DE3808006C2 - - Google Patents
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- DE3808006C2 DE3808006C2 DE3808006A DE3808006A DE3808006C2 DE 3808006 C2 DE3808006 C2 DE 3808006C2 DE 3808006 A DE3808006 A DE 3808006A DE 3808006 A DE3808006 A DE 3808006A DE 3808006 C2 DE3808006 C2 DE 3808006C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
- F22B29/067—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating at critical or supercritical pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zwangsdurchlaufkessel
der im Oberbegriff des Anspruches 1
angegebenen Art.
Vorhandene Konstantdruck-Zwangsdurchlaufkessel
sind für Grundlastbetrieb
ausgelegt. Aufgrund des zunehmenden Anteils
von Kernkraftwerksstrom und der Vergrößerung der Strom
bedarfsdifferenz zwischen Jahreszeiten oder zwischen Tag
und Nacht werden für die Zukunft im Hinblick auf eine
wirtschaftliche Nutzung einer Kraftanlage erweiterte
Lastregelfähigkeiten mit sehr häufigem Abschalten und An
fahren während der Nacht gefordert.
Derzeitige Zwangsdurchlaufkessel für Grundlastbetrieb
sind nahezu ausschließlich mit Konstantdruck ar
beitende Anlagen, bei denen der Dampfdruck für eine Last
konstant ist. Andererseits besteht eine Turbine aus einer
Kombination von Leit- und Laufschaufeln, die als ge
schlossener, von Strömungsmittel durchströmter Strömungs
durchgang angesehen werden kann. Wenn dabei die Last auf
eine Teillast reduziert wird und damit die Dampfdurch
satzmenge abnimmt, ist es bei einer entsprechenden Ab
nahme des Drucks am Turbineneinlauf im Hinblick auf die
Abstimmung der Charakteristika auf den Zwangsdurchlaufkessel nötig, den
Druck am Turbineneinlauf zu verringern. Wenn der Dampf
druck am Turbineneinlauf niedrig gehalten werden kann,
ist es aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig, auch den
Kesseldruck herabzusetzen (Betrieb mit variablem Druck).
Fig. 11 zeigt ein Dampfdurchlaufdiagramm eines herkömmlichen,
beispielsweise aus der DE-AS 11 96 668
bekannten Zwangsdurchlaufkessels.
Dabei wird das von einem nicht dargestellten Kondensator
kommende Wasser durch eine Kessel-Speisewasserpumpe 1 im
Druck erhöht und dann in einem Hochdruck-Speisewasserer
hitzer 2 und einem Vorwärmer 3 erwärmt. Dieses erwärmte
Speisewasser durchströmt sodann ein Kesselfeuerungs-Wand
rohr 4, ein Kessel-Drosselventil 5 sowie Über
hitzer 6 und 8, um dadurch weiter erwärmt zu werden. Wäh
rend dieses Durchlaufs wird die Temperatur des erwärmten
Speisewassers durch einen Temperaturminderer 7 auf eine
für eine Hauptturbine (Hochdruckturbine) 9 nötige Tempera
tur eingestellt, während sein Druck durch das Drosselven
til 5 (grundsätzlich nur für Teillast) geregelt wird.
Beim beschriebenen grundsätzlichen Dampfsystem fur einen Zwangsdurchlaufkessel
kann das aus dem
Wandrohr 4 ausströmende Wasser auf einen Druck eingestellt
werden, der für die Hauptturbine 9 bei einer geringeren
Last als einer bestimmten Teillast erforderlich ist. Die
Druckminderung durch eine solche Drosselung durch das
Drosselventil 5 ist jedoch mit den folgenden Problemen
verbunden.
Da das Drosselventil 5 ständig unter schwierigen Betriebs
bedingungen mit großer Druckdifferenz arbeitet, ist seine
Standzeit kurz, so daß das Drosselventil periodisch aus
gewechselt werden muß. Damit
erfordert der Betrieb des herkömmlichen Zwangsdurchlaufkessels
eines großen Wartungsaufwand.
