EP1004751A1 - Dampfkraftwerk - Google Patents

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EP1004751A1
EP1004751A1 EP98811166A EP98811166A EP1004751A1 EP 1004751 A1 EP1004751 A1 EP 1004751A1 EP 98811166 A EP98811166 A EP 98811166A EP 98811166 A EP98811166 A EP 98811166A EP 1004751 A1 EP1004751 A1 EP 1004751A1
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EP
European Patent Office
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steam
power plant
steam power
plant according
coal
Prior art date
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Granted
Application number
EP98811166A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1004751B1 (de
Inventor
Dieter Dormeier
Wahid Raafat Morcos
Henry König
Henry Laier
Helmut Dr. Rüdiger
Bernd Abroell
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.)
GE Vernova GmbH
Original Assignee
Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Alstom Power Generation AG
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Publication date
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Application filed by Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG, Alstom Power Generation AG filed Critical Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
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Priority to PT98811166T priority patent/PT1004751E/pt
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Priority to DE59807327T priority patent/DE59807327D1/de
Priority to EP98811166A priority patent/EP1004751B1/de
Priority to ES98811166T priority patent/ES2193502T3/es
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Priority to JP2000584173A priority patent/JP3965646B2/ja
Priority to CA002352294A priority patent/CA2352294C/en
Priority to KR1020017006499A priority patent/KR100557265B1/ko
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Priority to CZ20011836A priority patent/CZ292830B6/cs
Priority to US09/856,731 priority patent/US6735947B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants

Definitions

  • the invention relates to a steam power plant, consisting essentially of a Steam generator, a turbo group with a condensation steam turbine and generator, a water-cooled condenser and a preheater system heated by tap steam.
  • Such power plants are usually built according to customer specifications and site requirements manufactured and therefore have long times for project development, planning and construction and the associated high costs. Especially the construction period in these power plants, which are oriented towards customer specifications, the fact influences that the most detailed preliminary engineering possible is not possible and essential work, such as the component that processes as early as possible should only be tackled with a delay.
  • the invention seeks to remedy this. Based on the knowledge that the Construction time of a power plant due to the lack of advance planning and adjustment is extremely long in terms of customer specifications today, the invention lies as it is characterized in the claims, the task is a far-reaching Achieve standardization and create a power plant that can be created at a variety of possible locations.
  • the invention is therefore based on a steam power plant, consisting essentially from a steam generator, a turbo group with a condensation steam turbine and generator, a water-cooled condenser and a steam-heated Preheater system and is characterized in that all Components of the steam power plant including the fuel storage area at ground level and are arranged in an open-air installation, the turbo group together the condenser, the preheater with associated pumps and the Transformers are arranged so that they can be painted over by a gantry crane would be.
  • the turbo group is arranged in close proximity and parallel to it aligned.
  • the fuel storage area is a coal dump, it is appropriate to use it - in the Main wind direction seen - downstream of the turbo group and the Arrange steam generator.
  • the advantage of all these measures is that standardization the plant engineering and the components the investment costs reduced to a remarkable extent.
  • the layout of the power plant forms a clearly defined rectangle. This allows the attachment to everyone at any time simply by stringing together such rectangles expand. In doing so, there can be a lot of the usual - in the case of system expansions extensive project engineering can be dispensed with.
  • the to be arranged side by side Power plant blocks are identical; are only the access roads minimally adapt. Another advantage can be seen in the outdoor installation. This can lead to the costly and time-consuming creation of buildings such as e.g. Boiler and machine house can be dispensed with.
  • the measure that the turbo group together with the condenser, the preheater system with associated Pumps and at least the own-use transformers are arranged so that they can be painted over by a gantry crane, also defined for these components a rectangular cross section.
  • This arrangement also enables the shortest possible Connections between the various parts of the system, which in turn is advantageous affects assembly and maintenance.
  • the aimed rectangular Cross-section can also be realized in any case with regard to the local location of the water required for cooling purposes. The respective situation plan is taken into account Of course, this water position, but here also on the shortest connection routes Value is placed.
  • a flat-bed transducer installed at ground level is the task of the unground one Coal provided on the bias belt to the coal crusher. This can help the previously common, large, deep, concreted, underground sensor pit be dispensed with, which considerably reduces civil engineering work.
  • the steam generator is preferably made from coal silos with coarsely ground coal provided. It makes sense if the coal silos assigned to the steam generator with the upstream coal crusher over an at least approximately horizontal running conveyor with connecting transmitter vertical conveyor are connected. Due to the level installation of the horizontal Conveyor equipment can avoid expensive steel structures.
  • the steam turbine has an axial outlet, causing the steam condenser is located in the axial extension of the steam turbine.
  • This Solution due to the quasi-level installation of the turbo group offers, as well as the fact of outdoor installation, allows the unrestricted Access to the condenser. When replacing condenser tubes facade elements are no longer required as before to remove a building. In addition, for such maintenance work gantry crane sweeping the capacitor can be used.
  • a plant module that contains all power plant components contains, designated 200.
  • Such a module could, for example, be a 150th MW plant and is advantageously created in a purely industrial zone, to protect residents from emissions such as dust, noise and truck traffic.
  • the fuel storage location is designated by 6.
  • it is an open coal store with a rectangular plan.
  • the coal is first of all from the stockpile 6 by means of a shovel loader 49 - which during the creation phase can also be used for excavation work poured a flatbed transducer 10 (Fig. 4). From there it gets Conveyed material 41 on the inclined belt 11 leading to the coal crusher 20. As already mentioned at the beginning, the transducer 10 can be used for concreting Pit into which the coal is fed via funnels onto a conveyor belt, to be dispensed with. Since the transducer 10 is at ground level on a foundation plate is reduced compared to the pit solution by the new measure also the length of the bias binding 11, which is usually on the about 15-20 m high inlet of the crusher building 12 must promote.
  • the material to be conveyed first arrives via a horizontal one Conveyor 14 and then via a vertical conveyor 15 to one Horizontal conveyor 43, from which the coal silos 13 are filled.
  • This solution has some of the previously used bias belt conveying to the silos Benefits. Since the loading of conventional boiler silos usually at a height of 50 m, it is necessary for the inclined belt conveyor usual 14 ° - 15 ° inclination of a length of almost 200 m. With the present new measure, this length can be drastically reduced, so that the coal breaker 20 can be arranged in the immediate vicinity of the boiler. Furthermore can the horizontal conveyor 14 at ground level on simple concrete sleepers be erected. On extensive steel structures such as bias belt conveying, which also require a large crane capacity during assembly, can be dispensed with. It goes without saying that access to one in Floor level horizontal conveyor belt due to the elimination of Operating and walkways is facilitated.
  • This type of construction - first horizontal, then vertical - also allows the basic Standardization of the subsequent vertical conveyor 15.
  • This is a jacketed bucket elevator with a simple one Support structure, which is also set up at ground level and to accommodate horizontal loads are preferably connected to the boiler structure. From all of that it follows that only the length of the horizontal conveyor 14 each to different situations, i.e. Distance from the coal pile to the boiler, is to be adjusted.
