CH173497A - Dampfkraftanlage. - Google Patents

Description

  Dampfkraftanlage.    Bei bekannten, druckgefeuerten Dampf  erzeugern, etwa einer     Velox-Dampferzeuger-          anla,ge,    wird die Brennkammer durch     ein.    Ge  bläse mit Brennluft auf     einen    über     Atmo-          sphäre    liegenden Druck aufgeladen, dessen  Höhe je nach der Belastung und ungefähr       proportional    mit dem Quadrat der Luft  menge wechselt. Das Ladegebläse arbeitet aus  diesem Grunde mit einer Drehzahl, die un  gefähr proportional mit der zu fördernden       Brennluftmenge    ist.

   Dieses Gebläse wird  durch eine Gasturbine angetrieben, die ihre  Gase aus der Brennkammer erhält und deren       Antriebsleistung    sich ebenfalls in ungefähr  gleichem Masse ändert, wie der Leistungs  bedarf -des Ladegebläses. Ausser der Gastur  bine ist noch ein Hilfselektromotor oder eine       Dampfturbine    angeschlossen, weil die Gas  turbine die verlangten     Gebläseleistungen          nicht    oder nicht immer voll aufbringen kann.

    An diese     Hilfsmaschinengruppe    sind zur       Vermeidung        weiterer    Antriebsmaschinen noch  andere     Hilfsmaschinen    angeschlossen, zum       Beispiel    die     Umwälzpumpe,    die das Kessel-         wasser    umwälzt und die     Schmierölpumpe.     Die Brennstoffpumpe und die     Steuerölpumpe     müssen durch     einen    besonderen Motor mit un  veränderlicher Drehzahl     angetrieben    werden.  Zu der Kesselanlage gehört auch eine Speise  pumpe.  



  Die     Hauptturbinenanlage,    die beispiels  weise durch den Dampf aus dem     Velox-          dampferzeuger        betrieben.        wird,    besitzt ihrer  seits auch     verschiedene        Hilfsmaschinen,    zum       Beispiel    die Kühlwasser-, Luft- und     Konden-          satpumpe    der Kondensation. Zum Generator  gehört ein     Erreger    und oft auch ein beson  derer Ventilator, usw.

   Die verschiedenen       Hilfsmaschinen        werden.    meist je     einzeln    durch  Motoren oder Turbinen angetrieben, wobei  nur die verschiedenen     Pumpen    der     Konden-          sationsanlage    in der Regel     einen    gemein  samen Antrieb haben. Für die Sicherung des  Betriebes der Anlage wird häufig, zum Bei  spiel auf Schiffen, verlangt, dass die Hilfs  maschinen von     Dampfturbinen    angetrieben  werden, oder     mindestens        Dampfturbinen    als       Reserve-Aatriebsmaschinen    neben elektri-      sehen Motoren vorhanden seien.

   Es ist leicht  ersichtlich, dass eine Anlage mit so vielen       Hilfsmaschinen,    Antriebsturbinen und Mo  toren sehr umständlich, teuer und im Wir  kungsgrad schlecht wird.  



  Gemäss vorliegender     Erfindung,    die  eine Dampfkraftanlage mit druckgefeuertem  Dampferzeuger     mit    Verdichter und andern       Hilfsmaschinen    betrifft, sind die Hilfs  maschinen des Dampferzeugers in zwei, durch  je einen gemeinsamen Motor     angetriebene     Gruppen unterteilt, von denen die eine mit  veränderlicher Drehzahl und die andere mit  unveränderlicher oder nahezu unveränder  licher Drehzahl läuft.

   Die Gruppe mit ver  änderlicher Drehzahl enthält zweckmässig  das     Aufladegebläse    für die     Brennluft,    die  Gasturbine und einen     Zusatzelektromotor     oder eine Dampfturbine, und bei Gaskesseln  auch das Gebläse für das     Brenngas,    während  die zweite     Hilfsgruppe    mit unveränderlicher  oder angenähert unveränderlicher Drehzahl  die     Umwälzpumpe,    die     Steuer-    und die       Schmierölpumpe    und bei Ölkesseln auch die       Brennölpumpe    enthält. Diese Trennung er  laubt, jede     Hilfsmaschine    mit ,der dazu pas  senden Drehzahl anzutreiben.

   Es hat sieh  auch gezeigt, dass es richtig ist, die     Umwä1z-          pumpe    möglichst tief     unter    den Wasser  spiegel des Verdampfers aufzustellen, um  ein gutes Arbeiten der     Umwälzpumpe    zu ge  währleisten. Aus der Zusammenfassung der       Umwälzpumpe    mit der     Brennölpumpe    ergibt  sich der grosse Vorteil,     .dass    bei     einem    Still  stehen der     Umwälzpumpe        zwangläufig    auch  die     Brennölpumpe    stillsteht, womit alle Ge  fahr des zu Heisswerdens der     Kesselheizrohre     wegfällt.  



