DE2311066A1 - STEAM GENERATOR FOR UNFIRED POWER PLANT - Google Patents
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Description
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Dampferzeuger für ungefeuerte Kraftanlage.Steam generator for unfired power plant.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Erzeugung von Dampf mit verschiedenen Drucken und insbesondere auf eine Anlage worin entgastes und in optimaler Weise chemisch aufbereitetes Speisewasser zu dem Niederdruck-und dem Hochdruckverdampfer geleitet wird um eine Korrosion derselben zu vermeiden wobei das Wasser durch die Verdampfer mit einer Temperatur oberhalb des Kondensationspunktes der durch die Verdampfer strömenden Abgase geleitet wird und wobei der erzeugte Dampf zu einer Dampfturbine geführt wird, die mittels einer Welle eine Last antreibt. Ein Niederdruckverdaropfer des Entgasers ist am Ende des Abgaskanales angeordnetThe invention relates to a plant for generating steam with different pressures and in particular on a system in which degassed and optimally chemically treated feed water to the low-pressure and the high-pressure evaporator to avoid corrosion of the same with the water passed through the evaporator at a temperature above the condensation point of the exhaust gases flowing through the evaporator and wherein the generated steam is fed to a steam turbine which drives a load by means of a shaft. A low pressure victim of the degasser is arranged at the end of the exhaust duct
dampf
um Niederdruck/zu erzeugen, welcher zum Entgasen des Speisewassers
dient. Anschliessend wird das Speisewasser mittels einer Speisewasserförderpumpe,
die stromabwärts des Entgasers angeordnet ist, durch aufgeteilte Leitungen gefördert , so dass das Speisewasser,
welches ausschliesslich in den Niederdruckverdampfer und das Speisewasser , welches ausschliesslich in den Hochdruckverdampfer
gepumpt wird in optimaler Weise chemisch aufbereitet werden kann. Bei einer solchen Anlage wird der erzeugte Dampf ausschliesslich
zur Erzeugung einer mechanischen Leistung zum Antrieb einer Last verwendet und er hat keine zusä'tzlicheAufgabe zu erfüllen, ausgenommen
während dem Inbetriebnehmen und dem Betrieb unter geringer
Belastung.steam
to generate low pressure / which is used to degas the feed water. The feed water is then conveyed through divided lines by means of a feed water pump, which is arranged downstream of the degasser, so that the feed water, which is exclusively pumped into the low-pressure evaporator and the feed water, which is only pumped into the high-pressure evaporator, can be chemically processed in an optimal way. In such a system, the generated steam is used exclusively to generate mechanical power to drive a load and it has no additional task to perform, except during commissioning and operation under low load.
Anlagen zum Erzeugen von Dampf mit verschiedenen Drucken sind z.B. aus den U.S.Patentschriften 1.883.194, 2.443.547, 2.663.144, 3247. 742, 3.150.487, 3.177.659 und 3.304.712 bekannt, dabei wird jedoch der Dampf nicht ausschliesslich zur Erzeugung von mechanischer Leistung verwendet, das Speisewasser wird den verschiede-Systems for generating steam with different pressures are e.g. from U.S. Patents 1,883,194, 2,443,547, 2,663,144, 3247. 742, 3,150,487, 3,177,659 and 3,304,712 are known, but the steam is not used exclusively to generate mechanical Power is used, the feed water is used for the various
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nen Verdampfer nicht durch getrennte Leitungen zugeführt, so dass keine optimale chemische Aufbereitung zur Verminderung der Korrosion und der Verschmutzung der Verdampfer möglich ist, und die bekannten Anlagen sind nicht zum Erreichen eines optimalen Wirkungsgrades ausgelegt und können sowohl die innere als auch die ä'ussere Korrosion der Verdampferbauteile nicht vermeiden.The evaporator is not fed through separate lines, so that there is no optimal chemical treatment to reduce corrosion and contamination of the evaporator is possible, and the known systems are not capable of achieving optimum efficiency designed and cannot avoid both internal and external corrosion of the evaporator components.
