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EP1126227A1 - Dampfkondensator - Google Patents

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Info

Publication number
EP1126227A1
EP1126227A1 EP00810112A EP00810112A EP1126227A1 EP 1126227 A1 EP1126227 A1 EP 1126227A1 EP 00810112 A EP00810112 A EP 00810112A EP 00810112 A EP00810112 A EP 00810112A EP 1126227 A1 EP1126227 A1 EP 1126227A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steam
condenser
modules
space
neck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00810112A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ferenc Koronya
Günter Schmalzbauer
Vaclav Svoboda
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.)
General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
Alstom Schweiz AG
Alstom Power Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Schweiz AG, Alstom Power Schweiz AG filed Critical Alstom Schweiz AG
Priority to EP00810112A priority Critical patent/EP1126227A1/de
Priority to CA002334559A priority patent/CA2334559A1/en
Priority to HU0100633A priority patent/HUP0100633A2/hu
Priority to US09/779,663 priority patent/US6360543B2/en
Publication of EP1126227A1 publication Critical patent/EP1126227A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/02Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium

Definitions

  • the invention relates to a steam condenser in a steam power plant or Combined system, which is arranged at ground level with the turbine and to which the Turbine steam flows in a horizontal direction through a condenser neck.
  • the steam condenser has several elongated and horizontal stored tube bundles, each separated by a central aisle are spaced and through which the steam flows into the tube bundle.
  • a device arranged for the introduction of steam, from the boiler of the power plant via a bypass line directly into the Condenser is passed.
  • Such a steam condenser with horizontal steam inflow is described for example in EP 0 384 200. It has several elongated and horizontally arranged bundles of pipes through which the cooling water flows.
  • the steam flows in from the turbine in a horizontal direction via the condenser neck into the Mittelgasse and from there into the interior of the tube bundle, where the steam condenses.
  • the condensate that forms on the pipes flows down through condensate collecting plates into a hotwell in the area of the bottom of the condenser.
  • such a steam condenser is of modular construction, with each module containing, for example, two tube bundles, between which there is a free space or a central lane through which the steam can reach the cooling tubes in the tube bundles.
  • the modules are arranged one above the other, their central, horizontal module walls, which face an adjacent module, being connected to one another by assembly weld seams.
  • the condensate that accumulates in the tube bundles of the upper module flows to an opening at the bottom of that module. From there it finally gets into the lower module and into the hotwell of the capacitor.
  • the welded connection between the middle module walls bears the risk that a gap can occur along these module walls due to manufacturing tolerances. As a result, the contact areas there are irregular and there are uneven tensions. These can lead to leaks and create a risk of corrosion, especially in the area of the drain opening for the condensate from the upper to the lower module. Since the module walls lie directly on top of each other, this corrosion cannot be inspected visually and a repair can be arranged if necessary.
  • a steam bypass station When starting up and shutting down a power plant and when shedding loads, steam from the boiler is fed directly to the condenser via a steam bypass station for operational safety and to reduce losses.
  • a diversion station typically consists of two to three bypass lines that bypass the turbine and a steam introduction device in the condenser neck.
  • the mass flows through the diversion station are often greater than the turbine steam flow during normal turbine operation, especially in combination systems. Since the cross-sections of the bypass lines are much smaller than the cross-section of the turbine evaporation nozzle, there are very highly concentrated steam flows in the bypass lines.
  • the steam in the steam introduction device also flows at supersonic speeds, which can lead to erosion damage to components in the condenser.
  • the space available at the condenser neck is partially restricted, since other systems must also be placed there.
  • the pipeline planning for the bypass lines is therefore cumbersome, and the placement of the insertion device on the condenser neck is difficult to optimize with regard to the flow dynamics.
  • a steam condenser according to claim 1.
  • the stacked modules of the steam condenser are spaced from each other according to the invention by between the adjacent Modules there is a defined space, between the walls of the two modules facing each other are several connecting parts are arranged.
  • the spacing of the modules provides one Facilitation of manufacture by manufacturing both or all modules identically and can be connected to each other by the connecting parts. Are there the number of necessary welds is also considerably reduced.
  • the connecting parts serve both to define the space between the Modules as well as the support of the modules and thereby provide the advantage that the stress distribution in the middle module walls is defined as it were is. The tensions are no longer affected by the manufacturing tolerances influenced.
