Wasser-/Dampf-Kreislauf

Füllstandmessung am Hotwell

Prozess

Prinzipschaubild Wasser-/Dampf-Kreislauf

Im Wasser-/Dampf-Kreislauf strömt der Dampf über Rohrleitungen in die Dampfturbine, wo dieser einen Teil seiner zuvor aufgenommenen Energie als Bewegungsenergie an die Turbine abgibt. Danach strömt der entspannte und abgekühlte Dampf in den Kondensator. Durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert der Dampf  und sammelt sich als flüssiges Wasser an der tiefsten Stelle des Kondensators. Über die Kondensatpumpen und den Vorwärmern hindurch wird das Wasser in den Speisewasserbehälter zwischengespeichert und dann über die Speisepumpe erneut dem Dampfkessel zugeführt.

Im Kondensator  wird kaltes Kühlwasser durch Rohre in den Abdampfraum geführt und der Abdampf kondensiert außen an den Kühlrohren.  Die Kondensationstemperaturen liegen je nach Verfahren und Jahreszeit zwischen 25°C und 40°C, die entsprechenden Kondensationsdrücke mit 0,026 - 0,068 bar, so dass der Kondensator immer Vakuum gefahren wird.

Die Überwachung des Füllstands im Hauptkondensator ist sehr wichtig. Wenn der Hauptkondensator "leer" läuft, entsteht die Gefahr des Trockenlaufens nachgeschalteter Pumpen. Dadurch dient diese Messung zum einen dem Pumpenschutz, zum anderen kann es passieren, dass der Füllstand höher ansteigt als erwartet. In diesem Fall kann Wasser in den Bereich der schnell rotierenden Turbinenschaufeln gelangen und es würde sofort zu schwerwiegenden Beschädigungen an der Turbine führen.

Am häufigsten eingesetztes Messverfahren zur kontinuierlichen Füllstandmessung am Hauptkondensator ist die Differenzdruckmessung und dessen Nachteil:

 

Ausdampfen der Wirkdruckleitung:

  • Entsteht durch Vakuumzustände (z.B. im Hauptkondensator)

  • Durch das vorhandene Vakuum im Hauptkondensator kann es zum "Aussaugen" der Wirkdruckleitung kommen.

  • Die Flüssigkeitssäule "zerfällt" und der Messumformer zeigt einen falschen Füllstand an, da die hydrostatische Säule in der  Wirkdruckleitung nicht mehr stabil ist.

Ein sicherer Turbinenschutz ist nicht mehr gewährleistet.

Kontinuierliche Füllstandmessung am Hauptkondensator mit der
geführten Radarmessung Levelflex M FMP4x

Levelflex M als Stab, Seil, Koax- und
Hochtemperaturvariante

Messtechnik

Durch die vorherrschenden Vakuumzustände im Hauptkondensator findet die geführte Radartechnik als kontinuierliche Füllstandmessung immer mehr ihren Einsatz, da der Vakuumzustand keinen Einfluss auf das Messprinzip hat. Der Levelflex M FMP4x arbeitet nach der Laufzeitmethode.
Es wird die Distanz vom Referenzpunkt (Prozessanschluss des Messgerätes) bis zur Produktoberfläche gemessen. Hochfrequenzimpulse werden auf eine Sonde eingekoppelt und entlang der Sonde geführt. Die Impulse werden von der  Produktoberfläche reflektiert, von der Auswerteelektronik empfangen und in die Füllstandinformationen umgesetzt. Diese Methode ist auch als TDR (Time Domain Reflectrometry) bekannt.

 

Die geführte Mikrowelle bietet alle Vorteile der Radartechnik: Diese Messung ist unabhängig von der Temperatur, Druck Vakuum und Gasschichtungen im Behälter.

Eigenschaften

  • Eine kontinuierliche Füllstandmessung mit Levelflex M wird durch Vakuumzustände nicht beeinflusst.
    -> genaue und direkte Füllstandanzeige, sicherer Turbinenschutz

  • Die Montage kann sehr einfach in einem Bypassrohr erfolgen.
    Dieses Bypassrohr kann von der Firma Endress+Hauser mitgeliefert werden.
    -> Der Levelflex M wird im Bypass werksseitig voreingestellt und reduziert die Montage und Inbetriebnahmezeit vor Ort.

  • Der Levelflex M hat keine mechanisch bewegten Teile
    -> geringerer Wartungsaufwand