  • the steam generator 1 works with atmospheric fluidized bed combustion. Here Coarse broken coal with a size of approx. 6 mm can be burned. The advantage can be seen in the fact that apart from the coal crusher 20 no additional Coal mill is needed.
  • the steam generator is in a steel frame held; an outer cladding and a roof can be dispensed with.
  • the steam generator is a tank 24 for liquid Fuel immediately upstream.
  • This liquid fuel is used to start up of the steam generator and for the support fire.
  • the location of this tank is chosen with regard to short funding routes.
  • the tank itself is in a concrete Collection basin housed.
  • the pumps 25 for the starting fuel are located right next to the tank 24 on bases made of a concrete foundation slab stick out. This foundation plate is used as a catch basin for the pump area.
  • the tank can be loaded from road 36 using tank trucks.
  • the pumps 25 for the starting fuel to use both to feed the burners and to charge the tank.
  • Fig. 7 shows how this can be achieved. Sucks to fill the tank the pump 25 via a suitably adjusted three-way member 47 fuel out of the tank truck and conveys it via another appropriately set Three-way organ 46 via filling line 48 into the container. For starting up the steam generator and in case of support fire, the pump 25 conveys this in turn accordingly set three-way organs 47 and 46 the fuel from the tank 24 to boiler 45 of boiler 1.
  • the steam generator 1 works with atmospheric fluidized bed combustion Desulphurization of the flue gases is not necessary. As a result, it closes to the boiler immediately the flue gas cleaning 16, which essentially consists of an electrostatic precipitator or a fabric filter. The cleaned ones Exhaust gases are released into the atmosphere via the chimney 17.
  • Fig. 1 can be seen that the steam generator 1, the flue gas cleaning 16 and Chimney 17 in the longitudinal axis of the boiler in a so-called flue gas axis 18 are arranged.
  • the machine axis 33 now runs parallel to this flue gas axis 18 this axis is the turbo group 2, 3 and the capacitor 4 and the transformers 7 and preferably the outdoor switchgear 34 is arranged.
  • this axis is the turbo group 2, 3 and the capacitor 4 and the transformers 7 and preferably the outdoor switchgear 34 is arranged.
  • Man recognizes the deviation from conventional systems where the turbo group is located is usually located on the front side of the steam generator 1.
  • the road system 36 which is the system, can also be seen in module 200 opens up a workshop 31 and a switchgear building 32, as well as the cooling tower system 35, the leading make-up water 19 and the water treatment 30.
  • the closest possible proximity to the Cooling tower system aimed at condenser 4.
  • the alignment of the cold rooms lined up happens both as a function of the prevailing wind direction and Distance to the turbine and the boiler;
  • the ventilation towers must be ventilated not to interfere.
  • the make-up water withdrawal takes place without the extensive usual so far Infeed drives.
  • the make-up water is in the simplest Funded via a dirty water pump 22.
  • This pump is in the present Example arranged in a concrete tube 21 sunk in the water 20
  • the concrete tube preferably consists of individual ones stacked on top of one another Concrete rings, at least one of which is provided with inlet openings 44.
  • the Tube 21 and pump 22 stand on a thin one embedded in the river bottom Concrete slab.
  • the water is accessible via a catwalk 37 Water pipes 19 run close to the ground and are supported on sleepers 38.
  • Fig. 2 shows one with the same wind direction and the same river course as in Fig. 1 Triple arrangement of modules 200.
  • the only difference to the system according to Fig. 1 can be seen in the continuous streets 36. It can thus be seen that a system can be expanded at any time without impairment the operation of the existing modules. Is already before creation a power plant clearly that it will consist of several modules, so you will of course considerations regarding a common coal dump and make a joint cooling water withdrawal.
  • the crane rails 39 of the gantry crane 8 are supported on both sides on concrete columns 40, whereby the implementation of steam pipes, water pipes and Cable channels are not hindered. In length they are dimensioned so that they the own-use transformer 7 and the feed pump block 26, both in the Machine axis 33 are arranged to include.
  • the crane width is chosen that the crane also the preheater 5 and the container design Switchgear building 32 can also be used. This expresses brought that this crane is also used for the initial construction of the system, which means that there is no need for mobile lifting systems. Is accordingly the lifting capacity of the crane is designed for the heaviest turbine parts, on the occasion assembly must be moved. This does not apply to generator 3, which is preferred is brought into its operating position via slide rails.
  • the term must be relativized at ground level.
  • Tat is a quasi-level lineup, what is meant by it is that it is not a construction where the machine is on a foundation table is parked, which in turn is made of steel or concrete columns will be carried.
  • This creates a quasi-level installation of the machine allows the exhaust steam of the low pressure turbine 2C to be axially aligned and that the condenser neck of the condenser 4 lying on the same level the flue gas is flanged on.
  • This design allows the machine axis 33 is only about 5.5 m above the ground. So there is no need the usual operating platform around the machine and any intermediate floors. Platforms with appropriate stairways are only provided there, where access for operating personnel and for maintenance purposes is absolute is required.
  • the turbo group 2, 3 together with the condenser 4 rests on a simple monolytic one Concrete foundation slab, with protruding from the foundation Pillar plates support the bearings and housings.
  • the necessary ones mentioned above Platforms are approximately 4.5 m above the ground. On them the oil lines are laid.
  • the turbine housings are weatherproof Formwork equipped with appropriately designed ventilation openings. These formworks are also supported on the platforms mentioned.
  • All turbine housings are provided with a horizontal parting line, and at least all steam taps (110 in Fig. 5) are at the bottom Half of the housing arranged. For the maintenance work on the blades or cover of the upper housing halves required on the rotor these lines are therefore not removed. Also has the resulting depth Laying cables above the floor has the advantage that the supports of the pipes can be carried out easily and already on the occasion of the initial assembly undemanding scaffolding can be provided. Access is also at welding, testing and insulation to be carried out.
  • All preheaters 5 have essentially the same dimensions and are designed for the same pressure on the water side. This already indicates that the water-steam cycle is designed so that it does not have a feed water tank / degasser gets along. This large and heavy apparatus, which is usual in itself, is in usually arranged at a height of approx. 15 m and therefore requires more costly Supports. The elimination of this tank and the corresponding piping leads to a significant reduction in investment costs and assembly time.
  • the water-steam cycle is shown in simplified form in the heat diagram of FIG. 5 and briefly explained below.
  • the feed water occurs under normal conditions (170 bar, approx. 250 ° C.) into the economizer 101 of the steam generator 1 and from there it gets into the steam drum 103.
  • the water through the evaporator 102 and fed back into the drum as saturated steam.
  • the multi-part (not shown) superheater 104 it will reach its final temperature heated from 540 ° C and via the live steam line 105 into the high pressure part 2A the steam turbine initiated. Inside the steam relaxes with the release of Performance at a pressure of approx. 40 bar.
