DE708311C

DE708311C - Device for cleaning the boiler feed mercury of a mercury vapor power plant

Info

Publication number: DE708311C
Application number: DEL98243D
Authority: DE
Inventors: Orla L Wood
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-07-23
Filing date: 1939-06-17
Publication date: 1941-07-17

Description

Einrichtung zur Reinigung des Kesselspeisequecksilbers einer Quecksilberdampfkraftanlage Bei Quecksilberdampfkraftanlagen führt das Quecksilber teils in flüssigem, teils in dampfförmigem Zustand einen ständigen Kreislauf durch den Kessel, ferner durch die mit dem Quecksilberdampf gespeiste Turbine sowie durch den Kondensator aus. Innerhalb dieses Kreislaufes nimmt das Quecksilber Fremdkörper oder sonstige Verunreinigungen auf, deren Beseitigung unbedingt erforderlich ist, da anderenfalls der Wärmedurchgang durch die sich allmählich verschmutzenden Heizelemente beeinträchtigt werden würde.Device for cleaning the boiler feed mercury in a mercury vapor power plant In mercury vapor power plants, the mercury is partly in liquid, partly in the vaporous state a constant cycle through the boiler, furthermore through the turbine fed with the mercury vapor and through the condenser. Within this cycle, the mercury picks up foreign bodies or other impurities whose elimination is absolutely necessary, otherwise the heat transfer would be adversely affected by the gradually fouling heating elements.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die zwecks $efreiung des Quecksilbers von dessen Verunreinigungen in den Quecksilberkreislauf der Dampfkraftanlage eingeschaltet ist. Dies ist nach der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch verwirklicht, daß das in dem Kondensator der Quecksilberdampfkraftanlage verflüssigte Quecksilber in einer Unterdruckkammer gesammelt und unter der Wirkung des Unterdruckes teilweise verdampft wird, worauf der Dampf in einem Hilfskondensator unter Ablagerung der von ihm mitgeführten Fremdkörper verflüssigt wird.The invention relates to a device that is used for the purpose of freeing the Mercury from its impurities in the mercury circuit of the steam power plant is switched on. According to the invention, this is advantageously achieved by that the mercury liquefied in the condenser of the mercury vapor power plant collected in a vacuum chamber and partially under the effect of the vacuum is evaporated, whereupon the steam in an auxiliary condenser with deposition of the foreign bodies carried along by him are liquefied.

Eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem schematischen Längsschnitt veranschaulicht.An embodiment of the device according to the invention is on the Drawing illustrated in a schematic longitudinal section.

Zu der Einrichtung gehört ein Behälter i o, der durch eine Zwischenwand i i in zwei miteinander in Verbindung stehende Kammern 12, 13 unterteilt ist. Das zu reinigende Quecksilber wird der Reinigungskammer i a durch eine Rohrleitung i q. zugeführt. In der Kammer 13 sammelt sich das gereinigte Quecksilber, das durch ein Überfallrohr 15 abfließt. Dieses Rohr 15 sorgt dafür, daß der Quecksilberstand in den Kammern 12, 13 eine durch die Höhe des Überfallrohres bestimmte Grenze nicht unterschreitet. Das Überfallrohr 15 stf#: also zusammen mit der Zwischenwand i i ein4-Quecksilberverschluß für die Reinigungskammer 12 her. Da der Quecksilberspiegel wesentlich höher liegt als die Verbindungsöffnung zwischen den beiden Kammern 12, 13, so steigen die Fremdkörper und sonstigen Verunreinigungen, die sich in dem der Kammer 12 zugeführten Quecksilber befinden, an die Oberfläche innerhalb der Kammer 12, während das reine Quecksilber durch die Verbindungsöffnung hindurch in die Kammer 13 strömt. Das sich auf dem Quecksilberspiegel der Kammer 12 sammelnde verunreinigte Quecksilber wird dadurch aus der Kammer entfernt, daß in ihr ein Unterdruck erzeugt wird, der hinreichend hoch ist, um einen Teil des flüssigen Quecksilbers zu verdampfen. Zu diesem Zweck steht die Kammer 12 über eine Rohrleitung 17 und ein in dieser Leitung angeordnetes Ventil 17a mit einem Kondensator 16 in Verbindung, der durch eine mit einem Ventil i9 ausgerüstete Leitung 18 an eine Kammer 20 angeschlossen ist, in der eine Pumpe 22 über eine Leitung 21 einen Unterdruck aufrechterhält, der sich auch auf die Kammer 12 überträgt. Der sich durch die Wirkung des Unterdruckes in der Kammer 12 bildende Quecksilberdampf befördert die auf dem Quecksilberspiegel der Kammer 12 schwebenden Verunreinigungen des Quecksilbers in den Kondensator 16.The device includes a container io which is subdivided into two interconnected chambers 12, 13 by a partition ii. The mercury to be cleaned is the cleaning chamber ia through a pipe i q. fed. The purified mercury collects in the chamber 13 and flows off through an overflow pipe 15. This pipe 15 ensures that the mercury level in the chambers 12, 13 does not fall below a limit determined by the height of the overflow pipe. The overflow pipe 15 stf #: that is, together with the partition ii, a mercury seal for the cleaning chamber 12. Since the mercury level is significantly higher than the connection opening between the two chambers 12, 13, the foreign bodies and other impurities that are in the mercury supplied to the chamber 12 rise to the surface within the chamber 12, while the pure mercury through the Connection opening flows through into the chamber 13. The polluted mercury which collects on the mercury level of the chamber 12 is removed from the chamber in that a negative pressure is generated in it which is high enough to vaporize part of the liquid mercury. For this purpose, the chamber 12 is connected via a pipe 17 and a valve 17a arranged in this line to a condenser 16, which is connected to a chamber 20 by a pipe 18 equipped with a valve 19, in which a pump 22 is connected via a Line 21 maintains a negative pressure, which is also transmitted to the chamber 12. The mercury vapor that forms in the chamber 12 as a result of the negative pressure conveys the mercury contaminants floating on the mercury level of the chamber 12 into the condenser 16.

