DE2648138B2

DE2648138B2 - Einrichtung zur Erzielung eines Druckausgleichs im Dampferzeuger eines Kraftwerkes bei Frischdampfleitungs- oder Speisewasserleitungsbruch

Info

Publication number: DE2648138B2
Application number: DE19762648138
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing.(Grad.) 6805 Heddesheim Wietelmann
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1979-04-05
Also published as: CH624203A5; FR2369501A1; DE2648138A1; CA1060430A; FR2369501B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzielung eines Druckausgleichs im Dampferzeuger eines Kraftwerkes bei Frischdampfleitungs- oder Speisewasserleitungsbruch, wobei der Dampferzeuger ein Rohrbündel aufweist, das von einem zylindrischen Leitmantel umgeben ist, welcher mit dem Dampferzeugermantel einen Ringraurn bildet, der durch eine senkrecht zum Leitmantel angeordnete Zwischenwand in eine Speisewassereintritts- und eine Frischdampfaustrittskammer getrennt ist.

Aus sicherheitstechnischen Überlegungen wird der Bruch der zum Dampferzeuger führenden Speisewasserleitung oder der vom Dampferzeuger wegführenden Frischdampfleitung in den Kreis der möglichen Störfälle einer Dampferzeugungsanlage mit einbezogen. Geht man davon aus, daß bei Normalbetrieb in den durch eine Zwischenwand getrennten Kammern ein einheitlicher Druck von ca. 75 bar herrscht, so werden bei Speisewasserlei tungs- oder Frischdampfleitungsbruch große Differenzdrücke auftreten, die zn schweren Schäden an den Dampferzeugereinbauten führen können.

Die Erfindung macht sich daher zur Aufgabe, bei einem derartigen Störfall mit einfachen Mitteln einen Druckausgleich herbeizuführen, bevor es zu Schäden aufgrund zu hoher Differenzdrücke kommt

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Zwischenwand mehrere mit jeweils einem Verschluß versehene Überströmöffnungen aufweist, daß ein Teil der Ver-Schlüsse nur in Richtung der Speisewassereintrittskammer hin zu öffnen ist, daß die restlichen Verschlüsse nur in Richtung der Frischdampfaustrittskammer hin zu öffnen sind und daß bei Auftreten eines bestimmten Differenzdruckes die jeweils nach der Niedrigdrucksei-υ te hin angeordneten Verschlüsse öffnen.

Die in der US-PS 3937 184 vorgeschlagene Lösung geht einen anderen Weg, indem sie vorsieht, bereits außerhalb des Dampferzeugers den Durchfluß in den Einspeisestutzen zu drosseln.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Verschlüsse als wegschwenkbare Klappen auszubilden.

Nach erfolgtem Druckausgleich gehen die Klappen unter Einwirkung ihres Gewichtes und/oder der Kraft von Federn in Schließstellung zurück. Damit wird sichergestellt, daß nach erfolgtem Druckausgleich die notwendige Abfuhr der Restwärme des noch durch das Rohrbündel 3 fließenden Wärmeträgers unter Umgehung der gebrochenen Speisewasser- oder Frischdampfleitung erfolgen kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Verschlüsse Berstmembranen.

Eine besondere Ausbildung der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Speisewassereintrittskammer und Frischdampfaustrittskammer durch einen Ringraum getrennt sind und daß dieser Ringraum von parallel zum Leitmantel verlaufenden Rohren durchsetzt ist, die als Überströmöffnungen dienen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird anhand der schematischen Darstellungen der F i g. 1 —4 beschrieben und deren Wirkungsweise erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Querschnitt eines Dampferzeugers mit der erfindungsgemäßen Einrichtung.

F i g. 2 eine andere Ausbildung dsv Hinrichtung,

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1

Fig.4 u.4a einen Überströmöffnungs-Verschluß in größerem Maßstab.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Dampferzeuger bezeichnet, der von einem Wärmeträger durchflossen wird. Der Wärmeträger tritt über den Stutzen 2 in den Dampferzeuger ein, strömt durch ein Rohrbündel 3, von dem nur ein Rohr 4 dargestellt ist, und verläßt über den Auslaßstutzen 5 den Dampferzeuger. Das Rohrbündel 3 ist von einem zylindrischen Leitmantel 6 umgeben, so daß zwischen Dampferzeugermantel 7 und dem Leitmantel 6 ein Ringraum entsteht. Eine senkrecht zum Leitmantel angeordnete Zwischenwand 9 trennt den Ringraum derart, daß eine Speisewassereintrittskammer 10 und eine Frischdampfaustrittskammer 11 gebildet wird. Das Speisewasser tritt in Pfeilrichtung 12 über die Speisewasserleitung 13 in die Speisewassereintrittskammer 10 ein, wandelt sich beim Entlangströmen an dem Rohrbündel 3 in Dampf um, der über die Dampfaustrittskammer 11 in Pfeilrichtung 14 durch die Frischdampfleitung 15 zu einem nicht dargestellten Turbogenerator geführt wird. Die Zwischenwand 9 weist eine Anzahl Überströmöffnungen 16,16a auf, die mit Klappen 17,18 verschlossen sind, wobei die Klappe 17 in Richtung der Dampfaustrittskammer 11 und die Klappe 18 in Richtung der Speisewassereintrittskammer 10 zu öffnen ist.

Eine Zugfeder 19, die mindestens das Gewicht der Klappe IS kompensiert, zieht diese gegen die Wand 9.

