DE2608985A1

DE2608985A1 - Speisewasserbehaelter fuer ein dampfkraftwerk

Info

Publication number: DE2608985A1
Application number: DE19762608985
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kelp; Herbert Dr Ing Tratz
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1977-09-08
Also published as: JPS5922121B2; JPS52107402A; DE2608985C3; NL7700320A; DE2608985B2

Description

Seisewasserbehälter für ein lampfkraftwerk
Die Erfindung bezieht sich auf einen Speisewasserbehälter für ein Laapf kraftwerk, der als Mischvorwärmer und Entgaser arbeitet und in Behälterinneren mehrere Versprtiheinrichtungen für das Speisewasser aufweist. Derartige Speisewasserbehälter sind aus der DAS 1 252 701 bekannt.
Der unterhalb des Wasserspiegels eingeleitete Heizdampf hält das Speisewasser im Siedezustand, wobei die nichtkondensierbaren Gase, insbesondere Sauerstoff, aus dem Speisewasser ausgetrieben und mit dem Dampf in das Dampfpolster des Speisewasserbehältere transportiert werden.
Das Speisewasser wird oberhalb des Wasserspiegels durch Versprüheinrichtungen fein verteilt, wobei der Heizdampf an den feinen Tröpfchen kondensiert und diese dabei auf Sättigungstemperatur aufwärmt.
Ein Teil des Heizdampfes wird im Bereich des Austritts des kälteren ßpeisewassers aus der Versprüheinrichtung oberhalb des Wasserschleiers aus dem Behäiter herausgeführt. Mit diesem abgeleiteten Wrasen gelangen nichtkondensierbare Gase aus dem Speisewasserbehälter.
Die Führung des Wrasens durch das Gebiet der kälteren Wasserstrahlen bezweckt, einen Teil des Wasserdampfes dort zu kondensieren, um die Dampfverluste gering zu halten.
Zur einwandfreien Entgasung muß der gesamte Wasserinhalt des Speisewasserbehälters ständig von Dampf durchspült-werden, wie dies aus der-OS 2 312 475 ersichtlich ist. Dort wird der Heizdampf über Verteilrohre, die oberhalb des Wasserspiegels angeordnet sind, in eine große Anzahl von Stichrohren geleitet, die etwa senkrecht innerhalb des gesamten Speisewasserbehälters angeordnet sind und an ihrenunteren Enden Bohrungen zum Dampfaustritt besitzen.
Durch das DBP 1 010 974 ist-ein Speisewasserbehälter bekannt, bei welchem der lIeizdampf in-ein geschlossenes, unterhalb des Wasserspiegels angeordnetes Röhrensystem strömt und dabei Konvektionswärme an das Speisewasser abgibt. Danach wird der Dampfoberhalb des Wasserspiegels in den Dampfraum eingeleitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Speisewasserbehälter vorzusehen, der als Mischvorwärmer und Entgaser arbeitet, im Behälterinneren Versprüheinrichtungen besitzt und bei dem während des-Normalbetriebes ohne Beeinträchtigung der Entgasungswirkung und ohne vermehrte Abführung von Wrasen der Heizdampf direkt oberhalb des Wasserspiegels eingeleitet und im Bereich der kälteren, aus den Verspruheinriehtungen austretenden Wasserstrahlen verteilt wird. Hierdurch wird der durch Dampfleitungen unterhalb des Wasserspiegels bedingte Material- und Platzbedarf vermieden und' der Druckverlust des Heizdampfes auf seinem Strömungsweg, der den Wirkungsgrad des Wasser-Dampf-Prozesses herabsetzt, vermindert.
Die Erfindung betrifft einen Speisewasserbehälter für ein Dampfkraftwerk, bei dem im Dampfraum mindestens zwei Versprüheinrichtungen mit annähernd waagerechtem Wasseraustritt nebeneinander angeordnet sind, bei dem mindestens eine Pmpfzuführungsleitung unterhalb des durch die Versprüheinrichtungen erzeugten Wasserschleiers endet und bei dem mindestens eine virasenabführungsleitung an den Raum oberhalb des Wasserschleiers angeschlossen ist.
Das Neue besteht erfindungsgemä.ß darin, daß mindestens eine Wrasenleitung in den Speisewasserbehälter hineinragt und Öffnungen für die Wrasenabführung in der Nähe der durch das Zusammentreffen von Wasserstrahlen benachbarter VersrüheIrrIchtungen gekennzeichneten Prallzone besitzt.
