EP1004776A2 - Process and apparatus for avoiding cavitation in a pump conveying saturated water - Google Patents

Process and apparatus for avoiding cavitation in a pump conveying saturated water Download PDF

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EP1004776A2
EP1004776A2 EP99811083A EP99811083A EP1004776A2 EP 1004776 A2 EP1004776 A2 EP 1004776A2 EP 99811083 A EP99811083 A EP 99811083A EP 99811083 A EP99811083 A EP 99811083A EP 1004776 A2 EP1004776 A2 EP 1004776A2
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EP
European Patent Office
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water
values
actual values
pump
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99811083A
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German (de)
French (fr)
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EP1004776A3 (en
Inventor
Erhard Dr. Liebig
Jens Wötzel
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General Electric Technology GmbH
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Alstom SA
Asea Brown Boveri AB
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Alstom SA, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Publication of EP1004776A2 publication Critical patent/EP1004776A2/en
Publication of EP1004776A3 publication Critical patent/EP1004776A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a method and an installation for avoidance of cavitation in a pump that feeds saturated water, which pump via a Suction line is connected to a saturated water source. It continues to affect one thermal power plant with such a system.
  • Cavitation is a vapor bubble formation and a vapor bubble disintegration in one flowing liquid referred to a change in pressure and / or speed. Sinks due to friction, due to acceleration of a flowing liquid etc. the pressure drops below the vapor pressure of the liquid, so in the Liquid vapor bubbles. With a subsequent pressure increase, e.g. as a result of If the liquid is delayed, the vapor bubbles will condense. This process is due to the sudden change in volume with very strong Pressure surges that cause considerable damage e.g. in a this liquid pump can cause.
  • Examples include the supply of regenerative preheaters from one Feed water tank / degasser or condenser or the feeding of an evaporator system from an evaporator drum.
  • Pressure fluctuations in the feed system of the pumps of the above system parts can now lead to such evaporation and thus cavitation.
  • Such pressure fluctuations can, for example, by rapid load changes when and shutdown of a thermal power plant or by suddenly releasing large ones Amounts of steam from the evaporator drum of a steam generator by removal or blowing off.
  • the aim of the invention is a method and a system for avoiding cavitation in a saturated water pump that creates impermissible Pressure changes in the pump feed system, e.g. through a delayed, faulty or insufficient response to the regulation of the pressure in the feed system, ensures continued operation of the same.
  • Another goal is to create a thermal power plant with such a system.
  • this is achieved by the actual values of pressure and / or Saturated water temperature recorded in at least the saturated water source and with fixed values of pressure and / or temperature that favor cavitation, be compared, and in the event that the actual values are the specified ones Reach values, admixing water is fed to the pump on the suction side Temperature is lower than the specified temperature value.
  • the system for carrying out the method is characterized by a source of admixing water from that via an inlet line with an actuator to the suction line communicates.
  • a valve, a flap, can be used as an actuator Sliders and the like are used as a concrete design.
  • a thermal power plant with such a system is characterized by that the admixed water source is a water reservoir that is in the direction of flow of the water or steam cycle of the saturated water source upstream or containing water arranged within the auxiliary systems of the power plant Container or a system containing water.
  • the admixing water can be supplied, for example, by pumping, by sucking in the admixture water due to between the admixture water source and the admixing point in front of the pump, due to a height difference between the admixing water source arranged in a system and the mixing point in front of the pump, or by a combination of these possibilities.
  • the admixing water source can in the direction of flow of the water / steam circuit before the saturated water source lie or arranged within the auxiliary systems of the power plant Low temperature water reservoir, for example a water-containing one Tank, a water system, a water tank, a water pipe, etc.
  • Figure 1 shows purely schematically an embodiment of the system according to the invention
  • Figure 2 shows purely schematically a thermal power plant with a system according to Figure 1, wherein only the units necessary for understanding the invention are drawn.
  • Saturated water is located in a container designed as saturated water source 1 2 and steam under pressure 3 above the saturated water 2.
  • the saturated water 2 is formed via a suction line 4 and by a saturated water pump Pump 5 conveyed from the container 1 and supplied to any consumer.
  • control unit 8 are the permissible values for pressure and / or temperature in the container 1 saved or calculated based on the current system data. During operation, these stored or calculated values are now defined Values with the actual values of pressure and / or temperature in tank 1 compared.
  • the reference number 9 denotes a water reservoir serving as an admixed water source, the temperature of the admixing water is lower than the temperature of the saturated water 2 in the container 1.
  • This water reservoir 9 is connected to the suction line 4 via an inlet line 11 a place before the saturated water pump 5 connected.
  • a pump 10 is drawn from the water reservoir 9 into the suction line 4.
  • this pump 10 is only to be regarded as an example.
  • the promotion of the admixture water can also by suction, a between the water reservoir 9 and the suction line 4 existing pressure difference, too due to a system-related height difference between the water reservoir 9 and the suction line 4 and the like.
  • FIG. 1 also shows a monitoring device 6.
  • This monitoring device 6 determines and monitors the operating conditions before and / or after the Saturated water pump 5 by adding pressure and / or temperature upstream and / or downstream the saturated water pump 5 is determined by means of appropriate measuring devices 24, 25 become.
  • the actuator 12 is executed in this case as a regulatory body by an examination and a Compare the conditions on the saturated water pump 5 with the target values Correction is made at the position of the actuator 12, i.e. the volume flow from Water reservoir 9 to suction line 4 is regulated, i.e. depending on the through the measuring device 24 and / or the measuring device 25 changed values determined.
  • the saturated water pump 5 by the monitoring device 6 switched off.
  • FIG. 2 shows a thermal power plant schematically and in a highly simplified manner, which (at least) has a system as described above. Doing so the same reference numerals as used in Fig. 1 are used as far as possible.
  • the thermal power plant has a heating gas 26 (e.g. flue gas or exhaust gas a gas turbine) heated steam generator 13, the steam via a Live steam line 14 flows to a steam turbine 15 with a generator 16 is connected.
  • the exhaust steam from the steam turbine 15 flows into a condenser 22, which has a hotwell 9, which is the admixing water source (Water reservoir) corresponds to Figure 1.
  • the Hotwell 9 is from a feed water pump 10 followed, again according to the embodiment shown in Figure 1.
  • a feed water line 17 leads from the feed water pump 10 to Steam generator 13 back, e.g. to its economiser 27.
  • the steam generator 13 has, as an example, a container containing saturated water 2 a steam drum 1.
  • An inflow line 19 leads from the economizer 27 to the steam drum 1.
  • an outflow line 20 leads to Low pressure evaporator 28 and from the LP evaporator 28 leads in a known manner an inflow line 18 back to the steam drum 1.
  • a low-pressure steam line continues 29 from the steam drum 1 to a superheater 30 and from Superheater 30 runs a low-pressure steam line 21 to steam turbine 15.
  • a feed water line 31 leads from the saturated water pump 5 into the only one dashed high-pressure system of the steam generator 13 and finally Reference numeral 14 denotes the high pressure live steam line coming from the high pressure system.
  • the steam drum 1 is associated with the control unit 8, which is the actuator 12 controls, which is arranged in the feed line 11 (see also Fig. 1), which at this embodiment shown coming from the feed water line 17 in the Suction line 4 opens to prevent the suction line 4 if necessary Cavitation of the saturated water pump 5 add colder admixing water.
  • the steam generator described is of any known type Can be of construction type, i.e. not limited to the heating surface concept described is.

