CH261920A - Verfahren zum Betrieb von Kraft-Heiz-Anlagen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betrieb von     Kraft-Heiz-Anlagen    und Einrichtung  zur Durchführung des Verfahrens.    Die Erfindung bezieht sieh auf ein Ver  fahren zum Betrieb einer     Kraft-Heiz-Anlage,     bei welcher die Wärme des Abdampfes einer  Kraftanlage in einer     Wärmeaustauschein-          riehtung    einem sekundären Wärmeträger mit  geteilt und in einer von diesem     durehströni-          ten    Heizanlage ausgenützt wird, und auf eine  Einrichtung zur Durchführung dieses Verfah  rens.  



  Insbesondere in Fernheizkraftwerken ist  man bestrebt, neben der Erzeugung von  Wärme für Heizzwecke noch Kraft zu gewin  nen, indem man einen Teil der im Dampf  enthaltenen Energie in einer Dampfmaschine  oder     -turbine    zur Erzeugung von Kraft aus  nutzt, bevor man die Dampfwärme in einer  der Kraftanlage nachgeschalteten Heizungs  anlage verwertet. Der Abdampf der Ma  schinen wird dabei entweder direkt den oft  mals weit entfernt liegenden     "#%7ärmeverbrau-          ehern    zugeführt., oder es wird dessen Wärme  mittels     Oberflächenwärmeaustauschvorrich-          tungen    oder nach dein Mischprinzip arbeiten  den     Wärmeaustauschvorrichtungen    auf einen  sekundären Wärmeträger, z. B.

   Wasser, über  tragen. In diesem Falle fällt dann die Auf  gabe des Ferntransportes der Wärme dem  sekundären Wärmeträger zu. Das     Kesselspeise-          wasser    wird hierbei der Rückleitung des se  kundären Wärmeträgers vom     Wärmev        erbrau-          cher    entnommen und über     Entgasungsein-          richtungen,    deren     Dampfdrizek    vorwiegend    nur wenig über Atmosphärendruck liegt, der  Kesselanlage zugeführt.  



  Bei diesen bekannten Anlagen der zuletzt  genannten Art kühlte man den aus der Kraft  anlage kommenden Abdampf mittels seines  eigenen Kondensates, z. B. in     Einspritzküh-          lern,    auf     Sattdampftemperatur    herab, bevor  man den Dampf in einen weiteren     Wärme-          austauscher    gelangen liess. In allen Fällen war  man bestrebt, die im Dampf enthaltene       \V        ärmemenge    weitestgehend der Heizungsan  lage zuzuführen und damit die     Kondensat-          temperatur    möglichst herabzusetzen.  



  Diese bisher bekannten Verfahren hatten  den Nachteil, dass sie fast nur auf die Ver  besserung der Wirkungsgrade der Kessel- und       Entgasungsanlage    abzielten, nicht aber auf  den Wirkungsgrad der Kraftanlage Bedacht  nahmen.  



  Die Erfindung zielt nun darauf ab, diesen  Nachteil zu beseitigen, und das erfindungs  gemässe Verfahren besteht darin, dass Was  ser von einer die Temperatur des sekun  dären Wärmeträgers hinter dem Verbraucher  übersteigenden Temperatur dem System ent  nommen und dem Kessel als Speisewasser  zugeführt wird. Dies kann z. B. dadurch er  folgen, dass das Speisewasser des     Kessels    dem  System an einer nicht zum Wärmeverbrau  cher gehörigen Stelle,     gegebenenfalls    unmit  telbar der     Wärmeaustauseheinrichtung,    ent  nommen wird, während der vom Wärmever-           braucher    rückströmende sekundäre Wärme  träger zur Kondensation des Abdampfes aus  genützt wird.  



  Durch die Erfindung wird der Vorteil  erreicht, dass das Speisewasser mit verhält  nismässig hoher Temperatur, die z. B. nur we  nige Grade unter der dem     Abdampfdruck    der  Kraftanlage entsprechenden     Sattdampftem-          peratur    liegt, in den Kessel gelangt. Es kann  z. B. mit einer     Rückspeisetemperatur    von 160  bis 180  C gearbeitet werden, während bei den  bisher bekannten Verfahren die     Rüekspeise-          temperatur    nur 100 bis 120  C     betrug.    Bei  gleicher Wärmeleistung der Heizungsanlage  muss daher die durch die Kraftmaschine strö  mende Dampfmenge eine grössere sein als bei  den bisher bekannten Verfahren.

   Der pri  märe Kreislauf     wird    somit auf einem höheren  Temperaturniveau gehalten und die Ausbeute  in der Kraftanlage gesteigert. Es wird daher  ein Gewinn an wertvoller mechanischer Ener  gie erzielt.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung ist da  durch     gekennzeichnet,    dass die Kesselspeise  wasserleitung vor der     Wärmeaustauschein-          richtung    abgezweigt ist, wodurch der primäre  Kreislauf geschlossen ist und der sekundäre  Wärmeträger vom Wärmeverbraucher zur  Gänze zu der     Wärmeaustauscheinriehtung    zu  rückgeführt werden kann.  



