DE2312725A1

DE2312725A1 - Anordnung zur wasserabscheidung und zwischenueberhitzung von sattdampf

Info

Publication number: DE2312725A1
Application number: DE19732312725
Authority: DE
Inventors: Rupprecht Dr Ing Michel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1974-09-26
Also published as: JPS49125704A

Description

Anordnung zur Wasserabscheidung und Zwischenüberhitzung von Sattdampf Kernkraftwerke mit Druck- und Siedewasserreaktoren erzeugen stets Sattdampf von 50 bis 70 bar für die nachgeschalteten Dampfturbinen. Bei der Expansion dieses Dampfes im Hochdruckteil der Turbine entwickelt der Dampf eine Feuchtigkeit von etwa 15 %. Zur Vermeidung von Erosion muß dieses Wasser aus dem Dampf entfernt und der Dampf überhitzt werden, bevor er in dem Niederdruckteil bis auf Vakuum entspannt wird.
Diese Wasserabscheider und Zwischenüberhitzer waren bisher stets in einem gemeinsamen liegenden oder stehenden Behälter untergebracht und über entsprechend lange Leitungen zwischen dem Hochdruck- und Niederdruckteil der Turbine eingeschaltet.
GröBere Turbinen verfügen über zwei parallel geschaltete derartige Apparate, die links und rechts neben der Turbine stehen.
Der Wasseranteil des Dampfes führt dabei in den Verbindungsleitungen zwischen dem Hochdruckteil der Turbine und diesen Apparaten zu starken Erosionen. Beim Schnellschluß der Maschine verdampft dieses Wasser schlagartig und führt zu gefährlichen ttberdrehzahlen der Turbine. Die Erosion in den Verbindungsleitungen kann zwar durch teueres austenitisches Material verhindert werden, nicht aber die gefährlichen Uberdrehzahlen der Turbine durch nachverdampfendes Wasser.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Abscheiden von Wasser des aus dem!'.oc,Edrucktei' einer Sattdampfturbine ausströmenden Dampf-Wassergemlsches mit nachfolgender Zwischenüberhitzung zu schaffen, bei der weder Erosionen auftreten noch eine Drehzahl erhöhung der Turbine nach einem Schnellschluß durch verdampfende Wasseranteile in den Verbindungsleitungen zu befürchten ist. Darüber hinaus erzielt man durch die Erfindung den Vorteil einer entscheidenden Kostenersparnis für die Verbindungsleitungen.
Die Erfindung betrifft damit eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Das Neue besteht erfindungsgemäß in der im Kennzeichen enthaltenen technischen Lehre.
Ein Ausführungsbeisplel ist in der Zeichnung dargestellt. In eine Sattdampfturbine 1 wird über vier Leitungen 2 und 3 der aus einem Kernreaktor oder einem anderen Sattdampferzeuger ausströmende Sattdampf eingeleitet. Der Hochdruckteil der Sattdampfturbine 1 besitzt vier Austrittsöffnungen 4 und 5. Über vier Verbindungsrohre 6 und 7, die aus austenitischem Material hergestellt sein können, werden die Austrittsöffnungen 4 und 5 mit einem unmittelbar unterhalb der Sattdampfturbine 1 angeordneten zentralen Wasserabscheider 8 verbunden. Dieser besitzt einen so großen Durchmesser, daß die oben senkrecht in den Wasserabscheider eintretenden Verbindungsrohre ohne Krümmer verlegt werden können. Das Dampf-Wassergemisch trifft hier auf einen aus austenitischem Stahl bestehenden Kegelstumpf 10, der den Wasseranteil auf die Außenwand des Behälters wirft, so daß eine Grobabscheidung erfolgt. Durch Leitschaufeln 11, die zwischen dem Kegelstumpf 10 und dem Gehäuse 12 des Wasserabscheiders 8 angebracht sind, wird das Gemisch in Rotation versetzt und damit die Grobabscheidang verbessert. Tn den Feinabscheidern 13 mit sternförmigem Grundriß wird in bekannter Weise das restliche Wasser von Dampf getrennt. Das Wasser läuft in Sammelrohren 14 nach unten ab, während der Sattdampf in den Verbindungsleitungen 15 und 16 zu den Zwischenüberhitzern 17 und 18 strömt. Der zwischenüberhitzte Dampf strömt dann über die Leitungen 19 und 20 zu den nicht dargestellten 'ederdru^kteilen der Turbine.
Der trockene Sattdampf in den Verbindungsleitungen zu den Zwischenüberhitzern verurs,acht keine erosion, und es entsteht auch keine Nachverdampfung im Schnellschlußfall der Turbine.
Teuere austentische Verbindungsleitungen sind deshalb auch nicht erforderlich.
3 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche Anordnung zum Abscheiden von Wasser und zum Zwischenüberhitzen des aus dem Hochdruckteil einer Sattdampfturbine ausströmenden Dampf-Wassergemisches mit vier Leitungen zwischen Turbine und Abscheider sowie vier Leitungen zwischen dem Abscheider und den Zwischenüberhitzern, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Wasserabscheider (8) mit so großem Durchmesser unmittelbar unterhalb der Austrittsöffnungen (4,5) des Hochdruckteiles der Sattdampfturbine (1) angeordnet ist, daß die vier Verbindungsrohre (6,7) ohne Krümmer alle oberhalb der Mantelfläche (9) eines im Wasserabscheider (8) befindlichen Kegelstumpfes (10) in den Wasserabscheider einmünden und daß vom Wasserabscheider Sattdampfleitungen (15,16) zu den Zwischenüberhitzern (17,18) führen.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringspalt zwischen dem Kegelstumpf (10) und dem Gehäuse (12) des Wasserabscheiders () Leitschaufeln (11) eingebaut sind, die das Wasser-Dampfgemisch in Rotation versetzen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in mehreren Etagen übereinander angeordneten Feinabscheider mit Lochblechen oder andersartigen Schikaneblechen umhüllt sind, die dafür sorgen, daß die Rotation des Dampfes beendet wird und eine radiale Einströmung in die Feinabscheider erfolgt.