DE2821397A1

DE2821397A1 - Kombiniertes gas/dampfturbinenkraftwerk, vorgesehen zum betrieb mit brennstoffen von verschieden hohem schwefelgehalt

Info

Publication number: DE2821397A1
Application number: DE19782821397
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Kehlhofer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1978-04-25
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1979-11-08
Also published as: CH633859A5

Description

Kombiniertes Gas/Dampfturbinenkraftwerk,
vorgesehen zum Betrieb mit Brennstoffen von verschieden hohem Schwefelgehalt Die vorliegende Erfindung betrifft ein kombiniertes Gas/ Dampfturbinenkraftwerk gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei kombinierten Gas/DampSturbinenkraftwerken werden oft Brennstoffe mit verschieden hohen Schwefelgehalten verfeuert, z.B. Gas und Oel. Bei solchen kombinierten Kraftwerksanlagen nimmt der Wirkungsgrad des Kessels mit sinkender Speisewassertemperatur zu. Die Speisewassertemperatur ist aber nach unten durch die Tieftemperaturkorrosion, die vom Schwefelgehalt des Brennstoffes abhängt, begrenzt.
Wird z.B. normalerweise mit Erdgas gefeuert, das schwefelarm ist, so wird der Taupunkt an dem am Kesselende liegenden Ekonomiser nicht erreicht und es kann daher keine Tieftemperaturkorrosion auftreten. Wenn bei einem Ausbleiben der Erdgasversorgung mit Oel gefeuert werden muss, das einen höheren Schwefelgehalt aufweist, so kann der Taupunkt erreicht werden und Tieftemperaturkorrosion auftreten.
Der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in solchen Anlagen eine Einrichtung vorzusehen, mit der die Speisewassertemperatur in dem am Kesselende liegenden Ekonomiser, in dem die erwähnte Untergrenze fUr die Tieftemperaturkorrosion auftreten kann, erhöht werden kann.
Das erfindungsgemässe kombinierte Gas/Dampfturbinenkraft- werk, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass der am Ende des Abhitzekamins liegende Ekonomiser eine Umgehungsleitung aufweist, die seine vor dem Abhitzekamin liegende Eintrittsstelle mit der nach dem Abhitzekamin liegenden Austrittsstelle verbindet, und dass an der Eintrittsstelle eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, um bei Verwendung des Brennstoffes mit höherem Schwefelgehalt den Speisewasserdurchfluss im Ekonomiser absperren zu können und das Speisewasser ohne Erwärmung im Ekonomiser in die zugehörige Kesseltrommel zu leiten.
Bei einer praktisch bevorzugten Ausführungsform ist die Umschalteinrichtung als motorisch betätigbare Dreiwegschalteinrichtung ausgebildet.
Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Dieses Kraftwerk weist eine Gasturbine 1 auf, die einen elektrischen Generator 2 antreibt und deren Abgase in einen Abhitzekamin 3 geleitet werden.
In diesem Abhitzekesselsind die Heizflächen eines Hochdruckkessels 4, in dem Hochdruckdampf für eine nicht dargestellte Dampfturbogeneratorgruppe erzeugt wird, und eines Niederdruckkessels 5 für die Erzeugung von Heiz- oder Prozessdaapni # edPefiochdruckkessel 4 besteht aus einer Hochdruckkesseltrommel 6, einem Ekonomiser 7, einem Verdampfer 8, einem Ueberhitzer 9, von dem aus der Hochdruckdampf über eine Arbeitsdampfleitung 10 in die nicht dargestellte Dampfturbogeneratorgruppe geleitet wird. Ferner gehören zum Kessel 4 ein Absperrorgan 11 und zwei Umwälzpumpen 12 für die Förderung des Kesselwassers aus der Kesseltrommel 6 in den Verdampfer 8.