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Abstract

A procedure for avoiding cavitation in a pump which communicates on the suction side with a saturated water source, has actual values of pressure and/or temperature of the saturated water detected in at least the saturated water source (1) and compared with established values of pressure and/or temperature that favor cavitation in the pump (5). In the case that the actual values attain the established values, mixing water is supplied to the pump on the suction side with a temperature lower than the established temperature value. After a change of the actual values determined as not permissible, an established unchangeable amount of flow of the mixing water is supplied until the actual values lie again in a range favoring no cavitation.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Vermeidung von Kavitation in einer Sattwasser fördernden Pumpe, welche Pumpe über eine Saugleitung mit einer Sattwasserquelle in Verbindung steht. Sie betrifft weiter ein thermisches Kraftwerk mit einer solchen Anlage.The present invention relates to a method and an installation for avoidance of cavitation in a pump that feeds saturated water, which pump via a Suction line is connected to a saturated water source. It continues to affect one thermal power plant with such a system.

Stand der TechnikState of the art

Als Kavitation wird eine Dampfblasenbildung und ein Dampfblasenzerfall in einer strömenden Flüssigkeit bei einer Druck- und/oder Geschwindigkeitsänderung bezeichnet. Sinkt infolge Reibung, durch Beschleunigung einer strömenden Flüssigkeit usw. der Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit ab, so bilden sich in der Flüssigkeit Dampfblasen. Bei einem nachfolgenden Druckanstieg, z.B. infolge einer Verzögerung der Flüssigkeit, kommt es zur Kondensation der Dampfblasen. Dieser Vorgang ist infolge der plötzlichen Volumenänderung mit sehr starken Druckstössen verbunden, die erhebliche Schäden z.B. in einer diese Flüssigkeit fördernden Pumpe verursachen können.Cavitation is a vapor bubble formation and a vapor bubble disintegration in one flowing liquid referred to a change in pressure and / or speed. Sinks due to friction, due to acceleration of a flowing liquid etc. the pressure drops below the vapor pressure of the liquid, so in the Liquid vapor bubbles. With a subsequent pressure increase, e.g. as a result of If the liquid is delayed, the vapor bubbles will condense. This process is due to the sudden change in volume with very strong Pressure surges that cause considerable damage e.g. in a this liquid pump can cause.

In thermischen Kraftwerken wird an verschiedenen Stellen Wasser im Sättigungszustand unter Druckerhöhung gefördert und damit besteht die Gefahr von Kavitation.In thermal power plants, water is saturated at various points promoted by increasing the pressure and there is a risk of cavitation.

