EP2589764A1 - Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine - Google Patents

Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine Download PDF

Info

Publication number
EP2589764A1
EP2589764A1 EP11187839.3A EP11187839A EP2589764A1 EP 2589764 A1 EP2589764 A1 EP 2589764A1 EP 11187839 A EP11187839 A EP 11187839A EP 2589764 A1 EP2589764 A1 EP 2589764A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steam
condenser
steam turbine
power plant
jet pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11187839.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Juretzek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP11187839.3A priority Critical patent/EP2589764A1/de
Publication of EP2589764A1 publication Critical patent/EP2589764A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps

Definitions

  • the invention relates to a power plant and a method for starting a power plant, in which using a Anfahrstrahlers the steam turbine condenser is evacuated faster.
  • auxiliary steam For starting up power plants, in which a steam turbine is integrated, auxiliary steam is needed in most cases.
  • This auxiliary steam serves to provide sealing steam for the shaft seals of the steam turbine, for steaming of the feedwater tank or bypass degasser, etc.
  • This auxiliary steam necessary for starting is often generated by means of a separate gas or oil-fired auxiliary steam generator (HIDE).
  • HIDE gas or oil-fired auxiliary steam generator
  • This steam generator (including ancillary systems, such as storage and treatment of the fuel, water supply, etc.) requires not only capital expenditures and operating expenses, such as fuel, etc., but also regular maintenance and costs the plant operator millions of dollars.
  • the starting process can be done without auxiliary steam generator.
  • the generated steam of the high pressure boiler is fed into the auxiliary steam system and thus the evaporation of the shaft seals of the steam turbine, the feedwater tank, etc. ensured.
  • the steam which is not required for this purpose is blown over the roof by means of the starting valves until a corresponding vacuum has been drawn in the condenser, which makes it possible to introduce the steam via the diverting stations.
  • This solution is much cheaper than the solution with auxiliary steam generator from the capital expenditure, but has the disadvantage That the starting times and the water consumption of the power plant and the associated costs for fuel, chemicals, raw water, etc., increase sharply and also the possible uses in a liberalized market (due to the requirement of short start times) are generally very limited.
  • This solution is therefore used only under certain boundary conditions, such as in the presence of an alternative supply from a fed by other systems process / auxiliary steam network and a concomitant low likelihood of the Anfahrventile.
  • the ever increasing trend towards environmentally friendly solutions with low water consumption is another point that often prohibits the use of this solution.
  • the invention solves the task directed to the power plant by using, in a power plant comprising a steam turbine, a steam generator, i. a boiler or heat recovery steam generator, a vapor system arranged between boiler or heat recovery steam generator and steam steam generator, and a steam turbine condenser, provides that a jet pump for evacuating the steam turbine condenser on the suction side with the steam turbine condenser and on the drive side with the auxiliary steam system or directly with connected to the steam system.
  • a steam turbine i. a boiler or heat recovery steam generator, a vapor system arranged between boiler or heat recovery steam generator and steam steam generator, and a steam turbine condenser
  • the first steam generated in the startup process in the boiler / heat recovery steam generator is via a corresponding Umleitstation (which conditions him accordingly, ie possibly necessary pressure and temperature adjustment by throttling and water injection) directly from the high pressure steam system (in boilers without reheating) or from the reheate (For boilers with reheat, which between-overheated the relaxed high-pressure steam at medium pressures) fed into the auxiliary steam system and provides the steam for steaming the shaft seals, etc. available. If the temperature of the steam for steaming the shaft seals at the beginning should not be sufficiently high, the temperature of this partial mass flow is increased accordingly within the auxiliary steam system by means of electric superheater.
  • the steam which is not required for the vaporization of the shaft seals, etc. will now be sent via the steam system or the auxiliary steam system as motive steam for an additional starting radiator, i. a steam-driven jet pump, which is only in operation during the start-up, made available, with the help of which the necessary condenser vacuum for opening the Dampfumleitstationen is achieved much faster.
  • a steam-driven jet pump which is only in operation during the start-up, made available, with the help of which the necessary condenser vacuum for opening the Dampfumleitstationen is achieved much faster.
  • the jet pump is installed in addition to the evacuation equipment required for normal operation, and the evacuation facilities (e.g., water ring pumps) necessary for normal operation are usefully also operational for the rapid evacuation of the steam turbine condenser.
  • evacuation facilities e.g., water ring pumps
  • the start-up radiator is designed specifically for achieving the vacuum required for opening the diverter stations (i.e., achieving the minimum necessary pressure reduction) and not for the high vacuum required in normal operation to allow for possible rapid evacuation to that point.