  • the steam gets back into the boiler and is there in the reheater heated again to approx. 540 ° and via the hot reheater line 108 introduced into the medium pressure part 2B of the steam turbine. After another partial relaxation The steam passes from the medium pressure part into the low pressure part 2C, in which it is released to condenser pressure. In the water-cooled condenser 4 the steam is deposited, the condensate collects in the not shown Hotwell, from where it goes into the preheater system by means of the condensate pump 111 is promoted. As far as plants are well known.
  • the feed pump 26 is designed in two stages. There is a backing pump on the water side 27 upstream of the preheater 5 and a main pump 28 downstream the preheater arranged.
  • the two-stage feed pump has one common drive 29 provided.
  • the feed water is in the preheaters heated to the boiler inlet temperature by means of tapping steam, which Tapping lines 110 taken from corresponding stages of turbines 2A-2C becomes.
  • the two-stage version of the feed pump has the advantage that all preheaters can be designed for the same low pressure on the water side and are therefore inexpensive to manufacture.
  • the final pressure of the backing pump 27 becomes selected as a function of the pressure loss within the preheater line and the permissible inlet pressure of the main pump 29.
  • a special feature is in the preheater line between condensate pump 111 and Feed pump 27 a compensation tank 23 is provided for cold condensate.
  • This Tank can work with a vapor or inert gas pressure cushion and serves as a template for the feed pump 27. This tank particularly functions in non-stationary operating conditions.
  • the generator 3 is also shown in the thermal circuit diagram in FIG. 5.
  • This generator 3 is air-cooled, with the cooler box 112 flanged directly to the generator is.
  • a special feature is that for recooling those circulating in a closed circuit Cooling air is taken from the main cooling circuit 51, not desalinated cooling water becomes. In contrast to previous air / water coolers, their cooling elements mostly made of copper resp. Stainless steel is used. Nevertheless, the cooling water system becomes cheaper because because of the use of main cooling water for cooling the generator for others Intermediate cooling system required, which with treated water works, can be dimensioned smaller and therefore cheaper.
  • the generator axis is also at a height of approx. 5.5 m Ground is given the possibility of the generator switch, not shown and to place excitation equipment below the generator. You can be placed on a simple concrete slab.
  • the generator leads are therefore arranged on the underside of the generator and run in Row, which leads to the shortest cable lengths. This solution avoids complex Support structures such as those from the lateral outlet of the derivatives above of the generator are known.
  • the own-use transformer and the block transformers are by a Fire protection wall separated.
  • the system is designed so that at least the own-use transformer can be operated from the gantry crane.
  • Switchgear 34 can be designed as a gas-insulated high-voltage module, which significantly reduces land requirements on the one hand and on the other the switchgear can be installed very close to the transformer system.
  • the switchgear and the control room are also designed as containers.
  • the modules are prefabricated using a portal crane on a ground-level foundation plate with all-round base. The space thus created serves as a cable basement.
  • Figures 8 and 9 show the selected principle layout on the one hand in another Wind direction, on the other hand with a different course of the water. Corresponding the default is the coal pile 6 in both arrangements downstream arranged. These figures show the great advantage of the coal mining concept. Only the length and the course of the horizontal conveyor 14 are to adapt to the new conditions. The system in Fig. 9 differs from that in Fig. 8 by the differently running river 20. This leads to the differently designed water withdrawal only to a different Geometry of the module 200.

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Abstract

Bei einem Dampfkraftwerk, welches im wesentlichen aus einem Dampferzeuger (1), einer Turbogruppe mit Kondensationsdampfturbine (2) und Generator (3), einem wassergekühlten Kondensator (4) und einer anzapfdampfbeheizten Vorwärmeranlage besteht, sind sämtliche Komponenten inklusive des Brennstofflagerplatzes (6) ebenerdig und in Freiluftaufstellung angeordnet. Die Turbogruppe (2, 3) mitsamt dem Kondensator (4), der Vorwärmeranlage mit zugehörigen Pumpen sowie die Transformatoren (7) sind so arrangiert, daß sie von einem Portalkran überstreichbar wären. Der Dampferzeuger (1), die Rauchgasreinigung (16) und der Kamin (17) sind in Reihe in einer gemeinsamen Rauchgasachse (18) verlegt und die Turbogruppe (2, 3) ist in unmittelbarer Nähe daneben angeordnet und parallel dazu ausgerichtet. Die Kohlehalde (6) wird - in der Hauptwindrichtung (9) gesehen - windabwärts hinter der Turbogruppe (2, 3) und dem Dampferzeuger (1) angeordnet. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Dampfkraftwerk, im wesentlichen bestehend aus einem Dampferzeuger, einer Turbogruppe mit Kondensationsdampfturbine und Generator, einem wassergekühlten Kondensator und einer anzapfdampfbeheizten Vorwärmeranlage.
Stand der Technik
Derartige Kraftwerke werden in der Regel nach Kundenspezifikation und Standortanforderungen gefertigt und weisen daher lange Zeiten für Projektentwicklung, - planung und Bau und damit verbunden hohe Kosten auf. Vor allem die Bauzeit wird bei diesen an Kundenspezifikationen orientierten Kraftwerken von der Tatsache beeinflußt, daß ein möglichst detailliertes Vorab-Engineering nicht möglich ist und wesentliche Arbeiten, wie z.B. der Bauteil, welche möglichst früh bearbeitet werden sollten, erst mit Verzögerung angegangen werden können.
Darstellung der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Bauzeit eines Kraftwerkes aufgrund der fehlenden Vorabplanung und der Anpassung an Kundenspezifikationen heute außerordentlich lang ist, liegt der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, die Aufgabe zugrunde, eine weitgehende Standardisierung zu erreichen und ein Kraftwerk zu schaffen, welches an einer Vielzahl von möglichen Standorten erstellt werden kann. Die Erfindung geht somit aus von einem Dampfkraftwerk, im wesentlichen bestehend aus einem Dampferzeuger, einer Turbogruppe mit Kondensationsdampfturbine und Generator, einem wassergekühlten Kondensator und einer anzapfdampfbeheizten Vorwärmeranlage und zeichnet sich dadurch aus, daß sämtliche Komponenten des Dampfkraftwerkes inklusive des Brennstofflagerplatzes ebenerdig und in Freiluftaufstellung angeordnet sind, wobei die Turbogruppe mitsamt des Kondensators, der Vorwärmeranlage mit zugehörigen Pumpen sowie die Transformatoren so arrangiert sind, daß sie von einem Portalkran überstreichbar wären.
Wenn der Dampferzeuger, die Rauchgasreinigung und der Kamin in Reihe in einer gemeinsamen Rauchgasachse verlegt werden, so wird zweckmäßigerweise die Turbogruppe in unmittelbarer Nähe daneben angeordnet und parallel dazu ausgerichtet.
Wenn der Brennstofflagerplatz eine Kohlehalde ist, ist es angebracht, ihn - in der Hauptwindrichtung gesehen - windabwärts hinter der Turbogruppe und dem Dampferzeuger anzuordnen.
