DE2741945A1 - Waermekraftwerk - Google Patents
WaermekraftwerkInfo
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- G21D5/08—Reactor and engine not structurally combined with engine working medium heated in a heat exchanger by the reactor coolant
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Description
PATENT | κ. | ANWALT | EK | O.SKI)HU | :i 2 02 ptfe! d |
DIPL. ING. | HOLZ | • URLSER - STRASSE 14 | F Γ Ο.Ν 01)1*1(1 | ||
VHII.IPrlM! | At: | 1 S3 | |||
8I)OU | |||||
TEl | |||||
TELi·:: |
W. 336
Außsburg, den 115. September 1977
WestinjjhouHo nJectric Corporation,
Westinghouse Building, Unteway Center, Pittsburgh,
Pennsylvania Iij222, V.üt.A.
Westinghouse Building, Unteway Center, Pittsburgh,
Pennsylvania Iij222, V.üt.A.
Wurmekraftwerk
Din Krfindurie; bnt-rilTt ein Wärmekraftwerk mit einem
zwischen einer Wärmequelle und einem Dampferzeuger verlaufenden !''lUssifiimiUt I llirnl nlauf und mit einem vom Dampferzeuger
über ein<! ornto Turbine, einen durch Flüssigmetall
des Flüssi^metallkroLfil/iuffi beheizten Zwischenüberhitzer,
mindestens eine weitere Turbine und einen Kondensator
8098 u/ne u
QOPY
verlaufenden Dampfkreislauf.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Zwischenüberhitzung des von einer ersten Expansionsstufe
kommenden Dampfes vor dem Eintritt in eine v/eitere Expansionsstufe bei großen Kernreaktoranlagene
Eine Zwischenüberhitzung findet typischerweise dort Anwendung, wo wegen der Art und der Leistungsfähigkeit der
Wärmequelle die Anordnung mehrerer Expansionsstufen hintereinander wünschenswert ist.
Grundsätzlich umfaßt ein Kreislauf mit Zwischenüberhitzung zunächst die Überhitzung des als Arbeitsmittel
dienenden Dampfes in einem überhitzer, sodann die Expansion des Dampfes in einer ersten Turbine, danach die Zwischenüberhitzung
des Dampfes in einem Zwischenüberhitzer und schließlich die weitere Expansion des Dampfes in mindestens
einer weiteren Turbine. Ein derartiger Kreislauf mit Zwischenüberhitzung hat sich bei großen Kernkraftwerken,
insbesondere mit flüssigmetallgekühlten schnellen Brutreaktoren,
als sehr effektiv und vorteilhaft erwiesen.
Derartige Kernkraftwerke weisen im allgemeinen einen
Primärkühlkreislauf, in welchem ein flüssiges Metall wie beispielsweise Natrium als Kühlmittel zirkuliert, weiter
8098U/06 1 I*
2 7 4 1 j * ':>
einen Zwischenkreislauf, in welchen ein Zwischenmedium
als "wärmeträger zirkuliert, wobei es sich bei dem Zwischenmediun
typischerweise um das gleiche Medium wie beim Primärkühlmittel handelt, und einen Dampfkreislauf ala
Arbeitskreislauf auf. Die Wärmeenergie wird vom Primärkreislauf auf den Zwischenkreislauf und von diesem auf
den Arbeitskreislauf übertragen, um Dampf zu erzeugen
und zu überhitzen, der dann eine Reihe von Turbinen zur Erzeugung elektrischer Energie treibt.
Die Anwendung einer Zwischenüberhitzung ist in diesem ialle jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da die hohe
Wärmeübertragung durch Flüssigmetalle starke Wärmeschocks auf Hetallkonstruktionen einschließlich dem überhitzer
und dem Zwischenüberhitzer verursacht, wenn Systemtemperaturänderungen
auftreten. Derartige Temperaturänderungen treten beim Anfahren und Abschalten der Anlage sowie bei
Laständerungen auf.
