DE3732633A1 - Condenser for the water/steam circuit of power station installations - Google Patents
Condenser for the water/steam circuit of power station installationsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kondensator für den Wasser-Dampf- Kreislauf von Kraftwerksanlagen mit mindestens zwei Zulaufwegen zu einem Kondensatverweilbehälter und den Zulaufwegen zugeordne ten, voneinander getrennt steuerbar, von Kühlwasser, insbeson dere salzhaltigem Kühlwasser, durchströmten Kühlrohrbündeln und mit Meßsonden zur Überwachung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des Salzgehalts des Kondensats.The invention relates to a condenser for water-steam Circuit of power plants with at least two inflow routes assigned to a condensate retention tank and the inlet paths ten, separately controllable from cooling water, in particular their saline cooling water, flow through cooling tube bundles and with measuring probes for monitoring the electrical conductivity or the salinity of the condensate.
Bei Kühlwasserleckagen an Kondensatoren mit Seewasserkühlung mit hohen Salzgehalten reichen schon Leckagemengen von weniger als 0,5 l/h aus, um beispielsweise nach der Wasserspezifikation für Kernkraftwerke mit einem Druckwasserreaktor zulässige Werte zu überschreiten. Kernkraftwerke mit Siedewasserreaktoren haben ebenso wie konventionelle Anlagen ähnlich niedrig limitierte Werte, solange deren vorhandene Kondensatreinigungsanlagen nicht ständig in Betrieb sind.In case of cooling water leakage on condensers with sea water cooling with high salt contents, leakage quantities of less are sufficient than 0.5 l / h, for example according to the water specification permissible values for nuclear power plants with a pressurized water reactor To exceed. Have nuclear power plants with boiling water reactors as well as conventional systems with a similarly low limit Values as long as their existing condensate cleaning systems are not in constant use.
Tritt eine Störung durch eine Kühlwasserleckage bei einer An lage auf, bei der kein Dauerbetrieb einer Kondensatreinigungs anlage vorgesehen ist, so werden möglicherweise bereits inner halb der zum Zuschalten einer in Reserve gehaltenen Kondensat reinigungsanlage erforderlichen Zeit unzulässig große Kühlwas serleckagen in das Kondensat- und Speisewassersystem eingetra gen. In einzelnen Fällen wird dadurch sogar ein Abstellen der Anlage erforderlich. Insbesondere bei Kernkraftwerksanlagen ist eine Begrenzung der eingetragenen Kühlwasserleckagemengen im Interesse der Reduzierung der radioaktiv kontaminierten Verun reinigungen ebenso wie zur Entlastung der Kondensatreinigungs anlage bei konventionellen Anlagen wünschenswert. If there is a cooling water leakage fault on an On where there is no continuous operation of a condensate cleaning plant is provided, may already be inside half that for connecting a condensate kept in reserve cleaning system required time impermissible large cooling water serle leaks into the condensate and feed water system In some cases, this even turns off the System required. Especially with nuclear power plants a limitation of the registered cooling water leakage amounts in Interest in reducing radioactive contamination cleaning as well as to relieve the condensate cleaning system in conventional systems desirable.
Durch eine von der Kraftwerksunion AG für einen Kasten-Konden sator unter der Nr. 1.1-6200/1 herausgegebenen Druckschrift ist ein Kondensator der eingangs genannten Art bekanntgeworden. Bei diesem Kondensator sind je Niederdruckteilturbine je zwei gleich große, getrennt steuerbare Kühlrohrbatterien vorgesehen. Das Kondensat fällt bei der bekannten Anordnung im wesentlichen auf ein horizontales Auffangblech und zum geringeren Teil un mittelbar auf zu Entgaserrinnen hin geneigte Zulaufböden. Das Kondensat strömt quer durch die unter dem horizontalen Auffang blech liegenden Entgaserrinnen und fließt von dort in einen Kondensatverweilbehälter, in dem über Meßsonden die elektrische Leitfähigkeit des Kondensators überwacht wird.By one from Kraftwerkunion AG for a box condenser sator is published under No. 1.1-6200 / 1 a capacitor of the type mentioned has become known. At this capacitor is two for each low-pressure turbine equally large, separately controllable cooling tube batteries are provided. The condensate essentially falls in the known arrangement on a horizontal tray and to a lesser extent un indirectly on inlet floors inclined towards degassing channels. The Condensate flows across the under the horizontal drain sheet-metal degassing channels and flows from there into one Condensate retention tank in which the electrical Conductivity of the capacitor is monitored.
