EP0981014A1 - Dampfkraftanlage und Verfahren zum Anfahren und zur Reinigung deren Dampf-Wasserkreislaufs - Google Patents

Dampfkraftanlage und Verfahren zum Anfahren und zur Reinigung deren Dampf-Wasserkreislaufs Download PDF

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EP0981014A1
EP0981014A1 EP98810793A EP98810793A EP0981014A1 EP 0981014 A1 EP0981014 A1 EP 0981014A1 EP 98810793 A EP98810793 A EP 98810793A EP 98810793 A EP98810793 A EP 98810793A EP 0981014 A1 EP0981014 A1 EP 0981014A1
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EP
European Patent Office
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steam
control valve
water
line section
bottle
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EP98810793A
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Erhard Dr. Liebig
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General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants 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
    • F01K23/06—Plants 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 combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants 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 combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—Plants 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 combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/486—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers

Definitions

  • the present invention relates to a Steam generation and circulation system with a once-through steam generator, the at least one evaporator, a separator bottle, an expansion tank and one Feed line running to the evaporator with a feed unit from which separator bottle a Steam outlet line to a steam processing point leads away which separating bottle via a feed line is connected to the evaporator.
  • the invention is based on the object to create a steam generating plant which, if when Forced-flow boiler designed, no condensate cleaning system and no pump is needed for recirculation, and with which a start-up is combined with cleaning leaves.
  • the water container with a first press can, for example, an LP steam drum, a feed water tank or be a preheater for the system.
  • the water container with the lower, i.e. second pressure can for example the hotwell of a capacitor one of steam turbine group fed to the steam boiler system, a feed water tank or a raw water tank.
  • the procedure for operating this system during a cold start with sufficient quality of the working medium the steam-water cycle is characterized by this that the second control valve of the further line section is opened and the first, third and fourth Control valve to be closed so that the water content in the separator bottle through the further line section is drained into the second water container.
  • the procedure for operation also stands out this system for cleaning the working medium of the Steam-water cycle during a cold start with insufficient Quality of the working medium of the steam-water cycle characterized in that the third control valve in third, as a drain pipe for a large volume flow with a small pressure difference formed line section is opened and the first, second and fourth Control valve to be closed so that the water content insufficient quality in the separating bottle due to the third line section derived into the expansion tank becomes.
  • the procedure for operating the plant during a warm start with sufficient quality of the working medium of the steam-water cycle, the pressure in the Separation bottle higher than the pressure in the first water container is characterized in that the first Control valve in the recirculation line section opened is closed and the second, third and fourth control valve so that the water content in the separator bottle due to the pressure difference between them and the first water tank through the recirculation pipe section in the first water container flows.
  • the procedure for operating the plant for cleaning the steam-water cycle during a warm start, Full or partial load operation with insufficient quality of the working medium of the water-steam cycle is characterized by the fact that the evaporator acts in this way that wet steam gets into the separator bottle, and that the fourth control valve in the fourth, as a drain line for a small mass flow with a large pressure difference trained line section is opened and the first, second and third control valves are closed, so the water content inadequate quality in the separating bottle through the fourth line section is discharged into the expansion tank.
  • the advantages of the invention are essential to see that none in the water-steam cycle Condensate cleaning system is necessary.
  • the start and partial load operation is not carried out with the known classic circulation operation, in particular there is none Pump necessary and no major switching operations be made. Cleaning can also be carried out with the start-up, especially cold start-up of the system combined become.
  • the steam for the steam turbine 2 is generated by the Steam generator 1 through the live steam line 3 of the steam turbine 2 is supplied.
  • the steam turbine 2 drives you Generator 4.
  • the steam from steam turbine 2 becomes the condenser 5 supplied with a Hotwell 6.
  • the feed water pump is designated by the reference number 28.
  • a recirculation line section branches from the outflow line 15 16, in which a first Control valve 17 is arranged and the ND drum 10th runs back.