Zur Lösung dieser Probleme sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, die im allgemeinen
auf einer Änderung der relativen Stromungsverteilung des
Zwischenmediums zwischen dem überhitzer und dem Zwischenüberhitzer
beruhen. Dazu werden komplizierte aktive Regelsysteme eingesetzt, die hauptsächlich auf den
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Zwischenkreislauf einwirkende Ventile und/oder Pumpen aufweisen und in allen drei Kreisläufen die Kreislauf-Strömungen
im Gleichgewicht halten und den Verlauf verschiedener Parameter messen müssen. Die Ilauptfunktion
derartiger Regelsysteme ist dabei die Aufteilung und Steuerung der Zwischenkreislaufströmung zwischen dem
überhitzer und dem Zwischenüberhitzer. Diese Regelsysteme verringern zwar die mit Temperaturänderungen verbundenen
Probleme, können sie jedoch nicht vollständig lösen, weshalb weitere Regeleinrichtungen wie beispielsweise Dampftemperaturregler
erforderlich sind. Weiter stellt die betriebliche Zuverlässigkeit derartiger Regelsysteme ein
erhebliches Problem dar, da Ausfälle zu langen und teueren Stillstandzeiten führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zwischenüberhitzung bei Kernkraftwerken mit flüssigmetallgekühlten
Reaktoren so zu verbessern, daß Temperaturänderungen mindestens des von der Hochdruckturbine kommenden, der
Zwischenüberhitzung zugeführten Dampfes verkraftet werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung
gelöst.
8098U/06U
Diese Anordnung vermindert thermische Übergangsvorgänge im Überhitzer und im Zwischenüberhitzer bei Laständerungen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist
der Vorerhitzer innerhalb einer Wasserabscheidertrommel angeordnet, durch welche der vom Dampferzeuger kommende
Dampf hindurchgeleitet wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schema des Arbeitskreislaufs
einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Pig. 2 ein Enthalpie-Entropie-Diagramm
eines Abschnitts des Arbeitskreislaufs,
Fig. 3 ein Arbeitskreislaufschema einer
weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung,
Fig. 1J ein Arbeitskreislaufschema einer
noch weiteren Ausführungsform der
Erfindung, und
8098H/06U
fig. 5 ein Schema des Arbeitskreislaufs
eines noch weiteren Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt einen Arbeitskreislauf nach der Erfindung. Die Leitungen 10 und 12 stellen die Zuleitung von
der Wärmequelle bzw. die Rückleitung zu dieser dar. Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die Wärmequelle
ein natriumgekühlter schneller Brutreaktor mit einem Primärkühlkreislauf, in dem flüssiges Natrium zirkuliert,
und einem Zwischenkühlkreislauf ist, in welchem ebenfalls flüssiges Natrium zirkuliert und der mit dem
Primärkühlkreislauf und dem Arbeitskreislauf in Wärmeaustausch steht. Als Wärmequelle kann jedoch auch jeder
andere, mit Fossilbrennstoff oder Kernenergie arbeitende Wärmeerzeuger Anwendung finden, dem ein oder mehrere
Wärmeträgerkreislaufe zugeordnet sind, die mit dem
Arbeitskreislauf inWärmeaustausch stehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient als Arbeitsmittel
Wasser bzw. Wasserdampf, jedoch können auch andere verdampfbare Flüssigkeiten Anwendung finden. Wegen des hohen
Wärmeübergangskoeffizienten von flüssigen Metallen, der bei bekannten Anordnungen zu größeren thermischen Schwankungen
als bei anderen Wärmeträgermedien führt, ist die Erfindung in Verbindung mit einem Flüssigmetallkreislauf
besonders vorteilhaft.
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Die Komponenten des in Fig. 1 gezeigten Arbeitskreislaufs sind ein Speisewasservorwärmer 14, ein Dampferzeuger
16, eine V/asserabscheidertrommel 18, ein übernitzer 20,
ein Zwischenüberhitzer 22, eine erste ßxparisionsstufe 2k
und eine zweite Expansionsstufe 26, typischerweise jeweils Dampfturbinen, ein Kondensator 28, eine Speisewasserpumpe
30, weitere Speisewasservorwärmer 32, eine Rezirkulationspumpe 34 und diese Komponenten in der dargestellten
V/eise miteinander verbindende Leitungen. Der Speisewasservorwärmer 14, der Dampferzeuger 16, der Wasserabscheider
18 und der Überhitzer 20 können, obwohl sie verschiedene Funktionen erfüllen, als kombinierte Einheiten
ausgebildet sein. Unter dem nachfolgend verwendeten Begriff "Dampferzeugungssystem" 36 sind diejenigen Komponenten
zu verstehen, durch welche der Kreislauf der Wärmequelle hindurchverläuft, also beispielsweise der
Dampferzeuger 16, der Überhitzer 20 und der Zwischenüberhitzer 22. Der Speisewasservorwärmer 14 kann wahlweise
vorgesehen oder nicht vorgesehen sein.
