DE543372C

DE543372C - Rückkuehlrieselturm for steam turbines with built-in condensation coolers and fans

Info

Publication number: DE543372C
Application number: DET34444D
Authority: DE
Original assignee: GUSTAV TRETROP
Current assignee: GUSTAV TRETROP
Priority date: 1928-01-04
Filing date: 1928-01-04
Publication date: 1932-02-05

Description

Rückkühlrieselturm für Dampfturbinen mit eingebauten Kondensationsmittelkühlern und Ventilatoren Es sind Einspritz- und Oberflächenkondensationsanlagen oder daraus kombinierte Kondensationsanlagen für Dampfturbinen bekannt, die ihr Kühlwasser aus einem Fluß o. dgl. entnehmen und nach dem Durchlaufen des Kondensators erwärmt dorthin wieder gelangen lassen. Das Kühlwasser kann in lZückkühlanlagen wieder zurückgekühlt werden, wenn der Fluß nicht genügend frisches Kühlwasser bringt. In diesem letzteren Falle verfährt man so, daß man z. B. mit einer normalen Dampfturbinenanlage eine Rückkühlanlage verbindet.Recooling trickle tower for steam turbines with built-in condensation coolers and fans There are injection and surface condensation systems or from them combined condensation systems for steam turbines known that their cooling water from Take from a river or the like and after passing through the condenser it is heated there let go again. The cooling water can be cooled down again in recooling systems when the river does not bring enough fresh cooling water. In this latter Case is done so that one z. B. with a normal steam turbine system Recooling system connects.

Man ist dazu übergegangen, den Kondensator als Bassinkondensator auszubilden, so (laß das Kühlwasser das Bassin durchströmt, während die Rückkühlung des (las Bassin durchströmenden Wassers in bekannter Weise zusätzlich in einem besonderen Rückkühler erfolgt.One has switched to designing the capacitor as a basin capacitor, so (let the cooling water flow through the basin, while the recooling of the (read Basin flowing through water in a known way in addition in a special Dry cooler takes place.

Allen diesen Anordnungen haften jedoch die Mängel an, daß sie zuv iel Platz gebrauchen, daß der im Bassin liegende und vom Flußwasser oder vom rückgekühlten Wasser durchströmte Bassinkondensator selbst eine zu große Oberfläche braucht und vor allem daß der Wärmeaustausch zu langsam erfolgt, um die großen, beim Dampfturbinenbetrieb anfallenden Dampfmengen zu bewältigen.However, all of these arrangements have the defects that they are too Use a lot of space that the pool lying in the basin and the river water or the recooled Water flowing through the basin condenser itself needs too large a surface area above all that the heat exchange takes place too slowly to cope with the large ones in steam turbine operation to cope with the amount of steam generated.

Diese Nachteile sind durch den Rückkühlrieselturi)i gemäß der Erfindung beseitigt. Die Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die Kombination eines Oberflächen- oder eines Einspritzkondensators oder einer Verbindung beider mit einem oberhalb desselben angeordneten Rieselflächenrückkühler und frei im Kühlturininnern vorgesehenen Elektroventilatoren.These disadvantages are caused by the recooling trickle turbo) i according to the invention eliminated. The invention is essentially characterized by the combination a surface or an injection capacitor or a combination of both with a trickle surface recooler arranged above it and freely inside the cooling door provided electric fans.

Die Anordnung von Kondensatoren und Rieselflächenrückkühlern in Kühlapparaten und von Ventilatoren in Kühltürmen ist an sich bereits vorgeschlagen worden, doch ist es nicht möglich, mit den bekannten Einrichtungen die im Großbetrieb bei Dampfturbinen anfallenden ganz erheblichen Mengen an Dampf niederzuschlagen und im Kreislauf wieder zu verwenden.The arrangement of condensers and trickle-surface drycoolers in cooling devices and fans in cooling towers have been proposed per se, but it is not possible with the known devices that are used in large-scale operations in steam turbines precipitating quite considerable amounts of steam and recirculate it again to use.

