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Dampfanlage.
Die Rauchgasabwärme von Dampfkraftanlagen wurde bisher oft in sogenannten Ekonomisern" zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers verwendet. Auch der Abdampf der Kraftmaschinen wird ausgenutzt, indem er entweder zur Heizung dient oder aber in Wärmespeicher gesammelt wird, aus denen Bedarf an Heisswasser und gegebenenfalls auch der Bedarf an Niederdruckdampf gedeckt wird. Die beiden Abwärmequellen wurden zumeist voneinander unabhängig in zwei parallelen Vorgängen ausgenutzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es in vielen Fällen zweckmässiger ist, die Rauehgaswä me nicht zur Vorwärmung von Wasser, sondern sie ganz oder teilweise zur Verbesserung der Beschaffenheit des Abdampfes oder Anzapfdampfes zu verwenden, wobei der Abdampf oder Anzapfdampf in an sich bekannter Weise durch einen von den Rauchgasen beheizten Wärmeaustauschapparat hindurchgeleitet wird. Dementsprechend besteht die Erfindung darin, dass der Wärmeaustauschapparat als reiner Dampfüberhitzer ohne Wasserinhalt ausgebildet ist, während die zur Regelung des Betriebes erforderlichen Heisswassermengen in einem besonderen, ausserhalb der Feuergase angeordneten Speicher enthalten sind, welcher die überschüssigen Dampfmengen aufnimmt bzw. die Spitzenbelastungen deckt.
Die Erfindung kommt insbesondere bei solchen Dampfanlagen in Betracht, wo kein besonders grosser Bedarf an Heisswasser und Dampf für Heizzwecke besteht, jedoch das Arbeitsvermögen des Dampfes so weit als irgend möglich ausgenutzt werden soll. Insbesondere bei modernen Turbinenanlagen steht aus den letzten oder vorletzten Stufen verhältnismässig hoch gespannter, jedoch sehr nasser Abdampf bzw. Anzapfdampf zur Verfugung, der nur einer Auffrischung bedarf, um in Kraftmaschinen verwendet zu werden. Eine solche Auffrischung eines Teiles des Abdampfes oder Anzapfdampfes ist bereits vorgegeschlagen worden, jedoch sollte sie in dem üblichen Überhitzer der Kesselanlage erfolgen, somit auf Kosten der normalen Dampferzeugung im Kessel.
Ferner ist vorgeschlagen worden, den nassen Abdampf oder Anzapfdampf durch einen von Rauchgasen, insbesondere Abgasen der Kesselanlage, überheizten Wärmeaustauschapparat zu führen, der als Grossraumkessel mit bedeutendem Wasserinhalt ausgebildet
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ergibt sich gegenüber den bekannten Methoden der Abwärmeverwertung hochwertiger, d. h. überhitzter Niederdruckdampf statt einer grösseren Menge von Heisswasser bzw. einer grösseren Menge von nassem Niederdruckdampf.
Die Zeichnung veranschaulicht. in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
T ist eine Dampfturbine und W ein durch Abfallwärme, beispielsweise durch Rauchgase, Abgase u. dgl. geheizter Oberfläehen-Wärmeaustauschapparat, der als reines Rohrsystem ohne Wasserinhalt ausgebildet ist. S ist ein Wärmespeicher bekannter Art. Der durch eine Leitung D irgendeiner Stufe der Turbine T entnommene Sattdampf wird in dem Wärmeaustauschapparat W durch Abfallwärme geheizt und gelangt sodann als überhitzter Dampf durch die Leitung Dl entweder unmittelbar über das
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Wärmespeicher S, aus dem er als Speicherdampf durch eine Leitung D entnommen wird.
Selbstverständlich kann der Dampf auch gleichzeitig über die Ventile c und e strömen oder Dampf aus dem Speicher S entnommen und dem aus dem Wärmeaustauschapparat W strömenden Dampf zugesetzt werden.
Mit a ist ein Regelorgan an der Turbine bezeichnet, das unter Umständen, beispielsweise bei Gegendruckturbinen, auch entfallen kann.
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H ist eine Wassereinspritzung in dem Wärmeaustausehapparat W und b ein hiezu gehöriges Absperr- oder Regelorgan, z. B. ein Temperaturregler. Die Wassereinspritzung hat den Zweck, den Eintrittszustand des Dampfes in den Wärmeaustauschapparat oder den Dampfzustand beim Austritt aus demselben zu beeinflussen, um eine unerwünscht hohe Überhitzung des Dampfes zu verhindern. Unter Umständen kann durch die Wassereinspritzung auch eine Zusatzdampferzeugung erfolgen.