  Diese Trennung der     Dampferzeuger-Hilfs-          masehinen    in zwei     Gruppen    hat neben dem  Vorteil der best passenden Drehzahl und  Lage und der Sicherung des Wasserumlaufes  aber den Nachteil, dass in der ganzen An  lage noch eine weitere     Hilfsmaschinengruppe     mit Antriebsmotor oder -Turbine, das     heisst     eine weitere Komplikation der Anlage, vor  handen ist.

   Dieser Nachteil kann in weite  rer Ausbildung der Erfindung dadurch be-    hoben werden, dass -die Hilfsmaschinen des  Dampferzeugers und die Hilfsmaschinen der       Kraftmaschinenanlage    in zwei durch je einen  gemeinsamen Motor angetriebene Gruppen  zusammengefasst sind, von .denen die eine mit  veränderlicher Drehzahl und die andere mit  unveränderlicher oder nahezu unveränder  licher Drehzahl läuft.

   So     können    an die Hilfs  gruppe des Dampferzeugers die mit unver  änderlicher oder nahezu unveränderlicher  Drehzahl läuft, zum Beispiel die Hilfs  maschinen der Kondensationsanlage, die  Kühlwasser-, Luft- und     Kondensatpumpe,     der Erreger des Generators und der Ventilator  des Generators oder einzelne dieser     Hilfs-          maschinen    angeschlossen sein. Man erspart  dadurch die Antriebsmotoren und Antriebs  turbine dieser     Hilfsmaschinen    und erhöht  die Betriebssicherheit.

   Auch für die Hilfs  maschinen der Kondensation     ist    die möglichst  tiefe Aufstellung     erwünscht,    um für die  Kondensat- und Kühlwasserpumpe günstige       Saugverhältnisse    zu erhalten.     Ihre    Zu  sammenschaltung mit der tiefliegenden, die       Umwälzpumpe    enthaltenden Hilfsmaschinen  gruppe des Dampferzeugers     ist    deshalb  zweckmässig. Diese Zusammenschaltung ist  auch aus     betriebstechnischen    Gründen vor  teilhaft, weil alle Hilfsmaschinen, die vor  der     Inbetriebsetzung    der Anlage laufen  müssen, zusammen vorher angelassen werden  können.

   Die Hilfsgruppe     mit        unveränder--          lieher    Drehzahl kann auch bei Dampftur  binen als Hauptmaschinen mit der Haupt  turbogruppe     unmittelbar    oder über Zahn  räder, Ketten     etc.    gekuppelt sein. Die Hilfs  maschinen können, statt     unmittelbar    gekup  pelt, durch Zahnräder untereinander so ver  bunden und angetrieben sein,     dass    jede Hilfs  maschine mit der ihr am besten zukommen  den Drehzahl läuft.

   Die Hilfsgruppe mit ver  änderlicher Drehzahl wird zweckmässig in  Abhängigkeit von der     Leistung    des Dampf  erzeugers geregelt, zum Beispiel durch -den  Dampfdruck, durch das Dampfvolumen oder  durch die Stellung der     Steuerung    der     Hilfs-          turbogruppe,    indem beispielsweise der  Dampfdruck am Dampferzeuger oder hinter      dem     Speisewasservorwärmer    konstant gehal  ten wird, während. die Hilfsgruppe mit un  veränderlicher Drehzahl bei Antrieb durch  Dampfturbine zum Beispiel durch einen Ge  schwindigkeitsregler geregelt wird, oder  durch     einen    Motor mit unveränderlicher  Drehzahl     angetrieben    wird.

   Die Hilfsgruppe  mit veränderlicher Drehzahl kann auch durch       Veränderung    der Geschwindigkeit der     Haupt-          kraftma.schine    oder einer von ihr abhängigen  Grösse, zum Beispiel .durch einen     Beharrungs-          regler,    geregelt werden.  



  In der Abbildung, die ein Ausführungs  beispiel des Erfindungsgegenstandes zeigt,  bedeutet 1 den     Velox-Verdampfer;    der Bren  ner 2 erhält Luft aus der Leitung 3 und dem  Luftgebläse 4, sowie Brennöl aus dem Öltank  5 durch die     Brennölpumpe    6 und die Brenn  ölleitung 7. Die Heizgase strömen aus der  Brennkammer des Verdampfers durch die  Leitung 8, durchfliessen den     Dampfüberhitzer     9 und treiben die Gasturbine 10 und das Ge  bläse 4. Von     dort    gehen sie durch den Speise  wasservorwärmer 11 zum Kamin 12.

   Ausser  durch die Gasturbine 10     wird    das Gebläse 4  auch durch eine Hilfsgruppe oder einen  Hilfsmotor 13 angetrieben, der immer dann  eingreift, wenn die     Leistung,der        Gasturbine     zum     Antrieb    oder zur Beschleunigung des  Gebläses nicht ausreicht. Die Gasturbine     10,     der Hilfsmotor 13 und das Ladegebläse 4  bilden. zusammen die mit veränderlicher  Drehzahl laufende Ladegruppe 1.  