  • the neighboring modules are also each through a connection channel connected in order to drain the condensate, which is in a top arranged module occurs through a condensate drain opening in the bottom of that Module flows into the module below.
  • the space between the modules is below atmospheric pressure.
  • the The space is enclosed by side walls and is connected to the Steam room under vacuum.
  • the first execution of the space below Atmospheric pressure has the comparative advantage that the support of the Modules requires fewer components and is therefore easier to implement.
  • the second version on the other hand, has the advantage of being a simpler one Drainage of the upper module without several individual connection channels enables.
  • the middle ones are horizontal lying and facing module walls arranged at the height, so that they are level with the cylindrical walls of the water chambers lie.
  • This arrangement carries the pressure forces from the Water chambers advantageous at. This prevents bending moments which otherwise from the pressure from the water chambers on the middle module walls arise. Tie rods or bracing ribs that are otherwise used for the intake such bending moments are no longer required, so Manufacturing and assembly costs can be saved.
  • the connecting parts or tabs on openings used as transport hangers can be.
  • the space is used for placement used by bypass lines.
  • all bypass lines from same side of the capacitor in the space and from there to one Steam introduction device guided on the condenser neck.
  • the gap thereby enables a greatly simplified line arrangement, whereby the Lines are shorter and similar flow conditions in all lines prevalence.
  • the steam introduction device is arranged at the level of the gap. This has the advantage that the steam introduction device does not hinder the flow of turbine steam into the condenser, since it lies in a "dead" zone with respect to this steam flow.
  • the steam introduction device has a perforated bypass manifold with a plurality of pipe pieces, which extends over the entire width of the condenser neck. A bypass line leads to each of these pipe sections. Each piece of pipe has several rows of openings or apertures through which the bypass steam enters the condenser neck.
  • the perforated bypass manifold is on the one hand in the same direction as the cooling water pipes of the condenser, on the other hand at the level of the Intermediate space where there are no cooling tubes. Behind her So there is only the gap, so there are no negative eddies arise, which impede the turbine steam flow to the cooling tubes would.
  • the multi-row aperture holes over the entire length of the Bypass manifold and so over the entire width of the condenser neck also has the advantage that the bypass steam is so relaxed that the Risk of erosion on components in the condenser and condenser neck the bypass steam is reduced.
  • FIG. 1 shows a steam condenser 1 which is arranged at ground level with respect to a turbine 2 and is connected to it by a condenser neck 3.
  • the steam condenser 1 is constructed from two or more identical modules arranged one above the other, two modules 4a, 4b being present in the exemplary embodiment shown.
  • the modules 4a, 4b each have two elongated, horizontally oriented tube bundles 5, between which there is a central alley or Damfeinströmgasse.
  • the steam space of each module 4a, 4b is enclosed by a steam jacket 6.
  • the two modules 4a, 4b are spaced apart from one another by an intermediate space 7, connecting parts 8 being arranged between the two modules and connecting and supporting the middle module walls 9 of the modules 4a, 4b. This connection and support results in a defined stress distribution in these middle module walls 9.
  • the water chambers and deflection chambers for the cooling water of each tube bundle are, for example, hemispherical. (You are not in this figure drawn in and described below in connection with FIG. 2.)
  • the steam from the turbine 2 flows through the horizontal Condenser neck 3 to the steam condenser 1 and initially flows there into the Middle aisles of the two modules 4a, 4b and from there into the tube bundle 5, where it starts the tubes 10 condensed.
  • the condensate in the module 4a accumulates, flows to the bottom of this module and there a condensate drain opening to, which opens into a connecting channel 11. This causes the condensate to get through finally into the module 4b below, where it is together with the there accumulating condensate is collected in Hotwell 12.
  • Figure 2 shows the space 7 with the connecting parts 8 and Connection channel 11.
  • the connecting parts 8 consist, for example, of several Individual pieces that are distributed across the width of the modules. They serve together with the connection channel 11 of the support of the upper module.
  • the connecting parts 8 have openings or eyes 13 for transport purposes which are used in a crane suspension.
  • Connecting parts have a double use, that of connection and support during operation and that of the transport and installation aid.
  • the space 7 is in the embodiment shown here under atmospheric Print.
  • the space is under vacuum, with the Interspace communicates with the steam room of the two modules.