  • the Anfahrstrahler is such that it can use / deduce the entire excess steam (taking into account the amounts of injection water) until the diverter to the steam turbine condenser opens without the pressure in the boiler rises inadmissible and continue the necessary flow through the superheater heating surfaces in the boiler is ensured.
  • the Anfahrstrahler is designed so that an unhindered startup of the steam power of the high pressure part of the boiler is possible.
  • the size of the usable excess steam depends not only on the shaft steam consumption but also on any other auxiliary steam consumers (for example feed water tank), which should only be supplied after the design driving steam mass flow for the starting lamp has been reached.
  • the air / vapor mixture leaving the Anfahrstrahler is either released into the environment, which means a corresponding loss of water, only that this is much lower than the Anfahrventilaims because of the shorter duration until the necessary vacuum is made in the steam turbine condenser and open the Umleitstationen can, or it is advantageously discharged via a further condenser to the environment, which further reduces the loss of water.
  • the further condenser of the jet pump is connected downstream.
  • the capacitor which may be connected downstream of the starting lamp, can be designed as a surface capacitor or as an injection capacitor.
  • the design as injection capacitor would have the advantage of a particularly simple and inexpensive construction, especially if only the pipe for the discharge of the air / steam mixture is dimensioned slightly larger and the injection water is distributed accordingly.
  • the further condenser is connected to a condensate collector of the steam turbine condenser for cooling the further condenser by condensate from the steam turbine condenser receiver.
  • the condensate in the condensate receiver hotwell is heated and thus a better degassing in the steam turbine condenser and thus a faster start-up because steam cleaning conditions are reached faster.
  • the further condenser is connected to a circulating water line for cooling the further condenser with circulating water. Advantages also result in better degassing in the condenser and a faster start-up.
  • a control valve in the steam system in front of the jet pump for controlling the motive steam is arranged.
  • a shut-off valve with a sealing water connection is arranged on the suction side of the jet pump. It also takes over the function of a pressure relief for the steam turbine condenser, if the drains from the steam cycle are passed directly to the steam turbine condenser and thus prevents the uncontrolled escape of steam in the steam turbine.
  • this steam can be fed into the auxiliary steam system via a diverter station which conditions it accordingly.
  • Conditioning means possibly a necessary pressure and temperature adjustment by throttling and water injection.
  • the air / steam mixture in the further condenser heats a cycle additive water.
  • the jet pump is operated only during the startup process of the power plant.
  • This invention eliminates the need for the auxiliary boiler and the associated high investment and operating costs.
  • the advantage in Invest also applies when using the optional capacitor; the water consumption is then in the same order of magnitude (residual steam losses from the condenser vs. HIDE-blowdown), without a condenser it can be assumed that water consumption will increase. If the vacuum in the steam turbine condenser has been broken, the start-up time is always shorter, if not, it is usually assumed that there is an extension.
  • the use of the simple, maintenance-free start-up radiator also improves the availability of the entire system in comparison to the complex auxiliary boiler solution. since, in the absence of an alternative auxiliary steam source, unavailability of the HIDE generally also results in unavailability of the entire system.
  • downstream capacitor can, despite the increased investment, be quite advantageous because the cost of water treatment and their operation can be further reduced and at the same time environmental laws can be easily met.
  • downstream condenser a further start time reduction of the entire system with appropriate fuel savings, since in addition to the shortened evacuation period, the condensate or the circuit auxiliary water is heated and thus the degassing is improved in Dampfurbinenkondensatorhotwell and thus the purity conditions for steam turbine operation can be achieved faster.
  • FIG. 1 shows schematically and by way of example a section of a power plant 1 according to the invention.
  • Steam generated in the high-pressure steam boiler / high-pressure section of the heat recovery steam generator (not shown) is fed into the auxiliary steam system 4 via a corresponding steam system 2 and a diverter station 3.
  • This steam is provided as motive steam for the starting radiator 5, ie a steam-driven jet pump, which is connected on the suction side to the steam turbine condenser 6 and on the drive side to the auxiliary steam system 4.
  • the necessary for the normal operation of the steam turbine condenser 6 evacuation means 7, for example, water ring pumps 7, are also in operation.
  • the air / vapor mixture which leaves the Anfahrstrahler 5, discharged via a further capacitor 8 to the environment.
