EP1191192A1 - Method and apparatus for preheating and dewatering of turbine stage steam conduits - Google Patents
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Definitions
- the energy saving is huge when the first steam feed a medium pressure steam supply line to a medium pressure turbine stage and the second steam feed line is a low pressure steam feed line to a low pressure turbine stage. It must no separate steam supply to the medium pressure steam line or to the low pressure steam supply line, but that for hot drawing of the medium pressure steam supply system can also be used for the low pressure steam supply system become.
- the steam supply line is first expanded and that from the expansion steam separate water then mixed in. This diminishes the possible malfunctions in the area of steam condensate removal the first steam supply.
- the downstream discharge systems can be made smaller and the danger interference is reduced and at the same time occurs quick drainage.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmziehen oder Aufwärmen von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen, bei dem durch einen jeweiligen warmzuziehenden Abschnitt einer ersten Dampfzuleitung und einer zweiten Dampfzuleitung Warmziehdampf durchgeleitet wird, der durch die erste Dampfzuleitung in einer beim Turbinenbetrieb gegebenen Betriebsströmungsrichtung des Dampfes geleitet wird, sowie ein Verfahren zum Entwässern von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen, bei dem Dampfkondensat aus einer ersten und einer zweiten Dampfzuleitung durch Kondensatableitungen abgeleitet wird und eine Vorrichtung zum Entwässern und Warmziehen von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen, bei der Dampfkondensat aus einer ersten und einer zweiten Dampfzuleitung durch Kondensatableitungen ableitbar, und bei der die an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen warmziehbar sind, bei der durch einen warmzuziehenden Abschnitt einer ersten Dampfzuleitung und einer zweiten Dampfzuleitung Warmziehdampf durchleitbar ist, der durch die erste Dampfzuleitung in einer beim Turbinenbetrieb gegebenen Betriebsströmungsrichtung des Dampfes leitbar ist.The invention relates to a method for warm drawing or warming up of steam feed lines connected to steam turbine stages, in the section to be heated by a respective section a first steam feed line and a second steam feed line Hot drawing steam is passed through the first steam supply in a given turbine operation Operating flow direction of the steam is passed, as well a method for dewatering connected to steam turbine stages Steam feed lines, in which steam condensate from a first and a second steam supply through condensate drains is derived and a device for dewatering and warm drawing of steam turbine stages connected Steam feed lines, in the steam condensate from a first and a second steam feed through condensate drains derivable, and in which those connected to steam turbine stages Steam feed lines are heat-drawable, in the case of a section of a first steam feed line and a section to be heated second steam feed line, hot steam can be passed through, through the first steam supply in a turbine operation given operating flow direction of the steam conductive is.
In einem Dampfkraftwerk oder einer Gas- und Dampfkraftanlage wird heißer Dampf durch Dampfturbinen geschickt, deren Rotoren durch die aufgrund des Dampfdurchflusses entstehenden Temperatur- und Druckunterschiede in Bewegung versetzt werden, wodurch mechanische Energie erzeugt wird. Zur besseren Ausnutzung des Heißdampfes werden im allgemeinen mehrere Dampfturbinenstufen eingesetzt, die für Heißdampf mit unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen Drücken, d.h. Hochdruck, Mitteldruck und/oder Niederdruck, ausgelegt sind. Je nach Startzustand der nachgeschalteten Dampfturbine muß ein bestimmter Dampfzustand, insbesondere Dampfdruck, Dampftemperatur und Dampfqualität d. h. Dampfreinheit vor Eintritt in die Dampfturbine hergestellt werden. Hierzu werden insbesondere Dampfzuleitungen, durch die Heißdampf während des Betriebs den Dampfturbinenstufen zugeführt wird, mit Hilfe von erhitztem Warmziehdampf warmgezogen, bevor die Dampfturbinen angefahren werden können. Das Warmziehen der Dampfzuleitungen erfolgt entweder mit den für Entwässerungen vorgesehenen Entnahmeleitungen oder eigens installierten Warmziehleitungen, durch die der Dampf nach dem Durchlaufen einer Dampfzuleitung abgeleitet wird zum Beispiel in einen atmosphärischen Entspanner oder zum Turbinenkondensator. Auf diese Weise muß für jede Dampfzuleitung eine große Menge frischen Dampfes zum Warmziehen eingesetzt werden, die anschließend zum Beispiel in dem Turbinenkondensator niedergeschlagen werden muß. Die Warmziehleitungen müssen eine sehr große Kapazität besitzen, um die Anfahrzeiten der Dampfturbinenanlage kurz zu halten. Zugleich müssen auch die nachgeschalteten Abführsysteme, insbesondere wenn die Ableitung zum Turbinenkondensator erfolgt, für große Dampfmengen ausgelegt werden und zugleich für hohe Dampftemperaturen geeignet sein, um auch einen Heißstart der Dampfturbinen zu ermöglichen. Dabei müssen besonders sichere Vorkehrungen zur Vorbeugung eventueller Fehlfunktionen getroffen werden, insbesondere ein ausreichender Temperaturund Druckschutz.In a steam power plant or a gas and steam power plant hot steam is sent through steam turbines, their