DE2164576A1 - Dampfkraftwerk - Google Patents

Dampfkraftwerk

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Publication number
DE2164576A1
DE2164576A1 DE19712164576 DE2164576A DE2164576A1 DE 2164576 A1 DE2164576 A1 DE 2164576A1 DE 19712164576 DE19712164576 DE 19712164576 DE 2164576 A DE2164576 A DE 2164576A DE 2164576 A1 DE2164576 A1 DE 2164576A1
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DE
Germany
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feed water
pump
power plant
steam
condensate
Prior art date
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Pending
Application number
DE19712164576
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Peter Dipl Ing Schabert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19712164576 priority Critical patent/DE2164576A1/de
Publication of DE2164576A1 publication Critical patent/DE2164576A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40Use of two or more feed-water heaters in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/26Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam
    • F01K3/262Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers
    • F01K3/265Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers using live steam for superheating or reheating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Dampfkraftwerk Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 591 251 ist ein Dampfkraftwerk, und zwar ein Kernkraftwerk, mit Hochdruckvorwärmer, Dampfereuger und einem frischdampfbeheizten Zwischenüberhitzer bekannt, dessen Kondensat mit einer Pumpe in den Speisewasserstrom hinter der höchsten Hochdruckvorwärmstufe gefördert wird. Speisewasserregelventile, die ebenfalls zu einem solchen Dampfkraftwerk gehören, sind in der deutschen Offenlegungsschrift 1 551 251 nicht dargestellt.
  • Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung des genannten Dampfkraftwerkes, durch die der Energieaufwand bei der Zwischenüberhitzung verringert wird. Erfindungsgemäß gelangt das Kondensat mit einem Pumpendruck von höchstens 10 bar hinter den Speisewasserregelventilen in den Speisewasserstrom. Der Pumpendruck braucht dann außer den Strömungsverlusten in der Rohrleitung nur noch der geodätischen Förderhöhe für das Kondensat zu entsprechen, aber nicht mehr den Druckabfall in den Regelventilen zu überwinden, die zur Regelung der Speisewasserhöhe in dem Dampferzeuger dienen.
  • Bisher war es dagegen lediglich bekannt, Kondensat vor den Speisewasserventilen in den Speisewasserstrom einzuführen, damit der Speisewasserstand im Dampferzeuger in vollem Umfang geregelt werden kann. Die hierfür benötigten Pumpen erfordern jedoch eine mehrstufige, komplizierte Bauweise, so daß wegen der befürchteten 3etriebsstörungen in der Praxis von der direkten Kondensatrückführung in die Speisewasserleitung abgesehen wurde. Vielmehr wird überlicherweise das Kondensat aus dem Zwischenüberhitzer über aufwendige Kühler in den Speisewasserbehälter abgelassen. Erst die Erfindung geht von dieser bekannten Bauweise ab.
  • Es hat sich gezeigt, daß man bei üblichen Dampfkraftwerken die in einem Zwischenüberhitzer anfallende Kondensatmenge ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise des Dampferzeugers ungeregelt hinter den Speisewasserregelventilen in den Speisewasserstrom geben kann. Der deshalb erheblich geringere bärderdruck der Kondensatpumpe ermöglicht aus betrieblichen Gründen erst die direkte Kondensatrückführung, die eine Verbesserung der Leistungsausbeute um beispielsweise o,15,' zur Folge hat. Da dies auf die gesamte Kraftwerksleistung bezogen ist, Stellt die Erfindung nicht nur eine Verringerung des maschinentechnischen Aufwandes dar, sondern zugleich eine beachtliche Einsparung an Betriebskosten.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem Zwischenüberhitzer eine einzige Pumpe und eine stellbare Hilfsleitung zugeordnet, die in einen Speisewasserbehälter mündet.
  • Es wird also bewußt darauf verzichtet, eine Reservepumpe vorzusehen, um die Anlagekosten gering zu halten. Pür den Fall, daß die Pumpe während des Betriebes ausfällt, gelangt das Zwischenüberhitzerkondensat durch die Hilfsleitung in den Speisewasserbehälter, so daß es im normalen Speisewasserstrom zum Dampferzeuger gefördert wird.
