DE202009009578U1 - Anlage mit Turbokompressor im Kondensatorbereich von Dampfkraftanlagen zur Verbesserung der Unabhängigkeit von der Flusswassertemperatur - Google Patents

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Abstract

Kältemittelkreisprozess zwischen Rücklauf Flusswasser, Kondensator unterhalb der ND-Dampfturbine und Wärmeübertragungsapparat vor der Kondensatpumpe.

Description

  • Bei konventionellen Kraftwerken und bei Kernkraftwerken dient der Kondensator dazu, den nötigen Unterdruck für den Austritt der Niederdruckturbinen einzustellen. Gemäß der Formel von Carnot ist der maximale Wirkungsgrad gegeben durch die obere und die untere Temperatur in einem Kreisprozess. Die untere Temperatur bestimmt den Unterdruck im Kondensator.
  • Durch die zeitliche Klimaveränderung kann es dazu kommen, dass aufgrund der gesetzlich begrenzten Flusswassertemperatur von 28°C die Kondensatortemperatur zunimmt auch bei Kühlturmeinsatz. Damit nimmt die Leistung der Kraftwerke ab.
  • Der im Kondensator nötige Unterdruck und damit auch die Temperatur kann durch einen Kältemittelkreislauf zwischen Kondensator und dem Beginn der Vorwärmung des Speisewassers eingestellt werden. Über einen Turbokompressor in einem Wärmepumpenkreisprozess (WPK) kann die Temperatur auf ein geeignetes Niveau abgesenkt werden, damit im Kondensator der nötige Unterdruck gebildet wird.
  • Damit ähnelt diese Gebrauchsmusteranmeldung derjenigen unter dem Aktenzeichen 20 2009 003 376.7 mit dem Unterschied, dass anstelle der Drossel der Turbosatz eines Turbokompressors zur Anwendung kommt. Damit kann die Expansionsarbeit zum Teil für die Kompression genutzt werden. Durch den Verlust muss auf der Kompressorseite ein separater Kompressor zusätzlich berücksichtigt werden. Als Kältemittel sollte hauptsächlich ein geeignetes Gas verwendet werden, da andernfalls bei der Expansion Kondensat anfällt, welcher zur Schädigung der Turbine führt.
  • Die für den WPK-Prozess nötige Pumpenergie muss nicht als Verlust in der Stromerzeugung betrachtet werden, da gleichzeitig die Pumpenergie der Kühlwassermenge durch die Kondensatorrohre (Flusswasser) reduziert bzw. entfallen kann. Außerdem kann durch das Kältemedium im WPK-Prozess die Temperatur bzw. der Druck im Kondensator wesentlich niedriger eingestellt werden im Vergleich zur konventionellen Fahrweise mit Flusswasserkühlung (auch in Kombination mit einem Kühlturm).
  • Der Vorteil liegt eindeutig darin, dass durch die Wärmekopplung zwischen Kondensator und Beginn der vorhandenen Vorwärmstrecke eine Entkopplung von der Flusswassertemperatur erfolgt.
  • Hinter der Turbine kann über einen zusätzlichen Wärmetauscher das Kühlmittel vor Eintritt in den Kondensator weiter abgekühlt werden und zur Vorwärmung des Kühlmittels vor dem Kompressor 1 verwendet werden. Dieser Prozess ist in etwa mit der Wärmerückgewinnung im Gasturbinenkreisprozess zu vergleichen. Die relativ niedrige Temperatur im Kondensator kann durch das Kältemedium im WPK-Prozess genutzt werden.
  • Der WPK-Prozess kann wie in der 1 wiedergegeben erfolgen. Die Armatur im Bypass beider Kühler im WPK-Prozess kann abhängig von der Flusswassertemperatur im Rücklauf offen oder geschlossen sein.

Claims (6)

  1. Kältemittelkreisprozess zwischen Rücklauf Flusswasser, Kondensator unterhalb der ND-Dampfturbine und Wärmeübertragungsapparat vor der Kondensatpumpe.
  2. Wie 1. jedoch mit Bypassarmatur Ventil 1 für den Kühler 1
  3. Wie 1. jedoch mit Bypassarmatur Ventil 2 für den Kühler 2
  4. 2. und 3 zusammengefasst
  5. Wie 1., 2., 3. oder 4 mit Wärmeübertragungsapparat hinter der Kondensatpumpe
  6. Wie 1., 2., 3., 4. oder 5. mit Bypassarmatur Ventil 3 zur direkten Zusammenführung des Kondensats aus dem Kondensatkühler zwischen Kondensator und Wärmeübertragungsapparat bzw. zwischen Kondensator und Kondensatpumpe
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2950958A1 (fr) * 2009-10-02 2011-04-08 Olivier Canavese Procede d'optimisation de circuits vapeur grace a un circuit frigorifique

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