rotors caused by the steam flow Temperature and pressure differences are set in motion, whereby mechanical energy is generated. For better Exploitation of the superheated steam is generally several Steam turbine stages used for superheated steam with different Temperatures and different pressures, i.e. High pressure, medium pressure and / or low pressure are designed. Depending on the starting state of the downstream steam turbine must a certain steam condition, in particular steam pressure, steam temperature and steam quality d. H. Steam cleanliness before entry be produced in the steam turbine. For this, in particular Steam feed lines through which superheated steam is used during operation is supplied to the steam turbine stages with the help of heated warm steam before the steam turbines can be approached. The warming of the steam supply lines takes place either with the extraction lines provided for drainage or specially installed warm-drawing lines, through which the steam after passing through a steam supply line is derived, for example, into an atmospheric expander or to the turbine condenser. This way, for a large amount of fresh steam for each steam supply Hot drawing can be used, for example must be deposited in the turbine condenser. The Warm drawing lines must have a very large capacity, to keep the start-up times of the steam turbine system short. At the same time, the downstream discharge systems, in particular if the discharge to the turbine capacitor takes place, designed for large amounts of steam and at the same time for high Steam temperatures may also be suitable for a hot start of the To enable steam turbines. It must be particularly safe Precautions are taken to prevent any malfunctions sufficient temperature and Pressure protection.
Außerdem muß beim Anfahren des Wasser-/Dampfkreislaufs des Wärmekraftwerks eine Entwässerung vorgenommen werden ,d.h. das anfallende Kondensat, das sich durch die Aufheizung von kalten Dampfleitungen bildet, aus den Dampfsystemen entfernt werden, um einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Hierzu wird das Kondensat an Tiefpunkten der Dampfleitungen gesammelt und aus den Dampfleitungen abgeführt und beispielsweise in einen Anfahrentspanner geleitet. Dabei abgetrenntes Wasser wird entweder verworfen, also aus dem Kreislauf entfernt, oder dem Turbinenkondensator zugeführt, dem beim Warmziehen auch der Warmziehdampf zugeleitet wird. In addition, when starting the water / steam cycle of the Thermal power plant to be drained, i.e. the resulting condensate, which is caused by the heating of forms cold steam lines, removed from the steam systems to ensure the safe operation of the system. For this purpose, the condensate at the low points of the steam lines collected and discharged from the steam lines and for example, directed into a start-up relaxer. Separated Water is either discarded, i.e. from the Circuit removed or fed to the turbine condenser, to which the hot drawing steam is also fed during hot drawing.
In diesem Fall hat zum Beispiel der Turbinenkondensator also mehrere Funktionen zugleich zu erfüllen und muß insbesondere für sehr hohe Temperaturen aufgrund des zugeführten Dampfes ausgelegt oder dagegen geschützt werden. Diese vorzuhaltenden Kapazitäten werden jedoch nur selten vollständig genutzt und bringen somit große Platz- und Kostennachteile mit sich.In this case, for example, the turbine capacitor has to perform several functions at the same time and must in particular for very high temperatures due to the steam supplied designed or protected against. These to be kept However, capacities are rarely fully used and thus bring great space and cost disadvantages.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Warmziehen / Aufwärmen und Entwässern von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen sowie eine Vorrichtung zum Warmziehen und Entwässern anzugeben, die ein sicheres und schnelles Warmziehen und Entwässern der Dampfzuleitungen ermöglichen, wobei die Abführsysteme lediglich für geringere Kapazitäten ausgelegt sein müssen.The object of the present invention is therefore a method for warm drawing / warming up and dewatering of steam turbine stages connected steam supply lines as well as a Heat drawing and dewatering device to specify the one safe and quick warming and dewatering of the steam supply lines enable, the laxation systems only for lower capacities must be designed.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens zum Warmziehen dadurch gelöst, daß der Warmziehdampf nach seiner Durchleitung durch den warmzuziehenden Abschnitt der ersten Dampfzuleitung durch eine beim Warmziehen geöffnete Verbindungsleitung zur zweiten Dampfzuleitung, anschließend entgegen der beim Turbinenbetrieb gegebenen Betriebsströmungsrichtung des Dampfes durch den warmzuziehenden Abschnitt der zweiten Dampfzuleitung geleitet und danach durch die Umleitung der zweiten Dampfzuleitung abgeführt wird.The task becomes related to the process of hot drawing solved that the hot steam after its passage through the section of the first steam feed line to be heated through a connecting line open during the warm drawing process second steam supply, then contrary to that in turbine operation given operating flow direction of the steam through the section of the second steam feed line to be heated and then by redirecting the second Steam supply line is discharged.