Der Niederdruckkessel 5 besteht aus der Niederdruckkesseltrommel 13, einem Ekonomiser 14, einem Verdampfer 15, einem Ueberhitzer 16, von dem aus der Niederdruckdampf über eine Heiz- oder Prozessdampfleitung 17 dem jeweiligen Verwendungszweck zugeführt wird.
Ferner gehören zum Kessel 5 noch zwei Absperrorgane 18 und 19, ein motorisch betätigbares Dreiwegventil 20 an der Eintrittsstelle des Ekonomisers14 in den Abhitzekamin 3, eine Umgehungsleitung 21 zwischen dem Ventil 20 und der Austrittsstelle 22 des Ekonomisers sowie zwei Umwälzpumpen 23 für die Förderung des Kesselwassers aus der Kesseltrommel 13 in den Ueberhitzer 15. Die Hochdruckkesseltrommel 6 des Hochdruckkessels 4 wird aus der Niederdruckkesseltrommel 13 über Leitungen 24, 25, 26, 27 durch Kesselwasserspeisepumpen 28 mit Kesselwasser versorgt.
Zur Anlage gehören ausserdem ein Speisewasserbehälter-Mischvorwärmer 29, der durch eine von der Heiz- oder Prozessdampfleitung 17 abzweigende VorwärmdampftLeitung 30 über ein Absperrorgan 31 mit Heizdampf zur Speisewasservorwärmung und -entgasung sowie durch eine Speisewasserzuleitung 32 über ein Absperrorgan 33 mit Speisewasser versorgt wird.
Ueber Leitungen 34, 35 und 37 wird das vorgewärmte und entgaste Speisewasser durch Speisewasserpumpen 36 in die Leitung 38 und zum Dreiwegventil 20 geführt, durch das es je nach verwendetem Brennstoff in den Ekonomiser 14 oder direkt über die Umgehungsleitung 21 in die Niederdruckkesseltrommel 13 geleitet wird.
Wird als Brennstoff für die Gasturbine ein Gas verwendet, z.B. Erdgas, so ist dessen Schwefelgehalt gewöhnlich so gering, dass bei Durchströmung des Ekonomisers 14,der am Ausgang des Abhitzekamins 3 angeordnet ist, der Taupunkt nicht erreicht und somit die Gefahr der Tieftemperaturkorrosion vermieden wird. Muss dagegen aus irgendeinem Grunde mit Heizöl gefeuert werden, dessen Schwefelgehalt im allgemeinen wesentlich höher liegt, so besteht bei durchströmtem, d.h. gekühltem Ekonomiser, die Gefahr der Taupunktunterschreitung und damit Tieftemperaturkorrosion, die den Ekonomiser in kurzer Zeit zerstören würde.
In diesem Falle wird durch Umschalten des Dreiwegeventils 20 der Ekonomiser 14 aus dem Kreislauf genommen und das aus dem Mischvorwärmer kommende Speisewasser in die Umgehungsleitung 21 umgeleitet und unmittelbar in die Niederdruckkesseltrommel 13 geführt.
Die Umgehungseinrichtung wurde hier bei einer aus Hoch-und Niederdruckkessel bestehenden Zweidruckkesselanlage beschrieben. Sie ist aber auch ohne weiteres bei Eindruckkesseln anwendbar, doch wäre bei diesen der thermische Verlust grösser.

Claims

Patentansprilche Öl Kombiniertes Gas/DampSturbinenkraftwerk, vorgesehen zum Betrieb mit Brennstoffen von verschieden hohem Schwefelgehalt, mit einem Abhitzekamin und mindestens einem Dampfkessel mit je einem Ekonomiser, Verdampfer und Ueberhitzer, sowie mit einem Speisewasserbehälter-Mischvorwärmer, dadurch gekennzeichnet, dass der am Ende des Abhitzekamins liegende Ekonomiser eine Umgehungsleitung aufweist, die seine vor dem Abhitzekamin liegende Eintrittsstelle mit der nach dem Abhitzekamin liegenden Austrittsstelle verbindet, und dass an der Eintrittsstelle eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, um bei Verwendung des Brennstoffes mit höherem Schwefelgehalt den Speisewasserdurchfluss im Ekonomiser absperren zu können und das Speisewasser ohne Erwärmung im Ekonomiser in die zugehörige Kesseltrommel zu leiten.
2. Kombiniertes Gas/Dampfturbinenkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung an der Eintrittsstelle des Ekonomisers aus einer motorisch betätigbaren Dreiwegschalteinrichtung besteht.