EP0604390A2 - Verfahren zur Speisung eines Mehrdruckdampferzeugers und Speisepumpe - Google Patents

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EP0604390A2
EP0604390A2 EP93890249A EP93890249A EP0604390A2 EP 0604390 A2 EP0604390 A2 EP 0604390A2 EP 93890249 A EP93890249 A EP 93890249A EP 93890249 A EP93890249 A EP 93890249A EP 0604390 A2 EP0604390 A2 EP 0604390A2
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EP
European Patent Office
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pressure
feed pump
steam generator
feed
stages
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EP93890249A
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Peter Dipl.-Ing. Antosijevicz
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Austrian Energy and Environment AG and Co KG
Austrian Energy and Environment SGP Waagner Biro GmbH
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Austrian Energy and Environment AG and Co KG
Austrian Energy and Environment SGP Waagner Biro GmbH
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06Multi-stage pumps
    • F04D1/10Multi-stage pumps with means for changing the flow-path through the stages, e.g. series-parallel, e.g. side loads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
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    • F04D15/0218Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply
    • F04D15/0227Lack of liquid level being detected using a flow transducer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/02Arrangements of feed-water pumps

Definitions

  • the invention relates to a method for feeding a multi-pressure steam generator, in particular a waste heat boiler with high and low pressure heating surfaces, preferably after gas turbines, by means of a multi-stage feed pump and connected protective devices, and a feed pump for carrying out the method.
  • Multi-pressure steam generators are known in which separate feed pumps or feed pump assemblies are provided for feeding the heating surfaces with different operating pressures, which require protection devices both before the feed pump and after these, so that the multiple arrangement of these assemblies also includes the multiple use of protective devices. In addition, the multiple arrangement also requires a lot of space and installation facilities.
  • the object of the invention is to improve the specified problem area and to provide a space-saving solution
  • the method according to the invention is characterized in that the multi-stage feed pump has a pressure port between two pressure stages, via which a partial flow of the sucked-in feed water is led into the low pressure part of the steam generator, while the residual flow, in particular main flow, is brought to higher pressure and into the high pressure part of the steam generator is fed in, and that the minimum flow rates for the individual heating surfaces in the low and high pressure range are regulated by a control device.
  • the device according to the invention is characterized in that the multi-stage feed pump has at least two pressure ports in different pressure stages, preferably within a housing.
  • the feed pump has at least two separate stages connected in series, which are connected to a branch line by an external pressure line.
  • the invention is shown in the attached drawing, for example and schematically in the form of two exemplary embodiments.
  • Fig. 1 shows a single-case feed pump with two pressure ports and Fig. 2 shows a two-case feed pump in which a branch is provided in the connecting line.
  • Fig. 1 discloses a multi-stage single-housing feed pump 1 in which two separate stages 4 and 5 are provided, each having a pressure port 2 and 3, through which feed water is conducted into the different pressure zones of the steam generator.
  • the suction line 12 leads from the feed water tank to the feed pump 1, a sieve device also being provided in addition to a valve.
  • the feed pump has two outlet connections to which the low-pressure line 11 and the high-pressure line 10 are connected.
  • a minimum quantity line 9 is provided on the high-pressure line 10 or in the area of the check valve, which ensures that when the valve closes, a minimum amount of current is passed through the pump, so that the latter cannot run dry.
  • FIG. 2 shows a construction variant of FIG. 1, in which the feed pump 1 is constructed in two housings.
  • the backing pump or first stage 1 ' is designed so that it raises the water from the feed line 12 to the pressure required for the low pressure stage.
  • the outer pressure line 6, which connects the two stages 1 'and 1 has a branch line 7 which merges into the low-pressure line 11 via the protective devices.
  • the residual current is now transferred to the main stage of the feed pump 1, brought to high pressure and then fed into the high pressure line 10.
  • the drive motor 8 is arranged between the two stages 4 and 5, it being possible for a transmission to be provided for the main stage of the feed pump 1.
  • the steam generator is advantageously designed as a waste heat boiler, in particular after gas turbines, so that the hot exhaust gas flow can be converted as completely as possible into steam energy in two pressure stages, for example.
  • the method according to the invention of feeding in multi-pressure boilers not only reduces the space requirement of the feed pump system, which for safety reasons is formed by several feed pumps connected in parallel, but also reduces the investment volume by not only in the area of the safety devices (one instead of several for the individual pressure parts) but Significant savings can also be achieved in the area of the necessary connection installations, so that the additional costs from the special pump production are more than compensated for.

