Claims (13)
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PATENTANSPRÜCHE Produkte und dessen Sekundärseite mit dem Auslassstutzen (20) PATENT CLAIMS Products and its secondary side with the outlet nozzle (20)
1. Verfahren zur Wärmeversorgung von in einem geschlosse- des Kompressors (12) verbunden ist (Fig. 2). 1. Method for supplying heat in a closed compressor (12) is connected (Fig. 2).
nen Raum (30) verlaufenden technologischen Vorgängen durch 14. Einrichtung nach Ansprüchen 11—13, dadurch gekenn- NEN space (30) technological processes by 14. device according to claims 11-13,
Verbrennen von dem geschlossenen Raum (30) zugeführten zeichnet, dass neben dem Regenerator (46) ein zusätzlicher Burning fed from the enclosed space (30) indicates that in addition to the regenerator (46) an additional
Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verbrennung 5 Rauchgasgenerator (48) vorgesehen ist, dessen Primärseite mit des Brennstoffs benötigte Verbrennungsluft als Arbeitsmedium dem Auslassstutzen (38) der aus dem geschlossenen Raum (30) in einem Energie liefernden thermodynamischen Kreislauf (10, entweichenden Rauchgase in Verbindung steht (Fig. 3). 12, 14) verwendet wird (Fig. 1—6). 15. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Fuel, characterized in that the flue gas generator (48) for combustion is provided, the primary side of which, with the combustion air required for the fuel, serves as the working medium for the outlet port (38) of the thermodynamic circuit (10) escaping from the closed space (30) in an energy supplying energy in connection (Fig. 3), 12, 14) is used (Fig. 1-6). 15. Device according to claim 1, characterized in
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Verbrennungslufteinlassstutzen (32) des geschlossenen komprimierte Luft einer Brennkammer (14) zugeführt und dort 10 Raumes (30) an die Druckseite des Kompressors (12) angeschlos-mit Luftüberschuss verbrannt wird, derart, dass ein Rauchgas mit sen ist (Fig. 4). 2. The method according to claim 1, characterized in that the combustion air inlet connection (32) of the closed compressed air is fed to a combustion chamber (14) and there 10 space (30) on the pressure side of the compressor (12) is combusted with excess air, such that there is a flue gas with sen (Fig. 4).
Luftüberschuss entsteht, welches in einer Gasturbine (10) expan- 16. Einrichtung nach Ansprüchen 11 und 15, dadurch gekenn-diert, worauf die aus der Gasturbine (10) entweichenden Rauch- zeichnet, dass der Auslassstutzen (38) des geschlossenen Raumes gase als Verbrennungsluft zur Verbrennung des Brennstoffes (30) mit dem Einlass (10a) der Gasturbine (10) in Verbindung dem geschlossenen Raum (30) zugeführt werden (Fig. 1). 15 steht (Fig. 4). Excess air arises, which in a gas turbine (10) expans 16. A device according to claims 11 and 15, characterized, whereupon the smoke escaping from the gas turbine (10) indicates that the outlet connection (38) of the closed space gases as Combustion air for burning the fuel (30) with the inlet (10a) of the gas turbine (10) in connection with the closed space (30) are fed (Fig. 1). 15 stands (Fig. 4).
