CH202325A - Device for heating the working medium of thermal power plants, in which a gaseous working medium, preferably air, describes a closed circuit under excess pressure. - Google Patents

Device for heating the working medium of thermal power plants, in which a gaseous working medium, preferably air, describes a closed circuit under excess pressure.

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CH202325A
CH202325A CH202325DA CH202325A CH 202325 A CH202325 A CH 202325A CH 202325D A CH202325D A CH 202325DA CH 202325 A CH202325 A CH 202325A
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Studien Aktiengesel Technische
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Tech Studien Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • F02C1/10Closed cycles

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Description

  

  Einrichtung zur     Erhitzung    des     Arbeitsmittels    von Wärmekraftanlagen, in welchen  ein gasförmiges Arbeitsmittel,     vorzugsweise        Luft,    einen geschlossenen Kreislauf  unter Überdruck beschreibt.    Die Erfindung betrifft eine     Einrichtung     zur Erhitzung des Arbeitsmittels von Wärme  kraftanlagen, in welchen ein     gasförmiges    Ar  beitsmittel, vorzugsweise Luft, einen ge  schlossenen Kreislauf unter Überdruck be  schreibt.

   In solchen Anlagen wird das durch  äussere indirekte     Wärmezufuhr    erhitzte Ar  beitsmittel unter äusserer Leistungsabgabe  expandieren gelassen, und zwar     vorzugsweise     in mindestens einer Turbine, um hierauf wie  der auf höheren Druck gebracht zu werden,  und zwar vorzugsweise in mindestens einem  Turboverdichter. Die Erhitzung des Arbeits  mittels erfolgt dabei, im Gegensatz zu Gas  turbinenanlagen mit offenem Kreislauf des  Arbeitsmittels, nicht durch unmittelbare Ver  brennung von Brennstoffen im     Arbeitsmittel-          strom,    sondern so, dass die     Erhitzungswärme     von einer äusseren Wärmequelle her durch       Wandungen    hindurch an das Arbeitsmittel  abgegeben wird.  



  Bei Wärmekraftanlagen mit geschlosse-         nein    Kreislauf des     Arbeitsmittels    lässt sich  die nach aussen abgegebene Leistung dadurch  in einfacher     Weise    regeln, dass das spe  zifische     Gewicht    des umlaufenden Arbeits  mittels bei gleichbleibender Temperatur un  gefähr proportional- der     Leistungsänderung     verändert wird, was sich durch entsprechen  des     vorübergehendes        Ein-    oder     Ablassen    von  Arbeitsmittel in     bezw.    aus dem-     Kreislauf    er  reichen lässt.

   Die     Änderung    des umlaufenden  Arbeitsmittelgewichtes bei einer Änderung  der Leistungsabgabe macht es aber erforder  lich, dass die von aussen zugeführte Wärme  menge ungefähr im gleichen Masse     und    in der  gleichen Zeit     wie    das spezifische     Gewicht    des       Arbeitsmittels    geändert, das heisst geregelt  wird, wenn nicht eine     unerwünscht    starke       Änderung    der Temperaturen im Kreislauf       und    damit eine starke Gefährdung der mei  stens schon hoch beanspruchten     Anlageteile          eintreten    soll.  



  Die dem     Arbeitsmittel    von aussen zuzu-      führende     -t'ärmemenge        lä.sst    sich     beispiels-          weise    durch Verbrennen von<B>01</B> in einem be  sonderen Gaserhitzer erzeugen, wobei die  Verbrennungsgase die eine Seite der     Wärine-          austauschfläche    des     C-aserhitzers        bestreichen     und ihre Wärme durch die Wand hindurch  an das Arbeitsmittel abgeben können.

   Eine  solche     (Aheizung    lässt sich durch entspre  chende Beeinflussung der     Ölzufuhr    in den  Brennern     verhältnismässig    rasch     regeln.    Wür  den an Stelle von     Ölbrennern        Kohlenstaub-          brenner    verwendet, so ist eine solche unter  Umständen rasch erforderliche Regeleng der  Brennstoffzufuhr ebenfalls     inöglicli.    Es wäre  aber in hohem Masse auch erwünscht, billige  Brennstoffe, wie Kohle. Torf und dergleichen  in möglichst     unaufbereitetem    Zustand in  einer Wärmekraftanlage der erwähnten Art  verwenden zu können.