Der Rückkühlrieselturm gemäß der Erfindung ermöglicht durch die Vereinigung der verschiedenen Aggregate im Kühlturminnern einerseits eine größtmögliche Raumausnutzung und gestattet andererseits eine große Wärmefortschaffung an die Umgebung und gleichzeitig eine feinste Regelung des Betriebs bei Betriebsschwankungen.The recooling trickle tower according to the invention made possible by the union of the various units inside the cooling tower, on the one hand, the greatest possible use of space and, on the other hand, allows great heat transfer to the environment and at the same time a finest control of the operation in the event of operational fluctuations.

Diese Regelung wird erfindungsgemäß noch dadurch unterstützt, daß die Oberflächenkondensation und die Einspritzkondensation und auch die Rückkühlanordnungen nach Wahl in einzelnen Abteilungen geschaltet werden können, um im Betrieb die eine oder andere Einrichtung mehr heranziehen zu kc)ilnen. Um das höchste Vakuum an der Turbine zu erzeugen, wird der am Dampfturbinenstutzen austretende Dampf durch Einspritzung niedergeschlagen und nur der Rest des Schwadens weiter in die Oberflächenkondensationsabteilung im Kühlturm geleitet und dort vollends niedergeschlagen, anstatt daß der ganze Dampf dorthin geleitet wird. Das zur Einspritzung verwendete Wasser erwärmt sich beim Mischen mit dem aus dem Turbinenstutzen entströmenden Dampf um den Betrag der Dampfwärme und muß, um wieder im Kreislauf als Kühlmittel verwendet zu werden, in der für die Einspritzwasserrückkühlung vorgesehenen Kühlrohrsektion im Kühlturm wieder rückgekühlt werden.According to the invention, this regulation is also supported by the fact that the surface condensation and the injection condensation and also the recooling arrangements can be switched in individual departments at your discretion in order to work in one or to be able to use another institution more. To the highest Generating vacuum at the turbine is the one exiting at the steam turbine nozzle Steam is knocked down by injection and only the rest of the plume continues into the surface condensation department in the cooling tower and there completely knocked down instead of all the steam going there. That about the injection The water used heats up when it is mixed with the water flowing out of the turbine nozzle Steam by the amount of steam heat and needs to get back into circulation as a coolant to be used in the cooling pipe section provided for the injection water recooling be re-cooled in the cooling tower.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i den Rückkühlrieselturm in Ansicht parallel zu einer Dampfturbinenachse, Abb.2 eine etwas andere Ausführung in einer zu Abb. 1 senkrechten Ansicht, Abb. 3 eine weitere Ausführung in Ansicht, Abb. d. eine aus den Abb. i und 3 zusammengefügte Kühlturmausführung, Abb. 5 bis 7 drei weitere Kombinationen. Aus einer Dampfturbine i tritt der Abdampf in den Kondensator durch den Auslaß 2, der der Dampfmenge entsprechend weit ist und der bei Mehrfachaustritt entweder zu einem Abdampfrohr vereinigt wird oder j e einen besonderen Auslaß hat. Letzteres ist besonders zweckmäßig, wenn die ganze Kondensationsanlage entsprechend den jeweiligen Verhältnissen in mehrere parallele Teile q. unterteilt ist, damit jeder einzelne Teil, evtl. mit Schieber 3 abtrennbar, für sich betrieben werden kann. Dies geschieht teils aus belastungstechnischen, teils aus Sicherheitsgründen. In dem NTiederdruckaustrittsstutzen 2 sammelt sich an tiefster Stelle das aus den Kondensatorteilen bzw. aus den einzelnen Kondensatorkühlrohren zurückströmende Kondensat an und wird bei Oberflächenkondensation (Abb. i und 2) ganz zur Kesselspeisung und bei Einspritzkondensation (Abb.3) teilweise zur Kesselspeisung und teilweise zum Einspritzkühlwasserumlauf benutzt.Some exemplary embodiments are shown schematically in the drawing Representation shown, namely Fig. I show the recooling trickle tower in view parallel to a steam turbine axis, Fig.2 a slightly different version in one view perpendicular to Fig. 1, Fig. 3 a further embodiment in view, Fig. d. a cooling tower design assembled from fig. i and 3, fig. 5 to 7 three other combinations. The exhaust steam enters the condenser from a steam turbine i through the outlet 2, which is wide according to the amount of steam and the one with multiple exits either combined to form an exhaust pipe or each has a special outlet. The latter is particularly useful if the entire condensation system is appropriate the respective ratios into several parallel parts q. is divided so each individual part, possibly separable with slide 3, can be operated on its own can. This happens partly for technical reasons, partly for safety reasons. In the low-pressure outlet nozzle 2, the accumulates from the deepest point Condenser parts or condensate flowing back from the individual condenser cooling pipes and in the case of surface condensation (Fig. i and 2) it is completely used to feed the boiler and with injection condensation (Fig. 3) partly for boiler feed and partly for Injection cooling water circulation used.

