DE957948C - Dampfkraftanlage mit Mischvorwarmer und turbmenangetriebenen Pumpen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

L 20592 Ia/ 14h

Allgemein, bekannt ist eine Dampf kraftanlage, bei der das im Kondensator anfallende Kondensat von einer Kqndensatpumpe über einen, oder mehrere mittels Anzapfdampf aus. der Hau.ptturbine beheizte Oberflächenvorwärmer in. einen Mischvorwärmer, bestehend: aus einem Speicher und einem Entgaser, gedrückt wird,. Im MiischvoTwärmer wird das Kondensat durch direkte Beheizung mit gedrosselten! oder unged rössel tem Anzapfdampf auf die dem Dampfdruck entsprechende Sättigungstemperatur aufgewärmt, wobei es entgast.

'im erstgenannten Fall (gedrosselter Anzapf-'dampf) sind Druck und Temperatur im.Mischvorwärmer über den. gesamten Lastbeireich. konstant, so daß eine gleichbleibend gute Entgasung und, eine konstante Zulaufhöhe zur Speisepumpe gegeben sind. Im anderen Fall (ungedrosselter Anzapfdampf) ist wärmewirtschaitlich durch Vermeidung der Drosselung ein Vorteil gegeben, jedoch unterliegt jetzt der Mischvoirwärmer den bei Laständerungen, auftretenden, Druckänderungen d.es Anzapfdampfes, die sich, sowohl auf den Enitgasungsvorgang als auch auf die Speisepumpe nachteilig auswirken.

Aus dem Mischvorwärmer fließt das Kondensat der Speisepumpe zu und wird. von. dieser gegebenenfalls über weitere, mittels Anzapfdampf beheizte

Oberflächen.voirwärmer in den Kessel gedrückt. Diie Speisepumpe, die für gewöhnlich eine relativ große Förderhöhe aufzubringen hat und. die diemeiratsprechend mit hoher Drehzahl läuft, benötigt eine ausreichende Zulaufhöhe des auf Siedetemperatur vorgewärmten. Kondensats, um eine¹ Dampfbildung im Saugstutzen der Pumpe sowie im Schaufelrad selbst mit Sicherheit zu vermeiden.. Tritt Dampfbildung in, der Pumpe auf, so sind. Kavitationserscbeinungen oder gar ein Abreißen der Strömung und damit eine Gefährdung des Kessels die Folge·. Kann der Speisepumpe aus baulichen, oder anderen Gründen die erforderliche Zulaufhöhe nicht zur Verfügung gestellt werden, so muß. die fehlende Zulaufhöhe durch eine zwischen. Mischvorwä.rmer und. Speisepumpe geschaltete Druckerhöhungspumpe aufgebracht werden.

Die vorgenannten Pumpen können durch einen Elektromotor oder durch eine Dampfturbine angetrieben werden,. Mit Hilfe der Erfindung wird nun eine besonders vorteilhafte Versorgung einer oder mehrerer durch H ilf.s turbinen angetriebener Pumpen mit Antriebsdampf sowie eine wärmewirtschaftlich günstige Ausnutzung des Abdampf es nach erfolgter Arbeitsleistung in der betreffenden Hilfsturbine möglich.

Die Erfindung betrifft somit eine Dampfkraftanlage, bei der im Kondensat-Speisewasser-Kreislauf mehrere Oberflächenvorwärmer, ein unter Sättigungsdruck stehender Mischvorwärmer, der sich, aus einem Warmsoeicher und einem Entgaser zusammensetzt, und mindestens eine von einer Hilfsturbine angetriebene Pumpe zur Förderung des Kondensats bzw. Speisewassers vorgesehen, ist.

Das erfinderische Neue besteht darin, daß im Mischvorwärmer ausdampfender Sattdampf die zum Antrieb der Kondensat;- bzw. Speisewasserpumpen. vorgesehen«! Hilfsturbinen antreibt und als Abdampf seine Kondensationswärme· im Oberflächanvorwärmer einer niederen Anzapfstufe abgibt.