  • the further condenser 8 may be embodied as an injection condenser and is cooled by condensate from the condensate collecting tank of the steam turbine condenser 6, which is provided via a condensate pump 9 and an injection water supply line 10. Alternatively or additionally, the cooling of the further condenser 8 can also take place with water from the circulating auxiliary water line 11.
  • the Anfahrstrahler 5 has a control valve 12 for the motive steam and a shut-off valve 13 with a sealing water connection. The Anfahrstrahler 5 is when starting the power plant 1 as long as in operation until a necessary for opening the Umleitstation 21 vacuum in the steam turbine condenser 6 is reached.
  • the jet pump 5 comprises a drive side 14, a suction side 15 and a pressure side 16.
  • the jet pump 5 is connected with its drive side 14 in the auxiliary steam system 4, so that steam 18 exits the drive nozzle 17 at high speed and air 19 from the steam turbine condenser 6, which is connected to the suction side 15, entrains, wherein an air / vapor mixture 20 is formed, which is discharged via the pressure side 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftwerksanlage (1) umfassend eine Dampfturbine, einen Dampferzeuger, ein zwischen Dampferzeuger und Dampfturbine angeordnetes Dampfsystem (2), ein Hilfsdampfsystem (4), das mit dem Dampfsystem (2) verbunden ist, und einen Dampfturbinenkondensator (6), wobei eine Strahlpumpe (5) zum Evakuieren des Dampfturbinenkondensators (6) saugseitig mit dem Dampfturbinenkondensator (6) und antriebsseitig mit dem Hilfsdampfsystem (4) oder mit dem Dampfsystem (2) verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftwerksanlage und ein Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage, bei dem mit Hilfe eines Anfahrstrahlers der Dampfturbinenkondensator schneller evakuiert wird.
  • Zum Anfahren von Kraftwerken, in welche eine Dampfturbine integriert ist, wird in den meisten Fällen Hilfsdampf benötigt. Dieser Hilfsdampf dient der Bereitstellung von Dichtdampf für die Wellendichtungen der Dampfturbine, zur Bedampfung des Speisewassertanks bzw. Bypass-Entgasers, etc.
  • Dieser zum Anfahren notwendige Hilfsdampf wird oft mittels eines separaten gas- oder ölbefeuerten Hilfsdampferzeugers (HIDE) erzeugt. Dieser Dampferzeuger (inkl. Nebensysteme, wie z.B. Lagerung und Aufbereitung des Brennstoffes, Wasserversorgung, etc.) erfordert neben den Investitionsausgaben und den Aufwendungen für den operativen Geschäftsbetrieb, wie beispielsweise Brennstoff, etc. auch regelmäßige Instandhaltung und verursacht dem Anlagenbetreiber entsprechende Kosten in Millionenhöhe.
  • Alternativ kann auch mittels sogenannter Anfahrventile der Anfahrvorgang ohne Hilfsdampferzeuger erfolgen. Dabei wird der erzeugte Dampf des Hochdruck-Kessels in das Hilfsdampfsystem eingespeist und damit die Bedampfung der Wellendichtungen der Dampfturbine, des Speisewassertankes, etc. sichergestellt. Der nicht dazu benötigte Dampf wird solange mittels der Anfahrventile über Dach geblasen, bis im Kondensator ein entsprechendes Vakuum gezogen wurde, welches das Einleiten des Dampfes über die Umleitstationen ermöglicht. Diese Lösung ist von den Investitionsausgaben her wesentlich günstiger als die Lösung mit Hilfsdampferzeuger, hat aber den Nachteil, dass die Startzeiten und der Wasserverbrauch des Kraftwerkes und die damit zusammenhängenden Kosten für Brennstoff, Chemikalien, Rohwasser, etc. stark ansteigen und auch die Einsatzmöglichkeiten in einem liberalisierten Markt (wegen Erfordernis kurzer Startzeiten) grundsätzlich stark eingeschränkt sind. Diese Lösung kommt somit nur unter bestimmten Randbedingungen zum Einsatz, wie z.B. bei Vorhandensein einer alternativen Versorgung aus einem durch andere Anlagen gespeisten Prozess-/ Hilfsdampfnetzes und einer damit einhergehenden geringen Einsatzwahrscheinlichkeit der Anfahrventile. Der immer stärkere Trend hin zu umweltverträglichen Lösungen mit geringem Wasserverbrauch ist ein weiterer Punkt der den Einsatz dieser Lösung oft nicht erlaubt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine bereitzustellen, die ein vergleichsweise schnelles Anfahren ermöglicht und die zugleich möglichst einfach und kostengünstig ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine bereitzustellen.