Wenn durch die mehrfache Nutzung des Warmziehdampfes weniger Dampf in die Abführsysteme gelangt, kann deren Kapazität kleiner ausgelegt werden und die Temperaturbelastung der Abführsysteme ist geringer. Durch die reduzierte Warmziehdampfmenge werden die Leistungsanforderungen an die nachgeschalteten Abführsysteme vermindert und vereinfacht und somit die Systeme kostengünstiger ausführbar. Hierdurch ist es möglich, Warmziehdampf beim Anfahren einzusparen und zugleich eine schnelle Aufheizung der Dampfzuleitungen sicherzustellen. Zudem wird Energie für die Aufheizung des Warmziehdampfes eingespart. Weiterhin werden Störungsmöglichkeiten minimiert und der Verlust von Warmziehdampf bei Abgabe an die Atmosphäre sowie die Lärmbelastung auch im Hinblick auf die Umweltfreundlichkeit der Anlage verringert.If less due to the multiple use of the warming steam Steam entering the discharge systems can affect their capacity are designed to be smaller and the temperature load of the discharge systems is less. Due to the reduced amount of hot steam the performance requirements for the downstream Laxative systems reduced and simplified and thus the Systems can be implemented more cost-effectively. This makes it possible Saving warm drawing steam when starting off and at the same time one ensure rapid heating of the steam supply lines. moreover energy is saved for heating the hot drawing steam. Furthermore, the possibility of interference is minimized and the loss of warm steam when released into the atmosphere as well as noise pollution with regard to environmental friendliness the plant is reduced.
Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß der Warmziehdampf nach dem Durchströmen der Dampfzuleitungsabschnitte der ersten Dampfzuleitung durch die Verbindungsleitung zu der zweiten Dampfzuleitung strömt und erst anschließend durch die Umleitung abgeleitet wird. Der Heißdampf wird somit für beide Dampfzuleitungsabschnitte zugleich verwendet. Die Kapazität der Verbindungsleitung und die Kapazität der Abführsysteme sind unabhängig. Die Kapazität der Verbindungsleitung wird durch die begrenzte Aufnahmefähigkeit der Abführsysteme nicht beeinflußt. Je nach Kapazität der Verbindungsleitung ist eine starke Verkürzung der Anfahrzeiten der Dampfturbinenanlage möglich. Somit sind geringere Größen der Abführsystemteile möglich. Aufgrund der geringeren Temperaturbelastungen genügt es, für die Abführsystemteile einen kostengünstigeren Werkstoff zu verwenden. Der Warmziehdampf wird nicht in die Atmosphäre entlassen und verworfen, wodurch eine starke Schallbelastung der Umwelt entsteht, sondern bleibt im wesentlichen im Kreislauf. Hierdurch wird auch der Zusatzwasserbedarf reduziert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können dabei auch besonders kritische Leitungsstücke mit in das Warmziehen einbezogen werden, die aufgrund der Lage der Anschlüsse der Umleitungen beim Anfahren sonst nicht vom Umleitdampf durchströmt würden.These advantages are achieved in that the hot steam after flowing through the steam supply sections of the first Steam supply through the connecting line to the second Steam supply flows and only then through the diversion is derived. The superheated steam is thus for both Steam supply sections used at the same time. The capacity the connecting line and the capacity of the discharge systems are independent. The capacity of the connecting line is due to the limited absorption capacity of the laxative systems affected. Depending on the capacity of the connecting line is one sharp reduction in start-up times for the steam turbine system possible. This means smaller parts of the discharge system possible. Due to the lower temperature loads, it is sufficient it, a cheaper material for the discharge system parts to use. The warm steam is not released into the atmosphere dismissed and discarded, creating a heavy sound exposure the environment arises, but remains essentially in circulation. This also reduces the additional water requirement. By the method according to the invention also particularly critical pipe sections in the hot drawing be included due to the location of the connections of the Otherwise, diversion steam does not flow through diversions when starting would.
Eine vollständige Erwärmung der Dampfzuleitungen wird erreicht, wenn die Verbindungsleitung jeweils an ein turbinennahes Ende der warmzuziehenden Abschnitte der ersten und an ein turbinennahes Ende der warmzuziehenden Abschnitte der zweiten Dampfzuleitung angeschlossen sind. Auf diese Weise strömt der heiße Dampf aufgrund des turbinennahen Endes der Verbindungsleitung durch die erste Dampfturbinenzuleitung bis kurz vor die erste Dampfturbinenstufe, dann durch die Verbindungsleitung bis zum turbinennahen Ende an die zweite Dampfzuleitung und von dort in umgekehrter Richtung wieder durch den warmzuziehenden Abschnitt der zweiten Leitung. Es werden zudem zusätzliche Leitungen eingespart und die Dampfzuleitungen können bis kurz vor die jeweiligen Dampfturbinenstufen angewärmt werden.A complete heating of the steam supply lines is achieved if the connecting line is connected to a turbine End of the warming sections of the first and on a turbine-near end of the sections to be heated second steam supply line are connected. In this way the hot steam flows because of the end near the turbine Connection line through the first steam turbine feed line to shortly before the first steam turbine stage, then through the connecting line to the end near the turbine to the second steam feed line and from there in the opposite direction the section of the second pipe to be heated. It will additional lines saved and the steam supply lines can until shortly before the respective steam turbine stages be warmed up.