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich- 17. Einrichtung nach Ansprüchen 11,15 und 16, dadurch net, dass der Enddruck der Expansion der aus der Gasturbine gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslassstutzen (38) des (10) entweichenden Rauchgase jenem Druck entspricht, der zum geschlossenen Raums (30) und dem Einlass (10a) der Gasturbine Verbrennen des Brennstoffes im geschlossenen Raum (30) erfor- (10) ein Rauchgasabscheider (50) angeordnet ist (Fig. 4). derlich ist (Fig. 1). 20 18. Einrichtung nach Ansprüchen 11 und 15—17, dadurch 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in 17. Device according to claims 11, 15 and 16, characterized in that the final pressure of the expansion of the gas turbine is characterized in that between the outlet port (38) of the (10) escaping flue gases corresponds to the pressure required for the closed space (30) and the inlet (10a) of the gas turbine burning the fuel in the closed space (30) (10) a flue gas separator (50) is arranged (Fig. 4). derlich (Fig. 1). 20 18. Device according to claims 11 and 15-17, characterized
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeich- gekennzeichnet, dass der Gasturbine (10) eine mit Brennstoffzu-net, dass die Abwärme der aus dem geschlossenen Raum (30) leitung (24) versehene Brennkammer (14) vorgeschaltet ist, austretenden Produkte zum Vorwärmen der komprimierten Luft deren gaszuführender Einlass mit dem Rauchgasabscheider (50) verwendet wird (Fig. 2). in Verbindung steht und deren Lufteinlass aus der Verbindung 4. The method according to claims 1-3, characterized in that the gas turbine (10) with a fuel supply net that the waste heat from the closed space (30) line (24) provided combustion chamber (14) is connected upstream Products for preheating the compressed air whose gas supply inlet is used with the flue gas separator (50) (Fig. 2). communicates and their air intake from the connection
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeich- (22) zwischen der Druckseite des Kompressors (12) und dem net, dass sowohl die Abwärme der aus dem geschlossenen Raum geschlossenen Raum (30) ausgeht (Fig. 5). 5. The method according to claims 1 -3, characterized gekennzeich- (22) between the pressure side of the compressor (12) and the net that both the waste heat from the closed space (30) comes out (Fig. 5).
(30) entnommenen Produkte als auch die Abwärme der aus dem 19. Einrichtung nach Ansprüchen 11 und 15—18, dadurch geschlossenen Raum (30) austretenden Rauchgase zum Vorwär- gekennzeichnet, dass in die die Kompressordruckseite (20) mit men der komprimierten Luft verwendet wird (Fig. 3). dem geschlossenen Raum (30) verbindende Leitung (22) ein- und (30) removed products as well as the waste heat from the 19th device according to claims 11 and 15-18, thereby closed space (30) for the preheating, characterized in that the compressor pressure side (20) is used with a lot of the compressed air will (Fig. 3). the closed space (30) connecting line (22) on and
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 30 ausschaltbare Regeneratoren (46, 48) eingebaut sind (Fig. 6). komprimierte Luft zur Verbrennung des Brennstoffes dem 20. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 und 15—19, dadurch geschlossenen Raum (30) zugeführt wird, worauf das entwei- gekennzeichnet, dass die mit der Gasturbine (10) in Verbindung chende Rauchgas in einer Gasturbine (10) expandiert wird stehende Brennkammer (14) ein- und ausschaltbar ist. 6. The method according to claim 1, characterized in that 30 switchable regenerators (46, 48) are installed (Fig. 6). compressed air for the combustion of the fuel is fed to the 20th device according to claims 11 and 15-19, thereby closed space (30), whereupon the escape characterizes that the flue gas in connection with the gas turbine (10) in a gas turbine ( 10) expanded combustion chamber (14) can be switched on and off.
(pig- 4). 35 (pig- 4). 35
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeich- 7. The method according to claims 1 and 6, characterized in
net, dass die dem geschlossenen Raum (30) zugeführte komprimierte Luft mit dem diesem Raum zuströmenden Brennstoff ein Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmever-Hochdruckrauchgas bildet, welches gereinigt der Gasturbine sorgung von in einem geschlossenen Raum verlaufenden techno-(10) zugeführt wird (Fig. 4). logischen Vorgängen, sowie auf eine Einrichtung zum Ausüben net, that the compressed air supplied to the closed space (30) with the fuel flowing into this space forms a. The invention relates to a method for heat-high pressure flue gas, which cleans the gas turbine supply by techno- (10) running in a closed space will (Fig. 4). logical processes, as well as a facility for exercising
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeich-40 dieses Verfahrens. 8. The method according to claims 1 and 6, characterized in 40 of this method.