Das von der Wärmequelle kommende Wärmeträgermedium
strömt zunächst in Form zweier paralleler Zweige durch den Überhitzer 20 und den Zwischenüberhitzer 22 und
sodann unverzweigt durch den Dampferzeuger 16 und den Speisewasservorwärmer 14, wonach es durch die Leitung
zur Wärmequelle zurückströmt. Der Wasser/Dampf-Haupt-
8098U/06 1 k
kreislauf verläuft seriell durch den Speisewasservorwärmer 14, den Dampferzeuger 16, die Wasserabscheidertrommel
18, den Überhitzer 20, die erste Turbine 24, den Zwischenüberhitzer 22, die zweite Turbine 26, den
Kondensator 28 und schließlich über die Speisewasservorwärmer 32, von welchen aus das Wasser zum Speisewasservorwärmer
14 oder alternativ zur Wasserabscheidertrommel 18 gepumpt wird. Ein Teil des in der Trommel
abgeschiedenen Wassers wird durch Leitungen 40 und 42
mittels der Pumpe 34 rezirkuliert. Die Arbeitsweise ist so ausgelegt, daß die Temperatur in der Trommel 18
und die Dampftemperatur in der Leitung 35 der Anordnung nach Fig. 1 im wesentlichen konstant gehalten werden.
Die Durchflußmenge durch die Leitung 35 wird ebenfalls
über den gesamten Betriebslastbereich im wesentlichen konstant gehalten, hauptsächlich durch Veränderung der
Rezirkulationsströmung. Ein Teil des in der Trommel 18 abgeschiedenen Wassers wird vorzugsweise entweder
kontinuierlich oder intermittierend zwecks chemischer Überwachung durch eine Düse 44 abgeblasen.
Der wesentliche Unterschied zwischen bekannten Anordnungen und der in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsform
der Erfindung liegt darin, daß der Abdampf von der Turbine 24 über eine Leitung 46 durch einen innerhalb der
Wasserabscheidertrommel 18 angeordneten Wärmetauscher
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2 7 A 1 G
hindurchgeleitet und dadurch mit dem in der Trommel befindlichen Medium, vorzugsweise mit dem abgeschiedenen
Wasser, in Wärmeaustausch gebracht wird. Der Wärmetauscher H5 kann aus Rohren bestehen, die mindestens teilweise
in das abgeschiedene oder kondensierte Wasser in der Trommel 18 eingetaucht sind. Dadurch wird der
durch die Leitung 48 zum Zwischenüberhitzer 22 strömende
Dampf auf etwa die gleiche Temperatur wie der durch die Leitung 50 zum Überhitzer 20 strömende Dampf gebracht»
Infolgedessen brauchen keine aktiven Steuereinrichtungen
vorhanden zu sein, um bei Leistungsänderungen der Anlage die relativen Strömungsmengen zwischen den Leitungen
52 und 5^ zu verstellen, durch welche das von der
Wärmequelle kommende Wärmeträgermedium strömt. Die erfindungsgemäße passive Anordnung bietet beträchtliche
Vorteile gegenüber den bekannten Anordnungen, bei welchen für die Ausführung der bei Leistungsänderungen erforderlichen
Strömungsverstellungen, nämlich typischerweise der Änderung der relativen Strömungsverteilung
zwischen dem überhitzer und dem Zwischenüberhitzer, komplexe Steuerelemente notwendig sind, zu denen zahlreiche
Ventile, Meßeinrichtungen, Durchflußregler und Temperaturregler wie beispielsweise Pumpen- und Dampftemperaturregler
gehören und die nicht nur Parameter des Arbeitskreislaufs, sondern auch Parameter des Wärme-
8098U/06U
trägerkreislaufs von der Wärmequelle regeln., Da außerdem
derartige Steuersysteme bei der Veränderung von Parametern mit einer Zeitverzögerung arbeiten, treten in der Anlage,
insbesondere im Zwischenüberhitzer, beträchtliche thermische Schwankungen auf. Bei der erfindungsgemäßen
Anordnung werden auf passive Weise thermische Schwankungen herabgesetzt und die Notwendigkeit komplizierter
aktiver Regeleinrichtungen entfällt.