Der Wrasen wird über Wrasenkondensatoren abgeleitet, wobei eine Mengenregelung des Wrasens in Abhängigkeit von der erforderlichen Entgasungsqualität erfolgen kann. Dabei wird in den Wrasenkondensatoren die zum Transport der nichtkondensierbaren Gase benötigte Dampfmenge weitgehend kondensiert. Durch die Anordnung der Eintrittsöffnungen für den Wrasen in unmittelbarer Nähe der Prallzone für Wasserstrahlen benachbarter Versprühelnrichtungen gegebenenfalls unterstützt durch direkte Einleitung des Heizdampfes in den Dampfraum sind die Wassertropfen an der Abführungssteile für den Wrasen auf Siedetemperatur aufgewärmt, so daß in den Tropfen vorher eventuell gelöste Wase wieder ausgeschieden sind. Beim Gegenstand der Erfindung wird der Wra3en also an den Stellen abgezogen, an denen die höchste Konzentration nichtkondensierbarer Gase im Dampf vorhanden st. Da an dieser Stelle in den Wassertropfen keine Gase mehr gelöst sind, gelangt nur einwandfrei entgastes Speisewasser in eie im Behälter befindliche Vorratsmenge, die nun nicht wehr durch unterhalb des Wasserspiegels eingeleiteten Heizdampf ständig aufgekocht werden muß.
Die Erfindung ist an zwei Beispielen näher erläutert.
In Fig. l ist der schematische Schnitt durch einen Speisewasserbehälter dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt in Bereich her Versprüheinrichtungen einer zweiten Ausfuhrungsform.
Das Speisewasser gelangt von der Zulauflei@ung 1 in die Wrasenkondensatoren 2 und von dort durch die Leitungen 3 in die Versprüheinrichtungen 4. Aus diesen Versprüheinrichtungen 4, die sich innerhalb des Speisewasserbehälters 5 befinden, treten Wasserstrahlen 29 In neu waagerechter RIchtung aus. Im Bereich der Prallzone 25 dieser @asserstrahlen 29 befindet sich die Öffnung 6 der Wasenleiturg 7, durch welche der abgeleitete Wrasen in die Wrasenkondensatoren 2 eingeleitet wird. Dort wird der zum Transport er nichtkondensierbaren Gase benötigte Dampf weitgehend niedergeschla und das sich dabei bildende Kondensat über die Wasserschleifen 10 in den Speisewasserbehälter 5 zurückgeleitet. Die restliche Wrasenmenge wird durch die Leitungen 8 und die Mengenregelventile 9 abgeführt.
Die Zuführung eo Anzapfdampfes der Turbine erfolgt vom Anschluß 28 über das Absperrventil 23 in das Verteilrohr 11, welches direkt in den Raum unterhalb der Wasserstrahlen 20 und oberhalb des Wasserspiegels t2 mündet.
Das im Speisewesserbehälter 5 vochandene, entgaste Speisewasser gelangt über die Saugleitungen 13 zu den Speisewasserpumpen 14, und wird von ihnen den nachgeschalteten hier nicht dargestellten Anlag@ @eilen @@g@@@rdert.
In den Saugleiturgen 13 für das Speisewasser sind Sauerstoffmeßeierichtungen 15 argeordnet, die mit dem Regler 17 in Verbindung stehen. Dabei wird durch Impulsleitungen von den Speisewasserpumpen 14 @um Regler 17 sichergestellt, daß dieser nur solche Meßwerte ber@@keichtigt, die von den Sauerstoffmeßeinrichtungen 15 herrithren, d an Betrieb befindlichen Speisewasserpumpen 14 zuzuordnen sind. Im Speisewesserbehälter 5 ist eine weitere Sauersteffmeßein@@@@ tung 6 vorhanden, welche an den Regler 17 angeschlossen ist. Der Regler 17 erhält außerdem eine Information über die Höhe des Wasserspiegels 12 wie derch die Meßleitung 30 angedeutet ist.
Die Information des Reglers 17 wird auf der Regler 18 übertragen, der außerhalb eines Toleranzbereiches in Abhängigkeit von der vorhandenen und der Gewünschten Entgasungsqualität eine Veränderung der Öffnungestellung der Mergenregelventile @ einleitet.
Befinden sich die Mengenregelventile 4 bereits in voll geöffnet er Stellung und entspricht die Entgasungsqualität nicht dem vorgegebenen Wert, so wird durch den Regler 18 die Öffmmg des in die Frischdampfleitung 27 eingeschalteten Ventils 20 eingeleitet, wodurch Dampf mit Hilfe des Verteilsysteme 21 unterhalb des Wasserspiegels 12 in den Speisewasserbehälter 5 gelangt. Hierbei bleibt das Ventil 19 zwischen der Frischdampfleitung 27 und dem Anschluß 28 für den Turbinen-Anzapfdampf geschlossen. Dieser Betriebezustand ist als Notbehelf anzusehen, wenn beispielsweise größere Mengen nichtentgasten Zusatzwassers in den Speisewasserbehälter eingeleitet wurden oder an Anlageteilen Lufteinbrüche auftraten. Daher genügt auch eine Bemessung des Verteilsystems 21 für eine Dampfmenge, die erheblich unterhalb derjenigen Dampfmenge liegt, die bei Normaibetrieb als Turbinenanzapfdampf durch das Verteilrohr 11 in den Speisewasserbehälter 5 oberhalb des Wasserspiegels 12 direkt eingeleitet wird.
Muß aus betrieblicher Guünden, beispielsweise infolge einer elektrischen Netzstörung, die Turbine dempfseitig umführt werden, so erhält der Regler 18 einen entsprechenden Tmpuls durch die Leitung 72. Hierdurch wird bewirkt, daß das Absperrventil 23 geschlossen wird und die beiden Ventile 19 und 20 sich öffnen.