  Das Kesselwasser     wird    durch die Um  wälzpumpe 14 in den Verdampfer gedrückt,  strömt mit dem erzeugten Dampf aus dem  Verdampfer in     der,.        Dampfabscheider    15,  aus dem das Wasser nach unten zur Um  wälzpumpe strömt. Der erzeugte Dampf geht  durch die Leitung 16 zum     Dampfüberhitzer     9 und durch die     Frischdampfleitung    17 zum       Hauptturbogenerator    18 bis 19. Der Konden  sator 20 dieses Turbogenerators erhält sein  Kühlwasser durch die Kühlwasserpumpe 21,  die mit der Hilfsgruppe     II    gekuppelt ist.

    Auch die     Kondensatpumpe    22 und die Strahl  pumpe 23 für den     Wasserstrahlluftsauger    24  des     Kondensators    20     sitzen    auf der Welle    dieser Hilfsgruppe     II.    In diese Hilfs  gruppe     II    ist auch die     Kesselspeisepumpe    25  eingebaut, die das Speisewasser aus dem       Speisewassergefäss    26 durch den Speise  wasservorwärmer 11 und das     Speiseventil    27  zur     Umwälzpumpe    14 drückt.

   Die     Konden-          satpumpe    und die     Speisepumpe    können zu  einer Pumpe vereinigt sein. (Dieses zu  geführte Speisewasser hat eine tiefere Tempe  ratur als     -das    Kühlwasser des     Kondensators,     weshalb es vorteilhaft in die Saugleitung der       Umwälzgruppe    einzuführen ist, um das von  ihr     angesaugte        Wasser    so kalt als möglich  zu halten und ihr     Saugvermögen    günstig zu  gestalten.) Die     Hilfsgruppe        II    enthält wei  ter die     Ölpumpe    28,

   die das Schmier- und       Steueröl    für die ganze     Verdampferanlage     oder für die Verdampfer- und Turbinen  anlage liefert. Die Hilfsgruppe     II        wird    mit  gleichbleibender, oder nahezu gleichbleiben  der Drehzahl durch eine Hilfsturbine 29 an  getrieben und durch     einen    Geschwindigkeits  regler 30 gesteuert.     Statt    der Dampfturbine  29 kann auch ein     1Hotor    31 zum Antrieb der  Hilfsgruppe     II    dienen, oder es kann nie  Hilfsturbine 29 nur als Reserve für den     3Io-          tor    31 dienen.

   Die     Hilfsturbinen    13 und 29  können ihren Abdampf in den Kondensator  der Hauptmaschine 20 oder auch in eigene  Kondensatoren     abgeben.    Dabei können die  Kondensatoren der     Hilfsturbinen    13 und 29  auch bei Atmosphärendruck, das heisst ohne  Luftpumpe arbeiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampfkraftanlage mit druckgefeuertem Dampferzeuger mit Verdichter und andern Hilfsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmaschinen des Dampferzeugers in, zwei, durch je einen gemeinsamen Motor angetriebene Gruppen unterteilt sind, von denen -die eine mit veränderlicher Drehzahl und die andere mit unveränderlicher oder nahezu unveränderlicher Drehzahl läuft.

   UNTERANSPRCCHE: 1. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs- maschinengruppe mit veränderlicher Drehzahl das Aufladegebläse für die Brennluft, die Gasturbine und einen Hilfsmotor enthält und dass die Hilfs- maschinengruppe mit unveränderlicher Drehzahl die Umwälzpumpe, die Steuer- öl- und die Sehmierölpumpe enthält.

   \?. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, bei der der Dampfkessel ein Gaskessel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgebläse durch die mit veränderlicher Drehzahl laufende Gruppe angetrieben wird. B. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, bei der ,der Dampfkessel ein Ölkessel ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenn ölpumpe durch die mit unveränderlicher oder nahezu unveränderlicher Drehzahl laufende Gruppe angetrieben wird. 4.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch mit zum Dampferzeuger und zur Kraft maschinenanlage gehörenden Hilfsma schinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmaschinen des Dampferzeugers und die Hilfsmaschinen der Kraftmaschinen anlage in zwei durch je einen gemein samen Motor angetriebene Gruppen zu sammengefasst sind, von denen die eine mit veränderlicher Drehzahl und die an dere mit unveränderlicher oder nahezu unveränderlicher Drehzahl läuft. 5. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass sowohl Hilfsmaschinen des Dampferzeugers., als auch Hilfsmaschi- neu der Kraftmaschinen- und Konden sationsanlage von denselben Motoren an getrieben werden. G.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Hilfs- maschinengruppe des Dampferzeugers, .die mit unveränderlicher oder nahezu unver änderlicher Drehzahl läuft, die Hilfs maschinen der Kondensationsanlage, und zwar die Kühlwasserpumpe, Luftpumpe, Kondensatpumpe des Kondensators und ausserdem der Erreger, Generatorventila- tor oder einzelne dieser Hilfsmaschinen angeschlossen sind. 7.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmaschinen- gruppe mit unveränderlicher oder nahezu unveränderlicher Drehzahl die Speise pumpe des Dampferzeugers enthält. B. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsturbinen der Hilfsgruppen ihren Abdampf in den Kondensator der Kraftmaschinenanlage abgeben. 9. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, -dass die Hilfsgruppe mit . veränderlicher Drehzahl in Abhängigkeit von der Leistung des Dampferzeugers ge regelt wird.