In der U.S. Patentschrift 3.150.487 wird einsehr grosser Kondensator verwendet der seine eigene Speisewasserentgasung durchführt, Jedoch kann mit dieser Vorrichtung die gewünschte Wirkung nicht erreicht werden. Anschliessend wird das unzulänglich entgaste Speisewasser aus dem Kondensator unmittelbar in den Niedertemperatur vor wärmer gepumpt und von dort in den Niederdruckverdampfer und den Hochdruckverdampfer weitergeleitet wobei sämtliches Speisewasser durch eine gemeinsame Leitung strömt. Vor dem Eintritt des Speisewassers in den Niederdruckverdampfer werden verschiedene chemische Reinigungsmittel zugesetzt um eine Verstopfung der Anlage oder andere unerwünschte Wirkungen zu vermeiden. Auf diese weise wurde eine sehr unbefriedigende Aufbereitung erreicht da die zugesetzten Chemikalien nicht nur im Niederdruckverdampfer sondern auch im Hochdruckverdampfer wirken sollen, während aber derartige chemische Reinigungsmittel, welche unter diesen verschiedenen Zustanden eine gute Wirkung haben, nicht bekannt sind. Auf diese Weise wurde eine sehr unbefriedigende chemische Reinigung des Speisewassers nur in einem Verdampfer durchgeführt, und da man einen Kompromiss zwischen den Betriebsbedingungen des Niederdruck- und des Hochdruckverdampfers treffen musste war die Reinigung weniger als optimal, so dass sich in der Anlage Verschmutzungen nach und nach ansetzen konnten. Um diese Verschmutzungen zu beseitigen ist ein Ausblasen der Anlage erforderlich wozu Zusatzwasser zu dem Kondensator zu führen ist, wodurch aber weitere Entgasungsprobleme des Kondensators hervorgerufen werden.In the U.S. Patent 3,150,487 becomes a very large capacitor uses who carries out his own feed water degassing, but this device cannot have the desired effect can be achieved. The inadequately degassed feed water from the condenser is then transferred directly to the low temperature pumped before warmer and passed from there into the low-pressure evaporator and the high-pressure evaporator, with all of the feed water flows through a common line. Before the feed water enters the low-pressure evaporator, various chemical cleaning agents added to prevent clogging of the system or other undesirable effects. In this way A very unsatisfactory processing was achieved because the added chemicals not only in the low-pressure evaporator but should also work in the high pressure evaporator, while such chemical cleaning agents, which among these different States are not known to have a good effect. In this way, dry cleaning of the Feed water is only carried out in one evaporator, and since there is a compromise between the operating conditions of the low-pressure and the high-pressure evaporator had to hit the cleaning was less than optimal, so that there was dirt in the system could start gradually. In order to remove this contamination, it is necessary to blow out the system, including additional water is to lead to the condenser, but this causes further degassing problems of the condenser.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen durch Abwärme geheisten Dampferzeuger zu schaffen, zur Anwendung in einer Kraftanlage mit kombiniertem Gasturbinen und Dampfturbinen-Kreislauf wobei die darin erzeugte Dampfenergie ausschliesslich in mechanische Energie umgesetzt und gleichzeitig eine optimale che- The object of the present invention is to create a steam generator controlled by waste heat for use in a Power plant with a combined gas turbine and steam turbine cycle, whereby the steam energy generated in it is converted exclusively into mechanical energy and at the same time an optimal chemical
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mische Aufbereitung des Speisewassers erreicht werden soll.mixed treatment of the feed water is to be achieved.
Durch die Merkmale dieser Erfindung kann das Speisewasser für jeden Verdampfer in optimaler Weise chemisch aufbereitet und entgast werden, um die innere Korrosion und Verschmutzung der Verdampfer und der Pumpen zu vermindern, und das durch jeden Verdampfer strömende Speisewasser hat eine Temperatur um die Heizschlangen der verdampfer über den Kondensationspunkt oder den Taupunkt der Abgase, z.B. der Turbinenabgase, zu erhitzen, welche über die Heizschlangen Strumen.Due to the features of this invention, the feed water for each evaporator can be chemically processed and degassed in an optimal manner to reduce internal corrosion and fouling of the evaporator and pumps, and that by every evaporator Flowing feed water has a temperature around the heating coils of the evaporator above the condensation point or the dew point to heat the exhaust gases, e.g. the turbine exhaust gases, which flow through the heating coils.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung 1st es einen Dampferzeuger zu schaffen, der für einen maximalen Wirkungsgrad ausgelegt ist.Another object of the invention is a steam generator create that is designed for maximum efficiency.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, es zeigen:Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Figur 1 eine schematische Darstellung der Erfindung die als Teil einer Kraftanlage mit kombiniertem Kreislauf dient.Figure 1 is a schematic representation of the invention as part a power plant with a combined cycle.
Figur 2 ein Temperatur-EneigLediagramm des Wärmerückgewinnungsverdampfers.Figure 2 is a temperature slope diagram of the heat recovery evaporator.
Figur 3 ein Temperatür-Entropiediagramm des Dampfkreislaufes nach der Erfindung.FIG. 3 shows a temperature-entropy diagram of the steam cycle according to the invention.
Figur 4 eine teilweise Darstellung der Erfindung mit einer ersten abgeänderten Ausfuhrungsform der Entgasungsanlage.FIG. 4 shows a partial illustration of the invention with a first one modified embodiment of the degassing system.
Figur 5 eine teilweise Darstellung der Erfindung mit einer zweiten abgeänderten Ausführungsform der Entgasungsanlage.FIG. 5 shows a partial representation of the invention with a second modified embodiment of the degassing system.