Da weiterhin der Dampf einer Isenthalpieänderung im
Drosselventil 5 unterworfen ist und keine Arbeit leistet,
bedeutet die Druckminderung in diesem Abschnitt einen
Energieverlust.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Zwangsdurchlaufkessels
der eingangs genannten Art, bei dem die
kurze Standzeit und der Wartungskostenaufwand für das
Kessel-Drosselventil vermieden werden und der An
lagenverlust infolge der Druckminderung am
Drosselventil ausgeschaltet wird der mit geringerem Wartungsaufwand
und Energieverlust betrieben werden kann als der Zwangsdurchlaufkessel
gemäß dem Stand der Technik.
Diese Aufgabe wird
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Da der Wasserdampf im Teillastbetrieb ausschließlich über
einen Strömungsweg zur Hauptturbine geführt wird, der
einer Energiewandler umfaßt, erfolgt
und eine Dampfdruckminderung durch
diesen Energiewandler anstelle des Drosselventils, so daß
das Auswechselintervall des Drosselventils ver
längert wird und damit der Wartungsaufwand für den Zwangsdurchlaufkessel
herabgesetzt ist.
Da weiterhin die Druckenergie durch den Energiewandler
rückgewonnen und in eine andere Energie
art umgewandelt wird, ist der Anlagenwirkungsgrad im Ver
gleich zum Stand der Technik verbessert.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen zweier ver
schiedener Ausführungsformen von Zwangsdurchlaufkesseln
gemäß der
Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines mit variablem
Regeldruck arbeitenden Zwangsdurchlaufkessels gemäß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher ein Generator durch den Energiewandler in Form
einer Dampfturbine angetrieben wird,
Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Beispiels für
die Beziehung zwischen der Hauptturbinenaus
gangsleistung und dem Hauptdampfdruck,
Fig. 5 eine graphische Darstellung eines Beispiels für
eine Änderung der Dampftemperatur
an der Ausgangsseite einer Hauptturbinen-
Drehzahlregelstufe,
Fig. 6 eine graphische Darstellung des spezifischen
Wärmeverbrauchs einer Hauptturbine,
Fig. 7 und 8 ein i-S-Diagramm bzw. ein T-S-Diagramm des erfindungsgemäßen Zwangsdurchlaufkessels
im Teillastbetrieb,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Druckdifferenz
über dem Kessel-Drosselventil und des ent
sprechenden adiabatischen Wärmeabfalls im
Regeldruckbe
trieb,
Fig. 10 eine graphische Darstellung des Wirkungsgrad-
Verbesserungsgrads einer Regeldruckbetriebsan
lage mit einer Dampfturbine als Energiewandler und
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Hauptdampf
systems bei einem herkömmlichen Zwangsdurchlaufkessel.
Fig. 11 ist eingangs bereits erläutert worden.
In den Fig. 1 bis 10 sind den Teilen von Fig. 11 ent
sprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher
bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Zwangsdurchlaufkessels
mit einem Energiewandler dargestellt. Dabei sind Kessel-Drosselventile 5 Kessel
feuerungs-Wandrohren nachgeschaltet und einem primären
Überhitzer 6 vorgeschaltet. Als Energiewandler
ist eine kleine Dampfturbine 12
zwischen dem primären Überhitzer 6 und einem End-Über
hitzer 8 angeordnet, so daß der diese Turbine 12
durchströmende Dampf dem End(stufen)-Überhitzer 8 zuge
führt werden kann.