   Die Heizkosten eine  Gaserhitzers für eine bestimmte Leistung  sind nämlich bei<B>01-</B> und     Kohlenstaubbehei-          zung    bedeutend höher als sie es bei normaler  Kohlenverbrennung zur Erzeugung gleicher  Kalorienzahl in einem Dampfkessel wären.  Dadurch wird die     Wirtschaftlichkeit    der An  lage gefährdet.  



       -Man    könnte nun     bei        gleichbleibender    Last  auch daran denken, auf einem Rost Kohle  zu verbrennen und mit den erhaltenen Feuer  gasen den Gaserhitzer speisen, in     welchem     dem     Arbeitsmittel    von aussen     her        Wärme    zu  zuführen ist. Dabei könnten, wie auch beim       Brennerbetrieb    und wie dies auch bei nor  malen Dampfkesseln der Fall ist. der Rost,  die     Brennerkammer    und die     übrigen    Teile  mit dem Gaserhitzer vorteilhaft. zu einer Ein  heit     zusammengefasst    werden.

   Wenn aber das       Gewicht    des umlaufenden     Arbeitsmittels     rasch     ändert,    so ist es bei einer solchen Ver  brennung der Kohle auf einem Rost nicht  möglich, den     Verbrennungsvorgang,    die Rost  temperaturen und Strahlungswärme entspre  chend rasch zu ändern.

   Bei einer raschen  Abnahme des umlaufenden Arbeitsmittel  gewichtes, das heisst wenn die     Wärmekraft.-          anlag    e einer verringerten Belastung folgen  muss, würden daher die     Gaserhitzerflächen     und damit das zu erhitzende     Arbeitsmittel,       augenblicklich viel zu     stark    erhitzt.     was        -la-          terialbeschädigungen    und Explosionen zur  Folge haben könnte.

       t        eigekehrt    würde es     bei     einer     plötzlichen    Belastung der     Wärmekraft-          i        till,    Belastung       age,    wenn also mehr Gewicht durch den  Gaserhitzer umgewälzt wird, nicht möglich  sein, den Verbrennungsvorgang auf dem Rost  entsprechend rasch zu steigern. Die Tem  peraturen im     geschlossenen    Kreislauf würden  daher sinken und die gewünschte Zunahme  der Belastungsfähigkeit der Anlage würde  ausbleiben.

   Eine Rostfeuerung, auf der  Kohle     verbrannt    wird, eignet .ich folglich  aus reguliertechnischen Gründen, im Gegen  satz zu     Dampfkraftanlagen,    nicht. zum Be  trieb von     1@'ärmekraft < 2nlagen,        in    denen das       Arbeitsmittel    dauernd einen geschlossenen  Kreislauf     heschreibt.     



  Die Erfindung bezweckt nun eine Ein  richtung zur Erhitzung des Arbeitsmittels  von Wärmekraftanlagen der eingangs     er-          C     w     ühnten    Art zu schaffen,     welche    auch     un-          aufbereitete,    billige Kohle als     -@Tärniequelle     zu verwenden ermöglicht, und     zwar    ohne dass  die eben     beschriebenen    Nachteile einer     Rost-          feuerung    mit der Unmöglichkeit der     Anpas-          sung    an beliebige Lastwechsel in Kauf ge  nommen werden müssen.

   Um dies zu errei  chen, ist gemäss vorliegender Erfindung der  Erhitzer, in welchem das     Arbeitsmittel    er  hitzt; wird, an einen Gasgenerator angeschlos  sen, und es erfolgt die Verbrennung der von       diesem    gelieferten Gase im Erhitzer. Dabei  findet die Regelung der vom Generator er  zeugten Gasmenge in     Abhängigkeit    vom  Gange der     -Wärmekraftanlage,    und zwar  vorzugsweise von ihrer äussern Leistungs  abgabe, statt.

