DE19934412C1 - Speisewasser-Pumpanordnung für ein Kraftwerk, insbesondere für eine GUD-Anlage - Google Patents

Abstract

Die Speisewasser-Pumpanordnung für ein Kraftwerk umfaßt eine Speisewasserpumpe (2), die innerhalb eines Containers (8) von vorgegebener Dimensionierung untergebracht ist. Auch die Saugleitung (4) und die Druckleitung (6) der Speisewasserpumpe (2) befinden sich innerhalb des Containers (8). Dabei sind der Saugflansch (10) außerhalb des Containers (8) an einer festgelegten ersten Stelle und der Druckflansch (12) ebenfalls außerhalb des Containers (8) an einer festgelegten zweiten Stelle angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich bei gleicher Container-Dimensionierung für verschiedenartige Speisewasserpumpen (2) ein einheitlicher Modul mit vorher festgelegten Anschlußmöglichkeiten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Speisewasser-Pumpanordnung für ein Kraftwerk, insbesondere für eine GUD-Anlage, mit einer Speisewasserpumpe, mit einer an die Speisewasserpumpe ange­ schlossenen Saugleitung mit Saugflansch und mit einer an die Speisewasserpumpe angeschlossenen Druckleitung mit Druck­ flansch. Dabei kann eine einzige Speisewasserpumpe vorgesehen sein. Es können aber auch mehrere Speisewasserpumpen jeweils mit Saug- und Druckleitung vorhanden sein.

In einem Kraftwerk wird in der Regel Speisewasser benötigt, das mittels einer Speisewasser-Pumpanordnung zugeführt wird. Dies gilt insbesondere auch für eine Gas- und Dampfturbinen- Anlage (GUD-Anlage). Bei einem Kraftwerk ist die Speisewas­ serpumpe in der Regel als 2 × 100%-Pumpe oder als 3 × 50%-Pumpe ausgeführt. D. h., daß im ersten Fall von zwei vorhandenen Pumpen, die auf 100% Nennleistung ausgelegt sind, nur eine läuft, während die andere für den Ausfall der laufenden Pumpe bereitsteht, und daß im zweiten Fall von drei Pumpen, die auf 50% Kapazität ausgelegt sind, zwei gleichzeitig laufen, wäh­ rend die dritte Pumpe bei Ausfall einer der laufenden Pumpen bereitsteht. Bei einem Kraftwerk wird die Speisewasserpumpe dem speziellen Fall angepaßt und in der Regel individuell ausgelegt. Dies gilt ebenso für die Anschlußverrohrung und für das Fundament. Mit anderen Worten: Bei jedem Kraftwerk wird gegenwärtig die Aufstellung und Auslegung der Speisewas­ serpumpe neu geplant. Dies ist insbesondere komplex bei Hoch­ druckpumpen. Die Neuplanung der Aufstellung der Speisewasser­ pumpe behindert in der Regel die Planung des Kraftwerks, da die Pumpengeometrie, die Pumpengröße, die von ihr zu bewälti­ gende Förderung sowie ihr Gewicht erst zu einem relativ spä­ ten Zeitpunkt bekannt werden. Details, die für die Neuplanung wichtig sind, sind in der Regel erst nach dem Pumpenkauf be­ kannt. Sie fließen nur iterativ in die Planung ein und führen häufig zu Veränderungen der vorangegangenen Planung. Aufgrund von Schallschutzanforderungen müssen Schallschutzhauben vor­ gesehen sein und in die Planung integriert werden. Solange die Einzelheiten der Pumpe nicht bekannt sind, stößt dies auf Schwierigkeiten. In der Regel wird ein separates Pumpenhaus gebaut, was finanziell aufwendig ist und häufig Platzschwie­ rigkeiten bedeutet. Die Aufstellung eines Schaltschranks zur Aufnahme der Leittechnik für die Speisewasserpumpe ist bisher immer neu zu planen und meist eine Notlösung. In der Regel wird für den Schaltschrank im Pumpenhaus eine mehr oder weni­ ger passende Ecke gesucht. Die Verlegung der erforderlichen Kabelanschlüsse unter Baustellenbedingungen beeinflußt häufig die Aufstellungsplanung für die Pumpe, d. h. den Stellort und damit die Bereitstellung eines geeigneten Fundaments. Auch die Planung von Entleerungen der Speisewasserpumpe trifft aus den genannten Gründen auf Schwierigkeiten.

