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PATENTANSPRttCHE
1. Offene Gasturbinenanlage, mit der ein Dampfkreislauf kombiniert ist, in welchem ein aus einem Kohlenwasserstoff, Kohlenwasserstoff-Gemisch oder Kohlenwasserstoff-Kohlendioxid bestehendes Medium zirkuliert, wobei der Dampfkreislauf eine Expansionsmaschine, einen Kondensator, eine Pumpe und ein Wärmeaustauschsystem aufweist, in welchem die Abwärme der Verbrennungsgase der Gasturbinenanlage rekuperiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeaustauschsystem mit mindestens einem, von einem flüssigen Wärmeträger durchströmten Zwanglauf-Zwischenkreislauf (9;
10) kombiniert ist, der eine Mehrzahl von im Abgaskanal (11) der Gasturbinenanlage (14, 15, 16a, 16b) angeordneten und von den Verbrennungsgasen angeströmten Rohren (9oa + 9tx) enthält, sowie mit einer Mehrzahl von Rohren (9a . 9x) versehen ist, welche in einem Erhitzer (7; 8) vom Medium des Dampfkreislaufes angeströmt sind, wobei die einzelnen Rohre (9'a .9'x) im Abgaskanal (11) mit den einzelnen Rohren (9a + 9x) im Erhitzer (7; 8) in Art einer Serienschaltung miteinander verbunden sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erhitzer (7; 8) in eine Mehrzahl von parallel geschalteten Mantelrohraustauschelementen unterteilt ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Medium des Zwanglauf-Zwischenkreislaufes (9; 10) durchströmten Rohre (9'a . 9'x, 9a + 9x), die im Abgaskanal (11) und/oder Erhitzer (7; 8) angeordnet sind, jeweils aus einem Rohrbündel bestehen.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erhitzer (7; 8) im Dampfkreislauf in bezug auf die Strömungsrichtung des Mediums ein weiterer Wärmeaustauscher (4; 3) angeordnet ist, in welchem das Medium des Dampfkreislaufes mit dem in der Expansionsmaschine (1) entspannten Medium in Wärmeaustausch steht.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger aus einem Kohlenwasserstoff besteht.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger Diphenyl ist.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger aus einem Kohlenwasserstoffoxid besteht.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger Diphenyloxid ist.
9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger eine Mischung aus Diphenyl und Diphenyloxid ist.
10. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger ein Siliconöl oder ein Gemisch aus Silicon ölen ist.
Die Erfindung betrifft eine offene Gasturbinenanlage, mit der ein Dampfkreislauf kombiniert ist, in welchem ein aus einem Kohlenwasserstoff, Kohlenwasserstoff-Gemisch oder Kohlenwasserstoff-Kohlendioxid bestehendes Medium zirkuliert, wobei der Dampfkreislauf eine Expansionsmaschine, einen Kondensator, eine Pumpe und ein Wärmeaustauschsystem aufweist, in welchem die Abwärme der Verbrennungsgase der Gasturbinenanlage rekuperiert wird.
Derartige Anlagen werden dann angewendet, wenn als Medium des Dampfkreislaufes Wasserdampf nicht in Frage kommt. Dieses ist z.B. dann der Fall, wenn eine solche Anlage in Kältegebieten eingesetzt wird, wo eine Einfriergefahr besteht oder wo eine entsprechende Betriebsüberwachung höchstens mit einem unwirtschaftlich hohen Aufwand gewährleistet ist oder in Gebieten, in welchen keine Wasserquelle zur Verfügung steht.
In diesem Falle wendet man vorteilhaft dann Kreisläufe an mit einem Arbeitsmedium, das aus einem Kohlenwasserstoff, Kohlenwasserstoff-Gemisch oder Kohlenwasserstoff-Kohlendioxid besteht. Derartige Medien sind auch bei höheren Temperaturen, z.B. im Bereich von 2004000C thermisch stabil, d. h. es findet keine chemische Zersetzung statt. Sollten Spuren von Zersetzungsprodukten erzeugt werden, so handelt es sich stets um andere Kohlenwasserstoffe, die nicht korrosiv sind, d. h. diese Produkte stören den Betrieb der Anlage nicht.
