[go: up one dir, main page]

EP1105675B1 - Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung - Google Patents

Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP1105675B1
EP1105675B1 EP99952292A EP99952292A EP1105675B1 EP 1105675 B1 EP1105675 B1 EP 1105675B1 EP 99952292 A EP99952292 A EP 99952292A EP 99952292 A EP99952292 A EP 99952292A EP 1105675 B1 EP1105675 B1 EP 1105675B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separator
water
steam
separating
side outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99952292A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1105675A1 (de
Inventor
Holger Schmidt
Eberhard Wittchow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1105675A1 publication Critical patent/EP1105675A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1105675B1 publication Critical patent/EP1105675B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/26—Steam-separating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/26—Steam-separating arrangements
    • F22B37/32—Steam-separating arrangements using centrifugal force

Definitions

  • the invention relates to a separator for separation of water and steam, with a steam-side outlet pipe and with a water-side outlet pipe and with a Separation space between a number of inlet pipes and a swirl breaker upstream of the water-side outlet pipe. It also refers to a water-steam separator, especially for a once-through steam generator, with at least one such separator, which with a Water collecting vessel is connected.
  • a centrifugal water separator is known from DAS 1 081 474, where the ratio of diameter to height is about 1: 6 and should be more. Furthermore, from the article by Jürgen Vollrath: steam separation in boiling water and boiling superheater reactors, from Technical Monitoring 9 (1968), No. 2, pages 46 to 50, known a ratio of the diameter of 52% of a separator outlet pipe on the steam side to choose the inside diameter of the separator.
  • Farther is a water-steam separation device from JP 1-31 23 04 A. known in which a water-side connected to the separator Water collecting vessel arranged at a vertical height is determined by the vertical height of the separator.
  • a separator of the generic type is for example known from GB-A-1164996.
  • a separator known from DE 42 42 144 A1 is usually used in the evaporation system of a steam generator, in particular a continuous steam generator used. Depending on Steam generator output is often several arranged in parallel Separator inside a water-steam separator connected to a common water collecting vessel. In particular when starting up such a once-through steam generator generally fall in the evaporation system large amounts of water. The or each separator serves for the separation of water and steam, the water in the Evaporator circuit returned and the steam as possible is led free of water drops into a superheater.
  • the invention is therefore based on the object of a separator for a water-steam separator, that with low pressure loss and high separation efficiency and the smallest possible wall thickness, particularly heat-elastic is. Furthermore, a suitable method is said for the operation of a number of such separators Water-steam separator for a once-through steam generator can be specified.
  • the object is achieved according to the invention solved by the features of claim 1.
  • the length of the separating space is at least 5 times the inside diameter.
  • the length of the separation chamber is defined by the distance between that through the inlet pipes of the separator determined entry level and the top edge of the swirl breaker underneath.
  • the ratio of the total flow cross section of the entry pipes to the square of the The inside diameter of the separation chamber is between 0.2 and 0.3.
  • the invention is based on the knowledge that in surprising Way with a separator, especially with a Cyclone separator, with a swirl breaker the pressure loss in the Separation room is comparatively high, while by that steam-side outlet pipe was more likely to cause pressure losses are low. Not during this behavior in the literature reproduced, however, could with a cyclone separator can be arithmetically confirmed without swirl breaker that there significant pressure losses when entering the steam side Outlet pipe and occur in the outlet pipe itself while the pressure losses in the separation room are only low.
