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Was ist ein Feuchtigkeitsabscheider-Wiedererhitzer?
Feuchtigkeitsabscheider-Wiedererhitzer werden in thermischen Kraftwerken eingesetzt und sind in der Kernkraftindustrie üblich. Ein Feuchtigkeitsabscheider-Wiedererhitzer (MSR) erfüllt zwei Hauptfunktionen:
- Er entzieht dem Dampf die Feuchtigkeit, die aus einer Hochdruck-Dampfturbine austritt.
- Er erwärmt den Hochdruck-Abdampf erneut, um seine thermische Energie (Wärme) zu erhöhen, bevor er an eine Niederdruck-Dampfturbine oder mehrere Turbinen weitergeleitet wird.
Das Entfernen der Feuchtigkeit und das Wiedererhitzen des Dampfes führt zu einer insgesamt höheren Effizienz des Kraftwerks.
Gut zu wissen - Dampf mit sehr geringem Feuchtigkeitsgehalt wird als 'trockener Dampf' oder 'sauberer Dampf' bezeichnet. Dampf mit hohem Feuchtigkeitsgehalt wird als 'nasser Dampf' bezeichnet.
Komponenten des Feuchtigkeitsabscheider-Wiedererhitzers
Komponenten des Feuchtigkeitsabscheider-Wiedererhitzers (MSR)
Kondensatablauf
Die aus dem Dampf abgeschiedene Feuchtigkeit (Kondensat) wird über den Kondensatablauf aus dem System entfernt; das Kondensat wird dem Kesselspeisewassersystem zurückgeführt.
Kreislaufdampfeinlass
Dampf aus der Zwischen- oder Hochdruckturbine wird über diesen Anschluss an den MSR geleitet.
Kreislaufdampfauslass
Nachdem die Feuchtigkeit aus dem Kreislaufdampf entfernt und der Kreislaufdampf wieder erhitzt wurde, wird er über diesen Anschluss abgegeben; der Dampf wird dann an die Niederdruckturbine(n) weitergeleitet.
Niederdruck-Rohrbündel
Niederdruck-, niedrigtemperatur-Dampf wird verwendet, um den Kreislaufdampf zunächst zu erhitzen. Niederdruckdampf strömt durch den U-Rohr-Wärmetauscher auf der Rohrseite. Der Kreislaufdampf strömt über die Außenseite der Rohre und ist somit das Medium auf der Mantelseite. Da beide strömenden Medien in enger Nähe zueinander sind, wird Wärme zwischen ihnen übertragen. Die Temperatur des Kreislaufdampfes steigt, während er über die Wärmetauscherrohre strömt, während die Temperatur des Niederdruckdampfes sinkt, während er durch die Rohre strömt.
Hochdruck-Rohrbündel
Hochdruck-, hochtemperatur-Dampf wird verwendet, um den Kreislaufdampf weiter zu erhitzen. Hochdruckdampf strömt durch den U-Rohr-Wärmetauscher auf der Rohrseite. Der Kreislaufdampf strömt über die Außenseite der Rohre und ist somit das Medium auf der Mantelseite. Da beide strömenden Medien in enger Nähe zueinander sind, wird Wärme zwischen ihnen übertragen. Die Temperatur des Kreislaufdampfes steigt, während er über die Wärmetauscherrohre strömt, während die Temperatur des Hochdruckdampfes sinkt, während er durch die Rohre strömt.
Dampfverteilungsrohr
Der Kreislaufdampf tritt in den MSR ein und wird dann zu zwei Dampfverteilungsrohren (eines auf jeder Seite des MSR) geleitet. Jedes Dampfverteilungsrohr hat Schlitze, die die untere Seite der Rohrwand perforieren. Jeder der Schlitze wird progressiv kleiner, während der Dampf vom Einlass bis zum Ende des Verteilungsrohrs strömt. Die Schlitze werden schrittweise kleiner, um eine konstante Dampfgeschwindigkeit bei allen Auslässen aufrechtzuerhalten (die allmähliche Druckreduzierung, während der Dampf das Verteilungsrohr verlässt, würde eine allmähliche Reduzierung der Auslassgeschwindigkeit verursachen, während der Dampf weiter vom Einlass entfernt strömt, aber die Verkleinerung der Schlitze kompensiert dies).
Chevron-Feuchtigkeitsabscheider
Die Form der Chevrons schafft einen verschlungenen Strömungsweg für den Dampf. Dampf ist ein Gas und strömt leicht durch die Chevrons, obwohl er gezwungen wird, die Richtung mehrmals zu ändern. Die im Dampf eingeschlossene Feuchtigkeit (Wasser) ist eine Flüssigkeit, die dichter als Dampf ist und daher nicht so leicht die Richtung ändern kann wie Dampf. Während die Feuchtigkeit durch die Chevrons strömt, prallt sie auf die Chevron-Platten und tropft aufgrund der Schwerkraft zur Basis des MSR. Das an der Basis des MSR gesammelte Wasser wird als Kondensat bezeichnet.
Niederdruckeinlass
Niederdruckdampf tritt über diesen Anschluss ein.
Niederdruckauslass
Niederdruckdampf wird über diesen Anschluss abgegeben.
Hochdruckeinlass
Hochdruckdampf tritt über diesen Anschluss ein.
Hochdruckauslass
Hochdruckdampf wird über diesen Anschluss abgegeben.