NL8501272A

NL8501272A - Pekelconcentrator voor een krachtcentrale.

Info

Publication number: NL8501272A
Application number: NL8501272A
Authority: NL
Original assignee: American Water Services
Priority date: 1984-05-03
Filing date: 1985-05-03
Publication date: 1985-12-02
Also published as: IT1187814B; IT8567409A0; FR2563898A1; IT8553337V0; JPS60241984A; US4553396A; ZA853232B; DE3515999A1

Description

*7 9 oooGo

Korte aanduicing: Pekelconcentrator voer een kracntcentraie.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een krachtcentrale, en neer in het bijzoncer op een stelsel veer net concentreren van de spuivloeistof van de afval-koeltcren bij krachtcentrales.

5 De uitlaatprocucten van processen, in het bijsoncer het spuiproduct van een.koeltoren, biedt noeilijke constructieve, economische en niiieu problenen die waterbehandeling omvatten, het spuiproduct of de pekel van een koeltoren die gebruikt verdt bij het condenseren van stoom voor het aandrijven van 1C sen turbine in een krachtcentrale moet voorafgaande op ce uiteindelijke verwijdering op de een cf andere wijze worden geconcentreerd. In het verleden heeft nen dikwijls vercampings-vijvers als middel gekozen voor het concentreren van afvalstromen. De laatste jaren hebben echter grote veranderingen 15 van de verdampingssnelheden, hoge initiële kosten en milieu eisen geleid tot het zoeken naar alternatieve technologieën.

Den alternatieve werkwijze voor de concentratie van afval omvat de dampcompressie-destillatie. Deze werkwijze voor net concentreren van het spuiproduct van een koeltoren ver-20 eist echter aanvankelijk hoge kosten aan kapitaalgoederen, en daar het als hoofdenergiebron slectriciteit gebruikt worden eek hoge kosten van de nutsbedrijven veroorzaakt. Den andere alternatieve werkwijze voor het concentreren van afvalproducten naakt gebruik van afval stoom die aan ce ncofdcondensator 25 van de krachtcentrale 'wordt onttrokken en die naar een verdamper wordt geleid. Hoewel bij ceze laatstgenoemde werkwijze de kosten voor oe installatie en de nutsbedrijven kleiner zijn dan die 'welke voor danpcompressie-destillatie noodzakelijk zijn, zijn deze kosten nog tamelijk hoog.

30 De uitvinding verschaft een stelsel voor de concentratie van pekel, voorzien van middelen voor het verhogen van ae temperatuur van ce pekel, middelen voor net verdampen van een gedeelte van het pekelconcentraat en middelen voor het circuleren van ce pekel tussen de verwarmingsmiddelen en de vercam-35 pingsmiddelen.

Het stelsel is in het bijzonder toepasbaar als een onaf-hankelijke circulatie kringloop voor ce concentratie van spui-l, producten in een koeltoren van een stoomkrachtcentrale, waar- \ Si ή 1 V-· 7 -p -2- bij een pekel gekoelde, hoofdcondensor verbonden is met de stoonuitlaat van een turbine die wordt aangedreven door stoom welke door een ketel is geproduceerd. In deze toepassing omvat het verwarmingsmiddel een condensor, die afvalstoon ont-5 trekt aan de stoomuitlaat van de turbine. Het van deze nulp-condensor verkregen stoomcondensaat wordt naar de stoomconaen-saatleiding van de hoofdcondensor gevoed, v/elke op zijn beurt wordt gebruikt als suppletie van net ketelvoedingv/ater. De verdampingsmiddelen omvatten een koeltoren, die het spuipro-10 duct van de koeltoren door verdamping naar de atmosfeer concentreert. De pekelvoeding voor de circulatiekringloop van het geconcentreerde spuiproduct van de koeltoren wordt onttrokken aan de pekeluitlaat van de hoofdcondensor van de krachtinstal-latie, en wordt continu tussen de hulpcondensor en de koel-15 toren verpompt. Deze recirculatie veroorzaakt dat een gedeelte van de pekel continu in de hulpkoeltaren wordt verdampt, waardoor het spuiproduct van de koeltoren wordt geconcentreerd, zodat het kan worden afgevoerd naar een concentratievijver of ander brij behandelingsstation om uiteindelijk te worden afge-20 voerd.

Het pekelconcentratiestelsel van de onderhavige uitvinding verschaft een belangrijke besparing van de kapitaals- en exploitatiekosten ten opzichte van andere bekende werkwijzen.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de 25 hand van de bijgaande tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.