Der Kondensator 16 ist mit einem Mantel 24 umgeben, dem Kühlwasser durch eine Leitung 24 zugeführt wird. Das Kühlwasser fließt durch eine Leitung 2 5 ab. Unter der Kühlwirkung des Kühlwassers schlägt sich der in den Kondensator 16 strömende Quecksilberdampf nieder, wobei sich das flüssige Quecksilber im unteren Teil des Kondensators sammelt und der Quecksilberspiegel mit den vom Dampf mitgeführten Verunreinigungen bedeckt ist. Das reine Quecksilber wird durch ein Rohr 26 abgezogen, dessen Mündung nach unten umgebogen ist und infolgedessen unterhalb des Quecksilberspiegels liegt, so daß die Unreinigkeiten nicht in das Rohr 26 gelangen können. Das Rohr 26 ist an die Leitung 14 angeschlossen, so daß das flüssige reine Quecksilber in die Unterdruckkammer 12 zurückgelangt. An die nach -unten umgebogene Mündung des Rohres 26 ist ein Entlüftungsrohr 26a angeschlossen, damit keine unkondensierbaren Bestandteile durch das Rohr 26 abgeführt werden. In dem Rohr 26 befindet sich ein Ventil 27 und ein Quecksilberverschluß 28. Die sich im Kondensator ansammelnden Verunreinigungen des Quecksilbers werden durch ein Rohr 29 abgezogen.The condenser 16 is surrounded by a jacket 24, the cooling water is fed through a line 24. The cooling water flows through a line 2 5 from. Under the cooling effect of the cooling water, it hits the condenser 16 flowing mercury vapor down, with the liquid mercury in the lower Part of the condenser collects and the mercury level with that carried by the steam Impurities is covered. The pure mercury is drawn off through a tube 26, whose mouth is bent downwards and consequently below the mercury level is so that the impurities cannot get into the tube 26. The pipe 26 is connected to line 14 so that the liquid pure mercury in the vacuum chamber 12 returned. To the downwardly bent mouth of the Pipe 26 is connected to a vent pipe 26a, so that no uncondensable Components are discharged through the pipe 26. In the tube 26 is a Valve 27 and a mercury seal 28. Those accumulating in the condenser Impurities in the mercury are drawn off through a tube 29.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die -`tischriebene Reinigungsvorrichtung an den $uptkondensator einer nicht dargestellten #ecksilberdampfkraftanlage mittels des Zuführungsrohres 14 angeschlossen. Der von dem Verbraucher, z. B. einer nicht dargestellten Quecksilberdampfturbine, erzeugte Quecksilberdampf strömt dem Kondensator 3o durch einen Anschlußstutzen 31 zu. Innerhalb des Kondensators befinden sich mehrere Kühlrohre 32, die an einen oberen Verteilungsraum 33 für das Kühlwasser angeschlossen sind. Das Kühlwasser strömt diesem Verteilungsraum 33 durch eine Rohrleitung 34 zu, die eine Fortsetzung der bereits erwähnten Rohrleitung 25 darstellt. Durch die Rohrleitungen 25, 34 stehen also der Kühlwassermantel 23 des Hilfskondensators 16 und der Kühlwasserraum 33 miteinander in Verbindung. Der in den Kühlrohren 32 sich bildende Wasserdampf wird durch eine Rohrleitung 35 abgeführt.As the drawing shows, the cleaning device is driven on the table to the uptcondenser of a #cksilberdampfkraftanlage (not shown) by means of of the supply pipe 14 connected. The consumer, e.g. B. one does not shown mercury steam turbine, generated mercury vapor flows through the condenser 3o through a connecting piece 31 to. There are several within the capacitor Cooling pipes 32 connected to an upper distribution space 33 for the cooling water are. The cooling water flows into this distribution space 33 through a pipeline 34 to, which is a continuation of the pipeline 25 already mentioned. Through the Pipes 25, 34 therefore stand for the cooling water jacket 23 of the auxiliary condenser 16 and the cooling water space 33 in communication with each other. The one in the cooling tubes 32 The water vapor that forms is discharged through a pipe 35.

