EP0981014B1 - Centrale d'énergie et procédé pour sa mise en marche et pour la purification de son cycle eau-vapeur - Google Patents

Centrale d'énergie et procédé pour sa mise en marche et pour la purification de son cycle eau-vapeur Download PDF

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EP0981014B1
EP0981014B1 EP98810793A EP98810793A EP0981014B1 EP 0981014 B1 EP0981014 B1 EP 0981014B1 EP 98810793 A EP98810793 A EP 98810793A EP 98810793 A EP98810793 A EP 98810793A EP 0981014 B1 EP0981014 B1 EP 0981014B1
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steam
water
separator
line section
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Erhard Dr. Liebig
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General Electric Switzerland GmbH
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Alstom Schweiz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
    • 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
    • F22B37/48—Devices or arrangements for removing water, minerals or sludge from boilers ; Arrangement of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/486—Devices for removing water, minerals or sludge from boilers

Definitions

  • the present invention relates to a Steam generation and circulation system with a once-through steam generator, the at least one evaporator, a separator bottle, an expansion tank and one Feed line running to the evaporator with a feed unit from which separator bottle a Steam outlet line to a steam processing point leads away which separator bottle via a supply line is connected to the evaporator.
  • the invention is based on the object to create a steam generating plant which, if when Forced-flow boiler designed, no condensate cleaning system and no pump is needed for recirculation, and with which a start-up is combined with cleaning leaves.
  • the water container with a first press can, for example, an LP steam drum, a feed water tank or be a preheater for the system.
  • the water container with the lower, i.e. second pressure can for example the hotwell of a capacitor one of steam turbine group fed to the steam boiler system, a feed water tank or a raw water tank.
  • the procedure for operating this system during a cold start with sufficient quality of the working medium the steam-water cycle is characterized by this that the second control valve of the further line section is opened and the first, third and fourth Control valve to be closed so that the water content in the separator bottle through the further line section is drained into the second water container.
  • the procedure for operation also stands out this system for cleaning the working medium of the Steam-water cycle during a cold start with insufficient Quality of the working medium of the steam-water cycle characterized in that the third control valve in third, as a drain pipe for a large volume flow with a small pressure difference formed line section is opened and the first, second and fourth Control valve to be closed so that the water content insufficient quality in the separating bottle due to the third line section derived into the expansion tank becomes.
  • the procedure for operating the system during a warm start with sufficient quality of the working medium of the steam-water cycle, the pressure in the Separation bottle higher than the pressure in the first water container is characterized in that the first Control valve in the recirculation line section opened is closed and the second, third and fourth control valve so that the water content in the separator bottle due to the pressure difference between them and the first water tank through the recirculation pipe section in the first water container flows.
  • the procedure for operating the facility for cleaning the steam-water cycle during a warm start, Full or partial load operation with insufficient quality of the working medium of the water-steam cycle is characterized by the fact that the evaporator acts in this way that wet steam gets into the separator bottle, and that the fourth control valve in the fourth, as a drain line for a small mass flow with a large pressure difference trained line section is opened and the first, second and third control valves are closed, so the water content is of insufficient quality the separating bottle through the fourth line section is discharged into the expansion tank.
  • the steam for the steam turbine 2 is generated by the Steam generator 1 through the live steam line 3 of the steam turbine 2 is supplied.
  • the steam turbine 2 drives you Generator 4.
  • the exhaust steam from the steam turbine 2 becomes the condenser 5 supplied with a Hotwell 6.
  • the feed water pump is designated by the reference number 28.
  • a recirculation line section branches from the outflow line 15 16, in which a first Control valve 17 is arranged and the ND drum 10th runs back.
  • the outflow line 15 settles over one another line section 25 to the hotwell of the capacitor 5 continues.
  • a second control valve 23 is arranged in this further line section 25 .
  • the LP drum 10 is thus in operation Attach a water container with a first pressure, the is lower than the pressure in the separating bottle 13, and the Hotwell 6 a water container with a second Pressure that is lower than the first pressure.
  • a water container with a first pressure can also be a ND drum in other versions Feed water tank or a preheater are used.
  • the first mentioned drain pipe i.e. the third line section 18 is for a larger mass flow at a first, small pressure difference between the separating bottle 13 and the expansion tank 22, and the second drain pipe, i.e. the fourth line section 20 for a smaller mass flow at a second pressure difference that is greater than the first pressure difference is formed.
  • the third control valve 19 in the third line section 18 is in the open position, the first control valve 17 in the recirculation line section 16 the low pressure drum 10, the second control valve 23 in another line section 25 in front of the Hotwell 6 and that fourth control valve 21 in the fourth line section 20 before the relaxation tank 22 are closed.
  • the third line section 18 is for one large mass flow with a small pressure difference between Separation bottle 13 and expansion tank 22 designed, and so the water can be drawn off until there is sufficient water quality. That below from the Relaxation tank 22 outflowing water is known in the Discharged into a processing plant.
  • the one at Steam forming at temperatures above 100 ° C flows through the Outlet 24 from the expansion tank.
  • the pressure in the separating bottle 13 With a warm start with sufficient water quality, the pressure in the separating bottle 13 is higher than the pressure in the low pressure drum 10, becomes the first control valve 17 in the recirculation section 16 opened and the second control valve 23 in the Hotwell 6 leading another line section 25, the third 19 and fourth control valve 21 before the expansion tank 22 will be closed.
  • the separator bottle 13 located or in the separating bottle 13 coming Water can so alone in the low pressure drum 10 be recirculated by the pressure difference and thus remains in the steam-water cycle.
  • the feed unit 11 is compared in one operated with increased throughput during normal operation, so that 8 wet steam at the outlet of the HD evaporator with a water content of the steam of 5-20%.
  • the pressure difference between the separating bottle 13 and the expansion tank 22 is high, e.g. between 60 and 180 bar.
  • This fourth line section 20 is for a small one Mass flow designed with a large pressure difference.

