdetektor 232, und zwar zum Berechnen der
Strömungsrate des Auslaßdampfstroms. Die
Strömungsberechnungseinheit 236 berechnet auch die
Strömungsrate des Überlaufwassers, das von den
Ablauföffnungen 210 abgeleitet wird, und zwar auf der
Grundlage der berechneten Strömungsrate für das Speisewasser,
der berechneten Strömungsrate für den Auslaßdampfstrom und
der berechneten Ablaufströmungsrate. Weiterhin berechnet die
Strömungsbearbeitungseinheit 236 die Strömungsrate für das
Speisewasser 109 und die Strömungsrate der Dampfströme,
beispielsweise dem Auslaßdampfstrom 120 und den
Auslaßdampfstrom 222, und zwar anhand eines vorgegebenen
arithmetischen Ausdrucks derart, daß die berechnete
Strömungsrate für das Überlaufwasser minimiert ist. Auf der
Grundlage der berechneten Ergebnisse erzeugt die
Strömungsberechnungseinheit 236 ein Steuersignal zum Steuern
des Strömungsregelventils 230 und des Dampfströmungs-Re
gelventils 220.
Es ist möglich, die Wirksamkeit des Speisewasser-Heizsystems
100 zu verbessern, und zwar durch Steuern der Strömungsrate
des Speisewassers 109 und der Strömungsraten der Dampfströme,
beispielsweise des Dampfstroms 120, sowie durch Minimieren
der Strömungsrate des Überlaufwassers.
Die Fig. 22 zeigt eine andere Vorrichtung zum Regeln der
Strömungsrate des Speisewassers 109, das dem
Spannungsinjektorsystem 125 zugeführt wird. Bei der in Fig. 22
gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird der Ablaufdruck
der Niederdruck-Kondensatpumpe 106 (vgl. Fig. 5) gesteuert. .
Um dies zu erzielen, wird die Umlaufgeschwindigkeit der
Niederdruck-Kondensatpumpe 106 durch einen Inverter 238 zum
Regeln der Strömungsrate für das Speisewasser 109 gesteuert.
Die Fig. 23 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Regeln der
Strömungsrate des Speisewassers 109, das dem
Dampfinjektorsystem 125 zugeführt wird. Bei der in Fig. 23
gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist eine hohle Leitung
zum Regeln 239, die in Axialrichtung beweglich ist, in der
Wasserstrahldüse 140 des Dampfinjektors 136 vorgesehen. Ein
Ende der hohlen Leitung zum Regeln 239 ist mit einem
Düsenantriebsstellglied 176 verbunden. Die hohle Leitung zum
Regeln 239 ist in Axialrichtung durch das
Düsenantriebsstellglied 176 beweglich. Bewegt sich die hohle
Leitung zum Regeln 239 in Axialrichtung, so verändert sich
der Raum zwischen der Innenoberfläche des auslaßseitigen
Endabschnitts der Wasserstrahldüse 140 und der
Außenoberfläche des auslaßseitigen Endabschnitts der hohlen
Leitung zum Regeln 239 zum Regeln der Strömungsrate des der
Dampfdüse 141 zugeführten Speisewassers 109. Obgleich in
diesem Fall die Struktur des Dampfinjektors 136 etwas
komplizierter ist, ist es möglich, die Strahlgeschwindigkeit
241 des Wasserstrahls bei dem Speisewasser 109 gemäß einer
hohen Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten. Ferner tritt ein
Teil des Auslaßdampfstroms 120 in die hohle Leitung zum
Regeln 239 ein, damit ein Einspritzen ausgehend von dem
ausgangsseitigen Endabschnitt hiervon zu der Mischdüse 142
erfolgt. In dem in Fig. 14 gezeigten Fall wird die
Wasserstrahldüse 140 in Axialrichtung mittels ,des
Düsenantriebsstellglieds 176 zum Regulieren der Strömungsrate
des Auslaßdampfstroms 120 bewegt. Andererseits wird in dem in
Fig. 23 gezeigten Fall die hohle Leitung zum Regeln 239 in
Axialrichtung mittels des Düsenantriebsstellglieds 176 zum
Regeln der Strömungsrate des Speisewassers 109 bewegt.
Unter Bezug auf die Fig. 24 wird nachfolgend eine
Hilfsentlüftungsvorrichtung beschrieben.
Als Entlüftungsvorrichtung in dem Speisewasser-Heizsystem 100
ist eine Hilfs-Entlüftungsvorrichtung vorgesehen, mit einer
Entlüftungsleitung 253 zusätzlich zu der eigentlichen
Strahlfliehkraftentlüftung 133 in dem Dampfinjektorsystem
125. Wie in Fig. 24 gezeigt, ist die Entlüftungsleitung 253
in einer Fluidpassage zum Rückführen eines Überlaufwassers
250 vorgesehen, das von den Ablauföffnungen 210 abfließt, die
in den Dampfinjektoren 136 und 137 gebildet sind, und zwar zu
dem Kondensor 105 oder der Niederdruck-Turbinenstufe über das
Überlauf-Entlastungsventil 206 und eine Öffnung 251. Das zu
entlüftende Überlaufwasser wird zu dem Kondensor 105 oder der
Niederdruck-Turbinenstufe mittels der Entlüftungsleitung 253
für die Entlüftung rückgeführt. Da die Entlüftungsleitung 253
derart vorgesehen ist, ist es möglich, die bei dem
Strahlfliehkraftentlüfter 133 vorliegende Last zu reduzieren.
Unter Bezug auf die Fig. 24 werden die Gegenmaßnahme und das
Betriebsverfahren für das Zuführwasser-Heizsystem 100 während
des Anlaufens und des Übergangs desselben beschrieben.
Wird die Anlage mit einer Last von 60% betrieben, so wird der
Dampfinjektor eingeführt. Wird das Dampfinjektorsystem 125
gestartet, so fließt das Überlaufwasser 250, das von den
Ablauföffnungen 210 des Dampfinjektors der ersten Stufe 136
und des Dampfinjektor der nächsten Stufe 137 abfließt, zu dem
Kondensor 105 oder einen Kondensatspeichertank 160 ab, wie in
Fig. 24 gezeigt. Ferner fließt das Überlaufwasser 250 zu dem
Kondensatspeichertank 260 über ein Überlaufentlastungsventil
252 ab.