Bei einer solchen Anlage, wie sie beispielsweise aus der FR PS 1 349 744 bekannt ist, sind die Wärmeaustauschrohre des Dampfkreislaufes direkt im Abgaskanal der Gasturbinenanlage verlegt und werden vom Medium des Dampfkreislaufes in einem Durchlauf durchströmt. Beim Auftreten einer undichten Stelle im Rohrsystem, beispielsweise infolge eines Materialfehlers oder bei Zerstörung einer Schweissnaht infolge Temperaturspannungen, kann sich der gesamte Durchsatz des Dampfkreislauf-Mediums, z.B. Äthan, in den Abgaskanal entleeren und dort mit den Verbrennungsgasen ein hochexplosives Gemisch bilden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines Wärmeaustauschsystems für eine Anlage der eingangs beschriebenen Ausführung, welches es ermöglicht, die Abwärme der Verbrennungsgase auf das Medium des Dampfkreislaufes unter sicheren Bedingungen zu übertragen, d. h. die Entstehung eines hochexplosiven Gemisches bei Auftreten einer undichten Stelle in dem im Abgaskanal verlegten Teil des Wärmeaustauschsystems zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Wärmeaustauschsystem mit mindestens einem, von einem flüssigen Wärmeträger durchströmten Zwanglauf-Zwischenkreislauf kombiniert ist, der eine Mehrzahl von im Abgaskanal der Gasturbinenanlage angeordneten und von den Verbrennungsgasen angeströmten Rohren enthält, sowie mit einer Mehrzahl von Rohren versehen ist, welche in einem Erhitzer vom Medium des Dampfkreislaufes angeströmt sind, wobei die einzelnen Rohre im Abgaskanal mit den einzelnen Rohren im Erhitzer in Art einer Serienschaltung miteinander verbunden sind.
Die mit der Erfindung angestrebte Betriebssicherheit wird dadurch gewährleistet, dass aufgrund der erfindungsgemässen Serienschaltung von einer Mehrzahl von Rohrdurchläufen, im Falle in einem Rohrdurchlauf eine undichte Stelle entsteht, die gesamte Menge des Wärmeträgers durch diese Stelle in den Abgaskanal ausströmen muss. Somit erfolgt die Entleerung mit einem hohen Druckabfall, der den ausströmenden Durchsatz begrenzt. Durch eine entsprechende Wahl an Rohrdurchläufen kann der ausströmende Durchsatz soweit reduziert werden, dass im Abgaskanal keine explosive Mischung entsteht und damit die Explosionsgefahr beseitigt ist.
Das Medium des Dampfkreislaufes muss im Bereich der im Dampfkreislauf auftretenden höchsten Temperaturen von beispielsweise ca. 4000C stabil sein.
Bei Zersetzung des Mediums dürfen die Zersetzungsprodukte nicht korrosiv sein, und schliesslich ist man aus wirtschaftlichen Gründen bestrebt, ein möglichst billiges Medium zu verwenden.
Ein solches Medium ist beispielsweise Propan oder gegebenenfalls ein aus Butan und Äthan bestehendes Gemisch.
Es kommen jedoch auch andere unsubstituierte oder halogensubstituierte Kohlenwasserstoffe als Medium für den Dampfkreislauf in Betracht, sofern sie die vorstehend beschriebenen Eigenschaften aufweisen.
Die Wahl des Wärmeträgers des Zwanglauf-Zwischenkreislaufes richtet sich nach dem Temperaturbereich, in welchem die Wärmeübertragung erfolgt. Der Wärmeträger soll in diesem Temperaturbereich möglichst thermisch stabil sein, bzw.
wenn Zersetzungsprodukte in geringerem Masse auftreten sollten, dürfen diese nicht korrosiv sein. Ausserdem sollen als Wärmeträger Mittel verwendet werden, die billig und umweltfreundlich sind und einen tiefen Partialdruck (in der Grössenordnung von nicht mehr als 50 bar bei 4000C) aufweisen, damit der Aufwand für die Rohre des Zwanglauf-Zwischenkreislaufes im wirtschaftlichen Rahmen bleibt. Ausserdem soll beim Wärmeträger beim Einfrieren keine Volumenvergrösserung auftreten.
Im Anwendungsbereich der Erfindung kann als Wärmeträger beispielsweise ein Kohlenwasserstoff, z.B. Diphenyl (C12Hlo) oder ein Kohlenwasserstoffoxid, z. B. Diphenyloxid (C12HloO) oder ein handelsübliches Gemisch von diesen beiden Mitteln, oder ein Siliconöl bzw. ein Gemisch aus Silicon ölen benützt werden.