Der aus den Kesselfeuerungs-Wandrohren ausströmende
Dampf wird dabei zunächst in einem Feuerungs
auslaß-Sammler 10 gesammelt, sodann durch Kessel-Drossel
ventile 5 oder -Drosselumleitventile 11 geleitet und im
primären Überhitzer 6 erwärmt. Sodann durchströmt dieser
überhitzte Dampf Kessel-
Drosselventile 14, falls der Zwangsdurchlaufkessel in einen
Lastbereich betrieben wird, in welchem
die Dampfturbine 12 nicht benutzt wird, beispielsweise
unter Nennlast (100% Last) oder unter einer geringen Last
(etwa 25% Last oder weniger). Im Lastbereich, in welchem
die Dampfturbine 12 benutzt wird, z.B. bei einer Last
von 25-90% (im Fall des 90%-Regeldrucks), also im Teillastbereich, durchströmt
dagegen der Dampf die Dampfturbine 12, wodurch der
Dampfdruck auf den für die Hauptturbine 9
(Fig. 11) erforderlichen Wert verringert wird, um einen
Generator 13 (oder einen Verdichter) anzutreiben und
elektrischen Strom zu erzeugen bzw. den wiedererhitzten
Druck vorzuspannen. Dieser durch die Dampfturbine 12
druckgeminderte Dampf wird dann einer Temperaturregelung
oder mittels eines Temperaturminderers 7 un
terworfen und anschließend über einen End-Überhitzer 8
zur Hauptturbine 9 geleitet.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Zwangsdurchlaufkessels
mit Energiewandler dargestellt, bei welcher die als Energiewandler dienende Dampfturbine 12 in
einer Strecke angeordnet ist, welche die den Kesselfeuerungs-
Wandrohren nachgeschalteten Drosselventile 5 umgeht.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, bei wel
cher die Dampfturbine 12 stromab des primären Überhitzers
angeordnet ist, wird der aus den Kesselfeuerung-
Wandrohren ausströmende Dampf zunächst in einem Feuerungs
auslaß-Sammler 10 gesammelt. Dieser gesammelte
Dampf wird dann durch die Dampfturbine 12 auf einen
Druck gesenkt, der für die Hauptturbine er
forderlich ist, um einen Generator 13 (oder einen Ver
dichter) anzutreiben und damit elektrischen Strom zu er
zeugen bzw. den Druck des wiedererhitzten Dampfes zu er
höhen. In dem Fall, in welchem die Drosselturbine 12 außer
Betrieb ist, oder in einem Last
bereich außerhalb des Betriebsbereichs für die Drossel
turbine 12 (bei einer Last von 100% bzw. einer Last von
etwa 25% oder weniger) durchströmt andererseits der Dampf
die Drosselventile 5 oder die Drosselventile 11
zu den Überhitzern 6 und 8.
Bei der in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform des
Zwangsdurchlaufkessels mit Energiewandler ist die Dampfturbine 12 zwischen
dem primären Überhitzer 6 und einem Hilfsüberhitzer 20
angeordnet, der seinerseits dem endstufenseitigen
Überhitzer 8 vorgeschaltet ist. Im
Teillastbetrieb des Zwangsdurchlaufkessels
werden die Drosselventile 5 geschlossen,
während Absperrventile 15 und 16 ge
öffnet werden.
Gemäß Fig. 3 wird der Dampf, der beim Durchgang durch
einen Vorwärmer 3, die Feuerung-Wandrohre 4
und den primären Überhitzer 6 im Kessel überhitzt wird,
zur Dampfturbine 12 geleitet. Ein Dampfregelventil
21 der Dampfturbine 12 wird durch einen
Druckregler 22 so angesteuert, daß der Dampfdruck am Ein
lauf der Dampfturbine einen konstanten Wert besitzen
kann. Damit kann der Druck in den Wandrohren 4 und im
primären Überhitzer 6 konstantgehalten werden.
Die Dampfturbine 12 treibt den Generator 13 an. Damit
wird der Überhitzungsgrad des Abdampfes von
dieser Drosselturbine 12 weiter erhöht, während der Ab
dampf den Hilfsüberhitzer 20 und den End-Überhitzer 8 durch
strömt und dann zu einer Hochdruckturbine 9a der Haupt
turbine geleitet wird. Der Hilfsüberhitzer 20 ist vorge
sehen zum Kompensieren des Temperaturabfalls des Dampfes,
weil die Temperatur des aus dem primären Überhitzer 6 aus
strömenden Dampfes infolge der in der Dampfturbine 12
geleisteten Arbeit absinkt. In bestimmten Fällen kann je
doch im Hinblick auf die Leistung des Kessels auf die An
ordnung dieses Hilfsüberhitzers 20 verzichtet werden.
Für die Regelung der Ausgangsleistung der Hoch
druckturbine 9a ist ein Hauptturbinen-Dampfregelventil 23
vorgesehen. Für die Ansteuerung des Dampfregelventils 23
im Regeldruckbetrieb kann eine beliebige der nachstehend
angegebenen Methoden angewandt werden.