  • Bei der Erfindung hat der Förderdruck der Kondensatpumpe den kleinsten möglichen Wert. Er liegt je nach Bauweise und nach Belastung des Kraftwerkes üblicherweise bei 2 bis 8 bar. Dies wird gemäß der weiteren Erfindung dadurch ausgenutzt, daß die Pumpe eine einstufige Kreiselpumpe ist. Solche Pumpen sind wirtschaftlich und passen deshalb besonders gut zu erfindungsgemäß en Dampfkraftwerken.
  • Eine andere Ausführungsform nach der Erfindung ist mit einer Strahlpumpe ausgerstet, die vom Druckabfall des Speisewasserstromes an den Speisewasserregelventilen getrieben wird. Auf diese Weise erhält man quasi selbsttätig eine gute Anpassung an den Leistungsbedarf.
  • Unter Umständen ist es vorteilhaft, der Pumpe über eine Droesel im Nebenstrom kälteres Speisewasser zuzuführen, weil dadurch die Kavitationsgefahr in der Pumpe verringert werden kann.
  • Zur näheren Brlauterung der Erfindung worden im folgenden anhand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele be¢hrieben, die in Form von Rohrplänen mit den üblichen Symbolen dargestellt sind. Für übereinstimmende Teile werden in den Figuren 1 bis 3 gleise Bezugßzeichen verwendet.
  • Mit 1 ist der Kondensator eines Kernkraftwerkes bezeichnet, aus dem das Kondensat einmal über eine Kondensatpumpe 2 zu einem Niederdruckvorwärmer 3 gelangt. Eine zweite Leitung 2a ist als pumpenlose Verbindung vorgeseheh. Sie führt in die Dampfleitung 2b, mit dem der Niederdruckvorwärmer 3 beheizt wird.
  • Der Speisewasserstrom verläuft durch eine Leitung 3a vom Niederdruckvorwärmer 3 zu einem zweiten Niederdruckvorwärmer 4, der mit Hilfe einer Dampfleituhg 4a beheizt wird. Eine Leitung 4b verbindet den Niederdruckvorwärmer 3 mit dem Niederdruckvorwärmer 4.
  • Mit 5 ist ein Mischvorwärmer bezeichnet, in den das Speisewasser vom Niederdruckvorwärmer 4 gelangt. Der Mischvorwär mer 5 und Rochdruckvorwärmer 7 sind ferner durch eine Leitung 5d verbunden. Vom Hochdruckvorwärmer 7 gelangt das Speisewasser über eine Leitung 29 in einen Dampferzeuger 8, der mit einem Reaktor 9 zusammenwirkt. Der Reaktor 9 ist ein Druckwasserreaktor. Seine Kühlmittelpumpe ist mit 10 bezeichnest.
  • Vom Dampferzeuger 8 führt eine Frischdampfleitung 15 über einen Abzweig 16 zum Hochdruckteil 11 einer mehrstufigen Turbine 14, die einen Generator 3S treibt, Ein anderer Abzweig 17 führt Frischdampf in einen Zwischenüberhitzer 13, durch den der im Trockner 12 getrocknete Abdampf des Hochdruckteils 11 in den Niederdruckteil 14 der Turbine gelangt.
