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PATENTANSPRÜCHE
1. Anlage zur Nutzung von Abwärme eines Gasstromes, vorzugsweise einer Gasturbinengruppe, zum Antrieb elektrischer Generatoren, mit einem Abgaskessel, der Heizflächen zum Erzeugen und Überhitzen von Hochdruckdampf und zum Erzeugen von Niederdruckdampf sowie zum Erhitzen eines in einem Heiznetz zirkulierenden Heizmittels aufweist, das nacheinander einen von den Gasen direkt beheizten Wärmeübertrager und einen Kondensator durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberhitzerheizfläche (11) für den Hochdruckdampf in Reihe mit einer Dampfturbine (32) und einem ersten Kondensator (35) und die Heizfläche (14) zur Erzeugung von Niederdruckdampf mit einem zweiten Kondensator (71) verbunden sind, und dass der zweite Kondensator (71) wärmeabfuhrseitig dem ersten Kondensator (35) in der Rücklaufleitung (67, 51, 55,
98) des Heiznetzes in Reihenschaltung nachgeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zweiten Kondensator (71) eine auf einen Generator wirkende Niederdruckdampfturbine (96) vorgesehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der zur Hochdruckturbine (32) führenden Frischdampfleitung (31) eine Bypassleitung (80) abzweigt, die zum zweiten Kondensator (71) führt, und in der ein Bypassventil (81) mit einer Vorrichtung (87) zur Wassereinspritzung vorgesehen ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Niederdruckdampfleitung (70, 94) vor dem zweiten Kondensator (71) ein Absperrorgan (84) angeordnet ist, und dass ferner vor diesem eine Verbindungsleitung (82) mit einem weiteren Absperrorgan (83) zum ersten Kondensator (35) führt.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (82) zum ersten Kondensator (35) stromoberhalb eines Dampfabschlussorgans (77) in die Verbindungsleitung (91) zwischen der Hochdruckturbine (32) und dem ersten Kondensator (35) mündet.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kondensatoren (35, 71) über je ein Absperrventil (78, 79) mit der Saugseite einer gemeinsamen Kondensatpumpe (36) verbunden sind.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatstutzen des zweiten Kondensators (71) über eine mit einem Ventil (76) versehene Leitung (75) mit dem Dampfraum des ersten Kondensators (35) verbunden ist.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nutzung von Abwärme eines Gasstromes gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.
Anlagen, bei denen Gase, insbesondere die Abgase einer Gasturbine, zur Beheizung des Arbeitsmittels in einem Dampferzeuger ausgenutzt werden, sind bekannt (z. B. Zeitschrift Brennstoff - Wärme - Kraft 28, Heft 4 [April 1976], Seite A 12). Bei der aus der genannten Literaturstelle bekannten Anlage, bei der allerdings kein Heiznetz zusätzlich vorgesehen ist, wird der erzeugte Niederdruckdampf zur Entspannung in eine seinem Druck entsprechende Zwischenstufe der Dampfturbine des Abgaskessels eingespeist. Diese Dampfturbine muss daher an passender Stelle einen Einspeisestutzen für diesen Dampf haben, was im allgemeinen die Verwendung marktgängiger Turbinen ausschliesst.
Weiterhin ist es bekannt, Abwärme von Kraftwerken in Heiznetzen zu verwerten. Eine bereits vorgeschlagene Anlage, bei der die Abwärme einer Gasturbine neben einer Abgaskesselanlage ein Heiznetz mit Energie versorgt, hat im Rücklauf des von dem Wärmeverbraucher kommenden Heizmittels einen von den Abgasen direkt beheizten ersten und einen als Kondensator der Abgaskesselanlage ausgebildeten zweiten Wärmeübertrager. Diese vom Heizmittel nacheinander durchströmten Wärmeübertrager sind dabei so angeordnet, dass das abgekühlte Heizmittel den ersten abgasbeheizten Wärmeübertrager zuerst durchströmt, um den Abgasen einen möglichst grossen Wärmeanteil zu entziehen, und im Kondensator anschliessend auf die im Heiznetz geforderte Vorlauftemperatur gebracht wird. Durch diese Vorlauftemperatur sind die Kondensattemperatur und damit das Druckgefälle der Dampfturbine der Kesselanlage festgelegt.
Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Einspeisung des Niederdruckdampfes in die Turbine wegfallen kann, ohne dass die Wärmerückgewinnung aus den Abgasen und die daraus erzeugte elektrische Energie sich vermindern; dieses Ziel wird gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass die Über- hitzerheizfläche für den Hochdruckdampf in Reihe mit einer Dampfturbine und einem ersten Kondensator und die Heizfläche zur Erzeugung von Niederdruckdampf mit einem zweiten Kondensator verbunden sind, und dass der zweite Kondensator wärmeabfuhtseitig dem ersten Kondensator in der Rücklaufleitung des Heiznetzes in Reihenschaltung nachgeordnet ist.
Durch Anwendung der beschriebenen Abwärmeverwertung mittels eines Heiznetzes auf die eingangs diskutierte Anlage mit einem Abhitzekessel kann der in dieser Anlage erzeugte Niederdruckdampf einer nicht an seine arbeitsleistende Entspannung in der Dampfturbine gebundenen Verwendung zugeführt werden; die dadurch verursachte Verminderung der erzeugten elektrischen Energie wird dadurch aufgefangen, dass der Kondensator des Abgaskessels von der geschilderten Bindung an die Vorlauftemperatur des Heiznetzes gelöst wird.
Diese Temperatur ist erfindungsgemäss mit dem zweiten Kondensator gekoppelt. Auf diese Weise werden die Kondensationstemperatur im Hauptkondensator erniedrigt und das Druckgefälle der Turbine sowie damit die erzeugte elektrische Leistung erhöht.
Wenn das Druckniveau des erzeugten Niederdruckdampfes relativ zur geforderten Vorlauftemperatur des Heizmittels es zulässt, kann vorteilhafterweise vor dem zweiten Kondensator eine auf einen Generator wirkende Niederdruckdampfturbine vorgesehen sein, durch welche die Menge an erzeugter elektrischer Energie weiter erhöht wird.
Für die geschilderten Anlagen mit Abgaskessel und Heiznetz wird sehr häufig eine Sicherstellung der Heizmittelerhitzung auch für den Fall gefordert, dass die Abgaskesselanlage wegen Ausfalls eines oder mehrerer seiner Anlageteile ausser Betrieb gesetzt werden muss. Obwohl das erfindungsgemässe Vorhandensein von zwei Kondensatoren in diesem Punkt an sich schon eine erhebliche Verbesserung gegenüber Anlagen mit nur einem Kondensator bringt, lassen sich in Weiterentwicklung der Erfindung eine Reihe zusätzlicher Massnahmen zur Sicherstellung der Heizleistung treffen.
So ist es möglich, bei einer Stillsetzung der Dampfturbine das Heiznetz nach wie vor mit Energie zu versorgen, wenn an der zur Hochdrucktur- bine führenden Frischdampfleitung eine Bypassleitung abzweigt, die zum zweiten Kondensator führt, und in der ein Bypassventil mit einer Vorrichtung zur Wassereinspritzung vorgesehen ist, wobei die Einrichtung zur Wassereinspritzung bei dieser im Anfahr- oder im Notbetrieb durchströmten Schaltung zum Schutz der stromabwärts gelegenen Anlageteile vor zu hohen Temperaturen dient.
Werden in der Niederdruckdampfleitung vor dem zweiten
Kondensator ein Absperrorgan angeordnet und ferner vor diesem eine Verbindungsleitung mit einem weiteren Absperrorgan zum ersten Kondensator vorgesehen, so kann eine wechselweise Übernahme der Aufgaben des einen der beiden Kondensatoren durch den anderen gewährleistet werden, wenn die Verbindungsleitung zu dem ersten Kondensator stromoberhalb eines Dampfabschlussorgans in die Verbindungsleitung zwischen der Hochdruckturbine und dem ersten Kondensator mündet.