  • Die Erfindung löst die auf die Kraftwerksanlage gerichtete Aufgabe, indem sie bei einer Kraftwerksanlage, umfassend eine Dampfturbine, einen Dampferzeuger, d.h. einen Kessel oder Abhitzedampferzeuger, ein zwischen Kessel oder Abhitzedampferzeuger und Dampfturbine angeordnetes Dampfsystem, ein Hilfsdampfsystem, das mit dem Dampfsystem verbunden ist, und einen Dampfturbinenkondensator, vorsieht, dass eine Strahlpumpe zum Evakuieren des Dampfturbinenkondensators saugseitig mit dem Dampfturbinenkondensator und antriebsseitig mit dem Hilfsdampfsystem oder direkt mit dem Dampfsystem verbunden ist.
  • Der erste beim Anfahrvorgang erzeugte Dampf im Kessel / Abhitzedampferzeuger wird über eine entsprechende Umleitstation (welche ihn entsprechend konditioniert, d.h. ggf. notwendige Druck- und Temperaturanpassung durch Drosselung und Wassereinspritzung) direkt aus dem Hochdruck-Dampfsystem (bei Kesseln ohne Zwischenüberhitzung) oder aus dem Zwischenüberhitzungssystem (bei Kesseln mit Zwischenüberhitzung, welches den entspannten Hochdruckdampf bei mittleren Drücken zwischen-überhitzt) in das Hilfsdampfsystem eingespeist und stellt den Dampf zur Bedampfung der Wellendichtungen, etc. zur Verfügung. Falls die Temperatur des Dampfes zur Bedampfung der Wellendichtungen am Anfang nicht ausreichend hoch sein sollte, wird die Temperatur dieses Teilmassenstromes innerhalb des Hilfsdampfsystems mittels elektrischer Überhitzer entsprechend erhöht.
  • Gemäß der Erfindung wird nun der für die Bedampfung der Wellendichtungen, etc. nicht benötigte Dampf über das Dampfsystem oder das Hilfsdampfsystem als Treibdampf für einen zusätzlichen Anfahrstrahler, d.h. eine dampfbetriebene Strahlpumpe, welche nur während des Anfahrvorganges in Betrieb ist, zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe das notwendige Kondensatorvakuum für das Öffnen der Dampfumleitstationen viel schneller erreicht wird.
  • Zweckmäßiger Weise ist die Strahlpumpe zusätzlich zu der für den Normalbetrieb erforderlichen Evakuierungseinrichtung installiert und die für den Normalbetrieb notwendigen Evakuierungseinrichtungen (z.B. Wasserringpumpen) sind sinnvollerweise für die schnelle Evakuierung des Dampfturbinenkondensators zusätzlich in Betrieb.
  • Vorteilhafter Weise ist der Anfahrstrahler dabei speziell auf das Erreichen des für das Öffnen der Umleitstationen notwendigen Vakuums (d.h. Erreichen der minimal notwendigen Druckabsenkung) auszulegen und nicht für das im Normalbetrieb erforderliche Hochvakuum, um eine möglichste schnelle Evakuierung hin zu diesem Punkt zu ermöglichen.
  • Vorteilhafter Weise ist der Anfahrstrahler so bemessen, dass er den gesamten überschüssigen Dampf (unter Berücksichtigung der Einspritzwassermengen) solange verwenden/ableiten kann bis die Umleitstation zum Dampfturbinenkondensator öffnet, ohne dass der Druck im Kessel unzulässig ansteigt und weiterhin die notwendige Durchströmung der Überhitzerheizflächen im Kessel sichergestellt ist.
  • Zur maximalen Verkürzung der Anfahrzeit des Kraftwerkes ist es zweckmäßig, wenn der Anfahrstrahler so ausgelegt ist, dass ein ungehindertes Hochfahren der Dampfleistung des Hochdruckteils des Kessels möglich ist. Wie groß der verwendbare Dampfüberschuss ist, hängt neben dem Wellendichtdampfverbrauch auch von weiteren ggf. vorhandenen Hilfsdampfverbrauchern ab (z.B. Speisewassertank), wobei diese erst versorgt werden sollten, nachdem der Auslegungstreibdampfmassenstrom für den Anfahrstrahler erreicht wurde.