   Die Kohle wird somit in die  sem Falle auf indirektem Wege zur Heizung  des Arbeitsmittels verwendet, indem sie im  Generator auf einem Rost     zti        Generatorgas     verbrannt und dieses Gas Brennern des     Gas-          erhitzers    der     'NWärmekraftanlage    zugeführt  wird, wo es nach erfolgter     -Mischung    mit se  kundärer     \'ei-lirennungsluft    verbrennt.

   Die  dabei entstehende Wärme wird dann durch  die     Austauseherflächen    des Gaserhitzers     hin-          durch    an das den geschlossenen Kreislauf      durchlaufende     Arbeitsmittel    im erforder  lichen Masse abgegeben. Die abgekühlten  Verbrennungsgase können beispielsweise  durch ein     Saugzuggebläse    aus dem Gaserhit  zer     abgesogen    werden. Wird dann zu irgend  einer Zeit, z.

   B. plötzlich weniger Wärme  vom geschlossenen Kreislauf angefordert,  weil der äussere     Leistungsbedarf    sinkt, so ist  lediglich dafür zur sorgen, dass     weniger        Ge-          neratorgas    aus dem Gasgenerator     abgesogen     wird.  



  Die     Erfindung    zeitigt die vorteilhafte  technische Wirkung, dass sich nun ohne wei  teres auch     'billige,    feste Brennstoffe, wie     un-          a.ufbereitete    Kohle, Torf und dergleichen, für  den Betrieb von Wärmekraftanlagen, bei  denen das gasförmige Arbeitsmittel einen ge  schlossenen Kreislauf     beschreibt    und die Be  lastung starken Schwankungen     unterworfen     ist, -wirtschaftlich verwenden lassen.  



  Auf der     Zeichnung    sind beispielsweise  Ausführungsformen des Erfindungsgegen  standes in vereinfachter     Darstellungsweise     veranschaulicht, und zwar zeigt:       Fig.    1 eine Einrichtung, bei welcher  durch die Abgase des Erhitzers vorgewärmte  Frischluft dem Brenner des Erhitzers zuge  führt wird, und       Fig.    2 eine     Einrichtung,    bei welcher     durch     die Abgase des Erhitzers vorgewärmte  Frischluft in den Gasgenerator gelangt.  



  1 bezeichnet einen Erhitzer, in welchem  ein einen geschlossenen Kreislauf unter       Überdruck    beschreibendes Arbeitsmittel, vor  zugsweise Luft, einer Wärmekraftanlage zu  erhitzen ist. Die eigentliche Erhitzung des  Arbeitsmittels erfolgt in einem     Röhren-          wärmeaustauscher    2, welcher von Feuer  gasen, die in weiter unten beschriebener  Weise erzeugt werden, umspült wird.

   Die  Erhitzung des Arbeitsmittels wird im Er  hitzer 1 vorteilhaft auf mindestens 500   C       getrieben.    Das so erhitzte     Arbeitsmittel    ge  langt durch eine Leitung 3 in eine Turbine  4, wo es unter Arbeitsabgabe an eine Ma  schine 5, die zum Beispiel als Generator aus  gebildet sein kann,     expandiert.    Die Turbine  4 treibt gleichzeitig auch eine Kreiselver-    dichter 6 an.

   Das aus der Turbine 4 -strö  mende, expandierte Arbeitsmittel gelangt  durch eine Leitung 7 in einen als Gegen  stromapparat ausgebildeten     Wärmeaustau-          scher    8, -wo es Wärme an     das    durch einen  Turboverdichter 6 komprimierte Arbeitsmit  tel abgibt, welches durch eine Leitung 9 aus  dem Verdichter 6     in    diesen     Röhrenwärmeaus-          tauscher    8 gelangt.

   Das expandierte Arbeits  mittel gelangt, nachdem es im     Wärmeaustau-          scher    8     Wärme        abgegeben    hat. durch eine       Leitung    10 in den Verdichter 6, während das       Arbeitsmittel    höheren Druckes, welches im       Wärmeaustauscher    8 Wärme aufgenommen  hat, durch eine Leitung 11     in    den     Röhren-          wärmeaustauscher    2 des Erhitzers 1 gelangt.  12 bezeichnet einen Gasgenerator an sich be  kannter Bauart, dem Frischluft durch eine  Leitung 17 zuströmt.

