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Title:
PROCESS FOR IMPROVING THE EXPANSION OF THE FLUE GASES PRODUCED DURING THE STARTING PHASE OF A POWER STATION AND GIVEN OFF INTO THE ATMOSPHERE VIA THE COOLING TOWER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/000878
Kind Code:
A1
Abstract:
In fossil-fuelled power stations with flue gas discharge (8) via a cooling tower, it is proposed that, during the start-up stage of the power station, heat be supplied to the cooling air in the cooling water in order to balance the immission conditions on starting with those of stand-by operation. In order to apply said process economically it is also proposed that, immediately before the power station is shut down, process or exhaust heat be collected in the cooling water and stored in the cooling tower tank (7) to such an extent that the stored heat (7) is at least partially sufficient to obtain dissipation conditions during start-up which are comparable to those during stand-by.

Inventors:
Joh�nntgen, Uwe
Application Number:
PCT/DE1995/000815
Publication Date:
January 11, 1996
Filing Date:
June 27, 1995
Export Citation:
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Assignee:
SAARBERGWERKE AKTIENGESELLSCHAFT JOH�NNTGEN, Uwe.
International Classes:
F01K9/00; F23J15/06; F28C1/00; (IPC1-7): F28C1/00
Foreign References:
US3488960A
GB525702A
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung der Ausbreitung der in der Anfahrphase eines Kraftwerkes anfallenden und über den Kühlturm in die Atmosphäre abzuleitenden Rauchgase, dadurch gekennzeichnet/ daß in der Anfahrphase der im Kühlturm befindlichen Kühl¬ luft Wärme zugegührt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr an die Kühlluft durch eine Wärmeüber¬ tragung vom warmen Kühlwasser auf die Kühlluft er¬ folgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet/ daß warmes Kühlwasser aus dem Betrieb vor dem Abschalten des Kraftwerkes gespeichert und in der Anfahrphase zur Wärmezufuhr an die Kühlluft verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung des warmen Kühlwassers in der Kühl¬ turmtasse erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu speichernden warmen Kühlwasser vor dem Abschal¬ ten des Kraftwerkes zusätzlich Wärme zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abschalten des Kraftwerkes zumindest ein Teil des warmen Kühlwassers ohne vorherige Wärmeabgabe im Kühlturm unmittelbar dem Kühlwasserspeicher zugeführt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abschalten des Kraftwerkes der im Kühlturm strömende Kühlluftstrom verringert wird.
Description:
Verfahren zur Verbesserung der Ausbreitung der in der An¬ fahrphase eines Kraftwerkes anfallenden und über den Kühl¬ turm in die Atmosphäre abzuleitenden Rauchgase

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Ausbreitung der in der Anfahrphase eines Kraftwerkes anfal¬ lenden und über den Kühlturm in die Atmosphäre abzuleiten¬ den Rauchgase.

Fossil befeuerte Kraftwerke werden in immer stärkerem Maße mit Rauchgasableitung über den Kühlt rm konzipiert. Ein Grund hierfür sind die günstigen Ausbreitungsverhältnisse, verursacht durch den über den Kühlturm abgeleiteten Wärme¬ strom. Darüber hinaus kann bei derartigen Kraftwerken auf den Bau eines zusätzlichen Kamines zur Rauchgasableitung verzichtet werden.

Beim Anfahren derartiger Kraftwerksanlagen, z.B. nach Nacht- oder Wochenendstillständen, werden die Ausbrei¬ tungsverhältnisse jedoch ungünstiger als dies im Vergleich zu einer Rauchgasableitung über einen Schornstein während des Anfahrens der Fall wäre, da der für günstige Ausbrei¬ tungsverhältnisse erforderliche Wärmestrom über den Kühl¬ turm nicht ansteht. Der Grund hierfür liegt im Zeitverzug zwischen Beaufschlagung des Kühlturmes mit Rauchgas und der Abführung nennenswerter Wärmeströme aus dem Kondensator des Wasser-Dampf-Kreislaufes.

Vereinzelt wurden deshalb bei Kraftwerken mit Rauchgasab¬ leitung über den Kühlturm kostenintensive Anfahrkamine ge¬ baut, um der Problematik der ungünstigeren Immissionsver¬ hältnisse in der Anfahrphase zu begegnen.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, bei einem Verfah¬ ren der eingangs genannten Art während der Anfahrphase für die Ableitung der Rauchgase in die Atmosphäre, Vorausset¬ zungen zu schaffen, die denen des stationären Betriebes ei¬ ner Rauchgasableitung über den Kühlturm entsprechen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Anfahrphase der im Kühlturm befindlichen Kühlluft Wärme zu¬ geführt wird.

Entsprechend dem Ausmaß des zugeführten Wärmestromes führt dies zu Auftriebsverhältnissen im Kühlturm, die denen des stationären Betriebes vergleichbar sind.

