DE2023748B2 - Speisewasservorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage mit nachgeschaltetem Dampferzeuger - Google Patents

Speisewasservorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage mit nachgeschaltetem Dampferzeuger

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DE2023748B2
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Jean Parisot
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Stein Industrie, Paris
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speisewasservorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage, bei der die Abgase der Gaskraftanlage den Brennern eines Dampferzeugers zugeführt sind, und wobei das Speisewasser zumindest vor dem Entgaser durch regenerativ beheizte Speisewasservorwärmer, sowie durch dazu parallelgeschaltete, rauchgasbeheizte Speisewasservorwärmer erwärmt wird, wobei einer der parallelgeschalteten Vorwärmstränge vor dem Entgaser mit einem Regelventil versehen ist, welches einem Regler zur Temperaturreglung des Speisewassers vor dem Eintritt in den Entgaser zugeordnet ist.
Aus dem französischen Zusatzpatent 89 216 zur FR-PS 1 383 939 ist es für eine Speisewasservorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage, bei der die Abgase der Gaskraftanlage den Brennern eines Dampferzeugers zugeführt sind, bereits bekannt, ein einem rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer und einem Wasserbehälter vorgeschalteten Durchflußregler in Abhängigkeit eines zwischen diesem Speisewasservorwärmer und dem Wasserbehälter angeordneten Temperaturreglers zu steuern. Dieser rauchgasbeheizte Speisewasservorwärmer liegt mit seiner Regelung parallel zu einer Reihenschaltung von Vorwärmsträngen. Auch wenn man bei dieser Anordnung den Wasserbehälter als Entgaser bezeichnet, so wird doch bei dieser Anordnung das Regelventil weder in Abhängigkeit des Speisewasserdurchsatzes noch in Abhängigkeit des Rauchgasdurchsatzes im rauchgasbeheizten Vorwärmstrang gesteuert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mit einfachen Mitteln ein richtiges und wirtschaftliches Arbeiten des im Speisewasservorwärmkreis geschalteten Entgasers auch dann sicherzustellen, wenn sich der Speisewasserdurchsatz und/oder Rauchgasdurchsatz durch den dem Entgaser vorgeschalteten rauchgasbeheiztem Speisewasservorwärmer zu verän
dern droh L
Dies wird bei einer Speisewasservorwärm-Einrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Regler durch das Verhältnis des Speisewasserdurchsatzes durch den Vorwärmstrang mit den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern zu dem Rauchgasdurchsatz vor diesen rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern beeinflußbar ist.
ίο Hierdurch wird sichergestellt, daß bei Veränderung entweder des Rauchgasdurchsatzes oder des Speisewasserdurchsatzes oder auch des Rauchgasdurchsatzes und des Speisewasserdurchsatzes durch den dem Entgaser vorgeschalteten rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer der Anteil am Speisewasserdurchsatz durch den Vorwärmstrang mittels eines Reglers so eingestellt wird, daß das dem Entgaser zugeführte Speisewasser eine tiefere Temperatur aufweist als die dem eingespeisten Anzapfdruck entsprechende Sättigungs-
Z0 temperatur.
Durch einen in der Zeitschrift »BBC-Nachrichten«, Oktober-November 1959, veröffentlichten Aufsatz (S. 422, Abb. 12b) ist es bereits bekannt, einen einem raiichgasbeheizten Speisewasservorwärmer vorge-
schalteten Regler in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist dem Regler als weitere Eingangsgröße die Rauchgastemperatur nach den rauchgasbeheizten Speisewasser-Vorwärmern aufgeschaltet.
Hierdurch kann durch Regelung des Speisewassers im Vorwärmstrang die Temperatur des dem Entgaser zugeführten Wassers annähernd konstant gehalten werden. Diese zusätzliche Abhängigkeit der Steuerung des Regelventils erhöht die Einstellgenauigkeit und ermöglicht die Abgabe eines Korrektursignals bei Einstellungsgenauigkeiten.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur erläutert.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird die Gasturbine 1 bei 2 mit Brennstoff gespeist und werden ihre Abgase den Brennern 4 eines Dampferzeugers, hier Dampfkessel 3, zugeführt. Die an Sauerstoff reichen Abgase der Gasturbine 1 werden dem Dampfkessel 3 zugeführt, der den Überhitzer 6, den Zwischendampferhitzer 7 und drei rauchgasbeheizte Speisewasservorwärmer 8, 9 und 10 enthält. Die vom Überhitzer 6 und Zwischendampferhitzer 7 gespeisten Stufen oder Gruppen von Stufen 12a und 12£> einer Dampfturbine sind in der letzten Stufe ausgangsseitig über den Kondensator 14 und die Pumpe 13 mit dem regenerativ beheizten Speisewasservorwärmer 15 verbunden, der mit Dampf aus einer Anzapfung Si der Dampfturbine gespeist wird. An der Austrittsseite dieses Speisewasser-Vorwärmers wird das Speisewasser in zwei Vorwärmstränge aufgezweigt, von denen der eine im rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 10 erwärmt wird, während der andere unter Einflußnahme des Regelventils 19 durch zwei regenerativ beheizte Speisewasservorwärmer 16 und 17 verläuft, die jeweils durch Dampf aus den Anzapfungen 52 und 53 der Dampfturbine gespeist werden.
An der Austrittsseite des regenerativ beheizten Speisewasservorwärmers 17 wird das aus dem rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 10 kommende Speisewasser wieder zugemischt, und die Gasamtspeisewassermenge gelangt in den Entgaser 18, der mit Dampf aus der Anzapfung Si der Dampfturbine gespeist wird.