Der Vorteil all dieser Maßnahmen ist insbesondere darin zu sehen, daß die Standardisierung des Anlagen-Engineerings und der Komponenten die Investitionskosten in bemerkenswertem Umfang reduziert. Den Grundriß des Kraftwerkes bildet ein eindeutig definiertes Rechteck. Dies ermöglicht es, die Anlage zu jedem beliebigen Zeitpunkt durch bloßes Aneinanderreihen von solchen Rechtecken zu erweitem. Dabei kann auf das - bei Anlagenerweiterungen - bisher übliche sehr umfangreiche Projektengineering verzichtet werden. Die nebeneinander anzuordnenden Kraftwerksblöcke sind identisch; lediglich die Erschliessungsstraßen sind minimal anzupassen. Ein weiterer Vorteil ist in der Freiluftaufstellung zu sehen. Hierdurch kann auf die kosten- und zeitaufwendige Erstellung von Gebäuden wie z.B. Kessel- und Maschinenhaus verzichtet werden. Die Maßnahme, daß die Turbogruppe mitsamt des Kondensators, der Vorwärmeranlage mit zugehörigen Pumpen sowie zumindest der Eigenbedarftransformatoren so arrangiert sind, daß sie von einem Portalkran überstreichbar sind, definiert auch für diese Komponenten einen rechteckigen Querschnitt. Hierdurch können die Anlagenteile auf engstem Raum unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, ohne den Betrieb und Wartung zu beeinträchtigen. Diese Anordnung ermöglichst zudem kürzestmögliche Verbindungen zwischen den diversen Anlagenteilen, was sich wiederum vorteilhaft auf Montage und Instandhaltung auswirkt. Die sinnvolle Maßnahme, die Kohlehalde windabwärts hinter der Turbogruppe und dem Dampferzeuger anzuordnen, beeinträchtigt das Erfordernis nach einem rechteckigen Querschnitt der Anlage keineswegs und ist unabhängig von der Windrichtung durchführbar. Kohlestaubemissionen im Bereich der technischen Anlagen und der Verwaltungsbetriebe können auf diese Weise vermieden werden. Der angestrebte rechteckige Querschnitt ist auch in jedem Falle realisierbar in Bezug auf die örtliche Lage des zu Kühlzwecken erforderlichen Gewässers. Der jeweilige Situationsplan berücksichtigt selbstverständlich diese Wasserlage, wobei auch hier auf kürzeste Verbindungswege Wert gelegt wird.
Ein ebenerdig aufgestellter Flachbett-Aufnehmer ist zur Aufgabe der ungemahlenen Kohle auf das Schrägband zum Kohlebrecher vorgesehen. Dadurch kann auf die bisher übliche großräumige und tiefe, ausbetonierte, unterirdische Aufnehmer-Grube verzichtet werden, was die Tiefbauarbeiten erheblich reduziert.
Der Dampferzeuger wird vorzugsweise mit grob gemahlener Kohle aus Kohlesilos versorgt. Dabei ist es sinnvoll, wenn die dem Dampferzeuger zugeordneten Kohlesilos mit dem vorgelagerten Kohlebrecher über eine zumindest annähernd horizontal verlaufende Fördereinrichtung mit anschliesssender vertikaler Fördereinrichtung verbunden sind. Durch die ebenerdige Aufstellung der horizontal verlaufenden Fördereinrichtung können aufwendige Stahlgerüste vermieden werden.
Die Dampfturbine weist einen axialen Austritt auf, wodurch sich der Dampfkondensator in der axialen Verlängerung der Dampfturbine befindet sich. Diese Lösung, die sich aufgrund der quasi-ebenerdigen Aufstellung der Turbogruppe anbietet sowie die Tatsache der Freiluftaufstellung, ermöglicht den uneingeschränkten Zugang zum Kondensator. Wenn Kondensatorrohre ausgetauscht werden müssen, ist es nicht mehr wie bisher erforderlich, Fassadenelemente eines Gebäudes zu entfernen. Außerdem kann für derartige Wartungsarbeiten der den Kondensator überstreichende Portalkran verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, wenn alle Vorwärmer wasserseitig für den gleichen Druck ausgelegt sind, im wesentlichen die gleiche Dimensionen aufweisen und neben der Turbogruppe liegend angeordnet sind. Diese Maßnahme garantiert kürzeste wasser- und dampfseitige Verbindungen und erlaubt bei Wartungsarbeiten ebenfalls die Benutzung des Portalkrans.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer einwelligen, axialdurchströmten Turbogruppe mit Kohle als Primärbrennstoff dargestellt. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt von der Anlage sind z.B. die zahlreichen Leitungen zwischen den Maschinen und Apparaten sowie die meisten Abschluß- und Regelarmaturen usw. Die Strömungsrichtung der diversen Arbeitsmittel ist mit Pfeilen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1
das Prinzip-Layout der Anlage;
Fig. 2
eine Mehrfachanlage;
Fig. 3
eine Draufsicht auf die Turbogruppe mit Umgebung;
Fig. 4
den Transportweg der Kohle von der Kohlehalde zum Dampferzeuger;
Fig. 5
das Wärmeschaltbild der Anlage;
Fig. 6
die Kühlwasserentnahme;
Fig. 7
das Schaltbild des Flüssigbrennstoffes;
Fig. 8
das Prinzip-Layout der Anlage mit anderer Windrichtung;
Fig. 9
das Prinzip-Layout der Anlage mit anderer Gewässerlage.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Gemäß Fig. 1 ist ein Anlagenmodul, welches sämtliche Kraftwerkskomponenten enthält, mit 200 bezeichnet. Ein solches Modul könnte beispielsweise eine 150 MW-Anlage umfassen und wird mit Vorteil in einer rein industriellen Zone erstellt, um Anwohner vor Emissionen wie Staub, Lärm und Lastwagenverkehr zu schützen. Mit 6 ist der Brennstofflagerplatz bezeichnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein offenes Kohlelager mit rechteckigem Grundriß. Im gezeigten Beispiel grenzt die Kohlehalde unmittelbar an einem Fluß 20 an, was bedeutet, daß die Kohleanlieferung mittels Schiff erfolgen könnte. Selbstverständlich kann dies auch über die Eisenbahn oder mittels Lastwagen über Erschließungstraßen 36 erfolgen. Möglich wäre auch der Transport über Förderbänder, falls sich die Anlage in der Nähe einer Kohlemine befindet.
Ausgehend von dieser Kohlehalde 6 bestimmen nunmehr die Hauptwindrichtungen 9 die grundsätzliche Ausrichtung der Kraftwerkselemente.
Die Kohle wird von der Halde 6 zunächst mittels Schaufellader 49 - welcher während der Erstellungsphase auch zu Aushubarbeiten benutzt werden kann - auf einen Flachbett-Aufnehmer 10 geschüttet (Fig. 4). Von dort aus gelangt das angehäufte Fördergut 41 auf das zum Kohlebrecher 20 führende Schrägband 11. Wie bereits eingangs erwähnt, kann durch den Aufnehmer 10 auf eine ausbetonierte Grube, in welche die Kohle über Trichter auf ein Förderband geleitet wird, verzichtet werden. Da sich der Aufnehmer 10 ebenerdig auf einer Fundamentplatte befindet, reduziert sich gegenüber der Grubenlösung durch die neue Maßnahme auch die Länge des Schrägbandes 11, welches auf den üblicherweise etwa 15 -20 m hohen Einlass des Brechergebäudes 12 fördern muss.