Aus der Publikation H. J. Aarnink, H. A. Hochartz, J. Schrieken, Die Optimierung des Speisepumpensystems, in VGB Kraftwerkstechnik 62, Heft 4, April 1982, S. 283-288, ist ein Stahlrahmen für eine Speisewasser-Pumpenanordnung bekannt, in dem die Speisewasserpumpe ausgerichtet, verrohrt, verkabelt und erprobt geliefert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Speisewasser-Pumpanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine rechtzeitige Planung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speisewasserpumpe samt Saugleitung und Druckleitung in einem Container vorgegebener Dimensionierung untergebracht ist, daß sich der Saugflansch außerhalb des Containers an einer fest­ gelegten ersten Stelle und daß sich der Druckflansch eben­ falls außerhalb des Containers an einer festgelegten zweiten Stelle befindet.

Bei dem hier verwendeten Container kann es sich insbesondere um einen üblichen, auf Lastwagen transportierbaren Transport­ container für Transportgüter handeln. Solche Container dienen auch zur Verladung von Transportgütern auf Schiffen. Natür­ lich können auch größere oder kleinere Container eingesetzt werden.

Gemäß der Erfindung wird also die Speisewasser-Pumpanordnung als ein Modul ausgeführt, wobei sich die Anschlußflansche an von vornherein vorgegebenen Stellen befinden. Die Speisewas­ serpumpe, die in dem Container untergebracht ist, kann damit eine beliebige Bemessung und Leistung haben; sie beeinflußt damit nicht mehr Ort und Aufstellung im Kraftwerk.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird ein Traggerüst be­ reitgestellt, das eine vorgegebene Bemessung besitzt; auf ihm ist der Container abstellbar. Das Traggerüst kann auch fester Bestandteil des Containers sein.

Es soll noch einmal festgehalten werden: Unabhängig von Art und Größe der Speisewasserpumpe kann der Aufstellungsort ge­ wählt werden, weil die Dimensionierung und die Lage der An­ schlußflansche bekannt ist.

Der Container kann mit einem abnehmbaren Dach versehen sein, welches vorzugsweise Hebehilfen aufweist. Nach Entfernen des Daches können dann Ersatzteile in das Innere des Containers eingehoben werden. Das Dach oder Teile davon können aber auch nur anhebbar oder schrägstellbar sein.

Zur Gewährleistung eines sicheren Transports des Containers ist es von Vorteil, wenn die Speisewasserpumpe etwa in der Mitte des Containers befestigt ist. Insgesamt gesehen sollte darauf geachtet werden, daß sich der Schwerpunkt der komplet­ ten Speisewasserpumpenanlage samt Container etwa in der Mitte befindet.

Bevorzugt ist in der Saugleitung ein Saugventil vorhanden. Ebenso ist bevorzugt in der Druckleitung ein Druckventil vor­ handen. An der Druckleitung ist weiterhin vorteilhafterweise eine Mindestmengenleitung mit Mindestmengenventil angeschlos­ sen. Diese Mindestmengenleitung führt zu einem Mindestmengen­ flansch, der sich außerhalb des Containers an einer festge­ legten dritten Stelle befindet. Das Mindestmengenventil dient dazu, ein Heißlaufen der Speisewasserpumpe zu vermeiden, wenn auf dem normalen Wege über die Druckleitung keine Abnahme von Speisewasser erfolgt.

Die genannten Flansche sollten sich bevorzugt direkt an einer Wand des Containers befinden. Damit ist auch gemeint, daß an­ dere Flansche an einer gemeinsamen Wand oder an verschiedenen Wänden angeordnet sein können.

Innerhalb oder außerhalb des Containers sollte ein Schalt­ schrank angeordnet sein, in dem sich Einrichtungen der Schutz- und Leittechnik für die Speisewasserpumpe befinden. Von Vorteil ist es, diesen Schaltschrank in einer Ecke im In­ nenraum des Containers unterzubringen.

Unter Speisewasserpumpe wird hier eine einzelne Pumpe, werden aber auch mehrere parallel zueinander angeordnete Pumpen ver­ standen. Es kann sich dabei um die eingangs erwähnte 2 × 100%- Anordnung oder die 3 × 50%-Anordnung handeln.

Von Bedeutung kann es sein, daß der Container mit einer Ein­ richtung zum Belüften und Entlüften oder sogar mit einer Kli­ maanlage ausgerüstet ist. Die Einrichtung zum Belüften und Entlüften kann aus einem Luft-Einlaß bzw. einem Luft-Auslaß an diagonal gegenüberliegenden Ecken des Containers bestehen. Falls erforderlich, kann hierbei ein Lüfter vorgesehen sein. Dieser ist damit ein Bestandteil des Container-Moduls. Als Lufteinlaß oder Luftauslaß kann auch das anhebbare Dach des Containers dienen.