Der Turbinendampf strömt als Schwaden zu den einzelnen Kondensatorteilen q., die ihrerseits gemeinsam in einem Kühlturm oder einzeln in j e einem Kühlturmfach untergebracht sind. Die daran anschließenden schräg oder senkrecht aufsteigenden Kühlrohre 6, die je nach Beschaffenheit des Wassers und den jeweiligen Verhältnissen entsprechend geformt sein können (z. B. als Rippen-oder Spiralwindungsrohre oder glatte Rohre mit oder ohne Schlammbeseitigungsvorrichtung, wie an Economisern, Eisen- oder Messingrohre usw.), münden oben in waagerechte Sammelrohre 7, aus denen einzeln oder gemeinsam die Luft abgesaugt wird. Die Kühlrohre 6 können von Luft bestrichen werden, wobei sie gleichzeitig mittels einer Umlaufberieselung 8 berieselt werden können. Eine Beschleunigung und Regelung der Luftgeschwindigkeit wird durch die oben im Kühlturm angebrachten Elektroventilatoren 9 bewirkt.The turbine steam flows as vapor to the individual condenser parts q., which in turn together in a cooling tower or individually in a cooling tower compartment are housed. The one that follows it, either diagonally or vertically Cooling tubes 6, depending on the nature of the water and the respective conditions can be shaped accordingly (e.g. as ribbed or spiral tubes or smooth pipes with or without a sludge removal device, such as on economizers, iron or brass pipes, etc.), open up into horizontal manifolds 7, from which individually or the air is sucked out together. The cooling tubes 6 can be swept by air while being sprinkled at the same time by means of a circulating sprinkler 8 can. An acceleration and regulation of the air speed is achieved by the above in the cooling tower mounted electric fans 9 causes.

Mit Hilfe des Elektroventilationsbetriebes läßt sich im Winter bei Frost leicht eine Umkehr des Strömungsweges erreichen, indem man die ferngesteuerten Elektroventilatoren rückwärts laufen läßt. Bei Frost tritt leicht eine Unterkühlung der einströmenden kalten Luft am Eintritt ein, so daß sich an einer Stelle Eis bildet, welches den Betrieb lahmlegen kann. Durch das Rückwärtslaufen der Ventilatoren kann die warme Schwadenluft heruntergetrieben und zur Regelung bzw. zur Verhinderung der Eisbildung herangezogen werden. Es bildet sich dann im Kühlturminnern eine mittlere Temperatur, die einen glatten Weiterbetrieb auch bei stärkstem Frost ermöglicht.With the help of the electro-ventilation operation can be used in winter Frost can easily achieve a reversal of the flow path by using the remote controlled Runs electric fans backwards. Hypothermia easily occurs in frost the inflowing cold air at the inlet, so that ice forms at one point, which can paralyze the operation. By running backwards the fans can the warm vapor air driven down and for regulation or prevention the ice formation can be used. A middle one then forms inside the cooling tower Temperature that enables smooth continued operation even in the heaviest frost.