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Claims (10)

  1. Installation de production de vapeur avec un générateur de vapeur à circulation forcée (1), qui présente au moins un évaporateur (8), une bouteille de séparation (13), une cuve de détente (22) et une conduite d'alimentation (12) avec une unité d'alimentation (11) menant à l'évaporateur (8), bouteille de séparation (13) de laquelle une conduite de sortie de vapeur (14) mène à un poste de traitement de la vapeur, bouteille de séparation (13) qui est raccordée à l'évaporateur (8) par une conduite d'arrivée, caractérisée en ce que la bouteille de séparation (13)
    est en communication avec un premier réservoir d'eau (10) par une partie de conduite de recirculation (16) équipée d'une première vanne de régulation (17),
    est en communication avec un second réservoir d'eau (6) par une autre partie de conduite (25) équipée d'une deuxième vanne de régulation (23),
    est en communication avec la cuve de détente (22) par une troisième partie de conduite (18) équipée d'une troisième vanne de régulation (19),
    est également en communication avec la cuve de détente (22) par une quatrième partie de conduite (20) équipée d'une quatrième vanne de régulation (21),
    dans laquelle, pendant le fonctionnement de l'installation de production de vapeur, la pression dans le premier réservoir d'eau (10) est plus élevée que la pression dans le second réservoir d'eau (6).
  2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la troisième (18) et la quatrième (20) parties de conduite forment des parties de conduite de purge, la troisième partie de conduite (18) étant configurée pour un plus grand débit massique et une plus petite différence de pression entre la bouteille de séparation (13) et la cuve de détente (22) que la quatrième partie de conduite (20).
  3. Procédé pour la conduite de l'installation suivant la revendication 1 ou 2 pendant un démarrage à froid avec une qualité suffisante du fluide de travail du cycle eau-vapeur, caractérisé en ce que la deuxième vanne de régulation (23) de l'autre partie de conduite (25) est ouverte et la première (17), la troisième (19) et la quatrième (21) vannes de régulation sont fermées, de telle manière que la fraction d'eau dans la bouteille de séparation (13) soit évacuée dans le second réservoir d'eau (6) par l'autre partie de conduite (25).
  4. Procédé pour la conduite de l'installation suivant la revendication 1 ou 2 pour purifier le fluide de travail du cycle eau-vapeur pendant un démarrage à froid avec une qualité insuffisante du fluide de travail du cycle eau-vapeur, caractérisé en ce que la troisième vanne de régulation (19) dans la troisième partie de conduite (18) formant une conduite de purge pour un plus grand débit massique sous une plus petite différence de pression est ouverte et la première (17), la deuxième (23) et la quatrième (21) vannes de régulation sont fermées, de telle manière que la fraction d'eau de qualité insuffisante dans la bouteille de séparation (13) soit évacuée dans la cuve de détente (22) par la troisième partie de conduite (18).
  5. Procédé pour la conduite de l'installation suivant la revendication 1 ou 2 pendant un démarrage à chaud avec une qualité suffisante du fluide de travail du cycle eau-vapeur, dans lequel la pression dans la bouteille de séparation (13) est plus élevée que la pression dans le premier réservoir d'eau (10), caractérisé en ce que la première vanne de régulation (17) dans la partie de conduite de recirculation (16) est ouverte et la deuxième (23), la troisième (19) et la quatrième (21) vannes de régulation sont fermées, de telle manière que la fraction d'eau dans la bouteille de séparation (13) s'écoule dans le premier réservoir d'eau (10) à cause de la différence de pression entre celle-ci et le premier réservoir d'eau (10), par la partie de conduite de recirculation (16).
  6. Procédé pour la conduite de l'installation suivant la revendication 1 ou 2 pour la purification du cycle eau-vapeur pendant un démarrage à chaud, une marche à pleine charge ou à charge partielle avec une qualité insuffisante du fluide de travail du cycle eau-vapeur, caractérisé en ce que l'évaporateur (8) est alimenté de telle manière que de la vapeur humide parvienne dans la bouteille de séparation (13), et en ce que la quatrième vanne de régulation (21) dans la quatrième partie de conduite (20) formant une conduite de purge pour un petit débit massique sous une grande différence de pression est ouverte et la première (17), la deuxième (23) et la troisième (19) vannes de régulation sont fermées, de telle manière que la fraction d'eau de qualité insuffisante dans la bouteille de séparation (13) soit évacuée dans la cuve de détente (22) par la quatrième partie de conduite (20).
  7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la présence de vapeur humide à l'entrée dans la bouteille de séparation (13) est assurée en conduisant l'unité d'alimentation (11) de telle manière qu'elle fournisse un débit massique plus grand qu'en marche normale pour une même puissance de production de vapeur.
  8. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la présence de vapeur humide à l'entrée dans la bouteille de séparation (13) est assurée en réduisant l'apport de chaleur dans le générateur de vapeur à circulation forcée tout en maintenant l'alimentation par le fonctionnement de l'unité d'alimentation (11).
  9. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'évaporateur (8) et l'unité d'alimentation (11) fonctionnent avec environ 20 - 50 % du débit d'eau nominal en marche à pleine charge.
  10. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'évaporateur (8) et l'unité d'alimentation (11) fonctionnent de telle manière que la fraction d'eau à la sortie de l'évaporateur (8) et/ou à l'entrée dans la bouteille de séparation (13) soit située dans la gamme de 5 % à 20 %, la différence de pression entre la bouteille de séparation (13) et la cuve de détente (22) se situant dans la gamme de 60 - 180 bar.
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