Da die Kondensatmenge im Kondensatverweilbehälter verhältnis mäßig groß ist, werden beispielsweise durch Kühlrohrleckagen verursachte Verunreinigungen des Kondensats infolge ihrer star ken Verdünnung u.U. erst relativ spät entdeckt. Dadurch gelingt in unerwünschter Weise einerseits leicht verschmutztes Konden sat in den Wasser-Dampf-Kreislauf und dadurch muß außerdem eine erhebliche Kondensatmenge durch frisches Kesselspeisewasser er setzt werden.Because the amount of condensate in the condensate retention tank ratio is moderately large, for example due to cooling pipe leakage caused contamination of the condensate as a result of their star may not be diluted discovered relatively late. This succeeds on the one hand, slightly dirty condensate in an undesirable manner sat in the water-steam cycle and thereby also a considerable amount of condensate through fresh boiler feed water be set.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für den Wasser- Dampf-Kreislauf von Großkraftwerksanlagen einen Kondensator zu schaffen, in dem Verschmutzungen des Kondensats, insbesondere durch Kühlwassereinbrüche, schnell erkannt und gestoppt werden, so daß je Schadensfall nur eine sehr geringe Menge Kondensat abgeführt und verworfen bzw. regeneriert werden muß.The invention is therefore based on the object for the water Steam cycle from large power plants to a condenser create in the contamination of the condensate, in particular through cooling water ingresses, can be quickly recognized and stopped, so that only a very small amount of condensate per case of damage must be removed and discarded or regenerated.
Diese Aufgabe wird für einen Kondensator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,This task is for a capacitor of the type mentioned Kind solved according to the invention by
- - daß in jedem Zulaufweg des Kondensats zu einem Kondensatver weilbehälter oberhalb desselben ein geneigtes Ablaufblech mit einem nach oben gebogenen Wehrsteg an seinem unteren Rand vorgesehen ist, über den das Kondensat in den zugehörigen Kondensatverweilbehälter fließt, - That in each inlet path of the condensate to a condensate because the container has an inclined drain plate above it a weir bridge bent upwards at its lower edge is provided, via which the condensate in the associated Condensation tank flows,
- - daß am Boden eines von dem Ablaufblech und dem Wehrsteg ge bildeten Stauraums mindestens je eine Meßsonde und die Mün dung einer bei Normalbetrieb verschlossenen Ablaufleitung angeordnet sind und- That ge at the bottom of the drain plate and the weir bridge formed storage space at least one measuring probe and the coin a drain line that is closed during normal operation are arranged and
- - daß der Stauraum maximal das 0,1fache Volumen des zugehörigen Kondensatverweilbehälters aufweist.- That the storage space a maximum of 0.1 times the volume of the associated Has condensation tank.
Gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist in einer Kondensatleitung dicht unter dem Kondensatverweilbehälter ein im Normalbetrieb geöffneter Schieber angeordnet und mündet in die Kondensatleitung unmittelbar über dem Schieber und/oder in den Boden des Kondensatverweilbehälters eine zusätzliche, im Normalbetrieb ebenfalls verschlossene Ablaufleitung, wobei die Nennweite aller Ablaufleitungen unter einem Drittel der Nenn weite der Kondensatleitung liegt. Nach zweckmäßigen Weiterbil dungen der Erfindung ist im Kondensatverweilbehälter ebenfalls eine Meßsonde vorgesehen und ist oberhalb des Wehrsteges ein bis über den Stauraum ragendes Leitblech an einer Kondensator seitenwand befestigt und dadurch ein unmittelbares Ablaufen von Kondensat am Stauraum vorbei verhindert.According to advantageous embodiments of the invention in one Condensate line just below the condensate tank arranged in normal operation slider and opens into the condensate line immediately above the slide and / or in the bottom of the condensation tank an additional, in Normal operation also closed drain line, the Nominal size of all drain lines below one third of the nominal width of the condensate line. After appropriate further training The invention is also in the condensate retention tank a measuring probe is provided and is above the weir baffle on a condenser protruding beyond the storage space fixed sidewall and thereby an immediate drainage of Prevents condensate past the storage space.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß das Ablaufblech und das Leitblech in entgegengesetz tem Drehsinn um bis zu 15° gegen die Horizontale geneigt sind und daß die Meßsonde im Stauraum in Abhängigkeit von der elek trischen Leitfähigkeit des Kondensats den Schieber in der Kon densatleitung schließt und/oder die Kühlwasserzufuhr zu den zugehörigen Kühlrohrbündeln absperrt und/oder die in den Stau raum mündende Ablaufleitung öffnet, so daß Nachlaufkondensat und eingedrungenes Kühlwasser vor dem Erreichen des Kondensat verweilbehälters abgeführt werden.Further advantageous configurations of the invention exist in that the drain plate and the baffle in opposite direction of rotation up to 15 ° to the horizontal and that the measuring probe in the storage space depending on the elec tric conductivity of the condensate the slide in the con condensate line closes and / or the cooling water supply to the associated cooling tube bundles blocked and / or in the traffic jam drain line opening into the room opens, so that follow-up condensate and penetrated cooling water before reaching the condensate indwelling container are discharged.