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Abstract

Ein Mehrdruckdampferzeuger insbesondere Abhitzekessel mit Hoch- und Niederdruckheizflächen wird mittels einer mehrstufigen Speisepumpe (1) angespeist, wobei das Speisepumpenaggregat mindestens zwei Druckstutzen (2, 3) aufweist, an welchen die Niederdruckleitung (11) bzw. Hochdruckleitung (10) des Dampferzeugers angechlossen ist. Die Speisepumpe (1, 1') kann auch mehrgehäusig ausgebildet sein, wobei in der Verbindungsleitung der einzelnen Gehäuse eine Abzweigleitung für die unterschiedlichen Druckbereiche angeschlossen werden kann. Durch die Erfindung wird die Anspeisung vereinfacht indem die Anzahl der Speisepumpenaggregate reduziert wird (Fig.1). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speisung eines Mehrdruckdampferzeugers, insbesondere eines Abhitzekessels mit Hoch- und Niederdruckheizflächen, vorzugsweise nach Gasturbinen, mittels mehrstufiger Speisepumpe und angeschlossenen Schutzeinrichtungen, sowie eine Speisepumpe zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es sind Mehrdruckdampferzeuger bekannt, bei welchen zur Speisung der Heizflächen mit unterschiedlichem Betriebsdruck jeweils eigene Speisepumpen, bzw. Speisepumpenaggregate vorgesehen werden, die sowohl vor der Speisepumpe als auch nach dieser Schutzeinrichtungen benötigen, sodaß die mehrfache Anordnung dieser Aggregate auch die mehrfache Verwendung von Schutzeinrichtungen beinhaltet. Dazu kommt noch, daß die Mehrfachanordnung auch sehr viel Platz, bzw. Installationseinrichtungen benötigt.
  • Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den angegebenen Problemkreis zu verbessern und eine platzsparende Lösung vorzusehen
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Speisepumpe zwischen zwei Druckstufen einen Druckstutzen aufweist, über welchen ein Teilstrom des angesaugten Speisewassers in den Niederdruckteil des Dampferzeugers geführt wird, während der Reststrom, insbesondere Hauptstrom, auf höheren Druck gebracht und in den Hochdruckteil des Dampferzeugers eingespeist wird, und daß durch eine Regeleinrichtung die Mindestdurchströmmengen für die einzelnen Heizflächen im Nieder- und Hochdruckbereich eingeregelt werden.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Speisepumpe mindestens zwei Druckstutzen in unterschiedlichen Druckstufen, vorzugsweise innerhalb eines Gehäuses, aufweist. Insbesondere weist die Speisepumpe mindestens zwei hintereinander geschaltete getrennte Stufen auf, die durch eine äußere Druckleitung mit einer Abzweigleitung verbunden sind.
  • Die Erfindung ist in der angeschlossenen Zeichnung beispielsweise und schematisch in Form von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt eine eingehäusige Speisepumpe mit zwei Druckstutzen und Fig. 2 eine zweigehäusige Speisepumpe bei der in der Verbindungsleitung eine Abzweigung vorgesehen ist.
  • Fig. 1 offenbart eine mehrstufige eingehäusige Speisepumpe 1 bei der zwei getrennte Stufen 4 und 5 vorgesehen sind, die jeweils einen Druckstutzen 2 und 3 aufweisen, durch welchen Speisewasser in die unterschiedlichen Druckzonen des Dampferzeugers geleitet werden. Die Ansaugleitung 12 führt vom Speisewaserbehälter zur Speisepumpe 1, wobei neben einem Ventil auch eine Siebeinrichtung vorgeshen ist. Die Speisepumpe weist zwei Auslaufstutzen auf an welchen die Niederdruckleitung 11 bzw. die Hochdruckleitung 10 angeschlossen ist. An der Hochdruckleitung 10 bzw. im Bereich des Rückschlagventiles ist eine Mindestmengenleitung 9 vorgesehen, die gewährleistet, daß bei Schließen des Ventiles durch die Pumpe eine Mindeststrommenge geführt wird, sodaß dieselbe nicht trockenlaufen kann.