  • Das Luft-/Dampfgemisch, welches den Anfahrstrahler verlässt, wird entweder in die Umgebung abgegeben, was einen entsprechenden Wasserverlust bedeutet, nur dass dieser wesentlich geringer ausfällt als bei der Anfahrventillösung wegen der geringeren Dauer bis das notwendige Vakuum im Dampfturbinenkondensator hergestellt ist und die Umleitstationen öffnen können, oder es wird vorteilhafter Weise über einen weiteren Kondensator an die Umgebung abgegeben, was den Wasserverlust weiter verringert. Dabei ist der weitere Kondensator der Strahlpumpe nachgeschaltet. Der dem Anfahrstrahler ggf. nachgeschaltete Kondensator kann als Oberflächenkondensator oder als Einspritzkondensator ausgeführt werden. Die Ausführung als Einspritzkondensator hätte dabei den Vorteil eines besonders einfachen und kostengünstigen Aufbaus, insbesondere dann, wenn nur das Rohr für die Ableitung des Luft-/Dampfgemischs etwas größer dimensioniert wird und das Einspritzwasser dort entsprechend verteilt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei der weitere Kondensator mit einem Kondensatsammelbehälter des Dampfturbinenkondensators zum Kühlen des weiteren Kondensators durch Kondensat aus dem Dampfturbinenkondensatorsammelbehälter verbunden. Gleichzeitig wird das Kondensat im Kondensatsammelbehälter (Hotwell) erwärmt und damit eine bessere Entgasung im Dampfturbinenkondensator und somit auch ein schnelleres Anfahren ermöglicht, weil Dampfreinheitsbedingungen schneller erreicht werden.
  • In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist der weitere Kondensator mit einer Kreislaufzusatzwasserleitung zum Kühlen des weiteren Kondensators mit Kreislaufzusatzwasser verbunden. Als Vorteile ergeben sich ebenfalls eine bessere Entgasung im Kondensator und ein schnelleres Anfahren.
  • Zweckmäßiger Weise ist ein Regelventil im Dampfsystem vor der Strahlpumpe zum Regeln des Treibdampfes angeordnet.
  • Vorteilhafter Weise ist ein Absperrventil mit Dichtwasseranschluss auf der Saugseite der Strahlpumpe angeordnet. Es übernimmt dabei auch die Funktion einer Druckentlastung für den Dampfturbinenkondensator, falls die Entwässerungen aus dem Wasserdampfkreislauf direkt auf den Dampfturbinenkondensator geleitet werden und verhindert somit das unkontrollierte Austreten von Dampf im Bereich der Dampfturbine.
  • Bei Dampferzeugern ohne Zwischenüberhitzung ist es zweckmäßig, wenn Dampf aus dem Hochdruckdampfsystem des Kraftwerks zur Einspeisung in das Hilfsdampfsystem entnehmbar ist.
  • Bei Dampferzeugern mit Zwischenüberhitzung ist es zweckmäßig, wenn Dampf zur Einspeisung in das Hilfsdampfsystem aus dem Zwischenüberhitzungssystem des Kraftwerks entnehmbar ist.
  • Vorteilhafter Weise ist dieser Dampf über eine Umleitstation, welche ihn entsprechend konditioniert, in das Hilfsdampfsystem einspeisbar. Konditionierung bedeutet ggf. eine notwendige Druck- und Temperaturanpassung durch Drosselung und Wassereinspritzung.
  • Im erfinderischen Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine, einem Dampferzeuger, einem Dampfturbinenkondensator und betrieblichen Evakuierungseinrichtungen für den Dampfturbinenkondensator im Normalbetrieb sowie einer Umleitstation zum Leiten von Frischdampf vom Dampferzeuger um die Dampfturbine, wird im Hochdruckteil des Dampferzeugers erzeugter Dampf in ein Dampfsystem oder ein Hilfsdampfsystem eingespeist und als Treibdampf für eine Strahlpumpe verwendet, wobei mit Hilfe der Strahlpumpe ein für ein Öffnen der Umleitstation erforderliches Vakuum im Dampfturbinenkondensator erzeugt wird, indem diese Strahlpumpe parallel zu den betrieblichen Evakuierungseinrichtungen betrieben wird.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein die Strahlpumpe verlassendes Luft-/Dampfgemisch über einen weiteren Kondensator in die Umgebung abgegeben wird.
  • Es ist zweckmäßig, wenn das Luft-/Dampfgemisch im weiteren Kondensator ein Kondensat aus einem Dampfturbinenkondensatorsammelbehälter (Hotwell) erwärmt.
  • Alternativ kann es zweckmäßig sein, wenn das Luft-/Dampfgemisch im weiteren Kondensator ein Kreislaufzusatzwasser erwärmt.