  • the connection of the two modules requires additional side walls, which are welded to the side walls of the modules. This variant enables a more direct drainage of the upper module without individual Connecting channels.
  • water chambers 14 are with respect to the modules 4a and 4b arranged in this way (the module 4a is not here for better illustration shown) that the semi-cylindrical walls 15 of the water chambers 14th are at the same height as the middle walls 9 of the modules. That means the Jacket 15 of the semi-cylindrical water chambers 14 is in each case with the module 4b connected at the level of the middle module wall 9. This will make the Pressure forces emanating from the water chambers through the middle walls 9 added. In particular, none are created in the middle walls 9 Bending moments, so that no additional bracing ribs or tie rods must be installed to absorb these bending moments.
  • FIG 3 shows in section the steam condenser 1 with two modules 4a, 4b are spaced from one another by the intermediate space 7.
  • one or more bypass lines 20 are guided, of which in this section one of them can be seen.
  • the bypass lines lead from (not shown) Bypassing the turbine bypassing the condenser neck 3 and there a steam introduction device 21.
  • this is at the height of the intermediate space 7, that is to say positioned between the two modules 4a and 4b.
  • the steam inflow 22 from the turbine 2 into the condenser 1 is through this Positioning of the steam introduction device 21 is not hindered. In the area the cooling pipes therefore do not create any negative eddies or so-called Karman Whirlwinds.
  • the steam introduction device has one Steam collecting line 21, that is on its upper and lower side, that is on both sides of the gap 7, a variety of outflow or Has aperture openings 23.
  • the bypass steam flow from the bypass lines 20 is relaxed in the manifolds 21 and then passes through the Openings 23 in the condenser neck 3.
  • the outflow area 24 of the Bypass steam is indicated by dashed lines. He is compared to conventional steam introducers wider, which helps the inflow speed of the bypass steam is lower and the erosion is increased Components in the capacitor is reduced.
  • the middle module walls 9 each have openings 25 which run into the drain of the condensate 26 from the upper module 4a through the connection channel 11 in the lower module 4b serve. From there the condensate gets together with the Finally, condensate from the lower module here into Hotwell 12.
  • FIG. 4 shows, in a further section through the intermediate space, the arrangement of three bypass lines 20. All lines lead from the same side of the capacitor through the intermediate space 7 into the condenser neck 3. This arrangement enables the use of shorter and similarly designed and therefore more cost-effective lines. The assembly of lines in this arrangement is also facilitated.
  • three steam collecting lines 21 are arranged, which are arranged uniformly distributed over the width of the condenser neck 3.
  • Each bypass line 20 leads to an associated steam manifold 21.
  • Each manifold 21 has a number of rows of outflow openings 23 over its entire length, through which the bypass steam flows into the condenser neck. In the example shown, these are circular openings.
  • the plurality of condensate drain openings 25 are arranged here, for example, over the entire width of the connecting channel 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

Ein Dampfkondensator (1), der bezüglich einer Dampfturbine (2) ebenerdig angeordnet ist und in den Turbinendampf durch den Kondensatorhals (3) in horizontaler Richtung strömt, weist zwei oder mehr Module (4a, 4b) auf, in denen der Dampf an Kühlrohren (10) kondensiert. Die Module (4a, 4b) sind erfindungsgemäss durch einen definierten Zwischenraum (7) beabstandet. Die mittleren, einander zugewandten Modulwände (9) sind durch Verbindungsteile (8) abgestützt und miteinander verbunden. Dies trägt einer definierten Spannungsverteilung in den mittleren Modulwänden (9) bei. In einer besonderen Ausführung sind in dem Zwischenraum (7) Bypassleitungen (20) angeordnet, die Dampf aus dem Kessel direkt, unter Umgehung der Turbine (2), in den Dampfkondensator (1) führen. Die Bypassleitungen (20) führen hierzu zu einer Dampfeinführungsvorrichtung (21), die auf der Höhe des Zwischenraums (7) am Kondensatorhals (3) angeordnet ist. Durch diese Positionierung ist die Strömung des Turbinendampfes (22) in den Dampfkondensator (1) nicht behindert. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Dampfkondensator in einer Dampfkraftanlage oder Kombi-anlage, der mit der Turbine ebenerdig angeordnet ist und zu dem der Turbinendampf durch einen Kondensatorhals in horizontaler Richtung zuströmt. Der Dampfkondensator weist mehrere länglich ausgebildete und horizontal gelagerte Rohrbündel auf, die jeweils durch eine Mittelgasse voneinander beabstandet sind und über die der Dampf in die Rohrbündel strömt. Am Kondensatorhals ist eine Vorrichtung angeordnet für die Einführung von Dampf, der vom Kessel der Kraftanlage über eine Bypassleitung direkt in den Kondensator geleitet wird.
