DE953610C - Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Entnahmeturbinenanlagen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Entnahmeturbinenanlagen Bei Turbinenanlagen wird vielfach ein Teil dies Arbeitsmittels, vorwiegend Dampf, aus einer Zwischenstufe entnommen und einer besondren industriellen Verwendung. zugeführt. Dabei wird im allgemeinen der Frischdampfzustand so gewählt, daB der Entnahmedampf sowohl nach Druck als auch nach Temperatur ohne irgendwelche besonderen Maßnahmen, dein jeweiligen Verwendungszweck angepaßt ist.
• Die Erfindung geht demgegenüber von dem Gedanken aus, daß die erreichbare Turbinenleistung bei einer Entspannung von einem bestimmten An@ fangsdruck auf einen bestimmten Enddruck um so, größer ist, je höher die Anfangstemperatur liegt, von welcher aus die Entspannung stattfindet. Man hat-in diesem Sinne bei Twrbinenanlagen mit hoher Frischdanipftemperatur schon den Vorschlag gemacht, die im Anzapfdampf und. auch noch im Abdampf enthaltene Wärme mehrstufig auszunutzen:, indem Teildampfmengen verschiedenen Zustandes nacheinander durch zwei oder "sogar drei Wärmeaustauscher geleitet - werden. Diese Austauscher sind 'in anderer Reihenfolge auch wasserseitig hintereinandergeschaltet und dienen teils zur Vorwärmung des Speisewassers, teils zur Dampferzeugung aus demselben.
• Um nun die Wirtschaftlichkeit von Anlagen mit Entnahmeturbinen der eingangs erwähnten Art zu verbessern, soll bei der an sich bekannten Maßnahme eines Wärmeaustausches zwischen einer Entnahmedampfmenge und dem Speisewasser nicht wie bisher der Entnahmedampf als Hilfsmittel nur für die Speisewasservorwärmung bzw. Dampferzeugung dienen und seine Wärme bis zur vollständigen Kondensationr an das Speisewasser abgeben. Vielmehr soll gewissermaßen umgekehrt der Entnahmedampf mit Hilfe der Wärmeabgabe an das Speisewasser auf eine für seine weitere Verwendung zweckdienliche geringere Temperatur gebracht werden. Die einer solchen Temperatursenkung des Entnahmedampfes entsprechende Wärmemenge genügt allerdings vielfach nicht ganz zur Vorwärmung des Speisewassers auf eine Nestimmte Temperatur.
• Demgemäß besteht die Erfindung zum Unterschied von einem bekainnten Verfahren, bei dem die durch überhitzten Dampf erfolgende Vorwärmung von Kesselspeisewasseir und die gegebenenfalls anschließende Verwendung von Sattdampf zu anderen Zwecken im urverzweigten Hauptstrom einer Dampfanlage mit mehrfacher Entspannung und Zwischenerhitzung liegen., darin, daß die Entnahmedampfmenge geteilt wird und zur zweistufigen Vorwärm.ung des Speisewassers dient, wobei die eine, im allgemeinen größere Teilmenge nach Durchtritt durch den vorgeschalteten. Vorwärmer in noch dampfförmigem Zustand, einer außerhalb der Turbinenanlage liegenden industriellen Verwendung zugeführt wird, während die andere, in Abhängigkeit von. der Temperatur des zweistufig vorgewärmten Speisewassers selbsttätig geregelte Teilmenge in den nachgeschalteten Vorwärmer geleitet und dort bis zur Kondensation ausgenutzt wird.
• In der Zeichnung ist eine entsprechend ausgebildete Anlage für einen Betrieb gemäß der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt. Zu der Gesamtanlage gehört eine mehrstufige Entnahmedampfturbine i, der ein mit einem Eko 2 ausgerüsteter Dampferzeuger 3 vorgeschaltet und ein Kondensator q. nachgeschaltet ist sowie ein über ein Zahnradgetriebe 5 mit der Turbinenwelle gekuppelter Generator 6. Außerdem sind ein Speisewasserbehälter 7 und ein Entgaser 8 sowie zwei Kreiselpumpen 9, io in den Kreislauf des Arbeitsmittels eingeschaltet, der im wesentlichen folgendermaßen vor sich geht: der Frischdampf wird; mit einem Zustand von etwa. 5o atü und 5oo° C durch eine Leitung i i der Turbine, der aus der letzten !, Turbinenstufe austretende Abdampf durch eine Leitung 12 dem Kondensator q., das Kondensat durch eine Leitung 13 dem Speisewasserbehälter 7, das Speisewasser zunächst durch eine Leitung 1q. dem Entgaser 8 und dann im vorgewärmten und entgasten Zustand durch eine Leitung 15 dem mit dem Dampferzeuger 3 zusammengebauten Eko 2 zugeführt. . Aus einer Zwischenstufe der Turbine wird ein Teil der Dampfmenge nach Entspannung auf etwa 3,5 ata, aber in, noch hochüberhitztem Zustand durch eine Leitung 16 entnommen. Benror dieser Eatnahmedampf seinen Verbrauchern, z. B. Papiermaschinen, zugeführt wird, muß er auf eine dafür geeignete, geringere Temperatur gebracht werden.