  • the outflow line 15 settles over one another line section 25 to the hotwell of the capacitor 5 continues.
  • a second control valve 23 is arranged in this further line section 25 .
  • the LP drum 10 is thus in operation Attach a water container with an initial pressure to the is lower than the pressure in the separating bottle 13, and the Hotwell 6 a water container with a second Pressure that is lower than the first pressure.
  • a water container with a first pressure can also be an ND drum in other versions Feed water tank or a preheater are used.
  • the first mentioned drain pipe i.e. the third line section 18 is for a larger mass flow at a first, small pressure difference between the separating bottle 13 and the expansion tank 22, and the second drain pipe, i.e. the fourth line section 20 for a smaller mass flow at a second pressure difference that is greater than the first pressure difference is formed.
  • the third control valve 19 in the third line section 18 is in the open position, the first control valve 17 in the recirculation line section 16 the low pressure drum 10, the second control valve 23 in another line section 25 in front of the Hotwell 6 and that fourth control valve 21 in the fourth line section 20 before the relaxation tank 22 are closed.
  • the third line section 18 is for one large mass flow with a small pressure difference between Separation bottle 13 and expansion tank 22 designed, and so the water can be drawn off until there is sufficient water quality. That below from the Relaxation tank 22 outflowing water is known in the Discharged into a processing plant.
  • the one at Steam forming at temperatures above 100 ° C flows through the Outlet 24 from the expansion tank.
  • the pressure in the separating bottle 13 With a warm start with sufficient water quality, the pressure in the separating bottle 13 is higher than the pressure in the low pressure drum 10, becomes the first control valve 17 in the recirculation section 16 opened and the second control valve 23 in the Hotwell 6 leading another line section 25, the third 19 and fourth control valve 21 before the expansion tank 22 will be closed.
  • the separator bottle 13 located or in the separating bottle 13 coming Water can so alone in the low pressure drum 10 be recirculated by the pressure difference and thus remains in the steam-water cycle.
  • the feed unit 11 is compared in one operated with increased throughput during normal operation, so that 8 wet steam at the outlet of the HD evaporator with a water content of the steam of 5-20%.
  • the pressure difference between the separating bottle 13 and the expansion tank 22 is high, e.g. between 60 and 180 bar.
  • This fourth line section 20 is for a small one Mass flow designed with a large pressure difference.

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Abstract

Der Dampferzeuger (1) weist mindestens einen Verdampfer (8), eine Niederdrucktrommel (10), eine Abscheideflasche (13) und einen Entspannungstank (22) auf. Von der Abscheideflasche (13) verläuft eine Rezirkulationsleitung (16) zur Niederdrucktrommel (10). Von der Niederdrucktrommel (10) verläuft eine Leitung (12) mit einer Speiseeinheit (11) zum Verdampfer (8). Die Speiseeinheit (11) ist für eine Fördermenge ausgelegt, die höher als die Fördermenge im Normalbetrieb ist. Die Abscheideflasche (13) steht über zwei unterschiedliche Leitungsabschnitte (18, 20) mit dem Entspannungstank (22) in Verbindung. Der eine Leitungsabschnitt (18) ist für einen grossen Massenstrom und einer kleinen Druckdifferenz zwischen Abscheideflasche (13) und Entspannungstank (22) ausgelegt. Der andere Leitungsabschnitt (20) für einen kleinen Massenstrom und einer grossen Druckdifferenz zwischen Abscheideflasche (13) und Entspannungstank (22). Zum Reinigen des Arbeitsmediums während einem Warmstart, Teil- oder Vollastbetrieb wird die Speiseeinheit (11) mit der höheren Fördermenge betrieben, so dass sich in der Abscheideflasche (13) Wasser bildet, das in den Entspannungstank (22) abgeschlämmt werden kann. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampferzeugungs- und Kreislaufanlage mit einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger, der mindestens einen Verdampfer, eine Abscheideflasche, einen Entspannungstank und eine zum Verdampfer verlaufende Speiseleitung mit einer Speiseeinheit aufweist, von welcher Abscheideflasche eine Dampfaustrittsleitung zu einer Dampfverarbeitungsstelle wegführt, welche Abscheideflasche über eine Zufuhrleitung mit dem Verdampfer verbunden ist. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Anlage während einem Kaltstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes, ein Verfahren zum Reinigen des Dampfwasserkreislaufes während einem Kaltstart bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes, ein Verfahren zum Betrieb während einem Warmstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums und ein Verfahren zum Reinigen des Dampf-Wasserkreislaufes während einem Warmstart, Voll- oder Teillastbetrieb bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums.
