DE4441008A1

DE4441008A1 - Plant for steam generation according to the natural circulation principle and method for initiating water circulation in such a plant

Info

Publication number: DE4441008A1
Application number: DE19944441008
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing Grad Brueckner; Erich Dipl Ing Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1996-05-23
Also published as: WO1996016298A1

Abstract

In order to ensure stable circulation conditions even during the start-up of a steam generation plant (1) on the natural circulation principle with an evaporator (8) in a steam generator (6) and with a steam drum (10) connected thereto on both the water and steam sides, on which there are a water supply line (12) and an operative steam outlet (14), the invention provides for a closable injector connection (24) between the water supply line (12) of the steam drum (10) and the evaporator (8), preferably on the water-side inlet (8a) of the evaporator (8), by-passing the steam drum (10). Thus the use of a cost-intensive starting circulation system is not necessary to ensure stable circulation even during the start-up phase.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Dampferzeugung nach dem Naturumlaufprinzip mit einem in einem Dampferzeuger angeordneten Verdampfer, insbesondere mit waagrecht angeord neten Verdampferrohren, und mit einer mit diesem sowohl was ser- als auch dampfseitig verbundenen Dampftrommel, an der eine Speisewasserzuführung und ein Nutzdampfausgang angeord net sind. Sie richtet sich weiter auf ein Verfahren zum An stoß des Wasserumlaufs in einer derartigen Anlage.The invention relates to a plant for generating steam according to the natural circulation principle with one in a steam generator arranged evaporator, in particular arranged horizontally neten evaporator tubes, and with one with this both what Steam drum connected on the water and steam side, on the a feed water supply and a useful steam outlet arranged are not. It continues to focus on a procedure to be followed burst of water circulation in such a facility.

Während in einem Durchlaufdampferzeuger eine vollständige Verdampfung eines Arbeitsmediums in einem Verdampfer in einem Durchgang erfolgt, führt bei einer nach dem Naturumlaufprin zip arbeitenden Anlage zur Dampferzeugung (Naturumlaufdampf erzeuger) die Beheizung des im Dampferzeuger angeordneten Verdampfers zu einer nur teilweisen Verdampfung des im Umlauf geführten Arbeitsmediums, das in der Regel ein Wasser-Was ser/Dampf-Gemisch ist. Der Verdampfer des Naturumlaufdampfer zeugers ist sowohl wasser- als auch dampfseitig mit einer Dampftrommel verbunden. Das im Verdampfer teilweise verdampf te Wasser-Wasser/Dampf-Gemisch wird der Dampftrommel zugelei tet, die zu einer Trennung von Wasser und Dampf dient. Aus der Dampftrommel wird das Wasser wiederum dem Verdampfer zu geleitet, so daß ein vollständiger Umlauf gegeben ist. Zur Abzweigung von durch die Verdampfung gewonnenem Nutzdampf ist an der Dampftrommel ein Nutzdampfausgang angeordnet. Die durch die Entnahme von Nutzdampf aus dem Umlauf bedingte Ab nahme des sich im Umlauf befindenden Arbeitsmediums wird durch Zuführung von Speisewasser in die Dampftrommel mittels einer an dieser vorgesehenen Speisewasserzuführung kompen siert. Eine derartige Anlage zur Dampferzeugung nach diesem Naturumlaufprinzip wird häufig in kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlagen zur Energieerzeugung eingesetzt.While in a once-through steam generator a complete Evaporation of a working medium in an evaporator in one Passage occurs, leads to one after the natural circulation print zip working plant for steam generation (natural circulation steam generator) the heating of the arranged in the steam generator Evaporator to an only partial evaporation of the in circulation led working medium, which is usually a water-what water / steam mixture. The evaporator of the natural circulation steamer zeugers has both a water and steam side Steam drum connected. Partially evaporate in the evaporator The water-water / steam mixture is added to the steam drum tet, which serves to separate water and steam. Out the steam drum turns the water to the evaporator passed so that a complete circulation is given. For Branch of useful steam obtained by the evaporation is a useful steam outlet is arranged on the steam drum. The Ab caused by the removal of useful steam from the circulation of the working medium in circulation by feeding feed water into the steam drum Compensate a feed water supply provided on this siert. Such a plant for steam generation after this Natural circulation principle is often used in combined gas and Steam turbine systems used for energy generation.

