DE6601963U

DE6601963U - Kondensatoranordnung bei dampfturbinen

Info

Publication number: DE6601963U
Application number: DE19666601963U
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1964-07-14
Filing date: 1965-06-30
Publication date: 1969-04-17
Also published as: DE1426887A1; US3194021A

Description

WESTINGHOUSE Electric Corporation East Pittsburgh, Pa* USA.

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Die Neuerung bezieht sich auf eine Kondensatoranordnung bei Dampf-

I turbinen, bei welchen das Kondensat des Abdampfes mehrerer Nieder- g

1 druckteile der Turbine vor der Rückführung in den Dampferzeuger in mit

,· Entnahmedampf beschickten Speisewasservorwärmern auf die Dampferzeu- |

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gereintrittstemperatur vorgewärmt wird. Der Neuerung liegt die Auf- | gäbe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit derartiger Kondensatoranord- f Bungen durch Verminderung des dem Turbinenprozeß entzogenen Entnahme-| dampfes zu verbessern.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe durch eine die Erhöhung der Kondensattemperatur ermöglichende Ausbildung der Anlage dadurch

erreicht, daß der Kondensator wenigstens zwei getrennte, gesondert | je einem Niederdrückten zugeordnete Kammern mit infolge Reihenschaltung der Kühlwasserkreise bzw. Kühlwasserrohre unterschiedlichen Drllcken und Temperaturen aufweist und daß die Kondensat niedrigerer Temperatur und niedrigeren Druckes aufweisende Kondeneatovkammer über eine Pumpe an die einen höheren Druck und eine höhere Temperatur aufweisende Kondeneatorkammer zur Vorwärmung ihre β Kon des sat es angeschlossen und aus der letzterwähnte Ecndeiasatorkammer das gesamte Kondensat dem die Speisewasservorwärmer enthaltenden Speisekrois für den Dampferzeuger zuführbar ist.

Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Neuerung kann hierbei vorzugsweise die Anordnung derart getroffen werden, daß der Kondensatorkaamer mit höchster Temperatur bzw. höchstem Druck bzw. ihrem von Turbinenabdampf ausgefüllten Raum das Kondensat von wenigstens einer anderen Kondensator! ammer durch eine SprShrohranlage zuführbar ist.

Ia folgenden soll die Neuerung in Verbindung mit weiteren Einzelheiten anhand der Zeichnung näher erläutert werde-n.

2?ig;ur 1 gibt ein Scheea der Dampfkiseise einer Kondensatoranordnung mit Speisevorwärmer gemäß der Neuerung wieder.

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2 zeigt teils in Ansieht» teils im Schnitt einen Teil der Anordnung, deren Daatpf schema in Figur 1 der Zeichnung wiedergegeben ist,

Iu Figur 1 boderütet 10 die Turbinenanlags und 12 die Kondensatoranordnung. Als Treibmittel findet in erster Linie Wasserdampf Anwendung, jeaoch läßt sich grundsätzlich die Neuerung auch bei Verwendung anderer verdampfender Flüssigkeiten anwenden. Die Turbine 10 umfaßt einen Hochdruckteil 13» einen Mitteldruckteil 14 und drei Niederdrückteile 15 bis 17. Im Zuge des Entspannungsverlauf es sind Hoch- UBd Mitteldruekteil 13 bzw. 14 einfach in Reihe geschaltet. In Reihenschaltung zu diesen Turbinenteilen sind drei parallel arbeitende Niederdruckteile 15 bis 17, welche zweiflutig ausgebildet sind, angeordnet. Sämtliche Turbinenteile sind über Kupplungen 18 verbunden und über die Austriebswelle 19 mit dem elektrischen Generator 21 gekuppelt. 23 bedeutet d^n Dampferzeuger (Kessel), 24 die Frischdampfzuleitung.

Der aus den zweiflutigen ^urbinenteilen 15 bis 17 austretende Dampf strömt - wie in Figur 2 durch die Pfeile 30, 31, 30a, 31a, 30b 31b angedeutet ist - in den, mehrere Abschnitte oder Zonen aufweisen den Kondensator 12 über. 34, 35» 36 sind Speisewasservorwärmer, welche dazu dienen, das über die Speisewasserzuleitung 37 dem Kessel zugeführte Kondensat vorzuwärmen. Den Kesselspeisewasservorwärmern, die nach dem Prinzip der Röhrenwärmeaustauscher ausgeführt sind,wird

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Entnahmedampf von άβια Turbineneinheiten 13, M sowie 15 bis 17 zugeführt. Dabei wird von jedem der zweiflutlgen Nisde^äruekteile 15 bis 17 über Ansapfleitungen 41, Sammelleitung 42 dem Speisewasservorwärmer 34 der Entnahmedampf der Niederdruckteile in Parallelschaltung zugeführt.

Das Kondensat des Speisewasservorwärmers 39 wird übei? die Leitung 45, Pumpe 68, Leitung 69 in der weiter unten erläuterten Weise dem Kühlwasserkreis wieder zugeführt.