Zur Sicherstellung der Heizmittelaufheizung kann weiterhin dienen, wenn beide Kondensatoren über je ein Absperrventil mit der Saugseite einer gemeinsamen Kondensatpumpe verbunden sind, während sich eine Verbesserung der Rückgewinnung der im Kondensat des zweiten Kondensators enthaltenen Energie ergibt, wenn der Kondensatstutzen des zweiten Kondensators über eine mit einem Ventil versehene Leitung mit dem Dampfraum des ersten Kondensators verbunden ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben, wobei die einzige Figur schematisch ein Schaltbild einer erfindungsgemäss ausgebildeten Anlage wiedergibt.
Eine kombinierte Gasturbinen/Dampferzeuger-Anlage zur Erzeugung von elektrischer Energie und Heizwärme hat eine Gasturbinengruppe 1, die aus einem Verdichter 2, einer Brennkammer 3, einer mit dem Verdichter 2 auf gleicher Welle 4 sitzenden Gasturbine 5 und einem auf derselben Welle 4 sitzenden Generator 6 besteht. Der Gasturbinengruppe 1 ist eine Abgaskesselanlage 10 nachgeschaltet, die in Durchströmungsrichtung des Abgases einen Überhitzer 11, einen Verdampfer 12, einen Endvorwärmer 13, einen Vorwärmer 14 und eine Nachschaltheizfläche 15 aufweist, die den von den Abgasen direkt beheizten, ersten Wärmeübertrager des Heizmittelkreislaufs in dem Fernheiznetz bildet. Nach dem Durchströmen der Heizflächen 11 bis 15 wird das abgekühlte Turbinengas über eine Leitung 16 einem nicht dargestellten Kamin zugeführt.
Ein Speisewassergefäss 20 ist über eine Umwälzpumpe 21 mit dem Vorwärmer 14 verbunden. Der Austritt des Vorwärmers 14 führt zum Speisewassergefäss 20 zurück, in dem der Druck durch das überstehende Dampfpolster bestimmt ist.
Aus dem Speisewassergefäss 20 gelangt eine Leitung 23 zu einer Speisepumpe 24, deren Austritt mit dem Endvorwärmer 13 verbunden ist. Der Austritt des Endvorwärmers 13 führt über eine Leitung 25 zu einer Dampftrommel 26. Dieser Trommel 26 wird über eine Leitung 27 Wasser entnommen und über eine Umwälzpumpe 28 dem Verdampfer 12 zugeleitet. Über eine Leitung 29 strömt Wasserdampfgemisch aus dem Verdampfer 12 in die Trommel 26 zurück, wo der Dampf ausgeschieden wird. Der ausgeschiedene Sattdampf gelangt über eine Leitung 30 in den Überhitzer 11 und strömt aus diesem in überhitztem Zustand durch eine Leitung 31 zu einer Turbine 32, die einen Generator 33 treibt. An die Turbine 33 ist über eine Leitung 91 ein Kondensator 35 angeschlossen, in dem der entspannte Dampf kondensiert wird.
Das Kondensat wird durch eine Kondensatpumpe 36 über ein Absperrorgan 79 in einer Leitung 92 in den Speisewasserbehälter 20 zurückgeführt, wo es entgast wird. Die wärmeabführende Sekundärseite des Kondensators 35 ist der erwähnte zweite Wärme übertrager für die Aufheizung des Heizmittels.
Aus dem Dampfraum des Speisewassergefässes 20, dem der im Abgaskessel erzeugte Niederdruckdampf entnommen wird, führt eine Leitung 70 zu einem Knotenpunkt 93. Von diesem gehen Leitungen 94 und 82 aus, die über Absperrorgane 84 und 83 zu einem zweiten Kondensator 71 bzw. in die Verbindungsleitung 91 zwischen der Turbine 32 und dem ersten Kondensator 35 münden, wobei in der Verbindungsleitung 91 stromabwärts dieser Einmündung vor dem Kondensator 35 ein Absperrorgan 77 vorhanden ist.