Stand der Technik
Verunreinigungen im Dampf-Wasserkreislauf von Dampferzeugungs- und Kreislaufanlagen, beispielsweise Dampfkraftwerken können zu Ablagerungen und Korrosion, in deren Folge zu Betriebsstörungen und Schäden führen. Deshalb muss das Betriebsmedium von solchen Anlagen gereinigt werden.
In Anlagen mit Trommelkesseln werden Verunreinigungen durch die Abschlämmung des Kesselwassers entfernt. Diese stützt sich auf das folgende Prinzip: in der Kesseltrommel erfolgt eine Verdampfung des Wassers. Nicht-flüchtige Substanzen verbleiben im Kesselwasser und konzentrieren sich dadurch auf. Mit dem Abschlämmen des Kesselwassers werden diese Substanzen somit in konzentrierter Form und somit effizient aus dem Kreislauf entfernt.
In Anlagen mit Zwangsdurchlaufkesseln kann kein Wasser abgeschlämmt werden: das Speisewasser tritt in den Kessel ein und verlässt ihn als Dampf. Folglich verbleiben alle nicht-flüchtigen Substanzen im Kessel. So sind Ablagerungen von Eisenoxiden im Verdampferteil denn auch nicht unüblich. Im Falle von Zwangsdurchlaufkesseln werden daher üblicherweise im Kreislauf Kondensatreinigungsanlagen eingesetzt, in welchen das Kondensat vor Rückführung in den Dampferzeuger filtriert und gegebenenfalls mittels Ionentauscher auch entsalzt wird.
Beim Kaltstart und Abfahren von Zwangsdurchlaufkesseln, während Verdampferinstabilitäten und während einem Teillastbetrieb, während welchen Zuständen Nassdampf in den Abscheider gelangt, erfolgt eine Rezirkulation des Kesselwassers mittels einer Pumpe. Es erfolgt somit eine Umwälzung während dem An- und Abfahren, wozu das Wasserniveau im Abscheider einen Sollwert erreichen muss. Mit steigender Beheizung des Kessels nimmt die Dampferzeugung zu und entsprechend nimmt die Umwälzmenge ab.
Bei Zwangsdurchlaufkesseln gelangt nach einer bestimmten Heizleistung überhitzter Dampf in den Abscheider, so dass ein reiner Zwangsdurchlaufbetrieb erfolgen kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampferzeugungsanlage zu schaffen, welche, wenn als Zwangsdurchlaufkessel ausgebildet, keine Kondensatreinigungsanlage und keine Pumpe zur Rezirkulation benötigt, und mit welcher sich ein Anfahren mit einem Reinigen kombinieren lässt.
Erfindungsgemäss wird dies mit einer Dampferzeugungsanlage erreicht, bei welcher die Abscheideflasche
  • über einen mit einem ersten Regelventil ausgerüsteten Rezirkulationsleitungsabschnitt mit einem ersten Wasserbehältnis in Verbindung steht,
  • über einen weiteren, mit einem zweiten Regelventil ausgerüsteten Leitungsabschnitt mit einem zweiten Wasserbehältnis in Verbindung steht,
  • über einen dritten, mit einem dritten Regelventil ausgerüsteten Leitungsabschnitt mit dem Entspannungstank in Verbindung steht,
  • über einen vierten, mit einem vierten Regelventil ausgerüsteten Leitungsabschnitt ebenfalls mit dem Entspannungstank in Verbindung steht,
  • wobei im Betrieb der Dampferzeugungsanlage der Druck im ersten Wasserbehältnis höher als der Druck im zweiten Wasserbehältnis ist.