In Figur 1 ist die Dampferzeugungsanlage Io als Teil eines kombinierten Gasturbinen-Dampfturbinenkreislaufes dargestellt, wobei die Abgase der Gasturbine 10 durch einen Abgaskanal 14 geleitet werden um zum Heizen des Speisewassers die erforderliche Wärme zu liefern. Das Speisewasser wird durch die Wärmerückgewinnungsverdampferanlage 16 gepumpt und dabei wird der zum Antrieb der Dampfturbine 18 erforderliche Dampferzeugt. Die Dampfturbine ist über eine Welle mit einer Last 20 verbunden, welche z.B. aus einem elektrischen Generator oder einer anderen Maschine bestehen kann. Die Gasturbine 12 kann über eine bekannte Ver-In Figure 1, the steam generation plant Io is shown as part of a combined gas turbine-steam turbine cycle, the Exhaust gases from the gas turbine 10 are passed through an exhaust duct 14 in order to provide the heat required for heating the feed water deliver. The feed water is pumped through the heat recovery evaporator system 16 and is used to drive the Steam turbine 18 generates required steam. The steam turbine is connected by a shaft to a load 20 which e.g. may consist of an electrical generator or other machine. The gas turbine 12 can be via a known
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bindung 15 mit der Dampfturbine 18 verbunden sein um dann zum Antrieb der Last 20 beizutragen. wahrend bei dieser Ausführungsform die Abgase zum Heizen der Wärmerückgewinnungsverdampfer von einer Gasturbine 12 verwendet werden, können natürlich auch andere Abgase zu diesem Zweck herangezogen werden.Binding 15 to be connected to the steam turbine 18 to then drive to contribute to the burden 20. while in this embodiment the exhaust gases for heating the heat recovery evaporator from one Gas turbine 12 are used, other exhaust gases can of course also be used for this purpose.
Entsprechend der Figur 1 wird das Speisewasser von Kondensator 22 mittels einer Pumpe 24 durch eine Leitung 26 in den Entgaser 28 gefördert. Das in den Entgaser28 eindringende Speisewasser verlässt denselben durch die Leitung 30 und wird von der Förderpumpe 32 in eine Leitung 34 gepumpt ,' welche sich in Leitungen 36 und 38 aufteilt, so dass ein Teil des Speisewassers von der Pumpe 32 ausschliessliiCh durch die Leitung 36 in den Verdampfer 40 des Entgasers 28 strömt. Beim Durchströmen der Querrohre 41, die sich durch den Abgaskanal 14 erstrecken, wird gesättigter Niederdruckdampf erzeugt, dessen Temperatur oberhalb des Kondensationspunktes (oder Taupunktes) der Abgase liegt. Dieser gesättigter Dampf wird durch die Leitung 42 in den Entgaser 28 zurückgeführt um das aus der Leitung 26 in den Entgaser eindringende Speisewasser zu erwärmen wodurch alle nicht verflüssigbare in dem Speisewasser enthaltene Gase ausgeschieden und ins Freie geleitet werden können. In dsm Entgaser 28 wird vorzugsweise das Speisewasser durch den eindringenden Dampf gespritzt um eine gesättigte Mischung zu bilden mit einer Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur (oderdem Taupunkt) der durch den Hochdruckverdampfer strömenden Abgase. Auf diese weise wird nach dem mbetriebnehmen der Anlage entgastes Speisewasser von dem Entgaser 28 und mittels der Speise,, wasserpumpe 32 zu den Verdampfer der Wärmerückgewinnungsverdampferanlage 16 gepumpt. Die Entgasung der Speisewassers ist erfordert damit es die metallischen Teile der Verdampferanlage nur minimal durch Korrosion beschädigen kann.According to FIG. 1, the feed water from the condenser 22 is fed into the degasser 28 by means of a pump 24 through a line 26 promoted. The feed water entering the degasser28 leaves the same through the line 30 and is pumped by the feed pump 32 into a line 34, which is divided into lines 36 and 38, so that part of the feed water from the pump 32 is exclusively flows through line 36 into evaporator 40 of degasser 28. When flowing through the cross tubes 41, which extend through the exhaust duct 14, saturated low-pressure steam is generated, the temperature of which is above the condensation point (or dew point) of the exhaust gases. This saturated steam is returned through line 42 to degasser 28 to remove the from the line 26 to heat the feed water penetrating into the degasser, whereby all non-liquefiable contained in the feed water Gases can be excreted and discharged into the open. In dsm degasser 28, the feed water is preferably through the penetrating steam injected to form a saturated mixture with a temperature above the condensation temperature (or the dew point) of that flowing through the high pressure evaporator Exhaust gases. In this way, after the system has been put into operation degassed feed water from the degasser 28 and by means of the feed ,, water pump 32 is pumped to the evaporator of the heat recovery evaporator system 16. Degassing of the feed water is required so that it can only minimally damage the metallic parts of the evaporator system through corrosion.