  • Vorteilhafter Weise wird die Strahlpumpe nur während des Anfahrvorganges der Kraftwerksanlage betrieben.
  • Diese Erfindung erübrigt den Einsatz des Hilfskessels und die damit zusammenhängenden hohen Invest- und Betriebskosten. Der Vorteil im Invest gilt auch bei Einsatz des optionalen Kondensators; der Wasserverbrauch liegt dann in der gleichen Größenordnung (Restdampfverluste aus dem Kondensator vs. HIDE-Abschlämmung), ohne Kondensator ist von einem Wassermehrverbrauch auszugehen. Falls das Vakuum im Dampfturbinenkondensator gebrochen wurde, ist auch die Anfahrzeit in jedem Fall kürzer, falls nicht, ist im Regelfall von einer Verlängerung auszugehen. Der Einsatz des einfach aufgebauten, wartungsfreien Anfahrstrahlers verbessert im Vergleich zur komplexen Hilfskessellösung auch die Verfügbarkeit der Gesamtanlage, da bei nicht Vorhandensein einer alternativen Hilfsdampfquelle eine Nichtverfügbarkeit des HIDE in der Regel auch eine Nichtverfügbarkeit der Gesamtanlage zur Folge hat.
  • Gegenüber der Anfahrventillösung ist der Einsatz des Anfahrstrahlers die Alternative mit verkürzter Startzeit, geringerem Wasserverbrauch und verbessertem Umweltprofil. Bezogen auf den Invest ergeben sich nur geringe Nachteile, solange auf den nachgeschalteten Kondensator verzichtet wird (Verzicht auf die kesselbezogenen Anfahrventile kompensiert zum Teil die kesselbezogenen Umleitstationen hin zum Hilfsdampfsystem, größere Dimensionierung des Hilfsdampfsystems, etc.). Bezieht man allerdings die Verringerung des Invests durch eine ggf. kleinere Wasseraufbereitungsanlage/ kleineren Deionattank in die Rechnung ein, ergibt sich neben der Verringerung der Betriebskosten auch mindestens ein Ausgleich der zuvor genannten Investkostennachteile. Die Verwendung des nachgeschalteten Kondensators kann, trotz dann erhöhtem Invest, durchaus von Vorteil sein, da die Kosten für die Wasseraufbereitung und deren Betrieb noch weiter verringert werden und gleichzeitig Umweltgesetze leichter eingehalten werden können. Außerdem lässt sich mit dem nachgeschalteten Kondensator eine weitere Startzeitverkürzung der Gesamtanlage mit entsprechender Brennstoffeinsparung erreichen, da neben dem verkürzten Evakuierungszeitraum auch das Kondensat bzw. das Kreislaufzusatzwasser erwärmt wird und damit die Entgasung im Dampfturbinenkondensatorhotwell verbessert wird und somit die Reinheitsbedingungen für den Dampfturbinenbetrieb schneller erreicht werden.
  • Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich:
    • Figur 1
    einen Ausschnitt aus einer Dampfturbinenanlage und
    Figur 2
    das Prinzip einer Strahlpumpe.
  • Die Figur 1 zeigt schematisch und beispielhaft einen Ausschnitt aus einer Kraftwerksanlage 1 nach der Erfindung. Im Hochdruckdampfkessel/Hochdruckteil des Abhitzedampferzeugers (nicht gezeigt) erzeugter Dampf wird über ein entsprechendes Dampfsystem 2 und eine Umleitstation 3 in das Hilfsdampfsystem 4 eingespeist. Dieser Dampf wird als Treibdampf für den Anfahrstrahler 5, d.h. eine dampfbetriebene Strahlpumpe, zur Verfügung gestellt, die saugseitig mit dem Dampfturbinenkondensator 6 und antriebsseitig mit dem Hilfsdampfsystem 4 verbunden ist. Die für den Normalbetrieb des Dampfturbinenkondensators 6 notwendigen Evakuierungseinrichtungen 7, z.B. Wasserringpumpen 7, sind zusätzlich in Betrieb. Im Ausführungsbeispiel wird das Luft-/Dampfgemisch, welches den Anfahrstrahler 5 verlässt, über einen weiteren Kondensator 8 an die Umgebung abgegeben. Der weitere Kondensator 8 kann als Einspritzkondensator ausgeführt sein und wird durch Kondensat aus dem Kondensatsammelbehälter des Dampfturbinenkondensators 6, welches über eine Kondensatpumpe 9 und eine Einspritzwasserversorgungsleitung 10 bereitgestellt wird, gekühlt. Alternativ oder ergänzend kann die Kühlung des weiteren Kondensators 8 auch mit Wasser aus der Kreislaufzusatzwasserleitung 11 erfolgen. Der Anfahrstrahler 5 weist ein Regelventil 12 für den Treibdampf und ein Absperrventil 13 mit Dichtwasseranschluss auf. Der Anfahrstrahler 5 ist beim Anfahren der Kraftwerksanlage 1 solange in Betrieb, bis ein für das Öffnen der Umleitstation 21 notwendiges Vakuum im Dampfturbinenkondensator 6 erreicht ist.