Das Wasserbehältnis mit einem ersten Druck kann beispielsweise eine ND-Dampftrommel, ein Speisewasserbehälter oder ein Vorwärmer der Anlage sein. Das Wasserbehältnis mit dem niedrigeren, d.h. zweiten Druck kann beispielsweise der Hotwell eines Kondensators einer von der Dampfkesselanlage gespiesenen Dampfturbogruppe sein, ein Speisewasserbehälter oder ein Rohwassertank.
Das Verfahren zum Betrieb dieser Anlage während einem Kaltstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Regelventil des weiteren Leitungsabschnittes geöffnet wird und das erste, dritte und vierte Regelventil geschlossen werden, so dass der Wasseranteil in der Abscheideflasche durch den weiteren Leitungsabschnitt in das zweite Wasserbehältnis abgeleitet wird.
Weiter zeichnet sich das Verfahren zum Betrieb dieser Anlage zum Reinigen des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufs während einem Kaltstart bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufs dadurch aus, dass das dritte Regelventil im dritten, als Abschlämmleitung für einen grossen Mengenstrom bei kleiner Druckdifferenz ausgebildeten Leitungsabschnitt geöffnet wird und das erste, zweite und vierte Regelventil geschlossen werden, so dass der Wasseranteil ungenügender Qualität in der Abscheideflasche durch den dritten Leitungsabschnitt in den Entspannungstank abgeleitet wird.
Das Verfahren zum Betrieb der Anlage während einem Warmstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes, wobei der Druck in der Abscheideflasche höher als der Druck im ersten Wasserbehältnis ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Regelventil im Rezirkulationsleitungsabschnitt geöffnet wird und das zweite, dritte und vierte Regelventil geschlossen werden, so dass der Wasseranteil in der Abscheideflasche aufgrund der Druckdifferenz zwischen derselben und dem ersten Wasserbehältnis durch den Rezirkulationsleitungsabschnitt in das erste Wasserbehältnis strömt.
Das Verfahren zum Betrieb der Anlage zum Reinigen des Dampf-Wasserkreislaufes während einem Warmstart, Voll- oder Teillastbetrieb bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums des Wasser-Dampfkreislaufes zeichnet sich dadurch aus, dass der Verdampfer so beaufschlagt wird, dass Nassdampf in die Abscheideflasche gelangt, und dass das vierte Regelventil im vierten, als Abschlämmleitung für einen kleinen Massenstrom bei grosser Druckdifferenz ausgebildeten Leitungsabschnitt geöffnet wird und das erste, zweite und dritte Regelventil geschlossen werden, so dass der Wasseranteil ungenügender Qualität in der Abscheideflasche durch den vierten Leitungsabschnitt in den Entspannungstank abgeleitet wird.
Die Vorteile der Erfindung sind im wesentlichen darin zu sehen, dass im Wasser-Dampfkreislauf keine Kondensatreinigungsanlage notwendig ist. Das Anfahren und der Teillast-Betrieb erfolgt nicht mit dem bekannten, klassischen Umwälzbetrieb, insbesondere ist dazu keine Pumpe notwendig und es müssen keine grösseren Schalthandlungen vorgenommen werden. Weiter kann das Reinigen mit dem Anfahren, insbesondere Kaltanfahren der Anlage kombiniert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines thermischen Kraftwerkes rein schematisch dargestellt. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt.
Weg zur Ausführung
Im Dampferzeuger 1 des thermischen Kraftwerkes, der mit Brennern ausgerüstet sein kann oder durch die Abgase mindestens einer Gasturbine durchströmt sein kann, d.h. als Abhitze-Dampferzeuger ausgebildet ist, wird der Dampf für die Dampfturbine 2 erzeugt, der vom Dampferzeuger 1 durch die Frischdampfleitung 3 der Dampfturbine 2 zugeführt wird. Die Dampfturbine 2 treibt einen Generator 4. Der Abdampf der Dampfturbine 2 wird dem Kondensator 5 mit einem Hotwell 6 zugeführt. Die Speisewasserpumpe ist mit der Bezugsziffer 28 bezeichnet.