Erfindungsgemäß gestaltete Kondensatoren für den Wasser-Dampf Kreislauf von Kraftwerksanlagen sind sehr vorteilhaft, weil durch die relativ geringe Kondensatmenge im Stauraum eventuelle Undichtheiten am Kühlrohrbündel relativ schnell erkannt werden, da schon kleinste Verunreinigungen infolge nur geringer Ver dünnung im Kondensat meßbar sind, so daß es möglich ist, den Eintrag von verschmutztem Kondensat in den Kreislauf nahezu vollständig zu vermeiden. Mit Sicherheit ist es jedoch möglich, rechtzeitig vor dem Übergang verunreinigten Kondensats vom Kon densatverweilbehälter in die Kondensatleitung den hierfür vor gesehenen Schieber zu schließen, so daß maximal die im Konden satverweilbehälter angesammelte Kondensatmenge verworfen oder regeneriert werden muß.Capacitors designed according to the invention for the water-steam Circuit of power plants are very advantageous because possible due to the relatively small amount of condensate in the storage space Leaks in the cooling tube bundle can be detected relatively quickly, since even the smallest impurities due to low Ver thinning in the condensate are measurable, so that it is possible to Dirty condensate almost enters the circuit to avoid completely. However, it is certainly possible in time before the transfer of contaminated condensate from the con condensate container in the condensate line for this seen slider to close, so that the maximum in the condensate discarded amount of condensate discarded or must be regenerated.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeich nung näher erläutert. Zu diesem Zweck ist in der Zeichnung im Schnitt eine von zwei symmetrischen Hälften eines oben offenen Kasten-Kondensators dargestellt.An embodiment of the invention is based on a drawing tion explained in more detail. For this purpose, the drawing in Cut one of two symmetrical halves of an open top Box capacitor shown.
Ein nach oben offener Kondensator mit einer Seitenwand 1 hängt in nicht näher dargestellter Art und Weise unter einer Nieder druckdampfturbine für einen Teilstrom des Niederdruckdampfes in einem Großkraftwerk, insbesondere in einem Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor. Der Dampfauslaß der Niederdruckdampfturbine mündet unmittelbar in den oberen Teil des Kondensatorgehäuses.An upwardly open condenser with a side wall 1 hangs in a manner not shown under a low pressure steam turbine for a partial flow of low pressure steam in a large power plant, in particular in a nuclear power plant with a pressurized water reactor. The steam outlet of the low-pressure steam turbine opens directly into the upper part of the condenser housing.
Der Dampf strömt in diesem Gehäuse nach unten und erreicht Kühlrohrbündel 2, die senkrecht zur Zeichnungsebene von Kühl wasser, beispielsweise salzhaltigem Seewasser, durchströmt sind. Die Rohrbündel 2 sind mit ihren Enden in nicht dargestellten Rohrböden verankert, auf deren Außenseiten je Kondensatorhälfte je eine Wasserkammer für den Kühlwasserzulauf bzw. den Kühl wasserablauf vorgesehen ist. Zwischen den Rohrböden sind die Kühlrohrbündel 2 in Zwischenwänden 3 abgestützt. Die Zwischen wände 3 weisen Öffnungen 4 zur gleichmäßigen Dampfverteilung im Kondensator auf und tragen Ablaufwände 5 zur Führung für das von den Kühlrohrbündeln 2 abtropfende Kondensat.The steam flows downwards in this housing and reaches cooling tube bundles 2 which are flowed through perpendicularly to the plane of the drawing by cooling water, for example saline sea water. The tube bundle 2 are anchored with their ends in tube sheets, not shown, on the outside of each condenser half, a water chamber is provided for the cooling water inlet and the cooling water outlet. The cooling tube bundles 2 are supported in the intermediate walls 3 between the tube sheets. The intermediate walls 3 have openings 4 for uniform steam distribution in the condenser and carry drain walls 5 to guide the condensate dripping from the cooling tube bundles 2 .