  • the invention proceeds from the Consideration that through targeted constructive training of the separator, the pressure loss components in different Sections of the separator can be coordinated with one another in this way are that their sum with high medium throughput and more effective Separation effect reached a minimum. It sits down the pressure loss from an inlet pressure loss portion and from a frictional pressure loss share in the downward and Upward flow of the water-steam mixture entering the separator as well as from the deflection pressure loss share of the downward into the upward flow and from the inlet pressure loss portion into the steam-side outlet pipe together.
  • the mass flow density is defined as the throughput in [kg / s] divided by the cross-sectional area in [m 2 ] determined by the inner diameter in [m] of the separator and thus its separating space.
  • the inside diameter DA [m] of the steam-side outlet pipe is preferably 40% to 60% of the inside diameter of the separator.
  • FIG 1 shows a separator or cyclone separator 1 in the Longitudinal section (FIG 1a), the cross section shown in FIG 1b is.
  • the separator 1 has an upper steam-side one Outlet pipe 2 and a lower water-side outlet pipe 3 on. Below the steam-side outlet pipe 2 are in an inflow lying near its inlet opening 4 or entrance level E distributed around the circumference of the separator 1 delegated entry pipes 5 for a in water W and Steam D to be separated water-steam mixture WD provided.
  • Below the entrance level E of the inlet pipes 5 are claws 7 on the wall 8 of the separator 1 attached this in its Hold the installation position.
  • This arrangement of the inlet pipes 5 is used in the Separator 1 inflowing water-steam mixture WD on the one hand led down to the bottom area 6 of the separator 1 and on the other hand provide a twist.
  • the separation of water W and steam D takes place by centrifugal force, whereby the steam D centrally upwards and the water downwards is dissipated.
  • To break the twist in the outlet pipe 3 flowing water W is in the bottom area 6 of the A swirl breaker 9 is provided in separator 1. This prevents entrainment of steam D in the outlet pipe 3 and hindered a promotion of already separated water W back to separator 1, i.e. a reflux in its separation room 10th
  • the length A of the separating space 10 of the separator 1 defined between the entry plane E and the upper edge B of the swirl breaker 7 is at least 5 times the internal diameter DI of the separator 1
  • the ratio K between the total cross section F of the inlet pipes 5 and the square of the inner diameter DI of the separator 1 and thus of the separating space 10 is between 0.2 and 0.3, preferably between 0.21 and 0.26.
  • the steam-side outlet pipe 2 expediently has an inner diameter DA which is between 40% and 60% of the inner diameter DI of the separating space 10.
  • DA inner diameter of the steam-side outlet pipe 2
  • F KDI 2
  • a ⁇ 5DI A ⁇ 5DI.
  • the water-steam separator 11 comprises one or more Separator 1 according to FIG 1.
  • the or each separator 1 is on the water side via a connected to its outlet pipe 3 Connection line 14 with a water collection vessel 15 connected.
  • the introduction of the connecting line 14 from separator 1 into water collecting vessel 15 expediently below its water level WS, so that a calm water surface is ensured.
  • the or each separator 1 and the water collecting vessel 15 arranged to each other so that the top or upper edge OK maximum half the length L of the separator 1 reached.
  • the length L is measured between the top end OE and the lower end UE of the separator 1.
  • Half Length (1/2 L) is related to its lower end UE and thus measured from there.
  • the water-steam mixture WD generated in its evaporator 12 flows into the separator 1 via the inlet pipes 5 and is swirled there due to the at least approximately tangential inflow.
  • water W and steam D are separated from one another.
  • the separated steam D flows through the steam-side outlet pipe 2 and a steam line 16 connected to it into the superheater 13 of the continuous steam generator 13, while the separated water W flows through the swirl breaker 9 and the connecting line 14 into the water collecting vessel 15.