Während des Betriebs einer derartigen Anlage zur Dampferzeu gung ist der Naturumlauf des Arbeitsmediums durch sich beim Verdampfungsprozeß einstellende Druckdifferenzen gewährlei stet, so daß keine zusätzlichen Maßnahmen zur Aufrechterhal tung einer Strömungsbewegung des Arbeitsmediums, wie etwa ein Einsatz von Pumpen, notwendig sind. Jedoch muß beim Anfahren einer derartigen Anlage, insbesondere waagrecht angeordneten Verdampferrohren und bei stehenden Abhitzedampferzeuger, auf grund der dann noch nicht vorliegenden, den Umlauf des Ar beitsmediums gewährleistenden Druckverhältnisse ein bestim mungsgemäßer Umlauf des Arbeitsmediums durch besondere Maß nahmen sichergestellt sein. Zu diesem Zweck ist, insbesondere bei waagrecht liegenden Verdampferrohrbündeln, in der Regel ein Anfahr-Umwälzsystem vorgesehen. Eine derartige Einrich tung ist besonders bei Gas- und Dampfturbinen-Anlagen ohne Abgas-Bypass-Kamin empfehlenswert, da hier der Wärmeeintrag in das Arbeitsmedium im Verdampfer, insbesondere bei einem Kalt start, sehr hoch sein kann und kaum regulierbar ist. Ohne ein Anfahr-Umwälzsystem können daher aufgrund der Anfahr- oder Anlaufprobleme des Naturumlaufs Beschädigungen des Verdamp fersystems auftreten. Durch den Einsatz eines Anfahr-Umwälz systems werden allerdings die prinzipiellen Vorteile des Na turumlaufs, die insbesondere in einer Einsparung von Umwälz pumpen bestehen, zu einem großen Teil wieder aufgezehrt. Al ternativ kann auch durch eine Vorwärmung des Verdampfersy stems ein bestimmungsgemäßer Umlauf des Arbeitsmediums beim Anfahren des Verdampferumlaufs sichergestellt sein, was je doch aufwendige und kostenintensive Einrichtungen für ein Sy stem zur Vorwärmung notwendig macht.During the operation of such a steam generating plant The natural circulation of the working medium is inherent in Ensure evaporation process pressure differences stet, so that no additional measures to maintain tion of a flow movement of the working medium, such as a Use of pumps, are necessary. However, when starting such a system, especially horizontally arranged Evaporator tubes and when the heat recovery steam generator is stopped because of the then not yet existing, the circulation of the Ar pressure conditions guarantee a certain Circulation of the working medium in accordance with special dimensions were ensured. For this purpose, in particular with horizontal evaporator tube bundles, as a rule a start-up circulation system is provided. Such a facility tion is particularly without in gas and steam turbine systems Exhaust gas bypass chimney is recommended, since the heat input in the working medium in the evaporator, especially when it is cold start, can be very high and can hardly be regulated. Without one Start-up circulation system can therefore due to the start-up or Start-up problems of natural circulation Damage to the evaporator remote system occur. By using a start-up recirculation systems, however, are the basic advantages of Na turumlaufs, which in particular in a saving of circulation pumps exist, to a large extent consumed again. Al ternatively can also be done by preheating the evaporator stems an intended circulation of the working medium at Starting the evaporator circulation can be ensured, whatever but complex and costly facilities for a Sy system necessary for preheating.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Dampferzeugung nach dem Naturumlaufprinzip sowie ein Ver fahren zum Anstoß des Wasserumlaufs in einer derartigen Anla ge anzugeben, wobei ein bestimmungsgemäßer Umlauf des Ar beitsmediums auch beim Anfahren der Anlage gewährleistet ist. Dabei sollen die Vorteile des Naturumlaufprinzips unter Ver meidung eines erhöhten Kostenaufwands weitestgehend genutzt werden.The invention is therefore based on the object of a system for steam generation according to the natural circulation principle and a ver drive to initiate the circulation of water in such a plant ge to specify, with a designated circulation of the Ar beitsmediums is also guaranteed when starting up the system. The advantages of the natural circulation principle under Ver avoidance of increased costs will.