net, dass das aus dem geschlossenen Raum (30) entweichende Wie bekannt, wird elektrische Energie in mit Kondensation net that the escaping from the closed space (30) As known, electrical energy is in with condensation
Rauchgas vor seiner Zuführung der Gasturbine (10) erneut arbeitenden zeitgemässen Kraftwerken bei einem spezifischen erwärmt wird (Fig. 5). Wärmeverbrauch von 2400 bis 3000 kcal/kWh erzeugt. Der Flue gas is heated before it is fed to the gas turbine (10) again working contemporary power plants at a specific one (Fig. 5). Heat consumption of 2400 to 3000 kcal / kWh generated. The
9. Verfahren nach Ansprüchen 1,6 und 8, dadurch gekenn- spezifische Wärmeverbrauch von mit Gegendruck arbeitenden zeichnet, dass das aus dem geschlossenen Raum (30) entwei- 45 Wasserdampfwerken liegt etwa bei 1200 kcal/kWh. Esmuss chende Rauchgas der Gasturbine (10) über eine Brennkammer jedoch bei beiden Arten der Energieerzeugung noch immer mit (14) zugeführt wird (Fig. 5). einem beträchtlichen Verlust gerechnet werden, derdurchdie 9. The method according to claims 1, 6 and 8, characterized in that the specific heat consumption of those working with counterpressure is such that the water vapor plants that escape from the closed space (30) are approximately 1200 kcal / kWh. It must smoke gas of the gas turbine (10) via a combustion chamber, however, is still supplied with (14) in both types of energy generation (FIG. 5). a significant loss due to the
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekenn- bei verhältnismässig hoher Temperatur entweichende Abwärme zeichnet, dass die Abwärme der aus dem geschlossenen Raum hervorgerufen wird. 10. The method according to claims 1 and 6, characterized gekenn- characterized at a relatively high temperature escaping waste heat that the waste heat is caused by the closed space.
(30) austretenden Produkte sowie die Abwärme der aus der 50 Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer weiteren Verrin-Gasturbine (10) austretenden Rauchgase zum Vorwärmen der gerung des zur Energieerzeugung erforderlichen spezifischen komprimierten Luft verwendet wird (Fig. 6). Wärmeverbrauchs und insbesondere in der Nutzbarmachung der (30) escaping products and the waste heat from the fumes. The object of the invention consists in a further Verrin gas turbine (10) used to preheat the coagulation of the specific compressed air required for energy generation (FIG. 6). Heat consumption and in particular in the utilization of the
11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Abwärme bei gutem Wirkungsgrad. Gemäss dem Grundgedan-Anspruch 1, welche einen geschlossenen Raum (30) als Verbren- ken der Erfindung werden die Luft und das Rauchgas, welche bis nungsraum und eine Anlage (10,12,14) mit einer Verbrennungs- 55 jetzt bei den üblichen Technologien nur zur Wärmeerzeugung kraftmaschine (10) und einem Kompressor (12) aufweist, und Wärmelieferung (Heizung) verwendet worden sind, auch als dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsluft-Einlassstut- Arbeitsmittel von thermodynamischen Vorgängen verwendet, zen (32) des geschlossenen Raumes (30) an einem Auslassstutzen Die mechanische Energie wird dann in elektrische Energie (10b, 20) einer Einheit der Anlage (10,12,14) angeschlossen ist. umgewandelt, die bereits in breitem Kreise verbraucht werden 11. Device for performing the process after waste heat with good efficiency. According to the basic claim 1, which a closed space (30) as the combustion of the invention, the air and the flue gas, which to the combustion space and a system (10, 12, 14) with a combustion 55 now with the usual technologies only for heat generation engine (10) and a compressor (12), and heat delivery (heating) have been used, also characterized in that the combustion air inlet filler working means uses thermodynamic processes, zen (32) of the closed space (30 ) at an outlet connection The mechanical energy is then connected into electrical energy (10b, 20) of a unit of the system (10, 12, 14). converted, which are already consumed in a wide range