Stand der Technik
Ein solcher Dampfkondensator mit horizontaler Dampfzuströmung ist zum Beispiel in der EP 0 384 200 beschrieben. Er weist mehrere länglich ausgebildete und horizontal angeordnete Bündel von Rohren auf, durch die das Kühlwasser fliesst. Die Dampfzuströmung aus der Turbine erfolgt in horizontaler Richtung über den Kondensatorhals in die Mittelgassen und von dort in das Innere der Rohrbündel, wo der Dampf kondensiert. Das an den Rohren sich bildende Kondensat fliesst über Kondensatsammelbleche hinab in ein Hotwell im Bereich des Bodens des Kondensators.
In der Praxis ist ein solcher Dampfkondensator modular aufgebaut, wobei jedes Modul beispielsweise zwei Rohrbündel enthält, zwischen denen ein freier Raum oder eine Mittelgasse besteht, durch die der Dampf zu den Kühlrohren in den Rohrbündeln gelangen kann. Die Module sind aus Platzgründen jeweils übereinander liegend angeordnet, wobei ihre mittleren, horizontalen Modulwände, welche einem benachbarten Modul zugewandt sind, durch Montageschweissnähte miteinander verbunden sind. Das Kondensat, das in den Rohrbündeln des oberen Moduls anfällt, fliesst einer Öffnung am Boden jenes Moduls zu. Von dort gelangt es schliesslich in das untere Modul und in das Hotwell des Kondensators.
Die Schweissverbindung zwischen den mittleren Modulwänden birgt das Risiko, dass aufgrund von Fabrikationstoleranzen ein Spalt entlang dieser Modulwände entstehen kann. Dadurch sind dort die Kontaktflächen unregelmässig, und es ergeben sich ungleichmässige Spannungen. Diese können, insbesondere im Bereich der Abflussöffnung für das Kondensat vom oberen in das untere Modul, zu Undichtheiten führen und ein Korrosionsrisiko hervorrufen. Da die Modulwände direkt aufeinander liegen, kann diese Korrosion visuell nicht inspiziert werden und nötigenfalls eine Reparatur veranlasst werden.
Beim An- und Abfahren einer Kraftanlage sowie beim Lastabwurf wird zwecks Betriebssicherheit und Reduzierung von Verlusten Dampf aus dem Kessel über eine Dampfumleitstation direkt dem Kondensator zugeführt. Eine solche Umleitstation besteht typischerweise aus zwei bis drei Bypassleitungen, welche die Turbine umgehen, und einer Dampfeinführungsvorrichtung im Kondensatorhals. Die Massenströme durch die Umleitstation sind oft grösser als der Turbinendampfstrom während des normalen Turbinenbetriebs, dies insbesondere bei Kombi-anlagen. Da die Querschnitte der Bypassleitungen um vieles kleiner sind als der Querschnitt des Turbinenabdampfstutzens, ergeben sich in den Bypassleitungen sehr stark konzentrierte Dampfströme. In der Dampfeinführungsvorrichtung strömt der Dampf in einigen Fällen zudem bei Überschallgeschwindigkeit, was zu Erosionsschäden an Bauteilen im Kondensator führen kann.
Die Platzverhältnisse am Kondensatorhals sind zum Teil eingeschränkt, da weitere Anlagen ebenfalls dort platziert sein müssen. Die Rohrleitungsplanung für die Bypassleitungen ist deshalb umständlich, und die Platzierung der Einführungsvorrichtung am Kondensatorhals ist bezüglich der Strömungsdynamik schwer zu optimieren.
Darstellung der Erfindung
In Anbetracht des hier beschriebenen Standes der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, einen modular aufgebauten Dampfkondensator der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die erwähnten Nachteile der Verbindung der Module vermeidet.