Bezüglich der Anlage wird diese Aufgabe erfindungsgemäß ge löst durch eine absperrbare Injektorverbindung der Speisewas serzuführung der Dampftrommel mit dem Verdampfer, vorzugs weise mit dem wasserseitigen Eingang des Verdampfers, unter Umgehung der Dampftrommel.With regard to the system, this object is ge according to the invention releases the feed water through a lockable injector connection Water supply of the steam drum with the evaporator, preferably as with the water-side inlet of the evaporator, under Bypassing the steam drum.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß ein in der Speisewasserzuführung herrschender Überdruck zur Gewähr leistung des bestimmungsgemäßen Umlaufs des Arbeitsmediums auch während eines Anfahrvorgangs nutzbar ist. Durch eine di rekte Verbindung der Speisewasserzuführung der Dampftrommel mit dem wasserseitigen Eingang des Verdampfers unter Umgehung der Dampftrommel ist im Wasserumlauf der Dampferzeugungsan lage eine für den Umlauf des Arbeitsmediums notwendige Druck differenz herstellbar.The invention is based on the consideration that a in overpressure prevailing in the feed water supply to guarantee performance of the intended circulation of the working medium can also be used during a start-up process. Through a di right connection of the feed water supply of the steam drum bypassing the evaporator water inlet the steam drum is in the water circulation of the steam generator was a pressure necessary for the circulation of the working medium difference can be made.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Anlage zur Dampferzeugung nach dem Naturumlaufprinzip ist in die Speisewasserzuführung ein Economizer, das heißt ein im Dampferzeuger angeordneter, rauchgasbeheizter Speisewasservorwärmer, geschaltet.In an expedient configuration of the plant for steam generation according to the natural circulation principle is in the feed water supply an economizer, that is, one arranged in the steam generator, flue gas heated feed water preheater, switched.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung umfaßt die Injektor verbindung der Speisewasserzuführung mit dem wasserseitigen Eingang des Verdampfers zwei Verbindungselemente, von denen ein erstes Verbindungselement die Speisewasserzuführung - in Strömungsrichtung des Speisewassers - vor dem Economizer und ein zweites Verbindungselement die Speisewasserzuführung nach dem Economizer absperrbar mit dem wasserseitigen Eingang des Verdampfers verbindet. Das erste Verbindungselement erlaubt vorteilhafterweise eine Verwendung des Injektors bei schnel len Last- oder Druckabsenkungen im Wasserumlauf der Anlage zur Dampferzeugung. Dabei kann mittels einer zusätzlichen In jektion von unterkühltem Speisewasser die Verdampferzirkula tion verbessert und die Ausdampfneigung des Arbeitsmediums verringert werden. Somit ist eine Abnahme der Dynamik des Na turumlaufs in der Anlage zur Dampferzeugung infolge geringer Ausdampfungen im Eintrittsbereich des Verdampfers vermieden, so daß keine Beeinträchtigung der zulässigen Laständerungsge schwindigkeit auftritt.In a further advantageous embodiment, the injector comprises connection of the feed water supply to the water side Entrance of the evaporator two fasteners, one of which a first connecting element the feed water supply - in Flow direction of the feed water - in front of the economizer and a second connecting element after the feed water supply the economizer can be locked with the water-side entrance of the Evaporator connects. The first connector allowed advantageously use of the injector at fast len load or pressure drops in the water circulation of the system for steam generation. An additional In injection of supercooled feed water into the evaporator circuit tion improves and the evaporation tendency of the working medium be reduced. So there is a decrease in the dynamics of Na turumlaufs in the plant for steam generation due to lower Evaporation in the inlet area of the evaporator avoided, so that there is no impairment of the permissible load change dizziness occurs.

Mittels des zweiten Verbindungselements ist im Economizer vorgewärmt es Speisewasser in den wasserseitigen Eingang des Verdampfers einspeisbar, so daß der Gesamtwirkungsgrad der Anlage begünstigt ist.The second connecting element is in the economizer it preheated feed water into the water inlet of the Evaporator feedable, so that the overall efficiency of the Facility is favored.

Um die obengenannte Anlage zur Dampferzeugung in Kraftwerks anlagen mit kombinierter Technologie, insbesondere in Gas- und Dampfturbinenanlagen, einsetzen zu können, ist der Dampf erzeuger zweckmäßigerweise ein Abhitzedampferzeuger.To the above-mentioned plant for steam generation in power plants systems with combined technology, especially in gas and steam turbine systems to be able to use is steam expediently a heat recovery steam generator.

Bezüglich des Verfahrens zum Anstoß des Wasserumlaufs in ei ner Anlage der obengenannten Art wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Speisewasser unter Umge hung einer Dampftrommel in einen mit dieser verbundenen Ver dampfer eingespeist wird, wobei nach Erreichen eines stabilen Naturumlaufs die Speisewassereinspeisung in den Verdampfer reduziert wird.Regarding the procedure for initiating water circulation in egg ner plant of the type mentioned is the task solved according to the invention in that feed water under vice hung a steam drum in a connected Ver Steamer is fed, after reaching a stable Natural circulation of the feed water feed into the evaporator is reduced.

Zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads einer nach dem Verfahren betriebenen Anlage wird zweckmäßigerweise das eingespeiste Speisewasser vorgewärmt.To increase the overall efficiency of one after the procedure operated plant is conveniently the fed Pre-warmed feed water.

Um zu vermeiden, daß in der Anfahrphase des Wasserumlaufs in der Anlage zur Dampferzeugung das Wasserniveau in der Dampf trommel in unerwünschter Weise ansteigt, wird zweckmäßiger weise während der Speisewassereinspeisung in den Verdampfer Wasser aus der Dampftrommel abgelassen und entspannt. To avoid that in the start-up phase of the water circulation in the plant for steam generation the water level in the steam drum increases in an undesirable manner, becomes more appropriate wise during the feed water feed into the evaporator Drain water from the steam drum and relax.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß durch eine absperrbare Verbindung der Speise wasserzuführung der Dampftrommel mittels einer Injektorver bindung mit dem wasserseitigen Eingang des Verdampfers unter Umgehung der Dampftrommel der bestimmungsgemäße Wasserumlauf in einer nach dem Naturumlaufprinzip arbeitenden Anlage zur Dampferzeugung auch in einem Anlaufvorgang gewährleistet ist, ohne daß die Verwendung eines zusätzlichen Anfahrumwälzsy stems mit einer Umwälzpumpe notwendig ist. Dadurch werden bei gleichzeitig hoher Wartungsfreundlichkeit eine Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und ein verbessertes Laständerungsver halten erreicht.The advantages achieved with the invention are in particular the fact that by a lockable connection of the food Water supply to the steam drum using an injector binding to the water-side inlet of the evaporator Bypassing the steam drum the intended water circulation in a plant based on the natural circulation principle Steam generation is also guaranteed in a start-up process, without the use of an additional start-up recirculation system stems with a circulation pump is necessary. This will help at the same time high ease of maintenance an increase in Plant availability and an improved load change ver hold reached.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich nung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention are based on a drawing tion explained in more detail. In it show:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Kraftwerksan lage mit einer Anlage zur Dampferzeugung nach dem Naturum laufprinzip, und Fig. 1 shows a schematic representation of a power plant with a plant for steam generation according to the natural principle, and