Man hat es in der Hand, durch Einsetzen und Einregeln einer oder mehrerer Elektroventilatoren 9 durch mehr oder weniger starkes Berieseln mit Hilfe der Umlaufeinrichtung 8 und durch Ein- und Abschalten einzelner Kondensator- und Kühlturmteile entsprechend der jeweiligen Turbinenbelastung den Niederschlag des Abdampfschwadens in den Kühlrohren 6, also das Vakuum zu regeln.You have it in your hand, by inserting and adjusting one or more Electric fans 9 by more or less strong sprinkling with the help of the circulation device 8 and by switching individual condenser and cooling tower parts on and off accordingly the respective turbine load the precipitation of the exhaust steam in the cooling pipes 6, to regulate the vacuum.

Diese Einrichtung der- Mehrfachbeeinflussung des Niederschlages des Abdampfes gleichzeitig durch verschiedene Mittel gewährt eine feinste Regelung für den Fall, daß nur ein Teil des Abdampfes, z. B. in schwankenden Betrieben, niedergeschlagen, der andere Teil des abgearbeiteten Dampfes aber zu anderen Zwecken verwendet werden soll.This facility of multiple influencing of the precipitation of the Exhaust steam at the same time by various means allows a finest regulation for in the event that only part of the exhaust steam, e.g. B. in fluctuating operations, depressed, the other part of the processed steam can be used for other purposes target.

Die Einrichtung kann ferner so getroffen werden, daß vorzugsweise diejenigen Elektroventilatoren 9 in Betrieb gehalten werden, die nach der Turbine liegen, um möglichst an der Turbine das höchste Vakuum zu erzielen. Denn es ist klar, daß sonst infolge des Niederschlages und infolge der Rohrleitungsverluste das Vakuum am entferntesten Teil der Anlage höher sein würde als an der Turbine selbst. Es ist aber wichtig, daß möglichst nahe am Turbinenaustritt :2 das höchste Vakuum besteht.The device can also be made so that preferably those electric fans 9 are kept in operation after the turbine in order to achieve the highest possible vacuum at the turbine. Because it is it is clear that otherwise as a result of the precipitation and as a result of the pipeline losses the vacuum at the most distant part of the system would be higher than at the turbine itself. But it is important that as close as possible to the turbine outlet: 2 the highest Vacuum exists.

Die Berieselungseinr ichtung 8 ist so eingerichtet, daß sie das Kühlwasser selbständig wie in einem Rückkühlturm gleichzeitig zurückkühlt, indem mit natürlichem oder künstlichein Luftzuge durch die Elektroventilatoren y die Luft durch die fein zerteilten Wasserfäden getrieben wird und das Wasser in bekannter Weise über Horden verteilt herabströmt.The sprinkler 8 is set up so that it can supply the cooling water independently as in a cooling tower at the same time cooling back by using natural or artificial Drafts of air through the electric fans y the Air is driven through the finely divided water threads and the water in well-known Wise poured down over hordes.

Bei der Ausführung nach Abb.3 strömt der Turbinenabdampf durch einen oder mehrere Abdanipfstutzen in den oder die Sammler 2, in denen sich eine einen Teil des Abdampfs niederschlagende Einspritzvorrichtung io befindet. In dem Sammler 2 wird der gesamte Abdampf niedergeschlagen. Der gesamte niedergeschlagene Dampf sammelt sich als `'Wasser im untersten Teile des Sammlers 2 und wird hier zum Teil zur Kesselspeisung, zum Teil als Einspritzwasser verwendet, nachdem es folgenden Umlauf gemacht hat: Eine Pumpe befördert das Kondensat in die einzeln abtrennbaren Rohre 4 und dann durch die Rückkühlrohre 6 in die Sammelrohre 7, aus denen es entweder direkt oder über einen Raumspeicher 12 zum Einspritzrohr io gelangt.In the version according to Figure 3, the turbine exhaust steam flows through a or several Abdanipfstutzen in the collector or collectors 2, in which a one Part of the exhaust steam precipitating injection device is located. In the collector 2 the entire exhaust steam is precipitated. All of the downcast steam collects as '' water in the lowest part of collector 2 and becomes part of it here for boiler feed, partly used as injection water after following it Has circulated: A pump conveys the condensate to the individually separable Pipes 4 and then through the recooling pipes 6 into the header pipes 7, from which it is either reaches the injection tube io directly or via a space accumulator 12.