Fig. 1 is een schematische voorstelling van een stoorn-krachtinstallatie voorzien van een circulatiekringloop volgens dë uitvinding voor het concentreren van het spuiproduct van de koeltoren.

30 Het verwijzing naar de tekening, fig. 1 toont schematisch een stoomkrachtinstallatie voorzien van een. concentratiestel-sel voor het spuiproduct van een koeltoren, welk stelsel is opgebouwd volgens de grondbeginselen van de onderhavige uitvinding. De stoomkrachtinstallatie omvat een ketel 1, voor het 35 opwekken van stoom, die door de leiding 2 wordt gevoed naar de turbine 3, die op zijn beurt een ( niet weergegeven) electri-

Osche generator aandrijft,. De uitlaatstoom wordt uit de turbine 3 door de leiding 4 afgevoerd naar de ene zijde van de warm- I $ 0 ‘i ; Lil r ' o —o — te uitwisselaar 5, die als hoofdcondensor voor de uitlaatstoom dienst doet. Het condensaat van de warmteuit’./isselaar δ stroont door de leiding 6 naar ce ponp 7, en daarna door ce leiding 8 on als voedingv/ater voor de ketel 1 te worden terug- 5 rtal aid .

ïj — *

In de hoofdccncensor 5 wordt als koelnediurn pekel gebruikt, dat aan het stelsel ’wordt toegevoerd via de leiding 9 naar de ponp 1C en vandaar door de leiding 11 naar een hcofc-koeltoren. 12. De pekel uit de koeltoren 12 stroomt via de lei-10 ding 13 naar de pekelrecirculatieponp 14 en vandaar door de leiding 15 naar de inlaat van de hoofdcondensor 5. De pekel stroomt door de andere zijde van de condensor 5 voor net condenseren van stoom die in de leiding 4 binnenkomt, en verlaat de condensor 5 dan door de uitlaatleiding 15 en wordt naar de 15 hoofdkoeltoren 12 via de leiding 17 gerecirculeerd.

De in fig. 1 weergegeven krachtinstallatie omvat eveneens een concentratiekringloop voor afvalpekel, welke lus als energiebron gebruik naakt van afvalstoon die wordt afgetapt van de turbine uitlaatleiding 4. De uitlaatstoom van de turbine 3 20 wordt van de leiding 4 afgetapt en stroomt door de leiding 17 naar de ene zijde van de warmtewisselaar 18, die als hulp-condensor voor de uitlaatstoom dienst doet. Het condensaat van de hulpcondensor 18 stroont door de leiding IS naar de condensaatleiding 5 van de hoofdcondensor 5, en vandaar door 25 de pomp 7 en door ce leiding 8 als vcecingwater naar ce ketel 1.

De hulpcondensor 13 wordt gebruikt voor het verwarmen van de pekel, die van daaruit door de leiding 20 naar een hulp- koeltoren 21 stroont, waar de spuipekel van ce koeltoren door 30 verdamping naar de atmosfeer 'wordt geconcentreerd. Het spui- product van de hulpkceltoren 21 stroont door de leiding 22 naar de recirculatieponp 23 en vandaar door de leiding 24 naar de hulpcondensor 18. Een vierwegklep 25 regelt de stroom van koeltorsn-spuiproduct naar en van de hulpcondensor 13, en 35 wordt gebruikt voor het verzekeren dat de condensor 18 niet ongunstig worat beïnvloed door het periodiek omkeren van de stroming van koeltoren-spuiproduct door de hulpcondensor 18.

Het spuioroduct van de koeltoren wordt naar ce concentratie- V.

.·» 3 - ƒ ·.> 7 9 vi %= w v ' *-* - %

V

-4- J * kringloop gevoed via de leiding 26, die de onderlinge verbinding vormt tussen de leidingen 16 en 20. Het geconcentreerde koeltoren-spuiproduct wordt via de leiding 27 afgetapt van de concentratiekringloop, welke leiding 27 is verbonden met de 5 leiding 24 aan de uitlaatzijde van de pomp 23, en het spuipro-duct wordt naar een vijver 28 voor verdere verdamping gevoed.

Tijdens de werking wordt omstreeks 2.966.000 pound stoom per uur geproduceerd in de ketel 1, waarbij omstreeks 234.000 pound stoom van de leiding 4 wordt afgetapt door de leiding 10 17 en naar de hulpcondensor 13 wordt gevoed. De resterende stoom wordt door de leiding 4 naar de hoofdcondensor 5 gevoed, waarbij het condensaat van de beide condensors 5 en 18 via de leiding 8 naar de ketel 1 wordt teruggepompt. Omstreeks 230.000 gallon per minuut van de afkoelende pekel bij 81° F wordt via 15 de leidingen 13 en 15 naar de hoofdcondensor 5 gevoed. De pekel afvoerende condensor 5 in de leiding 16 is bij een temperatuur van omstreeks 108,3° F.