Der Druck in der Verdampferanlage ist in der Speisewasserförderpumpe 32 am höchsten und genügt den Anforderungen des Hochdruckverdampfers. Die pumpe 32 fördert entgastes Speisewasser durch die gesamte Anlage 16 einschliesslich dem oben beschriebenen Entgaser. Der Teil des entgasten Speisewassers, welcher durch die Leitung 38 strömt gelangt indan Nieder tempera tür vorwärmer 44, der einenThe pressure in the evaporator system is in the feed water feed pump 32 is highest and meets the requirements of the high pressure evaporator. The pump 32 promotes degassed feed water through the entire system 16 including the degasser described above. The part of the degassed feed water that passes through the pipe 38 flows into the low temperature door preheater 44, the one
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- 5 -bekannten Aufbau hat, um das Speisewasser aufzuwärmen bevor es- 5 - has known structure to warm up the feed water before it den Nieder druck temper a turvorwä*rmer 44 über die Leitung 46 verlässt. Das Speisewasser der Leitung 46 wird auf die Leitungen 48 und 50 aufgeteilt. Etwa 1/4 bis 1/3 des Speisewassers strömt aus der Leitung 46 in die Leitung 48 und von dort in den Niederdruckverdampfer 52 und dieses Speisewasser hat eine Temperatur, die über dem Kondensationspunkt der über die Querrohre 53 des Verdampfers 52 strömenden Abgase liegt. Das durch die Leitung 48 strömende Speisewasser gelangt ausschliesslich in den Niederdruckverdampfer 52 und der hierinerzeugte Dampf wird vollständig Ober eine Leitung 54 zu der Niederdruckstufe der Dampfturbine 18 geleitet. Da das durch die Leitung 48 strömende Speisewasser vollständig in den Niederdruckverdampfer 52 geführt wird kann eine sehr gute chemische Aufbereitung durch die übliche Aufbereitungsvorrichtung 57 durchgefürht und somit die schädliche Einwirkung des Speisewassers auf die Verdampferteile weiter verringert werden. Vorzugsweise spritzen die bekannten Aufbereitungsvorrichtungen 37, 57 und 59 die erforderlichen Chemikalien unmittelbar in die Dampfkessel 45, 55 und 65 ein.the low-pressure temperature preheater 44 leaves via line 46. The feed water in line 46 is divided between lines 48 and 50. About 1/4 to 1/3 of the feed water flows out of the Line 46 into line 48 and from there into the low-pressure evaporator 52 and this feed water has a temperature that is above the condensation point of the exhaust gases flowing over the cross tubes 53 of the evaporator 52. The flowing through line 48 Feed water only reaches the low-pressure evaporator 52 and the steam generated here is completely via a line 54 passed to the low-pressure stage of the steam turbine 18. Since the feed water flowing through line 48 is completely in the A low-pressure evaporator 52 can perform a very good chemical treatment by the usual treatment device 57 carried out and thus the harmful effects of the feed water on the evaporator parts can be further reduced. Preferably the known processing devices 37, 57 and 59 inject the required chemicals directly into the steam boiler 45, 55 and 65 a.
In Abhängigkeit der Temperatur der Turbinenabgase werden etwa 2/3 bis 3/4 des Speisewassers aus der Leitung 46 in die Leitung geführt. Dieses Wasser hat etwa die gleiche Temperatur auf die es im Nledertemperatürvorwärmer 44 erwärmt wurde, und wird in der Leitung 50, vorzugsweise in dem Dampfkessel 65 durch eine Vorrichtung 59, welche der Vorrichtung 56 entspricht, chemisch aufbereitet und strömt dann als aufbereitetes Speisewasser aus dem Hochtemperaturvorwärmer 60 in den Hochdruckverdampfer 62 ein. Es ist wesentlich, dass das gesamte durch die Leitung 50 und den Hochtemperatürvorwärmer 60 strömende Speisewasser ausschliesslich durch die Leitung 61 in den Hochdruckverdampfer 62 eingeleitet wird nachdem es durch die Vorrichtung 59 in optimaler Weise chemisch aufbereitet wurde. Der Hochtemperatürvorwärmer 60 heizt das Speisewasser und dementsprechend die Querrohre 63 des Verdampfers bis auf eine Temperatur über dem Kondensationspunkt der über die Rohre 63 strömenden Abgase auf. Der gesamte im Hochdruckverdampfer 62 erzeugte Dampf wird über eine Leitung 64 durch einen Oberhitzer 66 und eine Lei-Depending on the temperature of the turbine exhaust gases, about 2/3 to 3/4 of the feed water from the line 46 into the line guided. This water has approximately the same temperature as it was heated in the leather temperature door preheater 44, and is in the line 50, preferably in the steam boiler 65 by a device 59, which corresponds to the device 56, is chemically processed and then flows as processed feed water from the high-temperature preheater 60 into the high-pressure evaporator 62. It is essential that all of the feed water flowing through the line 50 and the high-temperature preheater 60 is introduced exclusively through the line 61 into the high-pressure evaporator 62 after it has been chemically processed by the device 59 in an optimal manner. The high temperature preheater 60 heats the feed water and accordingly, the cross tubes 63 of the evaporator up to a temperature above the condensation point of that flowing over the tubes 63 Exhaust gases on. The entire steam generated in the high pressure evaporator 62 is via a line 64 through a top heater 66 and a line