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, 60 kann. Die Abwärme wird derart nutzbar gemacht, dass sie dass der Verbrennungsluft-Einlassstutzen (32) für Verbren- entweder zum Befriedigen des Wärmebedarfes bei in geschlosse- 12. The device according to claim 11, characterized in 60 can. The waste heat is made usable in such a way that it is used by the combustion air inlet connection (32) for combustion, either to satisfy the heat requirement when in closed
nungsluft des geschlossenen Raumes (30) an den Auslassstutzen nem Raum verlaufenden technologischen Vorgängen verwen-(10b) einer Gasturbine (10) angeschlossen ist (Fig. 1-3). det, oder nach erfolgter Wärmeversorgung des technologischen air of the closed space (30) is connected to the outlet connection of a technological process (10b) of a gas turbine (10) (Fig. 1-3). det, or after the heat supply of the technological
13. Einrichtung nach Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekenn- Vorganges zur Energieerzeugung verwertet wird. Nach dem zeichnet, dass zwischen dem Kompressor (12) und einer der 65 Verfahren zur Wärmeversorgung von in einem geschlossenen Gasturbine ( 10) vorgeschalteten Brennkammer ( 14) ein Regene- Raum verlaufenden technologischen Vorgängen durch Verbren-rator (46) vorgesehen ist, dessen Primärseite mit der Austritts- nung von dem geschlossenen Raum zugeführten Brennstoff wird stelle (44) der aus dem geschlossenen Raum (30) austretenden die zur Verbrennung des Brennstoffes benötigte Verbrennungs- 13. Device according to claims 11 and 12, characterized in that the process is used to generate energy. According to that, between the compressor (12) and one of the 65 methods for supplying heat to the combustion chamber (14) connected upstream in a closed gas turbine (10), a rainy area technological processes are provided by the combustor (46), the primary side of which with the outlet opening of the fuel supplied from the closed space (44), the exit from the closed space (30) becomes the combustion combustion required for the combustion of the fuel.
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Iuft als Arbeitsmedium in einem Energie liefernden thermodynamischen Kreislauf verwendet. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Verbrennungsraum und eine Anlage mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Kompressor auf uns ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbren -nungsluft-Einlassstutzen des Verbrennungsraumes an einem Auslassstutzen einer Einheit der Anlage angeschlossen ist. Iuft used as a working medium in an energy-supplying thermodynamic cycle. The device for carrying out the method has a combustion chamber and a system with an internal combustion engine and a compressor is characterized in that the combustion-air inlet connection of the combustion chamber is connected to an outlet connection of a unit of the system.
Berechnungen haben ergeben, dass mittels des vorgeschlagenen Verfahrens rund 1000 kcal/kWh an spezifischem Wärmeverbrauch erreicht werden kann. Dieser Wert beträgt praktisch lediglich ein Drittel des Wärme Verbrauches guter Kondensationskraftwerke, was einerseits dem erhöhten Verbrennungswirkungsgrad, andererseits dem verringerten Selbstverbrauch, vor allem aber dem Umstand zuzuschreiben ist, dass der Wärmeträger auch als Arbeitsmittel zur Anwendung gelangt. Calculations have shown that around 1000 kcal / kWh of specific heat consumption can be achieved using the proposed method. This value is practically only a third of the heat consumption of good condensing power plants, which is due on the one hand to the increased combustion efficiency, on the other hand to the reduced self-consumption, but above all to the fact that the heat transfer medium is also used as a working medium.
Auf der Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 6 sechs verschiedene Ausführungsbeispiele der Einrichtung zum Ausüben des erfin-dungsgemässen Verfahrens in schematischer Darstellung. 1 to 6 show six different exemplary embodiments of the device for practicing the method according to the invention in a schematic representation.
Gleiche Bezugszeichen weisen in der Zeichnung auf ähnliche Einzelheiten hin. The same reference numbers indicate similar details in the drawing.