Die Durchsatzmenge ist durch die Wärmemenge, die von den Verbrennungsgasen auf den Wärmeträger übertragen werden muss, bestimmt. Diese Durchsatzmenge kann mit der Umgebungsluft explosive Mischungen bilden, oder sie kann auch nur teilweise verdampfen, so dass sich in der Gasturbine flüssiger Wärmeträger ansammeln könnte, der später vollständig verdampft und zu explosiven Mischungen führt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Durchsatz des Zwanglauf-Zwischenkreislaufes durch die Anzahl der Durchläufe dividiert, d. h. man kann die Anzahl der Durchläufe sehr gross machen und hierdurch den aus einer undichten Stelle in einem Rohr austretenden Durchsatz pro Zeiteinheit entsprechend begrenzen.
Sollte nun eines der Rohre während des Betriebes undicht werden, so könnte deshalb bei einer erfindungsgemäss ausgeführten Anlage nur eine Ideine Wärmeträgermenge pro Zeiteinheit in den Abgaskanal austreten, so dass die Gefahr für das Entstehen eines explosiven Gemisches im Abgaskanal oder in der Gasturbine oder in der Atmosphäre oberhalb des Abgaskamins ausgeschaltet ist. Der Durchsatz wird bekanntlich durch die Förderleistung der Pumpe im Zwanglauf-Zwischenkreislauf vorgegeben.
Verbraucher, welche von der Expansionsmaschine, z.B.
einer Expansionsturbine des Dampfkreislaufes bzw. der Gasturbine angetrieben werden, können beispielsweise Generatoren zur Stromerzeugung, Kompressoren oder Pumpen für chemische Prozesse sein oder Kompressoren bzw. Pumpen, die zur Förderung von Gasen, z.B. Erdgas oder Flüssigkeiten, z.B.
Erdöl dienen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass vor dem Erhitzer im Dampfkreislauf in bezug auf die Strömungsrichtung des Mediums ein weiterer Wärmeaustauscher angeordnet ist, in welchem das Medium des Dampfkreislaufes mit dem in der Expansionsmaschine entspannten Medium im Wärme austausch steht.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Fliessschema für eine erfindungsgemäss ausgeführte Anlage, bei welcher die Verbraucher Kompressoren zur Förderung von Erdgas sind.
In Fig. 2 ist im Detail eine spezielle Ausführungsform eines Zwanglauf-Zwischenkreislaufes mit einem Erhitzer und im Abgaskanal verlegten Rohrdurchläufen dargestellt.
In einer Anlage gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Fliess schema wird in einem Dampfkreislauf z.B. Propan in einer
Expansionsturbine 1, die einen Kompressor 2 zur Förderung von Erdgas antreibt, arbeitsleistend entspannt. Anschliessend wird das Medium in den Wärmeaustauschern 3 und 4 gekühlt und in einem Kondensator 5, in welchem dem Medium durch
Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel, z.B. Luft, Wasser oder zu verdampfende Flüssiggase, insbesondere Flüssig-Erdgas, Wärme entzogen wird, kondensiert. Die Ein- und Austrittsrichtung des Kühlmittels ist durch Pfeile verdeutlicht.
Im Dampfkreislauf sind ausser der Expansionsturbine 1, dem Kondensator 5, einer Pumpe 6, den Wärmeaustauschern 3 und 4 Erhitzer 7 und 8, angeordnet, in welchen in je einem Zwanglauf-Zwischenkreislauf aufweisenden Wärmeaustauschsystemen 9 und 10 Wärme von den heissen Verbrennungsgasen auf das Medium der Zwischenkreisläufe übertragen wird.
Ein Fliesschema einer Ausführungsform eines solchen Wärmeaustauschsystems ist in Fig. 2 dargestellt.
Durch den Zwanglauf-Zwischenkreislauf 9, der eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Durchläufen 9a, 9b + 9x bzw.
9'a, 9'b t 9'x aufweist, die einerseits im Erhitzer 7 und andererseits im Abgaskanal 11 der Gasturbinenanlage angeordnet sind, wird eine Wärmeträger mittels einer Pumpe 12 gefördert.