Vorteilhaft ist es, wenn die erste Dampfzuleitung eine Hochdruckdampfzuleitung zu einer Hochdruckturbinenstufe und die zweite Dampfzuleitung eine Mitteldruckdampfzuleitung zu einer Mitteldruckturbinenstufe ist oder eine Niederdruckdampfzuleitung zu einer Niederdruckturbinenstufe ist. Auf diese Weise können die gesamten Dampfzuleitungen mit demselben Warmziehdampf des Hochdruckbereichs angewärmt werden. Hierdurch wird Warmziehdampf eingespart und zugleich beide Dampfzuleitungen mit dem Hochdruckwarmziehdampf mit der höheren Temperatur aufgeheizt, wobei im Stand der Technik lediglich die Dampfzuleitungen zur Hochdruckturbinenstufe mit dem Hochdruckwarmziehdampf aufgeheizt wird. Auf diese Weise werden die Mitteldruckdampfzuleitung und die Niederdruckdampfzuleitung auf höhere als übliche Temperaturen aufgeheizt und somit der Unterschied zum Betriebszustand wesentlich vermindert. Dies ist in diesem Bereich besonders wichtig, da die hier ansonsten auftretenden Temperaturunterschiede zwischen dem Ausgangszustand und dem Heißdampf bzw. zwischenüberhitztem Dampf beim Betrieb besonders groß sind. Bei Dreidruck-Gas- und Dampfanlagen ist bei entsprechend hoher Temperaturauslegung auch die Mitteldruck- und die Niederdruckdampfzuleitung miteinzubeziehen. Zugleich können eventuelle Hochdruckdampfzuleitungsumleitungen für eine geringere Dampfmenge bemessen werden. Die Verbindungsleitung ist im Notfall einer Überbelastung der Turbine zur Ausleitung von Dampf einsetzbar, sowie für einen eventuellen Heißstart als zusätzliche Ableitung für den heißen Dampf nutzbar. Darüberhinaus ist es nicht notwendig, eine direkte Verbindung vom Hochdruckdampfsystem zum Abführsystem zu schaffen, wodurch für einen eventuellen Störfall lediglich mit einer geringeren Dampfmenge zum Beispiel aus dem Mitteldruck- bzw. Niederdruckdampfsystem gerechnet werden muß und somit ein geringeres Risiko für eine Belastung des Kondensators als im Falle der direkten Verbindung der Hochdruckdampfleitung mit dem Kondensator besteht, wenn das Abführsystem mit dem Kondensator verbunden ist.It is advantageous if the first steam feed line is a high-pressure steam feed line to a high pressure turbine stage and the second steam supply line to a medium pressure steam supply line Medium pressure turbine stage or a low pressure steam supply line to a low pressure turbine stage. In this way the entire steam feed line can be heated with the same steam of the high pressure area. This will Hot drawing steam saved and at the same time both steam supply lines with the high pressure hot steam with the higher temperature heated, only the steam feed lines in the prior art to the high pressure turbine stage with the high pressure hot steam is heated. In this way, the medium pressure steam supply line and the low pressure steam supply to higher heated up as usual temperatures and thus the difference significantly reduced to the operating state. This is in This area is particularly important, since the otherwise occurring here Temperature differences between the initial state and the superheated steam or superheated steam during operation are particularly large. For three-pressure gas and steam systems with a correspondingly high temperature design, the medium pressure and to include the low pressure steam supply. At the same time, possible high-pressure steam feed diversions be measured for a smaller amount of steam. The connecting line is an overload of the turbine in an emergency can be used to discharge steam, as well as for a possible Hot start as an additional derivative for the hot Steam can be used. Furthermore, it is not necessary to have a direct one Connection from the high pressure steam system to the discharge system create what only for a possible accident with a smaller amount of steam, for example from the medium pressure or low pressure steam system must be expected and thus a lower risk of loading the capacitor than in the case of the direct connection of the high pressure steam line with the condenser when the purge system is connected to the capacitor.
Wenn der Warmziehdampf Frischdampf ist, ist das Warmziehen sehr effektiv, weil dann die Dampfzuleitungen auf eine sehr hohe Temperatur gebracht werden, die bereits nahe an der Betriebstemperatur liegt.If the warm-up steam is live steam, it is warm-drawing very effective because then the steam supply lines to a very high temperature that is already close to the operating temperature lies.
