DE2107013A1

DE2107013A1 - Kondensationsanlage für den Abdampf von Dampfkraftwerken

Info

Publication number: DE2107013A1
Application number: DE19712107013
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen KeIp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1971-02-13
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1972-08-17
Also published as: US3799253A; ZA72846B; JPS5126562B1; FR2126684A5; AU3892972A; AU474716B2; GB1344033A; ES399738A1; CH532235A

Description

Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Erlangen, 12.2.71

Werner-von-Siemens-Str.

Unser Zeichen: VPA 71/9501 Skn/Di

Kondensationsanlage für den Abdampf von Dampfkraftwerken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kondensationsanlage für den Abdampf von Dampfkraftwerken und hat auch Bedeutung für die Kondensation von anderen gasförmigen Medien niederen Druckes chemischer und industrieller Anlagen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von dem Abdampfstutzen einer Dampfkraftmaschine eine weitgehend gleichmäßig verteilte DampfIieferung an eine Vielzahl von Kühlelementen einer vorzugsweise luftgekühlten Kondensationseinrichtung zu gewährleisten.

Wenn man bisher zur Verteilung von Turbinenabdampf auf eine Vielzahl luftgekühlter Kondensationselemente Verteilleitungen zwischen Abdampfstutzen der Turbine und den Kühlelementen vorgesehen hat, so wurden stets Rohrleitungen verwendet, die aus Stahlblech geschweißt und mit Hilfe von Verzweigungen, Krümmern und dergleichen so gestaltet wurden, daß durch möglichst gleiche Strömungsweglängen des Dampfes und eine bestimmte Anzahl von Umlenkungen und Verzweigungen sowie deren Gestaltung innerhalb der Rohrleitungsführungen ein einigermaßen gleich großer Druckabfall in den einzelnen parallel durchströmten Leitungen eintritt. Vielfach ist es aber aus baulichen Gegebenheiten heraus und durch konstruktive Beschränkungen nicht möglich, eine vollkommen gleichmäßige Dampfverteilung zu verwirklichen, sodaß unterschiedliche Druckverluste in den einzelnen Rohrleitungen in Kauf genommen werden müssen. Unterschiedliche Drücke führen aber zu einer Verringerung der Leistung der Gesamtanlage. .

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Bei den bekannten Konstruktionen bereitet es weiterhin Schwierigkeiten, die Abdampfleitung durch Versteifungen gegen unzulässige Verformungen zu schützen. Dabei müssen vor allem noch besondere Maßnahmen getroffen werden, um temperaturbedingte Dehnungen auszugleichen. *

Mit zunehmender Größe der Kraftwerke und ihrer Dampfturbinen werden die luftgekühlten Kondensationsanlagen immer umfangreicher und ausgedehnter, sodaß vom Abdampfstutzen der Dampfturbine zu einer Vielzahl von Kühlelementen zunehmend größere und oft auch untereinander ungleiche Wegstrecken überbrückt werden müssen. Wegen der Größe der Dampfströme und Kühlluftvolumina ergeben sich somit immer aufwendigere Konstruktionen.

An sich ist es bereits früher vorgeschlagen worden, von einer an den Abdampfstutzen der Turbine angeschlossenen Sammelleitung aus nacheinander die.notwendigen Verteilleitungen einzeln abzuzweigen und dabei die Sammelleitung entsprechend der weiterströmenden restlichen Dampfmenge stufenweise im Durchmesser zu verringern. Diese den Gegenstand eines früheren Vorschlages bildende Maßnahme gestattet jedoch nicht, gleiche Längen für jeden Dampfströmungsweg zu verwirklichen und ist nur für Anlagen geeignet, die sich in einer einzigen Richtung,nicht aber in zwei Richtungen im Hinblick auf die Dampfverteilung über größere Entfernungen erstrecken.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung löst die geschilderte Aufgabe dadurch, daß ein auf niedrigem Niveau oder unterirdisch angeordneter Sammelraum durch eine Vielzahl von im wesentlichen gleichartigen, insbesondere untereinander gleich langen geradlinigen Verteilrohren oder ähnlichen Leitungskanalen mit den Kühlelementen einer oberhalb des Sammelraumes angeordneten. Kondensations einrichtung verbunden ist. Dabei können die Verteilrohre in der Decke des Sammelraumes, diese durchdringend, dicht befestigt und mit ihren unteren Enden im Boden des Sammelraumes verankert sein. Der Sammelraum kann bei zumindest teilweiser unterirdischer Anordnung

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als gemauerter oder betonierter Raum ausgebildet sein, dessen Boden zumindest teilweise dem Fundament des so gebildeten Bauwerkes angehört. Die Verteilrohre können dann in das Fundament eingebettet sein, wobei allerdings seitlich geeignete Öffnungen innerhalb des Sammelraumes anzubringen sind, durch die der Dampf vom Sammelraum in das Innere der Yerteilrohre gelangt.