  • the throughput M [kg / s] through the separator 1, based on the full load operation of the once-through steam generator, is set in relation to the inside diameter DI of the separating space 10 in accordance with the relationship M 630 630 ⁇ DI 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abscheider zur Trennung von Wasser und Dampf, mit einem dampfseitigen Austrittsrohr und mit einem wasserseitigen Austrittsrohr sowie mit einem Abscheideraum zwischen einer Anzahl von Eintrittsrohren und einem dem wasserseitigen Austrittsrohr vorgelagerten Drallbrecher. Sie bezieht sich weiter auf eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung, insbesondere für einen Durchlaufdampferzeuger, mit mindestens einem derartigen Abscheider, der mit einem Wassersammelgefäß verbunden ist.
Aus DAS 1 081 474 ist ein Fliehkraft-Wasserabscheider bekannt, bei dem das Verhältnis Durchmesser zu Höhe etwa 1:6 und mehr betragen soll. Weiterhin ist aus dem Artikel von Jürgen Vollrath: Dampfabscheidung bei Siedewasser- und Siedeüberhitzerreaktoren, aus Technische Überwachung 9 (1968), Nr. 2, Seiten 46 bis 50, bekannt, ein Verhältnis des Durchmessers von 52% eines dampfseitigen Austrittsrohrs eines Abscheiders zu dem Innendurchmesser des Abscheiders zu wählen. Weiterhin ist aus JP 1-31 23 04 A eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung bekannt, bei der ein wasserseitig mit dem Abscheider verbundenes Wassersammelgefäß in einer vertikalen Höhe angeordnet wird, die sich durch die vertikale Höhe des Abscheiders bestimmt. Ein Abscheider der gattungsmäßigen Art ist beispielsweise aus der GB-A-1164996 bekannt.
Ein aus der DE 42 42 144 A1 bekannter Abscheider wird üblicherweise im Verdampfungssystem eines Dampferzeugers, insbesondere eines Durchlaufdampferzeugers, eingesetzt. Je nach Dampferzeugerleistung sind dabei häufig mehrere parallel angeordnete Abscheider innerhalb einer Wasser-Dampf-Trenneinrichtung mit einem gemeinsamen Wassersammelgefäß verbunden. Insbesondere beim Anfahrbetrieb eines derartigen Durchlaufdampferzeugers fallen im allgemeinen im Verdampfungssystem große Mengen Wasser an. Der oder jeder Abscheider dient dabei zur Trennung von Wasser und Dampf, wobei das Wasser in den Verdampferkreislauf zurückgeführt und der Dampf möglichst frei von Wassertropfen in einen Überhitzer geleitet wird.
Da ein Durchlaufdampferzeuger im Gegensatz zu einem Naturumlaufdampferzeuger keiner Druckbegrenzung unterliegt und somit Frischdampfdrücke weit über dem kritischen Druck von Wasser (pkrit = 221 bar) möglich sind, können moderne Dampfkraftwerke mit hohen Dampfdrücken von 250 bis 300 bar betrieben werden. Hohe Frischdampfdrücke sind erforderlich, um hohe thermische Wirkungsgrade und damit niedrige Kohlendioxid-Emissionen zu erzielen. Ein besonderes Problem ist dabei die Auslegung der druckführenden Teile, da derart hohe Dampfdrücke zu großen Wanddicken führen, die wiederum die Temperaturtransienten wesentlich reduzieren können.
In einem Durchlaufdampferzeuger sind davon insbesondere die Abscheider betroffen, da diese bei Laständerungen im Gleitdruckbetrieb, bei dem sich linear mit der Last der Dampfdruck und damit auch die Siedetemperatur in dem oder jedem Abscheider ändert, erheblichen Temperaturänderungen unterworfen sind. Dadurch ist beim Anfahren und bei Laständerungen die zulässige Temperaturänderungsgeschwindigkeit stark begrenzt. Dies wiederum kann zu unerwünscht langen Anfahrzeiten mit entsprechend hohen Anfahrverlusten und zu einer geringen Laständerungsgeschwindigkeit führen, was wiederum die besonders hohe Flexibilität des Durchlaufdampferzeugers zumindest beim Betrieb mit hohen Dampfdrücken einschränkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider für eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung anzugeben, der bei gleichzeitig niedrigem Druckverlust und hohem Abscheidegrad sowie möglichst geringer Wanddicke besonders wärmeelastisch ist. Desweiteren soll ein geeignetes Verfahren zum Betrieb einer eine Anzahl derartiger Abscheider aufweisende Wasser-Dampf-Trenneinrichtung für einen Durchlaufdampferzeuger angegeben werden.
Bezüglich des Abscheiders wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Dazu beträgt die Länge dessen Abscheideraums mindestens das 5-fache dessen Innendurchmessers. Dabei ist die Länge des Abscheideraums definiert durch den Abstand zwischen der durch die Eintrittsrohre des Abscheiders bestimmten Eintrittsebene und der Oberkante des darunterliegenden Drallbrechers. Das Verhältnis des Gesamtströmungsquerschnitts der Eintrittsrohre zum Quadrat des Innendurchmessers des Abscheideraums liegt dabei zwischen 0,2 und 0,3.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß in überraschender Weise bei einem Abscheider, insbesondere bei einem Zyklonabscheider, mit einem Drallbrecher der Druckverlust im Abscheideraum vergleichsweise hoch ist, während durch das dampfseitige Austrittsrohr verursachte Druckverluste eher niedrig sind. Während dieses Verhalten in der Literatur nicht wiedergegeben ist, konnte dagegen bei einem Zyklonabscheider ohne Drallbrecher rechnerisch bestätigt werden, daß dort die wesentlichen Druckverluste beim Eintritt in das dampfseitige Austrittsrohr und im Austrittsrohr selbst auftreten, während die Druckverluste im Abscheideraum nur niedrig sind.