Die Energieeinsparung ist sehr groß, wenn die erste Dampfzuleitung eine Mitteldruckdampfzuleitung zu einer Mitteldruckturbinenstufe und die zweite Dampfzuleitung eine Niederdruckdampfzuleitung zu einer Niederdruckturbinenstufe ist. Es muß keine gesonderte Dampfzufuhr zur Mitteldruckdampfleitung bzw. zur Niederdruckdampfzuleitung erfolgen, sondern der zum Warmziehen des Mitteldruckdampfzuleitungssystems verwendete Dampf kann ebenfalls für das Niederdruckdampfzuleitungssystem eingesetzt werden.The energy saving is huge when the first steam feed a medium pressure steam supply line to a medium pressure turbine stage and the second steam feed line is a low pressure steam feed line to a low pressure turbine stage. It must no separate steam supply to the medium pressure steam line or to the low pressure steam supply line, but that for hot drawing of the medium pressure steam supply system can also be used for the low pressure steam supply system become.
Als Warmziehdampf kann auch vorteilhaft zwischenüberhitzter Dampf eingesetzt werden. Dieser wird nach Durchlaufen des Hochdruckdampfsystems noch einmal aufgeheizt und wiederverwendet. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Energieeinsparung und Dampfeinsparung erreicht.Reheating steam can also advantageously be superheated Steam can be used. After going through the High pressure steam system heated up again and reused. This way an additional energy saving and steam saving achieved.
Eine Zwischenspeicherung des Warmziehdampfes ist möglich, wenn der Warmziehdampf nach Durchleitung durch den Abschnitt der zweiten Dampfzuleitung durch eine an die zweite Dampfzuleitung angeschlossene Umleitung in einen Sammelbehälter geleitet wird.The warm-up steam can be stored temporarily, if the hot steam after passing through the section the second steam supply line to the second steam supply line connected diversion directed into a collection container becomes.
Wenn der Sammelbehälter eine Dampfrückgewinnungsanlage ist, kann der zum Warmziehen eingesetzte Dampf wieder dem Wasser-/Dampfkreislauf des Wärmekraftwerks zugeführt werden und muß nicht abgetrennt oder in die Atmosphäre entlassen werden, was zu Energieverlusten und Umweltbelastungen führen würde. If the collection container is a steam recovery system, the steam used for hot drawing can be returned to the water / steam cycle of the thermal power plant and must be supplied not be separated or released into the atmosphere what would lead to energy losses and environmental pollution.
Eine kostensparende Nutzung der bereits vorhandenen Systeme wird geliefert, wenn die Dampfrückgewinnungsanlage ein Turbinenkondensator ist.A cost-saving use of the existing systems is delivered when the steam recovery system is a turbine condenser is.
Ein sehr schnelles und zugleich vollständiges Warmziehen wird dadurch erreicht, daß durch die Hochdruckdampfzuleitung Frischdampf eingeleitet wird und durch die Mitteldruckdampfzuleitung zwischenüberhitzter Dampf, wobei der Frischdampf durch die Verbindungsleitung und durch den Abschnitt der Mitteldruckdampfzuleitung bis zu einer Anschlußstelle der Umleitung der Mitteldruckdampfzuleitung und der zwischenüberhitzte Dampf durch einen Abschnitt der Mitteldruckdampfzuleitung bis zu der Anschlußstelle der Umleitung geleitet wird und beide Dampfströme durch die Umleitung abgeleitet werden. Der zwischenüberhitzte Dampf wird somit für die vom Frischdampf nicht erreichten Teile des Mitteldruckdampfzuleitungssystems verwendet und beide Dampfströme werden durch die Umleitung abgeführt.A very quick and at the same time complete warm drawing achieved in that by the high pressure steam supply Live steam is introduced and through the medium pressure steam supply line reheated steam, the live steam through the connecting line and through the section of the medium pressure steam supply line to a diversion junction the medium pressure steam supply and the reheated Steam through a section of the medium pressure steam feed line up is routed to the diversion junction and both Steam flows are diverted through the diversion. The reheated Steam is thus used for live steam not reached parts of the medium pressure steam supply system used and both steam flows are bypassing dissipated.
Ein bequemes Steuern der Warmziehvorgänge und eine sichere Trennung der Hochdruckdampfzuleitung und der Mitteldruckdampfzuleitung bzw. der Niederdruckdampfzuleitung wird dadurch erreicht, daß die Verbindungsleitung zum Warmziehen durch ein motorgesteuertes Ventil geöffnet wird. Auf diese Weise kann das Warmziehen je nach Bedarf gesteuert werden und ein mehr oder weniger großer Warmziehdampffluß eingestellt werden.Convenient control of the hot drawing processes and safe Separation of the high pressure steam supply line and the medium pressure steam supply line or the low pressure steam supply line achieved that the connecting line for hot drawing is opened by a motor-controlled valve. To this Way, the hot drawing can be controlled as needed a more or less large warm steam flow set become.
Die auf ein Verfahren zum Entwässern von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen gerichtete Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Dampfkondensat aus der ersten Dampfzuleitung mittels einer Entwässerungsverbindungsleitung über einen Entspannungsbehälter dem Dampfkondensat aus der zweiten Dampfzuleitung zugeleitet und zusammen mit dem Dampfkondensat aus der zweiten Dampfzuleitung abgeleitet wird. The on a process for dewatering on steam turbine stages connected steam supply lines is directed task solved in that steam condensate from the first steam feed line by means of a drainage connection line via a Flash tank the steam condensate from the second Steam feed line supplied and together with the steam condensate is derived from the second steam supply.