Het spuiproduct van de koeltoren recirculeert in de leiding 24 van de concentratiekringloop bij een snelheid van orn-20 streeks 19.000 gallon per minuut bij 81° F. Het spuiproduct van de koeltoren verlaat de hulpcondensor 10 bij een temperatuur van omstreeks 106° F in de leiding 20. Daar het spuipro-duct van de koeltoren door de nulpkoeltoren 21 stroomt veroorzaakt verdamping het verlies van omstreeks 375 gallon per mi-25 nuut, en geconcentreerd spuiproduct van de koeltoren wordt in de leiding 27 afgevoerd met een hoeveelheid van omstreeks 111 gallon per minuut. Het spuiproduct van de koeltoren moet daarom naar de concentratiekringloop in de leiding 26 worden gevoed met een hoeveelheid van omstreeks 486 gallon per minuut.

30 Daar het spuiproduct van de koeltoren circuleert tussen de met afvalstoom verwarmde hulpcondensor 13 en de verweg liggende hulpkoeltoren 21 heeft de verdamping naar de atmosfeer nier-door zijn concentratie tot gevolg.

Het stelsel brengt betrekkelijk lage kapitaalsgoederen-35 kosten evenals betrekkelijk lage exploitatie en nutsbedrijf- O kosten met zich mede. Hoewel de tekening de kenmerken van de uitvinding toont zoals toegepast op het concentreren van spui-\ product van de koeltoren in een stoomkrachtinstallatie, kan \ ς F A “ ; 7 1 «„y V- - u' L* -5- deselfde constructie ook bij andere stelsels voor het concentreren van pekel v/orden gebruikt..

cs Cl 272

Claims

1. Inrichting voor het concentreren van pekel, ge kenmerkt door stoornopwekkingsniddelen, stoomturbineniddelen die stoon van de stoonopwekkingsmiddelen ontvangen, een hoofa-stoon-condensatiekringloop voor de stoom die pekel gekoelde, 5 hoofdwarnteuitvisselaar middelen omvatten, een hoofdstoon voedingsleiding voor het overbrengen van uitlaatstoom vanaf de turbinemiddelen naar de 'noofdwarnteuitvisselaar middelen, een hoofdcondensaat-retourleiding voor het terugleiden van condensaat vanaf de hoofdwarnteuitwisselaar middelen naar de 10 stoornopwekkingsniddelen, een pekelconcentratielus die hulp warmteuitwisselaar middelen omvat welke een eerste en een tweede zijde hebben, een hulpkoeltoren, eerste middelen voor het overbrengen van stoom van de hoofdstoon voedingsleiding naar de eerste zijde van de hulpwarmteuitwisselaar middelen, 15 tweede middelen voor het leiden van condensaat vanaf de eerste zijde van de hulpwarmteuitwisselaar middelen naar de hoofdcondensaat retourleiding, derde middelen voor het leiden van pekel vanaf de tweede zijde van de hulpwarmteuitwiss’e-laar middelen naar de hulpkoel toren, vierde middelen voor het 20 leiden van pekel van de hulpkoeltoren naar de tweede zijde van de hulpwarmteuitwisselaar middelen, vijfde middelen voor het leiden van pekel vanaf de hoofd stoom-condensatie kringloop naar de tweede zijde van de hulpwarmteuitwisselaar middelen, en zesde middelen die zich uitstrekken vanaf de vierde 25 middelen voor het aftappen van geconcentreerde pekel van de pekelconcentratie kringloop.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vierde middelen zijn voorzien van pompmiddelen, een inlaat-leiding die zich vanaf de hulpkoeltoren naar de pompmiddelen 30 uitstrekt, en een uitlaatleiding die zien vanaf de pompmiddelen naar de tweede zijde van de hulpwarmteuitwisselaar middelen uitstrekken.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat klepmiddelen aanwezig zijn voor het regelen van de stroom 35 pekel door de derde middelen en de uitlaatleiding.