Am Auslaß des Enlgasers gelangt das Speisewasser zu einer Speisepumpe 20, die wiederum mit der Einlaßseite des Dapfkessels 3 über einen von einer Turbinenanzapfung 55 gespeisten regenerativ beheizten Speisewasservorwärmer 21 und dnen zu diesem Speisewasservorwärmer parallelgeschalteten rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 9 sowie über einen mit dem letztgenannten in Reihe liegenden weiteren rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 8 verbunden ist.
Es ist bekannt, daß bei derartigen Anlagen der Entgaser nur dann richtig arbeitet, wenn das ihm zugeführte Speisewasser mit einer tieferen Temperatur eintrifft, als der Sättigungstemperatur, entsprechend dem eingespeisten Anzapfdruck, entspricht. Andererseits kann die Anlage nur dann bei kleineren Belastungen, als der Vollasx entspricht, einen guten Wirkungsgrad erzielen, wenn die Gasturbine 1 mit Vollast fährt, wobei aber dem Dampfkessel die gleiche Abgasmenge zugeführt wird, wie bei einem Vollastbetrieb der gesamten Anlage.
Auf Grund dieser Tatsache bleiben die den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 10 durchströmenden Rauchgasmengen sowohl bei Teillast- als auch bei Vollastbetrieb gleich groß, während andererseits eine Verminderung der Menge des Speisewassers eintritt, so daß sich die Speisewassertemperatur am Auslaß des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 mit abnehmender Belastung der Anlage erhöht.
Um ein gutes Betriebsverhalten des Entgasers 18 aufrechtzuerhalten, muß diese Erhöhung der Speisewassertemperatur am Auslaß des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 begrenzt werden, was durch ein Regelventil 19 erreicht werden kann, mit dem die Speisewasserdurchsatzmenge des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 erhöht werden kann.
Naturgemäß folgt die Betätigung des Regelventils 19, die durch einen Regler gesteuert wird, nur sehr allmählich den Laständerungen der Anlage. Es bestehen erhebliche Schwierigkeiten, diese Regelkette auszubilden, da der rauchgasbeheizte Speisewasservorwärmer 10 einen großen räumlichen Umfang aufweist und das ihn durchströmende Speisewasser eine sehr große Verweilzeit aufweist.
Eine einfache Regeleinrichtung, die von Temperaturmeßimpulsen auf Grund der Speisewasseraustrittstemperatur des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 ausgeht, kann zu keinem guten Betriebsverhalten führen, da eine sehr große Verzögerung zwischen der Betätigung des Regelventils 19 und der Abnahme von Meßimpulsen an der Auslaßseite des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 eintritt
Das Ergebnis läßt sich verbessern, wenn das Regelventil J9 entsprechend den für die Temperatur am Auslaß des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 maßgeblichen Störgrößen beeinflußt wird, d. h. entsprechend den Änderungen des Speisewasserdurchsatzes und des Rauchgasdurchsatzes.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird das Regelventil 19 entsprechend der Abweichung eines Ist-Wertes des Verhältnisses des Speisewasserdurchsatzes durch den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 10 (gemessen bei 23) und des Rauchgasdurchsatzes (gemessen bei 24) von einem Soll-Wert gesteuert. Um eine Verbesserung dieser Regelkette zu erhalten, kann darüber hinaus eine Beaufschlagung mit einem Korrektursignal erfolgen, das entsprechend der Abweichung der Ist-Werttemp :ra<'T am Auslaß des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 (gemessen bei 25) von einem Soll-Wert gebildet ist.
Obwohl diese Ausbildung zu einer guten Wirkungsweise der Regelkette führt, die für eine gleichbleibende Temperatur des Speisewassers am Eintritt in den Entgaser 18 auch bei Teillastbetrieb der Anlage sorgt, wobei dem Dampfkessel die Abgase der mit Vollast laufenden Gasturbine 1 zugeführt werden, so wird doch indirekt auch der Wirkungsgrad der Anlage bei Teillastbetrieb verbessert.
Eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Gesamtanlagc bei Teillastbetrieb erfolgt durch die Regelkette, die in jedem Augenblick die Speisewasserdurchsatzmenge des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 auf einem solchen Wert hält, der zu einer geeigneten Speisewassereintrittstemperatur am Entgaser 18 führt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Speisewasservorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage, bei der die Abgase der Gaskraftaniage den Brennern eines Dampferzeugers zugeführt sind, und wobei das Speisewasser zumindest vor dem Entgaser durch regenerativ beheizte Speisewasservorwärmer, sowie durch dazu parallelgeschaltete, rauchgasbeheizte Speisewasservorwärmer erwärmt wird, wobei einer der parallelgeschalteten Vorwärmstränge vor dem Entgaser mit einem Regelventil versehen ist, welches einem Regler zur Temperaturregelung des Speisewassers vor dem Eintritt in den Entgaser zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß det Regler durch das Verhältnis des Speisewasserdurchsatzes durch den Vorwärmstrang mit den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern (10) zu dem Rauchgasdurchsatz vor diesen rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern (10) beeinflußbar ist.
2. Speisewasservorwärm-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler als weitere Eingangsgröße die Rauchgastemperatur nach den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern (10) aufgeschaltet ist.
DE2023748A 1969-05-14 1970-05-14 Speisewasse rvorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage mit nachgeschaltetem Dampferzeuger Expired DE2023748C3 (de)

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