Auf diese Weise werden die Belastungen für die nachgeschalteten Abführsysteme reduziert. Das Dampfkondensat aus der ersten Dampfzuleitung wird zunächst entspannt und das vom Entspannungsdampf getrennte Wasser dann zugemischt. Dies vermindert die Störungsmöglichkeiten im Bereich der Dampfkondensatabfuhr der ersten Dampfzuleitung. Die nachgeschalteten Abführsysteme können kleiner ausgelegt werden und die Gefahr von Störungen wird vermindert und zugleich erfolgt ein schnelles Entwässern.This way the burdens for the downstream Laxation systems reduced. The steam condensate from the first The steam supply line is first expanded and that from the expansion steam separate water then mixed in. This diminishes the possible malfunctions in the area of steam condensate removal the first steam supply. The downstream discharge systems can be made smaller and the danger interference is reduced and at the same time occurs quick drainage.
Die nachgeschalteten Abführsysteme können bezüglich ihrer Kapazitäten kostengünstig und an die Anforderungen angepaßt ausgelegt werden, wenn die erste Dampfzuleitung eine Hochdruckdampfzuleitung und die zweite Dampfzuleitung eine Mitteldruckdampfzuleitung oder eine Niederdruckdampfzuleitung ist. Die Entwässerung der Hochdruckdampfzuleitung muß nicht unter Beachtung besonderer Sicherheitsvorkehrungen direkt mit einem atmosphärischen Entspanner oder einem Turbinenkondensator verbunden werden.The downstream discharge systems can with regard to their capacities inexpensive and adapted to the requirements be designed if the first steam supply line is a high pressure steam supply line and the second steam feed line is a medium pressure steam feed line or a low pressure steam supply line is. The high pressure steam supply line does not have to be drained taking special safety precautions into account an atmospheric expansion device or a turbine condenser get connected.
Die gestellte Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung zum Entwässern und Warmziehen von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen dadurch gelöst, daß Dampfkondensat aus der ersten Dampfzuleitung über ein Zwischendruckniveau dem Dampfkondensat aus der zweiten Dampfzuleitung zuleitbar ist und zusammen mit dem Dampfkondensat aus der zweiten Dampfzuleitung weiterleitbar ist und der Warmziehdampf nach seiner Durchleitung durch den warmzuziehenden Abschnitt der ersten Dampfzuleitung durch eine beim Warmziehen geöffnete Verbindungsleitung und anschließend entgegen der beim Turbinenbetrieb gegebenen Betriebsströmungsrichtung des Dampfes durch den warmzuziehenden Abschnitt der zweiten Dampfzuleitung leitbar ist und anschließend durch die Umleitung der zweiten Dampfzuleitung zu einem Abführsystem abführbar ist. Die Warmziehfunktion und die Entwässerungsfunktion sind somit voneinander unabhängig und die sich daran anschließenden Abführsysteme für den Warmziehdampf, wie der Turbinenkondensator können mit geringeren Kapazitäten ausgelegt werden.The task is achieved by means of a device for dewatering and warm drawing of steam turbine stages connected Steam supply lines solved in that steam condensate the first steam supply via an intermediate pressure level Steam condensate can be fed from the second steam feed line and together with the steam condensate from the second steam feed line is redirectable and the hot steam after his Passing through the warm section of the first Steam supply through a connecting line opened during hot drawing and then contrary to that in turbine operation given operating flow direction of the steam the section of the second steam feed line to be heated is conductive and then by redirecting the second Steam supply line to a discharge system can be removed. The warm-up function and the drainage function are thus different from each other independent and the subsequent laxation systems for the warm steam, like the turbine condenser can be designed with lower capacities.
In den Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gegeben.
Es zeigen:
Fig.1 zeigt eine verfahrensgemäße Vorrichtung zum Warmziehen
von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen.
Beim normalen Turbinenbetrieb wird heißer Frischdampf durch
eine Hochdruckdampfzuleitung 1 zu einer Hochdruckturbinenstufe
9 geführt und durch eine Hochdruckdampfableitung 29 aus
der Hochdruckturbinenstufe 9 wieder abgeleitet und zu einem
nicht dargestellten Zwischenüberhitzer, in dem der abgekühlte
Dampf wieder erhitzt wird, geführt. Dieser zwischenüberhitzte
Dampf wird dann durch eine Mitteldruckdampfzuleitung 2 zu einer
Mitteldruckturbinenstufe 10 geführt. Aus der Mitteldruckturbinenstufe
10 gelangt der Dampf in eine Niederdruckturbinenstufe
11 und wird dann durch eine Niederdruckdampfableitung
30 zu einem Turbinenkondensator 8, der mit einem Entspanner
verbunden sein kann, geführt. Die Niederdruckturbinenstufe
11 kann auch eine eigene Niederdruckdampfzuleitung
besitzen, was hier jedoch nicht dargestellt ist. In dem Turbinenkondensator
8 wird der Dampf kondensiert und gelangt
wiederum in den Wasser-/Dampfkreislauf des Wärmekraftwerks.