- 1. Methode mit konstant geöffnetem Dampfregelventil:
Dabei wird der Kessel mit fest eingestelltem Öffnungs grad eines Dampfeinstell- oder -regelventils betrieben, so daß die Hauptturbinen-Ausgangsleistung ausschließ lich durch die Hauptdampfleistung bestimmt wird. Mit dieser Methode ist es jedoch schwierig, die Hauptturbinenausgangsleistung genau zu regeln, weil während einer Einschwing- oder Übergangsperiode, in welcher die Last schwankt, der Hauptdampfdruck kaum genau geregelt werden kann. - 2. Feineinstellmethode für Dampfregelventil-Öffnungsgrad:
Nach dieser Methode wird der Öffnungsgrad des Dampfregelventils im Gegensatz zur obigen Methode nicht perfekt festgelegt, vielmehr wird er so feinein gestellt, daß die Hauptturbinenausgangsleistung eine gewünschte Größe annehmen kann. Nach dieser Methode kann die Hauptturbinenausgangsleistung auch in einer Übergangsperiode mit Lastschwankung genau geregelt wer den. Bei dieser Methode ändert sich auch eine Dampf temperatur an einem Auslaß der Drehzahlregelstufe ent sprechend der Änderung des Öffnungsgrads des Dampf regelventils, so daß diese Methode, obgleich sie kaum als vollkommene Regeldruckbetriebsmethode bezeichnet werden kann, eine in der Praxis zweckmäßige Methode darstellt. - 3. Konstantregelmethode für das Verhältnis von Haupt
dampfdruck zu Drehzahlregelstufen-Auslaßdruck:
Nach dieser Methode wird das Dampfregelventil so ange steuert, daß das Verhältnis von Hauptdampfdruck zu Drehzahlregelstufen-Auslaßdruck konstant bleibt. Diese Methode besteht aus der oben unter 1. beschriebenen Methode in Kombination mit einer Vorausdruckregelbar keit während einer Teilübergangsperiode. Bei dieser Methode ist eine Einschwing- oder Übergangsänderung des Hauptdampfdrucks kleiner als bei der oben unter 1. beschriebenen Methode, während dabei eine Übergangs ausgangsänderung groß wird.
Gemäß Fig. 3 ist am Einlauf der Hochdruckturbine 9a ein
durch einen Druckregler 24 angesteuertes Hochdruck-Über
brückungs- oder -Umleitventil 25 vorgesehen, welches den
Hauptdampf zu einem Hochdruckablaß umleitet, wenn der
Einlaufdruck der Hochdruckturbine eine vorbestimmte Größe
übersteigt. Der aus der Hochdruckturbine 9a ausströmende
Dampf durchströmt ein Rückschlagventil 26 für wiederer
hitzten Niedertemperaturdampf, und er wird zu einem Wie
dererhitzer 27 geleitet. Der durch letzteren wiederer
hitzte Dampf durchströmt ein Abfangventil
28 der Hauptturbine und wird einer Mitteldruckturbine 9b
eingespeist.
Am Einlauf der Mitteldruckturbine 9b ist ein durch einen
Druckregler 29 angesteuertes Niederdruck-Umleitventil 30
vorgesehen, welches den wiedererhitzten Hochtemperatur
dampf zu einem Kondensator 31 umleitet, wenn der Einlauf
druck der Mitteldruckturbine eine vorbestimmte Größe über
steigt. Der aus der Mitteldruckturbine 9b ausströmende
Dampf durchströmt eine Niederdruckturbine 9c und wird zu
einem Kondensator 31 geleitet, in welchem der Dampf zu
Wasser kondensiert wird. Die aus der Hochdruckturbine 9a,
der Mitteldruckturbine 9b und der Niederdruckturbine 9c
bestehende Hauptturbine treibt einen Generator 32 an.
Das aus dem Kondensator 31 ausströmende kondensierte
Wasser oder Kondensat durchströmt eine Kondensatpumpe 33,
einen Niedertemperatur-Speisewassererhitzer 34 und einen
Entlüfter 35, um dann durch die Speisewasserpumpe 1 zu
einem Hochdruck-Speisewassererhitzer 2 gefördert zu wer
den.