Fig. 2 in Ausschnitt II aus Fig. 1 in größerem Maßstab die Anlage zur Dampferzeugung. Fig. 2 in section II of Fig. 1 on a larger scale the plant for steam generation.

Die Anlage 1 zur Dampferzeugung nach dem Naturumlaufprinzip gemäß den Fig. 1 und 2 ist Teil einer Kraftwerksanlage, die einen in einem Wasser-Dampf-Kreislauf 2 einer Dampftur bine 4 geschalteten Dampferzeuger 6 umfaßt.The plant 1 for steam generation according to the natural circulation principle according to FIGS. 1 and 2 is part of a power plant which comprises a steam generator 6 connected in a water-steam circuit 2 of a steam door 4 4 .

Die Anlage 1 umfaßt einen in dem Dampferzeuger 6 angeordneten Verdampfer 8 und eine Dampftrommel 10. An der Dampftrommel 10 sind eine Speisewasserzuführung 12 und ein Nutzdampfausgang 14 angeordnet.The system 1 comprises an evaporator 8 arranged in the steam generator 6 and a steam drum 10 . A feed water supply 12 and a useful steam outlet 14 are arranged on the steam drum 10 .

Beim Betrieb der Anlage 1 wird in der Dampftrommel 10 befind liches Wasser W mittels einer Verbindungsleitung 16 dem was serseitigen Eingang 8a des Verdampfers 8 zugeführt. Im Ver dampfer 8 wird das Wasser W mindestens teilweise in Dampf D umgewandelt. Aus dem dampfseitigen Ausgang 8b des Verdampfers 8 wird entstandener Dampf D oder ein Wasser-Dampf-Gemisch WD mittels einer Verbindungsleitung 18 in die Dampftrommel 10 zurückgeführt. In der Dampftrommel 10 werden das Wasser W und der Dampf D separiert. Ein derartiger Umlauf eines Arbeitsme diums wird als Naturumlauf bezeichnet.During operation of the system 1 is in the steam drum 10 Lich water W by means of a connecting line 16 which what the side-side input 8 a of the evaporator 8 is supplied. In the steamer 8 , the water W is at least partially converted into steam D. From the steam-side outlet 8 b of the evaporator 8 , steam D or a water-steam mixture WD is returned to the steam drum 10 by means of a connecting line 18 . The water W and the steam D are separated in the steam drum 10 . Such a circulation of a working medium is referred to as natural circulation.

Unter Überdruck stehender heißer Nutzdampf N kann über den Nutzdampfausgang 14 der Dampftrommel 10 entnommen und einer Verwendung zugeführt werden. Die dadurch entstehenden Verlu ste an Arbeitsmedium W oder D des Umlaufs der Anlage 1 werden durch Zuführung von Speisewasser S mittels der Speisewasser zuführung 12 in die Dampftrommel 10 kompensiert, wobei die Speisewasserzuführung 12 mittels eines Ventils 20 absperrbar ist. In die Speisewasserzuführung 12 ist ein Economizer 22 geschaltet. Die Speisewasserzuführung 12 ist außerdem unter Umgehung der Dampftrommel 10 mittels einer absperrbaren In jektorverbindung 24 mit dem wasserseitigen Eingang 8a des Verdampfers 8 verbunden. Alternativ kann die Speisewasserzu führung 12 aber auch unter Umgehung der Dampftrommel 10 mit dem dampfseitigen Ausgang 8b des Verdampfers 8 verbunden sein.Hot useful steam N under excess pressure can be removed from the steam drum 10 via the useful steam outlet 14 and can be used. The resulting Verlu ste W of working medium or D of the circulation of the plant 1 are obtained by supplying the feed water S compensated feed into the steam drum 10 by means of the feedwater 12, wherein said feed water supply 12 is shut off by means of a valve 20th An economizer 22 is connected to the feed water supply 12 . The feed water supply 12 is also bypassing the steam drum 10 by means of a lockable in jector connection 24 to the water-side inlet 8 a of the evaporator 8 . Alternatively, the feed water supply guide 12 can be connected to the steam-side outlet 8 b of the evaporator 8 bypassing the steam drum 10 .