Ausgehend von dieser Erkenntnis geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß durch eine gezielte konstruktive Ausbildung des Abscheiders die Druckverlustanteile in verschiedenen Abschnitten des Abscheiders derart aufeinander abstimmbar sind, daß deren Summe bei hohem Mediumdurchsatz und effektiver Abscheidewirkung ein Minimum erreicht. Dabei setzt sich der Druckverlust aus einem Eintrittsdruckverlustanteil und aus einem Reibungsdruckverlustanteil bei der Abwärts- und Aufwärtsströmung des in den Abscheider eintretenden Wasser-Dampf-Gemisches sowie aus dem Umlenkdruckverlustanteil von der Abwärts- in die Aufwärtsströmung und aus dem Eintrittsdruckverlustanteil in das dampfseitige Austrittsrohr zusammen.
Beim Betrieb des Abscheiders wird selbst bei einer hohen Massenstromdichte des in diesen eintretenden Mediums von M > 800kg/m2s ein besonders geringer Druckverlust bei gleichzeitig guter Abscheidewirkung erreicht. Die Massenstromdichte ist dabei definiert als der Durchsatz in [kg/s] dividiert durch die durch den Innendurchmesser in [m] des Abscheiders und somit dessen Abscheideraums bestimmte Querschnittsfläche in [m2].
Weiterhin wird ein möglichst niedriger Druckverlust bei einem gleichzeitig möglichst hohen Abscheidegrad dadurch erzielt, daß die durch die Summe der Querschnittsflächen oder Strömungsquerschnitte der Eintrittsrohre bestimmte Gesamtquerschnittsfläche F [m2] mit dem Innendurchmesser DI [m] des Abscheiders bzw. dessen Abscheideraums gemäß der Beziehung F = K · DI2 eingestellt ist, wobei K = 0,2 bis 0,3, vorzugsweise K = 0,21 bis 0,26 ist. Dabei beträgt der Innendurchmesser DA [m] des dampfseitigen Austrittsrohres vorzugsweise 40% bis 60% des Innendurchmessers des Abscheiders.
Bezüglich der Anordnung einer Anzahl derartiger Abscheider innerhalb einer Wasser-Dampf-Trenneinrichtung, bei der z.B. drei oder vier Abscheider wasserseitig mit dem gemeinsamen Wassersammelgefäß verbunden sind, wird dieser besonders niedrige Druckverlust bei gleichzeitig hohem Abscheidegrad auch bei einer hohen Massenstromdichte des Mediums von mehr als 800 kg/m2s noch vorteilhaft dadurch unterstützt, daß das Oberende des Wassersammelgefäßes die Hälfte der axialen Ausdehnung des Abscheiders nicht überragt. Bezogen auf das wasserseitige Unterende des Abscheiders sollte dabei das Oberende oder die Oberkante des Wassersammelgefäßes unterhalb der halben Länge des Abscheiders liegen.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 4. Danach werden besonders vorteilhafte Ergebnisse bei einem Durchlaufdampferzeuger mit mindestens einem Abscheider erzielt, wenn der Durchsatz durch den Abscheider bei Vollast des Durchlaufdampferzeugers auf mehr als das 630-fache des Quadrats des Innendurchmessers des Abscheideraums eingestellt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1a
einen Abscheider mit Drallbrecher im Längsschnitt,
FIG 1b
den Abscheider gemäß FIG 1 im Querschnitt, und
FIG 2
eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung mit einem Abscheider gemäß FIG 1 mit wasserseitig angeschlossenem Wassersammelgefäß.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt einen Abscheider oder Zyklonabscheider 1 im Längsschnitt (FIG 1a), dessen Querschnitt in FIG 1b dargestellt ist. Der Abscheider 1 weist ein oberes dampfseitiges Austrittsrohr 2 und ein unteres wasserseitiges Austrittsrohr 3 auf. Unterhalb des dampfseitigen Austrittsrohrs 2 sind in einer in der Nähe dessen Eintrittsöffnung 4 liegender Einström- oder Eintrittsebene E am Umfang des Abscheiders 1 verteilt abgeordnete Eintrittsrohre 5 für ein in Wasser W und Dampf D zu trennendes Wasser-Dampf-Gemisch WD vorgesehen. Dabei sind die Eintrittsrohre 5 einerseits unter einem Winkel α zur Waagerechten oder Horizontalen H geneigt und andererseits tangential verlaufend angeordnet. Unterhalb der Eintrittsebene E der Eintrittsrohre 5 sind Tragpratzen 7 an der Wandung 8 des Abscheiders 1 angebracht, die diesen in seiner Aufstellungsposition halten.