Vor dem Eintritt der Hochdruckdampfzuleitung 1 in die Hochdruckturbinenstufe
9 befinden sich Sperrventile 26 an der
Hochdruckdampfzuleitung 1, um bei eventuellen Notfällen oder
einem zu regelnden Abstellen des Dampfflusses durch die Hochdruckturbinenstufe
9 den Dampf absperren zu können. Ebenso
kann durch Sperrventile 27 an der Mitteldruckdampfzuleitung 2
vor der Mitteldruckturbinenstufe 10 der Fluß des zwischenüberhitzten
Dampfes in die Mitteldruckturbinenstufe 10 verhindert
werden.1 shows a device according to the method for hot drawing
of steam feed lines connected to steam turbine stages.
During normal turbine operation, hot live steam is released
a high-pressure steam supply line 1 to a high-
Vor dem Betrieb der Dampfturbine werden die Hochdruckdampfzuleitung
1 und die Mitteldruckdampfzuleitung 2 warmgezogen.
Vor dem Warmziehen werden die Sperrventile 26 in der Hochdruckdampfzuleitung
1 sowie die Sperrventile 27 in der Mitteldruckdampfzuleitung
2 geschlossen und Sperrventile 31 in
der Umleitung 7 der Mitteldruckdampfzuleitung 2 vor dem Turbinenkondensator
8 geöffnet. Zum Warmziehen wird Warmziehdampf
in Form von Frischdampf in Betriebsströmungsrichtung 4
durch die Hochdruckdampfzuleitung 1, durch eine Verbindungsleitung
5, die von der Hochdruckdampfzuleitung 1 zur Mitteldruckdampfzuleitung
2 führt, und anschließend in umgekehrter
Richtung gegenüber der Betriebsströmungsrichtung 6 der Mitteldruckdampfzuleitung
2 durch die Mitteldruckdampfzuleitung
2 bis zur Anschlußstelle 32 einer Umleitung 7 der Mitteldruckdampfzuleitung
2 geführt. Von dort aus wird der Warmziehdampf
durch die Umleitung 7 in Warmziehdampfströmungsrichtung
33 bis zu dem Turbinenkondensator 8 geführt. Die
Anschlußstelle 13 der Verbindungsleitung 5 an der Hochdruckdampfzuleitung
1 liegt möglichst nahe am turbinennahen Ende
17 kurz vor den Sperrventilen 26. Die Anschlußstelle 14 der
Verbindungsleitung 5 an der Mitteldruckdampfzuleitung 2 liegt
wiederum möglichst nahe an den Sperrventilen 27 am turbinennahen
Ende 18 der Mitteldruckdampfzuleitung 2. Auf diese Weise
werden die Hochdruckdampfzuleitung 1 und die Mitteldruckdampfzuleitung
2 auch in den kritischen turbinennahen Enden
17, 18 vollständig warmgezogen.Before operating the steam turbine, the high pressure steam supply line
1 and the medium pressure
Das Warmziehen der restlichen Abschnitte der Dampfzuleitungen
erfolgt durch das Hindurchströmen von Umleitdampf, der durch
die Dampfzuleitungen jeweils lediglich bis an die Anschlüsse
der Umleitungen gelangt, die an die Dampfzuleitungen angeschlossen
sind. Hier ist lediglich die Umleitung 7 der Mitteldruckdampfzuleitung
2 dargestellt. Die Verbindungsleitung
5 ist mit einem Stellventil 35 und einen Ventil 16 ausgestattet,
das eventuell motorgesteuert ist, um die Warmziehvorgänge
entweder ferngesteuert oder auch per Hand einleiten und
beenden zu können. Die Umleitung 7 weist zwischen den Sperrventilen
31 und dem Turbinenkondensator 8 noch eine Kühlung
34 auf, die die Temperatur des hindurchtretenden Dampfes
durch Einspritzen von Wasser herabsetzt, um die Kondensationsvorgänge
im Turbinenkondensator 8 vorzubereiten. Alternativ
zur Durchleitung durch die Umleitung 7 kann durch Schließen
der Sperrventile 31 der Umleitung 7 der Warmziehdampf
auch weiter durch die Mitteldruckdampfzuleitung 2 entgegen
der Betriebsströmungsrichtung 6 bis zu einer anderen Abzweigung
geleitet werden, die so gelegt wird, wie es den Anforderungen
nach vollständigem Warmziehen der Mitteldruckdampfzuleitung
2 entspricht. Die nicht dargestellten Abführsystemteile
sind insbesondere auch Lanzen, Entspanner oder Ausblaseleitungen.The warming of the remaining sections of the steam supply lines
is done by flowing redirect steam through it
the steam supply lines only up to the connections
of the diversions, which are connected to the steam supply lines
are. Here is only the diversion 7 of the medium pressure
Fig. 2 zeigt eine verfahrensgemäße Vorrichtung zum Entwässern
von an Dampfturbinenstufen angeschlossenen Dampfzuleitungen.
