FR2465070A1

FR2465070A1 - AIR COOLED CONDENSER

Info

Publication number: FR2465070A1
Application number: FR8019236A
Authority: FR
Inventors: Emile Aguet
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1980-09-05
Publication date: 1981-03-20
Also published as: BE885099A; ES8103265A1; ES493831A0; DE2938631B1; DE2938631C2; CH640598A5

Abstract

In the steam power plant a recooler (30) is provided for the cooling water from the machines, for example the electrical generator (16). The recooler is designed as an evaporator (20), the feed line (21) of which for the water to be vaporised is connected to the condensate system (13) of the condenser (4-13) and the steam discharge line (25) of which is connected to the exhaust steam line (3) of the steam turbine (1). Recooling the machine cooling water with the vaporising condensate drawn from the condenser simplifies the steam power plant.

Description

L'invention se rapporte à une centrale à va- peur comprenant un condenseur de la valeur de travail d'une machine de la centrale qui est refroidi à l'air ainsi qu'un refroidisseur de l'eau de refroidissement de la machine. Dans les installations connues de ce type, le refroidisseur de l'eau de refroidissement de la machine est refroidi lui-même par de l'eau de sources voisines de la surface de la terre ou, dans les cas ou aucune eau de surface n'est disponible, il est équipé d'un système propre de refroidissement à l'air. The invention relates to a steam plant comprising a condenser of the working value of a plant machine which is air-cooled as well as a cooler for the machine cooling water. In known installations of this type, the machine cooling water cooler is itself cooled by water from sources close to the earth's surface or, in cases where no surface water is present. is available, it is equipped with its own air cooling system.

L'invention a pour objet une centrale du type tel que spécifié , qui est simplifié et meilleur marché. Selon une particularité essentielle de l'invention, le refroidisseur est conformé en évaporateur dont la canalisation d'arrivée d'eau à évaporer est raccordéeau circuit du produit de condensation du condenseur et dont la canalisation d'évacuation de vapeur est raccordée à un élément par leauel passe le flux de la vapeur d'échappement et qui est situé entre la machine de la centrale et le condenseur. Cette disposition permet non seulement d'atteindre ltobjectif recherché par l'invention, mais de plus réduit le nombre des organes mobiles en améliorant la fiabilité.Une autre économie obtenue réside dans le fait qu'aucun dispositif supplémentaire de protection contre le gel n'est nécessaire et, finalement, un autre avantage obtenu est que le débit minimal de refoulement de la pompe d'extraction est augmenté, ce qui a pour effet de réduire l'usure produite par cavitation dans cette pompe. The subject of the invention is a plant of the type as specified, which is simplified and cheaper. According to an essential feature of the invention, the cooler is designed as an evaporator, the water inlet pipe to be evaporated is connected to the condensate condenser circuit and the steam outlet pipe of which is connected to an element by the water passes the flow of exhaust steam which is located between the central machine and the condenser. This arrangement not only achieves the objective sought by the invention, but also reduces the number of movable members by improving reliability. Another saving obtained is that no additional frost protection device is necessary and, finally, another advantage obtained is that the minimum delivery rate of the extraction pump is increased, which has the effect of reducing the wear produced by cavitation in this pump.

L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure uniaue est un schéma d'un exemple de réalisation d'une centrale conforme l'invention. The invention will be described in more detail with reference to the attached drawing by way of nonlimiting example and in which the single figure is a diagram of an exemplary embodiment of a power plant according to the invention.

Une turbine à vapeur 1 comportant une tubulure d'échappement 2 et commandant une génératrice électrique 16 est montée sur une canalisation 3 de vapeur d'échappement qui débouche dans un distributeur 4 d'une installation de refroidissement à l'air. Deux rangées de tubulures inclinées de refroidissement 5 sont raccordées au distributeur 4. l'extrémité de ces tubulures de refroidissement 5 est reliée par des tronçons de canalisation 6 à des collecteurs 7 qui débouchent sur un réservoir commun 8 du produit de condensation. Une pompe d'extraction 9 qui produit une dépression est raccordée au distributeur 4 et un ventilateur 10 disposé entre les tubulures 5 souffle entre les deux rangées de ces dernières de l'air de refroidissement dans le sens indiqué par les flèches. A steam turbine 1 comprising an exhaust pipe 2 and controlling an electric generator 16 is mounted on a pipe 3 of exhaust steam which opens into a distributor 4 of an air cooling installation. Two rows of inclined cooling pipes 5 are connected to the distributor 4. the end of these cooling pipes 5 is connected by pipe sections 6 to collectors 7 which lead to a common reservoir 8 of the condensate. An extraction pump 9 which produces a vacuum is connected to the distributor 4 and a fan 10 disposed between the pipes 5 blows between the two rows of the latter cooling air in the direction indicated by the arrows.