Der Durchsatz wird um so kleiner, je mehr Durchläufe angeordnet sind und damit die pro Zeiteinheit bei Auftreten einer undichten Stelle im Rohrsystem austretende Wärmeträgermenge ebenfalls entsprechend klein. Beispielsweise können 80 Rückläufe im Wärmeaustauschsystem angeordnet sein, wovon in der Zeichnung nur drei Durchläufe, und zwar die ersten beiden 9a und 9b und der letzte 9x bzw. 9'a, 9'b und 91x dargestellt sind.
Während des Betriebes wird bei jedem Durchlauf von den heissen Verbrennungsgasen Wärme auf den Wärmeträger übertragen und nach jeder Erwärmung im Erhitzer 7 das Medium des Dampfkreislaufes, z.B. Propan, durch Wärmeaustausch mit dem erwärmten Wärmeträger erhitzt, wobei sich der Wärmeträger abkühlt.
Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Erhitzers könnte dieser auch in eine Mehrzahl von parallel geschalteten Mantelrohraustauschelementen unterteilt sein. Ausserdem könnte jedes im Erhitzer bzw. im Abgaskanal angeordnete Rohr aus einem Rohrbündel bestehen, wobei die einzelnen Rohre eines jeden Bündels an ihren gegenüberliegenden Enden durch Kollektoren miteinander verbunden sein können.
Das Wärmeaustauschsystem 10 in Fig. 1 ist analog zu Fig. 2 ausgebildet.
Ein Verbraucher, im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ein Erdgaskompressor 13, wird von einer Gasturbinenanlage angetrieben. Die Gasturbinenanlage ist in bekannter Weise ausgeführt und weist einen Kompressor 14, eine Brennkammer 15, eine Ladeturbine 16a und eine Nutzturbine 16b auf.
Bei Betrieb der Anlage wird das in der Expansionsturbine 1 entspannte Medium in den Wärmeaustauschern 4 und 3 gekühlt und in dem Kondensator 5 verflüssigt.
In der Pumpe 6 wird das Medium des Dampfkreislaufes auf Druck gebracht, der sowohl im unterkritischen als auch überkritischen Bereich liegen kann. Sodann wird das Medium im Wärmeaustauscher 4 durch Wärmeaustausch mit arbeitsleistend entspanntem Medium erwärmt und sodann im Erhitzer 7 durch Wärmeaustausch mit dem Wärmeträger, anschliessend im Wärmeaustauscher 3 und im Erhitzer 8 weiter erwärmt, bevor das Medium arbeitsleistend entspannt wird.
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PATENT CLAIMS
1. Open gas turbine plant, with which a steam cycle is combined, in which a medium consisting of a hydrocarbon, hydrocarbon mixture or hydrocarbon-carbon dioxide circulates, the steam cycle having an expansion machine, a condenser, a pump and a heat exchange system in which the waste heat the combustion gases of the gas turbine system are recuperated, characterized in that the heat exchange system with at least one forced circulation intermediate circuit (9;
10) is combined, which contains a plurality of pipes (9oa + 9tx) arranged in the exhaust gas duct (11) of the gas turbine system (14, 15, 16a, 16b) and flowed by the combustion gases, and with a plurality of pipes (9a. 9x) is provided, which flows in a heater (7; 8) from the medium of the steam circuit, the individual tubes (9'a .9'x) in the exhaust gas duct (11) with the individual tubes (9a + 9x) in the heater (7th ; 8) are connected to each other in the manner of a series connection.
2. Plant according to claim 1, characterized in that the heater (7; 8) is divided into a plurality of jacket pipe exchange elements connected in parallel.
3. Installation according to claim 1, characterized in that the flow of the medium of the positive intermediate circuit (9; 10) pipes (9'a. 9'x, 9a + 9x) in the exhaust duct (11) and / or heater (7; 8) are arranged, each consist of a tube bundle.
4. Installation according to claim 1, characterized in that in front of the heater (7; 8) in the steam circuit with respect to the direction of flow of the medium, a further heat exchanger (4; 3) is arranged, in which the medium of the steam circuit with that in the expansion machine (1) relaxed medium is in heat exchange.
5. Plant according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium consists of a hydrocarbon.
6. Plant according to claim 5, characterized in that the heat transfer medium is diphenyl.
7. Plant according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium consists of a hydrocarbon oxide.
8. Plant according to claim 7, characterized in that the heat transfer medium is diphenyl oxide.
9. Plant according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium is a mixture of diphenyl and diphenyl oxide.
10. Plant according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium is a silicone oil or a mixture of silicone oils.