Vom Kohlebrecher aus gelangt das Fördergut zunächst über eine horizontale Fördereinrichtung 14 und dann über eine vertikale Fördereinrichtung 15 auf einen Horizontal-Förderer 43, von dem aus in die Kohlesilos 13 gefüllt wird. Gegenüber der bisher üblichen Schrägbandförderung zu den Silos hat diese Lösung einige Vorteile. Da sich die Beschickung von konventionellen Kesselsilos in der Regel auf einer Höhe von 50 m befindet, bedarf es bei der Schrägbandförderung mit üblicher 14° - 15° Neigung einer Länge von nahezu 200 m. Mit der vorliegenden neuen Maßnahme kann diese Länge drastisch reduziert werden, so daß der Kohlebrecher 20 in nächster Kesselnähe angeordnet werden kann. Darüber hinaus kann die horizontale Fördereinrichtung 14 ebenerdig auf einfachen Betonschwellen errichtet werden. Auf umfangreiche Stahlkonstruktionen wie bei Schrägbandförderung, die überdies bei der Montage eine große Krankapazität verlangen, kann verzichtet werden. Es versteht sich, daß auch der Zugang zu einem in Bodenhöhe verlaufenden horizontalen Förderbandes wegen des Wegfalls von Bedienungs- und Laufgängen erleichtert wird.
Diese Bauart - zunächst horizontal, dann vertikal - erlaubt überdies die grundsätzliche Standardisierung der anschließenden vertikalen Fördereinrichtung 15. Hierbei handelt es sich um ein ummanteltes Becherwerk mit einer einfachen Tragstruktur, welches ebenfalls ebenerdig aufgestellt ist und zur Aufnahme von horizontalen Lasten vorzugsweise mit der Kesselstruktur verbunden ist. Aus alledem ergibt sich, daß nur die Länge der horizontalen Fördereinrichtung 14 jeweils an unterschiedliche Situationen, d.h. Abstand von der Kohlehalde zum Kessel, anzupassen ist.
Der Dampferzeuger 1 arbeitet mit atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung. Dabei kann grob gebrochene Kohle mit einer Stückgröße von ca. 6 mm verbrannt werden. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß außer dem Kohlebrecher 20 keine zusätzliche Kohlemühle benötigt wird. Der Dampferzeuger wird in einem Stahlrahmen gehalten; auf eine Außenverkleidung und eine Überdachung kann verzichtet werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist dem Dampferzeuger ein Tank 24 für flüssigen Brennstoff unmittelbar vorgelagert. Dieser Flüssigbrennstoff wird zum Anfahren des Dampferzeugers und zum Stützfeuer benötigt. Der Standort dieses Tankes ist hinsichtlich kurzer Förderwege gewählt. Der Tank selbst ist in einem betonierten Auffangbecken untergebracht. Die Pumpen 25 für den Anfahrbrennstoff befinden sich unmittelbar neben dem Tank 24 auf Sockeln, die aus einer Beton-Fundamentplatte herausragen. Dabei ist diese Fundamentplatte als Auffangbecken für den Pumpenbereich ausgebildet.
Der Tank kann von der Straße 36 aus mittels Tanklastwagen beladen werden. Als günstige Lösung hat sich herausgestellt, die Pumpen 25 für den Anfahrbrennstoff sowohl zur Speisung der Brenner als auch zum Aufladen des Tankes zu benutzen. Wie dies realisiert werden kann, zeigt Fig. 7. Zum Auffüllen des Tankes saugt die Pumpe 25 über ein entsprechend eingestelltes Dreiwegeorgan 47 Brennstoff aus dem Tankwagen und fördert es über ein weiteres entsprechend eingestelltes Dreiwegeorgan 46 via Fülleitung 48 in das Behältnis. Zum Anfahren des Dampferzeugers und bei Stützfeuer fördert die Pumpe 25 über die wiederum entsprechend eingestellten Dreiwegeorgane 47 und 46 den Brennstoff aus dem Tank 24 zu den Brennem 45 des Kessels 1.
Da der Dampferzeuger 1 mit atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung arbeitet, ist eine Entschwefelung der Rauchgase nicht erforderlich. Demzufolge schließt sich an den Kessel unmittelbar die Rauchgasreinigung 16 an, die im wesentlichen aus einem elektrostatischen Abscheider oder einem Gewebefilter besteht. Die gereinigten Abgase werden über den Kamin 17 an die Atmosphäre abgegeben. Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß der Dampferzeuger 1, die Rauchgasreinigung 16 und der Kamin 17 in der Längsachse des Kessels in einer sogenannten Rauchgasachse 18 angeordnet sind.
Parallel zu dieser Rauchgasachse 18 verläuft nunmehr die Maschinenachse 33. In dieser Achse ist die Turbogruppe 2,3 und der Kondensator 4 sowie die Transformatoren 7 und vorzugsweise die Freiluft-Schaltanlage 34 angeordnet. Man erkennt hier die Abweichung zu üblichen Anlagen, bei denen sich die Turbogruppe in der Regel an der Stirnseite des Dampferzeugers 1 befindet.
Im Modul 200 weiter ersichtlich ist das Straßensystem 36, welches die Anlage erschließt, eine Werkstatt 31 und ein Schaltanlagengebäude 32, sowie die Kühlturmanlage 35, das dahin führende Zusatzwasser 19 und die Wasseraufbereitung 30. Um die Rohrleitungen kurz zu halten, wird eine größtmögliche Nähe der Kühlturmanlage zum Kondensator 4 angestrebt. Für diese Rohrleitungen ist eine überirdische Anordnung gewählt, um die Bauarbeiten anläßlich der Anlagenerstellung nicht zu beeinträchtigen. Die Ausrichtung der aneinandergereihten Kühlzellen geschieht sowohl in Funktion der vorherrschenden Windrichtung als auch der Distanz zur Turbine und zum Kessel; hierbei gilt es, die Ventilation der Kühltürme nicht zu beeinträchtigen.
Die Zusatzwasserentnahme geschieht ohne die bisher üblichen umfangreichen Einlaufwerke. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird das Zusatzwasser in einfachster Weise über eine Schmutzwasserpumpe 22 gefördert. Diese Pumpe ist im vorliegenden Beispiel in einer im Gewässer 20 versenkten Betonröhre 21 angeordnet Die Betonröhre besteht vorzugsweise aus einzelnen aufeinandergestapelten Betonringen, von denen mindest einer mit Einlaßöffnungen 44 versehen ist. Die Röhre 21 und die Pumpe 22 stehen auf einer dünnen im Flußboden eingelassenen Betonplatte. Begehbar ist die Wasserentnahme über einen Laufsteg 37. Die Wasserrohre 19 verlaufen in Bodennähe und stützen sich auf Schwellen 38 ab.
