DE19616177A1 - Verfahren zum Reservebetrieb eines mit einer Kohlenstaubfeuerung ausgerüsteten Kraftwerksblockes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reservebetrieb eines mit einer Kohlenstaubfeuerung ausgerüsteten Kraftwerksblockes.

Für Zeiten geringeren Elektroenergiebedarfes, z. B. in Nacht­ zeiten, ist es erforderlich, einzelne Blöcke eines Kraftwer­ kes oder eines Kraftwerksverbandes vom Elektroenergie-Über­ tragungsnetz zu trennen. Dabei wird der entsprechende Kraft­ werksblock außer Betrieb genommen. Diese Außerbetriebnahme, insbesondere die Wieder-Inbetriebnahme erfordert einen hohen Kosten-, Zeit- und Energieaufwand und führt zu zusätzli­ chen Belastungen der zeitstandbeanspruchten Bauteile (Lebensdauerminderungen).

Aus diesem Grunde ist es bekannt, einen Stationsbetrieb (Aus­ setzerbetrieb) des Blockes zu fahren, indem die Feuerleistung und damit die Dampferzeugung wesentlich vermindert wird. Der erzeugte Dampf wird ohne Energieerzeugung über die Maschinen­ kondensatoren abgefahren. Bei einem 500-MW-Block wird dabei eine Dampfmenge von ca. 500 t/h (entspricht etwa einer äqui­ valenten Elektroenergieerzeugung von 150 MW) erzeugt, aber nicht genutzt, so daß ein erheblicher Kosten- und Energieauf­ wand erforderlich ist.

Zur Minderung solcher Aufwendungen ist es bekannt, einen Dampfkessel mittels entgegengesetzt der Strömungsrichtung wirkenden Fremddampf warmzuhalten (DD 2 65 211). Diese Ver­ fahrensweise führt jedoch dazu, daß die isolierten Haupt­ dampfleitungen ein hohes Wärmeniveau beibehalten und die nicht absperrbaren Heizflächen wegen der Wärmeabgabe in den Totraum stark abkühlen. Durch diese Temperaturdifferenzen ist beim Anfahren und einsetzender Unkehrströmung ein Temperatur­ sturz in den Hauptdampfleitungen unvermeidbar.

Weiterhin ist es bekannt, nach Außerbetriebnahme der Feuerung einen inneren Warmhaltebetrieb ohne Dampferzeugung aufrecht­ zuerhalten (DE 25 51 430). Diese Verfahrensweise ist bei mo­ dernen Großdampfkesseln nicht realisierbar, da diese wenig Speichervermögen aufweisen und schnell abkühlen. Ein Reserve­ betrieb und das nachfolgende Anfahren des Systems erweist sich damit als problematisch.

Die Reservefahrweise für Naturumlauf-Dampfkesseln (DD 1 29 824) oder für mit Natur- und Zwangs-Umlauf-Heizflä­ chen versehener Dampfkesseln (DE 22 14 299) ist auf moderne Großdampfkessel nicht übertragbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kosten-, energie- und zeitgünstige einfache Reservefahrweise für einen vom Elektroenergie-Übertragungsnetz abgeschalteten Kraft­ werksblock zu entwickeln.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Kohlen­ staubmühlen und damit die Kohlenstaubbrenner stufenweise au­ ßer Betrieb genommen sowie gleichzeitig stufenweise Heizöl­ brenner (Zündölbrenner) in Betrieb genommen und intermittie­ rend gefahren werden, wobei Dampf nach wählbaren Parametern nahe den Nennparametern bei geringer Menge erzeugt und über Hochdruck-Umleit-Station, Zwischenüberhitzer, Heiße Schiene sowie über Heiße-Schiene-Reduzierstation in das Eigenbedarfs-Dampfnetz des Kraftwerkes gefahren wird.

Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß bei minimalstem Wärmeeintrag eine Warmhaltung für eine sehr kurze Wiederinbe­ triebnahmezeit mit Nutzung des so erzeugten Dampfes bei nied­ rigen Kosten möglich ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt schematisch die Duo-Dampfkesselanlage für einen 500-MW-Block.

Die Dampfturbine 1 ist über die Frischdampfleitungen 2; 3 mit den Dampfkesseln 4; 5 verbunden. In der Frischdampfleitung 2 ist der Absperrschieber 6 und die Hochdruckumleitstation 7 angeordnet. Über die Dampfleitung 8 ist die Frischdampflei­ tung 2 mit der Kalte-Schiene-Leitung 9 verbunden, die in den Zwischenüberhitzer 10 eingebunden ist. Der Austritt des Zwi­ schenüberhitzers 10 ist über die Heiße-Schiene-Leitung 11 mit dem Mitteldruckteil 12 der Turbine 1 verbunden. In dieser Heiße-Schiene-Leitung 11 ist die Niederdruckumleitstation 13, der Absperrschieber 14 und die Heiße-Schiene-Reduzierstation 15 angeordnet. Über die Leitung 16 ist der Abgang der Heiße- Schiene-Reduzierstation 15 mit dem Dampfnetz 17 zur Dampfei­ genversorgung und Versorgung anderer Fremdverbraucher verbun­ den. Die Leitung 18 verbindet die Niederdruckumleitstation 13 mit den Maschinenkondensatoren 19.