   Das in diesem Gas  generator erzeugte Gas     gelangt    durch eine  Leitung 14, in     -welche    ein     Reglerventil    15       eingebaut    ist, zu einem Brenner 16, dem fer  ner in einer Leitung 13 vorgewärmte Frisch  luft zugeführt wird. Das Gemisch von     .Ge-          neratorgas    und vorgewärmter Frischluft wird  im Erhitzer 1     verbrannt    und liefert die für  die Erhitzung des Arbeitsmittels der Wärme  kraftanlage     benötigten    Feuergase.

   Die Ab  gase des Erhitzers 1 gelangen durch eine  Leitung 18 in     einen        Wärmeaustauscher    19,  wo sie ihre Restwärme an die durch die     Lei-          tung    13 dem Brenner 16 zuströmende Frisch  luft abgeben. Die Abgase strömen aus dem       Wärmeaustauscher    19 durch eine     Leitung    21  ab, in welche ein in der Fördermenge regel  bares     Saugzuggebläse    22     eingebaut    ist.     Das          Saugzuggebläse    22 bewirkt über den Wärme  austauscher 19 und die     Leitung    18 auch ein  Absaugen der Abgase aus dem Erhitzer 1.  



  Durch Regelung der Fördermenge dieses       Saugzuggebläses    29 ist es möglich, die im  Gasgenerator 12 erzeugte Gasmenge zu be  einflussen, indem auch die dem Gasgenerator  durch die Leitung 17 zuströmende Frisch  luftmenge vom Gang des     Saugzuggebläses     22 abhängt     und.    die in einem     Gasgenerator     erzeugte Gasmenge sieh bekanntlich ledig  lich durch     Änderung    der durch     dessen    Kqh-           lenrost        durehgesaugten    Luftmenge     ändern     lässt.

   Daneben lässt sich die vom Gasgenera  tor 12 erzeugte Gasmenge auch noch     rnit     Hilfe der     Reglervorrichtung    15 in der Zulei  tung 1 4 zu dem     Brenner    16 des Erhitzers I  augenblicklich rasch regeln. Die Regelung  der Fördermenge des     Saugzuggebläses    22),  oder die Einstellung der Vorrichtung 15 kön  nen zum     Beispiel        selbsttätig    in     Abhängigkeit     von der äussern     Leistungsabgal)e    der     Wärrne-          kraftanla.ge    erfolgen.  



  Wenn die Regelung der     Leistungsabgalle     der Wärmekraftanlage durch     Änderung    des  spezifischen Gewichtes des umlaufenden Ar  beitsmittels erfolgt, so kann die     Gener < ltor-          ga.serzeugung    selbsttätig in     Abhängigkeit     vom spezifischen Gewicht des umlaufenden  Arbeitsmittels gebracht  -erden, beispiels  weise dadurch, dass in Abhängigkeit dieses  spezifischen Gewichtes auf den Gang     des          Saugzuggebläses        22    oder auf das     Reglerven-          til    15 eingewirkt wird.  



  Die in     Fig.    ? gezeigte Ausführungsform  unterscheidet sieh von der zuerst beschrie  benen lediglich dadurch, dass die in einem       Wärmeaustauscher    23 durch die Abgase des  Erhitzers 24 vorgewärmte Frischluft nicht  dem Brenner 27 des Erhitzers 24. sondern  durch eine Leitung 26 dem     Gasgenerator    ? 5  zugeführt     -wird.    Das in letzterem     erzeugte     Gas gelangt in einer Leitung 28 mit: einge  bauter Regelvorrichtung     '?9    zum Brenner 27.

    in welchem es sich mit der     durch    eine Lei  tung 30 zuströmenden Frischluft mischt, um  das im Erhitzer 24     zii    verbrennende     Gerniscll     zu liefern.  



       Gewünschtenfa.lls    kann nur ein Teil der  Restwärme der aus dem Erhitzer abziehen  den Verbrennungsgase zum Vorwärmen der  im Gasgenerator     bezw.    der im Erhitzer be  nötigten Verbrennungsluft verwendet wer  den. Ein Teil solcher Restwärme kann auch  in einer sekundären     Wä        rmeaustauschvorrich-          tung    für die Gewinnung von     Leistung,    für       Heizzwecke    und dergleichen ausgenutzt wer  den.