In Weiterverfolgung dieses Prinzips können die Verteilrohre zur Abstützung von Kühlelementen oder Teilen der Kondensationsanlage bzw. der gesamten Kondensationsanlage überhaupt verwendet werden. Zu diesem Zweck können im oberen Bereich der Yerteilrohre Tragpratzen angebracht sein, auf denen z.B. Halteteile für die Kühlelemente oder die gesamte Kondensationsanlage aufgelagert sind. Darüber hinaus kann außer den Kondensationseinrichtungen gegebenenfalls auch der die Kühlelemente umschließende Mantel mitsamt zugehörigen Einrichtungen aufgelagert sein, wobei die Verteilrohre schließlich auch zur Abstützung eines ganzen Kühlturmes herangezogen oder mit herangezogen werden können.

Die Verteilrohre, die die Decke des Sammelraumes durchdringen, können bereits ohne zusätzliche Verstärkung die Decke des Dampfsammelraumes statisch unterstützen. Wenn außer den Kondensationselementen auch weitere Tragkonstruktionen, Bühnen, Treppen und andere aufgehende Teile von Kühlkaminen auf die Yerteilrohre gestützt werden sollen, so dürfte sich auch dann in den meisten Fällen eine besondere Wandverstärkung der Verteilrohre erübrigen, da diese aus Herstellungs- und Verarbeitungsgründen ohnehin bereits die notwendige Stärke für die vorgesehenen Beanspruchungen.auf weis en. Krümmer und Verzweigungen entfallen, da Anzahl und Anordnung der Verteilrohre freizügig in zweckmäßiger Weise erfolgen können. Schließlich erübrigen sich Elemente zum Dehnungsausgleich, da die aufgelagerten Komponenten geringe Höhenveränderungen in gleicher Richtung und Größe ohne Schaden vertragen.

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An"Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden· Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schematischer Darstellung.

In Figur 1 ist ein Längsschnitt durch eine Anlage' dargestellt, bei der sich unterhalb einer Dampfturbine der Sammelraum für den Abdampf und oberhalb der Turbine die Kondensationseinrichtung befindet. Die Dampfturbine mit dem Hochdruckgehäuse 1, dem Niederdruckgehäuse 2 und dem Generator 3 ist mit dem Abdampfstutzen 4 versehen, durch den der Dampf in den Sammelraum 5 abströmt. Der Sammelraum 5 wird durch das Fundament 7 nach unten und durch die Decke 6 nach oben hin begrenzt.

Die Wände des Sammelraumes können Betonwände sein, wobei eine geeignete Schutzschicht den Übergang von Kieselsäure in das Kondensat verhindert. Als Schutzschicht kann dabei ein Stahlmantel dienen, wobei dieser in Gestalt einer Blechauskleidung als verlorene Schalung für den Beton verwendet werden kann. Um die Stahlschalung im Beton einwandfrei zu verankern, können z.B. geriffelte Stifte oder andere geeignete Ansätze am Stahlblech angebracht sein, die in die Betonmasse hineinragen unddort eingebettet werden.

Der Turbosatz ruht auf der Tischplatte 8, die mit den Stützen auf dem Fundament 7 abgestützt ist. In der Decke 6 und im Fun-" dament 7 ist darüber hinaus eine Vielzahl von Dampfverteilrohren 10 dicht befestigt, wobei am oberen Ende der Rohre 10 Verteilleitungen 11 angeschlossen sind, durch welche der Dampf in die Kühlelemente'12 geführt wird.

Die Kühlluft wird mittels der Lüfter 13 durch die.Kühlelemente 12 geblasen. Die Lüfter 13 sind mit ihren Antrieben auf Tragkonstruktionen 14, die Kühlelemente 12 auf Unterstützungen 15 aufgelagert. Diese Konstruktionteile 14 und 15 sind wiederum direkt oder mit Hilfe weiterer Unterstützungen an Pratzen 16 befestigt, die an den Dampfverteilrohren 10 angebracht sind.

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Die Rohre 10 besitzen im Bereich des Dampfsammelrauaes 5 seitliche Einströmöffnungen 17» um so den Dampf in das Innere der Bohre gelangen zu lassen. Das in den Kondensationselementen 12 anfallende Kondensat gelangt durch Leitungen 18 in den im Fundament 7 angeordneten Kondensatsammeiraum 19· Mit Hilfe der Pumpe 20 wird das Kondensat durch den Stutzen 21 dem weiteren Wasser-Dampf-Kreislauf zugeführt. Der Maschinenhausflur 22 befindet sich in Höhe der Tischplatte 8 des Turbosatzes und wird von den Verteilrohren 10 durchdrungen.

Naturgemäß wäre es auch durchaus möglich, den Dampf aus dem Abdampfstutzen 4 nicht oder nicht nur nach unten, sondern seitlich durch schräge Austrittsöffnungen in den Dampfsammelraua 5 eintreten zu lassen, wodurch dann das Fundament 7 unterhalb der Tischplatte 8 höher gelegt wird oder die Tischplatte 8 entsprechend niedriger zu liegen kommt, sodaß der Abstand zwischen der Decke 6 und der Tischplatte 8 wesentlich verringert werden kann. Dadurch werden einerseits die Stützen 9 entsprechend kürzer, andererseits verringert sich auch die Länge der. Verteilrohre 10.