Diese Aufgabe ist durch einen Dampfkondensator gemäss Anspruch 1 gelöst. Die übereinander angeordneten Module des Dampfkondensators sind erfindungsgemäss voneinander beabstandet, indem zwischen den benachbarten Modulen ein definierter Zwischenraum besteht, wobei zwischen den Wänden der beiden Module, die einander zugewandt sind mehrere Verbindungsteile angeordnet sind.
Durch die Beabstandung der Module mittels eines definierten Zwischenraums werden die eingangs erwähnten Spaltflächen und die damit verbundenen Risiken von Korrosion und Spannungen in den Modulwänden vermieden. Der Zwischenraum ist zweckmässigerweise so dimensioniert, dass ein Zugang für Montagearbeiten und eine visuelle Inspektion des Bereichs der Modulwände ermöglicht sind. Schliesslich erbringt die Beabstandung der Module eine Fabrikationserleichterung, indem beide oder alle Module identisch hergestellt und durch die Verbindungsteile miteinander verbunden werden können. Dabei sind auch die Anzahl notwendiger Schweissnähte erheblich reduziert.
Die Verbindungsteile dienen sowohl der Definition des Raumes zwischen den Modulen als auch der Abstützung der Module und erbringen dadurch den Vorteil, dass die Spannungsverteilung in den mittleren Modulwänden gleichsam definiert ist. Die Spannungen werden nun auch nicht mehr von den Fabrikationstoleranzen beeinflusst.
Die benachbarten Module sind ferner jeweils durch einen Verbindungskanal verbunden zwecks der Abführung des Kondensats, das in einem oben angeordneten Modul anfällt durch eine Kondensatabflussöffnung im Boden jenes Moduls in das unten liegende Modul fliesst.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist der Raum zwischen den Modulen unter atmosphärischem Druck. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraum durch Seitenwände umschlossen und steht in Verbindung mit dem Dampfraum unter Vakuum. Die erste Ausführung des Zwischenraums unter Atmosphärendruck hat vergleichsweise den Vorteil, dass die Abstützung der Module weniger Bauteile erfordert und deshalb einfacher realisierbar ist. Die zweite Ausführung hat hingegen den Vorteil, dass sie eine einfachere Entwässerung des oberen Moduls ohne mehrere einzelne Verbindungskanäle ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die mittleren, horizontal liegenden und einander zugewandten Modulwände auf der Höhe angeordnet, sodass sie auf gleicher Höhe mit den zylindrischen Wänden der Wasserkammern liegen. Diese Anordnung trägt der Übernahme der Druckkräfte aus den Wasserkammern vorteilhaft bei. Es werden dadurch Biegemomente vermieden, die sonst aus dem Druck aus den Wasserkammern auf die mittleren Modulwände entstehen. Zuganker oder Verspannungsrippen, die sonst für die Aufnahme solcher Biegemomente notwendig sind, sind nicht mehr erforderlich, wodurch Fabrikations- und Montagekosten eingespart werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Verbindungsteile oder Laschen Öffnungen auf, die als Transportaufhängevorrichtungen verwendet werden können.
In einer weiteren besonderen Ausführung wird der Zwischenraum zur Platzierung von Bypassleitungen verwendet. Vorzugsweise werden alle Bypassleitungen von derselben Seite des Kondensators in den Zwischenraum und von dort zu einer Dampfeinführungsvorrichtung am Kondensatorhals geführt. Der Zwischenraum ermöglicht hierdurch eine stark vereinfachte Leitungsanordnung, wodurch die Leitungen kürzer sind und in allen Leitungen ähnliche Strömungsverhältnisse vorherrschen.
Die Dampfeinführungsvorrichtung ist auf der Höhe des Zwischenraumes angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Dampfeinführungsvorrichtung die Turbinendampfströmung in den Kondensator nicht behindert, da sie bezüglich dieser Dampfströmung in einer "toten" Zone liegt.
Die Dampfeinführungsvorrichtung weist eine perforierte Bypasssammelleitung mit mehreren Rohrstücken auf, die sich über die gesamte Breite des Kondensatorhalses erstreckt. Zu jedem dieser Rohrstücke führt eine Bypassleitung. Jedes Rohrstück weist als Perforierung mehrere Reihen von Öffnungen oder Blendenbohrungen, durch die der Bypassdampf in den Kondensatorhals tritt.