The invention relates to an open gas turbine plant, with which a steam circuit is combined, in which a medium consisting of a hydrocarbon, hydrocarbon mixture or hydrocarbon-carbon dioxide is circulated, the steam circuit having an expansion machine, a condenser, a pump and a heat exchange system in which the waste heat from the combustion gases of the gas turbine system is recuperated.
Such systems are used when water vapor is out of the question as the medium of the steam cycle. This is e.g. this is the case when such a system is used in cold areas where there is a risk of freezing or where appropriate operational monitoring can be guaranteed at most with uneconomically high expenditure or in areas in which no water source is available.
In this case, it is advantageous to use circuits with a working medium consisting of a hydrocarbon, hydrocarbon mixture or hydrocarbon-carbon dioxide. Such media are also at higher temperatures, e.g. thermally stable in the range of 2004000C, d. H. there is no chemical decomposition. If traces of decomposition products are generated, they are always other hydrocarbons that are not corrosive, i. H. these products do not interfere with the operation of the system.
In such a system, as is known for example from FR PS 1 349 744, the heat exchange tubes of the steam circuit are laid directly in the exhaust duct of the gas turbine system and the medium of the steam circuit flows through them in one pass. In the event of a leak in the pipe system, for example as a result of a material defect or if a weld seam is destroyed as a result of temperature stresses, the total throughput of the steam cycle medium, e.g. Ethane, empty into the exhaust gas duct and form a highly explosive mixture with the combustion gases.
The object of the invention is to provide a heat exchange system for a system of the type described in the introduction, which makes it possible to transfer the waste heat of the combustion gases to the medium of the steam cycle under safe conditions, i. H. to avoid the formation of a highly explosive mixture if a leak occurs in the part of the heat exchange system installed in the exhaust duct.
This object is achieved according to the invention in that the heat exchange system is combined with at least one forced-flow intermediate circuit through which a liquid heat carrier flows, which contains a plurality of pipes arranged in the exhaust gas duct of the gas turbine system and flowed by the combustion gases, and with a plurality of pipes is provided, which flows in a heater from the medium of the steam cycle, wherein the individual tubes in the exhaust duct are connected to each other in the manner of a series connection with the individual tubes in the heater.
The operational safety aimed at by the invention is ensured by the fact that due to the series connection according to the invention of a plurality of pipe runs, in the case of a pipe run a leak occurs, the entire amount of the heat transfer medium has to flow out through this point into the exhaust gas duct. The emptying therefore takes place with a high pressure drop, which limits the outflowing throughput. The flow rate can be reduced by selecting the appropriate pipe runs so that no explosive mixture is created in the exhaust duct and the risk of explosion is thus eliminated.
The medium of the steam cycle must be stable in the range of the highest temperatures occurring in the steam cycle, for example approx. 4000C.
When the medium decomposes, the decomposition products must not be corrosive, and finally, for economic reasons, efforts are made to use the cheapest possible medium.
Such a medium is, for example, propane or, if appropriate, a mixture consisting of butane and ethane.
However, other unsubstituted or halogen-substituted hydrocarbons are also suitable as a medium for the steam cycle, provided that they have the properties described above.
The choice of the heat transfer medium of the forced circulation intermediate circuit depends on the temperature range in which the heat transfer takes place. The heat transfer medium should be as thermally stable as possible in this temperature range, or
if decomposition products should occur to a lesser extent, they must not be corrosive. In addition, means should be used as the heat transfer medium, which are cheap and environmentally friendly and have a low partial pressure (of the order of not more than 50 bar at 4000C), so that the effort for the pipes of the intermediate circuit remains within the economic framework. In addition, no volume increase should occur in the heat transfer medium when freezing.
Within the scope of the invention, a hydrocarbon, e.g. Diphenyl (C12Hlo) or a hydrocarbon oxide, e.g. B. diphenyl oxide (C12HloO) or a commercially available mixture of these two agents, or a silicone oil or a mixture of silicone oils can be used.
The throughput is determined by the amount of heat that must be transferred from the combustion gases to the heat transfer medium. This throughput can form explosive mixtures with the ambient air, or it can only partially evaporate, so that liquid heat transfer medium could accumulate in the gas turbine, which later evaporates completely and leads to explosive mixtures.