Durch diese Anordnung der Eintrittsrohre 5 wird das in den Abscheider 1 einströmende Wasser-Dampf-Gemisch WD einerseits nach unten zum Bodenbereich 6 des Abscheiders 1 hin geführt und andererseits dabei mit einem Drall versehen. Die Trennung von Wasser W und Dampf D erfolgt dabei durch Fliehkraft, wobei der Dampf D zentral nach oben und das Wasser nach unten abgeführt wird. Zur Brechung des Dralls im über das Austrittsrohr 3 abströmenden Wassers W ist im Bodenbereich 6 des Abscheiders 1 ein Drallbrecher 9 vorgesehen. Dieser verhindert ein Mitreißen von Dampf D in das Austrittsrohr 3 und behindert eine Förderung von bereits abgeschiedenem Wasser W zurück in den Abscheider 1, d.h. einen Rückfluß in dessen Abscheideraum 10.
Zur Erzielung einer möglichst geringen Wanddicke d der Wandung 8 des Abscheiders 1 bei gleichzeitig hohem Abscheidegrad beträgt die Länge A des zwischen der Eintrittsebene E und der Oberkante B des Drallbrechers 7 definierten Abscheideraums 10 des Abscheiders 1 mindestens das 5-fache des Innendurchmessers DI des Abscheiders 1. Desweiteren beträgt das Verhältnis K zwischen dem Gesamtquerschnitt F der Eintrittsrohre 5 und dem Quadrat des Innendurchmessers DI des Abscheiders 1 und damit des Abscheideraums 10 zwischen 0,2 und 0,3, vorzugsweise zwischen 0,21 und 0,26. Dabei ist der Gesamtquerschnitt F durch die Summe der einzelnen Strömungsquerschnitte f1 bis fn - mit im Ausführungsbeispiel n = 4 - bestimmt. Ferner weist das dampfseitige Austrittsrohr 2 zweckmäßigerweise einen Innendurchmesser DA auf, der zwischen 40% und 60% des Innendurchmessers DI des Abscheideraums 10 beträgt. Hinsichtlich des Gesamtquerschnitts F [m2] und des Innendurchmessers DI [m] des Abscheiders 1 oder Abscheideraums 10 sowie des Innendurchmessers DA [m] des dampfseitigen Austrittsrohrs 2 gelten somit vorzugsweise folgende Abmessungsrelationen: F =K · DI2, mit K = 0,21 bis 0,26 DA = (0,5 ± 0,1) · DI, und A ≥ 5 · DI.
FIG 2 zeigt eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 11 eines Durchlaufdampferzeugers, von dem lediglich dessen Verdampfer 12 und dessen Überhitzer 13 schematisch dargestellt sind. Die Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 11 umfaßt einen oder mehrere Abscheider 1 gemäß FIG 1. Der oder jeder Abscheider 1 ist wasserseitig über eine an dessen Austrittrohr 3 angeschlossene Verbindungsleitung 14 mit einem Wassersammelgefäß 15 verbunden. Die Einführung der Verbindungsleitung 14 vom Abscheider 1 in das Wassersammelgefäß 15 erfolgt dabei zweckmäßigerweise unterhalb dessen Wasserstandes WS, so daß eine ruhige Wasseroberfläche sichergestellt ist.
Innerhalb der Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 11 sind dabei vorzugsweise der oder jeder Abscheider 1 und das Wassersammelgefäß 15 derart zueinander angeordnet, daß dessen Oberende oder Oberkante OK maximal die halbe Länge L des Abscheiders 1 erreicht. Dabei ist die Länge L gemessen zwischen dem Oberende OE und dem Unterende UE des Abscheiders 1. Die halbe Länge (1/2 L) ist auf dessen Unterende UE bezogen und somit von dort aus gemessen.
Beim Betrieb der Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 11 des Durchlaufdampferzeugers strömt das in dessen Verdampfer 12 erzeugte Wasser-Dampf-Gemisch WD über die Eintrittsrohre 5 in den Abscheider 1 ein und wird dort aufgrund der zumindest annähernd tangentialen Einströmung mit einem Drall versetzt. Infolge der dadurch bedingten Fliehkraft werden Wasser W und Dampf D voneinander getrennt. Der abgetrennte Dampf D strömt über das dampfseitige Austrittsrohr 2 und eine mit diesem verbundene Dampfleitung 16 in den Überhitzer 13 des Durchlaufdampferzeugers 13, während das abgetrennte Wasser W über den Drallbrecher 9 und die Verbindungsleitung 14 in das Wassersammelgefäß 15 abfließt. Dabei ist der auf den Vollastbetrieb des Durchlaufdampferzeugers bezogene Durchsatz M[kg/s] durch den Abscheider 1 bezogen auf den Innendurchmesser DI des Abscheideraums 10 gemäß der Beziehung M ≥ 630 · DI2 eingestellt.
Mit einem konstruktiv derart ausgebildeten Abscheider 1 und dessen Anordnung innerhalb der Wasser-Dampf-Trenneinrichtung 11 des Durchlaufdampferzeugers können Dampf- oder Frischdampfdrücke von 250 bis 300 bar bei gleichzeitig geringem Druckverlust und hohem Mediumdurchsatz sowie besonders effektiver Abscheidung realisiert werden. Insgesamt wird bei einem mit einer derartigen Trenneinrichtung 11 betriebenen Dampfkraftwerk ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt.