  Das Verfahren nach der Erfindung wird  im nachfolgenden an Hand von Ausführungs  beispielen der erfindungsgemässen Einrich  tung, welche Schaltschemen zeigen, beispiels  weise erläutert.  



       Fig.1    bezieht sich auf eine Anlage mit  einer nach dem Mischprinzip arbeitenden       Mrärmealistalischeinrichtiing    und       Fig.2    auf eine     Anlage    mit einer     Ober-          flächenwärmeausta-Lischeinrichtung.     Gemäss     Fig.1    strömt der Dampf aus dem  Hochdruckkessel 1 über den     Überhitzer    2  durch eine Rohrleitung 3 in die     Krafterzeu-          gungsanlage    4, welche z. B. von einer Dampf  turbine gebildet ist.

   Der Abdampf der Kraft  anlage 4 strömt über eine Leitung 5 zu einem       Einspritzdampfkühler    6, in dem der Dampf  auf     Sattdampftemperatur    gekühlt wird.    Durch das Rohr 7 gelangt der Dampf  in den     Mischvorwärmer    8, in dem der Dampf       durch    den sekundären Wärmeträger zur Kon  densation gebracht wird. Der     Einspritzküh-          ler    6 und der     Mischvorwärmer.8    bilden hier  bei die nach dem Mischprinzip bzw.     Einspritz-          prinzip    arbeitende     Wärmeaustauscheinrich-          tumg.     



  Der     sekundäre    Wärmeträger (Wasser)  strömt durch ein Rohr 9 der     Umwälzpumpe    10  zu und wird durch diese über ein Rohr 11  dein Wärmeverbraucher 12 zugeführt. In ge  schlossenem Kreislauf gelangt der     sekundäre     Wärmeträger durch Rohre 13 und 14     wieder     in den     Heisswassererzeuger    bzw.     Vorwärmer     8 zurück. Ein Teil des Rücklaufes strömt  durch ein Rohr 15 dem     Einspritzdampfküh-          ler    6 zu.  



  Das sich infolge der Dampfkondensation  im     Mischvorwärmer    8 bildende     Überschusswas-          ser,    dessen Temperatur nahezu gleich der Satt  dampftemperatur des Abdampfes ist, wird  durch einen Regler 16 aus dem     Mischvorwä.r-          mer    8     nüsgeschleust    und durch eine Leitung  17 dem     Entgaser    18 zugeführt. Der     Entgaser     18 ist durch eine Dampfleitung 19 mit der       Abdampfleitung    der     Krafterzeugungsanlage     verbunden, so dass der     Entgaser    ungefähr un  ter     Abdampfdruck    steht.

   Der durch die Lei  tung 19 auf den     Entgaser    18 übertragene  Druck wird infolge der Drosselverluste in der  Leitung etwas niedriger sein als der Abdampf  druck in der Leitung 5. Wenn der     Entgaser     18 tiefer liegt     als    der     Mischvorwärmer    8, so  wird der durch die Leitung 17 übertragene       Druck    durch das Gewicht der Wassersäule in  der Leitung 17 erhöht. Dem Kessel 1 wird  das Speisewasser aus dem     Entgaser    18 durch  eine Leitung 20 über die     Umwälzpumpe    21.  und eine     Rohrleitung    22 wieder zugeführt.  



  Es erfolgt somit der Wärmeaustausch  zwischen primärem und sekundärem Wärme  träger und die Entgasung des Kesselspeise  wassers unter     angenähert    gleichem Druck,  welcher zweckmässig nur wenig unter dem       Abdampfdruck    der Kraftanlage liegt. Da  durch, dass über die Leitung 19 der zwischen  der     Austrittsstelle    des Dampfes aus der Kraft-           maschine    und der Kondensationsstelle des  Dampfes auftretende Druck auf die     Entga-          sungsanlage    18 zur Wirkung gebracht wird,  bleibt das Druckniveau gewährleistet, auch  wenn, z.

   B. durch Abschluss des bei dem nach  dem Mischprinzip arbeitenden     Wärmeaustau-          scher    vorgesehenen, den     Wasserstand    im       Wärmeaustauseher    kontrollierenden Reglers,  die Verbindung zum     Entgaser        unterbrochen     wird. Die Erfindung bietet somit überdies  den Vorteil eines weiteren Energiegewinnes,  da die     Kesselspeisepumpe    das Kondensat nur  vom Druckniveau des     Abdampfes    in den Kes  sel zu speisen hat.