  • Das Grundprinzip der Strahlpumpe 5 ist in Figur 2 erläutert. Die Strahlpumpe 5 umfasst eine Antriebsseite 14, eine Saugseite 15 und eine Druckseite 16. Die Strahlpumpe 5 ist mit ihrer Antriebsseite 14 in das Hilfsdampfsystem 4 geschaltet, so dass Dampf 18 mit hoher Geschwindigkeit aus der Treibdüse 17 austritt und Luft 19 aus dem Dampfturbinenkondensator 6, der an der Saugseite 15 angeschlossen ist, mitreißt, wobei sich ein Luft-/Dampfgemisch 20 bildet, das über die Druckseite 16 abgegeben wird.

Claims (14)

  1. Kraftwerksanlage (1) umfassend eine Dampfturbine, einen Dampferzeuger, ein zwischen Dampferzeuger und Dampfturbine angeordnetes Dampfsystem (2), ein Hilfsdampfsystem (4), das mit dem Dampfsystem (2) verbunden ist, und einen Dampfturbinenkondensator (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlpumpe (5) zum Evakuieren des Dampfturbinenkondensators (6) saugseitig mit dem Dampfturbinenkondensator (6) und antriebsseitig mit dem Hilfsdampfsystem (4) oder mit dem Dampfsystem (2) verbunden ist.
  2. Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, wobei die Strahlpumpe (5) zusätzlich zu einer für den Normalbetrieb erforderlichen Evakuierungseinrichtung (7) installiert ist.
  3. Kraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlpumpe (5) auf das für das Öffnen einer Umleitstation (21) zum Umleiten von Frischdampf aus dem Dampferzeuger um die Dampfturbine notwendige Vakuum ausgelegt ist.
  4. Kraftwerksanlage nach Anspruch 3, wobei die Strahlpumpe (5) so ausgelegt ist, dass sie den überschüssigen Dampf solange vollständig ableiten kann, bis die Umleitstation (21) zum Dampfturbinenkondensator (6) öffnet, ohne dass der Druck im Dampferzeuger unzulässig ansteigt und weiterhin die notwendige Durchströmung von Überhitzerheizflächen im Dampferzeuger sichergestellt ist.
  5. Kraftwerksanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strahlpumpe (5) so ausgelegt ist, dass ein ungehindertes Hochfahren der Dampfleistung des Hochdruckteils des Dampferzeugers möglich ist.
  6. Kraftwerksanlage (1) nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein weiterer Kondensator (8) der Strahlpumpe (5) nachgeschaltet ist.
  7. Kraftwerksanlage (1) nach Anspruch 6, wobei der weitere Kondensator (8) mit einem Kondensatsammelbehälter des Dampfturbinenkondensators (6) zum Kühlen des weiteren Kondensators (8) verbunden ist.
  8. Kraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der weitere Kondensator (8) mit einer Kreislaufzusatzwasserleitung (11) zum Kühlen des weiteren Kondensators (8) verbunden ist.
  9. Kraftwerksanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Dampf über eine Umleitstation (3) in das Hilfsdampfsystem (4) einspeisbar ist.