Das Entwässern findet vorzugsweise vor Inbetriebnahme der
Dampfturbine statt, um eventuell angesammelte kondensierte
Abwässer aus den einzelnen Dampfzuleitungen bzw. Dampfableitungen
zu entfernen. Die Dampfkondensate werden an den Tiefpunkten
40, 41, 42 der jeweiligen Dampfleitungen gesammelt.
Zwischen dem Tiefpunkt 40 der Hochdruckdampfzuleitung 1 und
dem Tiefpunkt 42 der Mitteldruckdampfzuleitung 2 befindet
sich eine Entwässerungsverbindungsleitung 39, die durch ein
Ventil 25, das eventuell motorgesteuert ist, geöffnet werden
kann. Auf diese Weise kann das Kondensat aus der Hochdruckdampfzuleitung
1 dem Kondensat der Mitteldruckdampfzuleitung
2 zugeführt werden und beide Kondensatströme gelangen zusammen
in ein gesondertes Abführsystem 38, das unabhängig vom
Turbinenkondensator 8 arbeitet. In dieses Abführsystem 38 gelangen
auch die Dampfkondensate aus dem Tiefpunkt 41 der
Hochdruckdampfableitung 29 mittels einer Kondensatableitung
21. Es somit nicht notwendig, den Turbinenkondensator 8, der
von den Kondensaten nicht belastet wird, aufgrund der anfallenden
Dampfkondensate größer auszulegen. Die Kondensatströme
können unabhängig von dem Warmziehdampf für die Dampfzuleitungen
entsorgt bzw. wiederverwendet werden. Die Dimensionen
der jeweiligen Abführsysteme bzw. Kondensatoren können an die
speziellen Anforderungen der jeweiligen Funktion angepaßt
ausgestaltet werden und müssen nicht für eventuelle Notfälle
überdimensioniert werden. Zudem besitzen Kondensat und die
Warmziehdämpfe extrem unterschiedlichen Temperaturen und Drücke,
so daß stark unterschiedliche Anforderungen an die jeweiligen
Abführsysteme bzw. Kondensatoren gestellt werden
müßten, die bei einer gemeinsamen Entsorgung der Dämpfe bzw.
des Kondensats von einem System alleine erfüllt werden müßten.
Diese überdimensionierte Auslegung des Systems wird
durch die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen verhindert.2 shows a device according to the method for dewatering
of steam feed lines connected to steam turbine stages.
Dewatering preferably takes place before commissioning the
Steam turbine instead of condensed to accumulate
Waste water from the individual steam supply lines or steam discharge lines
to remove. The steam condensates are at their
Fig. 3 zeigt die kombinierte Anwendung von Warmziehfunktion
und Kondensatableitung. Das aus einem Tiefpunkt 40 der Hochdruckdampfzuleitung
1 abgeführte Kondensat wird über eine
Entwässerungsverbindungsleitung 39 zu einem Entspanner 24 geleitet.
Der Entspanner 24 besitzt einen Ausgang 44, der zu
einem Tiefpunkt 42 der Mitteldruckdampfzuleitung 2 führt, sowie
einen Ausgang 43, der zu einer Kondensatableitung 22 des
Tiefpunkts 42 der Mitteldruckdampfzuleitung 2 führt. Die Ableitung
21 führt wiederum zu einem Abführsystem 38, in dem
die beiden Kondensatströme gemeinsamen entsorgt werden bzw.
in den Wasser-/Dampfkreislauf zurückgeführt werden. Die Entwässerung
der Hochdruckdampfzuleitung 1 erfolgt somit durch
ein zwischengeschaltetes Zwischenniveau, einem Entspanner in
Form eines vorgeschalteten Standrohrs.Fig. 3 shows the combined application of the warm-up function
and condensate drainage. That from a
Die Warmziehfunktion und die Entwässerungsfunktion können unabhängig
voneinander beispielsweise durch die motorgesteuerten
Ventile 16 bzw. 25 an- und ausgestellt werden. Zur Verhinderung
von eventuellen Überbelastungen und u. a. auch,
weil ein Hochdrucksystem mit einem Mitteldrucksystem verbunden
wird, sind in der Hochdruckdampfableitung 29 bzw. in der
Mitteldruckdampfzuleitung 2 Einheiten zur Abgabe von Dampf an
die Atmosphäre vorgesehen, die ein Überdruckventil 37 und einen
Schalldämpfer 36 aufweisen. Die Ausblaseleitungen dieser
Überdruckventile 37 in der Hochdruckdampfableitung 29 und der
Mitteldruckdampfzuleitung 2 können miteinander verbunden werden,
um einen gemeinsamen Schalldämpfer zu nutzen.The warming function and the dewatering function can be independent
from each other, for example, by the motor-controlled
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