In vereinfachter Weise sind im Dampferzeuger 1 ein ND-Economiser 7, ein ND-Verdampfer 26, ein HD-Economiser 27, ein HD-Verdampfer 8 und ein Überhitzer 9 dargestellt, an welchem Überhitzer 9 die Frischdampfleitung 3 zur Dampfturbine 2 anschliesst. Die Niederdrucktrommel ist mit der Bezugsziffer 10 angedeutet. Von der Niederdrucktrommel 10 verläuft eine Niederdruckdampfleitung 29 zur Dampfturbine 2. Eine Speiseeinheit 11, bestehend aus Speisepumpe und zugehörigem Regelventil, fördert das Wasser aus der ND-Trommel 10 durch die Leitung 12, dem HD-Economiser 27 und HD-Verdampfer 8 zu einer Abscheideflasche 13, auch Separator genannt. Von der Abscheideflasche 13 verläuft bei der gezeichneten Ausführung eine Dampfleitung 14 zum Überhitzer 9, von welchem die Frischdampfleitung 3 zur Dampfturbine 2 führt. Bei anderen, nicht gezeigten Ausführungen führt die Dampfleitung 14 nicht zu einem Überhitzer 9 und einer Dampfturbine 2 als Dampfverarbeitungsstellen, sondern beispielsweise zu einem nicht mit einer Energieerzeugung verbundenen Dampfnetz als Dampfverarbeitungsstelle.
Gemäss der Zeichnungsfigur ist unten an der Abscheideflasche 13 eine Ausströmleitung 15 angeschlossen, von welcher verschiedene Leitungsabschnitte 16, 18 und 20 abzweigen, und,die sich weiter in einem Leitungsabschnitt 25 fortsetzt. Es ist offensichtlich, dass jeder Leitungsabschnitt 16, 18, 20, 25 einzeln und für sich separat an der Abscheideflasche 13 angeschlossen sein kann. Entscheidend ist lediglich, dass die Abscheideflasche 13 über verschiedene Leitungsabschnitte mit weiteren Anlageteilen in Verbindung steht.
Von der Ausströmleitung 15 zweigt ein Rezirkulationsleitungsabschnitt 16 ab, in welchem ein erstes Regelventil 17 angeordnet ist und der zur ND-Trommel 10 zurück verläuft.
Die Ausströmleitung 15 setzt sich über einen weiteren Leitungsabschnitt 25 zum Hotwell des Kondensators 5 fort. In diesem weiteren Leitungsabschnitt 25 ist ein zweites Regelventil 23 angeordnet.
Die ND-Trommel 10 ist somit im Betrieb der Anlage ein Wasserbehältnis mit einem ersten Druck, der niedriger als der Druck in der Abscheideflasche 13 ist, und der Hotwell 6 ein Wasserbehältnis mit einem zweiten Druck, der niedriger als der erste Druck ist.
Als Wasserbehältnis mit einem ersten Druck kann bei weiteren Ausführungen auch eine ND-Trommel, ein Speisewasserbehälter oder ein Vorwärmer dienen.
Als Wasserbehältnis mit einem zweiten, tieferen Druck können der Kondensator, bei dem sogar Vakuum vorherrscht, ein weiterer Speisewasserbehälter oder ein Rohwassertank dienen.
Von der Ausströmleitung 15 zweigt ein dritter Leitungsabschnitt 18 als Abschlämmleitung mit einem dritten Regelventil 19 und ein vierter Leitungsabschnitt 20 als zweite Abschlämmleitung mit einem vierten Regelventil 21 zu einem Entspannungstank 22 ab, der auch als Blowdown Tank bezeichnet wird.