  • In Fig. 2 ist eine Konstruktionsvariante zu Fig. 1 dargestellt, bei der die Speisepumpe 1 zweigehäusig ausgebildet ist. Die Vorpumpe bzw. erste Stufe 1' ist dabei so ausgelegt, daß sie das Wasser aus der Speiseleitung 12 auf den für die Niederdruckstufe benötigten Druck anhebt. Zu diesem Zweck weist dei äußere Druckleitung 6 die die beiden Stufen 1' und 1 verbindet eine Abzweigleitung 7 auf, die über die Schutzeinrichtungen in die Niederdruckleitung 11 übergeht. Der Reststrom wird nun in die Hauptstufe der Speisepumpe 1 übergeführt, und auf Hochdruck gebracht, sowie anschließend in die Hochdruckleitung 10 eingespeist. Bei dieser Anordnung ist der Antriebsmotor 8 zwischen den beiden Stufen 4 und 5 angeordnet, wobei eventuell für die Hauptstufe der Speisepumpe 1 noch ein Getriebe vorgesehen sein kann.
  • In beiden Ausführungsvarianten wird beispielsweise zwischen 20 und 30 % der angesaugten Speisewassermenge dem Niederdruckbereich des Dampferzeugers zugeführt. Der Dampferzeuger ist vorteilhafter Weise als Abhitzekessel, insbesondere nach Gasturbinen ausgebildet, sodaß der heiße Abgasstrom möglichst vollständig in Dampfenergie in beispielsweise zwei Druckstufen umgewandelt werden kann.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren der Einspeisung von Mehrdruckkesseln wird nicht nur der Platzbedarf der Speisepumpenanlage, die ja aus Sicherheitsgründen von mehreren parallelgeschalteten Speisepumpen gebildet ist reduziert, sondern auch das Investitionsvolumen verringert indem nicht nur im Bereich der Sicherheitseinrichtungen (eine statt mehrerer für die einzelnen Druckteile) sondern auch im Bereich der notwendigen Anschlußinstallationen bedeutende Einsparungen erzielt werden, sodaß die Mehrkosten aus der Pumpenspezialanfertigung überkompensiert werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Speisung eines Mehrdruckdampferzeugers, insbesondere eines Abhitzekessels mit Hoch- und Niederdruckheizflächen, vorzugsweise nach Gasturbinen, mittels mehrstufiger Speisepumpe und angeschlossenen Schutzeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Speisepumpe zwischen zwei Druckstufen einen Druckstutzen aufweist, über welche ein Teilstrom des angesaugten Speisewassers in den Niederdruckteil des Dampferzeugers geführt wird, während der Reststrom insbesondere Hauptstrom auf höheren Druck gebracht und in den Hochdruckteil des Dampferzeugers eingespeist wird und daß durch eine Regeleinrichtung die Mindestdurchstrommengen für die einzelnen Heizflächen im Nieder- und Hochdruckbereich geregelt wird.
  2. Speisepumpe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Speisepumpe (19 mindestens zwei Druckstutzen (2, 3) in unterschiedlichen Druckstufen (4, 5) aufweist.
  3. Speisepumpen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisepumpe (1) eingehäusig ausgebildet ist (Fig.1).
  4. Speisepumpen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisepumpe (1) mindestens 2 hintereinander geschaltete, getrennte Stufen (4, 5) aufweist, die durch eine äußere Druckleitung (6) mit einer Abzweigleitung (7) in den Niederdruckbereich des Dampferzeugers, verbunden sind (Fig.2).
  5. Speisepumpen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stufen (4, 5) durch einen gemeinsamen Antrieb (8) verbunden sind.
EP93890249A 1992-12-24 1993-12-20 Verfahren zur Speisung eines Mehrdruckdampferzeugers und Speisepumpe. Withdrawn EP0604390A3 (de)

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AT2572/92 1992-12-24

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EP0604390A3 EP0604390A3 (de) 1995-04-19

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