Je nach Art, Größe und Anzahl der Komponenten im Arbeitskreislauf wird das Verhältnis der Strömungsmengen
durch die Leitungen 52 und 51* und durch die Leitungen 48
und 50 festgelegt. Dies kann durch geeignete Bemessung der Lichtweiten dieser Leitungen und gegebenenfalls durch
Feinregulierung der Strömungsmengen während des Baues und des Probelaufs der Anlage mittels Drosseln oder
anderer passiver, in die Leitungen eingeschalteten Strömungsreguliereinrichtungen
erfolgen. Die Strömungsverhältnisse sind vorzugsweise derart eingestellt, daß innerhalb
des gesamten Betriebslastbereiches das Verhältnis der Natriumströmung durch die Leitung 52 zur Natriumströmung
durch die Leitung 5** etwa konstant ist. Gleiches
gilt für die Dampfströmungen durch die Leitungen 50 und
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274 Iu-'^
Zur Erläuterung der vorteilhaften Arbeitsweise der
erfindungsgemäßen Anordnung sei beispielsweise eine Laständerung von 100 % Vollast auf 50 % Vollast betrachtet.
Unabhängig von allen erforderlich v/erdenden Verstellungen zur Herabsetzung der Durchflußrnengen und zur Änderung
anderer Parameter im Arbeitskreislauf und im Wärmequellenkreislauf bleibt das Verhältnis der Ütrömungsmengen
durch den Überhitzer 20 und den Zwischenüberhitzer 22 automatisch erhalten. Da das von der Wärmequelle
kommende Wärmeträgermedium über einen einzigen, durch die Leitung 10 dargestellten Pfad zum ArbeitsKreislauf
gelangt und das zum überhitzer 20 und zum Zwischenüberhitzer 22 scrömende Arbeitsmittel ebenfalls von einer
gemeinsamen Wärmequelle, nämlich der Trommel 18, kommt, werden die Temperaturen automatisch einander angeglichen.
Infolge des über die Trommel 18 verlaufenden Rezirkulationskreislaufs
bleibt die Temperatur in der Trommel 18 innerhalb des gesamten Betriebslastbereiches im wesentlichen
konstant. Da der Steuervorgang bei einer Laständerung im wesentlichen nur in einer Änderung der Durchflußmenge
des Wärmeträgermediums durch die Wärmequelle
und folglich durch die wärmeübertragenden Komponenten des Arbeitskreislaufs besteht, werden thermische Schwankungen
des Zwischenüberhitzers 22 herabgesetzt. Bei den bekannten Anordnungen hingegen fallen, wenn die Turbinen auf Teil-
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last gehen, Druck und Temperatur des kühlen, der Zwischenüberhitzung
zugeführten Dampfes ab, wodurch sich die relativen Belastungen des Überhitzers und des Zwischenüberhitzers
und folglich das Temperaturprofil ändern, was zu unerwünschten thermischen Schwankungen führt. Dieser
nachteilige Effekt wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch vermindert, daß der kühle Dampf vor seinem
Eintritt in den Zwischenüberhitzer 22 automatisch auf eine im wesentlichen konstante Temperatur erhitzt wird.
Diese vorteilhafte V/irkung wird durch Fig. 2 näher erläutert, die ein Enthalpie(h)-Entropie(s)-Diagramm
(Hollier-Diagramm) eines Teils eines Dampfzyklus mit überhitzung und Zwischenüberhitzung zeigt. Die durchgezogene
Linie stellt dabei den Vollastbetrieb dar, während die gestrichelte Linie den Zyklus mit halber Last zeigt.
Punkt 1 zeigt den Zustand am Einlaß des Dampferzeugers Das Speisewasser wird innerhalb des Dampferzeugers 16 und
der Wasserabscheidertrommel 18 in Sattdampf übergeführt, der dann im Überhitzer 20 überhitzt wird, was durch die
Strecke vom Punkt 2 zum Punkt 3 dargestellt ist. Sodann expandiert der Dampf in der Turbine 2k (Punkt 3 bis Punkt A)
und wird sodann vor der nachfolgenden Expansion zwischenüberhitzt (Punkt A bis Punkt C). Bei den gesamten Anordnungen
erfolgt die gesamte Zwischenüberhitzung (Punkt A
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274 Ί
bis Punkt C) im Zwischenüberhitzer. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bewirkt dagegen der Durchgang des Dampfes
durch die Trommel 18 eine Vorerhitzung vom Punkt A bis zum Punkt B, während im Zwischenüberhitzer 22 die weitere
Zwischenüberhitzung vom Punkt B bis zum Punkt C stattfindet.
