DE2023748C3

DE2023748C3 - Speisewasse rvorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage mit nachgeschaltetem Dampferzeuger

Info

Publication number: DE2023748C3
Application number: DE2023748A
Authority: DE
Inventors: Jacques Lemoine; Jean Parisot; Jean Ville D'avray Vidal
Original assignee: STEIN INDUSTRIE PARIS
Current assignee: STEIN INDUSTRIE PARIS
Priority date: 1969-05-14
Filing date: 1970-05-14
Publication date: 1975-06-12
Also published as: US3667217A; DE2023748A1; FR2043957A5; DE2023748B2

Description

25

30

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speisewasservor wärm-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 SpeisewasservorwärmiJero droht.

Dies wird bei
4aog der
dadurch

er iCegter dopen aas Ve

ites Speisewasserdurchsatzes dutch den Votwärastrang mit den rauehgasbeheetgn Speisewasservorwärmern zu dem Rauchgasdurchsatz vor diesen raucagasbeheizten Speisewasservorwärmern beeinflußbar ist

Hierdurch wird sichergestellt daß bei Veränderung entweder des Raucfcgasdurcbsatzes oder des Speisewasserdurchsatzes oder auch des Rauchgasdurchsatzes und des Speisewasserduichsatzes 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 Sättigungstemperatur.

Durch einen in der Zeitschrift »BBC-Nachrichten«, Oktober-November 1959, veröffentlichten Aufsau (S. 422, Abb. 12b) ist es bereits bekannt einen einem rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer vorgeschalteten Regler in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur zu steuern.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist dem Regler als weitere Eingangsgröße die Rauchgastemperatur nach den rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmern 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, der. 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 126 einer Dampfturbine sind in der letzten Stufe ausgangsseitig über den Kondensator 14 und die Pumpe 13 mit dem regenerativ beheizten Speisewasservorwärmer IS verbunden, der mit Dampf aus einer Anzapfung Si der Dampfturbine gespeist wird. An der Austrittsseite dieses Speisewasservorwärmers 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 S3 der Dampfturbine gespeist werden.

An der Austrittsseite des regenerativ beheizten Speisewasservorwärmers 17 wird das aus dem raüchgasbe-

kreis geschalteten Entgasers auch dann sicherzustellen, 65 heizten Speisewasservorwärmer 10 kommende Speisewenn sich der Speisewasserdurchsalz und/oder Rauch wasser wieder zugemischt und die Gasamtspeisewäs

wenn sich der Speisewasserdurchsalz und/oder Rauchgasdurchsatz durch den dem Entgaser vorgeschalteten rauchgasbeheiztem Speisewasservorwärmer zu veränwasser wieder zugemischt, und die Gasamtspeisewässermenge gelangt in den Entgaser 18, der mit Dampf aus der Anzapfung Si der Dampfturbine gespeist Wird.

Am Auslaß des Entgasers gelangt die Speisewasser zu einer Speisepumpe 20, die wiederum mit der Einlaß-

anzapfung & gespeisten regeserativ beheizten Speisewasservorwärmer 21 unf* dnen zu diesem Speisewasservorwänner parailelgeschalteten nuicbgasbeheizten Speisewasservorwärmer 9 sowie Ober 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 d&.* Säitigungstemperatur, entsprechend dem eingespeisten Anzapfdruck, entspricht Andererseits kann die Anlage nur dann bei kleineren Belastungen, als der Vollast 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.

Maturgemäß 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 Ver-

weüzeit aufweist

Eine einfache Regeleinrichtung, die von Temperaturmeßimpulsen auf Grund der Speisewasserausirittsteinperatur des rauchgasbeheizten Spetsgwasservorwärfliers 10 ausgeht, kann zu keinem guten Betriebsverhalten führen, da eiue sehr große Verzögerung zwischen der Betätigung des Regelventils IS und der Abnahme von Meßimpulsen an der Auslaßseite des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 eintritt

Das Ergebnis läßt sich verbessern, wenn das Regelventil 19 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 entspiechend der Abweichung der Ist-Werttemperatur am Auslaß des rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmers 10 (gemessen bei 2S) 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 Gesamtanlage 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 02S748

η einer der die

der Gasfcpaftanlage cteB Brennern eines ^r zugeführt sind, und wobei das

gpndest «or dem Entgaser durch beheizt» Speisewasservorwärmer, so-

neiz-

, ^Speisewasservorwärmer erwärmt wad, wobei "tSv-einer Γ

'Vorwärmstränge vor Iveatfl versehen ist,

s fjnem Regier zur Temperatarregelung des wassers vor dem Eintritt in den Entgaser zuist, dadurch gekennzeichnet, Ifer Regler durch das Verhältnis des Speisewas-" satzes durch den Vorwärmstrang mit den !gasbeheizten 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) auf geschaltet ist

,₅