Als Beispiele können die Speisung von regenerativen Vorwärmern aus einem Speisewasserbehälter/Entgaser bzw. Kondensator oder die Speisung eines Verdampfersystems aus einer Verdampfertrommel genannt werden. Examples include the supply of regenerative preheaters from one Feed water tank / degasser or condenser or the feeding of an evaporator system from an evaporator drum.

Druckschwankungen im Zulaufsystem der Pumpen der obigen Anlagenteile können nun zu solchen Ausdampfungen und damit Kavitation führen. Solche Druckschwankungen können beispielsweise durch schnelle Laständerungen beim An- und Abfahren eines thermischen Kraftwerkes oder durch plötzliche Abgabe grosser Dampfmengen aus der Verdampfertrommel eines Dampferzeugers durch Entnahme oder Abblasen hervorgerufen werden.Pressure fluctuations in the feed system of the pumps of the above system parts can now lead to such evaporation and thus cavitation. Such pressure fluctuations can, for example, by rapid load changes when and shutdown of a thermal power plant or by suddenly releasing large ones Amounts of steam from the evaporator drum of a steam generator by removal or blowing off.

Bisher sind Pumpenschäden infolge Kavitation durch die Regelung des Druckes im Zulaufsystem, insbesondere eine Begrenzung des Druckabfalls auf der Saugseite der Pumpen und durch die Überwachung des Förderverhaltens der Pumpe einschliesslich der Auslösung einer Schutzabschaltung im Falle von unzulässigen Förderbedingungen verhindert worden.So far, pump damage due to cavitation by regulating the pressure in the supply system, especially a limitation of the pressure drop on the suction side of the pumps and by monitoring the delivery behavior of the pump including triggering a protective shutdown in the event of impermissible Funding conditions have been prevented.

Bekannte Einrichtungen zur Regelung des Druckes im Zulaufsystem können insbesondere bei kurzzeitigen Störungen die erforderlichen Bedingungen für den einwandfreien Betrieb der Pumpe nicht immer sicherstellen, was zu einer Schutzabschaltung führen kann. Eine Schutzabschaltung von Pumpen in einer Anlage ist jedoch unerwünscht.Known devices for regulating the pressure in the feed system can in particular in the event of brief faults, the necessary conditions for the proper operation of the pump does not always ensure a protective shutdown can lead. A protective shutdown of pumps in a system is however undesirable.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anlage zur Vermeidung von Kavitation in einer Sattwasser fördernden Pumpe zu schaffen, die bei unzulässigen Druckänderungen im Zulaufsystem der Pumpe, z.B. durch ein verzögertes, fehlerhaftes oder unzureichendes Ansprechen der Regelung des Druckes im Zulaufsystem, einen weitergehenden Betrieb derselben sicherstellt. Ein weiteres Ziel ist es, ein thermisches Kraftwerk mit einer solchen Anlage zu schaffen.The aim of the invention is a method and a system for avoiding cavitation in a saturated water pump that creates impermissible Pressure changes in the pump feed system, e.g. through a delayed, faulty or insufficient response to the regulation of the pressure in the feed system, ensures continued operation of the same. Another goal is to create a thermal power plant with such a system.

Erfindungsgemäss wird dies erreicht, indem die Ist-Werte von Druck und/oder Temperatur des Sattwassers in mindestens der Sattwasserquelle erfasst und mit festgelegten Werten von Druck und/oder Temperatur, die eine Kavitation begünstigen, verglichen werden, und in dem Falle, dass die Ist-Werte die festgelegten Werte erreichen, der Pumpe saugseitig Zumischwasser zugeführt wird, dessen Temperatur tiefer als der festgelegte Temperaturwert ist.According to the invention, this is achieved by the actual values of pressure and / or Saturated water temperature recorded in at least the saturated water source and with fixed values of pressure and / or temperature that favor cavitation, be compared, and in the event that the actual values are the specified ones Reach values, admixing water is fed to the pump on the suction side Temperature is lower than the specified temperature value.

Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch eine Zumischwasserquelle aus, die über eine Zulaufleitung mit einem Stellglied mit der Saugleitung in Verbindung steht. Als Stellglied können ein Ventil, eine Klappe, ein Schieber und dergleichen als konkrete Bauform zum Einsatz kommen.The system for carrying out the method is characterized by a source of admixing water from that via an inlet line with an actuator to the suction line communicates. A valve, a flap, can be used as an actuator Sliders and the like are used as a concrete design.

Ein thermisches Kraftwerk mit einer solchen Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Zumischwasserquelle ein Wasserreservoir ist, das ein in Durchlaufrichtung des Wasser- bzw. Dampfkreislaufes der Sattwasserquelle vorgelagerter oder ein innerhalb der Hilfsanlagen des Kraftwerkes angeordneter Wasser enthaltender Behälter oder ein Wasser enthaltendes System ist.A thermal power plant with such a system is characterized by that the admixed water source is a water reservoir that is in the direction of flow of the water or steam cycle of the saturated water source upstream or containing water arranged within the auxiliary systems of the power plant Container or a system containing water.