4. Inrichting volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat \ de hoofdwarnteuitwisselaar middelen een eerste zijde en een Ö ^ T Λ *! Λ “? Λ % ;; · j X ƒ g i —7— tweede zijde omvatten, waarbij de hoofdstoonvoecingsleicing de uitlaatstoon naar de eerste zijde leidt van de hoofüwarn-teuitwisselaar middelen, en de noofdconcsnsaat-retourleiding net condensaat van de eerste zijde van de hoof civarnteuitwisse-5 laarniddelen naar de stoocopwekkingsnidcelen leidt.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, cat de hoofdstooncondensatie kringloop verder is voorzien van een hoofdkoeltcren, zevende middelen voor het leiden van oe-kel vanaf de hoofckoeltoren naar de tweede zijde van de hoofc-10 warmteuitwisselaar middelen, en achtste midaelen voor het leiden van pekel vanaf de tweede zijde van de hocfdv/armteui twisse-laar middelen naar de hoofdkoeltoren.

5. Inrichting volgens conclusie 5, net het kenmerk, dat de vijfde nidcelen zich uitstrekken tussen de achtste nidcle-15 len en de derde middelen.

7. Stoonturbine-krachtinstallatie, gekenmerkt door een ketel, een stoomturbine die uit de ketel onder druk gebrachte stoom ontvangt, een hoofdstoon-condensatie kringloop voor de stoom voorzien van een pekel gekoelde hoofdcondensor met 20 een eerste zijde en een tweede zijde, een hoofd koeltoren, een hoofd stoon-voedingsleiding voor het leiden van uitlaatstoon vanaf de turbine naar de eerste zijde van de hoofd-condensor, een hoofdcondensaat-retourleicing voor het overbrengen van condensciat vanaf de eerste zijde van de hoofd-25 condensor terug naar de ketel, een hoofd pekel-voedingslei-ding voor het leiden van pekel vanaf de noofckoeltoren naar de tweede zijde van de hoofdcondensor en een hoofdpekel-retourleiding voor het overbrengen van pekel vanaf de tweede zijde van de hoofdcondensor terug naar de hoofdkoeltoren, 30 en een pekelconcentratie kringloop voor de pekel, voorzien van een hulpconcensor met een eerste zijde en een tweede zijde, een hulpkoeltoren, een hulp stoon-voedingsleiding voor het overbrengen van uitlaatstoon vanaf de hoofdstoon-vcecings-leiding naar de eerste zijde van de nulpcondensor, een iïulp-35 condensaat-retourleiding voor het overbrengen van condensaat _ vanaf de eerste zijde van de hulpcondensor naar de hoofdccn- j densaat-retourleiding, een verdunde pekelleiding voor het overbrengen van pekel vanaf de tweede zijde van de hulpcon- l i V ? Λ Λ * Ψ i -8- densor naar de hulpkoeltoren, een geconcentreerde pekelleiding voor het overbrengen van pekel vanaf de hulpkoeltoren naar de tweede zijde van de hulpcondensor, een nulppekel-voedingslei-ding voor het overbrengen van pekel vanaf de noofdpekel-retour-5 leiding naar de tweede zijde van de hulpcondensor, en een geconcentreerde pekel-uitlaatleiding die zich vanaf de geconcentreerde pekelleiding uitstrekt voor het verwijderen van geconcentreerde pekel uit de concentratie kringloop.

8. Krachtinstallatie volgens conclusie 7, net het kenmerk, 10 dat de hulppekel-voedingsleiding zich vanaf de hoofdpekel- retourleiding uitstrekt naar de verdunde pekelleiding.

9. Krachtinstallatie volgens conclusie 7, net het kenmerk, dat de hoofdstoon-condensatie kringloop verder is voorzien van pompmiddelen die in de hoofdpekel-voedingsleiding zijn 15 aangebracht.

10. Krachtinstallatie volgens conclusie 7, net het kenmerk, dat de pekel-concentratie kringloop verder is voorzien van pompmiddelen die in de geconcentreerde pekelleiding zijn aangebracht.

11. Inrichting voor het concentreren van een bestanddeel in een oplossing, gekenmerkt door een warmtebron, en een op-lossing-concentratie kringloop die is voorzien van warmte-uitwisselaarniddelen net een eerste zijde en een tweede zijde, een koeltoren, eerste middelen voor het overbrengen van warn-25 te vanaf de warmtebron naar de eerste zijde van de warnteuit-wisselaar middelen, tweede middelen voor het overbrengen van de te concentreren oplossing vanaf de tweede zijde van de warnteuitwisselaar middelen naar de koeltoren, derde middelen voor het overbrengen van de oplossing vanaf de koeltoren naar 30 de tweede zijde van de warnteuitwisselaar middelen, een voe-dingsleiding voor het voeden van de oplossing naar de tweede zijde van de warmteuitwisselaarniddelen, en vierae middelen die zich vanaf de derde middelen uitstrekken voor het verwij-. deren van geconcentreerde oplossing uit de concentratie kring-35 lo°P* O \ g5?12 72