   'Wenn auf     Wärmewirtschaftlichkeit     nicht besonders Wert gelegt wird, so kann       voll    einer     Vorwärmung    der     benötigten    Frisch-         luft    durch die     Abgase    des Erhitzers Umgang  genommen werden. In einem solchen Falle  kann dann die     Ab @ä        rme    des Erhitzers zu  beliebigen andern Heiz- oder     -'orwä,rme-          zweeken    benutzt werden.  



  An     Stelle    eines     Saugzuggebläses,    welches  vorerst     Frischhift    durch den Rost des     Gas-          gener@itors    und hierauf die erzeugten Glase  durch den Erhitzer saugt, kann auch ein in  seiner Fördermenge regelbares Druckgebläse  vorgesehen werden, welches die im     Gas-ene-          rator        benötigte    Frischluft diesem zuführt.  und alsdann bewirkt, dass die erzeugten     Ge-          lieratorgase    und die aus diesen erhaltenen  Feuergase durch den Generator, den Erhitzer  und allenfalls den     Vorwärmer    getrieben wer  den.  



  Anstatt     cla.ss    die Regelung der vom Gas  generator erzeugten Gasmenge in Abhängig  keit von der     iiusser-en    Leistungsabgabe der       Wärmekraftanlage    erfolgt, kann sie auch in  Abhängigkeit. von einer andern mit dein  Gange dieser Anlage zusammenhängenden  Grösse vor sich gehen, z. B. in Abhängigkeit  vom Drucke oder einer Temperatur an irgend  einer Stelle der Anlage.

   So liesse sich zum  Beispiel die Fördermenge. des Saugzug- oder  Druckgebläses, das in Verbindung mit dem  Gasgenerator vorzusehen ist, auch in Ab  hängigkeit     voll    der Temperatur der Wan  dungen des     Röhrenwärmea.ustauschers    des  Erhitzers, in welchem dem den geschlossenen  Kreislauf beschreibenden     Arbeitsmittel    von  aussen her indirekt     Wärrne    zuzuführen ist,  ändern.



  Device for heating the working medium of thermal power plants, in which a gaseous working medium, preferably air, describes a closed circuit under excess pressure. The invention relates to a device for heating the working fluid of thermal power plants, in which a gaseous Ar beitsmittel, preferably air, writes a closed circuit under overpressure be.

   In such systems, the working medium heated by external indirect heat supply is allowed to expand with external power output, preferably in at least one turbine, in order to be brought to higher pressure thereupon, preferably in at least one turbo compressor. In contrast to gas turbine systems with an open circuit, the working medium is not heated by the direct combustion of fuels in the working medium flow, but in such a way that the heating heat is transferred from an external heat source through the walls to the working medium .



  In thermal power plants with a closed circuit of the working medium, the output output to the outside can be regulated in a simple way that the specific weight of the circulating work is changed by means of a roughly proportional change in output at a constant temperature, which is achieved by corresponding to the temporary on - or discharge of work equipment in resp. out of the cycle.

   The change in the circulating weight of the working equipment when the power output changes, however, makes it necessary that the amount of heat supplied from outside is changed to approximately the same amount and in the same time as the specific weight of the working equipment, i.e. it is regulated, if not an undesirably strong one Changes in the temperatures in the circuit and thus a strong risk to the usually already highly stressed system parts should occur.



  The amount of heat to be supplied to the working fluid from the outside can be generated, for example, by burning <B> 01 </B> in a special gas heater, with the combustion gases on one side of the heat exchange surface of the C- aserhitzers and can transfer their heat through the wall to the working fluid.

   Such a heating can be regulated relatively quickly by influencing the oil supply in the burners accordingly. If pulverized coal burners were used instead of oil burners, such regulation of the fuel supply, which may be required quickly, is likewise impossible It is also desirable to be able to use cheap fuels such as coal, peat and the like in the most untreated condition possible in a thermal power plant of the type mentioned.