Die Zufuhr des Zumischwassers kann beispielsweise durch ein Pumpen erfolgen, durch ein Ansaugen des Zumischwassers aufgrund einer zwischen der Zumischwasserquelle und der Zumischstelle vor der Pumpe vorhandenen Druckdifferenz, aufgrund einer Höhendifferenz zwischen der in einer Anlage angeordneten Zumischwasserquelle und der Zumischstelle vor der Pumpe, oder durch eine Kombination dieser Möglichkeiten.The admixing water can be supplied, for example, by pumping, by sucking in the admixture water due to between the admixture water source and the admixing point in front of the pump, due to a height difference between the admixing water source arranged in a system and the mixing point in front of the pump, or by a combination of these possibilities.

Bei einem thermischen Kraftwerk mit einer solchen Anlage kann die Zumischwasserquelle in Durchlaufrichtung des Wasser-/Dampfkreislaufes vor der Sattwasserquelle liegen oder ein innerhalb der Hilfsanlagen des Kraftwerkes angeordnetes Wasserreservoir niedriger Temperatur sein, beispielsweise ein Wasser enthaltender Tank, ein Wassersystem, ein Wasserbehälter, eine Wasserleitung, usw..In a thermal power plant with such a system, the admixing water source can in the direction of flow of the water / steam circuit before the saturated water source lie or arranged within the auxiliary systems of the power plant Low temperature water reservoir, for example a water-containing one Tank, a water system, a water tank, a water pipe, etc.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Figur 1 zeigt rein schematisch eine Ausführung der erfindungsgemässen Anlage; und Figur 2 zeigt rein schematisch ein thermisches Kraftwerk mit einer Anlage nach Figur 1, wobei nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Einheiten gezeichnet sind.Figure 1 shows purely schematically an embodiment of the system according to the invention; and Figure 2 shows purely schematically a thermal power plant with a system according to Figure 1, wherein only the units necessary for understanding the invention are drawn.

Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention

In einem als Sattwasserquelle 1 ausgebildeten Behälter befindet sich Sattwasser 2 und über dem Sattwasser 2 unter Druck stehender Dampf 3. Das Sattwasser 2 wird über eine Saugleitung 4 und durch eine als Sattwasserpumpe ausgebildete Pumpe 5 aus dem Behälter 1 gefördert und irgendwelchem Verbraucher zugeführt.Saturated water is located in a container designed as saturated water source 1 2 and steam under pressure 3 above the saturated water 2. The saturated water 2 is formed via a suction line 4 and by a saturated water pump Pump 5 conveyed from the container 1 and supplied to any consumer.

Im Behälter 1 ist nun eine Druck und/oder Temperatur erfassende Messeinrichtung 7 angeordnet, deren Ausgang einem Steuergerät 8 zugeführt ist. In diesem Steuergerät 8 sind die zulässigen Werte für Druck und/oder Temperatur im Behälter 1 gespeichert, bzw. werden anhand der aktuellen Anlagedaten berechnet. Im Betrieb werden nun diese gespeicherten bzw. berechneten Werte, also festgelegte Werte, mit den Ist-Werten von Druck und/oder Temperatur im Behälter 1 verglichen.In the container 1 there is now a pressure and / or temperature measuring device 7 arranged, the output of which is fed to a control unit 8. In this Control unit 8 are the permissible values for pressure and / or temperature in the container 1 saved or calculated based on the current system data. During operation, these stored or calculated values are now defined Values with the actual values of pressure and / or temperature in tank 1 compared.

Die Bezugsziffer 9 bezeichnet ein als Zumischwasserquelle dienendes Wasserreservoir, wobei die Temperatur des Zumischwassers niedriger als die Temperatur des Sattwassers 2 im Behälter 1 ist.The reference number 9 denotes a water reservoir serving as an admixed water source, the temperature of the admixing water is lower than the temperature of the saturated water 2 in the container 1.

Dieses Wasserreservoir 9 ist über eine Zulaufleitung 11 mit der Saugleitung 4 an einer Stelle vor der Sattwasserpumpe 5 verbunden. Als Förderorgan des Zumischwassers vom Wasserreservoir 9 in die Saugleitung 4 ist eine Pumpe 10 eingezeichnet. Diese Pumpe 10 ist jedoch lediglich als Beispiel zu betrachten. Die Förderung des Zumischwassers kann auch durch eine Saugwirkung, eine zwischen dem Wasserreservoir 9 und der Saugleitung 4 vorhandene Druckdifferenz, auch aufgrund einer anlagebedingten Höhendifferenz zwischen dem Wasserreservoir 9 und der Saugleitung 4 und dergleichen erfolgen. This water reservoir 9 is connected to the suction line 4 via an inlet line 11 a place before the saturated water pump 5 connected. As a pumping element for the admixed water A pump 10 is drawn from the water reservoir 9 into the suction line 4. However, this pump 10 is only to be regarded as an example. The promotion of the admixture water can also by suction, a between the water reservoir 9 and the suction line 4 existing pressure difference, too due to a system-related height difference between the water reservoir 9 and the suction line 4 and the like.