Claims (4)

  1. Abscheider zur Trennung von Wasser und Dampf, mit einem dampfseitigen Austrittsrohr (2) und mit einem wasserseitigen Austrittsrohr (3) sowie mit einem Abscheideraum (10) zwischen einer Anzahl von Eintrittsrohren (5) und einem dem wasserseitigen Austrittsrohr (3) vorgelagerten Drallbrecher (9),
    dadurch gekennzeichnet, daß die
    Länge (A) des Abscheideraums (10) mindestens das fünffache dessen Innendurchmessers (DI) beträgt, und daß das Verhältnis K des Gesamtströmungsquerschnitts (F [m2]) der Eintrittsrohre (5) zum Quadrat des Innendurchmessers (DI [m]) des Abscheideraums (10) zwischen 0,2 und 0,3 beträgt.
  2. Abscheider nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das dampfseitige Austrittsrohr (2) einen Innendurchmesser (DA) aufweist, der 40% bis 60% des Innendurchmessers (DI) des Abscheideraums (10) beträgt.
  3. Wasser-Dampf-Trenneinrichtung mit mindestens einem Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, und mit einem wasserseitig mit dem Abscheider (1) verbundenen Wassersammelgefäß (15), dessen Oberende (OK) unterhalb der halben Länge (L) des Abscheiders (1) - gerechnet von dessen wasserseitigem Unterende (UE) - liegt.
  4. Verfahren zum Betreiben einer Wasser-Dampf-Trenneinrichtung mit mindestens einem Abscheider (1) gemäß Anspruch 1 oder 2 für einen Durchlaufdampferzeuger, bei dem der Durchsatz M [Kg/s] durch den Abscheider (1) bei Vollast des Durchlaufdampferzeugers mit dem Innendurchmesser (DI[m]) des Abscheideraums (10) im Zusammenhang M ≥ 630 · DI2 steht.
EP99952292A 1998-08-17 1999-08-05 Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung Expired - Lifetime EP1105675B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837250A DE19837250C1 (de) 1998-08-17 1998-08-17 Abscheider für eine Wasser-Dampf-Trenneinrichtung
DE19837250 1998-08-17
PCT/DE1999/002434 WO2000011401A1 (de) 1998-08-17 1999-08-05 Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1105675A1 EP1105675A1 (de) 2001-06-13
EP1105675B1 true EP1105675B1 (de) 2002-06-12