Die Injektorverbindung 24 umfaßt zwei Verbindungselemente 24a und 24b, an denen jeweils ein Einströmstutzen 25a bzw. 25b angeordnet ist, und von denen das erste Verbindungselement 24a die Speisewasserzuführung 12 - in Strömungsrichtung des Speisewassers S - vor dem Economizer 22 und das zweite Ver bindungselement 24b die Speisewasserzuführung 12 nach dem Economizer 22 mit dem wasserseitigen Eingang 8a des Verdamp fers 8 verbindet. Die Verbindungselemente 24a und 24b sind dabei jeweils durch ein Ventil 26 bzw. 28 absperrbar, können aber auch nicht absperrbar sein. Die Verbindungselemente 24a und 24b münden - wie in Fig. 2 gezeigt - mit ihren Ein strömstutzen 25a bzw. 25b in einen gemeinsamen, in die Ver bindungsleitung 16 ragenden Mischer 29. An der Dampftrommel 10 ist eine mittels eines Ventils 30 absperrbare Wasserablaß leitung 32 angeordnet, die in einen Entspannungsbehälter 34 mündet.The injector connection 24 comprises two connecting elements 24 a and 24 b, on each of which an inlet connection 25 a and 25 b is arranged, and of which the first connecting element 24 a the feed water supply 12 - in the flow direction of the feed water S - in front of the economizer 22 and that second Ver connecting element 24 b connects the feed water supply 12 after the economizer 22 with the water-side input 8 a of the evaporator 8 . The connecting elements 24 a and 24 b can each be shut off by a valve 26 or 28 , but can also not be shut off. The connecting elements 24 a and 24 b open - as shown in Fig. 2 - with their A flow connector 25 a and 25 b in a common, in the United connecting line 16 projecting mixer 29th At the steam drum 10 , a shut-off line 32 by means of a valve 30 is arranged, which opens into a flash tank 34 .

Der Dampferzeuger 6 der Kraftwerksanlage ist hier ein Abhit zekessel, dem heißes Rauchgas AG aus einer (nicht dargestell ten) Gasturbine zugeführt wird. Der Dampferzeuger 6 kann al ternativ auch ein fossilbefeuerter Kessel sein. Das Abgas AG verläßt den Dampferzeuger 6 über dessen Ausgang 6b in Rich tung auf einen (nicht dargestellten) Kamin. Der Dampferzeuger 6 umfaßt zusätzlich zu dem Verdampfer 8 und dem Economizer 22 einen Speisewasservorwärmer 40 und einen Überhitzer 42.The steam generator 6 of the power plant here is a Abhit zekessel, the hot flue gas AG from a (not shown th) gas turbine is supplied. The steam generator 6 can alternatively also be a fossil-fired boiler. The exhaust gas AG leaves the steam generator 6 via its outlet 6 b in the direction of a chimney (not shown). In addition to the evaporator 8 and the economizer 22, the steam generator 6 comprises a feed water preheater 40 and a superheater 42 .

Die Dampfturbine 4 besteht aus einem Hochdruckteil 4a und ei nem Niederdruckteil 4b, die über eine gemeinsame Welle 44 mit einem Generator 46 gekoppelt sind.The steam turbine 4 consists of a high pressure part 4 a and egg nem low pressure part 4 b, which are coupled to a generator 46 via a common shaft 44 .

Der Überhitzer 42 ist eingangsseitig über eine Leitung 48 mit dem Nutzdampfausgang 14 der Dampftrommel 10 verbunden. Aus gangsseitig ist der Überhitzer 42 über eine Frischdampflei tung 50 mit dem Hochdruckteil 4a der Dampfturbine 4 verbun den. Der Hochdruckteil 4a ist ausgangsseitig über eine Lei tung 52 mit dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 verbun den. Der Niederdruckteil 4b ist ausgangsseitig über eine Dampfleitung 54 an einen in den Wasser-Dampf-Kreislauf 2 ge schalteten Kondensator 56 angeschlossen.The superheater 42 is connected on the input side via a line 48 to the useful steam outlet 14 of the steam drum 10 . From the outlet side, the superheater 42 is connected via a fresh steam line 50 to the high-pressure part 4 a of the steam turbine 4 . The high-pressure part 4 a is on the output side via a line 52 connected to the low-pressure part 4 b of the steam turbine 4 . The low-pressure part 4 b is connected on the output side via a steam line 54 to a ge in the water-steam circuit 2 switched capacitor 56 .