In der Zulaufleitung 11 ist ein Stellglied 12 angeordnet. Dieses Stellglied 12 wird gemäss einer bevorzugten Ausführung vom Steuergerät 8 folgendermassen gesteuert:

  • In einer Vergleichseinheit 23 des Steuergerätes 8 werden die erfassten Ist-Werte von Druck und/oder Temperatur im Behälter 1 mit den festgelegten Werten verglichen.
  • Wenn die genannten Ist-Werte im Sattwasserbehälter 1 die festgelegten Werte erreichen, kann die Zumischung des Zumischwassers zunächst durch eine einfache Auf-/Zu-Steuerung des Stellgliedes 12 erfolgen.
  • Des weiteren kann im Steuergerät 8 die zur Erlangung der Soll-Werte notwendige Menge des Zumischwassers (dessen Temperatur ebenfalls im Steuergerät 8 gespeichert ist oder gemessen wird) berechnet und durch ein gesteuertes Öffnen des Stellgliedes 12 (Anfahren einer konkreten Position des Stellgliedes) die notwendige Zumischwassermenge dem durch die Saugleitung 4 strömenden Sattwasser 2 zudosiert werden.
  • Damit wird die Temperatur des durch die Sattwasserpumpe 5 geförderten Sattwassers 2 auf Werten gehalten, die Kavitation mit Sicherheit vermeiden.
  • Haben sich im Behälter 1 wieder Bedingungen eingestellt, welche mit Sicherheit nicht zum Kavitieren der Sattwasserpumpe 5 führen, so wird das Stellglied 12 über das Steuergerät 8 wieder geschlossen.
An actuator 12 is arranged in the feed line 11. According to a preferred embodiment, this actuator 12 is controlled by the control unit 8 as follows:
  • In a comparison unit 23 of the control unit 8, the recorded actual values of pressure and / or temperature in the container 1 are compared with the specified values.
  • When the actual values mentioned in the saturated water tank 1 reach the specified values, the admixing water can first be added by simply opening / closing the actuator 12.
  • Furthermore, the quantity of the admixing water (the temperature of which is also stored or measured in the control unit 8 or measured) can be calculated in the control unit 8 and the required admixed water quantity can be obtained by controlled opening of the actuator 12 (moving to a specific position of the actuator) the saturated water 2 flowing through the suction line 4 are metered.
  • In this way, the temperature of the saturated water 2 conveyed by the saturated water pump 5 is kept at values which will certainly avoid cavitation.
  • If conditions have arisen again in the container 1 which do not lead to cavitation of the saturated water pump 5, the actuator 12 is closed again via the control unit 8.

Die Figur 1 zeigt weiter eine Überwachungsvorrichtung 6. Diese Überwachungsvorrichtung 6 ermittelt und überwacht die Betriebszustände vor und/oder nach der Sattwasserpumpe 5, indem Druck und/oder Temperatur stromauf und/oder stromab der Sattwasserpumpe 5 mittels entsprechender Messeinrichtungen 24, 25 ermittelt werden.FIG. 1 also shows a monitoring device 6. This monitoring device 6 determines and monitors the operating conditions before and / or after the Saturated water pump 5 by adding pressure and / or temperature upstream and / or downstream the saturated water pump 5 is determined by means of appropriate measuring devices 24, 25 become.

Diese ermittelten Werte werden zusätzlich dem Steuergerät 8 zugeführt und in der Vergleichseinheit 23 mit entsprechenden Soll-Werten verglichen. Das Stellglied 12 wird in diesem Fall als Regelorgan ausgeführt, indem durch eine Prüfung und ein Vergleichen der Bedingungen an der Sattwasserpumpe 5 mit den Soll-Werten eine Korrektur an der Position des Stellgliedes 12 erfolgt, d.h. der Mengenfluss vom Wasserreservoir 9 zur Saugleitung 4 wird geregelt, d.h. abhängig von den durch die Messeinrichtung 24 und/oder die Messeinrichtung 25 ermittelten Werten geändert.These determined values are additionally fed to the control unit 8 and in the Comparison unit 23 compared with corresponding target values. The actuator 12 is executed in this case as a regulatory body by an examination and a Compare the conditions on the saturated water pump 5 with the target values Correction is made at the position of the actuator 12, i.e. the volume flow from Water reservoir 9 to suction line 4 is regulated, i.e. depending on the through the measuring device 24 and / or the measuring device 25 changed values determined.

Falls die maximal mögliche Menge des Zumischwassers zur Verhinderung einer Kavitation nicht ausreicht, wird die Sattwasserpumpe 5 durch die Überwachungsvorrichtung 6 abgeschaltet.If the maximum possible amount of admixed water to prevent a Cavitation is not sufficient, the saturated water pump 5 by the monitoring device 6 switched off.

Die Figur 2 zeigt schematisch und stark vereinfacht ein thermisches Kraftwerk, das (mindestens) eine wie oben beschriebene Anlage aufweist. Dabei werden so weit wie möglich dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet.FIG. 2 shows a thermal power plant schematically and in a highly simplified manner, which (at least) has a system as described above. Doing so the same reference numerals as used in Fig. 1 are used as far as possible.