Nach Abb..I sind im Kühlturin zu ei Hauptsektionen vorhanden, d. h. eine Sektion I finit verhältnismäßig weiten Rohren, in denen der durch die Einspritzkondensation nicht niedergeschlagene Rest der Dampfschwaden kondensiert wird, und eine Sektion Il mit verhältnismäßig engen Rohren, in denen das zur Einspritzung verwendete, aus dein Sammler 2 entnommene Wasser gekühlt wird. Die Kondensation findet ini Oberflächenkondensator, d. h. in der weiten Rohrsektion im Kühlturm und in dein als Einspritzkondensator dienenden Dampfturbinenaustrittsstutzen statt. Zur weiteren Regelung können diese Grundsektionen in gewöhnlichem Sinne wieder in einzelne Abteilungen unterteilt und geschaltet werden, so daß man innerhalb eines gewählten Grundverhältnisses, z. B. 75 "/" Einspritz- und 25 °/" Oberflächenkondensation, beliebig die Einspritz- oder die Oberflächenkondensation bevorzugen und bei geringer werdendem Dampfaustritt aus der Turbine bei schwacher Belastung die Oberflächenkondensation abschalten kann.According to Fig. H. a section I finite relatively wide pipes in which the condensation by injection not precipitated remainder of the steam plume is condensed, and a section Il with relatively narrow tubes, in which that used for injection your collector 2 withdrawn water is cooled. The condensation takes place in the surface condenser, d. H. in the wide pipe section in the cooling tower and in your as an injection condenser serving steam turbine outlet stub instead. For further regulation these Basic sections in the usual sense again divided into individual departments and are switched so that you can be within a selected basic ratio, z. B. 75 "/" injection and 25 ° / "surface condensation, either the injection or prefer surface condensation and with less steam emergence can switch off the surface condensation from the turbine at low load.

Dieses letztgenannte Abschalten kann auch aus dem Grunde erfolgen, um die Rückkühlung des anfallenden Kondensats, welch letzteres zur Kesselspeisung wieder verwendet werden soll, nicht zu weit zu treiben.This last-mentioned shutdown can also take place for the reason the recooling of the resulting condensate, the latter for the boiler feed to be used again, not to drift too far.

Die Einspritzkondensation kann auch in den Sektionen mit weiten Rohren im Kühler selbst erfolgen anstatt am Turbinenaustrittsstutzen.Injection condensation can also take place in the sections with wide pipes in the cooler itself instead of on the turbine outlet nozzle.

Die Abb. 5 bis 7 zeigen verschiedene andere Kombinationsmöglichkeiten. Abb. 5 zeigt einen gewöhnlichen unter der Turbine liegenden Oberflächenkondensator, dessen Kühlwasser in geschlossenem Kreislauf im Kühlturm gekühlt wird. Abb. 6 zeigt einen Kondensator wie Abb i und .1 ., bei dem aber die Einspritzung nicht nahe der Turbine, sondern im Kühlturm selbst erfolgt und dessen Einspritzwasser in der Sektion 1I im Kühlturin rückgekühlt wird. Abb. 7 zeigt dasselbe wie Abb. 6, wobei jedoch für die Unterbringung der einzelnen Teile keine besonderen Sektionen vorgesehen sind.Figs. 5 to 7 show various other possible combinations. Fig. 5 shows a common surface condenser located under the turbine, whose cooling water is cooled in a closed circuit in the cooling tower. Fig. 6 shows a capacitor like Fig. i and .1., but in which the injection is not close to the Turbine, but takes place in the cooling tower itself and its injection water in the section 1I is re-cooled in the cooling turin. Fig. 7 shows the same as Fig. 6, but with no special sections are provided for the accommodation of the individual parts are.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Recooling trickle tower for steam turbines with built-in Condensation coolers and fans, characterized by the combination a surface or an injection capacitor or a combination of both with a trickle surface recooler arranged above it and freely inside the cooling tower provided electric fans.

2. Cooling tower according to claim i, characterized in that that the surface condensation, the injection condensation and the recooling arrangements are divided into individual departments at your discretion, which can be switched off individually, in order to be able to draw on one or the other facility in the company.