Bei der Klappe 17 ist eine Zugfeder nicht erforderlich, da hierbei die Wirkung durch das Gewicht der Klappe selbst hervorgerufen wird. Federkraft und Klappengewicht werden so ausgelegt, daß beim Auftreten eines bestimmten Differenzdruckes (z. B. 10 i;ar) zwischen der Speisewassereintrittskammer 10 und der Dampfaustrittskammer 11 die Oberströmöffnungen 16 oder 16a freigegeben werden. Sobald der Druckausgleich zwischen der Speisewassereintrittskammer und der Dampfaustrittska&rner hergestellt ist, gehen die jeweils geöffneten Klappen unter Einwirkung ihres Gewichtes und/oder der Kraft der Zugfeder in Schließstellung zurück. Die Klappe 1.7 fällt dabei allein aufgrund ihres Eigengewichtes von der Stellung »17a« in die Schließstellung zurück, während die Schließbewegung der Klappe 18 von der Kraft der Zugfeder 19 unterstützt wird. Selbstverständlich können die Oberströmöffnungen 16, 16a auch von Berstmembranen verschlossen sein, die bei Auftreten eines bestimmten Ditferenzdrukkes nach der Niedrigdruckseite hin öffnen. Handlocher 20, die mit Platten 21 verschlossen sind, erlauben die Wiederholungsprüfung der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Gemäß der Ausbildung nach Fig.2 wird durch Einfügung von zwei senkrecht zum Leitmantel angeordneten Zwischenwänden 9a, 9b ein Ringraum 22 gebildet, der zu nicht erfindungswesentlichen Zwecken Verwendung findet Die notwendige Verbindung zwischen der Speisewassereintrittskammer 10 und der Frischdampfaustrittskammer 11 wird in diesem Fall durch Verbindungskanäle wie z. B. Rohre 23 hergestellt Die damit geschaffenen Überströmöffnungen 16, 16a werden im Bereich der Zwischenwand 9a durch die Klappe 17 und im Bereich der Zwischenwand 96 durch die Klappe 18 verschlossen.

Fi g. 3 zeigt die Anordnung der Überströmöffnungen

16, 16a sowie der Klappen 17, 18. Bei diesem

Ausführungsbeispiel wechseln sich die entgegengesetzt

öffnenden Klappen 17, 18 in der Reihenfolge der

Anordnung ab.

Zum besseren Verständnis zeigen die Fig.4 und 4a einen mit einer Klappe 18 versehenen Verschluß einer Überströmöffnung 16a. Dabei zeigt die Fig.4 eine Klappe 18 in geöffnetem Zustand und die Fig.4a

ίο dieselbe in Schließstellung. Die Überströmöffnung 16a weist ebenso wie die Klappe 18 eine angeschrägte Dichtfläche 26 auf. An einem Halter 24 ist die Klappe 18 gelenkig gelagert Unter Oberwindung der Kraft der Zugfeder 19, die an der Klappe 18 und an der Zwischenwand 9 befestigt ist, ist die Klappe 18 bis zu einem am Leitmantel 6 befestigten Anschlag 25 schwenkbar.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird wie folgt erläutert:

Bei einem Bruch der Speisewasserleitung 13 herrscht in der Speisewassereintrittskammer 10 ein geringerer Druck als in der Frischdampfaustrittskammer 11. Infolgedessen schwenkt die Klappe 18 in die Stellung 18a, so daß über die Überströmöffnung 16a ein Druckausgleich erfolgt Bei einem Bruch der Frischdampfleitung 15 herrscht in der Frischdampfaustrittskammer ein geringerer Druck als in der Speisewassereintrittskammer 10. Jetzt schwenkt die Klappe 17 in die Stellung 17a, so daß über die Überströmöffnung 16 ein

Druckausgleich erfolgt.

Es wird somit eine einfache Einrichtung geschaffen, die den Aufbau von großen Differenzdrücken bei Dampferzeugern der eingangs genannten Art sicher verhindert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzielung eines Druckausgleichs im Dampferzeuger eines Kraftwerkes bei Frischdampfleitungs- oder Speisewasserleitungsbruch, wobei der Dampferzeuger ein Rohrbündel aufweist, das von einem zylindrischen Leitmantel umgeben ist, welcher mit dem Dampferzeugermantel einen Ringraum bildet, der durch eine senkrecht zum Leitmantel angeordnete Zwischenwand in eine Speisewassereintritts- und eine Frischdampfaustrittskammer getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (9, 9a, 9b) mehrere mit jeweils einem Verschluß versehene. Oberströmöffnungen (16, \6a) aufweist, daß ein Teil der Verschlüsse nur in Richtung der Speisewassereintrittskairimer (IQ) hin zu öffnen ist, daß die restlichen Verschlüsse nur in Richtung der Frischdampf austrittskammer (11) hin zu öffnen sind, und daß bei Auftreten eines bestimmten Differenzdrukkes die jeweils nach der Niedrigdruckseite hin angeordneten Verschlüsse öffnen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse als wegschwenkbare Klappen (17,18) ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (17, 18) nach erfolgtem Druckausgleich unter Mitwirkung ihres Gewichtes und/oder der Kraft von Federn (19) in Schließstellung zurückgehen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse Berstmembranen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Speisewassereintrittskammer (10) und Frischdampfaustrittskammer (11) durch einen Ringraum (22) getrennt sind und daß dieser Ringraum von parallel zum Leitmantel (6) verlaufenden Rohren (23) durchsetzt ist, die als Überströmöffnungen dienen.