Bekanntlich enthält der einem Quecksilberdampfkondensator zugeführte Quecksilberdampf eine gewisse Menge Luft oder anderer nicht kondensierbarer Gase. Diese nicht kondensierbaren Gase müssen aus dem Kondensator entfernt werden, damit der gewünschte Unterdruck innerhalb des Kondensators aufrechterhalten bleibt. Beim Entfernen dieser unkondensierbaren Gase wird gleichzeitig unvermeidbar eine gewisse Menge Quecksilberdampf mit abgeführt. Infolgedessen müssen die unkondensierbaren Gase nach dem Verlassen des Kondensators gekühlt werden, damit sich der Quecksilberdampf niederschlägt und das Quecksilber zurückgewonnen werden kann. Zu diesem Zweck ist die Unterdruckpumpe 22 mittels der Rohrleitungen 21 an die Kammer 20 angeschlossen. Diese Kammer steht mit dem Hauptkondensator durch zwei hintereinandergeschaltete Kühler in Verbindung, nämlich durch die wassergekühlte Kammer 36, die durch eine Rohrleitung 37 an den Kondensator angeschlossen ist, sowie durch ein mit Kühlrippen versehenes luftgekühltes Rohr 38. Dieser Luftkühler 38 ist zwischen dieKühlkammern36und2o geschaltet. Durch den Kühlwasserraum 37 erstreckt sich das obenerwähnte Kühlwasserrohr 25, während der Raum 36 selbst durch das Rohr 37 einerseits mit dem Kondensator 3o und durch das Rohr 38 andererseits mit der Kammer 2o in Verbindung steht. Die unkondensierbaren Gase werden also zunächst in der Kammer 36 und alsdann in dem Kühler 38 gekühlt. Das sich während dieses Kühlvorganges niederschlagende flüssige Quecksilber wird aus der Kammer 2o durch eine Rohrleitung 39, 40 in den Hauptkondensator 30 zurückgeleitet. In ähnlicher Weise gelangt das sich in der Kammer 36 ansammelnde Quecksilberkondensat durch eine Rohrleitung 44 42 ebenfalls in den Hauptkondensator 30 zurück. Die Unterdruckpumpe 22 dient also sowohl zum Entfernen der unkondensierbaren Gase aus dem Hauptkondensator 3o, d. h. ,also zur Aufrechterhaltung des Unterdruckes im Kondensator 3o, als auch zur Erzeugung eines Unterdruckes in der Unterdruckkammer 12 und dem Hilfskondensator 16 der Einrichtung zur Reinigung des Kesselspeisequecksilbers.It is known that the mercury vapor supplied to a mercury vapor condenser contains a certain amount of air or other non-condensable gases. These non-condensable gases must be removed from the condenser so that the desired negative pressure is maintained within the condenser. When these non-condensable gases are removed, a certain amount of mercury vapor is inevitably removed at the same time. As a result, the non-condensable gases must be cooled after leaving the condenser so that the mercury vapor is deposited and the mercury can be recovered. For this purpose, the vacuum pump 22 is connected to the chamber 20 by means of the pipes 21. This chamber is connected to the main condenser by two coolers connected in series, namely by the water-cooled chamber 36, which is connected to the condenser by a pipe 37, and by an air-cooled pipe 38 provided with cooling fins. This air cooler 38 is connected between the cooling chambers 36 and 2o. The above-mentioned cooling water pipe 25 extends through the cooling water space 37, while the space 36 itself is in communication through the pipe 37 on the one hand with the condenser 3o and through the pipe 38 on the other hand with the chamber 2o. The non-condensable gases are therefore first cooled in the chamber 36 and then in the cooler 38. The liquid mercury precipitating during this cooling process is returned from the chamber 20 through a pipe 39, 40 to the main condenser 30 . In a similar manner, the mercury condensate that collects in the chamber 36 also returns to the main condenser 30 through a pipe 44 42. The vacuum pump 22 thus serves both to remove the non-condensable gases from the main condenser 3o, that is, to maintain the vacuum in the condenser 3o, and to generate a vacuum in the vacuum chamber 12 and the auxiliary condenser 16 of the device for cleaning the boiler feed mercury.

Claims

PATGNTANSPIZUCFI: Device for cleaning the boiler feed mercury of a mercury steam power plant, characterized in that the mercury liquefied in the condenser (3o) of the mercury steam power plant is collected in a negative pressure chamber (12) and partially evaporated under the effect of the negative pressure, whereupon the steam in an auxiliary condenser (16 ) is liquefied with the deposit of foreign bodies carried along by it.