Das Kondensat aus dem Kondensator 71 kann entweder über eine Leitung 88, in der in Serie ein Regel- und ein Abschlussorgan 95 bzw. 78 vorgesehen sind, an eine Stelle zwischen dem Verschlussorgan 79 und der Saugseite der Pumpe 36 in die Leitung 92 gelangen oder über eine Leitung 75 mit Absperrorgan 76 in den Dampfraum des Kondensators 35 geführt werden. Diese zuletzt beschriebene Variante, der im Normalbetrieb, d. h. wenn nicht eine Havarie des Kondensators 35 dies verbietet, der Vorzug gegeben wird, hat den Vorteil, dass dem noch relativ warmen und dementsprechend unter einem höheren Druck stehenden Kondensat aus dem Kondensator 71 im Kondensator 35 zusätzlich Energie entzogen werden kann.
In den Knoten 93 mündet weiterhin eine Bypassleitung 80 ein, die ein mit einer Einrichtung 87 für Wassereinspritzung versehenes Absperrventil 81 enthält. Diese Leitung 80 verbindet die Frischdampfleitung 31 des Abgaskessels stromoberhalb eines Absperrorgans 85 über Leitung 94 und Ventil 84 direkt mit dem zweiten und über Leitung 82 und Ventil 83 mit dem ersten Kondensator 71 bzw. 35.
Gegebenenfalls, d. h. wenn der Druck im Gefäss 20 relativ zum Druckniveau des Kondensators 71 ausreicht, ist in der Leitung 70 zusätzlich eine Niederdruckdampfturbine 96 vorgesehen, die einen Generator 97 antreibt und so zur Erhöhung der erzeugten elektrischen Leistung dient.
Aus einer solchen Anlage wird Abwärme dem Heiznetz zugeführt, indem der Rücklauf des abgekühlten Heizmittels von einer Heizmittelpumpe 50 durch Leitungen 51 und 55, die Nachschaltheizfläche 15 und den Kondensator 35 geführt wird, wobei diese beiden Wärmeübertrager 15 und 35, wie erwähnt, in der genannten Reihenfolge bezüglich des Heizmittelstromes hintereinander geschaltet sind. Eine weitere Leitung 98 verbindet die Kondensatoren 35 und 71 heizmittelseitig miteinander. Das erhitzte Heizmittel strömt dann vom Kondensator 71, in dem es auf die geforderte Vorlauftemperatur des Heizkreislaufs erhitzt worden ist, den schematisch angedeuteten Wärmeverbrauchern 66 über eine Leitung 65 zu, aus denen eine Rücklaufleitung 67 zur Saugseite der Heizmittelpumpe 50 zurückführt.
Während des ungestörten Normalbetriebs dient der Dampferzeugerkreislauf des Abgaskessels der Erzeugung von elektrischem Strom, wobei zum Antrieb der Turbine 32 überhitzter Hochdruckdampf verwendet wird.
Der zusätzlich vom Kessel erzeugte Niederdruckdampf, der unter Umständen mittels der erwähnten weiteren Turbine 96 ebenfalls Strom liefert, erfüllt im Kondensator 71 die Aufgabe, das Heizmittel des Heiznetzes auf die geforderte End- oder Vorlauftemperatur zu erhitzen, so dass der Kondensator 35 auf einem niedrigeren Druck- und Temperaturniveau gehalten ist, wodurch die geschilderten Wirkungen erzielt werden.
Wie erwähnt, fliesst dabei das Kondensat des relativ zum Kondensator 35 auf höherem Druck und Temperaturniveau liegenden Kondensators 71 nach Entspannung und teilweiser Verdampfung im Regelventil 95 über das Absperrorgan 76 in den Kondensator 35, wo der Dampfanteil kondensiert wird.
Weitere Massnahmen gewährleisten bei Störungen im Betrieb der Abgaskesselanlage das Vorhandensein von Heizmittel der geforderten Temperatur: So stellt die direkte Verbindung 88 vom Ventil 95 über das Organ 78 zur Pumpe 36 den Kondensatablauf aus dem Kondensator 71 sicher für den Fall, dass der Kondensator 35 ausfällt und durch die Abschlussorgane 76, 77 und 79 isoliert werden muss. Der in der Turbine 32 entspannte Dampf wird dann über Leitung 82 und Absperrorgane 83 und 84 ebenfalls dem Kondensator 71 zugeleitet.