Des pompes 11 raccordées au réservoir 8 refoulent le produit de condensation dans une canalisation 13 par l'intermédiaire d'une vanne 12 de maintien du niveau dans le réservoir 8. La canalisation 13 est équipée d'un réchauffeur 14 du produit de condensation et éventuellement de pompes non représentées d'élévation de la pression. Cette canalisation débouche dans un réservoir 15 d'eau d'alimentation. Pumps 11 connected to the tank 8 discharge the condensation product into a pipe 13 by means of a valve 12 for maintaining the level in the tank 8. The pipe 13 is equipped with a heater 14 for the condensation product and possibly of pumps not shown of pressure increase. This pipe opens into a reservoir 15 of feed water.

Une canalisation d'arrivée 21 équipée d'une vanne 22 raccorde un évaporateur 20 à la canalisation 13 du produit de condensation. Une canalisation 25 raccorde le sommet de ltévaporateur 20 à la canalisation 3 par laauelle passe la vapeur d'échappement. Un système de tuyauteries 30 monté dans l'évaporateur 20 reçoit d'une canalisation 31 l'eau de refroidissenent refluant des machines de la centrale. la sortie du système de tuyauteries 30 est raccordée par une canalisation 32 équipée d'une pompe 33 aux machines à refroidir. Une canalisation de dérivation 36 équipée d'une vanne 37 est montée entre les canalisations 31 et 32. Cette vanne 37 est commandée, par l'intermédiaire d'un régulateur 41,par un capteur de température 40 se trouvant sur la canalisation 32. An inlet pipe 21 fitted with a valve 22 connects an evaporator 20 to the pipe 13 of the condensation product. A pipe 25 connects the top of the evaporator 20 to the pipe 3 through which the exhaust steam passes. A piping system 30 mounted in the evaporator 20 receives from a pipe 31 the cooling water flowing back from the central machinery. the outlet of the piping system 30 is connected by a pipe 32 fitted with a pump 33 to the cooling machines. A bypass line 36 fitted with a valve 37 is mounted between the lines 31 and 32. This valve 37 is controlled, by means of a regulator 41, by a temperature sensor 40 located on the line 32.

la vanne 22 est commandée par l'intermédiaire d'un régulateur 46 au moyen d'un.indicateur de niveau 45 disposé sur l'évaporateur 20.the valve 22 is controlled by a regulator 46 by means of a level indicator 45 placed on the evaporator 20.

Lorsque la centrale est en service, la vapeur s'échappe de la turbine 1 par la canalisation 3 et nasse par le distributeur 4 Dour pénétrer dans les tubulures de refroidissement 5 qui sont munies d'ailettes et dans lesquelles cette vapeur se condense. le produit de condensation est recueilli dans le réservoir 8 duquel il est transporté par la canalisation 13 dans le réservoir 15 d'eau d'alimentation qui sert essentiellement de réserve et qui peut aussi être relié à un dégazer. le niveau est réglé dans le réservoir 8 de produit de condensation par commande de la vanne 12. When the power plant is in service, the steam escapes from the turbine 1 through the pipe 3 and traps through the distributor 4 Dour enter the cooling pipes 5 which are provided with fins and in which this steam condenses. the condensation product is collected in the tank 8 from which it is transported by the line 13 in the supply water tank 15 which essentially serves as a reserve and which can also be connected to a degas. the level is adjusted in the condensate reservoir 8 by controlling the valve 12.

l'eau de refroidissement provenant des machines de la centrale,par exemple de la génératrice 16, pénètre par la canalisation 31 dans le système de tuyauteries 30 dans lequel elle abandonne sa chaleur au produit de condensation qui ainsi se vaporise. L'eau de refroidissement ayant été elle-même refroidie retourne par la canalisation 32 dans les machines. Le système de tuyauteries 30 est calculé de manière à être suffisamment important pour laisser subsister une certaine marge de réglage de la température de l'eau de refroidissement de manière que ce réglage puisse être effectué en dérivant de l'évaporateur une partie de l'eau au moyen de la vanne 37.La vapeur dégagée dans l'évaporateur 20 est condensée avec la vapeur d'échappement de la turbine dans les tubulures 5 du condenseur refroidi à l'air. the cooling water coming from the machines of the power station, for example from the generator 16, enters via the pipe 31 into the system of pipes 30 in which it gives up its heat to the product of condensation which thus vaporizes. The cooling water which has itself been cooled returns via line 32 to the machines. The piping system 30 is calculated so as to be large enough to leave a certain margin for adjusting the temperature of the cooling water so that this adjustment can be carried out by deriving from the evaporator part of the water. by means of the valve 37. The steam released in the evaporator 20 is condensed with the exhaust steam from the turbine in the pipes 5 of the air-cooled condenser.

