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Speisewasseranlage für Kraftwerke
Zweck der vorliegenden Erfindung
ist, eine Schaltung zu schaffen, welche es ermöglicht, daß auch bei Ausfall der
Zubringerpumpen für das Speisewasser zum Entgaser und Speisewasserbehälter die zwischen
Pumpen und Entgaser liegenden Vorwärmer einen gesicherten Speisewasserdurchfluß
in gleicher Höhe behalten und dadurch die Möglichkeit geboten ist, die Turbospeisepumpe
mit ihrem im Vakuumgebiet anfallenden Abdampf in den Speisewasserkreislauf einzuschalten.
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Bei den Zubringerpumpen handelt es sich gewöhnlich auch in größeren
Anlagen nur um kleine Antriebsleistungen, für welche Elektromotoren, fast ausschließlich
Drehstrommotoren, Verwendung finden. Störungen in der Stromzuführung, an den Motoren
oder Pumpen wirken sich daher auf alle in den Speisewasserkreislauf bis zum Entgaser
eingeschalteten Vorwärmer und darüber hinaus durch Rückgang des Anzapfdampfes bzw.
Gegendruckdampfes für diese Vorwärmer auf den Turbinen- und Kesselbetrieb aus.
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Diese Rücksichtnahme auf eventuelle Störungen lassen es nicht ratsam
erscheinen, die Kesselspeisepumpen des Kraftwerkes mit Anzapfdampf oder Gegendruckdampf
zu betreiben und diesen Dampf bis ins Vakuumgebiet auszunutzen, da im Falle einer
Störung des Speisewasserdurchflusses durch den als Kondensator wirkenden Vorwärmer
das Vakuum zerstört, die Turbinenleistung verringert und damit die Kesselspeisung
in Frage gestellt würde.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß der
Speisewasservorrat zum Teil aus noch nicht erwärmtem Speisewasser besteht, welches
in Hochbehältern so gespeichert wird, daß bei Aussetzen der Zubringerpumpen der
Durchfluß durch die
Vorwärmer durch selbsttätigen Ablauf einer gleichbleibenden
Speisewassermenge aus den Hochbehältern unvermindert anhält. Normalerweise ist der
Speisewasserkreislauf folgender: Das aus dem Wärmeverteilungsnetz des Kraftwerkes
zurücklaufende Kondensat und das im Kraftwerk anfallende Kondensat sowie das Zusatzwasser
werden in dem Kondensatbehälter I gesammelt, welcher zur Verhinderung von Luftzutritt
unter einem Dampfpolster steht. Aus diesem im Kellergeschoß aufgestellten Behälter
saugen die Zubringerpumpen 2 das Speisewasser an und fördern es über das Regelventil
3 dem Kondensator 4 für die Turbokesselspeisepumpen IO sowie den Oberflächenvorwärmer
5 über das Schwimmerventil 6 in den Entgaser 7, von wo es erwärmt und entgast dem
Speisewasserbehälter 8 zuläuft. Vor dem Kondensator 4 zweigt eine Leitung zu den
Hochbehältern II ab. Die Hochbehälter II und der Speisewasserbehälter 8 stehen unter
dem gleichen Dampfpolster, dessen Druck meist dem Gegendruck der Turbinen entspricht.
Vom Schwimmerregler 6 im Hochbehälter 8 wird der Zulauf zum Entgaser auf gleichen
Wasserstand im Speisewasserbehälter eingeregelt, so daß er dem Wasserverbrauch der
Speisepumpen g für die Kesselanlage entspricht. Ist nun das Regelventil 3 so eingestellt,
daß die Zubringerpumpen aus dem Behälter I eine dem Verbrauch der Kesselspeisepumpen
entsprechende Speisewassermenge ansaugen und fördern, so bleibt der Wasserstand
in den Behältern II auf der gleichen Höhe. Ein Drosseln des Regelventiles 3 oder
ein Ausfall der Pumpen 2 bei gleichbleibendem Bedarf der Kesselspeisepumpen hat
zur Folge, daß automatisch die zur Ergänzung des Speisewasserbedarfes erforderliche
Speisewassermenge aus den Hochbehältern II abläuft und in diesen der Wasserstand
absinkt. Wenn durch Öffnen des Regelventiles 3 die Pumpe 2 mehr Speisewasser fördert,
als das Schwimmerventil 6 durchläßt, steigt der Kondensatstand in den Behältern
II.