Die erstgenannte Abschlämmleitung, d.h. der dritte Leitungsabschnitt 18 ist für einen grösseren Massenstrom bei einer ersten, kleinen Druckdifferenz zwischen der Abscheideflasche 13 und dem Entspannungstank 22, und die zweitgenannte Abschlämmleitung, d.h. der vierte Leitungsabschnitt 20 für einen kleineren Massenstrom bei einer zweiten Druckdifferenz, die grösser als die erste Druckdifferenz ist, ausgebildet.
Die gezeigte Anlage lässt sich nun wie folgt betreiben.
Es sei angenommen, dass die Wasserqualität ungenügend ist und das Kraftwerk mit einem Kaltstart in Betrieb gesetzt wird.
Grundsätzlich ist während einer ersten Zeitspanne die Druckdifferenz zwischen der Abscheideflasche 13 und der Niederdrucktrommel 10 für eine Rezirkulation durch die Rezirkulationsleitung 16 ungenügend. Die Speiseeinheit 11 wird nun derart betrieben, dass der HD-Verdampfer 8 mit ca. 30 % des nominalen Wasserstromes (im Vergleich mit Vollastbetrieb) durchströmt wird.
Das dritte Regelventil 19 im dritten Leitungsabschnitt 18 ist in der Offenstellung, das erste Regelventil 17 im Rezirkulationsleitungsabschnitt 16 vor der Niederdrucktrommel 10, das zweite Regelventil 23 im weiteren Leitungsabschnitt 25 vor dem Hotwell 6 und das vierte Regelventil 21 im vierten Leitungsabschnitt 20 vor dem Entspannungstank 22 sind geschlossen.
Der dritte Leitungsabschnitt 18 ist für einen grossen Massenstrom bei kleiner Druckdifferenz zwischen Abscheideflasche 13 und Entspannungstank 22 ausgelegt, und damit kann das Wasser solange abgezogen werden, bis eine genügende Wasserqualität vorliegt. Das unten aus dem Entspannungstank 22 ausströmende Wasser wird in bekannter Weise in eine Aufbereitungsanlage abgeführt. Der sich bei Temperaturen über 100°C bildende Dampf strömt durch den Auslass 24 aus dem Entspannungstank.
Wenn bei einem Kaltstart die Wasserqualität genügend ist, wobei wieder die Druckdifferenz für eine Rezirkulation von der Abscheideflasche 13 zur Niederdrucktrommel 10 zu klein ist, sind beide Regelventile 19,21 vor dem Entspannungstank 22 und das Regelventil 17 vor der ND-Trommel 10 geschlossen, und das Regelventil 23 im zum Hotwell 6 führenden Leitungsabschnitt 25 offen. Damit wird das Wasser aus der Abscheideflasche 13 in den Hotwell 6 des Kondensators 5 abgeführt und verbleibt damit im Dampf-Wasserkreislauf.
Bei einem Warmstart bei einer genügenden Wasserqualität, wobei der Druck in der Abscheideflasche 13 höher als der Druck in der Niederdrucktrommel 10 ist, wird das erste Regelventil 17 im Rezirkulationsabschnitt 16 geöffnet und das zweite Regelventil 23 im zum Hotwell 6 führenden weiteren Leitungsabschnitt 25, das dritte 19 und vierte Regelventil 21 vor dem Entspannungstank 22 werden geschlossen. In der Abscheidefla sche 13 befindliches bzw. in die Abscheideflasche 13 gelangendes Wasser kann so in die Niederdrucktrommel 10 allein durch die Druckdifferenz rezirkuliert werden und verbleibt somit im Dampf-Wasserkreislauf.
Ist die Wasserqualität (während einem Warmstart, aber auch bei einem Voll- oder Teillastbetrieb) ungenügend, wird die Speiseeinheit 11 bei einen im Vergleich mit dem Normalbetrieb erhöhten Durchsatz betrieben, so dass am Austritt des HD-Verdampfers 8 Nassdampf mit einem Wasseranteil des Dampfes von 5-20 % vorliegt. Die Druckdifferenz zwischen Abscheideflasche 13 und Entspannungstank 22 ist hoch, z.B. zwischen 60 und 180 bar.