Immédiatement après l'arrêt de la centrale, la quantité de chaleur de refroidissement diminue progressivement pendant que la turbine 1 cesse de déverser de la vapeur et que la consommation d'eau prélevée sur les réservoirs d'alimentation est interrompue. La pompe d'etrac- tion 9 demeure encore en service pendant un certain temps de manière que l'évaporateur 20 reste en dépression et puisse continuer de transformer la chaleur. le produit de condensation évaporé est éventuellement remplacé par de l'eau refluant du réservoir 15 et qui est sous pression supérieure à celle du produit de condensation se trouvant dans l'évaporateur 20. Immediately after stopping the plant, the amount of cooling heat gradually decreases while the turbine 1 stops discharging steam and the consumption of water taken from the supply tanks is interrupted. The strangulation pump 9 remains in operation for a certain time so that the evaporator 20 remains under vacuum and can continue to transform the heat. the evaporated condensation product is optionally replaced by water flowing back from the tank 15 and which is under higher pressure than that of the condensation product present in the evaporator 20.

Le principe de l'iavention n' exige qu'vn faible agrandissement de l'installation de refroidissement à l'air dont le coût n'est pas très- important. Par contre, le principe de l'invention permet de faire l'économie de refroidisseurs séparés à l'air ainsi que de leurs accessoires et de leurs dispositifs de mise -en réserve et donc le gain net n'est pas négligeable. The principle of the invention requires only a small expansion of the air-cooling installation, the cost of which is not very great. On the other hand, the principle of the invention makes it possible to save on air-cooled coolers as well as their accessories and their storage devices and therefore the net gain is not negligible.

L'évaporateur 20 peut aussi être équipé pour fonctionner avec un niveau variable, le système de tuyauteries 30 émergeant alors plus ou moins du produit de condensation en fonction du refroidissement nécessaire qui est produit. Un régulateur qui est commandé par le capteur de température 40 et par une consigne correspondante de température et qui correspond approximativement au régulateur 41 neut alors par exemple former une consigne de niveau que reçoit alors le régulateur 46 au lieu de recevoir une consigne fixe. L'avantage d'un tel circuit est que la canalisation de dérivation 36 qui est équipée de la vanne 37 dispalatt. The evaporator 20 can also be equipped to operate with a variable level, the piping system 30 then emerging more or less from the condensation product depending on the necessary cooling which is produced. A regulator which is controlled by the temperature sensor 40 and by a corresponding temperature set point and which corresponds approximately to the regulator 41 then for example can form a level set point which the regulator 46 then receives instead of receiving a fixed set point. The advantage of such a circuit is that the bypass line 36 which is equipped with the dispalatt valve 37.

Il est possible d'apporter encore une simpli- fication en branchant la sortie du régulateur 41 directement sur la vanne 22 en permettant d'éviter aussi l'indi- cateur de niveau 45 et le régulateur 46. It is possible to make a further simplification by connecting the output of the regulator 41 directly to the valve 22 while also making it possible to avoid the level indicator 45 and the regulator 46.

L'eau arrivant par la canalisation 31 peut aussi provenir de refroidisseurs dans lesquels l'huile des paliers des machines, par exemple de la turbine à vapeur, est refroidie. The water arriving via the pipe 31 can also come from coolers in which the oil of the bearings of the machines, for example of the steam turbine, is cooled.

Claims

REVERiDICA? I0tTS

1. Steam power station comprising a condenser of the working steam of a machine of the power station which is cooled in air, as well as a cooler of the cooling water of this machine, characterized in that the cooler is shaped as an evaporator (20) of which the water inlet pipe (21) to be evaporated is connected to the condensate circuit of the condenser (5, 6) and the steam outlet pipe (25) of which is connected to an element (3) in which the flow of exhaust steam passes and which is located between the machine of the power station (1) and the condenser (4, 5).

2. Steam power plant according to claim 1, characterized in that the evaporator (20) contains the condensation product which it receives so that it reaches a free level and the cooling water passes over a heating surface preferably formed of pipes (30) and immersed in the condensation product, an adjustment valve (22) mounted on the pipe (21) for the inlet of the water to be evaporated being controlled by a level dictator (45) mounted on said evaporator (20).