Family

ID=7877785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99952292A Expired - Lifetime EP1105675B1 (de) 1998-08-17 1999-08-05 Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6408800B2 (de)
EP (1) EP1105675B1 (de)
JP (1) JP4805454B2 (de)
KR (1) KR100626464B1 (de)
CN (1) CN1178020C (de)
AT (1) ATE219228T1 (de)
CA (1) CA2340674C (de)
DE (2) DE19837250C1 (de)
DK (1) DK1105675T3 (de)
ES (1) ES2178900T3 (de)
RU (1) RU2217655C2 (de)
WO (1) WO2000011401A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4657422B2 (ja) * 2000-07-14 2011-03-23 株式会社テイエルブイ 気液分離器
DE602004016676D1 (de) * 2003-12-09 2008-10-30 Fujikoki Corp Gasflüssigkeitsabscheider
EP1710498A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-11 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger
DE102009015260B4 (de) * 2009-04-01 2013-02-14 Areva Np Gmbh Vorrichtung zur Phasenseparation eines Mehrphasen-Fluidstroms, Dampfturbinenanlage mit einer derartigen Vorrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren
US20110314831A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Abou-Jaoude Khalil F Secondary water injection for diffusion combustion systems
US20140041359A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Rapid startup heat recovery steam generator
US20140251140A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Cameron Solutions, Inc. Methods To Reduce Gas Carry-Under For Cyclonic Separators
PL2881660T3 (pl) * 2013-12-09 2020-05-18 Gorenje D.D. Odśrodkowy separator cieczy i pary do sprzętu gospodarstwa domowego
US9272972B2 (en) 2014-06-17 2016-03-01 Cameron Solutions, Inc. Salt removal and transport system and method for use in a mono ethylene glycol reclamation process
CN104534445B (zh) * 2014-12-25 2016-07-06 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 用于前后墙对冲超超临界锅炉的汽水分离器及分离方法
CN110242950B (zh) * 2019-06-19 2020-07-17 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 二次再热锅炉汽水分离器消旋装置
KR102569989B1 (ko) 2021-01-07 2023-08-23 한국수력원자력 주식회사 원전 증기발생기 수직형 집수장치
KR102569991B1 (ko) 2021-01-07 2023-08-23 한국수력원자력 주식회사 원전 증기발생기 수평형 집수장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1081474B (de) * 1959-03-10 1960-05-12 Ver Kesselwerke Ag Fliehkraft-Wasserabscheider fuer Zwangdurchlaufkessel
GB1164996A (en) * 1965-11-19 1969-09-24 Babcock & Wilcox Ltd Improvements in or relating to Recovery of Liquid from a Gas/Liquid Mixture.
US3992172A (en) * 1975-03-06 1976-11-16 Foster Wheeler Energy Corporation Separator arrangement for start-up system
JPS60148048U (ja) * 1984-03-12 1985-10-01 三菱重工業株式会社 気液分離タンク
JP2614643B2 (ja) * 1988-06-10 1997-05-28 バブコツク日立株式会社 ボイラの気水分離・貯水装置
JPH0621531Y2 (ja) * 1988-10-19 1994-06-08 株式会社タクマ 気水分離器
DE4140788A1 (de) * 1991-12-11 1993-06-17 Evt Energie & Verfahrenstech Vorrichtung zur trennung des wasser-dampfgemisches aus den steigrohren eines umlauf-dampferzeugers
RU2031309C1 (ru) * 1992-03-27 1995-03-20 Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова Центробежный сепаратор
JPH0629613U (ja) * 1992-09-18 1994-04-19 石川島播磨重工業株式会社 気水混合蒸気のドレンセパレータ
DE4242144C2 (de) * 1992-12-14 1995-12-14 Siemens Ag Wasserabscheider
JPH07232021A (ja) * 1994-02-25 1995-09-05 Babcock Hitachi Kk 気液分離器
JPH0868501A (ja) * 1994-08-31 1996-03-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 湿分分離装置及び方法
JPH0979502A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Hitachi Ltd 蒸気乾燥器及び原子力プラント
JPH09273703A (ja) * 1996-04-03 1997-10-21 Hitachi Ltd 発電プラントの流路管
DE19651966A1 (de) * 1996-12-13 1998-06-18 Asea Brown Boveri Reinigung des Wasser-Dampfkreislaufs in einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger
JP3707035B2 (ja) * 1997-04-22 2005-10-19 株式会社イシン技研 竪形蒸発缶