Neben der Kondensatorsymmetrieachse ist im unteren Teil jeder Kondensatorhälfte ein Luftkühler-Rohrbündel 6 vorgesehen. Jedes Luftkühler-Rohrbündel 6 ist von einem ihm zugehörenden Abdeck blech 7 nach beiden Seiten und nach oben gegen die übrigen Kühl rohrbündel 2 abgeschirmt. In den oberen Teil des Abdeckbleches 7 ist die Mündung eines Absaugrohres 8 zur Absaugung unvermeid bar in den Dampfraum vorhandener Luft integriert.In addition to the condenser axis of symmetry, an air cooler tube bundle 6 is provided in the lower part of each condenser half. Each air cooler tube bundle 6 is shielded by an associated cover sheet 7 on both sides and upwards against the remaining cooling tube bundle 2 . In the upper part of the cover plate 7 , the mouth of a suction pipe 8 for suction is inevitably integrated into the air in the steam space.
Der in die Rohrbündel 2 eingeströmte Dampf kondensiert und das Kondensat fällt nach unten direkt auf ein zur Seitenwand 1 hin Gefälle aufweisendes Ablaufblech 9 bzw. auf ein von der Seiten wand 1 getragenes Leitblech 10, dessen Gefälle das Kondensat ebenfalls auf das Ablaufblech 9 leitet. Auf dem Ablaufblech 9 fließt das Kondensat in einen Stauraum 11, dessen Tiefe von einem vom unteren Rand des Ablaufbleches 9 nach oben gebogenen Wehrsteg 12 bestimmt ist. Auf dem Boden des Stauraums 11 ist eine Meßsonde 13 zur Erfassung des elektrischen Leitwertes des Kondensats befestigt. Außerdem mündet eine im Normalbetrieb durch einen Schieber 15 verschlossene Ablaufleitung 14 in den Stauraum 11.The air flowed in the tube bundle 2 vapor condenses, and the condensate falls down directly onto a exhibiting the side wall 1 out gradient run-off plate 9 and on a wall of the pages 1 supported guide plate 10, the gap also passes the condensate to the flow sheet. 9 On the drain plate 9 , the condensate flows into a storage space 11 , the depth of which is determined by a weir web 12 bent upwards from the lower edge of the drain plate 9 . A measuring probe 13 for detecting the electrical conductivity of the condensate is attached to the bottom of the storage space 11 . In addition, a drain line 14 closed in normal operation by a slide 15 opens into the storage space 11 .
Über die obere Kante des Wehrsteges 12 strömt das Kondensat in einen Kondensatverweilbehälter 16, der im Normalbetrieb bis zu einem Pegel 17 gefüllt ist. Der Kondensatverweilbehälter 16 ist durch eine Trennwand 18 von einem der nicht dargestellten Hälf te des Kondensators zugeordneten Kondensatverweilbehälter 16 getrennt. Aus jedem der Kondensatverweilbehälter 16 wird das Kondensat im Normalbetrieb durch eine Kondensatleitung 19 abge zogen, die unmittelbar unter dem Kondensatverweilbehälter 16 durch einen Schieber 20 absperrbar ist. In dem unter dem Wehr steg 12 liegenden Teil des Kondensatverweilbehälters 16 ist eine Meßsonde 21 vorgesehen, die ebenfalls den elektrischen Leitwert des Kondensats überwacht. Der Kondensatverweilbehälter 16 ist über eine besondere Ablaufleitung 22 entleerbar, die je doch im Normalbetrieb durch einen Schieber 23 geschlossen ist.The condensate flows over the upper edge of the weir web 12 into a condensate holding tank 16 which is filled up to a level 17 in normal operation. The condensate retention tank 16 is separated by a partition 18 from one of the half of the condenser, not shown, associated condensate retention tank 16 . From each of the condensate reservoirs 16 , the condensate is drawn off in normal operation through a condensate line 19 which can be shut off directly under the condensate retention container 16 by a slide 20 . In the part of the condensate retention tank 16 located under the weir web 12 , a measuring probe 21 is provided, which likewise monitors the electrical conductivity of the condensate. The condensate retention tank 16 can be emptied via a special drain line 22 , which is closed by a slide 23 in normal operation.