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tung 68 zu der Hochdruckstufe 70 der Dampfturbine 18 geleitet. Der Überhitzte Dampf aus dem Hochdruckverdampfer 62 und der Dampf aus dem Niederdruckverdampfer 52 wird somit der Dampfturbine 18 an geeigneten Druckstufen zugefifhrt und treiben gemeinsam die Dampfturbine an zur Erzeugung der zum Antrieb der Last 20 erforderlichen me- : chanischen Leistung. Der aus der Leitung 68 einströmende überhitzte Dampf expandiert in der Hochdruckstufe 70 der Turbine und hat in der Mischkammer oder Leitung 72 vor der Niederdruckstufe 74 der Dampfturbine 18 etwa den gleichen Druck wie der aus dem Niederdruckverdampfer 52 durch die Leitung 54 zuströmende Niederdruck = dampf. Nach der Expansion des Dampfes in der Niederdruckstufe 74 der Dampfturbine gelangt der Dampf durch die Leitung 76 für einen neuen Kreislauf zurück in den üblichen Kondensator 22. Die Vorwärmer 44 und 60 dienen zum Aufheizen des Speisewassers, so dass das aus diesen Vorwärmer in die Verdampfer 52 und 62 einströmende Speisewassers im wesentlichen die Sä*ttigungs tempera tür des Dampfes in den Dampfkessel 52 und 62 aufweist wodurch man eine maximale Dampferzeugung erreicht. Durch die individuelle chemische Aufbereitung des durch die Verdampfer strömenden Speisewassers wird die Kesselanlage in optimaler Weise geschützt während durch die Temperaturerhöhung des durch die Rohre des Niedertemper aturvorwärmers strömenden Speisewassers sich kein korrosives Kondensat der durch den Kanal 14 der Wärmerückgewinnungsverdampferanlage 16 strömenden Turbinenabgase absetzen kann. Die in Figur 1 dargestellte Anlage arbeitet bei drei verschiedenen Drucken des Speisewassers und/oder des Dampfes.device 68 passed to the high pressure stage 70 of the steam turbine 18. Of the Superheated steam from the high pressure evaporator 62 and the steam from the low pressure evaporator 52 is thus the steam turbine 18 at suitable Pressure stages supplied and together drive the steam turbine to generate the mechanical power required to drive the load 20. The one flowing in from line 68 overheated Steam expands in the high pressure stage 70 of the turbine and has in the mixing chamber or line 72 before the low pressure stage 74 the steam turbine 18 has approximately the same pressure as that from the low-pressure evaporator 52 low pressure flowing in through line 54 = steam. After the expansion of the steam in the low pressure stage 74 After the steam turbine, the steam is returned to the usual condenser 22 through line 76 for a new cycle. The preheaters 44 and 60 are used to heat the feed water so that the water flowing out of this preheater into the evaporators 52 and 62 Feed water essentially the saturation temperature of the steam in the steam boiler 52 and 62, whereby maximum steam generation is achieved. Through the individual chemical preparation of the feed water flowing through the evaporator, the boiler system is optimally protected while by the Temperature increase of the feed water flowing through the pipes of the low temperature preheater does not result in any corrosive condensate through the channel 14 of the heat recovery evaporator system 16 can settle flowing turbine exhaust gases. The system shown in Figure 1 operates at three different pressures of the feed water and / or steam.
Druckminderventile 39 und 56 dienen sowohl zum Regeln des Druckes des durch die Verdampfer 40 und 52 strömenden Speisewassers als auch zum Regeln der Strömung in der Anlage. Das Regelventil 58 ist ein übliches Speisewasserregelventil, welches die Strömung zum Verdampfer 62 regelt.Pressure reducing valves 39 and 56 serve both to regulate the pressure of the feed water flowing through the evaporators 40 and 52 as also for regulating the flow in the system. The control valve 58 is a conventional feedwater control valve which controls the flow to the Evaporator 62 regulates.
Das gesamte durch die Leitungen 36, 48 bzw. 61,strömende Speisewasser gelangt auschliesslich in den Verdampfer 40 des Entgasers, den Niederdruckverdampfer 52 bzw. den Hochdruckverdampfer 62. Deshalb können diese drei Speisewasserströme entsprechend den individuellen und besonderen Anforderungen in optimaler Weise chemischAll of the feed water flowing through the lines 36, 48 or 61, reaches only the evaporator 40 of the degasser, the low-pressure evaporator 52 or the high-pressure evaporator 62. Therefore, these three feed water flows can be chemically optimized in accordance with the individual and special requirements
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aufbereitet werden.be processed.
Ausserdem wird der gesamte in den Verdampfer 52 und 62 erzeugte Dampf zur Erzeugung von mechanischer Leistung für den Antrieb der Last 20 verwendet, d.h. der Dampf vom Verdampfer 40 dient zum Vorwärmen des Speisewassers und der Dampf von dem Verdampfer 52 und 62 dient zum unmittelbaren Antrieb der Dampfturbine 18.In addition, all of the steam generated in the evaporator 52 and 62 is used to generate mechanical power to drive the Load 20 is used, i.e. the steam from evaporator 40 is used to preheat the feed water and the steam from evaporator 52 is used and 62 serves to drive the steam turbine 18 directly.