Drei wesentliche Vorteile der Erfindung sind dem Diagramm entnehmbar. Der erste Vorteil ist die Herabsetzung
thermischer Schwankungen des Zwischenüberhitzers bei Laständerungen. Bei einer bekannten Anordnung erhält
der Zwischenüberhitzer bei einem Lastabfall den Dampf mit verminderter Eintrittstemperatur (Differenz zwischen
Punkt A und Punkt A1). In gleicher Weise steigt bei einer
bekannten Anordnung bei Laststeigerungen die Einlaßtemperatur am Zwischenüberhitzer vom Punkt A' zum Punkt A.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erhält der Zwischenüberhitzer jedoch Dampf, der bereits in der Wasserabscheidertrommel
unabhängig von der Belastung auf eine etwa konstante Temperatur erhitzt worden ist, so daß also
die Dampfeintrittstemperatur am Zwischenüberhitzer (Punkt B bzw. B1) unabhängig von der Last stets etwa
gleich ist. Polglich erhöht der Zwischenüberhitzer bei jedem beliebigen Belastungszustand die Dampftemperatur auf
einen etwa konstanten Wert (Punkt C bzw. C).
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2 7 A 1 9 A S
!•.'it anderen Uorten, bei bekannten Anordnungen muß
der Zwischenüberhitzer die Dampftemperatur bei Vollast
vom Punkt Λ zum Punkt C und bei Teillast vom Punkt A1
zum Punkt C, also un einen größeren Wert, erhöhen, üei
der erfindungsgemäßen Anordnung muß der Zwischenüberhitzer
die Dampftemperatur bei Vollast vom Punkt B zum Punkt C und bei Teillast vom Punkt B1 zum Punkt C erhöhen,
also im wesentlichen um die Gleiche Temperaturdifferenz. Dies führt zum zweiten Vorteil, nämlich einem
kleineren Zwischenüberhitzer. Der Zwischenüberhitzer braucht bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur eine zur
überhitzung des Dampfes zwischen den Punkten 13 und C bzw. L".' und C ausreichend ausgelegte Oberfläche zu
haben, während er bei einer bekannten Anordnung größer ausgelegt werden muß, um den Dampf zwischen einem Punkt
unterhalb A1 und C1 erhitzen zu können. V/as die Kosten
betrifft, so kann die Reduzierung des Zwischenüberhitzers die Kosten des zusätzlich benötigten Wärmetauschers in
der Wasserabscheidertronunel ausgleichen.
Der dritte Vorteil ergibt sich aus den beiden ebengenannten Vorteilen. Durch die Verringerung des Problems
der thermischen Schwankungen und durch die Verringerung der Zwischenüberhitzeroberfläche wird die Wahrscheinlichkeit
eines Zviischenüberhitzerausfalls beträchtlich
8098U/061 U
2 7 4 I Ü /♦
herabgesetzt, I3ei elriem r'lüotiigmetallkreislauf als Wärnietrügerkreislauf
ist die Sichern teilung der Unversehrtheit
des Zwischenüberhitzers von äußerster Wichtigkeit, da
die bei einer Vermischung des Flüssigmetalls, beispielsweise
;Jatriuin, und Jas3er entstellende exotherme Reaktion
beträchtliche Schäden in der Anlage anrichten könnte« Zwar tritt eine gewisse thermische Schwankung der Wärmetauscheinrichtungen
innerhalb der V/asserabscheidertrommel auf,
jedoch findet dort die Wärmeübertragung zwischen Wasser und Dampf und nicht zwischen Flüssigmetall, beispielsweise
iiatrium, und Dampf statt.
Fig. 3 zeit;t eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
die ebenfalls in passiver Weise thermische Schwankungen im Zwischenüberhitzer 22 bei Laständerurigen herabsetzt.