Neben der wärmewirtsch aft lieh grundsätzlich günstigen Antriebswei.se in der vorgenannten Form ■ist als: weiterer Vorteil die einfache Regelbarkeit der Pumpenleistung durch Regelung der der Hilfsturbine zugeführten. Treibdampfmenge zu nennen. Günstig wirkt sich weiterhin aus, daß die Förderleistung der Speisepumpe indirekt über die Förderleistung der Zubringerpumpe geregelt werdemkann, ohne daß die Leistungsaufnahme der Speisepumpe verändert zu werden braucht. Es empfiehlt sich daher in diesem.Falle, die Antriebs turbine der Zubringerpumpe regelbar auszuführen.

Von besonderem Vorteil ist der Gegenstand, der Erfindung für den. Fall, daß eine von. einer Hi-I fs; turbine angetriebene Druckerhöhungspumpe zwischen Mischvorwärmer und Speisepumpe zu dem obengenannten Zweck in den. Konden-sat-Spei.sewasser-Kreislauf bei gleichzeitiger Beheizung des Mischvorwärmers mit ungedrosseltem Anzapf-' dampf aus der Hauptturbine eingeschaltet ist. In diesem Fall werden die eingangs erwähnten. Nachteile der Beheizung des Mischvorwärmers mit ungedrosseltem Dampf dadurch behoben, daß beim Übergang von einer höheren, zu einer niederen Last der Hauptturbine, bei der bekanntlich, die Gefahr der Dampfbildung im Saugstutzen der Kesselspeisepumpe am größten ist, der Hilfsturbine automatisch ein größeres Wärmegefälle zur Verfügung gestellt wird, wodurch eine Steigerung der Förderhöhe der Druckerhöhungspumpe die Folge ist. Das größere Wärmegefälle stellt sich dadurch ein, daß bei Lastabsenkung· der Hauptturbine und der damit zwangläufig verbundenen Druckänderung an den Anzapfstellen der Druck im Mischvorwärmer infolge: der dort einsetzenden Ausdampfung· zunächst nicht im gleichen, Maße abfällt wie in der Anzapfstufe der Turbine, während, der Gegendruck der Hilfsturbine sich sofort an den in der betreffenden Anzapfleitung einstellenden. Druck angleicht. Eine in. der Anzapfleitung zum Mischvorwärmer vorgesehene Rückschlagklappe verhindert in diesem Falle ein Zurückströmen, des Dampfes ini die Hauptturbine. Somit kann der wärmewirtschaftliche Vorteil der Beheizung des Mischvorwärmers mit ungedrosseltem Anzapf dampf durch die Behebung des. betrieblichen Nachteils bei La&tändierung voll ausgenutzt werden.

Für den stationären, Lastzustand der Hauptturbine ergibt sich als weiterer Vorteil, daß das go der Hilfsturbine zur Verfügung gestellte Wärmegefälle und damit die Förderleistung der betreffenden Pumpe sich, gleichsinnig mit der Maschinenbelastung ändert. Dies ergibt sich dadurch, daß dlie Wärmegefälle zwischen den. einzelnen.Anzapfstufeiri mit sinkender Maschimenleistung· kleiner und mit steigender Maschinenleistung' größer werden.

Außer den bereits genannten Vorteilen ergibt sich durch die Anwendung der Erfindung die Möglichkeit, den Enddruck der Speisepumpe im gewünschten Sinne zu beeinflussen. Während die Speisepumpen vornehmlich elektromotorisch mit konstanter Pumpendrehzahl angetrieben, werden, ■so daß im Teillastgebiet: die Förderleistung nur durch Drosseln auf der Druckseite verändert wer- -105 den kann, läßt sich die Förderhöhe der turbinenangetrdebenen Druckerhöhungspumpe auf einfache Art durch Regelung der Zudampfmenge verändern. Dadurch werden dann indirekt auch der Enddruck und die Förderleistung· der Speisepumpe geregelt.