Jetzt wird das vierte Regelventil 21 des vierten Leitungsabschnittes 20 vor dem Entspannungstank 22 geöffnet. Das dritte Regelventil 19 des dritten Leitungsabschnittes 18, das zweite Regelventil 23 vor dem Hotwell 6 und das erste Regelventil 17 vor der ND-Trommel 10 bleiben geschlossen.
Durch den Wasseranteil von 5-20 % des vom Verdampfer 8 kommenden Dampfes bildet sich in der Abscheideflasche 13 Wasser, das die Verunreinigungen enthält, welches Wasser durch den vierten Leitungsabschnitt 20 in den Entspannungstank 22 geführt wird. Dieser vierte Leitungsabschnitt 20 ist für einen kleinen Massenstrom bei grosser Druckdifferenz ausgelegt.
Es ist somit ersichtlich, dass eine Kondensatreinigungsanlage nicht mehr notwendig ist, dass keine Pumpe zwischen der Abscheideflasche 13 und der ND-Trommel notwendig ist und insbesondere, dass mit dieser Anlage ein Reinigen mit dem Anfahren kombiniert werden kann.
Bezugszeichenliste
1
Dampferzeuger
2
Dampfturbine
3
Frischdampfleitung
4
Generator
5
Kondensator
6
Hotwell (zweites Wasserbehältnis)
7
ND-Economizer
8
HD-Verdampfer
9
Überhitzer
10
Niederdrucktrommel (erstes Wasserbehältnis)
11
Speiseeinheit
12
Leitung
13
Abscheideflasche
14
Dampfleitung
15
Ausströmleitung
16
Rezirkulationsleitung
17
erstes Regelventil
18
dritter Leitungsabschnitt (Abschlämmleitung)
19
drittes Regelventil
20
vierter Leitungsabschnitt (Abschlämmleitung)
21
viertes Regelventil
22
Entspannungstank
23
zweites Regelventil
24
Auslass
25
weiterer Leitungsabschnitt
26
ND-Verdampfer
27
HD-Economizer
28
Speisewasserpumpe
29
Niederdruckdampfleitung

Claims (10)

  1. Dampferzeugungsanlage mit einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger (1), der mindestens einen Verdampfer (8), eine Abscheideflasche (13) einen Entspannungstank (22) und eine zum Verdampfer (8) verlaufende Speiseleitung (12) mit einer Speiseeinheit (11) aufweist, von welcher Abscheideflasche (13) eine Dampfaustrittsleitung (14) zu einer Dampfverarbeitungsstelle wegführt, welche Abscheideflasche (13) über eine Zufuhrleitung mit dem Verdampfer (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideflasche (13)
    über einen mit einem ersten Regelventil (17) ausgerüsteten Rezirkulationsleitungsabschnitt (16) mit einem ersten Wasserbehältnis (10) in Verbindung steht,
    über einen weiteren, mit einem zweiten Regelventil (23) ausgerüsteten Leistungsabschnitt (25) mit einem zweiten Wasserbehältnis (6) in Verbindung steht,
    über einen dritten, mit einem dritten Regelventil (19) ausgerüsteten Leitungsabschnitt (18) mit dem Entspannungstank (22) in Verbindung steht,
    über einen vierten, mit einem vierten Regelventil (21) ausgerüsteten Leitungsabschnitt (20) ebenfalls mit dem Entspannungstank (22) in Verbindung steht,
    wobei im Betrieb der Dampferzeugungsanlage der Druck im ersten Wasserbehältnis (10) höher als der Druck im zweiten Wasserbehältnis (6) ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte (18) und vierte Leitungsabschnitt (20) als Abschlämmleitungsabschnitte ausgebildet sind, wobei der dritte Leitungsabschnitt (18) für einen grösseren Massenstrom und einer kleineren Druckdifferenz zwischen Abscheideflasche (13) und Entspannungstank (22) als der vierte Leitungsabschnitt (20) ausgebildet ist.