  • Ddn im frischdsmpfbeheizten 2tischenüberhitzer 13 anfallende Kondensat wird von einer Leitung 19 zu einer Pumpe 30 ge--fthrt. Diese drückt es mit einem förderdruok von weniger als 10 bar, beim Ausführungsbeispiel Je nach Belastung des Kraftwerkes mit einem Druck von 2 bis 8 bar, über ein Regelventil 20 und eine Rückschlagklappe 35 an den Mündungspunkt 36 in der Speisewasserleitung 29. Die Mündung 36 liegt, wie man sieht, hinter der höchsten Hochdruckvorwärmstufe 7, und zwar hinter Speisewasserregelventilen 37. Deshalb braucht der Sörderdruck der Pumpe 30 nur die Flüssigkeitshöhe zwischen der Mündung 36 und dem Dampferzeuger 8 und die Rohrleitungsterluste zu überwinden.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 ist di es chematisch angedeutete Pumpe 30 eine einstufige Kreiselpumpe. Für den Zwischenüberhitzer 13 ist eine einzige Pumpe ohne Reserve vorgesehen. Bei mehreren Dampferzeugern kann man zwar mehrere Pumpen verwenden, um das Zwischenüberhitzerkondensat gleichmäßig auf die Dampferzeuger verteilen zu können. Auch hier wird man aber von einer Reservehaltung abstehen, Für den Fall, daß die pumpe 30 ausfällt, ist eine Hilfsleitung 40 zwischen dem Zwischenüberhitzer 13 und der Pumpe 30 angeordnet. Die Hilfsleitung 40 ist mit einem stellbaren Ventil 41 versehen, das in Abhängigkeit von Flüssigkeitsstand im Zwischenüberhitzer 13 geöffnet wird und den Durchlaß zum Speisewasserbehälter im Mischvorwärmer 5 freigibt. Damit ist es ausgeschlossen, daß bei Ausfall der Pumpe 30 die Zwischenüberhitzung unwirksam wird. Für diesen Fall ist lediglich eine kurzzeitige VErschlechterung des Wirkungsgrades in Kauf zu nehmen. Diese Verschlechterung ist aber durch die Einsparung von Reservepumpen mehr als wettgemachtO Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist bei einer sonst mit der Fig. 1 übereinstimmenden Anordnung eine Leitung 45 mit einer Drossel 46 vorgesehen, über die im Nebenstrom kälteres Speisewasser von einen Abzweig zwischen dem Hochdruckvorwärmer 7 und dem Regelventil 37 zur Pumpe 30 geführt wird. Auf diese Weise wird die Temperatur des Kondensats herabgesetzt und der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert.
  • In fig. 3 wird das ZwischenUberhltzerkondentat aus der Leitung 19 über die Rückschlagklappe 35 zu einer Dampfstrahlpumpe 50 geführt, die parallel zu den 5peisewasserregelventilen 37 geschaltet ist. Die Pumpe 50 wird mithin durch den Druckabfall an den Regelventilen betrieben. In den anderen tomponenten stimmt die Anordnung wiederum mit der der 1?ig. S überein. Die Hilfsleitung 40 mit dem stellbaren Ventil 48, das in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Zwischenüberhitzer 13 offenbar ist, sorgt bei Ausfall der Pumpe 50 für den weiteren Betrieb des Zwischenüberhitzers 13.
  • 5 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (5)

  1. PatentaasDrtche: 1. Dampfkraftwerk, insbesondere Kernkraftwerk, mit Speisewasserregelventilen, Hochdruckvorwärmung, Dampferzeuger und einem frischdampfbeheizten Zwischenüberhitzer, dessen Kondensat mit einer Pumpe in den Speisewasserstrom hinter der höchsten Hochdruckvorwärmstufe gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat mit einem Pumpen druok von höchstens 10 bar hinter den Speisewasserregelventilen (37) in den Speisewaseerstrom gelangt.
  2. 2. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenüberhitzer fXl3) eine einzige Pumpe (30) und eine stellbare Hilfsleitung (40) zugeordnet ist, die in einen Speisewasserbehälter (5) mUnde-tO 3.
  3. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine einstufige Kreiselpumpe (30) ist.
  4. 40 Dampfkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eineStrahlpumpe (so) ist, die vom Druckabfall des Speisewasserstrones an den Speisewasserregelventilen (37) getrieben wird0
  5. 5. Dampfkraftwerk nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (30) über eine Drossel (46) im Nebenstrom kälteres Speisewasser zugeführt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2652135A1 (de) * 1976-11-16 1978-05-18 Bbc Brown Boveri & Cie Dampfkraftanlage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2652135A1 (de) * 1976-11-16 1978-05-18 Bbc Brown Boveri & Cie Dampfkraftanlage

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