Obgleich Hochdruck- und Niederdruck-Speisewassererhitzer
2 bzw. 34 jeweils mehrfach vorhanden sind, ist zur Ver
einfachung der Darstellung in Fig. 3 jeweils nur ein der
artiger Erhitzer dargestellt. Aus dem gleichen Grund sind
eine Abzweig-Dampfleitung, ein Hauptturbinen-Hauptdampf
abschaltventil, ein Abschaltventil für wie
dererhitzten Dampf und dgl. nicht veranschaulicht. Je nach
der Leistung der Anlage werden zudem in manchen Fällen
das Hochdruckumleitventil 25, das Niederdruckumleitven
til 30 und das Leitungs-Rückschlagventil 26 für wieder
erhitzten Niedertemperaturdampf nicht benötigt.
Im folgenden sind die mit dem Regeldruckbetrieb
erzielten Vorteile erläutert.
Fig. 4 veranschaulicht beispielhaft eine Beziehung zwi
schen der Hauptturbinenausgangsleistung und dem Haupt
dampfdruck.
Eine ausgezogene Linie in dieser graphischen Darstellung
steht dabei für den sog. "Hybrid-Regeldruckbetrieb" ("Ver
bund-Regeldruckbetrieb"), wobei für den Fall, daß von
acht Dampfregelventilen einer Hauptturbine die Ventile
Nr. 1-6 gleichzeitig und das Ventil Nr. 7 sowie das
folgende Ventil sequentiell geöffnet werden, und für den
Fall von Konstantdruckbetrieb für Belastung oder Last
zu Beginn der Öffnung des Ventils Nr. 7 und bei
höherer Last sowie Regeldruckbetrieb, bei dem die Ven
tile Nr. 1-6 voll offen gehalten werden, die Last durch
Änderung des Hauptdampfdrucks variiert wird.
Unter geringer Last geht jedoch der Betrieb auf einen
Dampfregelventil-Drosselbetrieb über, bei dem der Haupt
dampfdruck auf etwa 10 MPa gehalten wird und die Ven
tile Nr. 1-6 gleichzeitig geöffnet werden oder sind.
In Fig. 4 steht eine gestrichelte Linie für eine Beziehung
zwischen einer Hauptturbinenausgangsleistung und einer
Hauptdampfausgangsleistung für den Fall eines Konstant
druckbetriebs, während eine strichpunktierte Linie dieselbe
Beziehung für den Gesamtbereich-Regeldruckbetrieb mit
voll geöffneten Ventilen Nr. 1-8 angibt. Weiterhin stehen
eine Hauptturbinenausgangsleistung A für eine Ausgangs
leistung bei einem Nenn-Hauptdampfdruck, wobei
die Ventile Nr. 1-6 voll offen und das Ventil Nr. 7 voll
geschlossen sind, und eine Hauptturbinenausgangsleistung
B für eine Ausgangsleistung bei einem Hauptdampfdruck
von 10 MPa, wobei die Ventile Nr. 1-6 voll offen sind
und das Ventil Nr. 7 voll geschlossen ist. Dabei ist die
Beziehung von B≅A×100/246 erfüllt. Weiterhin steht
dabei MCR für "maximale Dauernennleistung".
Fig. 5 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einer
Hauptturbinenausgangsleistung und einer Dampftemperatur
an einem Auslaß einer Geschwindigkeits- oder Drehzahl
regelstufe.
Aus Fig. 5 geht hervor, daß aufgrund des Regeldruckbe
triebs die Änderungsgröße
der Temperatur am Auslaß der Drehzahlregelstufe bei Last
änderung herabgesetzt ist, wodurch die in einem Turbinen
rotor erzeugte Wärmebelastung verringert ist.
Fig. 6 veranschaulicht einen spezifischen Wärmeverbrauch
oder -bedarf einer Hauptturbine bei Regeldruckbetrieb.