Die perforierte Bypasssammelleitung ist einerseits in der gleichen Richtung wie die Kühlwasserrohre des Kondensators, anderseits auf der Höhe des Zwischenraumes angeordnet, wo sich keine Kühlrohre befinden. Hinter ihr befindet sich also lediglich der Zwischenraum, sodass dort keine negativen Wirbel entstehen, welche die Turbinendampfströmung zu den Kühlrohren behindern würde.
Die mehrreihigen Blendenbohrungen über die gesamte Länge der Bypasssammelleitung und so über die gesamte Breite des Kondensatorhalses erbringt ferner den Vorteil, dass der Bypassdampf so entspannt ist, dass das Risiko durch Erosion an Bauteilen im Kondensator und Kondensatorhals durch den Bypassdampf reduziert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
  • Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Dampfkondensators mit zwei Modulen, die durch einen Zwischenraum voneinander beabstandet und durch Verbindungsteile miteinander verbunden und abgestützt sind,
  • Figur 2 eine schaubildliche Ansicht des Zwischenraums mit Verbindungsteilen und Verbindungskanal sowie den Wasserkammern,
  • Figur 3 einen vertikalen Schnitt durch den erfindungsgemässen Dampfkondensator mit Bypassleitungen im Bereich des Zwischenraums und einer Dampfeinführungsvorrichtung,
  • Figur 4 einen horizontalen Schnitt durch den erfindungsgemässen Dampfkondensator von Figur 3 auf der Höhe des Zwischenraums.
  • Wege der Ausführung der Erfindung
    Figur 1 zeigt einen Dampfkondensator 1, der bezüglich einer Turbine 2 ebenerdig angeordnet ist und mit ihr durch einen Kondensatorhals 3 verbunden ist. Der Dampfkondensator 1 ist aus zwei oder mehr identischen, übereinander angeordneten Modulen aufgebaut, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Module 4a, 4b vorhanden sind. Die Module 4a, 4b weisenje zwei länglich ausgebildete, horizontal ausgerichtete Rohrbündel 5 auf, zwischen denen sich eine Mittelgasse oder Damfeinströmgasse befindet. Der Dampfraum jedes Moduls 4a, 4b ist von einem Dampfmantel 6 umschlossen. Die beiden Module 4a, 4b sind durch einen Zwischenraum 7 voneinander beabstandet, wobei zwischen den beiden Modulen Verbindungsteile 8 angeordnet sind, welche die mittleren Modulwände 9 der Module 4a, 4b miteinander verbinden und abstützen.
    Durch diese Verbindung und Abstützung ergibt sich in diesen mittleren Modulwänden 9 eine definierte Spannungsverteilung.
    Die Wasserkammern und Umlenkkammern für das Kühlwasser jedes Rohrbündels sind beispielsweise halbkugelförmig ausgebildet. (Sie sind in dieser Figur nicht eingezeichnet und nachfolgend in Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben.)
    Der Dampf aus der Turbine 2 strömt in horizontaler Richtung durch den Kondensatorhals 3 dem Dampfkondensator 1 zu und strömt dort zunächst in die Mittelgassen der beiden Module 4a, 4b und von dort in die Rohrbündel 5, wo er an den Rohren 10 kondensiert. Das Kondensat, das im oben angeordneten Modul 4a anfällt, fliesst zum Boden dieses Moduls und dort einer Kondensatabflussöffnung zu, die in einen Verbindungskanal 11 mündet. Hierdurch gelangt das Kondensat schliesslich in das unten angeordnete Modul 4b, wo es zusammen mit dem dort anfallenden Kondensat im Hotwell 12 angesammelt wird.
    Figur 2 zeigt den Zwischenraum 7 mit den Verbindungsteilen 8 und dem Verbindungskanal 11. (Zwecks besserer Ansicht ist das obere Modul nicht eingezeichnet.) Die Verbindungsteile 8 bestehen beispielsweise aus mehreren Einzelstücken, die über die Breite der Module verteilt sind. Sie dienen zusammen mit dem Verbindungskanal 11 der Abstützung des oberen Moduls.
    Zu Transportzwecken weisen die Verbindungsteile 8 Öffnungen oder Augen 13 auf, welche bei einer Kranaufhängung angewendet werden. Dadurch haben die Verbindungsteile eine doppelte Verwendung, die der Verbindung und Abstützung während des Betriebs sowie die der Transport- und Installationshilfe.