In Fig. 1 der Zeichnung ist mit 10 als Verbrennungskraftmaschine eine Gasturbine bezeichnet, welche mit einem Kompressor 12 Einheiten einer Anlage bildet. Der Gasturbine 10 ist eine Brennkammer 14 vorgeschaltet. Die Abtriebswelle der Gasturbine 10 ist mit einem elektrischen Generator 16 verbunden. Der Einlassstutzen des Kompressors 12 ist mit 18 bezeichnet. Der Auslassstutzen des Kompressors 12 ist über eine Leitung 22 mit der Brennkammer 14 verbunden, die einerseits über eine Leitung 24 an einen nicht dargestellten Brennstoffvorrat, und über eine Leitung 26 an den Einlassstutzen 10a der Gasturbine 10 angeschlossen ist. In Fig. 1 of the drawing, 10 denotes a gas turbine as an internal combustion engine, which forms 12 units of a system with a compressor. A combustion chamber 14 is connected upstream of the gas turbine 10. The output shaft of the gas turbine 10 is connected to an electrical generator 16. The inlet port of the compressor 12 is designated 18. The outlet connection of the compressor 12 is connected via a line 22 to the combustion chamber 14, which is connected via a line 24 to a fuel supply (not shown) and via a line 26 to the inlet connection 10a of the gas turbine 10.
Der Auslassstutzen 10b der Gasturbine 10 ist über eine Leitung 28 an den Einlassstutzen 32 für Verbrennungsluft eines als Ofen ausgebildeten, geschlossenen Raumes (30) angeschlossen. Der Einlassstutzen für Brennstoff des Ofens 30 ist mit 34 bezeichnet. Der Brennstoff wird über eine Leitung 36 zugeführt. The outlet connector 10b of the gas turbine 10 is connected via a line 28 to the inlet connector 32 for combustion air of a closed space (30) designed as an oven. The inlet connection for fuel of the furnace 30 is designated 34. The fuel is supplied via a line 36.
Die im Ofen 30 entstandenen Verbrennungs- und Reaktionsprodukte entweichen über einen Auslassstutzen 38 und eine Leitung 40. Stellen, wo das Behandlungsgut in den Ofen 30 eintritt bzw. den Ofen verlässt, sind mit 42 bzw. 44 bezeichnet. The combustion and reaction products formed in the furnace 30 escape via an outlet connection 38 and a line 40. Locations where the material to be treated enters or leaves the furnace 30 are denoted by 42 and 44, respectively.
Die beschriebene Ausführungsform gemäss Fig. 1 arbeitet wie folgt: The described embodiment according to FIG. 1 works as follows:
Die über den Einlassstutzen 18 dem Kompressor 12 zuströmende Luft (gestrichelter Pfeil A) gelangt nach Verdichten über die Leitung 22 in die Brennkammer 14. Hier wird die komprimierte Luft mit dem über die Leitung 24 zufliessenden Brennstoff (dicker Pfeil B) verbrannt, wodurch ein Rauchgas mit Luftüberschuss (dünner Pfeil C) entsteht, das in der Gasturbine 10 expandiert. Die Gasturbine 10 ist nämlich derart bemessen, dass nach dem sich in ihr abspielenden Zyklus der Sauerstoffgehalt der entweichenden Rauchgase hinreicht, den Sauerstoffbedarf der Verbrennung im Ofen 30 bei Berücksichtigung des in der Regel erforderlichen Luftüberschusses zu decken. In der Brennkammer 14 wird dagegen so viel Brennstoff verbrannt, dass die Temperatur des entstehenden Rauchgases der für die Gasturbine 10 zulässigen höchsten Expansionstemperatur entspricht. Es soll auch durch geeignete Wahl des Brennstoffes verhindert werden, dass die Verbrennungsprodukte, die aus dem in der Brennkammer 14 verbrannten Brennstoff entstehen, keine nachteilige Wirkung auf den technologischen Vorgang im Ofen 30 ausüben. The air flowing into the compressor 12 via the inlet connection 18 (dashed arrow A), after compression, reaches the combustion chamber 14 via the line 22. Here, the compressed air is combusted with the fuel flowing in via the line 24 (thick arrow B), causing a flue gas with excess air (thin arrow C), which expands in the gas turbine 10. The gas turbine 10 is in fact dimensioned such that, after the cycle that occurs in it, the oxygen content of the escaping flue gases is sufficient to cover the oxygen requirement of the combustion in the furnace 30, taking into account the excess air that is usually required. In contrast, so much fuel is burned in the combustion chamber 14 that the temperature of the resulting flue gas corresponds to the highest expansion temperature permitted for the gas turbine 10. It should also be prevented by a suitable choice of the fuel that the combustion products, which arise from the fuel burned in the combustion chamber 14, have no adverse effect on the technological process in the furnace 30.