  10. Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage (1) mit integrierter Dampfturbine, einem Dampferzeuger, einem Dampfturbinenkondensator (6) und betrieblichen Evakuierungseinrichtungen (7) für den Dampfturbinenkondensator (6) im Normalbetrieb sowie einer Umleitstation (21) zum Leiten von Frischdampf vom Dampferzeuger um die Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, dass im Hochdruckteil des Dampferzeugers erzeugter Dampf in ein Dampfsystem (2) oder Hilfsdampfsystem (4) eingespeist wird und als Treibdampf für eine Strahlpumpe (5) verwendet wird, wobei mit Hilfe der Strahlpumpe (5) ein für ein Öffnen der Umleitstation (21) erforderliches Vakuum im Dampfturbinenkondensator (6) erzeugt wird, indem diese Strahlpumpe (5) parallel zu den betrieblichen Evakuierungseinrichtungen (7) betrieben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein die Strahlpumpe (5) verlassendes Luft-/Dampfgemisch über einen weiteren Kondensator (8) in die Umgebung abgegeben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Luft-/Dampfgemisch im weiteren Kondensator (8) ein Kondensat aus einem Dampfturbinenkondensatorsammelbehälter erwärmt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Luft-/Dampfgemisch im weiteren Kondensator (8) ein Kreislaufzusatzwasser erwärmt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Strahlpumpe (5) nur während des Anfahrvorganges der Kraftwerksanlage (1) betrieben wird.
EP11187839.3A 2011-11-04 2011-11-04 Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine Withdrawn EP2589764A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11187839.3A EP2589764A1 (de) 2011-11-04 2011-11-04 Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11187839.3A EP2589764A1 (de) 2011-11-04 2011-11-04 Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2589764A1 true EP2589764A1 (de) 2013-05-08

Family

ID=45315456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11187839.3A Withdrawn EP2589764A1 (de) 2011-11-04 2011-11-04 Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2589764A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB234581A (en) * 1924-03-27 1925-06-04 English Electric Co Ltd Improvements in steam turbine power plant
WO2001059265A1 (de) * 2000-02-09 2001-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum evakuieren eines turbinenkondensators
US20050034445A1 (en) * 2003-08-12 2005-02-17 Washington Group International, Inc. Method and apparatus for combined cycle power plant operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB234581A (en) * 1924-03-27 1925-06-04 English Electric Co Ltd Improvements in steam turbine power plant
WO2001059265A1 (de) * 2000-02-09 2001-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum evakuieren eines turbinenkondensators
US20050034445A1 (en) * 2003-08-12 2005-02-17 Washington Group International, Inc. Method and apparatus for combined cycle power plant operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0439754B1 (de) Verfahren zum Anfahren einer Kombianlage
EP0819209B1 (de) Verfahren zum betreiben eines abhitzedampferzeugers sowie danach arbeitender abhitzedampferzeuger
WO2002081870A1 (de) Verfahren zur bereitschaftshaltung eines kombikraftwerkes
WO2006058845A1 (de) Verfahren zum betrieb einer dampfkraftanlage, insbesondere einer dampfkraftanlage eines kraftwerks zur erzeugung von zumindest elektrischer energie, und entsprechende dampfkraftanlage
DE2311066A1 (de) Dampferzeuger fuer ungefeuerte kraftanlage
EP1105624B1 (de) Gas- und dampfturbinenanlage
EP1099041B1 (de) Gas- und dampfturbinenanlage
EP3420202B1 (de) Kondensatrezirkulation
EP0515911A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage und entsprechende Anlage
EP0826096B1 (de) Verfahren und anordnung zum entgasen eines kondensats
DE102016214447B4 (de) Kraftwerk mit Phasenwechselmaterial-Wärmespeicher und Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerks mit Phasenwechselmaterial-Wärmespeicher
CH622332A5 (de)
DE3331153A1 (de) Gasturbinenanlage fuer offenen prozess
DE4300192C2 (de) Verfahren zum Betrieb von mindestens zwei miteinander verknüpften Abhitzeprozessen und Dampferzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
EP2305964A1 (de) Dampfkraftwerk
WO2011051494A2 (de) Verfahren zum nachrüsten einer fossil befeuerten kraftwerksanlage mit einer kohlendioxid-abscheidevorrichtung
EP3066310B1 (de) Flashtankdesign
EP2589764A1 (de) Kraftwerksanlage mit integrierter Dampfturbine mit Anfahrstrahler und Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage mit Dampfturbine
EP0657627B1 (de) Verfahren und Anordnung zum Anfahren eines Abhitzekessels mit wenigstens zwei getrennten Drucksystemen
WO2013170916A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur betriebsabwasserreinigung
DE102012108992A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines luftgekühlten Kondensationsapparates
DE1228623B (de) Dampfkraftanlage mit Zwanglaufdampferzeuger und Zwischenueberhitzer
EP1121510B9 (de) Verfahren zum wiederanfahren einer gas- und dampfturbinenanlage
EP3620620A1 (de) Abgasrezirkulation in gas- und dampfturbinenanlagen
DE102013205053B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines einen Wasser-Dampf-Kreislauf aufweisenden Kraftwerks

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20131109