Der Wärmeträgerkreis lauf von der Wärmequelle ist
dabei unverändert. Der Arbeitskreislauf ist jedoch daningehend abgewandelt, daß der abgekühlte, aus der ersten
Expansionsstufe 24 kommende Dampf vor der Einleitung in den Zwischenüberhitzer 22 durch einen gesonderten Vorerhitzer
53 geleitet wird, der als Rohrwärmetauscher dargestellt ist. Der Arbeitskreislauf verläuft also seriell
durch den Speisewasservorwärmer 14, den Dampferzeuger 16,
die Leitung 35 und die Wasserabscheidertrommel 18, eine erste Rohrleitung 55 des Vorerhitzers 53, eine Leitung 50',
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27 4 HiAS
den überhitzer 20, die erste Expansionsstufe 24, eine
zweite Rohrleitung 56 des Vorerhitzers 53» eine Leitung 48·, den Zwischenüberliitzer 22, die zweite Expansionsstufe
26 und den Kondensator 28, von welchem das Kondensat durch die Speisewasservorwärmer 32 und die
Trommel 13 in den speisewasservorwärmer 14 zurückgepumpt
wird. Die Hindurchführung des Speisewassers von den
Speisewasservorwärmern 32 durch die Trommel 18 ist an sich bekannt und steht mit der Vorerhitzung des der
Zwischenüberhitzung zuzuführenden Dampfes zwischen der ersten Expansionsstufe 24 und dem Zwischenüberhitzer
nicht in Zusammenhang.
Diese weitere Ausführungsform stellt eine weitere
Möglichkeit zur Vermeidung komplizierter Steuereinrichtungen und thermischer Schwankungen im Zwischenüberhitzer
dar. Ihre Arbeitsweise entspricht derjenigen des Ausführungsbeispiels
nach ^ig. 1. Der Vorerhitzer 53 ist zwar
gewissen thermischen Schwankungen unterworfen, jedoch ist er kleiner und weniger kostspielig als der Zwischenüberhitzer
22. Außerdem führt er in seinen beiden Rohrleitungen lediglich Arbeitsmittel aus dem Arbeitskreislauf
und kein Flüssigmetall, das eine beträchtlich höhere spezifische Wärme als das als Arbeitsmittel dienende
Wasser hat. Es ist zu bemerken, daß die tfasserabscheidertrommel
18 nur die Qualität des vom Dampferzeuger 16
8098U/06U
27 A 1345
kommenden Dampfes und nicht dessen Temperatur erhöht.
Eine alternative Möglichkeit der Leitungsfüiirunj; besteht
darin, den Dampf vom Dampferzeuger 16 zunächst durch den
Vorerhitzer 53, danach zur Trommel 18 und sodann zum überhitzer 20 zu leiten.
Die Erfindung ist auch bei den typischen ilodifikationen
des Arbeitslireislaufs anwendbar. Dazu gehören beispielsweise zusätzliche Expansionsstufen, die Verwendung
von Anzapfdampf von den Expansionsstufen zur Speisewasservorwärmung
sowie die Verwendung von abgeblasenem Dampf zur Speisewasservorwärmung.
Auch für die Erfindung selbst bieten sich weitere Alternativen an. Eine weitere Möglichkeit, die wiederum
den Vorteil der Verminderung thermischer Schwankungen bringt, jedoch eine gewisse aktive Regelung benötigt, ist
in Fig. k gezeigt. Dabei findet eine direkte Vermischung einer gewissen Ilenge Dampf aus dem Überhitzer 20 mit dem
abgekühlten, von der ersten Turbine 2H kommenden Dampf
statt, wodurch die Notwendigkeit der in den Fig„ 1 und 2
dargestellten Vorerhitzer ^5 bzw. 53 in Form von Wärmetauschern
entfällt. Obwohl hier eine gewisse aktive Steuerung erforderlich ist, typischerweise mit einem
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Steuerventil 58, ist keine aktive Steuerung der von der Wärmequelle kommenden Wärmeträgerströmung notwendig.
Als Mischeinrichtung dient vorzugsweise eine Dampfstrahlpumpe 60, mittels welcher der Druck des in den Zwischenüberhitzer
22 eintretenden Dampfes ebenso wie dessen Temperatur erhöht werden kann. Dies bringt den zusätzlichen
Vorteil einer teilweisen Rückgewinnung der Leitungsdruckverluste .
Eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Hier dient
zur Beheizung des abgekühlten, der Wiedererhitzung zuzuführenden Dampfes im Vorerhitzer 53 heißes Wasser aus
der Wasserabscheidertrommel 18. Ein Teil dieses Wassers wird von der Trommel 18 durch eine Auslaßdüse 60 mittels
einer Pumpe 62 zum Vorerhitzer 53 gepumpt. Vom Vorerhitzer 53 aus kann das Wasser dann entweder in die Trommel
zurück zwecks Rezirkulation zum Dampferzeuger l6 oder zu den Speisewasservorwärmern geleitet werden.
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Claims (1)
- P Λ T K N T Λ Χ W Λ I. TDIPL. ING. !ί. ΙΪΟΓΉΪΓΙίPH 11.1 ΡΓΙ NK -W:: LSI IS - .-.ι . Λ: i.V. 148S)OO Λ T(ISIiI Kt;ΤΓΙ.!"· Τ..\ Γ.ι η< 7ΛPatentansprüche ·♦ '.. ',/ürrnekrartwei'k mit einem zwischen ainer tJax'r.iejuelle und einem Dampf erzeuger verlaufendeti r'lügsiymetallkreiül/iuf und mit nirieni vom b-'inpferzeu^er über eine
or-.ste Vui'lilrie, einen dur'oli i>'lilfisi.-jmetall des ^iüsüi^-
rie talllcruis lauf :i b'.'lin i Kten Z.viüchenüberhi tzer, lriindeotens eine weitere Turbine und nlnnn kondensator verlaufenden Dampf kreislauf, dadurch gekennzeichnet, dai.i in der
0:in[)fleitung (jI(j) stroinauj' fl'.'ii Zwischenüberiiitzers (22) ein Vorerhit'/.ei' ('l'J, Ti) :i|i,iri.'urdnet ist, der den Dampf vor aeinoia i-lintritt in d-n /'LiIu:; L,-metallboneizten Zv/itjcheriüberhitzor 'iuf :;ine vorj;cbbfirf-', i:;; ,/er.eritlic.ien konstante Temperatur erhitzt.2. '.'armekrciftwsrk nach AnS[Ji1UCfI 1, dauurcti ,^kennzeichnet, daf.'> der Vorerhitzer (^, 53) mit vom Damtjferzeuf-.er (16) koninendem Dampf belieizt wird.3. V/ärmekraftuerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d'iiJ der Vor(;r-lii t/.or ('I1J) inriurhalu einer zwischen diMi l)ai,i,iffM'/.(>ui;er (Ui) nmi mIhoim iiber-hitzer (2U) befindlicl)f?n '..'njüiRr'absc't·} I (l.'rl.t'oiniiic 1 (10) angeordnet und dent in dif.'Sf» e I n:;n Ie itetf.Mi lardiiinnl1 In uesorit licnen konstanterr ;iu:jf,e:;eUL l.jt (κίι;. 1).HlJiIH 1 /, /I)R UCOPY ORIGINAL INSPECTED1J. Uurinekraftv/erk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dr<3 der r'liUjsir-.iiot.a Π kt'c I π lauf zunächst in i'orin zweier paralleler Zwaitre durch don .ibarhitzer (20) und den Zwischenüberhitzer (22) und uouanri nacn Vereinigung dieser bilden /«wel^n durcii ilnn Dump l'm'zeuüer (\G) verlauft und daß der Hniiiprin'G.lslnuf vom liiiiiipf'orzeuker über die Wasserabficiieldorl-i'ommel (1<Ό, don Hborhitzer (20), die erste Turbine (24), den Vorerhitzc>r ('*L>, 53) deti Zviiaclieniiberhitzer (21?) und die well.oi'i» 1I1Ii I1Ii I tie verläuft und der Dampf sodann mit V/iinaer ami cIpp Wnnuorabsclieidertroiumel vermischt zum Damp/'orzeußer zui'Uck^uleitet wird.5. k.'ürmekraftwerk nacii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorerhitzer durch eine Dampfstrahlpumpe (Go) gebildet ist, die den zum Zwischenüberhitzer (22) geleiteten Dampf mit einer gesteuerten Heri{je überhitzten Dampfes aus einen überhitzer (20) vermischt (i'it,· 1O*8098U/06UCOPY
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