Somit enthalten die aus der Gasturbine 10 entweichenden Rauchgase noch eine beträchtliche Menge an Sauerstoff. Die für die Gasturbine 10 zulässige Höchsttemperatur ist nämlich etwa 700 bis 800°C, d. h. wesentlich geringer als die theoretische Verbrennungstemperatur des ohne Luftüberschuss verbrannten Brennstoffes. Die Expansion der in die Gasturbine 10 bei hohem Druck und hoher Temperatur eintretenden Verbrennungsprodukte liefert die Arbeit des sich in der Gasturbine abspielenden thermodynamischen Zyklus, wobei diese Arbeit in an sich bekannterWeise zum Teil zur Deckung des Energiebedarfes des Kompressors 12 dient, und zum Teil im durch die Gasturbine 10 5 angetriebenen Generator 16 in elektrische Energie umgewandelt wir. Der Enddruck der Expansion wird derart eingestellt, dass nach erfolgter Expansion der Druck der aus der Gasturbine 10 entweichenden Verbrennungsprodukte (d. h. der Rauchgase) jenem Druck entspricht, der zum Verbrennen des über den io Einlassstutzen 34 des Ofens 30 eintretenden Brennstoffes erforderlich ist. Die Verbrennungsluft besteht aus dem Luftüberschuss der Rauchgase. Thus, the flue gases escaping from the gas turbine 10 still contain a considerable amount of oxygen. The maximum temperature permitted for the gas turbine 10 is namely about 700 to 800 ° C, i. H. much lower than the theoretical combustion temperature of the fuel burned without excess air. The expansion of the combustion products entering the gas turbine 10 at high pressure and high temperature provides the work of the thermodynamic cycle taking place in the gas turbine, this work serving, in a manner known per se, partly to cover the energy requirements of the compressor 12 and partly in through the gas turbine 10 5 driven generator 16 we converted into electrical energy. The final pressure of the expansion is adjusted such that, after expansion has taken place, the pressure of the combustion products escaping from the gas turbine 10 (i.e. the flue gases) corresponds to the pressure required to burn the fuel entering through the io inlet port 34 of the furnace 30. The combustion air consists of the excess air from the flue gases.
Somit vermischen sich die aus der Gasturbine 10 entweichenden Rauchgase im Ofen 30 mit dem über den Einlassstutzen 34 15 zugeführten Brennstoff, wobei die Verbrennung des Gemisches für den Wärmebedarf des im Ofen verlaufenden technologischen Vorganges sorgt. Nachdem die Verbrennungsprodukte im Ofen 30 eine dem Bedarf des technologischen Vorganges entsprechende Wärmemenge abgegeben haben, entweichen sie über den 20 Auslassstutzen 38 aus dem Ofen 30 und strömen über die Leitung 40 in den Umgebungsraum aus, wobei sie von den gasförmigen Stoffen begleitet werden, die aus dem im Ofen 30 behandelten Gut austreten. The flue gases escaping from the gas turbine 10 thus mix in the furnace 30 with the fuel supplied via the inlet connection 34 15, the combustion of the mixture providing the heat required for the technological process taking place in the furnace. After the combustion products in the furnace 30 have released an amount of heat corresponding to the requirements of the technological process, they escape via the 20 outlet connection 38 from the furnace 30 and flow out via the line 40 into the surrounding space, accompanied by the gaseous substances which are emitted emerge from the goods treated in the oven 30.