  3. Verfahren zum Betrieb der Anlage nach Anspruch 1 oder 2 während einem Kaltstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Regelventil (23) des weiteren Leitungsabschnittes (25) geöffnet wird und das erste (17), dritte (19) und vierte Regelventil (21) geschlossen werden, so dass der Wasseranteil in der Abscheideflasche (13) durch den weiteren Leitungsabschnitt (25) in das zweite Wasserbehältnis (6) abgeleitet wird.
  4. Verfahren zum Betrieb der Anlage nach Anspruch 1 oder 2 zum Reinigen (des Arbeitsmediums) des Dampf-Wasserkreislaufes während einem Kaltstart bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Regelventil (19) im dritten, als Abschlämmleitung für einen grossen Massenstrom bei kleiner Druckdifferenz ausgebildeten Leitungsabschnitt (18) geöffnet wird und das erste (17), zweite (23) und vierte Regelventil (21) geschlossen werden, so dass der Wasseranteil ungenügender Qualität in der Abscheideflasche (13) durch den dritten Leitungsabschnitt (18) in den Entspannungstank (22) abgeleitet wird.
  5. Verfahren zum Betrieb der Anlage nach Anspruch 1 oder 2 während einem Warmstart bei genügender Qualität des Arbeitsmediums des Dampf-Wasserkreislaufes wobei der Druck in der Abscheideflasche (13) höher als der Druck im ersten Wasserbehältnis (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Regelventil (17) im Rezirkulationsabschnitt (16) geöffnet wird und das zweite (23), dritte (19) und vierte Regelventil (21) geschlossen werden, so dass der Wasseranteil in der Abscheideflasche (13) aufgrund der Druckdifferenz zwischen derselben und dem ersten Wasserbehältnis (10) durch den Rezirkulationsleitungsabschnitt (16) in das erste Wasserbehältnis (10) strömt.
  6. Verfahren zum Betrieb der Anlage nach Anspruch 1 oder 2 zum Reinigen des Dampf-Wasserkreislaufes während einem Warmstart, Voll- oder Teillastbetrieb bei ungenügender Qualität des Arbeitsmediums des Wasser-Dampfkreislaufes, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (8) so beaufschlagt wird, dass Nassdampf in die Abscheideflasche (13) gelangt, und dass das vierte Regelventil (21) im vierten, als Abschlämmieitung für einen kleinen Massenstrom bei grosser Druckdifferenz ausgebildeten Leitungsabschnitt (20) geöffnet wird und das erste (17), zweite (23) und dritte Regelventil (19) geschlossen werden, so dass der Wasseranteil ungenügender Qualität in der Abscheideflasche (13) durch den vierten Leitungsabschnitt (20) in den Entspannungstank (22) abgeleitet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein von Nassdampf am Eintritt in die Abscheideflasche (13) bewirkt wird, indem die Speiseeinheit (11) derart betrieben wird, dass sie einen höheren Massenstrom als im Normalbetrieb bei gleicher Dampferzeugungsleistung liefert.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein von Nassdampf am Eintritt in die Abscheideflasche (13) bewirkt wird, indem bei Beibehaltung der Speisung durch den Betrieb der Speiseeinheit (11) die Wärmezufuhr in den Zwangsdurchlaufdampferzeuger zurückgenommen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (8) und die Speiseeinheit (11) mit etwa 20-50 % der nominalen Wassermenge bei Vollastbetrieb betrieben werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (8) und die Speiseeinheit (11) derart betrieben werden, dass der Wasseranteil am Austritt des Verdampfers (8) und/oder am Eintritt in die Abscheideflasche (13) im Bereich von 5 % bis 20 % liegt, wobei die Druckdifferenz zwischen der Abscheideflasche (13) und dem Entspannungstank (22) im Bereich von 60-180 bar liegt.
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