Im oder nach einem Probebetrieb oder bei Reparaturen ist es gelegentlich erforderlich, die Speisewasserpumpe und/oder die Saugleitung und/oder die Druckleitung zu entwässern. Zur Auf­ nahme des Wassers kann am Boden des Containers weiterhin eine Rinne vorgesehen sein. Diese kann in ein außerhalb des Con­ tainers gelegenes Ablaufrohr mit Ablaufflansch münden. Bei verschiedenen Container-Modulen befindet sich dieser Flansch ebenso immer an der gleichen Stelle an der Containerwand.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Als Vorteile der Erfindung lassen sich festhalten: Durch In­ tegrierung der Speisewasserpumpe in den Container wird das bisher übliche Pumpenhaus eingespart. Außerdem ist der Schallschutz gegeben. Wie erwähnt, läßt sich bereits bei der Ausrüstung des Containers ein Schaltschrank, der die pumpen­ leittechnische Ausrüstung enthält, innerhalb oder außerhalb direkt an der Wand des Containers anbringen. Mit der Planung und der Kabelverlegung muß also nicht gewartet werden, bis die Speisewasserpumpe auf der Baustelle angeliefert wird. Darüber hinaus kann so vorgegangen werden, daß die Speise­ wasserpumpe nebst leittechnischer Ausrüstung beim Pumpenher­ steller vom Saugflansch bis zum Druckflansch fertiggestellt und im Container montiert wird. Durch immer gleiche Abmessung des Containers läßt sich bei der Planung frühzeitig die Auf­ stellung, die Lage und das Fundament der Speisewasserpumpe bestimmen und festlegen. Die Speisewasserpumpe und die leit­ technische Ausrüstung sind dann von Anfang an im Container gegen Wetter und mechanische Einwirkungen, d. h. Beschädigun­ gen, geschützt. Der Hersteller der Speisewasserpumpe braucht diese nicht auf der Baustelle, sondern kann sie in seinem ei­ genen Betrieb unter optimalen Bedingungen montieren. Der Pla­ ner oder Kunde kann die Endabnahme und unter Umständen auch die Vorinbetriebsetzung beim Pumpen-Hersteller durchführen. Der Zusammenbau der einzelnen Komponenten im und am Container erfolgt also mit großem Vorteil direkt beim Pumpenhersteller. Die hier erläuterte Modularisierung der Speisewasserpumpe, insbesondere auch einer Hochdruckpumpe, führt zur relativ ra­ schen Montage der Speisewasser-Pumpanordnung und damit zu ei­ ner Kostenersparnis.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt eine Spei­ sewasser-Pumpanordnung im Querschnitt.

Gemäß der Figur besitzt die für ein Kraftwerk konzipierte Speisewasser-Pumpanordnung als Kernstück eine Speisewasser­ pumpe 2, die mit ihrer Saugleitung 4 und mit ihrer Drucklei­ tung 6 in einem Container 8 fest vorgegebener Abmessung un­ tergebracht ist. Der an die Saugleitung 4 angeschlossene Saugflansch 10 befindet sich außerhalb des Containers 8 an einer festgelegten ersten Stelle an der rechten Seitenwand, und der an die Druckleitung 6 angeschlossene Druckflansch 12 befindet sich ebenso außerhalb des Containers 8 an einer festgelegten zweiten Stelle an der linken Seitenwand. Diese Stellen sind für verschiedene Arten von Speisewasserpumpen 2 von vornherein festgelegt, so daß der Container 8, der grund­ sätzlich immer gleiche Abmessungen hat, als ein Modul be­ trachtet werden kann.

Die Speisewasserpumpe 2 ruht auf einer (nicht gezeigten) Grundplatte oder Unterfütterung oder aber auf Stützen 14 etwa in der Mitte des Containers 8. Diese mittige Anordnung er­ leichtert den Transport des Containers 8. Von Vorteil ist, wenn der Schwerpunkt der Gesamtanlage in der Mitte des Con­ tainers 8 liegt. Bei der Speisewasserpumpe 2 kann es sich auch um eine Mehrzahl von Pumpen handeln, von denen zumindest eine redundant vorhanden ist. Es kann sich also um die ein­ gangs erwähnte 2 × 100%-Anordnung oder die ebenso eingangs er­ wähnte 3 × 50%-Anordnung handeln.