In den Figuren 2 und 3 sind Darstellungen veranschaulicht, die einen vertikalen und einen horizontalen Schnitt senkrecht zu dem in Figur 1 dargestellten Schnitt versinnbildlichen. In Übereinstimmung mit der Darstellung von Figur 1 sind für gleiche oder einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen eingeführt worden. Die Figuren 2 und 3 lassen erkennen, daß über dem Turbosatz ein Laufkran zu fahren vermag, sodaß der von diesem benötigte Raum von den Dampfverteilrohren 10 freigehalten ist. Auf den Schienen 51 und 52 ist der Portalkran 53 verfahrbar, wobei Hebezeuge 54 jeweils nach rechtts und links verfahrbar im Portalkran angeordnet sind. Wie weiter aus Figur 3 ersichtlich ist, befinden sich unterhalb der Montage-Öffnung 55 Kesselspeisepumpen 56. Mit 57 sind der Speisewasserbehälter mit Entgaser, mit 58 Vorwärmapparate bezeichnet.

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Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kühlturm teilweise im Schnitt, teilweise in der Ansicht von innen dargestellt. Wenngleich ein solcher Kühlturm auch oberhalb des Maschinenhauses gemäß Figur 1, 2 und 3 angeordnet s.ein könnte, ist hier die Möglichkeit veranschaulicht, getrennt vom Maschinenhaus einen Kühlturm aufzustellen, wobei der Turbinenabdampf durch den Kanal 51 von der hier nicht näher gezeigten Turbine herangelangt. Der Dampf wird in den Sammelraum 52 ge- . leitet. In ähnlicher Weise wie bei dem in Figur 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ragt in den Sammelraum 52 eine Anzahl von Verteilrohren 53 herein, die am unteren Ende seitliche öffnungen 54 zum Dampfeintritt aufweisen. Der Dampf- | sammelraum 32 wird oben durch die Decke 55* abgeschlossen, in der die Verteilrohre 55 dicht befestigt sind. Aus den Rohren gelangt der Dampf in die Kühlelemente 56 und wird dort kondensiert. Auf den Verteilrohren 55 ist ein Tragring 57 aufgelagert, an welchem die Kühlturmaußenhaut 58 anschließt, die auf der eigentlichen Kühlturmkonstruktion 59 aufliegt.

Die Kühlluft tritt von außen in Sichtung des Pfeiles 40 in die Kühlelemente 56 ein und verläßt den Kühlturm in Richtung des Pfeiles 41 nach oben hin. .Das Kühlturmfundament 42, in dem die Verteilrohre 33 befestigt sind, ist im Gelände 43 eingebettet.

Die Erfindung hat sowohl Bedeutung für Kühlttirme mit Naturzug, wie auch solche mit Zwangsbelüftung, wobei letztere auch aus einer Reihe von einzelnen Zellen bestehen können. Dabei erstreckt sich der Dampfsammeiraum 32 zweckmäßigerweise über mehrere derartige Kühlturmzellen.

10 Patentansprüche
4 Figuren

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Claims

Pat entansprüche

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11.jKondensationsanlage für den Abdampf von Dampfkraftwerken ^— oder für andere gasförmige Medien niederen Druckes von chemischen und industriellen Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf niedrigem Niveau oder unterirdisch angeordneter Dampfsammeiraum (5,32) durch eine Vielzahl von im wesentlichen gleichartigen, insbesondere untereinander gleich langen, geradlinigen Verteilrohren (10) oder ähnliehen Leitungskanälen mit den Kühlelementen (12,36) einer oberhalb des Sammelraumes (5,32) angeordneten Kondensationseinrichtung (12,36) verbunden ist.
2.- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (5,32) durch gemauerte oder betonierte Wandungen (6,7;35,42) gebildet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (5,32) im Innern mit einer Auskleidung, insbesondere einem Anstrich oder einem Blechmantel versehen ist.
4-. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahlmantel als verlorene Schalung des Betons als stützende Auskleidung dient.
5. Anlage nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilrohre (10,33) in der Decke (6,35) des Sammelraumes (5>32) dicht befestigt und mit dem Fundament (7,42) verbunden sind.
6. Anlage nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilrohre (10,33) innerhalb des Sammelraumes (5»32) seitliche öffnungen (17,34) aufweisen.
7. Anlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilrohre (10,33) zur Abstützung zumindest von Teilen der Kondensationsanlage und anderen Konstruktionselementen, gegebenenfalls eines Kühlturmes, herangezogen sind.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilrohre (10,33) mit Tragpratsen versehen sind, auf denen Tragrahmen oder ein Tragring (37) aufliegen.

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9. Anlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Turbinen-Niederdruckgehäuse (2) und dem Verteilraum (5,32) durch einen Kanal (31) hergestellt ist.
10. Anlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (31) aus Beton oder ähnlichen Stoffen besteht.

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