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Eine Betätigung des Regelventiles 3 wirkt sich hiermit auf die Wasserstände
der Behälter I und II aus.
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Unter Umständen kann es erforderlich sein, abweichend von Abb. I eine
getrennte Zu- und Ableitung zu den drei Behältern II zu verlegen, so daß diese im
unteren Teil dauernd von Speisewasser durchflossen werden, solange die Pumpe 2 läuft.
Die Behälter II müssen so hoch über den Behältern 8 stehen, daß der Höhenunterschied
der Wasserspiegel H größer ist als der Druckverlust bis zum Entgaser. Wenn aus baulichen
Gründen der Höhenunterschied erheblich größer wäre, kann das Dampfpolster im Hochbehälter
II durch Reduzierventile auf einem niedrigeren Druck gehalten werden.
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Der auf alle Fälle gesicherte Speisewasserkreislauf durch den Kondensator
4 bietet die Möglichkeit, die Speisepumpen 9 mit Turbinen IO zu betreiben, welche
ihren Dampf aus der Gegendruck- oder Anzapfstufe der Haupt turbinen erhalten und
diesen Dampf nach Ausnutzung bis ins Vakuumgebiet dem Kondensator 4, welcher gleichzeitig
Speisewasservorwärmer ist, abgeben und dort zu kondensieren. Entsprechend der Aufwärmung
des Speisewassers im Kondensator kann ein Vakuum in diesem gehalten werden, welches
durch eine Wasserstrahlpumpe 12 erzeugt wird. Der Wasserzufluß zur Wasserstrahlpumpe
ist hier durch Zwischenschaltung von Hochbehältern 14 gesichert. Wenn der Kondensator
4 so hoch angeordnet werden kann, daß das Kondensat mit natürlichem Gefälle über
die Leitung I3 in den Speisewassersammelbehälter I abläuft, ist auch hier eine eventuelle
Störung bei Ausfall der sonst erforderlichen motorgetriebenen Kondensatpumpe vermieden,
obgleich hier die Anordnung eines größeren Raumes für Entnahme von Kondensat kurze
Störungen überbrücken läßt.
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Die in den Entgasern 7 und den Hochbehältern II abgeschiedene Luft
wird dauernd weggeführt und die Brüden in einem Vorwärmer 15 zur Speisewasservorwärmung
benutzt. Der Vorteil größter Betriebssicherheit ist bei Verwendung vorliegender
Scllaltung mit einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit verbunden, da der für die
Speisepumpen verwendete Abdampf der Gegendruckturbinen bereits Arbeit geleistet
hat. Der Gegendruckdampf besitzt niedrigere Temperaturen, ein verhältnismäßig größeres
Volumen und eignet sich gerade deshalb zur Verwendung in kleinen Turbinen für den
Antrieb von Speisepumpen, da sich größere Schaufellängen und damit hohe Wirkungsgrade
ergeben. Die niedrigen Temperaturen geben die Gewähr dafür, daß rasches Anfahren
und Abstellung der Speisepumpen auch in kurzen Zwischenräumen möglich ist.
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Gerade diese Eigenschaften, hohe Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit
und rasches Anfahren und Abstellung der Turbospeisepumpen, werden mit vorliegender
Schaltung erreicht und auch die Betriebssicherheit des Wasserkreislaufes im Kraftwerk
bei Ausfallen der Zubringerpumpen zum Speisewasserbehälter gewährleistet.