Soweit wie möglich ist mechanisches und elektrisches Zubehör vorgefertigt und vormontiert und wird in Transportcontainern in die Anlage verbracht. Die Container werden bei der Montage mittels Kran auf einfache Betonschwellen gestellt. Damit können sowohl das Anpassungsengineering als auch die Montagezeit reduziert werden. Dies gilt auch für das gesamte Schmier- und Steuerölsystem mitsamt Öltank und Pumpen, welche vormontiert angeliefert und unmittelbar neben der Turbogruppe in einem Beton-Auffangbecken untergebracht werden.
Fig. 2 zeigt bei gleicher Windrichtung und gleichem Flußlauf wie in Fig. 1 eine Dreifachanordnung von Modulen 200. Der einzige Unterschied zur Anlage gemäß Fig. 1 ist in den durchgehenden Straßenzügen 36 zu sehen. Erkennbar ist somit, daß eine Anlage zu einem beliebigen Zeitpunkt ausbaubar ist ohne Beeinträchtigung des Betriebes der bereits bestehenden Module. Ist bereits vor der Erstellung einer Kraftwerksanlage klar, daß sie aus mehreren Modulen bestehen wird, so wird man selbstverständlich Überlegungen hinsichtlich einer gemeinsamen Kohlehalde und einer gemeinsamen Kühlwasserentnahme anstellen.
In Fig. 3 sind jene Elemente gezeigt, die gemäß Erfindung von einem Portalkran 8 überstrichen werden. Am rechten Bildrand ist die Rauchgasachse 18 mit den Elementen Pumpen 25 für Anfahrbrennstoff, Kohlesilos 13, Dampferzeuger 1 und Rauchgasreinigung 16 dargestellt. Die Tatsache, daß die Anlage ohne Gebäude auskommt und die - später zu beschreibende - Anordnung der Vorwärmer auf der dem Kessel abgewandten Seite, führt nunmehr dazu, daß die eigentliche Turbine 2 in unmittelbarer Nähe des Kessels 1 aufgestellt werden kann, was außerordentlich kurze, in dieser Figur nicht dargestellte Verbindungsleitungen ermöglicht. Dies gilt insbesondere für die Frischdampfleitung.
Die Kranschienen 39 des Portalkrans 8 sind beidseitig auf Betonsäulen 40 abgestützt, wodurch die Durchführung von Dampfleitungen, Wasserleitungen und Kabelkanälen nicht behindert wird. In ihrer Länge sind sie so bemessen, daß sie den Eigenbedarftransformator 7 und den Speisepumpenblock 26, die beide in der Maschinenachse 33 angeordnet sind, mitumfassen. Die Kranbreite ist so gewählt, daß der Kran auch die Vorwärmeranlage 5 und das in Containerbauweise ausgeführte Schaltanlagengebäude 32 mitbedienen kann. Damit ist zum Ausdruck gebracht, daß dieser Kran auch für die Ersterstellung der Anlage gebraucht wird, wodurch auf mobile Hebeanlagen verzichtet werden kann. Dementsprechend ist die Tragkraft des Kranes für die schwersten Turbinenteile ausgelegt, die anläßlich der Montage zu bewegen sind. Dies gilt nicht für den Generator 3, der vorzugsweise über Gleitschienen in seine Betriebslage gebracht wird.
Der Vorteil der ebenerdigen Aufstellung aller genannten Elemente und deren Bedienung mittels Portalkran ist nicht zu unterschätzen. Denn gerade in jenen Marktsegmenten, die unter anderem aus klimatischen Gründen eine Freiluftaufstellung der Anlage ermöglichen, sind oftmals mobile Kräne mit genügender Auslegung und Tragkraft nicht verfügbar. Dies gilt insbesondere bei einem unplanmäßigen Ausfall der Anlage, bei dem sofort Abhilfe geschaffen werfen soll.
Was die eigentliche Maschine betrifft, hier bestehend aus einer Dampfturbine mit einem Hochdruckteil 2A, einem Mitteldruckteil 2B und einem Niederdruckteil 2C sowie dem Generator 3, so muß der Begriff ebenerdig relativiert werden. In der Tat handelt es sich um eine quasi-ebenerdige Aufstellung, worunter zu verstehen ist, daß es sich nicht um eine Konstruktion handelt, bei welcher die Maschine auf einem Fundamenttisch abgestellt ist, der seinerseits von Stahl- oder Betonsäulen getragen wird. Diese quasi-ebenerdige Aufstellung der Maschine wird dadurch ermöglicht, daß der Abdampf der Niederdruckturbine 2C axial ausgerichtet ist und daß der Kondensatorhals des auf gleichem Niveau liegenden Kondensators 4 an den Abdampf angeflanscht ist. Diese Bauweise ermöglicht es, daß die Maschinenachse 33 lediglich ca. 5.5 m über Boden zu liegen kommt. Damit erübrigt sich die übliche Betriebsplattform rund um die Maschine sowie allfällige Zwischenböden. Plattformen mit entsprechenden Treppenaufgängen werden nur dort vorgesehen, wo der Zugang für Betriebspersonal und für Wartungszwecke absolut erforderlich ist.
Die Turbogruppe 2, 3 mitsamt dem Kondensator 4 ruht auf einer einfachen monolytischen Beton-Fundamentplatte, wobei aus dem Fundament herausragende Säulenplatten die Lager und die Gehäuse abstützen. Die oben erwähnten erforderlichen Plattformen befinden sich auf ca. 4.5 m Höhe über Boden. Auf ihnen sind die Ölleitungen verlegt.
Wegen der Freiluftaufstellung sind die Turbinengehäuse mit wetterfesten Umschalungen mit entsprechenden konzipierten Lüftungsöffnungen ausgerüstet. Diese Umschalungen stützen sich ebenfalls auf den genannten Plattformen ab.
Alle Turbinengehäuse sind mit einer horizontalen Trennebene versehen, und zumindest alle Dampfanzapfungen (110 in Fig. 5) sind an der jeweils unteren Gehäusehälfte angeordnet. Für die bei Wartungsarbeiten an den Beschaufelungen oder am Rotor erforderliche Abdeckung der oberen Gehäusehälften müssen diese Leitungen daher nicht entfernt werden. Auch hat die dadurch bedingte tiefe Leitungsverlegung über dem Boden den Vorteil, daß die Abstützungen der Rohre einfach ausgeführt werden können und bereits anläßlich der Erstmontage eine anspruchslose Einrüstung vorgesehen werden kann. Zudem ist der Zugang bei durchzuführenden Schweißarbeiten, Prüfungen und Isolierungen vereinfacht.