Im Vergleich zu einem spezifischen Wärmeverbrauch einer
Turbine im Fall eines Leitschaufeldrehzahlregeltyp-Konstant
druckbetriebs und eines Konstantdruckbetriebs durch Drosse
lung eines Dampfeinstell- oder -regelventils sind dabei
Verbesserungen des spezifischen Wärmeverbrauchs in einem
Teillastbereich (insbesondere einem Niedriglastbereich)
aufgrund des Regeldruckbetriebs zu erkennen. Da der Ge
nerator 13 bei Teillast durch die Kessel-Dampfturbine
12 gemäß Fig. 4 angetrieben wird, kann die Ausgangsleistung
der gesamten Anlage, einschließlich der Hauptturbine, er
höht sein; demzufolge kann der Wirkungsgrad der Anlage
über den in Fig. 6 dargestellten hinaus weiter erhöht
sein.
Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen ein i-S-Diagramm bzw.
ein T-S-Diagramm für die Anlage bei Teillast.
Aus diesen Diagrammen geht hervor, daß eine die Kessel-
Dampfturbine verwendende Regeldruckbetriebsanlage eine
Art einer zweistufigen Wiedererhitzungsanlage ist, so daß
theoretisch auch der Zykluswirkungsgrad
verbessert werden oder sein kann.
In diesen Diagrammen stehen A für den Zustand am
Auslaß der Speisewasserpumpe, B für den Zustand am Aus
laß des primären Überhitzers, C für den Zustand am Ein
lauf der Hochdruckturbine (bei Konstantdruckbetrieb), D
für den Zustand an der Ausblasseite der Hochdruckturbine
(bei Konstantdruckbetrieb), E für den Zustand am Einlauf
der Mitteldruckturbine, F für den Zustand an der Ausblas
seite der Niederdruckturbine, G für den Zustand am Ein
laß der Kondensatpumpe, H für den Zustand an der Aus
blasseite der Kessel-Dampfturbine, I für den Zustand am
Auslaß des Kessel-Drosselventils, J für den Zustand am
Einlauf einer Hochdruckturbine (im Regeldruckbetrieb bzw.
Betrieb mit variablem Druck) und K für den Zustand an der
Ausblasseite der Hochdruckturbine (im Regeldruckbetrieb).
Zudem geben CD die in der Hochdruckturbine geleistete Ar
beit, EF die in der Mittel/Niederdruckturbine geleistete
Arbeit, BI die Drosselung durch das Drosselventil und
BH die in der Dampfturbine geleistete Arbeit an.
Fig. 9 veranschaulicht eine Kessel-Drosselventil-Druck
differenz und den entsprechenden adiabatischen Wärmeab
fall im Regeldruckbetrieb einer
1000 MW-Anlage.
Weiterhin sind in Fig. 10 eine theoretische Ausgangslei
stung unter der Voraussetzung, daß dieser adiabatische
Wärmeabfall zu 100% in Arbeit (Leistung) umgesetzt wird,
und ein Beispiel für eine versuchsweise Berechnung
einer effektiven Ausgangsleistung für den Fall der Ver
wendung einer versuchsweise ein
gesetzten Kessel-Dampfturbine veranschaulicht.
In Fig. 10 steht eine gestrichelte Kurve für den Fall,
in welchem die Zahl der Dampfregelventile
für die Kessel-Drosselturbine unendlich ist, während eine
ausgezogene Linie für den Fall steht, daß die Zahl der
Dampfregelventile praktisch zu drei vorausgesetzt ist.
Aufgrund des Drosselungsverlusts des Dampfregelventils
für das Kessel-Drosselventil liegt die ausgezogene Kurve
tiefer als die gestrichelte Kurve, mit Ausnahme von
Schaltpunkten (d.h. den Punkten, an denen sich ein Dampf
regelventil in einem nahezu voll offenen Zustand befindet,
unmittelbar bevor das nächste Dampfregelventil zu öffnen
beginnt). Durch Antreiben eines Generators mittels
des Kessel-Drosselventils kann jedoch der
Anlagenwirkungsgrad bei Teillast deutlich verbessert wer
den, wie dies aus Fig. 10 hervorgeht.