Wie schon erwähnt sind in der Anlage nach Figur 1 drei verschiedene Betriebsdrucke des Speisewassers und/oder des Dampfes vorhanden. Beispielsweise wird in dem Hochdruckverdampfer 62 DampfAs already mentioned, there are three different ones in the system according to FIG Operating pressures of the feed water and / or the steam available. For example, steam is generated in the high pressure evaporator 62
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von 63 kg/cm in den Niederdruckverdampfer 52 Dampf von IO kg/cmof 63 kg / cm in the low pressure evaporator 52 steam of IO kg / cm
und in dem Verdampfer 40 des Entgasers Dampf von 1,7 kg/cmand in the evaporator 40 of the degasser steam of 1.7 kg / cm
erzeugt falls die Abgastemperatür 454°cbeträgt, in den bekannten Anlagen wo kein Verdampfer des Entgasers vorhanden ist, muss man einen Teil des erzeugten Dampfes zur Entlüftung des Speisewassers an einer Stelle zwischen der Kondensationspumpe und der Kesselförderpumpe 32 heranziehen.generated if the exhaust gas temperature is 454 ° C, in the known Systems where there is no evaporator of the degasser, part of the generated steam has to be used to vent the feed water at a point between the condensation pump and the boiler feed pump 32.
Ein wesentlicher Vorteil, der durch diese Anlage mit drei verschiedenen Betriebsdrucken erreicht wird, liegt in der möglichen überwachung der Dampf - und Speisewassertemperaturen in der Wärmetauscheranlage 16. insbesondere sind die Betriebstemperaturen des Speisewassers oder des erzeugten Dampfes hoch genug um die dampf- oder wassergefüllten gerippten Rohre der Wärmetauscheranlage 16, wie z.B. die Rohre 63, 53 und 41 der Verdampfer 52, 62 und 40 des Überhitzers 66 und der Vorwärmer 60 und 44 bis auf eine oberhalb des Kondensations- oder Taupunktes der durch den Abgaskanal 14 von der Turbine 12 strömenden schwefelhaltigen Abgase zu erhitzen, so dass die Schwefelteilchen und die Feuchtigkeit sich nicht auf den metallischen Flächen des Wärmetauschers 16 absetzen bzw. kondensiert. Durch das kondensierte Wasser wird Schwefelsäure erzeugt, die sehr korrodierend ist, so dass die Lebensdauer der metallischen Teile des Wärmetauschers 16 nachteilig beeinflusst wird.A major advantage of this system with three different Operating pressure is reached, lies in the possible Monitoring of the steam and feed water temperatures in the heat exchanger system 16. In particular, the operating temperatures of the feed water or the generated steam are high enough to or water-filled finned tubes of the heat exchanger system 16, such as the tubes 63, 53 and 41 of the evaporators 52, 62 and 40 of the Superheater 66 and the preheater 60 and 44 except for one above the condensation or dew point of the through the exhaust duct 14 of the turbine 12 to heat the sulfur-containing exhaust gases flowing so that the sulfur particles and the moisture do not rise the metallic surfaces of the heat exchanger 16 settle or condense. The condensed water produces sulfuric acid, which is very corrosive, so that the service life of the metallic parts of the heat exchanger 16 is adversely affected will.
Durch die Verwendung -eines Vettbmpfers 40 für den Entgaser 28 kann man einen Fluidium-Fluidiumentgaser 28 verwenden und die Kesselförderpumpe 32 kann zwischen dem Entgaser 28 und dem Niedertempera-By using a Vettbmpfers 40 for the degasser 28 can you use a Fluidium-Fluidiumentgaser 28 and the boiler feed pump 32 can be between the degasser 28 and the low temperature
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turvorwärmer 44 eingebaut werden um das entgaste Speisewasser zu den zwei Verdampfer 52 und 62 über aufgeteilte Leitungen zu pumpen, so dass ein bestimmter Teil des Speisewassers ausschliesslich zu dem Niederdruckverdampfer 52 geführt wird, und in optimaler Weise chemisch aufbereitet werden kann, während der Rest des Speisewassers ausschliesslich zu dem Hochdruckverdampfer 62 geführt wird und ebenfalls in optimaler Weise chemisch aufbereitet werden kann. Auf diese weise kann für jeden Verdampfer die erforderliche chemische Reinigung durchgeführt werden.turvorwärmer 44 are installed to the degassed feed water to the two evaporators 52 and 62 via split lines to pump so that a certain part of the feed water is exclusive to the low pressure evaporator 52, and can be chemically processed in an optimal manner, while the rest of the feed water is fed exclusively to the high-pressure evaporator 62 and is also chemically processed in an optimal manner can be. In this way, the required chemical cleaning can be carried out for each evaporator.