    Der Zwischenraum 7 ist in der hier gezeigten Ausführung unter atmosphärischem Druck. In einer Variante ist der Zwischenraum unter Vakuum, wobei der Zwischenraum mit dem Dampfraum der beiden Module in Verbindung steht. Hierzu erfordert die Verbindung der beiden Module zusätzliche Seitenwände, welche mit den Seitenwänden der Module verschweisst sind. Diese Variante ermöglicht eine direktere Entwässerung des oberen Moduls ohne einzelne Verbindungskanäle.
    In der hier gezeigten Ausführung sind Wasserkammern 14 bezüglich der Module 4a und 4b so angeordnet (das Modul 4a ist hier zwecks besserer Darstellung nicht eingezeichnet), dass die halb-zylindrischen Wände 15 der Wasserkammern 14 auf gleicher Höhe liegen wie die mittleren Wände 9 der Module. Das heisst der Mantel 15 der halb-zylindrischen Wasserkammern 14 ist jeweils mit dem Modul 4b auf der Höhe der mittleren Modulwand 9 verbunden. Hierdurch werden die Druckkräfte, die von den Wasserkammern ausgehen durch die Mittelwände 9 aufgenommen. Es entstehen insbesondere in den Mittelwänden 9 keine Biegemomente, sodass keine zusätzlichen Verspannungsrippen oder Zuganker eingebaut werden müssen, um diese Biegemomente aufzunehmen.
    Figur 3 zeigt im Schnitt den Dampfkondensator 1 mit zwei Modulen 4a, 4b, die durch den Zwischenraum 7 voneinander beabstandet sind. In dem Zwischenraum 7 sind eine oder mehrere Bypassleitungen 20 geführt, wovon in diesem Schnitt eine davon ersichtlich ist. Die Bypassleitungen führen vom (nicht dargestellten) Kessel unter Umgehung der Turbine direkt in den Kondensatorhals 3 und dort zu einer Dampfeinführungsvorrichtung 21. Diese ist erfindungsgemäss auf der Höhe des Zwischenraums 7, also zwischen den beiden Modulen 4a und 4b positioniert. Die Dampfzuströmung 22 aus der Turbine 2 in den Kondensator 1 ist durch diese Positionierung der Dampfeinführungsvorrichtung 21 nicht behindert. Im Bereich der Kühlrohre entstehen daher keine negativen Wirbel oder sogenannte Karman Wirbelschleppen. Die Dampfeinführungsvorrichtung weist eine Dampfsammelleitung 21 auf, die an ihrer oberen und unteren Seite, das heisst beidseits des Zwischenraums 7, eine Vielzahl von Ausström- oder Blendenöffnungen 23 aufweist. Der Bypassdampfstrom aus den Bypassleitungen 20 wird in den Sammelleitungen 21 entspannt und tritt sodann durch die Öffnungen 23 in den Kondensatorhals 3. Der Ausströmbereich 24 des Bypassdampfes ist mit gestrichelten Linien angedeutet. Er ist im Vergleich zu herkömmlichen Dampfeinführungsvorrichtungen breiter, was dazu beiträgt, dass die Einströmgeschwindigkeit des Bypassdampfes geringer und die Erosion an Bauteilen im Kondensator reduziert ist.
    Die mittleren Modulwände 9 weisen jeweils Öffnungen 25 auf, die dem Abfluss des Kondensats 26 aus dem oberen Modul 4a durch den Verbindungskanal 11 in das untere Modul 4b dienen. Von dort gelangt das Kondensat zusammen mit dem Kondensat aus dem unteren Modul schliesslich hier in das Hotwell 12.
    Figur 4 zeigt in einem weiteren Schnitt durch den Zwischenraum die Anordnung von drei Bypassleitungen 20. Sämtliche Leitungen führen von der gleichen Seite des Kondensators durch den Zwischenraum 7 in den Kondensatorhals 3. Diese Anordnung ermöglicht den Einsatz von kürzeren sowie ähnlich gestalteten und deshalb kostengünstigeren Leitungen. Zudem ist die Montage von Leitungen in dieser Anordnung erleichtert.