Das Kondensat des Speisewasgervorwärmers 36 strömt dem Kondensationsraum des Speisewasservorwärmraums 35 über die Leitung 48 zu Im Raum 35 wird das Wasser wieder verdampft und gibt eine zusätzliche Wärmemenge an den Speisewasserstrom ab, der durch diesen Vorwärmer verläuft. Das Kondensat des Vorwärmers 35 wird dem oberhalb angeordneten Speisewasservorwärmer 34 über die Leitung 49 sug« führt, um weiter das Speisewasser aufzuheizen.

Wie im einzelnen näher Figur 2 erkennen läßt, in der diJ- Niederdruckteile 15 bis 17 der Turbine genauer dargestellt sind, umfaßt der Kondensator 12 ein gemeinsames Gehäuse 50, dessen Eintrittsöffnungen an die Stutzen 51,52 und 53 der Turbinenteile 15 bis 17 angeschlossen sind. Das Kondensatorgehäuse ist durch Wände 54? 55 in drei Zon©n oder Kammern 56, 57 und 58 unterteilt, jede dieser Kammern ist im wesentlichen druckdicht gegenüber der anderen abgeschlossen, abgesehen davon, daß der Wandteil 55 mit

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einer öffnung 59 am unteren ISnde verseilen ist. normalerweise |

ist diese öffnung von dem Wasserspiegel innerhalb des unteren Tei-| les des Kondensators überdeckt. Duifch den Kondensator bzw. die ein«· zelnen Kammerräume erstrecken sieb Bündel τοη Kondensatorrobren 6Oj₁ welche in die Stirnwände des Kondensatorgehäuses und die Zwischen- ' wände 54, 55 abgedichtet eingesetzt sind. Diese Rohre ermöglichen ' es, den aus den Niederdruckteilen - wie durch Pfeile 30, 31, 30a,
31a, 3Oö, 31ö sägedsutet igt = austrstssäes Baspf slsdessssi

61, 62 sind die Kühlwasserkaramem mit dem Kühlwassereintritts- |

bzw. -austrittsstutzen 63, 64. Das in den Kondensatorkammern 56 bis

58 sich bildende Kondensat sammelt sich im unteren Teil des Kon- \ densators, wobei 65 den Spiegel des Kondensats bedeutet. Der \ Kondensat spiegel 65 in der Kammer 57 liegt oberhalb der öffnung 59»; so daß kein Dampf aus Kammer 57 in Kammer 58 übertreten kann.
67 bedeutet eine Kondensatableitung unterhalb der Kammer 58. Durch eine Pumpe 68 wird das Kondensat abgesaugt. Es strömt über eine
Leitung 69 einem Sprührohr 70 in dem oberen Teil der Kammer 56 zu.
Durch öffnungen 71 des Sprührohres wird das aus der Kammer 56 zugeführte Kondensat in feiner Verteilung in den in die Kammer 56 von
dem iurbinenteil 50 zugeführten Abdampf eingesprüht, wodurch sich
ein intensiver Wärmeaustausch ergibt. Das sich ergebende Kondensat der Blammer 56 wird über die Austrittsleitung 73 am Boden des Kondensatorgehäuses 50 abgesaugt und mittels der Pumpe 74 in die
Speiwewassersuleitung 37 »u den Speisewasservorwärmern 34-36 und j dem Dampferzeuger 23 gefördert. j

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Der Wasserspiegel 65 in der Kammer 58 kann durch, ein Regelventil 75 in der Leitung 69 überwacht werden, welches von einem Schwimmer 76 im Baum 58 gesteuert wird. In ähnlicher Weise kann der Kondensatspiegel 65 in der Kammer 56 durch ein Ventil 77 mit Steuerschwimmer 78 geregelt werden, das in der Leitung 37 eingeschaltet ist.

Arbeitsweise

FQr die Wirkungsweise der erfindungsgemäS aüsgebildetefl Islsg© ist charakteristisch, daß wegen der Hintereinanderreihung der Rohrabschnitte 60a - 60c und der darin eintretenden Wagservorwärmung das Kondensat in Kammer 56 wärmer als das Kondensat der Kammer und letzteres wiederum wärmer als das Kondensat der Kammer 58 ist. Wegen des 'unterschiedlichen Druckes zwischen den Kammern 57 und 58 strömt das Kondensat der Kammer 57 durch die öffnungen 59 in die Kammer 58, wobei das Wasser wider verdampft und wegen der !Eemperaturdifferenz einig© Wäirme in der Kammer 58 abgibt. Das Kondensat der Kammer 58 mit dem aus der Kammer 57 zuströmenden Kondensat wird über die Leiteingen 67, 69 abgeführt und unter höherem Druck vom der Pumpe 68 dem Sprührohr 70 in der Kammer 56 zugeführt. Da das Wasser, das in den obere» Seil der Kammer 56 durch das Sprührohr eingeführt wird, eine niedrigere Temperatur als die Kondensationstemperatur aufweist, als in der Kammer 56 herrscht, wird in dem Maße, in dem dae versprühte Wasser an den Boden der Kammer 56 gelangt. Wärme übertragen. Das Gsmsich wird anschließend Über Leitung 73 und Pumpe 74 der Speisewasserzuleitung 37 zugeführt.