Umgekehrt verbindet diese Leitung 82 die Leitung 70 mit dem Kondensator 35, wenn Kondensator 71 ausfällt.
Ebenso kann für den Fall, dass die Turbine 32 durch Schliessen des Ventils 85 ausser Betrieb genommen wird, zwischen den Leitungen 31 und 70 über die Bypassleitung 80 mit Bypassventil 81, das eine Wassereinspritzvorrichtung 87 aufweist, Frischdampf zu einem der Kondensatoren 35 und 71 fliessen, um das Angebot an Heizenergie zu sichern.
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PATENT CLAIMS
1. Plant for the use of waste heat from a gas stream, preferably a gas turbine group, to drive electrical generators, with an exhaust gas boiler, the heating surfaces for generating and superheating high-pressure steam and for generating low-pressure steam as well as for heating a heating medium circulating in a heating network, which one after the other has penetrated by the gases directly heated heat exchanger and a condenser, characterized in that the upper heating surface (11) for the high-pressure steam in series with a steam turbine (32) and a first condenser (35) and the heating surface (14) for generating low-pressure steam with a second condenser (71) are connected, and that the second condenser (71) on the heat removal side the first condenser (35) in the return line (67, 51, 55,
98) of the heating network is connected in series.
2. Plant according to claim 1, characterized in that a low-pressure steam turbine (96) acting on a generator is provided in front of the second condenser (71).
3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that on the main steam line (31) leading to the high pressure turbine (32) branches off a bypass line (80) which leads to the second condenser (71) and in which a bypass valve (81) is connected a device (87) for water injection is provided.
4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that a shut-off element (84) is arranged in the low-pressure steam line (70, 94) upstream of the second condenser (71), and that furthermore a connecting line (82) with a further shut-off element (83) leads to the first condenser (35).
5. Plant according to claim 4, characterized in that the connecting line (82) to the first condenser (35) opens upstream of a steam shut-off element (77) into the connecting line (91) between the high-pressure turbine (32) and the first condenser (35).
6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two capacitors (35, 71) are each connected to the suction side of a common condensate pump (36) via a shut-off valve (78, 79).
7. Installation according to one of claims 1 to 6, characterized in that the condensate nozzle of the second condenser (71) is connected to the vapor space of the first condenser (35) via a line (75) provided with a valve (76).
The invention relates to a system for utilizing waste heat from a gas flow according to the preamble of claim 1.
Systems in which gases, in particular the exhaust gases from a gas turbine, are used to heat the working medium in a steam generator are known (e.g. magazine fuel - heat - power 28, issue 4 [April 1976], page A 12). In the system known from the cited reference, in which, however, no additional heating network is provided, the low-pressure steam generated is fed into an intermediate stage of the steam turbine of the exhaust gas boiler corresponding to its pressure for expansion. This steam turbine must therefore have a feed connection for this steam at a suitable point, which generally rules out the use of commercially available turbines.
It is also known to utilize waste heat from power plants in heating networks. An already proposed system in which the waste heat from a gas turbine supplies a heating network with energy in addition to an exhaust gas boiler system, has a first heat exchanger, which is directly heated by the exhaust gases, and a second heat exchanger designed as a condenser of the exhaust gas boiler system in the return of the heating medium coming from the heat consumer. These heat exchangers, through which the heating medium flows in succession, are arranged so that the cooled heating medium first flows through the first exhaust-gas-heated heat exchanger in order to extract the greatest possible amount of heat from the exhaust gases, and is then brought to the flow temperature required in the heating network in the condenser. This flow temperature defines the condensate temperature and thus the pressure gradient of the steam turbine of the boiler system.