   The heating costs of a gas heater for a certain output are in fact significantly higher with <B> 01- </B> and pulverized coal heating than they would be with normal coal combustion to generate the same number of calories in a steam boiler. This jeopardizes the profitability of the system.



       With the load remaining the same, one could think of burning coal on a grate and using the fire gases obtained to feed the gas heater, in which heat is to be supplied to the working medium from outside. This could, as is the case with burner operation and as is also the case with normal steam boilers. the grate, the burner chamber and the other parts with the gas heater are advantageous. can be combined into one unit.

   But if the weight of the circulating working fluid changes rapidly, it is not possible in such a United combustion of the coal on a grate to change the combustion process, the grate temperatures and radiant heat accordingly quickly.

   In the event of a rapid decrease in the weight of the circulating work equipment, i.e. if the thermal power plant has to follow a reduced load, the gas heater surfaces and thus the work equipment to be heated would instantly be heated much too much. which could result in material damage and explosions.

       Conversely, in the event of a sudden load on the thermal power i till, load age, i.e. if more weight is circulated through the gas heater, it would not be possible to increase the combustion process on the grate correspondingly quickly. The tem peratures in the closed circuit would therefore drop and the desired increase in the load capacity of the system would not materialize.

   A grate furnace on which coal is burned is therefore unsuitable for regulatory reasons, in contrast to steam power plants. for the operation of poor power plants in which the work equipment is permanently in a closed cycle.



  The invention now aims to create a device for heating the working fluid of thermal power plants of the type mentioned at the beginning, which also allows raw, cheap coal to be used as a - @ Tärniequelle, without the disadvantages of a rust just described - Firing with the impossibility of adapting to any load change must be accepted.

   In order to achieve this, according to the present invention, the heater in which the working fluid is heated; is ruled out to a gas generator, and the gases supplied by it are burned in the heater. The amount of gas produced by the generator is regulated as a function of the operation of the thermal power plant, preferably on its external power output.

   In this case, the coal is used indirectly to heat the working medium by burning it on a grate in the generator for generator gas and feeding this gas to burners of the gas heater of the thermal power plant, where it is mixed with secondary The air of combustion burns.

   The resulting heat is then given off in the required amount through the exchanger surfaces of the gas heater to the working medium flowing through the closed circuit. The cooled combustion gases can be sucked out of the Gaserhit zer, for example by an induced draft fan. Will then at any time, e.g.

   If, for example, suddenly less heat is requested from the closed circuit because the external power requirement drops, then it is only necessary to ensure that less generator gas is sucked out of the gas generator.



  The invention produces the advantageous technical effect that cheap, solid fuels, such as un- a.ufzubereitete coal, peat and the like, are now readily available for the operation of thermal power plants in which the gaseous working medium describes a closed circuit and the load is subject to strong fluctuations, can be used economically.



  In the drawing, for example, embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in a simplified representation, namely: Fig. 1 shows a device in which fresh air preheated by the exhaust gases of the heater is supplied to the burner of the heater, and Fig. 2 shows a device in which Fresh air preheated by the exhaust gases from the heater enters the gas generator.



  1 denotes a heater in which a working medium describing a closed circuit under excess pressure, preferably air, is to be heated in a thermal power plant. The actual heating of the working medium takes place in a tubular heat exchanger 2 around which fire gases that are generated in the manner described below are washed around.

   The heating of the working medium is advantageously driven to at least 500 C in the heater 1. The thus heated working medium reaches ge through a line 3 into a turbine 4, where it expands with work output to a Ma machine 5, which can be formed, for example, as a generator. The turbine 4 also drives a centrifugal compressor 6 at the same time.

   The expanded working fluid flowing out of the turbine 4 passes through a line 7 into a heat exchanger 8 designed as a countercurrent apparatus, where it gives off heat to the working fluid compressed by a turbo compressor 6, which flows through a line 9 from the compressor 6 reaches this tubular heat exchanger 8.

   The expanded working medium arrives after it has given off heat in the heat exchanger 8. through a line 10 into the compressor 6, while the working medium of higher pressure, which has absorbed heat in the heat exchanger 8, passes through a line 11 into the tubular heat exchanger 2 of the heater 1. 12 denotes a gas generator of a known type, the fresh air flows through a line 17.