Die Betriebsweise der Anlage nach Figur 1 wird nun anhandder Figuren 2 'und 3 beschrieben, in welchen ein Temperatür-Energiediagramm der Wärmerückgewinnungsanlage 16 bzw. ein Temperatur-Entropiediagramm des Dampfkreislautes dargestellt ist. Das Kondensat wird zu dem Entgaser 28 an der Stelle (I) durch die Kondensatpumpe 24 an der Stelle (H) gepumpt. In dem Entgaser 28 wird das Kondensat mit gesättigtem Dampf vermischt, der aus dem Verdampfer 24 des Entgasers über eine Leitung 42 in den Entgaser einströmt. Die Dampfwassermischung, welche den Entgaser 28 über die Leitung 30 verlasst ist gesättigte Flüssigkeit an der Stelle (J). Das gesamte Speisewasser wird dann durch die Kesselförderpumpe 32 an der Stelle (K) auf den für den Hochdruckverdampfer 62 benötigten Druck verdichtet. Die Auswirkung der Pumpenleistung ist in der Figur 3 zum Zwecke einer deutlicheren Darstellung an den Stellen (H) und (K) übertrieben stark dargestellt. Ein Teil des Speisewassers strömt zum Verdampfer 40 des Entgasers zurück und insbesondere zu dessen Dampfkessel an der Stelle (M). Hierbei fliesst das Speisewasser durch ein Druckminderventil 39 an der Stelle (L). Der Rest des Speisewassers gelangt durch den Niedertemperaturvorwärmer 44 zu der Stelle (o). Beim Durchströmen des Speisewassers durch den Nieder tempera tür vorwä'rmer 44 wird es auf die Sa'ttigungsteroperatur des Niederdruckverdampfers 52 erwä'rmt. Etwa 1/4 bis 1/3 der Strömung an der Stelle (0) gelangt durch ein Druckminderventil 56 an der Stelle (P) zu dem Dampfkessel des Niederdruckverdampfers an der Stelle (Q). Der Rest des Speisewassers strömt durch ein drittes Speisewasserregelventil 58 an der Stelle (S) zu dem Hoch temper a tür vorwä'rmer 60 in welchem es auf die Sättigungs-The mode of operation of the system according to FIG. 1 will now be described with reference to FIGS. 2 'and 3, in which a temperature-energy diagram the heat recovery system 16 or a temperature-entropy diagram of the steam circuit is shown. The condensate is pumped to the degasser 28 at point (I) by the condensate pump 24 at point (H). In the degasser 28 that Condensate mixed with saturated steam, which flows from the evaporator 24 of the degasser via a line 42 into the degasser. The steam water mixture exiting degasser 28 via line 30 is saturated liquid at point (J). That All of the feed water is then transferred to that required for the high-pressure evaporator 62 by the boiler feed pump 32 at point (K) Pressure compressed. The effect of the pump performance is in the Figure 3 is exaggerated for the purpose of a clearer illustration at points (H) and (K). Part of the feed water flows back to the evaporator 40 of the degasser and in particular to its steam boiler at point (M). Here flows the feed water through a pressure reducing valve 39 at point (L). The rest of the feed water passes through the low-temperature preheater 44 to the point (o). When the feed water flows through the low temperature preheater 44, it is set to the saturation temperature of the low-pressure evaporator 52 is heated. About 1/4 to 1/3 of the flow at point (0) passes through a pressure reducing valve 56 at point (P) to the steam boiler of the low-pressure evaporator at the point (Q). The rest of the feed water flows through a third feed water control valve 58 at point (S) the high temperature door preheater 60 in which the saturation
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temperatur des Kochdruckverdampfers 62 erhitzt wird. In anderen Anlagen oder für andere Betriebsbedingungen wird eine andere Strömungsaufteilung zwischen den Verdampfer 52 und 62 gewählt. Der in dem Hochdruckverdampfer 62 erzeugte Dampf wird in dem Oberhitzer 66 überhitzt und gelangt dabei von der Stelle (U) zu der Stelle (V). Der überhitzte Hochdruckdampf, welcher als Hauptströmung bezeichnet wird, tritt an der Stelle (W) in die Dampfturbine 18 ein. Diese Strömung expandiert bis zur Stelle (X) wo der Druck etwa dem Druck des Niederdruckverdampfers 52 entspricht. Der im Niederdruckverdampfer 52 erzeugte Dampf, der als sekundäre Strömung bezeichnet wird, verlässt den Dampfkessel an der Stelle (R) und tritt an der Stelle (Y) in die Dampfturbine ein wo er sich an der Stelle (Z) mit der primären Strömung vermischt. Die vermischte primä're und sekundäre Strömung expandiert dann bis zum Austrittsdruck an der Stelle (AB) und kondensiert in dem Kondensator 22 an der Stelle (AC)· Die eingekreisten oder umklammerten Buchstaben werden in den Figuren 1 bis 3 verwendet da sie zur Beschreibung der graphischen Darstellungen der Figuren 2 und 3 in Zusammenhang mit der Anlage nach Figur 1 behilflich sind.temperature of the pressure evaporator 62 is heated. In other systems or for other operating conditions, a different Flow distribution between the evaporator 52 and 62 selected. The steam generated in the high pressure evaporator 62 is in the Upper heater 66 overheated and comes from the point (U) to the point (V). The superheated high-pressure steam, which is referred to as the main flow, enters the at point (W) Steam turbine 18 a. This flow expands to point (X) where the pressure corresponds approximately to the pressure of the low-pressure evaporator 52. The steam generated in the low pressure evaporator 52, referred to as the secondary flow, exits the steam boiler the point (R) and enters the steam turbine at the point (Y) where it mixes with the primary flow at the point (Z). The mixed primary and secondary currents then expand up to to the outlet pressure at point (AB) and condenses in the Capacitor 22 at the point (AC) · The circled or bracketed Letters are used in Figures 1 to 3 as they are used to describe the graphical representations of the figures 2 and 3 in connection with the system according to FIG. 1 are helpful.