Dadurch wird über das Verteilrohr 11 und das Verteilsystem 21 Frischdampf von der Frischdampfleitung 27 in den Speisewasserbehälter 5 eingeleitet, um eine unzul('%ssige Druckabsenkung dort zu vermeiden. Gleichzeitig werden durch den Regler 18 die Mengenregelventile i geschlossen, um Druckabfall zu vermeiden, wobei man auf die Entgasungsqualität wegen der kurzen Dauer dieses Vorgarges keinen Wert legt.
Nach längerem Stillstand der Anlage wird über die Frischdampfleitung 27 Heizdampf über das Ventil 20 und des Verteilsystem 21 in den Speisewasserbehälter 5 unterhalb des Wasserspiegels 12 eingeleitet. Die Ableitung des Wrasens erfolgt über die Wasserleitung 7 und die Leitungen 8, ohne daß zu diesem Zeitpunkt sewasser eingeleitet und veraprüht werden muß. Wird durch die Sauerstofmeßeinrichtung 16 die gewünschte Entgasungsqualität festgestellt, so erfolgt mit Hilfe der Regler 17 und 18 und durch Schließen des Ventils 20 eine Reduzierung oder ein Abschalten der Frischdampfzufuhr.
In Figur 2 ist innerhalb des Speisewasserbehälters 5 die Anordnung von Versprühvorrichtungen 4 oberhalb des Wasserspiegels 12 gezeigt.
Das Speisewasser tritt in Richtung der Pfeile 31 über die Leitungen 3 in die Versprüheinrichtungen 4 ein. Die Wasserstrahlen 29 von benachbarten Versprüheinrichtungen 4 bilden eine Prallzone 25, in deren unmittelbarem Bereich sich unterhalb dieser Wasserstrahlen 29 Öffnungen 6 von nach unten offenen Wrasenableitrohren 26 befinden, die den Wrasen über die Wrasenleitungen 7 ableiten.
Der Heizdampf wird durch das Verteilrohr 11 in Pfeilrichtung zugeführt, wobei dieser durch Öffnungen 24 dem kälteren Bereich der Wasserstrahlen 29 zuströmt.
Der Wrasenabzug in der Prallzone 25 bewirkt, daß dort der Wrasen mit höchster Konzentratlon an nichtkondensierbaren Gasen abgezogen wird, wobei diene von den dort bereits auf Sattdampftemperatur aufgewärmten Wassertröpfchen nicht wieder gelöst werden können.
7 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Speisewasserbehälter für ein Dampitraitwerk, bei dem im Dampiraum mindestens zwei Versprüheinrichtungen mit annähernd waagerechtem Wasseraustritt nebeneinander angeordnet sind, bei der mindestens eine Dampfzufuhrungsleitung unterhalb des durch die Versprtiheinrichtungen erzeugten Wasserschleiere endet und bei dem mindestens eine Wrasenabführungsleitung an den Baum oberhalb des Waseerschleiers angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wrasenleitung (7) in den Speisewasserbehälter (5) hineinragt und Öffnungen (6) für die Wrasenabführung in der Nähe der durch das Zusanentreffen von Wasserstrahlen (29) benachbarter Versprüheinrichtungen (4) gekennzeichneten Prallzone (25) besitzt.
2. Speisewasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Daipfzuführungsleitungen (Verteilrohr 11) oberhalb des Wasserspiegels (12) in den Speisewasserbehälter (5) direkt eingeführt ist, deren Öffnungen (24) für den Dampiaustritt sich zwischen den Wasserstrahlen (29) der Versprtiheinrichtungen (4) und dem Wasserspiegel (12) befinden.
3. Speisewasserbehälter nach Anspruch 2, beim Vorhandensein von Dampfaustrittsöffnungen oberhalb und unterhalb des Wasserspiegels, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelanordnung (Regler 17,18) zur Regelung des Sauerstoffrestgehaltes die Öffnung eines Ventils (20) in den Verteilsystei (21) mit Dampfaustrittsöffnungen unterhalb des Wasserspiegels (12) veranlaßt.
4. Speisewasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) für die Wrasenabführung sich unmittelbar oberhalb der Prallzone (25) befinden.
5. Speisewasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) für die Wrasenabführung in einem nach unten offenen, waagerecht unterhalb der Prallzone (25) liegenden Wrasenableiter (26) angeordnet sind.
6. Speisewasserbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Dampfzuführungsleitungen (Verteilsystem 21) mit Dampiaustrittaöffnungen unterhalb des Wasserspiegels (12) nur für eine kleine Dampfmenge im Verhältnis zu den übrigen Dampfzuführungsleitungen (Verteilrohr 11) ausgelegt und mit einer Frischdampfleitung (27) des Dampikraftwerkes verbunden ist.
7. Speisewasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wrasenleitung (7) außerhalb des Speisewasserbehälters (5) ein Wrasenkondensator (2) eingeschaltet ist.