Die Wärmezufuhr an die Kühlluft erfolgt dabei erfindungsge¬ mäß besonders zweckmäßig durch Wärmeübertragung vom warmen Kühlwasser auf die Kühlluft, da beim Naßkühlturm auch im stationären Betrieb das warme Kühlwasser zur Wärmeübertra¬ gung auf die Kühlluft über ein sogenanntes Rieselwerk in Gegenstrom zur auftreibenden Kühlluft in Umlauf gebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich dabei als be¬ sonders wirtschaftlich, wenn das während des Betriebes an¬ fallende warme Kühlwasser noch vor dem Abschalten des Kraftwerkes gespeichert und dann nach Nacht- oder Wochend- stillständen in der Anfahrphase zur Wärmezufuhr an die Kühlluft verwendet wird.

Eine Speicherung des warmen Kühlwassers in der Kühlturmtas¬ se erspart Baumaßnahmen für separate Kühlwasserspeicher und nutzt den eigentlichen Kühlkreislauf des Kraftwerkes.

Die Wirksamkeit des erfindurigsge äßen Verfahrens wird ge¬ steigert, wenn durch zusätzliche Wärmeabgabe in den Kühl¬ wasserkreislauf, noch vor dem Abschalten des Kraftwerkes, die Temperatur des zu speichernden warmen Kühlwassers ange¬ hoben wird.

Die mit dem Kühlwasser in deren Speicher gelangende Wärme¬ menge ist umso höher, je weniger Wärme das Kühlwasser wäh¬ rend der Wärmeübertragung auf die Kühlluft im Kühlturm ab¬ gibt. Erfindungsgemäß kann dazu vor dem Abschalten des Kraftwerkes zumindest ein Teil des Kühlwasser über einen Bypass unmittelbar ohne vorherige Wärmeabgabe im Kühlturm dem Kühlwasserspeicher, z.B. der Kühlturmtasse, zugeführt werden. Eine vergleichbare Wirkung erreicht man erfindungs¬ gemäß, wenn man die dem Kühlturm zuströmende Kühlluft ver¬ ringert, was z.B. durch Verbauen des Strömungsquerschnittes erreicht wird.

Nach längeren Stillstandszeiten als nach den Wochenend¬ stillständen üblich besteht die Gefahr, daß durch Wärmever¬ luste im Speichersystem wirksame Auftriebsverhältnisse über die Dauer der Anfahrphase nicht ohne Wärmenachfuhr aufrecht erhalten werden können. Es besteht dann die Möglichkeit schon während der Anfahrphase durch Auskopplung von Proze߬ wärme oder besonders wirtschaftlich durch Übertragung von Anfahrrestwärme über den Wasser-Dampfkreislauf des Kraft¬ werkes auf das Kühlwasser, dieses entsprechend zu erwärmen.

Ein Ausführungsbeispiel, in dem die erfindungsgemäße Nut¬ zung eines zum Anfahren initiierten Wärmestromes über den Kühlturm dadurch erreicht wird, daß rechtzeitig vor dem Ab¬ fahren der Anlage eine ausreichende Wärmemenge im Kühlwas¬ ser der Kühlturmtasse gespeichert wird, um dann in der An¬ fahrphase im Wärmetausch auf die Kühlluft übertragen zu werden, ist der schematischen Zeichnung zu entnehmen.

Die Figur zeigt, reduziert auf die erfindungsrelevanten An¬ lagenteile, die Struktur des Hauptkühlwasserkreislaufes so¬ wie die Rauchgasableitung über den Kühlturm. Entsprechend der schematischen Darstellung wird das Kühl¬ wasser 1 über Pumpen 2 dem Kondensator 3 zugeführt, in dem der Abdampf der Turbine 4 kondensiert. Der erwärmte Kühl¬ wasserstrom 5 wird zum Kühlturm geleitet, über das Riesel¬ werk 6 geführt, durch Kontakt mit der Luft und durch Ver¬ dunstung des Wassers abgekühlt und anschließend in der Kühlturmtasse 7 gesammelt. Das in den Kühlturm eingeleitete Rauchgas 8 strömt nun gemeinsam mit den zugerzeugenden Kühlturmschwaden in die Atmosphäre.

Im Wassersteigeschacht des Kühlturmes ist über die Bypass- leitung 9 erfindungsgemäß die Möglichkeit geschaffen den Kühlwasserstrom direkt, d.h. ohne Kühlung, in die Kühlturm¬ tasse einzuleiten und dadurch vermehrt Wärme in dieser an¬ zusammeln. Steht das Abfahren des Blockes bevor, muß recht¬ zeitig durch Umfahrung der Kühleinrichtungen über den By¬ pass 9 das aufgeheizte Kühlwasser ohne Abkühlung in die Kühlturmtasse gefördert werden, um erfindungsgemäß eine ge¬ nügende Wärmemenge in der Kühlturmtasse zu speichern, die Abgabe eines auftriebswirksamen Wärmestromes über den Kühl¬ turm während der Anfahrphase erlaubt.