Durch die Erfindung wird der technische Fortschritt erreicht, dass einerseits in der Kraftmaschine, hauptsächlich bei Anzapf-oder Gegendruekturbinen die bestmögliche Ausbeute des Arbeitsvermögens des Dampfes bis auf den jeweils tiefstmöglichen Temperaturzustand erfolgen kann, und anderseits zu den Dampfverbrauchsstellen selbst Dampf von jeweils dem gewünschten Temperaturzustand gelangt. Dieser letztere Zustand wird durch die Verwendung der Abfallwärme der Anlage zur Heizung des Wärmeaustauschapparates fast kostenlos hergestellt. Durch die Erfindung wird eine Steigerung des Wirkungsgrades der Turbine und der Gesamtanlage sowie eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit ermöglicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dampfanlage, bei welcher Abdampf oder Anzapfdampf durch einen von den Rauchgasen beheizten Wärmeaustauschapparat hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauschapparat als reiner Dampfüberhitzer ohne Wasserinhalt ausgebildet ist, wobei die zur Regelung des Betriebes erforderlichen Heisswassermengen in einem besonderen, ausserhalb der Feuergase angeordneten Speicher enthalten sind, welcher die überschüssigen Dampfmengen aufnimmt bzw. die Spitzenbelastungen deckt.
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Steam system.
The flue gas waste heat from steam power plants has so far often been used in so-called economizers "to preheat the boiler feed water. The exhaust steam from the power machines is also used either for heating or is collected in heat accumulators, from which the demand for hot water and possibly also the demand for low-pressure steam The two waste heat sources were mostly used independently of each other in two parallel processes.
The present invention is based on the knowledge that in many cases it is more appropriate not to use the Rauehgaswä me to preheat water, but to use it in whole or in part to improve the quality of the exhaust steam or tap steam, the exhaust steam or tap steam being known per se Way is passed through a heat exchange apparatus heated by the flue gases. Accordingly, the invention consists in the fact that the heat exchange device is designed as a pure steam superheater without water content, while the quantities of hot water required to regulate the operation are contained in a special storage device arranged outside of the fire gases, which absorbs the excess quantities of steam or covers the peak loads.
The invention is particularly suitable for those steam systems where there is no particularly great need for hot water and steam for heating purposes, but where the working capacity of the steam is to be used as much as possible. In modern turbine systems in particular, relatively high tension, but very wet exhaust steam or bleed steam is available from the last or penultimate stages, which only needs to be refreshed in order to be used in power engines. Such a refreshment of part of the exhaust steam or bleed steam has already been proposed, but it should take place in the usual superheater of the boiler system, thus at the expense of normal steam generation in the boiler.
It has also been proposed to conduct the wet exhaust steam or bleed steam through a heat exchange apparatus which is overheated by flue gases, in particular exhaust gases from the boiler system, and which is designed as a large-capacity boiler with a significant water content
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This results in higher quality compared to the known methods of waste heat recovery, i.e. H. Superheated low pressure steam instead of a large amount of hot water or a large amount of wet low pressure steam.
The drawing illustrates. in a schematic representation an embodiment of the invention.
T is a steam turbine and W is a waste heat, such as flue gases, exhaust gases and. Like. Heated surface heat exchange apparatus, which is designed as a pure pipe system without water content. S is a known type of heat accumulator. The saturated steam withdrawn through a line D of any stage of the turbine T is heated in the heat exchange apparatus W by waste heat and then passes as superheated steam through the line Dl either directly via the
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Heat accumulator S, from which it is taken as storage steam through a line D.
Of course, the steam can also flow simultaneously through the valves c and e or steam can be taken from the reservoir S and added to the steam flowing out of the heat exchange apparatus W.
A designates a regulating element on the turbine which, under certain circumstances, for example in the case of back pressure turbines, can also be omitted.
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H is a water injection in the heat exchange apparatus W and b is a shut-off or control element belonging to this, z. B. a temperature controller. The purpose of the water injection is to influence the state of entry of the steam into the heat exchange apparatus or the state of steam when it exits from the same, in order to prevent undesirably high overheating of the steam. Under certain circumstances, the water injection can also generate additional steam.
The invention achieves the technical progress that on the one hand the best possible yield of the working capacity of the steam can take place in the engine, mainly in the case of bleed or counter-pressure turbines, down to the lowest possible temperature, and on the other hand, steam reaches the steam consumption points themselves at the desired temperature . This latter state is created almost free of charge by using the waste heat from the system to heat the heat exchange apparatus. The invention enables an increase in the efficiency of the turbine and the overall system and an improvement in economic efficiency.
PATENT CLAIMS:
1. Steam system, in which exhaust steam or bleed steam is passed through a heat exchange apparatus heated by the flue gases, characterized in that the heat exchange apparatus is designed as a pure steam superheater without water content, with the hot water quantities required to regulate the operation in a special storage device arranged outside the fire gases are included, which absorbs the excess amounts of steam or covers the peak loads.