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Hau erkennt, daß d&8 gesamte, aus dem Kondensator 12 abgeführte Sondensat im wesentlichen die gleiche Temperatur der Kammer 56 aufweist. Da das Kondensat der eine niedrigere Temperatur aufwei senden Kammern 57, 58 in den Baum 56 mit der höchsten !Temperatur eingeführt wird, wo es vor der Zuführung zu dem Speisewasservorwärmer 34 erhitzt wird, kann das gesamte Kondensat aus* dem Kondensator mit seiner höchsten Temperatur abgezogen werden.

Sie seaeresgsg#K!Se Einrichtung ersSgliekt es= wegen der erhöhten Konäensattemperatur die Entnahmedampfmenge aus der Turbine zu ver-

ringern.

Der Kondensator ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als einheitlicher Apparat dargestellt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die drei Kondensationskammern 56 bis 58 mit besonderen getrennten Gehäusen zu versehen, wobei selbstverständlich anstelle zusammenhängender Kondensatorrohrgruppen 60 völlig getrennte Rohrgruppen vorgesehen werden können. Auch in aioderen Einzelheiten sind Änderungen möglich. So könnte die Zwischenkäufer 57 entfallen oder beispielsweise in zwei Kammern geteilt sein, die in gleicher Weise in Verbindung stehen wie die Kammern 57, 58 des in Figur gezeigten Beispiels*

7 Sehetzansprüche
2 figuren

Claims

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1. Kondensatoranordntrag bei Dampfturbinen, bei welchen das Kondensat des Abdampfes mehrerer Hi.ederdruekteile der Turbine vor der Rückführung in den Dampferzeuger in mit Entnahmedampf beschickten Speisewasservorwärmern auf die Dampferz-Bugereintrittstemperatur vorgewärmt wird, dadurch gekennzeichnet!, daß der Kondensator (12) wenigstens zwei getrennte, gesondert je einem Niederdruckteil zugeordnete Kammern (56, 58) mit infolge Reihenschaltung der Kühlwasserkreise bzw. Kühlwasserrohre unterschiedlichen Drücken und Temperaturen aufweist und daß die Kondensat niedrigerer Temperatur und niedrigeren Druckes aufweisende Kondensatorkammer (58) über eine Pumpe (68) an die einen höheren Druck und eine höhere Temperatur aufweisende Kondensatorkammer (70) zur Vorwärmung ihres Kondensates angeschlossen und aus der letzterwähnte Kondeneatorkammer das gesamte Kondensat dem die Speisewasservorwärmer (34-36) enthaltenden Speisekreis (37) für den Dampferzeuger (23) zuführbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkammer (58) mit höchster Temperatur bzw. höchstem Druck bzw. ihrem von Turbinenabdampf ausgefüllten Raum das Kondensat von wenigstens einer anderen Kondensatorkammer (58, 57) durch eine Sprührohranlage (71) zuführbax Ist.

3. Wärmekraftanlage nach Anspruch H oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den niedrigsten Druck und die niedrigste Temperatur aufweisenden Kondensatorkammer (58) das Kondensat wenigstens

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einer weiteren, eine höhere Temperatur und höheren Druck auf-' weisenden Kondensatorkammer (57") durch eine unterhalt) des Kondensatspiegels (65) in der Trennwand (55) zwischen den genannten Kondensatorkammern (57, 58) liegende Öffnung (59) zuführbar ist.

4» Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Kondensatorkammern (56-58) bündelweise von durchgehenden Kondensatorrohren (60) durchsetzt sind, welche die Trennwände (54,55) der Kondensatorkammem abgedichtet durchdringen ,

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorkammern gesonderte Gehäuse aufweisen und je von gesonderten Rohrbündeln durchsetzt sind, die in bezug auf die Kühlwasserströmung in Reihe geschaltet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von eisern Schwimmer (76) der den niedrigsten Druck aufweisenden Kondensatorkammer (58) ein Regelventil (75) in der Kondensat3?öckleitung (69) zwischen der den niedrigsten Druck und die niedrigste Temperatur aufweisenden Kondensatorkamraer (58) und der den höchsten Druck und die höchste Temperatur aufweisenden Kondensatorkammer (56) eingeschaltet ist»

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sammelableitrcng (37) der den höchsten Druck und die höchste Temperatur aufweisender? Konder^atorikammer (56) ein sühwimmergesteuertes Regelventil (77) zur Regelung der Spiegelhöhe (65) in der letzterwähnten Kondensatorkabel (56) vorbanden ist.