    Im Kondensatorhals 3 sind drei Dampfsammelleitungen 21 angeordnet, die über die Breite des Kondensatorhalses 3 gleichmässig verteilt angeordnet sind. Jede Bypassleitung 20 führt zu einer ihr zugehörigen Dampfsammelleitung 21. Jede Sammelleitung 21 weist über ihre gesamte Länge mehrere Reihen von Ausströmöffnungen 23 auf, durch die der Bypassdampf in den Kondensatorhals strömt. In dem gezeigten Beispiel sind diese kreisrunde Öffnungen.
    Die mehreren Kondensatabflussöffnungen 25 sind hier beispielsweise über die gesamte Breite Verbindungskanals 11 angeordnet.
    Bezugszeichenliste
    1
    Dampfkondensator
    2
    Dampfturbine
    3
    Kondensatorhals
    4a
    erstes Modul
    4b
    zweites Modul
    5
    Rohrbündel
    6
    Dampfmantel
    7
    Zwischenraum
    8
    Verbindungsteile
    9
    Mittlere Modulwände
    10
    Rohre
    11
    Verbindungskanal
    12
    Hotwell
    13
    Öffnungen, Augen
    14
    Wasserkammern
    15
    Seitenwände der Wasserkammern
    20
    Bypassleitung
    21
    Dampfsammelleitung
    22
    Dampfzuströmung aus der Turbine
    23
    Ausströmöffnungen, Blendenöffnungen
    24
    Ausströmbereich des Bypassdampfes
    25
    Kondensatabflussöffnung
    26
    Kondensatfluss

    Claims (9)

    1. Dampfkondensator (1), der bezüglich einer Dampfturbine (2) ebenerdig angeordnet ist und dem der Turbinendampf in horizontaler Richtung durch einen Kondensatorhals (3) zuströmt, und der zwei oder mehr Module (4a, 4b) aufweist, die übereinander angeordnet sind und je von einem Dampfmantel (6) umschlossen sind und in deren Dampfräumen jeweils Rohrbündel (5) enthalten sind mit Kühlrohren (10), durch die Kühlwasser von Wasserkammern (14) fliesst,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die zwei oder mehreren Module (4a, 4b) jeweils durch einen definierten Zwischenraum (7) voneinander beabstandet sind und in dem Zwischenraum (7) oder den Zwischenräumen (7) jeweils Verbindungsteile (8) angeordnet sind, welche die einander benachbarten Module (4a, 4b) abstützen.
    2. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      zwischen den benachbarten Modulen (4a, 4b) jeweils ein Verbindungskanal (11) angeordnet ist, in den Kondensat, das im oben angeordneten Modul (4a) anfällt über Kondensatabflussöffnungen (25) fliesst und von dort über eine Öffnung (25) in das unten angeordnete Modul (4b) gelangt.
    3. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Zwischenraum (7) zwischen zwei benachbarten Modulen (4a, 4b) jeweils unter atmosphärischem Druck steht.
    4. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Zwischenraum (7) zwischen zwei benachbarten Modulen (4a, 4b) jeweils Seitenwände aufweist und der Zwischenraum (7) durch die Seitenwände, den Verbindungskanal (11) und eine Wand am Ende des Kondensatorhalses (3) umschlossen ist, und der Zwischenraum (7) in Verbindung mit den Dampfräumen der Module (4a, 4b) ist und unter Vakuum steht.
    5. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 3 oder 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die halb-zylindrischen Wände (15) der Wasserkammern (14) mit den Modulen (4a, 4b) auf der Höhe der mittleren, einander zugewandten Wände (9) der Module (4a, 4b) verbunden sind.
    6. Dampfkondensator (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      eine oder mehrere Bypassleitungen (20) im Zwischenraum (7) angeordnet sind und zu einer Dampfeinführungsvorrichtung (21) führen, die am Kondensatorhals (3) auf der Höhe des Zwischenraums (7) angeordnet ist.
    7. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Dampfeinführungsvorrichtung (21) eine Sammelleitung (21) für jede Bypassleitung (20) aufweist, die über die Breite des Kondensatorhalses (3) verteilt angeordnet sind.
    8. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 6 oder 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Dampfeinführungsvorrichtung (21) Ausströmöffnungen (23) aufweist, durch die der Bypassdampf in den Kondensatorhals (3) strömt.
    9. Dampfkondensator (1) nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Ausströmöffnungen (23) rund ausgebildet sind.
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