Der Kondensator 56 ist über eine mit einem Ventil 57 absperr bare Leitung 58, in die eine Kondensatpumpe 59 geschaltet ist, mit einem Speisewasserbehälter 60 verbunden, der aus gangsseitig über eine mit einem Ventil 61 absperrbare Leitung 62 mit dem Speisewasservorwärmer 40 verbunden ist. Ausgangs seitig ist der Speisewasservorwärmer 40 mit einer Zuführungs leitung 64a zum Speisewasserbehälter 60 und mit einer Verbin dungsleitung 64b zur Speisewasserzuführung 12 sowie mit einer Zuführungsleitung 64c zu einem Niederdruckentspanner 66 ver bunden. Die Leitungen 64a, 64b und 64c sind jeweils mit einem Ventil 67a, 67b bzw. 67c absperrbar. In die Leitung 62 ist eine Speisewasserpumpe 68 geschaltet, die mit einer in die Verbindungsleitung 64b geschalteten Hochdruckpumpe 70 gekop pelt ist.The capacitor 56 is, is connected via a shut-off with a valve 57 at face line 58 in which a condensate pump 59, connected to a feed water tank 60, which is connected from the output side, via a shut off by a valve 61 conduit 62 to the feedwater preheater 40th On the output side, the feed water preheater 40 is connected to a feed line 64 a to the feed water tank 60 and with a connection line 64 b to the feed water supply 12 and to a feed line 64 c to a low-pressure expansion device 66 . The lines 64 a, 64 b and 64 c can each be shut off with a valve 67 a, 67 b or 67 c. In the line 62 , a feed water pump 68 is connected, which is coupled with a high-pressure pump 70 connected in the connecting line 64 b.

Über eine weitere Verbindungsleitung 72 ist die Speisewasser zuführung 12 - in Strömungsrichtung des Speisewassers - nach dem Economizer 22 mit einem Entspannungsbehälter oder Mittel druckentspanner 74 verbunden. In die Leitung 72 ist primär seitig ein Wärmetauscher 76 geschaltet, der sekundärseitig in eine Dampfleitung 78 geschaltet ist, die den Mitteldruckent spanner 74 dampfseitig mit dem Niederdruckteil 4b der Dampf turbine 4 verbindet.About a further connecting line 72 , the feed water supply 12 - in the flow direction of the feed water - after the economizer 22 with a flash tank or medium pressure release 74 is connected. In the line 72 , a heat exchanger 76 is connected on the primary side, which is connected on the secondary side into a steam line 78 , which connects the medium pressure spanner 74 on the steam side to the low-pressure part 4 b of the steam turbine 4 .

Der Mitteldruckentspanner 74 ist außerdem mit dem Nieder druckentspanner 66 verbunden. Dazu ist ein wasserseitiger Auslaß des Mitteldruckentspanners 74 über eine Heißwasserlei tung 80, in die ein Ventil 82 geschaltet ist, an den Nieder druckentspanner 66 angeschlossen. Der Niederdruckentspanner 66 ist über eine Wasserleitung 84 mit der Speisewasserleitung 58 und über eine Dampfleitung 86 mit dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 verbunden.The medium pressure expansion device 74 is also connected to the low pressure expansion device 66 . For this purpose, a water-side outlet of the medium pressure expansion device 74 via a hot water line 80 , into which a valve 82 is connected, is connected to the low pressure release device 66 . The low-pressure expansion device 66 is connected to the feed water line 58 via a water line 84 and to the low-pressure part 4 b of the steam turbine 4 via a steam line 86 .

Beim Betrieb der Kraftwerksanlage wird der Dampferzeuger 6 von heißem Rauchgas AG durchströmt, das den Dampferzeuger 6 in Richtung auf den (nicht dargestellten) Kamin verläßt. Im Dampferzeuger 6 wird das heiße Abgas AG zur Erzeugung von Dampf im Verdampfer 8 genutzt. Das im Verdampfer 8 entstehen de heiße Wasser-Dampf-Gemisch wird mittels der Verbindung 18 der Dampftrommel 10 zugeführt. In der Dampftrommel 10 werden Wasser W und Dampf D separiert. Das Wasser W wird mittels der Verbindung 16 dem Verdampfer 8 erneut zugeführt, so daß ein Naturumlauf entsteht. Mittels des Nutzdampfausgangs 14 wird der Dampftrommel 10 heißer, unter hohem Druck stehender Nutz dampf N entnommen und dem Überhitzer 42 zugeführt. Die dabei entstehenden Verluste an Arbeitsmedium W, D im Umlauf der An lage 1 werden durch Zuführung von Speisewasser S mittels der Speisewasserzuführung 12 kompensiert. Der entnommene Nutz dampf N wird im Überhitzer 42 überhitzt und dem Hochdruckteil 4a der Dampfturbine 4 zugeführt. Der dort teilweise entspann te Dampf wird dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 zuge führt und vollständig entspannt. Der aus dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 austretende Dampf wird über eine Dampf leitung 54 dem Kondensator 56 zugeführt und kondensiert dort.During the operation of the power plant, the steam generator 6 is flowed through by hot flue gas AG, which leaves the steam generator 6 in the direction of the chimney (not shown). In the steam generator 6 , the hot exhaust gas AG is used to generate steam in the evaporator 8 . The hot water-steam mixture formed in the evaporator 8 is supplied to the steam drum 10 by means of the connection 18 . Water W and steam D are separated in the steam drum 10 . The water W is fed to the evaporator 8 again by means of the connection 16 , so that a natural circulation is created. By means of the useful steam outlet 14 , the steam drum 10 hot, high-pressure useful steam N is removed and supplied to the superheater 42 . The resulting losses of working medium W, D in the circulation of the system 1 are compensated for by supplying feed water S by means of the feed water supply 12 . The removed useful steam N is overheated in the superheater 42 and the high pressure part 4 a of the steam turbine 4 is supplied. The partially relaxed steam there is the low pressure part 4 b of the steam turbine 4 leads and completely relaxed. The steam emerging from the low pressure part 4 b of the steam turbine 4 is fed via a steam line 54 to the condenser 56 and condenses there.

Das Kondensat K wird über die Kondensatpumpe 59 in den Spei sewasserbehälter 60 gefördert. Aus dem Speisewasserbehälter 60 wird das Speisewasser S über eine Speisewasserpumpe 68 in den Speisewasservorwärmer 40 gepumpt und dort vorgewärmt. Ein erster Teilstrom des vorgewärmten Speisewassers S strömt über die Leitung 64a in den Speisewasserbehälter 60 zurück. Ein zweiter Teilstrom des vorgewärmten Speisewassers S wird über die Leitung 64c dem Niederdruckentspanner 66 zugeführt und dort entspannt. Bei dieser Entspannung entstehender, unter niedrigem Druck stehender Dampf wird über die Leitung 86 dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 zugeführt. Niederdruck wasser aus dem Niederdruckentspanner 66 wird über die Wasser leitung 84 dem vorzuwärmenden Speisewasser S zugemischt.The condensate K is conveyed via the condensate pump 59 into the feed water tank 60 . The feed water S is pumped from the feed water tank 60 into the feed water preheater 40 via a feed water pump 68 and preheated there. A first partial flow of the preheated feed water S flows back via line 64 a into the feed water tank 60 . A second partial flow of the preheated feed water S is fed via line 64 c to the low-pressure decompressor 66 and expanded there. During this expansion, the steam, which is at low pressure, is fed via line 86 to the low-pressure part 4 b of the steam turbine 4 . Low pressure water from the low pressure expansion device 66 is mixed via the water line 84 to the preheated feed water S.

Ein dritter Teilstrom des in dem Speisewasservorwärmer 40 vorgewärmten Speisewassers S wird über eine Pumpe 70 in die Speisewasserzuführung 12 gefördert. In dem in die Speisewas serzuführung 5 geschalteten Economizer 22 wird das nunmehr unter hohem Druck stehende Speisewasser S weiter aufgeheizt. Mittels einer Leitung 72 wird der Speisewasserzuführung 12 entnommenes und im Economizer 22 aufgeheiztes Speisewasser S dem Mitteldruckentspanner 74 zugeführt. Bei der Entspannung im Mitteldruckentspanner 74 entstehender Dampf wird nach Wär metausch mit dem Speisewasser S in einem Wärmetauscher 76 mittels der Leitung 78 dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbi ne 4 zugeführt. Dem Mitteldruckentspanner 74 entnommenes Was ser wird mittels der Leitung 80 dem Niederdruckentspanner 66 zugeführt und dort zur Dampferzeugung genutzt. Im Nieder druckentspanner 66 entstandener Niederdruckdampf wird mittels der Leitung 86 dem Niederdruckteil 4b der Dampfturbine 4 zu geführt.A third partial flow of the feed water S preheated in the feed water preheater 40 is conveyed into the feed water feed 12 via a pump 70 . In the economizer 22 connected to the feed water supply 5 , the feed water S, which is now under high pressure, is further heated. By means of a line 72 , the feed water supply 12 which has been removed and heated in the economizer 22 is fed to the medium-pressure relaxer 74 . During the expansion in the medium pressure expansion valve 74 , steam is supplied after heat exchange with the feed water S in a heat exchanger 76 by means of line 78 to the low pressure part 4 b of the steam turbine 4 . What is taken from the medium pressure expander 74 What is fed to the low pressure expander 66 by means of line 80 and used there for steam generation. In the low pressure expansion device 66 low pressure steam is led to the low pressure part 4 b of the steam turbine 4 to the line 86 .

Die Erzeugung von Mittel- und/oder Niederdruckdampf in den Entspannern 66, 74 ist besonders vorteilhaft, da hierzu an sonsten benötigte weitere Verdampferheizflächen eingespart werden.The generation of medium and / or low pressure steam in the decompressors 66 , 74 is particularly advantageous, since additional evaporator heating surfaces which would otherwise be required are saved.