Die bodennahe Führung der Anzapfdampfleitungen legt es nunmehr nahe, auch die Speisewasservorwärmer 5 entsprechend anzuordnen. Sie werden unmittelbar neben der Turbine liegend angeordnet. Im Beispielsfall einer 150 MW Anlage besteht die Vorwärmeranlage aus 5 (fünf) Apparaten, die nebeneinander angeordnet sind. Es versteht sich, daß sie - ohne von der zugrundeliegenden Grundidee der ebenerdigen Anordnung abzuweichen - teilweise übereinander liegen können, z.B. 3 Vorwärmer auf Boden und 2 Vorwärmer darüber liegend. Massgebend ist lediglich, daß sie vom Portalkran bedienbar sind. Die gewählte Anordnung neben der Turbine bewirkt kurze Anzapfdampfleitungen. Die Tatsache, daß sie nicht auf der Kesselseite, sondern auf der gegenüberliegenden Seite liegen, hat den Vorteil einer Entflechtung der Anzapfdampfleitungen und der zum Dampferzeuger führenden Dampfleitungen. Die bodennahe Aufstellung der Vorwärmer ermöglicht zudem einfache Abstützungen in Form von Betonsockeln, welche ebenfalls die Speisewasserleitungen und die Anzapfdampfleitungen tragen.
Alle Vorwärmer 5 weisen im wesentlichen die gleichen Dimensionen auf und sind wasserseitig für den gleichen Druck ausgelegt. Damit ist bereits angedeutet, daß der Wasser-Dampfkreislauf so ausgelegt ist, daß er ohne Speisewassertank/Entgaser auskommt. Dieser an sich übliche große und schwere Apparat ist in der Regel in ca. 15 m Höhe angeordnet und bedarf entsprechend kostspieliger Abstützungen. Der Wegfall dieses Tankes und der entsprechenden Leitungsführung führt zu einer erheblichen Reduzierung der Investitionskosten und der Montagezeit.
Der Wasser-Dampfkreislauf ist im Wärmeschaltbild der Fig. 5 vereinfacht dargestellt und nachstehend kurz erläutert. Das Speisewasser tritt mit üblichen Bedingungen (170 bar, ca. 250°C) in den Economiser 101 des Dampferzeugers 1 ein und gelangt von dort in die Dampftrommel 103. Im Naturumlauf wird das Wasser durch den Verdampfer 102 und als Sattdampf zurück in die Trommel geführt. Im mehrteiligen (nicht dargestellt) Überhitzer 104 wird es auf seine Endtemperatur von 540°C erhitzt und über die Frischdampfleitung 105 in den Hochdruckteil 2A der Dampfturbine eingeleitet. Darin entspannt der Dampf unter Abgabe von Leistung auf einen Druck von ca. 40 bar. Über die kalte Zwischenüberhitzerleitung 106 gelangt der Dampf zurück in den Kessel, wird dort im Zwischenüberhitzer erneut auf ca. 540° aufgeheizt und über die heiße Zwischenüberhitzerleitung 108 in den Mitteldruckteil 2B der Dampfturbine eingeleitet. Nach erneuter Teilentspannung gelangt der Dampf vom Mitteldruckteil in den Niederdruckteil 2C, in welchem er auf Kondensatordruck entspannt wird. Im wassergekühlten Kondensator 4 wird der Dampf niedergeschlagen, das Kondensat sammelt sich im nichtdargestellten Hotwell, von wo aus es mittels der Kondensatpumpe 111 in die Vorwärmeranlage gefördert wird. Soweit sind Anlagen hinlänglich bekannt.
Zur Vereinfachung der Vorwärmeranlage wurde nunmehr folgendes Konzept gewählt. Die Speisepumpe 26 ist zweistufig ausgeführt. Wasserseitig ist eine Vorpumpe 27 stromaufwärts der Vorwärmer 5 und eine Hauptpumpe 28 stromabwärts der Vorwärmer angeordnet. Die zweistufige Speisepumpe ist mit einen gemeinsamen Antrieb 29 versehen. In den Vorwärmern wird das Speisewasser auf die Kesseleintrittstemperatur aufgeheizt mittels Anzapfdampf, welcher über die Anzapfleitungen 110 entsprechenden Stufen der Turbinen 2A-2C entnommen wird. Die zweistufige Ausführung der Speisepumpe hat den Vorteil, daß alle Vorwärmer wasserseitig auf den gleich niedrigen Druck ausgelegt werden können und damit kostengünstig zu fertigen sind. Der Enddruck der Vorpumpe 27 wird gewählt in Funktion des Druckverlustes innerhalb des Vorwärmerstranges und des zulässigen Eintrittsdruckes der Hauptpumpe 29.
Als Besonderheit ist im Vorwärmerstrang zwischen Kondensatpumpe 111 und Speisepumpe 27 ein Ausgleichstank 23 für Kaltkondensat vorgesehen. Dieser Tank kann mit einem dampf- oder inertgasförmigen Druckpolster arbeiten und dient als Vorlage für die Speisepumpe 27. In Funktion tritt dieser Tank insbesondere bei nicht-stationären Betriebszuständen.
Im Wärmeschaltbild der Fig. 5 ist auch der Generator 3 gezeigt. Dieser Generator 3 ist luftgekühlt, wobei die Kühlerbox 112 direkt an den Generator angeflanscht ist. Eine Besonderheit ist, daß zum Rückkühlen der in geschlossenem Kreis zirkulierenden Kühlluft nichtentsalztes Kühlwasser aus dem Hauptkühlkreislauf 51 entnommen wird. Im Gegensatz zu bisherigen Luft/Wasserkühlern, deren Kühlelemente meist aus Kupfer resp. Nickel ausgeführt sind, wird deshalb Edelstahl verwendet. Nichtsdestoweniger wird das Kühlwassersystem kostengünstiger, da wegen der Verwendung von Hauptkühlwasser zur Generatorkühlung das für sonstige Zwecke benötigte Zwischenkühlsystem, welches mit aufbereitetem Wasser arbeitet, kleiner und somit billiger dimensioniert werden kann.
Dadurch, daß auch die Generatorachse sich auf einer Höhe von ca. 5.5 m über Boden befindet, ist die Möglichkeit gegeben, die nicht dargestellten Generatorschalter und Erregerausrüstung unterhalb des Generators anzuordnen. Sie können auf einer einfachen Betonplatte abgestellt sein. Die Generatorableitungen sind demzufolge an der Unterseite des Generators angeordnet und verlaufen in Reihe, was zu kürzesten Leitungslängen führt. Diese Lösung vermeidet aufwendige Tragkonstruktionen, wie sie vom seitlichen Abgang der Ableitungen oberhalb des Generators her bekannt sind.
Aus den Fig. 1 und 3 ist die in nächster Nähe des Generators 4 erfolgte Aufstellung der Transformatoren 7 erkennbar, was zu kurzen Stromschienen 50 führt. Der Eigenbedarftransformator und die Blocktransformatoren sind durch eine Brandschutzwand voneinander getrennt. Die Anlage ist so konzipiert, daß mindestens der Eigenbedarftransformator vom Portalkran aus bedient werden kann.
Die Schaltanlage 34 kann als gasisolierter Hochspannungsmodul konzipiert werden, wodurch einerseits der Landbedarf erheblich reduziert wird und andererseits die Schaltanlage sehr nahe an die Transformatorenanlage errichtet werden kann. Die Schaltanlagen und der Wartenraum sind ebenfalls als Container ausgeführt. Die Module werden vorgefertigt mittels Portalkran auf eine ebenerdige Fundamentplatte mit umlaufendem Sockel aufgesetzt. Der so entstehende Raum dient als Kabelkeller.