Die beispielsweise Ausführungsform gemäss Fig. 2 unter-25 scheidet sich von der vorherigen insofern, dass die Wärme der aus dem Ofen 30 über die Austrittsstelle 44 entweichenden Güter (strichpunktierter Pfeil D) zum Vorwärmen der aus dem Kompressor 12 herausströmenden komprimierten Luft verwendet wird. Zu diesem Zweck ist zwischen Kompressor 12 und Brenn-30 kammer 14 ein Regenerator 46 vorgesehen, dessen Primärseite mit der Austrittsstelle 44 des Ofens 30 und dessen Sekundärseite mit der Leitung 22 verbunden ist. Das Behandlungsgut verlässt die Anlage nur, nachdem ein Teil seiner bei der Behandlung aufgenommenen Wärme im Regenerator 46 der aus dem Kom-35 pressor 12 entweichenden komprimierten Luft übergeben worden ist. Durch das aus dem Ofen 30 entweichenden Gut wird somit die aus dem Kompressor 12 der Gasturbine 10 zuströmende Verbrennungsluft vorgewärmt. The exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from the previous one in that the heat of the goods escaping from the oven 30 via the exit point 44 (dash-dotted arrow D) is used to preheat the compressed air flowing out of the compressor 12. For this purpose, a regenerator 46 is provided between the compressor 12 and the combustion chamber 14, the primary side of which is connected to the outlet point 44 of the furnace 30 and the secondary side of which is connected to the line 22. The material to be treated leaves the system only after a portion of its heat absorbed during treatment has been transferred in the regenerator 46 to the compressed air escaping from the compressor 35. The combustion air flowing in from the compressor 12 of the gas turbine 10 is thus preheated by the material escaping from the furnace 30.
Die beispielsweise Ausführungsform gemäss Fig. 3 bietet eine 40 weitere Möglichkeit zum Ausüben des erfindungsgemässen Verfahrens. Hier wird nicht nur die Abwärme der aus dem Ofen 30 entweichenden Behandlungsgüter, sondern auch jene der aus dem Ofen 30 austretenden Rauchgase nutzbar gemacht. Zu diesem Zweck ist in der Leitung 22, die den Kompressor 12 mit 45 der Brennkammer 14 verbindet, ein weiterer Regenerator 48 (ein Rauchgasregenerator) vorgesehen, dessen Primärseite über die Leitung 40 mit dem Auslassstutzen 38 des Ofens 30 verbunden ist. The exemplary embodiment according to FIG. 3 offers a further possibility for practicing the method according to the invention. Here, not only the waste heat of the items to be treated escaping from the furnace 30, but also that of the flue gases emerging from the furnace 30 is used. For this purpose, a further regenerator 48 (a flue gas regenerator) is provided in line 22, which connects the compressor 12 to 45 of the combustion chamber 14, the primary side of which is connected via line 40 to the outlet connection 38 of the furnace 30.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 wird der dem 50 geschlossenen Raum zugeführte Brennstoff nicht mit einem Rauchgas mit Luftüberschuss, sondern mit komprimierter Luft verbrannt, wobei die entweichenden Rauchgase unter Energielieferung expandiert werden. Die dargestellte Einrichtung unterscheidet sich von der vorherigen insofern, dass die Brennkammer 55 14 fehlt und die an die Druckseite des Kompressors 12 angeschlossene Leitung 22 unmittelbar mit dem Einlassstutzen 32 des Ofens 30 verbunden ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die an den Auslassstutzen 38 des Ofens 30 angeschlossene Leitung 40 über einen Separator 50 mit dem Einlassstutzen 10a 60 der Gasturbine 10 verbunden ist. Der Kompressor 12 liefert die Luft zum Einlassstutzen 32 des Ofens 30. Die zuströmende Luft bildet unter Vermischung mit dem über den Einlassstutzen 34 zuströmenden Brennstoff ein Hochdruckrauchgas, das den Energiebedarf des technologischen Vorganges gewährleistet. Infolge 65 des im Ofen 30 herrschenden Überdruckes muss das Behandlungsgut über eine Schleuse 52 in den Ofen 30 eingeführt, und über eine Schleuse 54 aus demselben entfernt werden. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the fuel supplied to the closed space is not burned with a flue gas with excess air, but with compressed air, the escaping flue gases being expanded with the supply of energy. The device shown differs from the previous one in that the combustion chamber 55 14 is missing and the line 22 connected to the pressure side of the compressor 12 is connected directly to the inlet connection 32 of the furnace 30. Another difference is that the line 40 connected to the outlet connection 38 of the furnace 30 is connected to the inlet connection 10a 60 of the gas turbine 10 via a separator 50. The compressor 12 supplies the air to the inlet connection 32 of the furnace 30. The inflowing air, when mixed with the fuel flowing through the inlet connection 34, forms a high-pressure flue gas which ensures the energy requirement of the technological process. As a result of 65 of the excess pressure prevailing in the furnace 30, the material to be treated must be introduced into the furnace 30 via a lock 52 and removed from the same via a lock 54.