Die Wirkungsweise ist folgende:
In Zeiten geringen Energiebedarfs erfolgt die Außerbetrieb­ nahme des Dampfkessels 4 und der Weiterbetrieb der Turbine 1 mit dem Dampfkessel 5. Dabei wird der Dampfkessel 4 durch Schließen der Schieber 6; 14; 20 von der Turbine 1 getrennt und in Reserve gestellt. Der vom Dampfkessel 4 erzeugte Dampf wird dann über die Umleitstation 7, Dampfleitung 8 und Kalte-Schiene-Leitung 9 in den Zwischenüberhitzer 10 gefahren. Über die Heiße-Schiene-Leitung 11, der Heiße-Schiene-Reduziersta­ tion 15 gelangt der Dampf in das mit anderen Blockeinheiten verbundene Dampfnetz 17 zur Dampfeigenversorgung. Ist die Dampferzeugung größer als der Verbrauch, kann der überschüs­ sige Dampf über die Niederdruckumleitstation 13 und die Lei­ tung 18 den Maschinenkondensatoren 19 zugeführt werden, in denen die Wärme als Verlustwärme abgeführt wird.

Um die Verlustwärme gering zu halten, werden stufenweise die Kohlenstaubmühlen und zugehörenden Kohlenstaubbrenner des Dampfkessels 4 außer Betrieb genommen, stufenweise zwei bis drei Heizölbrenner in Betrieb genommen und intermittierend gefahren, so daß Frischdampf im Dampfkessel 4 mit den folgen­ den Parametern erzeugt wird:

• - Frischdampfmenge: 100 t/h
• - Frischdampftemperatur: 400°C
• - Frischdampfdruck: 100 bar

Diese Parameter sind frei wählbar und mit größter Wirkung nahe den Nennparametern zu fahren.

Damit ist gewährleistet, daß der Dampfkessel 4 im Reservebe­ trieb ausreichend warm für den Anfahrbetrieb bleibt und daß zusätzliche Werkstoffbeanspruchungen der Bauteile gering ge­ halten werden.

Soll der Dampfkessel 4 wieder mit der Turbine 1 gekoppelt werden, so wird in umgekehrter Reihenfolge des Reservebetrie­ bes der Anfahrbetrieb gefahren.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

• 1. Einfacher und sicherer Reservebetrieb eines Dampfkessels in Zeiten geringen Energiebedarfs und Lastabsenkungen.
• 2. Verkürztes Wiederanfahren des im Reservebetrieb befindli­ chen Dampfkessels bei Auftreten höheren Energiebedarfs.
• 3. Materialschonende Fahrweise

Bezugszeichenliste

1 Dampfturbine
2 Frischdampfleitung
3 Frischdampfleitung
4 Dampfkessel
5 Dampfkessel
6 Absperrschieber
7 Hochdruckumleitstation
8 Dampfleitung
9 Kalte-Schiene-Leitung
10 Zwischenüberhitzer
11 Heiße-Schiene-Leitung
12 Mitteldruckteil
13 Niederdruckumleitstation
14 Absperrschieber
15 Heiße-Schiene-Reduzierstation
16 Leitung
17 Dampfnetz
18 Leitung
19 Maschinenkondensator

Claims (3)

1. Verfahren zum Reservebetrieb eines mit einer Kohlenstaub­ feuerung ausgerüsteten Kraftwerksblockes, gekennzeichnet dadurch, daß die Kohlenstaubmühlen und damit die Kohlenstaubbrenner stufenweise außer Betrieb genommen sowie gleichzeitig stufen­ weise Heizölbrenner (Zündölbrenner) in Betrieb genommen und intermittierend gefahren werden, wobei Dampf nach wählbaren Parametern nahe den Nennparametern bei geringer Menge erzeugt und über Hochdruck-Umleit-Station, Zwischenüberhitzer, Heiße Schiene sowie über Heiße-Schiene-Reduzierstation in das Ei­ genbedarfs-Dampfnetz des Kraftwerkes gefahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Frischdampf nach den frei wählbaren Parametern mit einer Menge von 5% bis 20%, einer Temperatur von 60% bis 100% und einem Druck von 60% bis 100% entsprechend den Nennpara­ metern erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der erzeugte Dampf in die Anfahrdampfleitung und/oder in die Maschinenkondensatoren gefahren wird.