An. Hand, der Zeichnung wird ein. Aus-fühcungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Der in einem Kessel 1 und in einem Überhitzer 2 erzeugte Heißdampf strömt über eine Frischdampfleitung 15 zu einer Turbine 3, die zum Antrieb' eines Generators 25 dient. Der Abdampf strömt durch eine Abdampfleitung 16 zum Kondensator 4 und wird dort niedergeschlagen, Das Kondiensat wird von einer Kondensatpumpe 10 über eine Kon,deinsatleitung23 durch einen Niederdruckvorwärmer 12 in den Mischvorwärmer, der sich aus einem Entgaserteil 11 und einem Warmspeicher 5 zusammensetzt, geführt.

Eine Druckerhöhungspumpe 8 drückt das Speisewasser aus dem Warmspeicher 5 über eine Leitung 24 der durch einen Elektromotor 7 angetriebenen

Speisewasserpumpe 6 zu, die das Speisewasser ihrerseits über die Speiseleitung· 24 durch einen Hochdruckvorwärmer 13 wiederum dem Kessel zuführt. Die Turbine 3 weist drei Entnahmeleitungen 17, 18 und 19 auf. Der Heißdampf aus der·Entnahmeleitung 19 dient zuir Speisewasservorwärmung im Hochdruckspeisewasservorwärmer 13. Der Dampf a.us der Enifcnahmeleitung 18 beheizt den Mischvorwärmer. Der Dampf aus der Entnahmeleitung 17 wärmt das Kondensat im Niederdruckvorwärmer 12 vor. Zwischen dem MischvoT¹-wärmer 5 und dem Niederdiruckvo'rwärmer 12 ist dampfseitig über die Leitungen 21 und. 22 eine Turbine 9 geschaltet, die di.e Druckerhöhungspumpe

antreibt. In der Entnahmeleitung 18 liegt ein Rückschlagventil 1.4.

Bei sinkender Belastung des Generators 25, d. h. bei sinkender Belastung der Turbine 3, sinken die Entnahmedrücke in den Entnahmeleitumgen. 17, 18 und 19 und damit der Druck im Niederdruckvorwärmer 12. Dabei sinkt der Druck in dter Entniahmeleitung 18 und somit im Misch.vorwa.rmer 5. Der Druckabfall im Warmspaicher kann wegen der Ausdampfung des Warmwasseirs nicht im gleichen Verhältnis stehen, zum Druckabfall in. der Entnahmeleitung 17. Zudem sorgt das in der Entnahmeleitung 18 liegende Rückschlagventil dafür, daß ein Ausdampfen zur Turbine 3 verhindert wird. Der Amt rieb« turbine 9 der Zubringerpumpe 8 steht somit bei plötzlicher Lastabsenkung ein größereis Wärmegefälle zur Verfugung, welches sich, auf den Förderdruck der ■ Druckerhöhungspumpe 8 auswirkt, wodurch der Druckabfall im Warmspeicher 5 wenigstens ausgeglichen und, elin Verdampfen des Speisewassers im Saugestuitzen der Speisepumpe 6 verhindert wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dampfkraftanlage, bei dar im Kondensat-Speisewasser-Kreislauf mehrere Oberflächenvorwärmer, ein, unter Sättigungsdruck stehenderMischvorwärmer, der sich aus einem Warmspeicher .und einem Entgaser zusammensetzt, und. mindestens eine von. einer Hilfsturbine angetriebene Pumpe zur Förderung des Kondensats bzw. Speisewassers vorgesehen ist, dadurch, gekennzeichnet, daß im Misch.vorwarm.er ausdampfender Sattdampf die.zum Antrieb der Kondensat- bzw. Speisewasserpumpen. vorgesehenen Hilf sturbinen antreibt und; als Abdampf seine Kondensat! one wärme im Oberflächenvorwärmer (12) einer niederen. Anzapfstufe abgibt.

2. Da.mpfkraftanla.ge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sattdampf die Antriebsturbine (9) einer Druckerhöhungspumpe (8) antreibt, die zwischen dem Mischvorwärmer und der Kesselspeisepumpe (6) vorgesehen ist.

3. Dampfkraftanlage nach Anspruch. 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Dampf entnähme aus dem Warmspeicher (5) bzw. aus dem Entgaser (11) und damit die Förderhöhe der Druckerhöhungspumpe (8) regelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 470 033.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

5 609 579/155 8. (609 797 2. 57)