Eine Hilfsdampfleitung 261 zum Zuführen eines Hauptdampfes zu
dem Dampfinjektorsystem 125 ist mit einer Abzweigleitung der
Dampfleitung 223 (vgl. Fig. 20) verbunden, zu der anderen
Abzweigleitung, von der der Auslaßdampfstrom 222 der
Hochdruckturbine 102 zugeführt wird. Eine Rückschlagventil
263 und eine Öffnung 262 sind in der Hilfsdampfleitung 261
vorgesehen. Erfolgt bei der Turbine ein Schnellschluß, so
läßt sich Dampf zu dem Dampfinjektorsystem 125 über die
Hilfsdampfleitung 263 und die Öffnung 262 zuführen. Demnach
ist es möglich, ein schnelles Abnehmen der Strömungsrate des
Dampfs dann zu vermeiden, wenn eine Leistungsrückführung bei
der Turbine durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben, ist der Puffertank 126 stromabwärts zu
dem Dampfinjektorsystem 125 vorgesehen, und die Hochdruck-Kon
densatpumpe 110 ist stromabwärts von dem Puffertank 126
vorgesehen.
Da sich das Dampfinjektorsystem 125 nicht betreiben läßt,
wenn der Turbinenschnellschluß oder der Schnellschluß der
Niederdruck-Kondensatpumpe 106 durchgeführt wird, ist es
erforderlich, das Bypaßsystem 200 (vgl. Fig. 19) des
Speisewasser-Heizsystems 100 zu betätigen, damit die
Zuführung des Speisewassers zu dem Kernreaktor 101
gewährleistet ist. Jedoch erfordert es etwas Zeit, bis das
Schalten zu dem Bypaßsystem 200 abgeschlossen ist.
Demnach wird das geheizte und in dem Puffertank 126
gespeicherte Speisewasser dem Hochdruck-Speisewasser-
Heizabschnitt 111 mittels der Hochdruck-Kondensatpumpe 110
zugeführt, damit gewährleistet ist, daß das geheizte
Speisewasser dem Kernreaktor 101 während des Übergangs
solange zugeführt wird, bis das Umschalten zu dem Bypaßsystem
abgeschlossen ist. Somit ist es möglich, den Verlust von
Speisewasser zu vermeiden, das dem Kernreaktor 101 zugeführt
wird.
Wie in Fig. 24 gezeigt, ist das Speisewasser-Heizsystem 100
mit einer Speisewasser-Steuervorrichtung 266 versehen.
Zusätzlich ist ein Wasserstandsmesser an dem Puffertank 126
montiert. Auf der Basis des Wasserpegels in dem Puffertank
126, der durch den Wasserstandsmesser 265 detektiert wird,
und einen vorgegebenen Referenzwert steuert die Speisewas
ser-Steuervorrichtung 266 das Strömungsregelventil 330 oder die
Umfangsgeschwindigkeit der Niederdruck-Kondensatpumpe 106 so,
daß der Wasserpegel in dem Puffertank einen vorbestimmten
Wert annimmt. Demnach ist es möglich, den Wasserpegel in den
Puffertank konstant aufrecht zu erhalten.
Zudem ist, wie in Fig. 24 gezeigt, das Speisewas
ser-Heizsystem 100 mit einer Übergangs-Kondensatzuführpumpe 268
versehen. Die Übergangs-Kondensatzuführpumpe 268 kann das
geheizte Speisewasser in dem Kondensatspeichertank 216 dem
Hochdruck-Speisewasser-Heizabschnitt 111 dann zuführen, wenn
das von dem Puffertank 126 zugeführte Speisewasser nicht
ausreicht. Demnach ist es möglich, den Verlust von
Speisewasser zu vermeiden, das dem Kernreaktor 101 zugeführt
wird.
Unter Bezug auf die Fig. 29(a) und 29(b) erfolgt nachfolgend
die Beschreibung des Speisewasser-Heizsystems 100.
Die vorliegende Erfindung schafft ein innovatives System, in
dem das Dampfinjektorsystem 125 ein übliches Niederdruck-
Speisewasser-Heizgerät vom Wärmetauschertyp 101 unter Einsatz
einer Wärmeübertragungsleitung ersetzt. Ist die
Außenoberfläche des zylindrischen Gehäuses 130 des
Dampfinjektorsystems 125 mit einem wärmeisolierenden Material
oder einem schallabsorbierenden Material bedeckt, so ist es
möglich, bei Betrieb den Verlust von Wärme oder das Erzeugen
von Lärm zu vermeiden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich ein
Dampfinjektorsystem 125 mit einem Durchmesser von 2 m und
einer Länge von ungefähr 7 m anstelle von vier üblichen
Niederdruck-Speisewasser-Heizgeräten 301 mit Einsatz von
Wärmeübertragungsröhren einsetzen, von denen jede einen
Durchmesser von ungefähr 2 m und eine Länge von ungefähr 14 m
aufweist. Demnach ist es möglich, die Größe des Systems
erheblich auf ungefähr ein Achtel zu reduzieren, so daß es
möglich ist, die Materialmenge und den Installationsraum
beträchtlich zu reduzieren. Wie in den Fig. 29(a) und 29(b)
gezeigt, läßt sich die Höhe eines Turbinengebäudes 270 gemäß
der vorliegenden Erfindung um ungefähr 3,5 m im Vergleich zu
der Höhe eines üblichen Turbinengebäudes reduzieren.
Zusätzlich ist es aufgrund der Tatsache, daß sich die Höhe
der Niederdruckturbine 103 reduzieren läßt, die als Schwergut
wirkt und auf dem Kondensor 105 vorgesehen ist, möglich, die
Sicherheit gegenüber Erdbeben zu erhöhen.
Es ist nicht wünschenswert, die Anlage während einer langen
Zeitdauer zu stoppen, und zwar im Hinblick auf die Kosten
während der Lebensdauer der Anlage. Da jedoch der benetzte
Bereich der Wand aus rostfreiem Stahl mit Kontakt zu dem
Speisewasser erheblich kleiner als derjenige bei dem
Niederdruck-Speisewasser-Heizgerät 301 sein kann, ist es
möglich, das Eluieren von Chromionen zu vermeiden. Zusätzlich
ist es möglich, die Kosten während der Lebensdauer der Anlage
zu reduzieren, da es möglich ist, das Stoppen von Arbeiten
während einer langen Zeit, beispielsweise während einem
halben Jahr oder mehr, aufgrund der Verschlechterung des
Niederdruck-Speisewasser-Heizgeräts 301 zu vermeiden.