Das thermische Kraftwerk weist einen durch Heizgas 26 (z.B. Rauchgas oder Abgas einer Gasturbine) beheizten Dampferzeuger 13 auf, wobei der Dampf über eine Frischdampfleitung 14 einer Dampfturbine 15 zuströmt, die mit einem Generator 16 verbunden ist. Der Abdampf der Dampfturbine 15 strömt in einen Kondensator 22, der einen Hotwell 9 aufweist, welcher der Zumischwasserquelle (Wasserreservoir) der Figur 1 entspricht. Der Hotwell 9 ist von einer Speisewasserpumpe 10 gefolgt, wieder entsprechend der in der Figur 1 gezeigten Ausführung. Von der Speisewasserpumpe 10 führt eine Speisewasserleitung 17 zum Dampferzeuger 13 zurück, z.B. zu dessen Economiser 27.The thermal power plant has a heating gas 26 (e.g. flue gas or exhaust gas a gas turbine) heated steam generator 13, the steam via a Live steam line 14 flows to a steam turbine 15 with a generator 16 is connected. The exhaust steam from the steam turbine 15 flows into a condenser 22, which has a hotwell 9, which is the admixing water source (Water reservoir) corresponds to Figure 1. The Hotwell 9 is from a feed water pump 10 followed, again according to the embodiment shown in Figure 1. A feed water line 17 leads from the feed water pump 10 to Steam generator 13 back, e.g. to its economiser 27.

Der Dampferzeuger 13 weist als Beispiel eines Sattwasser 2 enthaltenden Behälters eine Dampftrommel 1 auf. Vom Economiser 27 führt eine Zuströmleitung 19 zur Dampftrommel 1. Von der Dampftrommel 1 führt eine Ausströmleitung 20 zum Niederdruckverdampfer 28 und vom ND-Verdampfer 28 führt in bekannter Weise eine Zuströmleitung 18 zur Dampftrommel 1 zurück. Weiter verläuft eine Niederdruckdampfleitung 29 von der Dampftrommel 1 zu einem Überhitzer 30 und vom Überhitzer 30 verläuft eine Niederdruckdampfleitung 21 zur Dampfturbine 15. The steam generator 13 has, as an example, a container containing saturated water 2 a steam drum 1. An inflow line 19 leads from the economizer 27 to the steam drum 1. From the steam drum 1, an outflow line 20 leads to Low pressure evaporator 28 and from the LP evaporator 28 leads in a known manner an inflow line 18 back to the steam drum 1. A low-pressure steam line continues 29 from the steam drum 1 to a superheater 30 and from Superheater 30 runs a low-pressure steam line 21 to steam turbine 15.

Von der Sattwasserpumpe 5 führt eine Speisewasserleitung 31 in das lediglich gestrichelt angedeutete Hochdrucksystem des Dampferzeugers 13 und schliesslich bezeichnet die Bezugsziffer 14 die vom Hochdrucksystem kommende HD-Frischdampfleitung.A feed water line 31 leads from the saturated water pump 5 into the only one dashed high-pressure system of the steam generator 13 and finally Reference numeral 14 denotes the high pressure live steam line coming from the high pressure system.

Der Dampftrommel 1 ist das Steuergerät 8 zugeordnet, welches das Stellglied 12 steuert, das in der Zulaufleitung 11 (siehe auch Fig. 1) angeordnet ist, welche bei dieser gezeigten Ausführung von der Speisewasserleitung 17 kommend in die Saugleitung 4 mündet, um im Bedarfsfall der Saugleitung 4 zur Verhinderung eines Kavitierens der Sattwasserpumpe 5 kälteres Zumischwasser zuzuführen.The steam drum 1 is associated with the control unit 8, which is the actuator 12 controls, which is arranged in the feed line 11 (see also Fig. 1), which at this embodiment shown coming from the feed water line 17 in the Suction line 4 opens to prevent the suction line 4 if necessary Cavitation of the saturated water pump 5 add colder admixing water.

Zu bemerken ist, dass der beschriebene Dampferzeuger irgendwelcher bekannter Bauart sein kann, also nicht auf das beschriebene Heizflächenkonzept beschränkt ist.It should be noted that the steam generator described is of any known type Can be of construction type, i.e. not limited to the heating surface concept described is.

