Wärmekraftanlage Im Hauptpatent ist eine Wärmekraftanlage mit kom biniertem Gas-Dampf-Prozess beschrieben. Dabei wird von einer Dampfkraftanlage ausgegangen, die eine um- fangreiche Regenerativvorwärmung aufweist. Im Dampf erzeuger wird im Anschluss an die regenerative End- vorwärmung die zur Dampferzeugung nicht verwertbare Rauchgaswärmemenge zur Vorwärmung der verdichte ten Verbrennungsluft in einen Vorwärmer für die Ver brennungsluft der Gasturbine überführt.
Die hier nicht mehr verwertbare Restwärme wird daran anschliessend dann zur Vorwärmung des Speisewasserstromes in einem zwischen Hochdruck- und N.iederdruck-Regene- rativ-Speisewasservorwärmern geschalteten rauchgasbe- heizten Speisewasservorwärmer genutzt.
Dieser Nachschalt-Economiser soll den Abgasen der Dampferzeugers so viel Wärme entziehen, dass die Ab gastemperatur so weit wie möglich abgesenkt wird. Auf je niedrigere Temperaturen man die Rauchgase abzu kühlen versucht, umso grösser muss die Wärmeübertra- gungsfläche werden, so dass der Nachschalt-Eco eine grosse Heizfläche darstellt. Ein solcher Vorwärmer wird aber bei derartig grossen Abmessungen besonders kost spielig, wenn er für den vollen Kesseldruck dimensio niert werden muss.
Die Erfindung ermöglicht die Verwendung eines mit grossen Wärmeaustauschflächen versehenen rauchgas- beheizten Speisewasservorwärmers billigerer Bauart. Weiterhin gestattet die Erfindung die Wirtschaftlichkeit der Förderung des Kondensats, welches in einem dem Speisewasservorwärmer nachgeschalteten Hochdruck vorwärmer anfällt.
Die Erfindung besteht darin, dass der rauchgasbe- heizte Speisewasservorwärmer mit einem niedrigeren Druck betrieben wird als der Frischdampfdruck beträgt. So kann der Eco mit einem Druck von beispielsweise nur 40 bis 50 atü betrieben werden, während der eigent liche Kessel für einen Dampfaustrittszustand von<B>180</B> atü bei 530 C ausgelegt ist.
Ausser dem rauchgasbeheizten Speisewasservorwär- mer kann auch zumindest die unmittelbar folgende dampfbeheizte Regenerativstufe mit diesem herabge setzten Druck betrieben werden. Die Hauptspeisepumpe kann in eine Vorpumpe und eine Hauptpumpe unterteilt werden, wobei die Vorpumpe das Speisewasser auf den Druckwert von beispielsweise 40 atü fördert, während die Hauptpumpe eine Druckerhöhung von 40 auf bei spielsweise 230 atü bewerkstelligt. Die beiden Pumpen können von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden, wobei z.
B. die Vorpumpe auf der einen und die Hauptpumpe auf der anderen Seite des Motors, gegebe nenfalls unter Zwischenschaltung einer drehzahlverän derlichen Kupplung, z. B. nach Art einer Voith-Kupp- lung, angeschlossen ist. Der rauchgasbeheizte Vorwär- mer und eine oder mehrere dahinterliegende Regenera- tivstufen können dann mit einem Konzessionsdruck von 50 atü ausgestaltet werden und stellen sich dadurch wesentlich billiger.
Die Kondensatrückförderpumpe aus den obersten Regenerativstufen benötigt nur eine För- derhöhe von höchstens 10 atü und kann dementspre chend als kleines Aggregat mit gutem Wirkungsgrad ausgebildet sein.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden, Die Figur zeigt ein Ausführungsbei spiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter Darstellung eines Wärmeschaltbil des. Die Darstellung ist in weitgehender übereinstim- mung mit der Zeichnung des Hauptpatentes ausgeführt, wobei für gleiche oder einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind.
Die Dampfkraftanlage ist in Gestalt eines Durch laufkessels mit Kraftmaschine in Blockschaltung ausge bildet und arbeitet als hochwertige Anlage mit Zwi schenüberhitzung und sowohl niederdruckseitiger als auch hochdruckseitiger Regenerativ-Speisewasservor- wärmung. An den Kessel 1 mit dem überhitzer 2 ist die Dampfkraftmaschine angeschlossen. Mit 3 ist der Hoch druckteil, mit 4 der Mitteldruck- und mit 5 der Nieder druckteil der Dampfturbine bezeichnet. Zwischen Hoch druckteil 3 und Mitteldruckteil 4 befindet sich ein Zwi- schenüberhitzer 6.