Da die in dem zylindrischen Gehäuse 130 vorgesehenen Düsen,
beispielsweise die Wasserstrahldüse 140 und die Mischdüse 142,
die das Dampfinjektorsystem 125 bilden, so vorgesehen
sind, daß sie sich leicht während einer normalen
Inspektionszeitdauer selbst bei Verschlechterung der Düsen
austauschen lassen, ist es möglich, den Stopp des
Arbeitsablaufs während einer langen Zeitdauer zu vermeiden,
so daß es möglich ist, die Kosten während der Lebensdauer der
Anlage zu reduzieren.
Wie oben beschrieben, ermöglicht das Speisewasser-Heizsystem
100 der vorliegenden Erfindung eine beträchtliche Reduzierung
des Materialumfangs für die Anlage bei Aufrechterhaltung
eines hohen thermischen Wirkungsgrads sowie eine
beträchtliche Verbesserung der Zuverlässigkeit, Wartbarkeit
und des Inspektionsleistungsumfangs zum Verbessern der Kosten
während der Lebensdauer der Anlage. Deshalb eignet sich
dieses Heizsystem für eine industrielle
Stromversorgungsanlage, die eine hohe Zuverlässigkeit
erfordert, beispielsweise eine nukleare
Stromversorgungsanlage, und es ist möglich, ein
kostengünstiges Speisewasser-Heizsystem bereitzustellen.
Wie oben beschrieben, ist es aufgrund der Tatsache, daß es
gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, eine
Speisewassereinrichtung durch Einsatz eines Dampfinjektors
für ein Turbinensystem einer Stromversorgungsanlage zu
vereinfachen, möglich, die Wartbarkeit und Zuverlässigkeit
unter Vermeidung des Auftretens von Schwierigkeiten aufgrund
mechanischer Faktoren zu verbessern.
Zudem ermöglicht die vorliegende Erfindung die beträchtliche
Reduzierung des Materialumfangs für die
Stromversorgungsanlage bei Aufrechterhaltung eines hohen
thermischen Wirkungsgrads, und es ist möglich, die
Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und den
Inspektionsleistungsumfang zu verbessern, um die Kosten
während der Lebensdauer der Versorgungsanlage beträchtlich zu
verbessern, so daß es möglich ist, eine kostengünstige
industrielle Stromversorgungsanlage bereitzustellen.
Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die
bevorzugte Ausführungsform offenbart wurde, um ein besseres.
Verständnis hiervon zu vereinfachen, ist zu erwähnen, daß
sich die Erfindung in vielfacher Weise ohne Abweichen von dem
Prinzip der Erfindung ausführen läßt. Deshalb ist die
Erfindung so zu verstehen, daß sie sämtlich ihr mögliche
Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten
Ausführungsform enthält, die sich ohne Abweichen von dem
Prinzip der Erfindung ausführen lassen, wie es durch die
angefügten Patentansprüche dargelegt ist.
Claims (45)
1. Speisewasser-Heizsystem zum Heizen von Speisewasser für
eine Stromversorgungsanlage mit einer Dampfturbine,
einem Kondensor und einem Dampfgenerator, derart, daß
das Speisewasser-Heizsystem enthält:
eine Speisewasservorrichtung zum Heizen eines ausströmenden Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Zuführen des geheizten Wassers zu dem Dampfgenerator, derart, daß
die Speisewasservorrichtung einen Dampfinjektor aufweist, und zwar zum Empfangen eines Antriebsdampfs und des ausströmenden Wassers und zum Mischen des ausströmenden Wassers mit dem Antriebsdampf zum Erhöhen der Temperatur und des Drucks der Mischung.
eine Speisewasservorrichtung zum Heizen eines ausströmenden Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Zuführen des geheizten Wassers zu dem Dampfgenerator, derart, daß
die Speisewasservorrichtung einen Dampfinjektor aufweist, und zwar zum Empfangen eines Antriebsdampfs und des ausströmenden Wassers und zum Mischen des ausströmenden Wassers mit dem Antriebsdampf zum Erhöhen der Temperatur und des Drucks der Mischung.
2. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsdampf ein Auslaßdampfstrom ist, der von der
Dampfturbine extrahiert ist.
3. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speisewasservorrichtung enthält:
eine von einer eingangsseitigen Leitung des Dampfgenerators abzweigende Abzweigleitung;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Speisewassers, das über die Abzweigleitung zugeführt wird, unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Ab scheidung des in der Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
eine von einer eingangsseitigen Leitung des Dampfgenerators abzweigende Abzweigleitung;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Speisewassers, das über die Abzweigleitung zugeführt wird, unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Ab scheidung des in der Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
4. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speisewasservorrichtung enthält:
ein Speisewasser-Heizgerät, das zwischen einer Eingangsseite des Dampfgenerators und dem Dampfinjektor vorgesehen ist;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Ablaufs des Speisewasser-Heizgeräts unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Ab scheidung des in der Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
ein Speisewasser-Heizgerät, das zwischen einer Eingangsseite des Dampfgenerators und dem Dampfinjektor vorgesehen ist;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Ablaufs des Speisewasser-Heizgeräts unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Ab scheidung des in der Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
5. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dampfturbine eine hochdruckseitige Turbine enthält, sowie eine niederdruckseitige Turbine, die stromabwärts zu der hochdruckseitigen Turbine angeordnet ist, und ein den Wassergehalt abscheidendes Heizgerät, mit einem Wassergehaltabscheider oder -heizgerät, das zwischen der Hochdruckturbine und der Niederdruckturbine vorgesehen ist, und derart, daß
die Speisewasservorrichtung eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Abflusses des den Wassergehalt abscheidenden Heizgeräts unter reduziertem Druck enthält, sowie einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Trennung bei einem durch die Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewasser, derart, daß
der Antriebsdampf ein von dem Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
daß die Dampfturbine eine hochdruckseitige Turbine enthält, sowie eine niederdruckseitige Turbine, die stromabwärts zu der hochdruckseitigen Turbine angeordnet ist, und ein den Wassergehalt abscheidendes Heizgerät, mit einem Wassergehaltabscheider oder -heizgerät, das zwischen der Hochdruckturbine und der Niederdruckturbine vorgesehen ist, und derart, daß
die Speisewasservorrichtung eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines Abflusses des den Wassergehalt abscheidenden Heizgeräts unter reduziertem Druck enthält, sowie einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Trennung bei einem durch die Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewasser, derart, daß
der Antriebsdampf ein von dem Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
6. Speisewasser-Heizgerät für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speisewasservorrichtung enthält:
eine Abzweigleitung zum Zuführen eines Wassers in den Dampfgenerator als Abzweigwasser;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines über die Abzweigleitung eingeführten Speisewassers unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Tren nung des durch die Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
eine Abzweigleitung zum Zuführen eines Wassers in den Dampfgenerator als Abzweigwasser;
eine Druckreduziervorrichtung zum Sieden eines über die Abzweigleitung eingeführten Speisewassers unter reduziertem Druck; und
einen Kondensatsammler für eine Gas-Flüssigkeits-Tren nung des durch die Druckreduziervorrichtung unter reduziertem Druck gesiedeten Speisewassers, derart, daß
der Antriebsdampf ein durch den Kondensatsammler erzeugter Dampf ist.
7. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
enthält:
eine Speisewasserpumpe, die parallel zu dem Dampfinjektor zum Empfangen des ausströmenden Wassers vorgesehen ist; und
einen stromabwärts zu dem Dampfinjektor und der Speisewasserpumpe vorgesehenes Speisewasser-Heizgerät.
eine Speisewasserpumpe, die parallel zu dem Dampfinjektor zum Empfangen des ausströmenden Wassers vorgesehen ist; und
einen stromabwärts zu dem Dampfinjektor und der Speisewasserpumpe vorgesehenes Speisewasser-Heizgerät.
8. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speisewasservorrichtung eine Regelvorrichtung zum Regeln
des Drucks oder der Temperatur des bei dem Dampfinjektor
eingegebenen ausströmenden Wassers enthält.
9. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelvorrichtung ein geregeltes Speisewasser-Heizgerät zum Heizen des ausströmenden Wassers enthält, sowie einen geregelten Dampfinjektor zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms, der von der Dampfturbine extrahiert ist, als Antriebsdampf, und derart, daß
ein durch das geregelte Speisewasser-Heizgerät geheiztes Speisewasser bei dem geregelten Dampfinjektor eingegeben wird und ein von dem geregelten Dampfinjektor ausgegebenes Speisewasser bei dem Dampfinjektor als das ausströmende Wasser eingegeben wird, nach einem Heizen durch das geregelte Speisewasser-Heizgerät.
die Regelvorrichtung ein geregeltes Speisewasser-Heizgerät zum Heizen des ausströmenden Wassers enthält, sowie einen geregelten Dampfinjektor zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms, der von der Dampfturbine extrahiert ist, als Antriebsdampf, und derart, daß
ein durch das geregelte Speisewasser-Heizgerät geheiztes Speisewasser bei dem geregelten Dampfinjektor eingegeben wird und ein von dem geregelten Dampfinjektor ausgegebenes Speisewasser bei dem Dampfinjektor als das ausströmende Wasser eingegeben wird, nach einem Heizen durch das geregelte Speisewasser-Heizgerät.
10. Speisewasser-Heizsystem zum Heizen eines Speisewassers
für eine Stromversorgungsanlage mit einer Dampfturbine,
einem Kondensor und einem Dampfgenerator, dadurch
gekennzeichnet, daß das Speisewasser-Heizsystem enthält:
eine Dampfinjektoreinheit zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine extrahiert sind, sowie eines ausströmenden Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des aus strömenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
die Dampfinjektoreinheit enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren Dampfinjektoren, die seriell verbunden sind, zum Empfangen eines der Auslaßdampfströme und eines Speisewassers zum Mischen eines der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung aus dem einen der Auslaßdampfströme und dem Speisewasser zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen Strahlfliehkraftentlüfter, der stromabwärts zu den mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehen ist, zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme und zum Anwenden einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Auslaßdampfströme zum Entlüften des Speisewassers für eine räumliche Trennung eines entlüfteten Speisewassers von den Auslaßdampfströmen und für ein Ableiten des entlüfteten Speisewassers.
eine Dampfinjektoreinheit zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine extrahiert sind, sowie eines ausströmenden Wassers, das von dem Kondensor abfließt, zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des aus strömenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
die Dampfinjektoreinheit enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren Dampfinjektoren, die seriell verbunden sind, zum Empfangen eines der Auslaßdampfströme und eines Speisewassers zum Mischen eines der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung aus dem einen der Auslaßdampfströme und dem Speisewasser zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen Strahlfliehkraftentlüfter, der stromabwärts zu den mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehen ist, zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme und zum Anwenden einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Auslaßdampfströme zum Entlüften des Speisewassers für eine räumliche Trennung eines entlüfteten Speisewassers von den Auslaßdampfströmen und für ein Ableiten des entlüfteten Speisewassers.
11. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
mehrstufige Dampfinjektor enthält:
einen Dampfinjektor einer ersten Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit minimalem Druck von den mehreren Auslaßdampfströmen; und
einen Dampfinjektor einer letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck bei den mehreren Auslaßdampfströmen, derart, daß
der Dampfinjektor der ersten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die erste Stufe zum Aufnehmen des aus strömenden Wassers und zum Ausstoßen des aus strömenden Wassers;
eine Dampfdüse für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck an der Außenseite des ausströmenden Wassers, das an der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßen wird; und
eine Mischdüse für die erste Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßenen aus strömenden Wassers mit dem von der Dampfdüse für die erste Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, und derart, daß
der Dampfinjektor der letzten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die letzte Stufe zum Empfangen und Ausstoßen des Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck von der Innenseite des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers; und
eine Mischdüse für die letzte Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem durch die Dampfdüse für die letzte Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit dem maximalen Druck, zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
einen Dampfinjektor einer ersten Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit minimalem Druck von den mehreren Auslaßdampfströmen; und
einen Dampfinjektor einer letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck bei den mehreren Auslaßdampfströmen, derart, daß
der Dampfinjektor der ersten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die erste Stufe zum Aufnehmen des aus strömenden Wassers und zum Ausstoßen des aus strömenden Wassers;
eine Dampfdüse für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck an der Außenseite des ausströmenden Wassers, das an der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßen wird; und
eine Mischdüse für die erste Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßenen aus strömenden Wassers mit dem von der Dampfdüse für die erste Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, und derart, daß
der Dampfinjektor der letzten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die letzte Stufe zum Empfangen und Ausstoßen des Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem maximalen Druck von der Innenseite des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers; und
eine Mischdüse für die letzte Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem durch die Dampfdüse für die letzte Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit dem maximalen Druck, zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
12. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
mehrstufige Dampfinjektor mindestens einen Dampfinjektor
einer zwischenliegenden Stufe enthält, der zwischen dem
Dampfinjektor der ersten Stufe und dem Dampfinjektor der
letzten Stufe vorgesehen ist, und zwar zum Empfangen
eines Auslaßdampfstroms mit einem zwischenliegenden
Druck der mehreren Auslaßdampfströme.
13. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors
der ersten Stufe so vorgesehen ist, daß sie in
Axialrichtung hinsichtlich der anderen Abschnitte des
mehrstufigen Dampfinjektors, aufgenommen in dem
zylindrischen Container, beweglich ist.
14. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck
bei jedem der mehreren Auslaßdampfströme gleich einem
Druck bei jedem der mehreren Auslaßdampfströme ist, die
einem üblichen Speisewasser-Heizsystem mit einem
Speisewasser-Heizgerät vom Wärmetauschertyp zugeführt
werden.
15. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlfliehkraftentlüfter enthält:
eine Entlüftungsstrahldüse zum empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und zum Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt;
eine Diffusor, über den das Wassertröpfchenfluid und der Auslaßdampfstrom geführt werden können, zum Entlüften des Wassertröpfchenfluids mittels des Auslaßdampfstroms zum Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Dampfstroms für ein Ableiten des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Dampfstroms; und
eine Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Ausüben einer Fliehkraft auf eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom, die in den Diffusor abgeleitet sind, zum räumlichen Trennen des Wassers von dem Dampf.
eine Entlüftungsstrahldüse zum empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und zum Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt;
eine Diffusor, über den das Wassertröpfchenfluid und der Auslaßdampfstrom geführt werden können, zum Entlüften des Wassertröpfchenfluids mittels des Auslaßdampfstroms zum Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Dampfstroms für ein Ableiten des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Dampfstroms; und
eine Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Ausüben einer Fliehkraft auf eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom, die in den Diffusor abgeleitet sind, zum räumlichen Trennen des Wassers von dem Dampf.
16. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entlüftungsstrahldüse so vorgesehen ist, daß sie von
einem Vorderabschnitt des zylindrischen Behälters
vorsteht.
17. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entlüftungsstrahldüse enthält:
eine von der Mitte des Mittenabschnitts des zylindrischen Behälters in Axialrichtung des zylindrischen Behälters vorstehende Mittendüse; und
Randdüsen, die so angeordnet sind, daß sie die Mittendüse umgeben, und die so vorstehen, daß sie hinsichtlich der Axialrichtung des zylindrischen Behälters geneigt sind.
eine von der Mitte des Mittenabschnitts des zylindrischen Behälters in Axialrichtung des zylindrischen Behälters vorstehende Mittendüse; und
Randdüsen, die so angeordnet sind, daß sie die Mittendüse umgeben, und die so vorstehen, daß sie hinsichtlich der Axialrichtung des zylindrischen Behälters geneigt sind.
18. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Diffusor eine zylindrische gerade Leitung in der Nähe
der Entlüftungsstrahldüse ist und eine Trompetenform bei
einem Einlaß der geraden Leitung aufweist.
19. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fliehkraft-Trennvorrichtung eine bogenförmig gebogene
Leitung aufweist, die so geformt ist, daß eine Mischung
des Wassers und des Dampfes mit dem Wassertröpfchenfluid
und dem Auslaßdampf entlang einer Innenwandoberfläche
der gebogenen Leitung strömt.
20. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlfliehkraftentlüfter enthält:
eine Rückführleitung zum Rückführen des Dampfs, der räumlich durch die Fliehkraft-Trennvorrichtung bei einer Einlaßseite des Diffusors abgetrennt ist; und
eine gebogene Leitung zum Ableiten eines entlüfteten Dampfs mit einem nicht kondensierten Gas an den Kondensor oder eine Niederdruckturbinenstufe.
eine Rückführleitung zum Rückführen des Dampfs, der räumlich durch die Fliehkraft-Trennvorrichtung bei einer Einlaßseite des Diffusors abgetrennt ist; und
eine gebogene Leitung zum Ableiten eines entlüfteten Dampfs mit einem nicht kondensierten Gas an den Kondensor oder eine Niederdruckturbinenstufe.
21. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bei
dem Strahlfliehkraftentlüfter eingegebene
Auslaßdampfstrom ein Auslaßdampfstrom mit einem
maximalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme ist.
22. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlfliehkraftentlüfter eine Dampfausstoßdüse zum
Eingeben des Auslaßdampfstroms in den Diffusor enthält,
derart, daß die Dampfausstoßdüse an einer Seitenwand des
Diffusor montiert ist und eine Auslaßrichtung der
Dampfausstoßdüse in Axialrichtung des Diffusors
verläuft.
23. Speisewasser-Heizsystem zum Heizen eines Speisewassers
für eine Stromversorgungsanlage mit einer Dampfturbine,
einem Kondensor und einem Dampfgenerator, derart, daß
das Speisewasser-Heizsystem enthält:
ein Dampfinjektorsystem zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von einer Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, und eines ausströmenden von dem Kondensor abgeleiteten Wassers, und zwar zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
das Dampfinjektorsystem enthält:
ein zylindrisches Gehäuse;
mehrere Dampfinjektoreinheiten, die in dem Gehäuse parallel zueinander vorgesehen sind; und
eine Auslaßdampfstrom-Versorgungsleitung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, und zwar zum Zuführen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, zu jeder der mehreren Dampfinjektoreinheiten, und derart, daß
jede der Dampfinjektoreinheiten enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen Dampfinjektoren zum Empfangen eines von mehreren Dampfauslaßströmen und eines Speisewassers zum Mischen des einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen stromabwärts von dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Strahlinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Auslaßdampfströme und zum Entlüften des Speisewassers, damit ein entlüftetes Speisewasser räumlich von den Auslaßdampfströmen getrennt und das entlüftete Speisewasser abgeleitet wird.
ein Dampfinjektorsystem zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von einer Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, und eines ausströmenden von dem Kondensor abgeleiteten Wassers, und zwar zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
das Dampfinjektorsystem enthält:
ein zylindrisches Gehäuse;
mehrere Dampfinjektoreinheiten, die in dem Gehäuse parallel zueinander vorgesehen sind; und
eine Auslaßdampfstrom-Versorgungsleitung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, und zwar zum Zuführen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, zu jeder der mehreren Dampfinjektoreinheiten, und derart, daß
jede der Dampfinjektoreinheiten enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen Dampfinjektoren zum Empfangen eines von mehreren Dampfauslaßströmen und eines Speisewassers zum Mischen des einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen stromabwärts von dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Strahlinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Auslaßdampfströme und zum Entlüften des Speisewassers, damit ein entlüftetes Speisewasser räumlich von den Auslaßdampfströmen getrennt und das entlüftete Speisewasser abgeleitet wird.
24. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
mehrstufige Dampfinjektor enthält:
einen Dampfinjektor einer ersten Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem minimalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme; und
einen Dampfinjektor einer letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem maximalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme, derart, daß
der Dampfinjektor der ersten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die erste Stufe zum Empfangen des ausströmenden Wassers und zum Ausstoßen des aus strömenden Wassers;
eine Dampfdüse für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck ausgehend von der Außenseite des ausströmenden Wassers, das von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßen wird; und
eine Mischdüse für die erste Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßenen aus strömenden Wassers mit dem durch die Dampfdüse der ersten Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
der Dampfinjektor der letzten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die letzte Stufe zum Empfangen und zum Ausstoßen des Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit maximalem Druck von der Innenseite des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers; und
eine Mischdüse für die letzte Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem Auslaßdampfstrom mit dem maximalen Druck, der von der Dampfdüse für die letzte Stufe empfangen wird, und zwar zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
einen Dampfinjektor einer ersten Stufe, der bei einer ersten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem minimalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme; und
einen Dampfinjektor einer letzten Stufe, der bei einer letzten Stufe vorgesehen ist, zum Empfangen eines Auslaßdampfstroms mit einem maximalen Druck der mehreren Auslaßdampfströme, derart, daß
der Dampfinjektor der ersten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die erste Stufe zum Empfangen des ausströmenden Wassers und zum Ausstoßen des aus strömenden Wassers;
eine Dampfdüse für die erste Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit dem minimalen Druck ausgehend von der Außenseite des ausströmenden Wassers, das von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßen wird; und
eine Mischdüse für die erste Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die erste Stufe ausgestoßenen aus strömenden Wassers mit dem durch die Dampfdüse der ersten Stufe empfangenen Auslaßdampfstrom mit minimalem Druck zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß
der Dampfinjektor der letzten Stufe enthält:
eine Wasserstrahldüse für die letzte Stufe zum Empfangen und zum Ausstoßen des Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
eine Dampfdüse für die letzte Stufe zum Empfangen des Auslaßdampfstroms mit maximalem Druck von der Innenseite des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers; und
eine Mischdüse für die letzte Stufe zum Mischen des von der Wasserstrahldüse für die letzte Stufe ausgestoßenen Speisewassers mit dem Auslaßdampfstrom mit dem maximalen Druck, der von der Dampfdüse für die letzte Stufe empfangen wird, und zwar zum Ausstoßen eines Speisewassers mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.
25. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlfliehkraftentlüfter enthält:
eine Entlüftungsstrahldüse zum Empfangen eines Speisewassers, das von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleitet wird, zum Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt;
einen Diffusor, der ermöglicht, daß das Wassertröpfchenfluid und der Auslaßdampfstrom hierüber geführt werden, und zwar zum Entlüften des Wassertröpfchenfluids mittels dem Auslaßdampfstrom zum Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms zum Ableiten des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms; und
eine Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Ausüben einer Fliehkraft auf eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom, die von dem Diffusor abgeleitet werden, zum räumlichen Trennen des Wassers von dem Dampf.
eine Entlüftungsstrahldüse zum Empfangen eines Speisewassers, das von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleitet wird, zum Umsetzen des Speisewassers in ein Wassertröpfchenfluid, das eine Aggregation von Wassertröpfchen darstellt;
einen Diffusor, der ermöglicht, daß das Wassertröpfchenfluid und der Auslaßdampfstrom hierüber geführt werden, und zwar zum Entlüften des Wassertröpfchenfluids mittels dem Auslaßdampfstrom zum Anheben des Drucks des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms zum Ableiten des entlüfteten Wassertröpfchenfluids und des Auslaßdampfstroms; und
eine Fliehkraft-Trennvorrichtung zum Ausüben einer Fliehkraft auf eine Mischung von Wasser und Dampf mit dem Wassertröpfchenfluid und dem Auslaßdampfstrom, die von dem Diffusor abgeleitet werden, zum räumlichen Trennen des Wassers von dem Dampf.
26. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse einen abnehmbaren innenseitigen Deckel aufweist,
an dem eine Zuführdüse und ein Düsenantriebsstellglied
montiert ist, derart, daß
die Zuführdüse das ausströmende Wasser der Dampfinjektoreinheit zuführt, und
das Düsenantriebsstellglied die Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe bewegt, in Axialrichtung hinsichtlich der Mischdüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe, der in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommen ist.
die Zuführdüse das ausströmende Wasser der Dampfinjektoreinheit zuführt, und
das Düsenantriebsstellglied die Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe bewegt, in Axialrichtung hinsichtlich der Mischdüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe, der in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommen ist.
27. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse einen abnehmbaren außenseitigen Deckel aufweist, an dem der Diffusor des Strahlfliehkraftentlüfters montiert ist, und
daß die Außenseite des Diffusors von dem außenseitigen Deckel vorsteht.
daß das Gehäuse einen abnehmbaren außenseitigen Deckel aufweist, an dem der Diffusor des Strahlfliehkraftentlüfters montiert ist, und
daß die Außenseite des Diffusors von dem außenseitigen Deckel vorsteht.
28. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse einen abnehmbaren außenseitigen Deckel aufweist und
daß der in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommene mehrstufige Dampfinjektor aus dem Gehäuse herausziehbar ist, während der außenseitige Deckel abgenommen ist.
daß das Gehäuse einen abnehmbaren außenseitigen Deckel aufweist und
daß der in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommene mehrstufige Dampfinjektor aus dem Gehäuse herausziehbar ist, während der außenseitige Deckel abgenommen ist.
29. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse einen geschlossenen Behälterabschnitt aufweist,
der einen Teil einer Ausgangsseite hiervon bildet, und
daß die Entlüftungsstrahldüse in dem Behälterabschnitt
angeordnet ist, derart, daß
ein einlaßseitiger Abschnitt des Diffusors in dem Behälterabschnitt so angeordnet ist, daß er beabstandet zu einem Vorderabschnitt der Entlüftungsstrahldüse ist, und
der Strahlfliehkraftentlüfter eine Rückführdampfleitung aufweist, und zwar zum Rückführen des räumlich durch die Fliehkraft-Trennvorrichtung abgetrennten Dampfs zu dem Behälterabschnitt.
ein einlaßseitiger Abschnitt des Diffusors in dem Behälterabschnitt so angeordnet ist, daß er beabstandet zu einem Vorderabschnitt der Entlüftungsstrahldüse ist, und
der Strahlfliehkraftentlüfter eine Rückführdampfleitung aufweist, und zwar zum Rückführen des räumlich durch die Fliehkraft-Trennvorrichtung abgetrennten Dampfs zu dem Behälterabschnitt.
30. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
sie ferner einen Puffertank enthält, und zwar zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers, derart, daß
das in dem Puffertank gespeicherte Wasser dem Dampfgenerator über eine Hochdruck-Kondensatpumpe zugeführt wird.
sie ferner einen Puffertank enthält, und zwar zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers, derart, daß
das in dem Puffertank gespeicherte Wasser dem Dampfgenerator über eine Hochdruck-Kondensatpumpe zugeführt wird.
31. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
sie ferner einen Puffertank enthält, und zwar zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers, derart, daß
die Fliehkraft-Trennvorrichtung an einer Innenwandoberfläche des Puffertanks gebildet ist.
sie ferner einen Puffertank enthält, und zwar zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers, derart, daß
die Fliehkraft-Trennvorrichtung an einer Innenwandoberfläche des Puffertanks gebildet ist.
32. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Bypaßzuführvorrichtung für Wasser enthält, und zwar
zum Zuführen eines Speisewassers zu dem Dampfgenerator
dann, wenn das Dampfinjektorsystem nicht betriebsfähig
ist.
33. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Einleitsteuervorrichtung enthält, und zwar zum
Einleiten des Dampfinjektorsystems in ein
Speisewassersystem dann, wenn eine Last der
Stromversorgungsanlage eine vorgegebene Last nach dem
Starten der Stromversorgungsanlage erreicht.
34. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einleitsteuervorrichtung eine Vorrichtung zum Einlei
ten - als die mehreren Auslaßdampfströme - von
Auslaßdampfströmen einer Hochdruckturbine in das
Dampfinjektorsystem über ein Strömungsregelventil
enthält, wodurch das Dampfinjektorsystem dann eingeführt
wird, wenn die Stromversorgungsanlage mit einer
niedrigeren Last als der vorgegebenen Last betrieben
wird.
35. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Überlaufwasser-Strömungssteuervorrichtung enthält,
zum Minimieren einer Überlaufwasser-Strömungsrate gemäß
einer Differenz zwischen einer Summe einer Speisewas
ser-Strömungsrate eines dem mehrstufigen Dampfinjektor
zugeführten Speisewassers und einer Dampfströmungsrate
des dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführten
Auslaßdampfes, sowie einer Ableitströmungsrate eines
aus strömenden Wassers.
36. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlaufwasser-Strömungssteuervorrichtung enthält:
eine Vorrichtung zum Messen der Speisewas ser-Strömungsrate;
eine Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate;
eine Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate;
eine Überlaufwasser-Strömungsberechnungsvorrichtung zum Berechnen der Überlaufwasser-Strömungsrate auf der Grundlage von Ergebnissen, die durch die Vorrichtung zum Messen der Speisewasser-Strömungsrate abgeleitet sind,
sowie die Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate und die Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate; und
eine Regelvorrichtung zum Regeln der Speisewas ser-Strömungsrate und der Dampfströmungsrate auf der Grundlage eines Ergebnisses der Überlaufwas ser-Strömungsberechnungsvorrichtung.
eine Vorrichtung zum Messen der Speisewas ser-Strömungsrate;
eine Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate;
eine Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate;
eine Überlaufwasser-Strömungsberechnungsvorrichtung zum Berechnen der Überlaufwasser-Strömungsrate auf der Grundlage von Ergebnissen, die durch die Vorrichtung zum Messen der Speisewasser-Strömungsrate abgeleitet sind,
sowie die Vorrichtung zum Messen der Dampfströmungsrate und die Vorrichtung zum Messen der Ableitströmungsrate; und
eine Regelvorrichtung zum Regeln der Speisewas ser-Strömungsrate und der Dampfströmungsrate auf der Grundlage eines Ergebnisses der Überlaufwas ser-Strömungsberechnungsvorrichtung.
37. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
sie ferner eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung enthält, und
zwar zum Regeln einer Speisewasser-Strömungsrate eines
dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführten
Speisewassers, derart, daß
die Speisewasser-Regelvorrichtung eine Vorrichtung zum Steuern einer Umlaufgeschwindigkeit einer stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehene Niederdruck-Kon densatpumpe enthält.
die Speisewasser-Regelvorrichtung eine Vorrichtung zum Steuern einer Umlaufgeschwindigkeit einer stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehene Niederdruck-Kon densatpumpe enthält.
38. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
sie ferner eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung zum Regeln
einer Speisewasser-Strömungsrate eines dem mehrstufigen
Dampfinjektor zugeführten Speisewassers enthält, derart,
daß
die Speisewasser-Regelvorrichtung ein
Strömungsregelventil enthält, das stromaufwärts zu dem
Dampfinjektorsystem zum Regeln einer Strömungsrate des
ausströmenden Wassers vorgesehen ist.
39. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung enthält, und
zwar zum Regeln einer Speisewasser-Strömungsrate einer
dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführten
Strömungsrate, derart, daß die Speisewas
ser-Strömungsregelvorrichtung enthält:
eine hohle Leitung zum Regeln, die in Axialrichtung in der Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe beweglich ist, zum Angleichen einer Öffnungsgröße eines Auslasses der Wasserstrahldüse für die erste Stufe, derart, daß das ausströmende Wasser zu der hohlen Leitung zum Regeln zugeführt wird; und
ein Düsenantriebsstellglied zum Bewegen der hohlen Leitung zum Regeln in Axialrichtung.
eine hohle Leitung zum Regeln, die in Axialrichtung in der Wasserstrahldüse für die erste Stufe des Dampfinjektors der ersten Stufe beweglich ist, zum Angleichen einer Öffnungsgröße eines Auslasses der Wasserstrahldüse für die erste Stufe, derart, daß das ausströmende Wasser zu der hohlen Leitung zum Regeln zugeführt wird; und
ein Düsenantriebsstellglied zum Bewegen der hohlen Leitung zum Regeln in Axialrichtung.
40. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
zylindrische Behälter eine Ablauföffnung zum Ableiten
von Überlaufwasser aufweist, sowie eine
Entlüftungsleitung zum Rückführen des Überlaufwassers,
das von der Ablauföffnung zu dem Kondensor oder einer
Niederdruckstufe der Dampfturbine über eine Öffnung oder
ein Rückschlagventil zum Entlüften des Überlaufwassers
rückgeführt ist.
41. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Entlüftungsleitung enthält, und zwar zum Rückführen
eines Teils eines von dem Strahlfliehkraftentlüfter zu
dem Kondensor über eine Öffnung oder ein
Rückschlagventil rückgeführten Speisewassers und zum
Entlüften dieses Teils des Speisewassers.
42. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
zylindrische Behälter eine Ablauföffnung zum Ableiten
von Überlaufwasser enthält, sowie eine Rückführleitung
zum Rückführen des von der Ablauföffnung zu dem
Kondensor oder einem Kondensatspeichertank abgeleiteten
Überlaufwassers über eine Öffnung oder ein
Rückschlagventil.
43. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
enthält:
einen Puffertank zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers;
eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung zum Regeln einer Speisewasser-Strömungsrate von einem dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführten Speisewasser; und
eine Speichervolumen-Meßvorrichtung zum Messen eines Speichervolumens eines in dem Puffertank gespeicherten Speisewassers, derart, daß
die Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung eine Umlaufgeschwindigkeit einer Niederdruck-Kondensatpumpe steuert, die stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, oder ein Strömungsregelventil, das stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, und zwar zum Regeln einer Strömungsrate des ausfließenden Wassers, und zwar auf der Grundlage eines gemessenen Ergebnisses der Speichervolumen-Meß vorrichtung derart, daß das Speichervolumen ein vorgegebenes Volumen einnimmt.
einen Puffertank zum Speichern eines entlüfteten und von den mehreren Dampfinjektoreinheiten abgeleiteten Speisewassers;
eine Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung zum Regeln einer Speisewasser-Strömungsrate von einem dem mehrstufigen Dampfinjektor zugeführten Speisewasser; und
eine Speichervolumen-Meßvorrichtung zum Messen eines Speichervolumens eines in dem Puffertank gespeicherten Speisewassers, derart, daß
die Speisewasser-Strömungsregelvorrichtung eine Umlaufgeschwindigkeit einer Niederdruck-Kondensatpumpe steuert, die stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, oder ein Strömungsregelventil, das stromaufwärts zu dem Dampfinjektorsystem vorgesehen ist, und zwar zum Regeln einer Strömungsrate des ausfließenden Wassers, und zwar auf der Grundlage eines gemessenen Ergebnisses der Speichervolumen-Meß vorrichtung derart, daß das Speichervolumen ein vorgegebenes Volumen einnimmt.
44. Speisewasser-Heizsystem für eine Stromversorgungsanlage
nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
eine Hilfsdampfleitung enthält, die über eine Öffnung
oder ein Rückschlagventil mit einer
Dampfversorgungsleitung verbunden ist, und zwar zum
Zuführen der mehreren Auslaßdampfströme zu dem
Dampfinjektorsystem, zum Zuführen eines Hauptdampfes zu
dem Dampfinjektorsystem dann, wenn ein
Turbinenschnellschluß durchgeführt wird.
45. Speisewasser-Heizsystem zum Heizen eines Speisewassers
für eine Stromversorgungsanlage mit einer Dampfturbine,
einem Kondensor und einem Dampfgenerator, derart, daß
das Speisewasser-Heizsystem enthält:
mehrere seriell angeordnete Dampfinjektorsysteme zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, sowie eines ausfließenden Wassers, das von dem Kondensor abgeleitet wird, zum Mischen des ausfließenden Wassers mit den mehreren Dampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß jedes der Dampfinjektorsysteme enthält:
ein zylindrisches Gehäuse;
mehrere in dem Gehäuse parallel zueinander vorgesehene Dampfinjektoreinheiten; und
eine in dem Gehäuse vorgesehene Auslaßdampf-Zu führleitung zum Zuführen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, zu jeder der mehreren Dampfinjektoreinheiten, derart, daß
jede Dampfinjektoreinheit die mehrere Auslaßdampfströme von der Auslaßdampfzuführleitung empfängt, sowie ein von dem Kondensor abgeleitetes ausströmendes Wasser, zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und zum Anheben der Temperatur und des Drucks der Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, und derart, daß
jede der Dampfinjektoreinheiten enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen Dampfinjektoren zum Empfangen eines der mehreren Auslaßdampfströme und eines Speisewassers und zum Mischen des einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers und zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen stromabwärts zu dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Dampfströme und zum Entlüften des Speisewassers, zum räumlichen Trennen eines entlüfteten Speisewassers von den Auslaßdampfströmen und zum Ableiten des entlüfteten Speisewassers.
mehrere seriell angeordnete Dampfinjektorsysteme zum Empfangen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, sowie eines ausfließenden Wassers, das von dem Kondensor abgeleitet wird, zum Mischen des ausfließenden Wassers mit den mehreren Dampfströmen zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, derart, daß jedes der Dampfinjektorsysteme enthält:
ein zylindrisches Gehäuse;
mehrere in dem Gehäuse parallel zueinander vorgesehene Dampfinjektoreinheiten; und
eine in dem Gehäuse vorgesehene Auslaßdampf-Zu führleitung zum Zuführen mehrerer Auslaßdampfströme mit unterschiedlichen Drücken, die von der Dampfturbine durch Extraktion gewonnen werden, zu jeder der mehreren Dampfinjektoreinheiten, derart, daß
jede Dampfinjektoreinheit die mehrere Auslaßdampfströme von der Auslaßdampfzuführleitung empfängt, sowie ein von dem Kondensor abgeleitetes ausströmendes Wasser, zum Mischen des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen und zum Anheben der Temperatur und des Drucks der Mischung des ausströmenden Wassers mit den mehreren Auslaßdampfströmen zum Entlüften und Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, und derart, daß
jede der Dampfinjektoreinheiten enthält:
einen mehrstufigen Dampfinjektor mit mehreren seriell verbundenen Dampfinjektoren zum Empfangen eines der mehreren Auslaßdampfströme und eines Speisewassers und zum Mischen des einen der mehreren Auslaßdampfströme mit dem Speisewasser zum Anheben der Temperatur und des Drucks einer Mischung des einen der mehreren Auslaßdampfströme und des Speisewassers und zum Ableiten der Mischung mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen des mehrstufigen Dampfinjektors hierin; und
einen stromabwärts zu dem mehrstufigen Dampfinjektor vorgesehenen Strahlfliehkraftentlüfter zum Empfangen eines von dem mehrstufigen Dampfinjektor abgeleiteten Speisewassers und der Auslaßdampfströme zum Ausüben einer Fliehkraft auf das Speisewasser und die Dampfströme und zum Entlüften des Speisewassers, zum räumlichen Trennen eines entlüfteten Speisewassers von den Auslaßdampfströmen und zum Ableiten des entlüfteten Speisewassers.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP204158/97 | 1997-07-30 | ||
| JP20415897 | 1997-07-30 | ||
| JP19920298A JP3847962B2 (ja) | 1997-07-30 | 1998-07-14 | 発電プラントの給水加熱システム |
| JP199202/98 | 1998-07-14 |
Publications (2)
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