Beim Auftreten von Verunreinigungen im Kondensat, beispiels weise infolge eines Lecks in einem der Kühlrohrbündel 2 ändert sich der elektrische Leitwert des Kondensats im Stauraum 11. Die Änderung wird wegen des geringen Volumens des Stauraums 11 schon nach kurzer Zeit von der Meßsonde 13 erfaßt, die über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung den Kühlwasserzulauf und den Kühlwasserablauf zu den entsprechenden Wasserkammern sperrt. Gleichzeitig wird der Schieber 15 geöffnet und das ver unreinigte Kondensat, einschließlich des Nachlaufkondensats und des Leckagekühlwassers, durch die Ablaufleitung 14 aus dem Stauraum 11 abgesogen, bevor es in den Kondensatverweilbehälter 16 überströmt. Trotzdem wird jedoch auch der Schieber 20 ge schlossen, so daß zunächst ein Rest von Kondensat in dem Kon densatverweilbehälter 16 stehenbleibt.If contamination occurs in the condensate, for example as a result of a leak in one of the cooling tube bundles 2 , the electrical conductivity of the condensate changes in the storage space 11 . The change is detected because of the small volume of the storage space 11 after a short time by the measuring probe 13 , which blocks the cooling water inlet and the cooling water outlet to the corresponding water chambers via a control device, not shown. At the same time, the slide 15 is opened and the uncleaned condensate, including the follow-up condensate and the leakage cooling water, is drawn off through the drain line 14 from the storage space 11 before it flows into the condensate holding tank 16 . Nevertheless, the slide 20 is also closed, so that initially a remainder of condensate remains in the condensate container 16 .
Ergeben weitere Untersuchungen und/oder Messungen, daß auch das Kondensat im Kondensatverweilbehälter 16 verunreinigt ist, so wird dieses durch die Ablaufleitung 22 abgesogen. Danach werden auch die Schieber 15 und 23 geschlossen und der Kondensator wird mit der anderen Hälfte weiterbetrieben, bis zu einem geeigneten Zeitpunkt die Anlage zur Instandsetzung des Kondensators still gelegt werden kann.If further examinations and / or measurements show that the condensate in the condensate retention tank 16 is also contaminated, it is drawn off through the drain line 22 . Thereafter, the slide valves 15 and 23 are closed and the capacitor is operated with the other half until the system for repairing the capacitor can be shut down at a suitable time.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen Kondensators ist zwar beson ders vorteilhaft in Kernkraftwerken mit Druckwasserreaktoren, ist jedoch auch in Kernkraftwerken mit Siedewasserreaktoren oder in konventionellen Kraftwerken zweckmäßig.The use of the capacitor according to the invention is special advantageous in nuclear power plants with pressurized water reactors, is however also in nuclear power plants with boiling water reactors or useful in conventional power plants.
Claims (8)
- - daß jedem Zulaufweg des Kondensats ein eigener Kondensatver weilbehälter (16) zugeordnet ist,
- - daß oberhalb jedes Kondensatverweilbehälters (16) ein geneig tes Ablaufblech (9) mit einem nach oben gebogenen Wehrsteg (12) an seinem unteren Rand vorgesehen ist, über den das Kondensat in den zugehörigen Kondensatverweilbehälter (16) fließt,
- - daß am Boden eines von dem Ablaufblech (9) und dem Wehrsteg (12) gebildeten Stauraums (11) mindestens je eine Meßsonde (13) und die Mündung einer bei Normalbetrieb verschlossenen Ablaufleitung (14) angeordnet sind und
- - daß der Stauraum (11) maximal das 0,1fache Volumen des zuge hörigen Kondensatverweilbehälters (16) aufweist.
- - That each inlet path of the condensate is assigned a separate condensate container ( 16 ),
- - That above each condensate retention tank ( 16 ) an inclined drain plate ( 9 ) with an upwardly bent weir web ( 12 ) is provided at its lower edge, via which the condensate flows into the associated condensate retention tank ( 16 ),
- - That at least one measuring probe ( 13 ) and the mouth of a drain line ( 14 ) which is closed during normal operation are arranged on the bottom of a storage space ( 11 ) formed by the drain plate ( 9 ) and the weir web ( 12 ) and
- - That the storage space ( 11 ) has a maximum of 0.1 times the volume of the associated condensate container ( 16 ).
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ID=6337041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |