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Dampfkraftanlage mit einer von derselben Dampfleitung gespeisten Vorwärmmaschine
und Hauptmaschine Für Speisewasservorwärmung in Kraftwerken durch Anzapfdampf sind
zwei Anordnungen gebräuchlich. Bei der einen Andrdnung wird der Vorwärmdampf an
der Hauptmaschine mittels Anzapfstellen entnommen. Die andere Anordnung läßt die
Hauptturbine, wie bisher, als reine Kondensationsmaschine ohne Anzapfungen bestehen
und benützt -zur Entspannung des V onvärmdämpfes besonders hierfür gebaute Maschinen,
sogenannte Vorwärmturbinen. Sie werden vielfach auch gleichzeitig zur Deckung des
Strombedarfes des Werkes herangezogen. Der sich hieraus ergebende Vorteil einer
von Störungen in dem Hauptnetz unabhängigen Stromversorgung der Hausbetriebe besteht
nur teilweise, da bei Ausfall der Hauptmaschine die Kondensatlieferung für die Vorwärmanlage
aufhört, so da, der zur Deckung des Hauptbedarfs- erforderliche Dampf nicht mehr
niedergeschlagen werden kann. Man hat sich hier durch Einbau von Hilfskondensatoren
oder durch vorübergehenden Auspuffbetrieb zu helfen gesucht. Die Hilfskondensatoren
sind teuer, stören die Übersichtlichkeit und erfordern zusätzliche Anschlußleitungen
und Absperrorgane, wodurch die Übersichtlichkeit beeinträchtigt wird, was in Störungsfällen-
besonders nachteilig wirken kann. Auch eine selbsttätige Schaltung der Anlage ist
schwierig und ist kaum ohne Minderung des Sicherheitsgrades zu erreichen. Der Auspuffbetrieb
ist zwar -betrieblich einfach, führt aber zu erheblichen Kondensatverlusten.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung, die Einfachheit
und Billigkeit mit -hoher Betriebssicherheit verbindet und vor -allem Kondensatverluste
vermeidet. Sie besteht darin, daß der Kondensator mit der Kondensatleitung hinter
den: Vorwärmern oder einem Warmwasserspeicher durch eine Rückführungsleitung verbunden
ist, so daß das Kondensat bei Ausfall der Hauptmaschine ganz oder teilweise in den
Kondensator gelangt- und.-seine Wärme vom Kühlwasser aufgenomen wird. Es -wird also
zweckmäßig einem Wanmwas;s(erblehälter vorgewärmtes Kondensat (Speisewasser) entnommen
und in den Hauptmaschinenkondensator oder in ein besonderes dämpf- und wasserseitig
mit ihm verbundenes Gefäß geleitet. Infolge der hiermit verbundenen Druckentlastung
verdampft ein Teil des heißen Wassers und kühlt durch Entziehung der Verdampfungswärme
- den im flüssigen Zustand verbleibenden Rest: --Der erzeugte Dampf wird an . den
Kühlflächen des Kondensators niedergeschlagen. :Das -anfallende, entsprechend dem
Vakuum des Kondensators, hüruntergekühlte Kondensat wird -vof dien Pump;eü -auf--
dem normalen Wege
durch die Vorwärmanlage gedrückt, dort wieder
erwärmt und fließt dann in der beschriebenen Weise kanz oder teilweise in den Hauptkondensator
zurück, wo es die ihm mitgeteilte Wärme wieder abgibt. Es entsteht so ein dauernder
Kreislauf, der beliebig lange Zeit aufrechterhalten werden kann, und der es ermöglicht,
daß die Vorwärmmaschine auch bei Stillstand der Hauptmaschine die für den Hausbedarf
erforderliche Leistung abgibt, ohne daß Kondensatverluste entstehen. Da die Hauptmaschine
während des Notbetriebes schwach belastet oder ganz abgestellt ist und die abzuführende
Wärmemenge nur einen Bruchteil der irr normalen Betriebe durch den Kondensator abzuleitenden
Wärme beträgt, ist eine nachteilige Beeinflussung des Vakuums im Hauptkondensator
nicht zu befürchten.
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Es steht natürlich nichts im Wege, an Stelle des Hauptkondensators
den einer Reservemaschine oder einen besonderen Kondensator zu benutzen. In Verbindung
mit an sich bekannten Wärmeaustauschapparaten kann man auch die Wärme des heißen
Speisewassers vor Eintritt in. den Kondensator nutzbringend ausnutzen.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der in der
Kesselanlage K erzeugte Dampf wird in der Hauptturbine H T auf Kondensatordruck
und in der VorwärmtuTbine V T auf die durch die Höhe der angestrebten Vorwärrnetern
peraturen bedüigten Drücke der Vorwärmer V, und V2 entspannt. Das sich im Hauptkondensator
C sammelnde Niederschlagwasser wird von der Kondensatpumpe. K d P
unter Zwischenschaltung
des Ausgleirhbehälters B der Vorwännpumpe V w P zugedrückt und von dieser durch
die Vorwärmer Vi und V? in den Warmwasserbehälter W (Speicher) gefördert und aus
diesem durch die Kesselspeisepumpe K s P in den Dampfkessel. Vom Warmwasserbehälter
.geht die Umgehungsleitüngg U aus, durch welche das vorgewärmte Speisewasser über
das Drosselorgan R dem Kondensator in der oben beschriebenen Weise wieder zugeführt
wird.
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Die Regelung der in den Hauptkondensator zurückfließenden Wassermenge
kann selbsttätig oder von Hand erfolgen. Man könnte beispielsweise in die Rohrleitung
zwischen ,der Vorwärmpumpe V w P und dem ersten Vorwärmer V, eine Wassermeßvorrichtung
einbauen, deren Angaben auf ein Anzeigegerät übertragen werden, welches noch einen.
zweiten Zeiger besitzt, der gleichzeitig die von der Vorwärmturbine abgegebene Leistung
anzeigt. Da jeder Leistung eine bestimmte Wassermenge entspricht, könnte nach *der
Anzeige dieser Instrumente die Regelung bequem vorgenommen werden. Man könnte sogar
noch einen Schritt weitergehen und statt dessen ein Doppelzeigergerft mit gemeinsamer
Skala benutzen. Die Abstimmung müßte dann so erfolgen, daß sich beide Zrei.-ger
bei. richtiger Einstellung überdecken. Die Regulieraufgabe des Wärters bestände
einfach in der Aufrechterhaltung dieses Zustandes. Diese Regelung ließe sich natürlich
auch leicht völlig selbsttätig unter Benutzung bekannter Mittel durchführen. Eine
andere Regelungsmöglichkeit besteht beispielsweise in einer Steuerung des Regelorgans
R abhängig von dem Druck oder von der Temperatur im Warmwasserbehälter W. Steigender
Druck und steigende Temperatur sind ein Zeichen dafür, daß in der Vorwämnanlag.e
verhältnismäßig mehr Wärme zu- als im Kondensator abgeführt wird. Das Ventil R müßte
also bei steigendem Druck im Warmwasserbehälter W .geöffnet und bei sinkendem Druck
geschlossen werden. Die Einschaltung der selbsttätigen Regelung könnte durch die
für den Übergang auf selbständigen Betrieb kennzei;chnende Änderung der Drehzahl
der Hausturbine oder der Frequenz des Hausnetzes erfolgen. Der selbsttätige Übergang
von der Regelung der Vorwärmturbine in Abhängigkeit vom Kondensatanfall zur Regelung
in Abhängigkeit vom Hausbedarf kann aber auch durch die Stellung des Schalters bewirkt
werden, durch den das Hausnetz normalerweise mit dem Hauptnetz gekoppelt ist. Die
angeführten. Beispiele stellen nur Ausführungsmöglichkeiten dar. Es ließen sich
noch zahlreiche andere Anordnungen nennen. Ob die beschriebene Anordnung in Verbindung
mit Misch- oder Oberflächenvorwärmern oder mit Turbinen mit ,gesteuerter oder urgesteuerter
Anzapfung gebraucht wird, ist für das Wesen der Erfindung ebenso gleichgültig wie
die sonstige Ausführung der Vorwärmanlage, ihres Regelungsverfahrens, der Verteilung
der Pumpen usw. Wesentlich ist nur, daß durch Zurückführung von Speisewasser, dessen
Entnahmestelle an sich .gleichgültig ist, und durch Einführung dieses Wassers in
den Kondensator ein geschlossener Kreislauf erzeugt wird, wobei die in der Vorwärmanlage
zugeführte Wärme im Kondensator an das Kühlmittel übergeht. Die Hauptvorzöge der
neuen Anordnung bestehen in seiner Einfachheit, Bifgkeit, Betriebssicherheit, leiehten
Regelbarken, in der augenblicklichen Umschaltbarkeit und in der Vermeidung von Kondensatverlusten.