Zum Anstoß des Wasserumlaufs in der Dampferzeugungsanlage 1 wird Speisewasser S aus der Speisewasserzuführung 12 mittels der Verbindungselemente 24a und/oder 24b dem wasserseitigen Eingang 8a des Verdampfers 8 zugeführt. Dort wird es ver dampft und anschließend mittels der Zuführung 18 der Dampf trommel 10 zugeführt. Mittels der Ventile 26 und 28 kann die Menge des eingespeisten Speisewassers S eingestellt werden. Auf diese Weise kann ein stabiler Umlauf des Arbeitsmediums in der Anlage 1 während des Anfahrvorgangs gewährleistet wer den. Nach Erreichen eines stabilen Naturumlaufs wird die Speisewassereinspeisung mittels der Verbindungselemente 24a und 24b reduziert. Während der Einspeisung von Speisewasser S in den Verdampfer 8 wird mittels der Wasserablaßleitung 32 Wasser W aus der Dampftrommel 10 abgelassen und dem Entspan nungsbehälter oder Anfahrentspanner 34 zugeführt. Somit ist vermieden, daß in der Dampftrommel 10 der Wasserspiegel in unerwünschter Weise ansteigt.To initiate the circulation of water in the steam generating plant 1 , feed water S is fed from the feed water supply 12 by means of the connecting elements 24 a and / or 24 b to the water-side inlet 8 a of the evaporator 8 . There it is vaporized and then fed to the steam drum 10 by means of the feed 18 . The quantity of the feed water S fed in can be adjusted by means of the valves 26 and 28 . In this way, a stable circulation of the working medium in the system 1 can be ensured during the start-up process. After a stable natural circulation has been achieved, the feed water feed is reduced by means of the connecting elements 24 a and 24 b. During the feed of feed water S into the evaporator 8 , water W is discharged from the steam drum 10 by means of the water drain line 32 and supplied to the expansion tank or start-up relaxer 34 . It is thus avoided that the water level in the steam drum 10 rises undesirably.

Bei schnellen Last- oder Druckabsenkungen im Umlauf der Anla ge 1 kann der eigendynamische Antrieb des Naturumlaufs durch geringe Ausdampfungen im Verdampfereintrittsbereich 8a abneh men, was die zulässige Laständerungsgeschwindigkeit beein trächtigt. Dies wird durch zusätzliche Injektion von unter kühltem Speisewasser S verhindert, das aus der Speisewasser zuführung 12 auf der Zuströmseite des Economizers 22 entnom men und über die Verbindungsleitung 24a in die Verdampferzir kulation geführt wird. Ge during fast load or pressure drops in the circulation of Appendices 1 of the inherent dynamic drive can, which adversely striking the allowable load variation velocity of the natural circulation due to low steam evaporating in the evaporator inlet region 8 a remo men. This is prevented by additional injection of undercooled feed water S, which is taken from the feed water supply 12 on the inflow side of the economizer 22 and is led via the connecting line 24 a into the evaporator circulation.

Zur Gewährleistung eines bestimmungsgemäßen Umlaufes des Ar beitsmediums in der Anlage 1, auch beim Anfahren des Umlaufs, wird keine Anfahrumwälzpumpe benötigt, so daß Kosten redu ziert und die Verfügbarkeit sowie die Wartungsfreundlichkeit der Anlage erhöht sind.To ensure a proper circulation of the Ar beitsmediums in the system 1 , even when starting the circulation, no start-up circulation pump is required, so that costs are reduced and the availability and maintenance friendliness of the system are increased.

Claims

1. System ( 1 ) for steam generation according to the natural circulation principle with an evaporator ( 8 ) arranged in a steam generator ( 6 ) and with a steam drum ( 10 ) connected to the latter both on the water and steam side, to which a feed water supply ( 12 ) and a useful steam outlet ( 14 ) are arranged, characterized by a lockable injector connection ( 24 ) of the feed water supply ( 12 ) of the steam drum ( 10 ) to the evaporator ( 8 ) bypassing the steam drum ( 10 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the Spei sewasserzufuhr ( 12 ) with the water-side input ( 8 a) of the evaporator ( 8 ) is connected.

3. Plant for steam generation according to claim 1 or 2, characterized in that an economizer ( 22 ) is connected in the feed water supply ( 12 ).

4. steam generation plant according to claim 3, characterized in that the in jektorverbindung (24) has two connecting elements (24 a, 24 b) is bordered, of which a first connecting element (24 a) the SpeI sewasserzuführung (12) - in the direction of flow of the Feed water sers - in front of the economizer ( 22 ) and a second connecting element ( 24 b) the feed water supply ( 12 ) after the economizer ( 22 ) can be shut off with the evaporator ( 8 ), preferably with the water-side inlet ( 8 a) of the evaporator ( 8 ), connected.

5. Plant for steam generation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the steam generator ( 6 ) is a heat recovery steam generator.

6. A process for initiating the circulation of water in a plant ( 1 ) for steam generation according to the natural circulation principle, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that feed water (S) bypassing a steam drum ( 10 ) in a verbun with these evaporators ( 8 ) is fed, the feed water feed into the evaporator ( 8 ) being reduced after a stable natural circulation has been reached.

7. The method according to claim 6, characterized in that the one fed feed water (S) is preheated.

8. The method according to claim 6 or 7,
characterized in that during the feed water feed into the evaporator ( 8 ) water (W) is drained from the steam drum ( 10 ) and expanded.