BezugsziffernlisteReference number list

11
Sattwasserquelle, Behälter (Dampftrommel)Saturated water source, container (steam drum)
22nd
SattwasserSaturated water
33rd
Dampfsteam
44th
SaugleitungSuction line
55
Pumpe, SattwasserpumpePump, saturated water pump
66
ÜberwachungsvorrichtungMonitoring device
77
MesseinrichtungMeasuring device
88th
SteuergerätControl unit
99
Zumischwasserquelle, Wasserreservoir (Hotwell)Additive water source, water reservoir (Hotwell)
1010th
Pumpe, SpeisewasserpumpePump, feed water pump
1111
ZulaufleitungInlet pipe
1212th
StellgliedActuator
1313
Dampferzeuger Steam generator
1414
HD-FrischdampfleitungHD live steam pipe
1515
DampfturbineSteam turbine
1616
Generatorgenerator
1717th
Speisewasserleitung (zum Niederdruckeconomiser)Feed water line (to low pressure economizer)
1818th
Zuströmleitung (vom Niederdruckverdampfer)Inflow line (from the low pressure evaporator)
1919th
Zuströmleitung (vom Niederdruckeconomiser)Inflow line (from the low-pressure economizer)
2020th
Ausströmleitung (zum Niederdruckverdampfer)Outflow line (to the low pressure evaporator)
2121
ND-Dampfleitung zur ND-DampfturbineLP steam line to the LP steam turbine
2222
Kondensatorcapacitor
2323
VergleichseinheitComparison unit
2424th
MesseinrichtungMeasuring device
2525th
MesseinrichtungMeasuring device
2626
HeizgasHeating gas
2727
EconomiserEconomiser
2828
ND-VerdampferLP evaporator
2929
ND-DampfleitungLP steam line
3030th
ÜberhitzerSuperheater
3131
Speisewasserleitung (zum nicht gezeichneten Hochdrucksystem)Feed water line (to the high pressure system, not shown)

Claims (11)