Also Published As

Publication number Publication date
US20010018897A1 (en) 2001-09-06
JP2002523716A (ja) 2002-07-30
KR20010072462A (ko) 2001-07-31
DE19837250C1 (de) 2000-03-30
CN1312901A (zh) 2001-09-12
WO2000011401A1 (de) 2000-03-02
DE59901751D1 (de) 2002-07-18
DK1105675T3 (da) 2002-10-14
EP1105675A1 (de) 2001-06-13
ATE219228T1 (de) 2002-06-15
ES2178900T3 (es) 2003-01-01
JP4805454B2 (ja) 2011-11-02
CA2340674C (en) 2007-03-27
US6408800B2 (en) 2002-06-25
KR100626464B1 (ko) 2006-09-20
CA2340674A1 (en) 2000-03-02
RU2217655C2 (ru) 2003-11-27
CN1178020C (zh) 2004-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1105675B1 (de) Abscheider für eine wasser-dampf-trenneinrichtung
DE60130740T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur feststoffabtrennung aus gasen
DE1932322C3 (de) Dampf-Wasser-Trenner
EP0077851B1 (de) Gaskühler-Anordnung zu Kohlevergasungsanlage
EP0349834A1 (de) Durchlaufdampferzeuger
CH694304A5 (de) Dampfwasserabscheider.
DE19929088C1 (de) Fossilbeheizter Dampferzeuger mit einer Entstickungseinrichtung für Heizgas
DE69211875T2 (de) Dampfablassrohr für Siedewasserreaktorbrennelement
EP0769118B1 (de) Wasser-dampf-trenneinrichtung
DE69210086T2 (de) Teillängenbrennstabbündel mit Dampfabscheider für einen Siedewasserreaktor
DE732549C (de) Anordnung zum Trennen des Dampfwassergemisches in der Trommel eines mit natuerlichem Wasserumlauf betriebenen Roehrendampferzeugers
DE3339063A1 (de) Fliehkraftabscheider
EP0158891A1 (de) Vorabscheider für eine ein Zweiphasengemisch führende Rohrleitung
EP0886743B1 (de) Wasserabscheidesystem
DE2558127B1 (de) Dampferzeuger mit u-foermig gebogenen waermetauscherrohren
EP0050836B1 (de) Brennelementbündel für Kernreaktor
DE102005023082B4 (de) Durchlaufdampferzeuger
DE2758278C2 (de) Verfahren zur Verbesserung der zulässigen Laständerungsgeschwindigkeit eines Durchlaufdampferzeugers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE2515623A1 (de) Dampferzeuger mit u-foermig gekruemmten rohren
EP0523265A1 (de) Kernreaktorbrennelement mit Drallerzeuger
EP1249662B1 (de) Dampferzeuger
EP0090264B1 (de) Einrichtung zum Entwässern von Dampf in Dampfkraftwerken
EP0812407A1 (de) Verfahren und system zum anfahren eines durchlaufdampferzeugers
DE2312726A1 (de) Dampferzeuger fuer druckwasserreaktoren
EP1004121A1 (de) Separator für ein dampf-wasser-gemisch und anordnung mit einer mehrzahl von separatoren

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20001214

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20011122

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020612

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20020612

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020612

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020612

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020612

REF Corresponds to:

Ref document number: 219228

Country of ref document: AT

Date of ref document: 20020615

Kind code of ref document: T

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: SIEMENS SCHWEIZ AG

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59901751

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20020718

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: GERMAN

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020805

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020805

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020806

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020831

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020831

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20020815

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020912

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20020916

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2178900

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

Ref document number: 1105675E

Country of ref document: IE

BERE Be: lapsed

Owner name: *SIEMENS A.G.

Effective date: 20020831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030301

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20030313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030831

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030831

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20030912

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Payment date: 20160819

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20160823

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: EBP

Effective date: 20170831

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20180430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170831

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20180809

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20181019

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 59901751

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20190804

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20190804