In the present invention, the throughput of the forced intermediate circuit is divided by the number of passes, i. H. one can make the number of runs very large and thereby limit the throughput per unit of time emerging from a leak in a pipe.
If one of the pipes should leak during operation, only an ideine amount of heat transfer medium could escape into the exhaust duct in a system designed according to the invention, so that the danger of an explosive mixture occurring in the exhaust duct or in the gas turbine or in the atmosphere is switched off above the flue. The throughput is known to be determined by the delivery rate of the pump in the positive intermediate circuit.
Consumers who are from the expansion machine, e.g.
an expansion turbine of the steam cycle or the gas turbine can be driven, for example generators for power generation, compressors or pumps for chemical processes or compressors or pumps which are used to convey gases, e.g. Natural gas or liquids, e.g.
Serve petroleum.
An advantageous development of the invention can consist in that a further heat exchanger is arranged in front of the heater in the steam circuit with respect to the direction of flow of the medium, in which the medium of the steam circuit is in heat exchange with the medium relaxed in the expansion machine.
Further exemplary embodiments of the invention result from the drawing.
Fig. 1 shows a schematic representation of a flow diagram for a system designed according to the invention, in which the consumers are compressors for the production of natural gas.
2 shows in detail a special embodiment of a forced-circulation intermediate circuit with a heater and pipe runs laid in the exhaust gas duct.
In a system according to the flow diagram shown in Fig. 1, a steam cycle e.g. Propane in one
Expansion turbine 1, which drives a compressor 2 for the production of natural gas, relaxed work. The medium is then cooled in the heat exchangers 3 and 4 and in a condenser 5 in which the medium passes through
Heat exchange with a coolant, e.g. Air, water or liquid gases to be evaporated, in particular liquid natural gas, heat is removed, condenses. The direction of the coolant inlet and outlet is shown by arrows.
In addition to the expansion turbine 1, the condenser 5, a pump 6, the heat exchangers 3 and 4, heaters 7 and 8 are arranged in the steam circuit, in which heat exchange systems 9 and 10 each have heat from the hot combustion gases to the medium of the in a forced-circulation intermediate circuit Intermediate circuits is transferred.
A flow diagram of an embodiment of such a heat exchange system is shown in FIG. 2.
Through the positive intermediate circuit 9, which a plurality of series-connected runs 9a, 9b + 9x or
9'a, 9'b t 9'x, which are arranged on the one hand in the heater 7 and on the other hand in the exhaust duct 11 of the gas turbine system, a heat transfer medium is conveyed by means of a pump 12.
The throughput becomes smaller the more runs are arranged, and the amount of heat transfer medium escaping per unit time when a leak occurs in the pipe system is also correspondingly small. For example, 80 returns can be arranged in the heat exchange system, of which only three passes are shown in the drawing, namely the first two 9a and 9b and the last 9x or 9'a, 9'b and 91x.
During operation, heat is transferred from the hot combustion gases to the heat transfer medium with each pass, and after each heating in the heater 7, the medium of the steam cycle, e.g. Propane, heated by heat exchange with the heated heat transfer medium, whereby the heat transfer medium cools down.
Instead of the embodiment of the heater shown in the drawing, it could also be divided into a plurality of jacket pipe exchange elements connected in parallel. In addition, each tube arranged in the heater or in the exhaust duct could consist of a tube bundle, wherein the individual tubes of each bundle can be connected to one another at their opposite ends by collectors.
The heat exchange system 10 in FIG. 1 is designed analogously to FIG. 2.
A consumer, in the exemplary embodiment according to FIG. 1 a natural gas compressor 13, is driven by a gas turbine system. The gas turbine system is designed in a known manner and has a compressor 14, a combustion chamber 15, a charging turbine 16a and a utility turbine 16b.
When the system is operating, the medium expanded in the expansion turbine 1 is cooled in the heat exchangers 4 and 3 and liquefied in the condenser 5.
In the pump 6, the medium of the steam cycle is brought to pressure, which can be in the subcritical as well as the supercritical range. Then the medium in the heat exchanger 4 is heated by heat exchange with medium that is relaxed during work and then further heated in heater 7 by heat exchange with the heat transfer medium, then in heat exchanger 3 and in heater 8 before the medium is relaxed while performing work.