The aim of the invention is to create a system of the type mentioned at the outset in which the feed of the low-pressure steam into the turbine can be omitted without the heat recovery from the exhaust gases and the electrical energy generated therefrom being reduced; This goal is achieved according to the present invention in that the superheater heating surface for the high-pressure steam is connected in series with a steam turbine and a first condenser and the heating surface for generating low-pressure steam is connected to a second condenser, and that the second condenser is connected to the first condenser on the heat-exhausting side is arranged downstream in the return line of the heating network.
By applying the described waste heat recovery by means of a heating network to the system discussed at the beginning with a waste heat boiler, the low-pressure steam generated in this system can be supplied to a use that is not linked to its work-producing expansion in the steam turbine; the resulting reduction in the generated electrical energy is absorbed by the fact that the condenser of the exhaust gas boiler is released from the described link to the flow temperature of the heating network.
According to the invention, this temperature is coupled to the second capacitor. In this way, the condensation temperature in the main condenser is lowered and the pressure drop in the turbine and thus the electrical power generated are increased.
If the pressure level of the low-pressure steam generated relative to the required flow temperature of the heating medium allows it, a low-pressure steam turbine acting on a generator can advantageously be provided upstream of the second condenser, which further increases the amount of electrical energy generated.
For the systems described with exhaust gas boiler and heating network, it is very often required to ensure that the heating medium is heated, even in the event that the exhaust gas boiler system has to be put out of operation due to failure of one or more of its system parts. Although the presence of two capacitors according to the invention already brings a considerable improvement in this point compared to systems with only one capacitor, a number of additional measures can be taken in a further development of the invention to ensure the heating output.
It is thus possible to continue to supply the heating network with energy when the steam turbine is shut down if a bypass line branches off the main steam line leading to the high-pressure turbine, which leads to the second condenser and in which a bypass valve with a device for water injection is provided is, the device for water injection in this circuit, through which there is flow during start-up or emergency operation, serves to protect the downstream parts of the system from excessively high temperatures.
Be in the low pressure steam line before the second
A shut-off device is arranged in front of the condenser and a connecting line with a further shut-off element to the first condenser is also provided in front of it, so that an alternate takeover of the tasks of one of the two condensers by the other can be ensured if the connection line to the first condenser enters the connection line upstream of a vapor shut-off element opens between the high pressure turbine and the first condenser.
To ensure that the heating medium is heated up, the two condensers are each connected to the suction side of a common condensate pump via a shut-off valve, while the recovery of the energy contained in the condensate of the second condenser results when the condensate nozzle of the second condenser has a Valve provided line is connected to the vapor space of the first condenser.
In the following, the invention is described in more detail using an exemplary embodiment in connection with the drawing, the single figure schematically reproducing a circuit diagram of a system designed according to the invention.
A combined gas turbine / steam generator system for generating electrical energy and heating has a gas turbine group 1, which consists of a compressor 2, a combustion chamber 3, a gas turbine 5 seated on the same shaft 4 as the compressor 2 and a generator 6 seated on the same shaft 4 consists. The gas turbine group 1 is followed by an exhaust gas boiler system 10 which, in the flow direction of the exhaust gas, has a superheater 11, an evaporator 12, an end preheater 13, a preheater 14 and a secondary heating surface 15, which has the first heat exchanger of the heating medium circuit in the district heating network, which is directly heated by the exhaust gases forms. After flowing through the heating surfaces 11 to 15, the cooled turbine gas is fed via a line 16 to a chimney (not shown).
A feed water vessel 20 is connected to the preheater 14 via a circulation pump 21. The outlet of the preheater 14 leads back to the feed water vessel 20, in which the pressure is determined by the protruding steam cushion.
A line 23 passes from the feed water vessel 20 to a feed pump 24, the outlet of which is connected to the end preheater 13. The outlet of the end preheater 13 leads via a line 25 to a steam drum 26. Water is removed from this drum 26 via a line 27 and fed to the evaporator 12 via a circulating pump 28. Via a line 29, the steam mixture flows from the evaporator 12 back into the drum 26, where the steam is separated out. The separated saturated steam reaches the superheater 11 via a line 30 and flows from this in the superheated state through a line 31 to a turbine 32 which drives a generator 33. A condenser 35, in which the expanded steam is condensed, is connected to the turbine 33 via a line 91.