   Bei Erwärmung des se  kundären Wärmeträgers in mehreren     Wä.rme-          austauschern,    entsprechend dem Ausführungs  beispiel der Zeichnung, kann auch der im  ersten     Wärmeaustauseher,    das heisst. im Ein  spritzkühler 6, herrschende Druck des primä  ren Wärmeträgers auf die     Entga-sungsanlage     zur Wirkung gebracht werden. In diesem  Falle müsste die Leitung 19 vom     Einspritz-          kühler    6 abgezweigt werden.  



       Fig.2    stellt eine Schaltung mit     Ober-          flächenwärmeaustauscher    dar. Aus dem Kes  sel 1 strömt wieder der Dampf über den     Über-          hitzer    2 durch die Rohrleitung 3 der Kraft  anlage 4 zu. Nachdem der Dampf hier einen  Teil seiner     Anergie    in Arbeit. umgesetzt hat,  strömt. der Abdampf durch die Rohrleitung 5  in einen Oberflächenkühler 23 und durch die  Rohrleitung 7 in den     Oberflächenvorwärmer     24.

   Der Oberflächenkühler 23 und der Ober  flächenvorwärmer 24 bilden hierbei eine in  zwei Stufen arbeitende     Oberflächenwärmeaus-          tauseheinriehtung.    Das Kondensat, dessen  Temperatur ungefähr der     Sattdampftempera-          tur    des Abdampfes entspricht,     gelangt    über  die Leitung 17 in den     Entgaser    18, von wo  es mittels der Leitungen 20, 22 und der Pumpe  21 wieder dem Kessel 1. zugeführt wird, ohne  seine Temperatur wesentlich verringert zu  haben. Der primäre Dampf- bzw.

   Wasser  kreislauf ist somit vollkommen in sich     ge-          schlossen.    Die Dampfleitung 19 verbindet  wieder den     Entgaser    18 mit. der     Abdampflei-          tung    5 der     Krafterzeugungsanlage    4.    Der sekundäre     Wärmeträger    wird in ge  schlossenem Kreislauf über die Rohrleitung 9,       Umwälzpumpe    10, Rohrleitung 11, Wärme  verbraucher 12, Rohrleitung 25, Oberflächen  vorwärmer 24, Rohrleitung 26, Oberflächen  dampfkühler 23 umgewälzt.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRtrCHE 1. Verfahren zum Betrieb von Kraft-Heiz- Anlagen, bei welchen die Wärme des Ab dampfes einer Kraftanlage in einer Wärmeaustauscheinrichtung einem sekundä ren Wärmeträger mitgeteilt und in einer von diesem durchströmten Heizanlage verwertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser von einer die Temperatur des sekundären Wärmeträgers hinter dem Verbraucher über steigenden Temperatur dem System entnom men und dem Kessel als Speisewasser zuge führt wird.

   II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Kesselspeisewasserlei- tung von der Wärmeaustau.scheinrichtung ab gezweigt ist. UNTERAN SPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Speisewasser des Kessels dem Spstem an einer nicht zum Wärmeverbraucher gehörigen Stelle entnom men und der vom Wärmeverbraucher rück strömende sekundäre Wärmeträger zur Kon densation des Abdampfes ausgenützt wird. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Speisewasser für den Kessel der Wärmeaustauscheinrich- tung entnommen wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, zum Betrieb einer Kraft-Heiz- Anlage mit nach dem Mischprinzip arbeitender -\Värmeaustausch- einrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das in dieser MTärmeaustauscheinrieht.ung infolge Dampfkondensation sich bildende Überschuss- wasser als Kesselspeisewasser verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, zum Betrieb einer Kraft-Heiz-Anlage mit Ober- flä.ehenwärmeaustauscheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das in dieser Einrich- tLmg sich bildende Kondensat des Abdampfes als Kesselspeisewasser verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Wärmeaus tausch zwischen primärem und sekundärem Wärmeträger und die Entgasung des Kessel speisewassers unter angenähert gleichem Druck erfolgen. 6.

   Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Entgasung des Kesselspeisewassers unter einem nur wenig unter dem Abdampfdruck der Kraftanlage liegenden Druck erfolgt. 7. Verfahren nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Austrittsstelle des Dampfes aus der Kraft maschine und. der Kondensationsstelle des Dampfes auftretender Druck auf die Ent- gasungsanlage zur Wirkung gebracht wird. B.

   Verfahren nach Unteransprueh 6, da durch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des sekundären Wärmeträgers in mehreren Wärmeaustauschern erfolgt und der in dem ersten Wärmeaustauscher herrschende Druck des primären Wärmeträgers auf die Entga- sungsanlage zur Wirkung gebracht wird. 9. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine von einer Stelle des Weges des Abdampfes zwischen Kraft maschine und Kondensationsstelle abge zweigte, zum Entgaser führende Leitung.

   10. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Wärmeträger vom Wärmeverbraucher zur Gänze zu der Wärmeaustauscheinrichtung zu r ückgeführt wird.