Aus dem Turbinenkondensator 7 fördert die Kondensatpumpe 8 das Speisewasser in die mehrstufige Niederdruck-Regenerativvorwärmanlage 9, welcher der Speisewasserbehälter 10 nachgeschaltet ist. Mit 12 ist eine mehrstufige Hochdruck-Regenerativvor- wärmung bezeichnet. Im Dampferzeuger können ver schiedene Brennstoffarten von fester, flüssiger oder gas förmiger Beschaffenheit für sich allein oder zusammen wahlweise verfeuert werden.
Die Gasturbinenanlage arbeitet nach dem Verfahren des offenen Gleichdruckprozesses, wobei gegebenenfalls eine Zwischenkühlung der verdichteten Verbrennungs luft stattfindet und auch gegebenenfalls eine Zwischen- brennkammer oder deren mehr eingeschaltet sein kön nen. Der Verdichter 13 für die anzusaugende Verbren nungsluft fördert diese in die Brennkammer 14, welcher gleichzeitig über die Zufuhr 15 ein Brennstoff geeigneter Form zugeleitet wird.
Die Gasturbine ist mit 16 bezeich net, wobei es durchaus möglich ist, an Stelle einer einzi gen Gasturbine auch deren mehr zu verwenden.
Das noch sauerstoffhaltige Verbrennungsabgas der Gasturbine 16 mit beispielsweise 18 % Sauerstoffgehalt dient als zusätzliche oder gegebenenfalls alleinige Ver brennungsluft für die im Dampferzeuger zu verfeuern den Brennstoffe. Von der Gasturbine 16 gelangen die Verbrennungsabgase auf dem Weg 17 zur Feuerung des Kessels 1. Mit 18 ist eine Bypassleitung mit verstellbarer Klappe 19 bezeichnet, die der Regelung dient und zu nächst für die Wirkungsweise der Anlage nicht näher interessant ist.
Die im Kessel nicht zur Dampferzeugung im An- schluss an die regenerative Speisewasservorwärmung austauschbare Rauchgaswärme wird bei geeigneter Temperatur zu einem Vorwärmer 20 für die Verbren nungsluft der Gasturbinenanlage überführt.
Die dann hier nicht weiter austauschbare Wärme gelangt schliess- lich auf dem Wege 21 zu dem rauchgasbeheizten Speise wasservorwärmer 22, der zwischen Niederdruck- und Hochdruck-Re,enerativsystem des Dampferzeugers an geordnet ist, und welcher vom vollen Spe-isewasserstrom beaufschlagt wird.
Während bei der im Hauptpatent beispielhaft darge stellten Anlage die Speisewasserpumpe zwischen Speise wasserbehälter 10 und rauchgasbeheiztem Vorwärmer 22 angeordnet ist und dieser dort dann einem Speise wasserdruck von etwa 230 atü ausgesetzt ist, wird erfin- dungsg;,mäss der rauchgasbeheizte Speisewasservorwär- mer 22 auf eine Druckstufe gelegt, die sich in ihrem Druckwert zwischen Nieder- und Hochdruckteil befin det.
Dementsprechend wird durch den Motor 31 eine Speisewasser-Vorpumpe 32 angetrieben, die eine Druckerhöhung des Speisewassers von etwa 2 atü auf 40 atü bewirkt. Daher braucht der Vorwärmer 22 nur für einen Konzessionsdruck von 50 atü ausgelegt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist wei terhin auch der nachfolgende, der Hochdruck-Regenera- tivvorwärmung 12 angeordnete Vorwärmer 33 für die sen mittleren Druck des Kesselspeisewassers bemessen. Die Hauptspeisewasserpumpe 34 liegt erst hinter einem oder mehreren derartigen, dem rauchgasbeheizten Vor wärmer 22 nachgeschalteten dampfbeheizten Vorwär- mern. Die Hauptkesselspeisepumpe 34 kann über eine geeignete drehzahlveränderliche Kupplung, z.
B. eine Voith-Kupplung 35, angetrieben werden.
Bei der im Hauptpatent als Ausführungsbeispiel dargestellten Anlage muss das aus den dampfbeheizten Hochdruckregenerativstufen anfallende Kondensat mit einer besonderen Pumpe auf den vollen Speisewasser druck des Hochdruckkreislaufes gefördert werden, was nur mit einem geringen Wirkungsgrad möglich ist. Dem gegenüber gelingt es durch die Erfindung, die Pumpen anordnung zu verbessern, ohne dass die Temperatur differenz für den dampfbeheiztenVorwärmer verschlech tert wird.
Nicht nur der rauchgasbeheizte Vorwärmer 22, son dern auch die nachgeschaltete .dampfbeheizte Vorwärm- stufe 33 und gegebenenfalls weitere Regenerativvor- wärmstufen können mit einem Konzessionsdruck von 50 atü ausgeführt werden und stellen sich dadurch wesent lich billiger. Die Kondensatrückförderpumpe 36 aus den obersten Regenerativstufen braucht nur für eine geringe Förderhöhe von höchstens 10 at bemessen zu werden und ergibt dadurch ein kleines Aggregat mit gutem Wir kungsgrad.