Die Figuren 8 und 9 zeigen das gewählte Prinzip-Layout einerseits bei anderer Windrichtung, andererseits bei anderem Verlauf des Gewässers. Entsprechend der Vorgabe ist die Kohlehalde 6 bei beiden Anordnungen jeweils windabwärts angeordnet. Anhand dieser Figuren zeigt sich der große Vorteil des Kohleförderkonzepts. Lediglich die Länge und der Verlauf des horizontalen Förderers 14 sind an die neuen Gegebenheiten anzupassen. Die Anlage in Fig. 9 unterscheidet sich von jener in Fig. 8 durch den anders verlaufenden Fluss 20. Dies führt aufgrund der anders zu konzipierenden Wasserentnahme lediglich zu einer unterschiedlichen Geometrie des Moduls 200.
Bezugszeichenliste
1
Dampferzeuger
2
Kondensationsdampfturbine
2A
Hochdruckteil
2B
Mitteldruckteil
2C
Niederdruckteil
3
Generator
4
Kondensator
5
Vorwärmeranlage
6
Brennstofflagerplatz
7
Transformatoren
8
Portalkran
9
Hauptwindrichtung
10
Flachbett-Aufnehmer
11
Schrägband
12
Kohlebrecher
13
Kohlesilo
14
horizontale Fördereinrichtung
15
vertikale Fördereinrichtung
16
Rauchgasreinigung
17
Kamin
18
Rauchgasachse
19
Zusatzwasser
20
Gewässer
21
Betonröhre
22
Schmutzwasserpumpe
23
Ausgleichstank Kaltkondensat
24
Tank für flüssigen Brennstoff
25
Pumpe für Anfahrbrennstoff
26
Speisepumpe
27
Vorpumpe
28
Hauptpumpe
29
Speisepumpen-Antrieb
30
Wasseraufbereitung
31
Werkstatt
32
Schaltanlagengebäude
33
Maschinenachse
34
Schaltanlage
35
Kühlturm
36
Erschließungsstraße
37
Laufste
38
Schwelle
39
Kranschiene
40
Betonsäulen
41
Fördergut
43
Horizontal-Förderer
44
Einlaßöffnungen in 21
45
Benner in 1
46
Dreiwegeorgan
47
Dreiwegeorgan
48
Fülleitung
49
Schaufellader
50
Stromschiene
51
Hauptkühlwasser
101
Economizer
102
Verdampfer
103
Dampftrommel
104
Überhitzer
105
Frischdampfleitung
106
kalte ZÜ-leitung
107
Zwischenüberhitzer
108
heiße ZÜ-leitung
110
Anzapfleitung
111
Kondensatpumpe
112
Kühlmodul Generator
200
Modul

Claims (14)

  1. Dampfkraftwerk, im wesentlichen bestehend aus einem Dampferzeuger (1) einer Turbogruppe mit Kondensationsdampfturbine (2) und Generator (3), einem wassergekühlten Kondensator (4) und einer anzapfdampfbeheizten Vorwärmeranlage (5),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sämtliche Komponenten des Dampfkraftwerkes inklusive des Brennstofflagerplatzes (6) ebenerdig und in Freiluftaufstellung angeordnet sind, wobei die Turbogruppe (2,3) mitsamt des Kondensators (4), der Vorwärmeranlage (5) mit zugehörigen Pumpen sowie die Transformatoren (7) so arrangiert sind, daß sie von einem Portalkran (8) überstreichbar wären.
  2. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstofflagerplatz (6) eine Kohlehalde ist, die - in den Hauptwindrichtungen (9) gesehen - zumindest annähernd windabwärts hinter der Turbogruppe (2,3) und dem Dampferzeuger (1) angeordnet ist.
  3. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Komponenten des Dampfkraftwerkes inklusive des Brennstofflagerplatzes (6) ein Modul (200) mit rechteckigen Grundriss bilden, wobei eine beliebige Anzahl von Modulen (200) nebeneinander angeordnet werden kann.
  4. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ebenerdig angebrachter Flachbett-Aufnehmer (10) zum Transport der ungemahlenen Kohle auf ein Schrägband (11) zu einem Kohlebrecher (12) vorgesehen ist. (Fig. 4)
  5. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (1) aus zumindest einem Kohlesilo (13) mit Kohle versorgt wird, wobei der mindestens eine Kohlesilo (13) mit dem Kohlebrecher (12) über eine zumindest annähernd horizontal verlaufende Fördereinrichtung (14) mit anschließender vertikaler Fördereinrichtung (15) verbunden ist. (Fig. 4)
  6. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (1), die Rauchgasreinigung (16) und der Kamin (17) in Reihe in einer gemeinsamen Rauchgasachse (18) angeordnet sind und dabei die Turbogruppe (2,3) in unmittelbarer Nähe hierzu angeordnet und parallel dazu ausgerichtet ist. (Fig. 3)
  7. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Dampfturbine (2C) der Turbogruppe einen axialen Austritt aufweist und der Dampfkondensator (4) sich in der axialen Verlängerung der Dampfturbine befindet, wobei sich die Lager und Gehäuse direkt auf Betonsockeln abstützen, welche auf einem ebenerdigen Fundament angeordnet sind.
  8. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Vorwärmer (5) wasserseitig für den gleichen Druck ausgelegt sind, im wesentlichen die gleichen Dimensionen aufweisen und neben der Turbogruppe (2,3) liegend angeordnet sind. (Fig. 3)
  9. Dampfkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts der Vorwärmeranlage (5) ein mit Kaltkondensat beladener Ausgleichstank (23) vorgesehen ist. (Fig. 5)
  10. Dampfkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisepumpe (26) zweistufig ausgeführt ist, wobei wasserseitig eine Vorpumpe (27) stromaufwärts der Vorwärmer (6) und eine Hauptpumpe (28) stromabwärts der Vorwärmer angeordnet sind. (Fig. 5)
  11. Dampfkraftwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweistufige Speisepumpe einen gemeinsamen Antrieb (29) aufweist. (Fig. 5)
  12. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (3) luftgekühlt ist und daß zum Rückkühlen der in geschlossenem Kreis zirkulierenden Kühlluft nichtentsalztes Hauptkühlwasser (51) aus dem Kondensatorkühlkreislauf entnommen wird.
  13. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwasser (19) über mindestens eine, in einer mit Einlaßöffnungen (44) versehenen und in einem Gewässer (20) versenkten Betonröhre (21) angeordneten Schmutzwasserpumpe (22) gefördert wird. (Fig. 6)
  14. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfahren des Dampferzeugers und zum Stützfeuer flüssiger Brennstoff verwendet wird, welcher in einem unmittelbar neben dem Dampferzeuger (1) angeordneten Tank (24) gelagert ist, wobei die Pumpen (25) für den Anfahrbrennstoff sowohl zur Speisung der Brenner als auch zum Befüllen des Tankes benutzt werden. (Fig. 7)
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