In diesem Zusammenhang ist in Fig. 10 eine theoretische
Ausgangsleistung einer Kessel-Dampfturbine durch
[adiabatischer Wärmeabfall entsprechend Kesseldrosselventil-Druckdifferenz] × [Hauptdampfströmungsmenge] × [Koeffizient] angegeben, während eine effektive Ausgangsleistung der Kessel-Dampfturbine durch
[theoretische Ausgangsleistung der Kessel-
Dampfturbine] × [Wirkungsgrad]
dargestellt ist. Weiterhin stehen in den Fig. 9 und 10 die Buchstaben A und B jeweils für Hauptturbinenausgangsleistungen, ähnlich wie diese in den Fig. 4 bis 6 mit A und B bezeichnet sind.
[adiabatischer Wärmeabfall entsprechend Kesseldrosselventil-Druckdifferenz] × [Hauptdampfströmungsmenge] × [Koeffizient] angegeben, während eine effektive Ausgangsleistung der Kessel-Dampfturbine durch
[theoretische Ausgangsleistung der Kessel-
Dampfturbine] × [Wirkungsgrad]
dargestellt ist. Weiterhin stehen in den Fig. 9 und 10 die Buchstaben A und B jeweils für Hauptturbinenausgangsleistungen, ähnlich wie diese in den Fig. 4 bis 6 mit A und B bezeichnet sind.
Claims (4)
1. Zwangsdurchlaufkessel für über dem kritischen Punkt für
Wasser betriebenen Kraftanlagen, bei dem Kesselwasser, das
in Kesselfeuerungs-Wandrohren in Dampf überführt wird, in
wenigstens einem Überhitzer weiter erwärmt und dann einer
Hauptturbine zugeführt wird, mit wenigstens einem den Kesselfeuerungswandrohren
nachgeschalteten Kessel-
Drosselventil, gekennzeichnet durch zwei Strömungswege für
den Wasserdampf von den Kesselfeuerungs-Wandrohren (4) zu
einem End-Überhitzer (8), wobei das Kessel-Drosselventil
(5, 11, 14) in einem der beiden Strömungswege und ein Energiewandler
(12) im anderen Strömungsweg angeordnet ist,
welcher dem Wasserdampf im Teillastbetrieb des Zwangsdurchlaufkessels
ausschließlich offensteht.
2. Direktdurchsatzkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Energiewandler eine Dampfturbine (12) ist.
3. Direktdurchsatzkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Energiewandler (12) zwischen einem primären
Überhitzer (6) und dem End-Überhitzer (8) angeordnet ist.
4. Direktdurchsatzkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Energiewandler (12) zwischen den Kesselfeuerungs-Wandrohren
und einem primären Überhitzer (6) angeordnet
ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE3808006C2 true DE3808006C2 (de) | 1992-02-27 |
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Country Status (4)
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CH (1) | CH676630A5 (de) |
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5474034A (en) * | 1993-10-08 | 1995-12-12 | Pyropower Corporation | Supercritical steam pressurized circulating fluidized bed boiler |
US5435138A (en) * | 1994-02-14 | 1995-07-25 | Westinghouse Electric Corp. | Reduction in turbine/boiler thermal stress during bypass operation |
US8104283B2 (en) * | 2007-06-07 | 2012-01-31 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Steam temperature control in a boiler system using reheater variables |
DE102009012320A1 (de) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufverdampfer |
IT1395108B1 (it) * | 2009-07-28 | 2012-09-05 | Itea Spa | Caldaia |
CN111878182B (zh) * | 2020-06-24 | 2022-08-23 | 中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 | 660mw超临界机组旁路控制系统及其控制方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1196668B (de) * | 1960-01-25 | 1965-07-15 | Licentia Gmbh | Dampfkraftanlage mit Zwangdurchlaufkessel und Zwischenueberhitzer fuer einen Betrieb mit steilen Laststossspielen |
US3259111A (en) * | 1964-06-25 | 1966-07-05 | Babcock & Wilcox Co | Start-up system for forced flow vapor generator |
US3612005A (en) * | 1970-01-12 | 1971-10-12 | Foster Wheeler Corp | Once-through steam generator recirculating startup system |
US3908686A (en) * | 1974-02-22 | 1975-09-30 | Carter Warne Jun | Pressure control for variable pressure monotube boiler |
US4487166A (en) * | 1981-06-08 | 1984-12-11 | The Babcock & Wilcox Company | Start-up system for once-through boilers |
-
1987
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