The condensate is returned by a condensate pump 36 via a shut-off device 79 in a line 92 to the feed water tank 20, where it is degassed. The heat-dissipating secondary side of the capacitor 35 is the aforementioned second heat exchanger for heating the heating medium.
From the steam space of the feed water vessel 20, from which the low-pressure steam generated in the exhaust gas boiler is taken, a line 70 leads to a junction 93. From this, lines 94 and 82 go out, which via shut-off devices 84 and 83 to a second condenser 71 or into the connecting line 91 open between the turbine 32 and the first condenser 35, a shut-off element 77 being present in the connecting line 91 downstream of this confluence in front of the condenser 35.
The condensate from the condenser 71 can either reach a point between the closure element 79 and the suction side of the pump 36 in the line 92 via a line 88 in which a regulating and closing element 95 and 78 are provided in series, or via a line 75 with a shut-off element 76 is led into the vapor space of the condenser 35. This last described variant, which is used in normal operation, i. H. if a breakdown of the condenser 35 does not prohibit this, preference is given, has the advantage that additional energy can be extracted from the condensate from the condenser 71 in the condenser 35, which is still relatively warm and correspondingly under a higher pressure.
A bypass line 80 which contains a shut-off valve 81 provided with a device 87 for water injection also opens into the node 93. This line 80 connects the live steam line 31 of the exhaust gas boiler upstream of a shut-off element 85 via line 94 and valve 84 directly to the second condenser and via line 82 and valve 83 to the first condenser 71 or 35.
Optionally, d. H. if the pressure in the vessel 20 is sufficient relative to the pressure level of the condenser 71, a low-pressure steam turbine 96 is additionally provided in the line 70, which drives a generator 97 and thus serves to increase the electrical power generated.
Waste heat from such a system is fed to the heating network by the return of the cooled heating medium from a heating medium pump 50 through lines 51 and 55, the secondary heating surface 15 and the condenser 35, these two heat exchangers 15 and 35, as mentioned, in the aforementioned Sequence with respect to the heating medium flow are connected in series. Another line 98 connects the capacitors 35 and 71 to one another on the heating means side. The heated heating medium then flows from the condenser 71, in which it has been heated to the required flow temperature of the heating circuit, to the schematically indicated heat consumers 66 via a line 65, from which a return line 67 leads back to the suction side of the heating medium pump 50.
During normal, undisturbed operation, the steam generator circuit of the exhaust gas boiler is used to generate electrical power, with superheated high-pressure steam being used to drive the turbine 32.
The additional low-pressure steam generated by the boiler, which under certain circumstances also supplies electricity by means of the further turbine 96 mentioned, fulfills the task in the condenser 71 of heating the heating medium of the heating network to the required final or flow temperature, so that the condenser 35 is at a lower pressure - And temperature level is maintained, whereby the effects described are achieved.
As mentioned, the condensate of the condenser 71, which is at a higher pressure and temperature level relative to the condenser 35, flows after expansion and partial evaporation in the control valve 95 via the shut-off element 76 into the condenser 35, where the vapor portion is condensed.
Further measures ensure the presence of heating means of the required temperature in the event of malfunctions in the operation of the exhaust gas boiler system: For example, the direct connection 88 from the valve 95 via the element 78 to the pump 36 ensures the condensate drain from the condenser 71 in the event that the condenser 35 fails and must be isolated by the closing organs 76, 77 and 79. The steam expanded in the turbine 32 is then also fed to the condenser 71 via line 82 and shut-off devices 83 and 84.
Conversely, this line 82 connects the line 70 to the capacitor 35 if the capacitor 71 fails.
Likewise, in the event that the turbine 32 is taken out of operation by closing the valve 85, live steam can flow to one of the condensers 35 and 71 between the lines 31 and 70 via the bypass line 80 with bypass valve 81, which has a water injection device 87, to secure the supply of heating energy.