Die Anlage 10 kann auch bei anderen Entgaserbauarten, wie z.B. bei denjenigen nach den Figuren 4 und 5 verwendet werden. Der restliche Teil der in Figur 1 dargestellten Anlage ist für die Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 unverändert und in den Figuren 4 und 5 werden gleiche Bezugszeichen für Bauteile verwendet, die den Bauteilen der Ausfuhrungsform nach Figur 1 entsprechen.The system 10 can also be used with other types of degasser, such as those according to FIGS. 4 and 5, for example. The rest Part of the system shown in Figure 1 is unchanged for the embodiment according to Figures 4 and 5 and in the figures 4 and 5 the same reference numerals are used for components, which correspond to the components of the embodiment according to FIG.
In Figur 4 gelangt das Kondensat aus der Pumpe 24 durch die Leitung 26 mit dem Druckregelventil 39 in den Entgaser 28'. Gesättigter Dampf aus dem Verdampfer 40 des Entgasers gelangt über eine Leitung 83 ebenfalls in den Entgaser 28', wo Dampf und Speisewasser sich miteinander vermischen um das Speisewasser zu entgasen. Die dadurch entstehende Mischung ist gesättigte Flüssigkeit mit dem Entgaserdruck. Die gesamte Mischung strömt nach unten durch das Verbindungsrohr 80 dessen Auslass immer unter dem Wasserstand in dem Dampfkessel 43 des Verdampfers für den Entgaser liegt. Das Spei, sewasser für den Hochdruck- und Niederdruckkessel verlässt denIn Figure 4, the condensate from the pump 24 passes through the line 26 with the pressure control valve 39 in the degasser 28 '. Saturated steam from the evaporator 40 of the degasser passes through a Line 83 also into the degasser 28 ', where steam and feed water mix with one another in order to degas the feed water. the The resulting mixture is saturated liquid with the degasser pressure. All of the mixture flows down through the Connecting pipe 80 whose outlet is always below the water level in the steam boiler 43 of the evaporator for the degasser. The food water for the high-pressure and low-pressure boiler leaves the
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Verdampfer 40 durch die Leitung 30 und strömt zu der Kesselförderpumpe 32, welche das Speisewasser wie in Figur 1 dargestellt ist, zu dem Nieder tempera tür vorwärmer, dem Niederdruckverdampfer, dem Hoch temper a tür vorwärmer, dem Hochdruckverdampfer dem Überhitzer und der Dampfturbine pumpt. Die restliche Strömung wird mit der Flüssigkeit im Dampfkessel 45 vermischt und gelangt in den Kreislauf des Verdampfers 40 für den Entgaser28*.Evaporator 40 through line 30 and flows to the boiler feed pump 32, which is the feed water as shown in Figure 1, to the low temperature door preheater, the low pressure evaporator, the high temperature door preheater, the high pressure evaporator the superheater and the steam turbine pumps. The remaining flow is mixed with the liquid in the steam boiler 45 and arrives into the circuit of the evaporator 40 for the degasser28 *.
In Figur 5 ist eine andere Ausführungsform des Entgasers dargestellt, welche in der Anlage 10 nach Figur 1 verwendet werden kann. Bei dieser Aus führ ungs form wird das Konfl ensat von der Pumpe 24 durch die Leitung 26 in den Entgaser 28'' gepumpt. Dort vermischt es sich mit dem gesättigten Dampf vom Verdampfer 40 des Entgasers, welcher über die Leitung 84 in den Entgaser 28" einströmt. Die gesättigte Mischung verlässt den Entgaser 28'* durch die Leitung 30 und wird in zwei Strömungen aufgeteilt wovon die eine durch die Leitung 86 in den Verdampfer 40 des Entgasers zurückströmt während die andere durch die Leitung 88 zu der Kesselförderpumpe 32 gelangt. Bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist eine Vorrichtung 90 zur chemischen Aufbereitung des Speisewassers in der Leitung 86 oder in dem Dampfkessel des Verdampfers 40 angeordnet um das in den Verdampfer 40 des Entgasers eindringende Speisewasser in optimaler Weise und unabhängig von dem Rest des Speisewassers in der Anlage aufzubereiten. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 wird das Speisewasser in dem. Dampfkessel des Niederdruckverdampfers und in dem Dampfkessel des Hochdruckverdampfers unabhängig voneinander aufbereitet wie in Figur 1 dargestellt ist.In Figure 5, another embodiment of the degasser is shown, which can be used in the system 10 according to FIG. In this embodiment, the con fl ict is removed from the pump 24 is pumped through the line 26 into the degasser 28 ″. Mixed there it is with the saturated steam from the evaporator 40 of the degasser, which flows into the degasser 28 ″ via the line 84. The saturated mixture leaves the degasser 28 '* through the Line 30 and is divided into two flows, one of which flows back through line 86 into the evaporator 40 of the degasser while the other reaches the boiler feed pump 32 through line 88. In the embodiment of Figure 5 is a device 90 for the chemical treatment of the feed water is arranged in the line 86 or in the steam boiler of the evaporator 40 around the feed water penetrating into the evaporator 40 of the degasser in an optimal manner and independently of the rest of the To treat feed water in the system. In the embodiments according to Figures 4 and 5, the feed water is in the. The steam boiler of the low-pressure evaporator and in the steam boiler of the high-pressure evaporator are processed independently of one another as is shown in FIG.
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