• Zu diesem Zweck durchströmt der Entnahmedampf einen in. die Leitungen 16 einerseits und 1q. andererseits eingeschalteten Aus,tauscher 17, in welchem er an das vom Behälter 7 zum En.tgaser 8 geführte Speisewasser Wärme abgibt. Dieser Austauscher wirkt bereits für sich weitgehend als automatischer Temperaturregler für den zu kühlenden Entnahmedampf, dessen Menge und Zustand im normalen Dauerbetrieb. der ganzen Anlage etwa ebenso konstant bleiben und anderenfalls sich entsprechend ändern wie Menge und Zustand des Speisewassers. Lediglich, zur zusätzlichen Regelung kann mittels einer von dem hinter dem Entgaser 8 und der zweiten Kreiselpumpe io liegenden Teil 15 der Speis:ewas.serleitung abzweigenden und in die Entnahmedampfleitüng 16 hinter dem Austauscher 17 einmündenden Leitung 18 in den gekühlten Dampf durch: eine nicht besonders dargestellte Düse in feinverteiltem Zustand Wasser eingespritzt werden, de'asen Menge durch ein mit Hilfe eines Temperaturfühlers (vgl. die angedeuterte Elaflüßlinie i9) gesteuerten Ventils 2o den jeweiligen Verhältnissen angepaßt wird.
• Ferner kann über eine von der Leitung vor dein Austauschei 17 abzweigende: Leitung 21 ein mittels eines Ventils 22 selbsttätig (vgl. Einflußlinie 23) regelbarer Teil des. Entnahmedampfes dazu verwendet werden, um in einem zweiten, kleineren Austauschei 24. noch so viel Wärme an das bereits vorgewärmte Speisewasser abzugeben, daß dieses bis ganz auf die vorgesehene, dicht am Siedepunkt liegende Eintrittstemperatur in den. Entgaser 8 (etwa I05' C) gebracht wird. Der wärmeabgebende Dampf verläßt den Austauschei 24 als Kondensat, das durch eine Leitung 25 dem Speisewasserbehälter 7 zugeführt wird.
• In. den Speisewasserbehälter 7 münden außer den Kondensatleitungen 13 und 25 noch eine Rückwasserleitung 26 für das. aus. dem Entnahmedampf sich bildende Kondensat sowie eine Zusatzwasserleitung 27, ein, durch welche aufbereitetes Frisch-. w asser zum Ausgleich der Verluste in der gesamten Anlage eingespeist wird.
• Die vorstehend beschriebene Ausführung hat insofern, einen praktischen Vorteil, als. dort die hauptsächliche Wärmeabgabe bzw. Wärmeaufnrahme in dem Austauschei 17 weitgehend automatisch erfolgt und die beiden Regelventile 20, 22 nur die zwar erwünscht, aber nicht unbedingt notwendige ganz genaue Einstellung der Temperaturen einerseits des gekühlten Entnahmedampfes, andererseits des vorgewärmten Speisewassers, zu übernehmen haben. Bei einer andersartigen Regelung der Temperatur des Entnahmedampfes, z. B. ausschließlich durch ein an. sich bekanntes Einspritzen von Wasser, wäre die Brauchbarkeit der Anlage dagegen unter entsprechenden Voraussetzungen ganz von der Zuverlässigkeit der Regelventile 20, 22 abhängig.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum. Betrieb von Entnahmeturbinenanlagen mit einer so hohen Frischdampfternperatur, daü die aus einer Zwischenstufe der Turbine entnommene Dampfmenge zunächst zur Speisewasservorwärmung und anschließend noch für andere Zwecke ausgenutzt werden kann., dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmedampfmenge geilt wird und zur zweistufigen Vorwärmung des Speisewassers dient, wobei die eine, im allgemeinen größere Teilmenge nasch Durchtritt durch dien vorgeschalteten Voirwärmer (17) in noch dampff6rrnigem Zustand' einer außerhalb. der Turbinenanlage liegenden industriellen VeTwendung zugeführt wird, während die andere, in Abhängigkeit von der Temperatur des zweistufig vorgewärmten Speisewassers selbsttätig geregelte Teilmenge in den nachgeschalteten Vorwärmer (2q.) geleitet und dort bis zur Kondensation ausgenutzt wird.
2. 2. Entnalnneturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB eine von einer Zwischenstufe der Turbine (i) ausgehende, zu außerhalb der. Turbinenanlage liegend Verbraucherstellen führende Entnahmedampfleitung (16). vorgesehen ist, in die ein als erste Stufe der Speisewasservo@rwärmung ä.ienend'er Aus-Lauscher (17) eingeschaltet ist, während ein; anderer, in an sich bekannter Weise als zweite. Stufe der Spesewasservarwärmung dienender Austau,scher (2q.) in eine von der gleichen: Entnahmedampflei.tung abzweigende Leitung (21) eingeschaltet ist, die mit einem selbsttätig beeinflußten Regelorgan (22) versehen ist und anschließend als Kondensatleitung (25) in dien Speisewasserbehälter (7) einmündet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 411642; österreichische Patentschrift Nr. 17o693; . Dr. G. Bauer, Der Schiffsmaschinenbau, 3. und q_ Band, 1944 S. 38o und 381.