Gemäß der Figur ist der Container 8 auf einem Traggerüst 16 vorgegebener Bemessung abgestellt. Hierbei kann es sich um ein Stahlgerüst handeln, das auch gelegentlich Skid genannt wird. Die einzelnen Stützen dieses Traggerüsts 16 sind mit 18 bezeichnet. Das Traggerüst 16 kann auch fester Bestandteil des Containers 8 sein.

Der Container 8 ist mit einem abnehmbaren Dach 20 versehen. Dieses Dach 20 weist Hebehilfen 22 auf. Letztere dienen zum Abnehmen des Daches 20 und zum Transport desselben. Für man­ che Fälle kann es ausreichend sein, wenn das Dach nur anheb­ bar oder schrägstellbar ist. Bei dem Container 8 mit Dach 20 kann es sich insbesondere um einen üblichen, auf einem Last­ wagen transportierbaren Transportcontainer handeln. Ein sol­ cher Transportcontainer eignet sich auch für die Verladung auf einem Schiff. Der Container 8 kann auch eine andere ein­ heitliche, davon abweichende Dimensionierung haben.

Aus der Figur geht hervor, daß in die Saugleitung 4 ein Saug­ ventil 24 geschaltet ist. Mit diesem Saugventil 24 kann bei Bedarf die Saugleitung 4 abgesperrt werden. Weiterhin ist in der Saugleitung 4 ein Sieb 26 angeordnet. In die Druckleitung 6 ist ein Druckventil 28 geschaltet. Dieses dient zum Absper­ ren der Druckleitung 6 bei Bedarf. Vor dem Druckventil 28 zweigt eine Mindestmengenleitung 30 ab. Diese enthält ein Mindestmengenventil 32. Die Mindestmengenleitung 30 führt zu einem Mindestmengenflansch 34, der sich außerhalb des Con­ tainers 8 an einer festgelegten dritten Stelle befindet. Auch diese dritte Stelle ist vorbestimmt. Sie kann sich ebenfalls direkt an der linken Seitenwand des Containers 8 befinden. Dieses Mindestmengenventil 32 wird gebraucht, wenn über die Druckleitung 6 und das Druckventil 28 keine Abnahme von Spei­ sewasser erfolgt, oder wenn das Druckventil 28 geschlossen ist. Ohne die Mindestmengenleitung 30, die über das Mindest­ mengenventil 32 den Ablauf eine Mindestmenge an Speisewasser gewährleistet, würde in einem solchen Fall die Speisewasser­ pumpe 2 heißlaufen.

An der Druckleitung 6 ist weiterhin ein Beizanschluß 36 mit entsprechendem Ausgangsflansch vorgesehen. Dieser Beizan­ schluß 36 wird benötigt nach der Erstinstallation, und zwar dann, wenn zum Zwecke der Reinigung der nachfolgenden Systeme oder der dahinter befindlichen Rohrleitungen eine Beizflüs­ sigkeit durch die Speisewasser-Pumpanordnung geschickt wird.

In der Druckleitung 6 befindet sich zwischen dem Beizanschluß 36 und dem Flansch 12 eine Rückschlag-Klappe 38. Die Anord­ nung einer solchen Rückschlag-Klappe 38 ist dann zweckmäßig, wenn zwei oder mehr parallele Pumpen gemeinsam an der Druck­ leitung 6 angeschlossen und in eine gemeinsame Sammelleitung speisen, und wenn beim Wechsel vom Betrieb der einen Pumpe auf die andere keine Rückströmung vom Druckflansch 12 in Richtung auf die Pumpen erfolgen soll.

In der rechten unteren Ecke ist innerhalb des Containers 8 ein Schaltschrank 40 befestigt, in dem Einrichtungen der Schutz- und Leittechnik für die Speisewasserpumpe 2 unterge­ bracht sind. Dieser Schaltschrank 40 kann sich prinzipiell auch an einer anderen Stelle im Innenraum des Containers 8 oder außerhalb desselben befinden. Er sollte am Container 8 befestigt sein.

Der Container 8 ist mit einer Einrichtung zum Belüften und Entlüften versehen. Diese Einrichtung umfaßt einen Belüf­ tungseingang 42 und einen Entlüftungsausgang 44, in dem ein (nicht gezeigter) Ventilator untergebracht ist. Anstelle die­ ser Einrichtung 42, 44 kann auch eine Klimaanlage vorgesehen sein. Um eine Abwärmeabfuhr zu gewährleisten, sind die Ein­ laß- und Auslaßeinrichtungen an diagonal gegenüberliegenden Ecken des Containers 8 untergebracht. Je nach Anforderung kann - wie erwähnt - das Dach 20 zur Belüftung auch anhebbar oder schrägstellbar sein.