Verfahren zur Vermeidung von Kavitation in einer Pumpe, die saugseitig mit einer Sattwasserquelle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass Ist-Werte von Druck und/oder Temperatur des Sattwassers in mindestens der Sattwasserquelle erfasst und mit festgelegten Werten von Druck und/oder Temperatur, die eine Kavitation in der Pumpe begünstigen, verglichen werden, und dass in dem Falle, dass die Ist-Werte die festgelegten Werte erreichen, der Pumpe saugseitig Zumischwasser zugeführt wird, dessen Temperatur tiefer als der festgelegte Temperaturwert ist.Procedure to avoid cavitation in a pump on the suction side is connected to a source of saturated water, characterized in that that actual values of pressure and / or temperature of the saturated water in at least the saturated water source recorded and with fixed values of pressure and / or temperature that favor cavitation in the pump and that in the event that the actual values are the specified ones Achieve values, admixing water is supplied to the pump on the suction side, whose temperature is lower than the specified temperature value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer als unzulässig ermittelten Veränderung der Ist-Werte ein festgelegter, unveränderlicher Mengenstrom des Zumischwassers so lange zuführt wird, bis die Ist-Werte wieder in einem keine Kavitation begünstigenden Bereich liegen.A method according to claim 1, characterized in that after an as impermissible change in the actual values a fixed, unchangeable Volume flow of the admixing water is supplied until the actual values are again in a range which does not favor cavitation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer als unzulässig ermittelten Veränderung der Ist-Werte ein vom Grad der Abweichung abhängiger Mengenstrom des Zumischwassers so lange zugeführt wird, bis die Ist-Werte wieder in einem keine Kavitation begünstigenden Bereich liegen.A method according to claim 1, characterized in that after an as change of the actual values determined inadmissible on the degree of deviation dependent flow of the admixed water supplied for so long until the actual values are again in a region that does not favor cavitation lie. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer als unzulässig ermittelten Veränderung der Ist-Werte ein mengenmässig geregelter Mengenstrom des Zumischwassers so lange zugeführt wird, bis die Ist-Werte wieder in einem keine Kavitation begünstigenden Bereich liegen.A method according to claim 1, characterized in that after an as inadmissibly determined change of the actual values a regulated quantity Volume flow of the admixing water is supplied until the Actual values are again in a range that does not favor cavitation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Ist-Werte von Druck und/oder Temperatur vor und/oder nach der Pumpe erfasst und mit weiteren festgelegten Werten von Druck und/oder Temperatur vor und/oder nach der Pumpe, die eine Kavitation in der Pumpe begünstigen verglichen werden, und dass in dem Falle, dass die weiteren Ist-Werte die weiteren festgelegten Werte erreichen, ein Zuführen des Zumischwassers mit einer tieferen Temperatur erfolgt.Method according to one of claims 1-4, characterized in that further actual values of pressure and / or temperature before and / or after Pump recorded and with other fixed values of pressure and / or Temperature before and / or after the pump, causing cavitation in the pump favor be compared, and that in the event that the further Actual values reach the other specified values, a supply of the Mixing water with a lower temperature. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Ist-Werte von Druck und/oder Temperatur vor und/oder nach der Pumpe erfasst und mit weiteren festgelegten Werten für Druck und/oder Temperatur vor und/oder nach der Pumpe, die eine Kavitation begünstigen verglichen werden, und dass bei einem Überschreiten der weiteren festgelegten Werte trotz maximal möglich zuführbarem Mengenstrom an Zumischwasser die Pumpe abgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that that other actual values of pressure and / or temperature before and / or recorded after the pump and with further specified values for Pressure and / or temperature before and / or after the pump, which is a cavitation favor be compared, and that if the other specified values despite the maximum possible supply flow the pump is switched off in admixed water. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Pumpe (5), die über eine Saugleitung (4) mit der Sattwasserquelle (1) in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine Zumischwasserquelle (9), die über eine Zulaufleitung (11) mit einem Stellglied (12) mit der Saugleitung (4) in Verbindung steht.Installation for carrying out the method according to one of the preceding Claims, with a pump (5) via a suction line (4) with the saturated water source (1) is connected, characterized by an admixed water source (9) via an inlet line (11) with an actuator (12) is connected to the suction line (4). Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (8), das Messeinrichtungen (7) zum Erfassen der Ist-Werte des Druckes und/oder der Temperatur des Wassers in der Sattwasserquelle (1) und eine Vergleichseinheit (23) zum Vergleichen von festgelegten Druck- und/oder Temperaturwerten mit den Ist-Werten aufweist, um in dem Fall, dass die Ist-Werte die festgelegten Werte erreichen, das Stellglied (12) von seiner Schliessposition in eine Offenposition zu steuern, um ein Strömen des Zumischwassers mit der tieferen Temperatur in einem unveränderlichen Mengenstrom in die Saugleitung (4) zu ermöglichen, und um das Stellglied (12) nach einer erfolgten Änderung der Werte von Druck und/oder Temperatur des Wassers in der Sattwasserquelle (1) zu keine Kavitation begünstigenden Werten wieder zu schliessen. System according to claim 7, characterized by a control device (8), the Measuring devices (7) for recording the actual values of the pressure and / or the temperature of the water in the saturated water source (1) and a comparison unit (23) to compare specified pressure and / or Temperature values with the actual values in order in the event that the Actual values reach the specified values, the actuator (12) of its To control the closing position into an open position in order to allow the admixing water to flow with the lower temperature in a constant flow in the suction line (4), and around the actuator (12) after a change in the values of pressure and / or temperature of the water in the saturated water source (1) to promote no cavitation To close values again. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (8), das Messeinrichtungen (7) zum Erfassen der Ist-Werte des Druckes und/oder der Temperatur des Wassers in der Sattwasserquelle (1) und eine Vergleichseinheit (23) zum Vergleichen von festgelegten Druck und/oder Temperaturwerten mit den Ist-Werten aufweist, um in dem Falle, dass die Ist-Werte die festgelegten Werte erreichen, das Stellglied (12) in seiner Position so zu verändern, gemäss welcher ein im Steuergerät (8) in Abhängigkeit der Ist-Werte ermittelter Mengenstrom des Zumischwassers mit der tieferen Temperatur der Saugleitung (4) zugeführt wird.System according to claim 7, characterized by a control device (8), the Measuring devices (7) for recording the actual values of the pressure and / or the temperature of the water in the saturated water source (1) and a comparison unit (23) to compare specified pressure and / or temperature values with the actual values in order in the event that the actual values reach the set values, the actuator (12) in its position to change according to which one in the control unit (8) depending the actual flow rate of the admixed water with the lower one Temperature of the suction line (4) is supplied. Anlage nach einem der Ansprüche 7 - 9, gekennzeichnet durch eine Überwachungsvorrichtung (6), die Messeinrichtungen (24, 25) zum Erfassen von weiteren Ist-Werten von Druck und/oder Temperatur vor und/oder nach der Pumpe (5) aufweist, welche Überwachungseinrichtung (6) mit dem Steuergerät (8) in Verbindung steht, um abhängig von den erfassten weiteren Ist-Werten das Stellglied (12) von seiner Schliessstellung in eine Offenstellung zu steuern oder eine Regelung der Stellung des Stellgliedes (12) zum Durchlassen eines von den erfassten weiteren Ist-Werten abhängigen Mengenstromes an Zumischwasser zu bewirken, und welche Überwachungseinrichtung (6) weiter dazu dient, bei einer ungenügenden Menge zugeführten Zumischwassers die Pumpe (5) abzuschalten.System according to one of claims 7-9, characterized by a monitoring device (6), the measuring devices (24, 25) for detecting further actual values of pressure and / or temperature before and / or after Pump (5), which monitoring device (6) with the control unit (8) is related to depending on the detected further actual values the actuator (12) from its closed position to an open position to control or regulate the position of the actuator (12) Passing through a volume flow dependent on the recorded further actual values to cause admixture water, and what monitoring device (6) also serves to feed an insufficient amount Add water to switch off the pump (5). Thermisches Kraftwerk mit einer Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischwasserquelle (9) ein Wasserreservoir ist, das ein in Durchlaufrichtung des Wasser-/Dampfkreislaufes der Sattwasserquelle (1) vorgelagerter oder ein innerhalb der Hilfsanlagen des Kraftwerkes angeordneter, Wasser enthaltenden Behälter oder ein Wasser enthaltendes System ist.Thermal power plant with a system according to claim 7, characterized in that the admixing water source (9) is a water reservoir, the one in the direction of flow of the water / steam cycle of the saturated water source (1) upstream or within the auxiliary systems of the power plant arranged, water-containing container or a water-containing System is.
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