   The gas generated in this gas generator passes through a line 14, in which a control valve 15 is installed, to a burner 16, which fer ner in a line 13 preheated fresh air is supplied. The mixture of .Ge- neratorgas and preheated fresh air is burned in the heater 1 and supplies the fire gases required to heat the working fluid of the thermal power plant.

   The exhaust gases from the heater 1 pass through a line 18 into a heat exchanger 19, where they give off their residual heat to the fresh air flowing through the line 13 to the burner 16. The exhaust gases flow out of the heat exchanger 19 through a line 21 in which an induced draft fan 22 can be regulated in the flow rate. The induced draft fan 22 also causes the exhaust gases to be sucked out of the heater 1 via the heat exchanger 19 and the line 18.



  By regulating the flow rate of this induced draft fan 29, it is possible to influence the amount of gas generated in the gas generator 12 by the amount of fresh air flowing into the gas generator through the line 17 depends on the passage of the induced draft fan 22 and. As is known, the amount of gas generated in a gas generator can only be changed by changing the amount of air sucked through its cooling grate.

   In addition, the amount of gas generated by the gas generator 12 can also be quickly and instantly regulated with the aid of the regulator device 15 in the feed line 14 to the burner 16 of the heater I. The regulation of the delivery rate of the induced draft fan 22) or the setting of the device 15 can, for example, take place automatically as a function of the external power output of the thermal power plant.



  If the regulation of the drop in output of the thermal power plant is carried out by changing the specific weight of the circulating work medium, the generator can be generated automatically depending on the specific weight of the circulating work medium, for example by the fact that depending on this specific Weight is acted on the course of the induced draft fan 22 or on the control valve 15.



  The one in Fig. The embodiment shown differs from the one described first only in that the fresh air preheated in a heat exchanger 23 by the exhaust gases from the heater 24 is not sent to the burner 27 of the heater 24, but through a line 26 to the gas generator? 5 is supplied. The gas generated in the latter arrives in a line 28 with a built-in control device 9 to the burner 27.

    in which it mixes with the fresh air flowing through a line 30 in order to deliver the grains to be burned in the heater 24.



       If desired, only part of the residual heat can be drawn off from the heater, the combustion gases to preheat the gas in the gas generator or the combustion air required in the heater is used. A portion of such residual heat can also be used in a secondary heat exchange device for generating power, for heating purposes and the like.

   'If heat economy is not particularly important, the necessary fresh air can be preheated using the exhaust gases from the heater. In such a case, the waste heat of the heater can be used for any other heating or heating purposes.



  Instead of an induced draft fan, which initially sucks fresh air through the grate of the gas generator and then the generated glass through the heater, a pressure fan can be provided which can be regulated in terms of its delivery rate and supplies the fresh air required in the gas generator . and then causes the generated gelator gases and the flue gases obtained from them to be driven through the generator, the heater and possibly the preheater.



  Instead of cla.ss, the amount of gas generated by the gas generator is regulated as a function of the external power output of the thermal power plant, it can also be as a function of. of another quantity connected with the course of this system, z. B. as a function of the pressure or a temperature at any point in the system.

   So, for example, the delivery rate. of the induced draft or pressure fan, which is to be provided in connection with the gas generator, also depending on the temperature of the walls of the tubular heat exchanger of the heater, in which heat is indirectly supplied from the outside to the working medium describing the closed circuit.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Erhitzung des Arbeits mittels von Wä rrnekra.ftanlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, einen geschlossenen Kreislauf unter Überdruck beschreibt, wobei das durch äussere indirekte Wärmezufuhr erhitzte Ar beitsmittel unter äusserer Leistungsabgabe expandieren gelassen und hierauf wieder auf höheren Druck gebracht wird, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Erhitzer, in welchem das Arbeitsmittel erhitzt wird, an einen Gas generator angeschlossen ist. PATENT CLAIM: Device for heating the work by means of Wä rrnekra.ftanlagen in which a gaseous working medium, preferably air, describes a closed circuit under overpressure, whereby the working medium heated by external indirect heat supply is allowed to expand under external power output and then again to higher pressure is brought, characterized in that a heater, in which the working fluid is heated, is connected to a gas generator. und die Verbren- nung der von diesem gelieferten Gase im tr- hitzer erfolgt, wobei die Regelung der vom Generator erzeugten Gasmenge in Abhängig keit vom Gange der Wärmekraftanlage stattfindet. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Regelung der erzeugten Gasmenge in Abhängigkeit von der äusseren Leistungsabgabe der An lage erfolgt. and the combustion of the gases supplied by it takes place in the heater, the regulation of the amount of gas produced by the generator taking place as a function of the operation of the thermal power plant. SUBClaims 1. Device according to claim, characterized in that the amount of gas generated is regulated depending on the external power output of the system. 2. Einrichtung nach Patentanspruch , da durch gekennzeichnet; dass die im Gas generator erzeugte Gasmenge von einer in der Fördermenge regelbaren Fördervor- richtung beeinflusst wird, welche die dem Gasgenerator zugeführte Verbrennungs luft durch Regelung der Fördermenge die ser Vorrichtung ändert. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung als Saugzug gebläse ausgebildet ist. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung als Druck gebläse ausgebildet ist. 5. 2. Device according to claim, characterized by; that the amount of gas generated in the gas generator is influenced by a delivery device which can be regulated in terms of the delivery rate and which changes the combustion air supplied to the gas generator by regulating the delivery rate of this device. 3. Device according to claim and dependent claim 2, characterized in that the conveyor device is designed as an induced draft fan. Device according to claim and dependent claim 2, characterized in that the conveying device is designed as a pressure fan. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Regelung der För dermenge der Fördervorrichtung selbst tätig in Abhängigkeit von der äussern Lei stungsabgabe der Anlage erfolgt. 6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2 an einer Anlage, in welcher das spezifische Gewicht des umlaufenden Arbeitsmittels in Abhängig keit von der äussern Leistungsabgabe ge ändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Gewicht des umlaufenden Arbeitsmittels auf den Gang der Förder- vorrichtung einwirkt, Device according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the control of the conveying amount of the conveying device itself takes place actively depending on the external power output of the system. 6. Device according to claim and dependent claims 1 and 2 on a system in which the specific weight of the circulating working medium is changed depending on the external power output, characterized in that the specific weight of the circulating working medium is on the aisle of the conveyor device acts, so dass die Genera torgaserzeugung selbsttätig dem spezifi schen Gewicht des umlaufenden Arbeits mittels angepasst wird. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Restwärme der aus dem Erhitzer abziehenden Ver brennungsgase mindestens zum Teil zum Vorwärmen der Verbrennungsluft dient, die für die Verbrennung der Generator gase im Erhitzer benötigt wird. B. so that the generator gas generation is automatically adapted to the specific weight of the circulating work medium. 7. Device according to claim, characterized in that the residual heat of the combustion gases drawn off from the heater is at least partly used to preheat the combustion air that is required for the combustion of the generator gases in the heater. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Restwärme der aus dem Erhitzer abziehenden Ver brennungsgase mindestens zum Teil zum Vorwärmen der für den Betrieb des Gas- generators benötigten Luft dient. 9. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Restwärme der aus dem Erhitzer abziehenden Verbrennungsgase in einer sekundären Wärmeaustauschvorrichtung ausgenutzt wird. Device according to patent claim, characterized in that the residual heat of the combustion gases withdrawn from the heater is used at least in part to preheat the air required to operate the gas generator. 9. Device according to claim, characterized in that at least part of the residual heat of the combustion gases drawn off from the heater is used in a secondary heat exchange device.
CH202325D 1938-03-30 1938-03-30 Device for heating the working medium of thermal power plants, in which a gaseous working medium, preferably air, describes a closed circuit under excess pressure. CH202325A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2422131A (en) * 1943-05-03 1947-06-10 Tech Studien Ag Combined air heater for hot-air turbine and blast furnace
US2658349A (en) * 1949-01-21 1953-11-10 Tech Studien Ag Plant for the recovery of waste heat from combustible gases derived from chemical processes

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