Bei einer Reparatur oder bei einer Wartungsarbeit muß gele­ gentlich die Speisewasserpumpe 2 und/oder die Saugleitung 4 und/oder die Druckleitung 6 entwässert werden. Um das frei werdende Wasser aufzufangen, ist am Boden des Containers 8 eine Rinne 46 vorgesehen. In dieser Rinne 46 wird das in den erwähnten Komponenten 2, 4, 6 enthaltene Wasser entleert. Dies geschieht beispielsweise bei einer Druckprobe oder Repa­ ratur. Die Rinne 46 geht in ein außerhalb des Containers 8 gelegenes Ablaufrohr 48 mit Ablaufflansch 50 über. Auch die­ ser Ablaufflansch 50 ist an einer definierten Stelle, die einheitlich für alle Container 8 festgelegt ist, angeordnet.

Wie ersichtlich, sind gemäß der Figur alle wichtigen, zur Speisewasserpumpe 2 gehörenden Komponenten innerhalb des Con­ tainers 8 untergebracht. Die Anschlüsse sind durch Flansche 10, 12, 34, 50 gebildet, die an vorher festgelegten Stellen einheitlich für Container 8 unterschiedlichen Inhalts festge­ legt sind. Durch immer gleiche Abmessung des Containers 8 läßt frühzeitig bei der Planung eines Kraftwerks die Aufstel­ lung, Lage und das Fundament für die Speisewasserpumpe 2 be­ stimmen.

Claims (16)

1. Speisewasser-Pumpanordnung für ein Kraftwerk, insbesondere für eine GUD-Anlage, mit einer Speiserwasserpumpe (2), mit einer an die Speisewasserpumpe (2) angeschlossenen Sauglei­ tung (4) mit Saugflansch (10) und mit einer an die Speise­ wasserpumpe (2) angeschlossenen Druckleitung (6) mit Druck­ flansch (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Speise­ wasserpumpe (2) samt Saugleitung (4) und Druckleitung (6) in einem Container (8) vorgegebener Dimensionierung unterge­ bracht ist, daß sich der Saugflansch (10) außerhalb des Con­ tainers (8) an einer festgelegten ersten Stelle und daß sich der Druckflansch (12) ebenfalls außerhalb des Containers (8) an einer festgelegten zweiten Stelle befindet.

2. Speisewasser-Pumpanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Contai­ ner (8) auf einem Traggerüst (16) vorgegebener Bemessung ab­ stellbar oder befestigt ist.

3. Speisewasser-Pumpanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Contai­ ner (8) mit einem abnehmbaren, anhebbaren oder schrägstellba­ ren Dach (20) versehen ist, welches vorzugsweise Hebehilfen (22) aufweist.

4. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserpumpe (2) etwa in der Mitte des Contai­ ners (8) befestigt ist.

5. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Saugleitung (4) ein Saugventil (24) geschaltet ist.

6. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (6) ein Druckventil (28) geschaltet ist.

7. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckleitung (6) eine Mindestmengenleitung (30) mit Mindestmengenventil (32) angeschlossen ist, und daß die Min­ destmengenleitung (30) zu einem Mindestmengenflansch (34) führt, der sich außerhalb des Containers (8) an einer fest­ gelegten dritten Stelle befindet.

8. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste, zweite und/oder dritte Stelle nahe einer Wand des Containers (8) befindet.

9. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckleitung (6) ein Beizanschluß (36) angeschlossen ist.

10. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb oder außerhalb des Containers (8) ein Schalt­ schrank (40) befindet, in dem Einrichtungen der Schutz- und Leittechnik für die Speisewasserpumpe (2) untergebracht sind.

11. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserpumpe (2) mehrere parallel zueinander ange­ ordnete Pumpen umfaßt.

12. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Container (8) mit einer Einrichtung (20, 42, 44) zum Be­ lüften und Entlüften oder einer Klimaanlage versehen ist.

13. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugleitung (4) ein Sieb (26) angeordnet ist.

14. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Containers (8) eine Rinne (46) zur Entwässerung der Speisewasserpumpe (2) und/oder der Saugleitung (4) und/oder der Druckleitung (6) vorgesehen ist.

15. Speisewasser-Pumpanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (46) in ein außerhalb des Containers (8) gelegenes Ablaufrohr (48) mit Ablaufflansch (50) mündet.

16. Speisewasser-Pumpanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschrank (40) in einer Ecke im Innenraum des Con­ tainers (8) befestigt ist.