Nach der technologischen Wärmelieferung wird das über den After the technological heat supply, this will be via the
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Auslassstutzen 38 entweichende Rauchgas dem Separator 50 die Gasturbine 10 eintretenden Rauchgases voneinander unab- Exhaust port 38 flue gas escaping from the separator 50, the flue gas entering the gas turbine 10 independently of one another.
zugefiihrt, wo schwebende Feststoffe aus dem Rauchgas abschei- hängig gemacht und somit beide auf technologisch noch erreich- supplied where floating solids are made dependent on the flue gas and thus both reach technologically
den. Das gereinigte Rauchgas gelangt über die Leitung 40 in die bare Höchstwerte eingestellt werden können. Gemäss einem the. The cleaned flue gas passes through line 40 into which the maximum values can be set. According to one
Gasturbine 10, wo es expandiert und dadurch ein Teil der weiteren Vorteil können auch die Durchströmmengen im Ofen zurückgebliebenen Energie des Arbeitsmittels in der bereits 5 30 bzw. in der Gasturbine 10 voneinander unabhängig gemacht beschriebenen Weise nutzbar macht. werden. Hierdurch wird in der Wahl der Leistung der Gasturbine Gas turbine 10, where it expands and thereby part of the further advantage, can also utilize the energy flow of the working fluid remaining in the furnace in the manner already described or made independent of one another in the gas turbine 10. will. This will make the choice of gas turbine performance
Eine derartige Ausübungsform des erfindungsgemässen Ver- 10 eine gewisse Freiheit erlangt, ohne dass an anderen Vorteilen fahrens hat auch den Vorteil, dass der technologische Vorgang des erfindungsgemässen Verfahrens eingebüsst werden müsste. Such an embodiment of the method according to the invention achieves a certain freedom without driving with other advantages and also has the advantage that the technological process of the method according to the invention would have to be lost.
im Ofen 30 anstatt des üblichen atmosphärischen Druckes bei Schliesslich stellt auch einen Vorteil dar, dass die Atmosphäre im einem energietechnologisch optimalen Druck vor sich geht. Ein 10 Ofen 30 und insbesondere die Sauerstoffkonzentration innerhalb weiterer Vorteil besteht darin, dass die im Verlauf des technolo- gewisser Grenzen frei gewählt werden können, ohne dass hier- in the furnace 30 instead of the usual atmospheric pressure at Finally, there is also an advantage that the atmosphere is at a pressure that is optimal in terms of energy technology. A furnace 30 and, in particular, the oxygen concentration within a further advantage consists in the fact that those within the course of the technological limits can be freely selected without
gischenVorgangesfreiwerdendenReaktionsprodukte,d.h. durch Energieverluste eintreten würden. between the reaction products that become free, i.e. would occur through energy losses.
Gase und Dämpfe bei hohem Druck entstehen und über die Schliesslich zeigt Fig. 6 eine Anlage, mittels welcher das Gases and vapors are produced at high pressure and finally, FIG. 6 shows a system by means of which the
Gasturbine 10 den Umgebungsraum erreichen, so dass ein Teil erfindungsgemässe Verfahren bei Nutzbarmachung der ihrer Energie ebenfalls nutzbar gemacht werden kann. 15 Abwärme sowohl der aus dem Ofen entweichenden Behand-Die Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform, die sich lungsgüter wie auch der aus der Gasturbine 10 ausströmenden von der vorherigen dadurch unterscheidet, dass sie eine Brenn- Rauchgase durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck werden kammer 14 aufweist, dessen gaszuführender Einlass mit der die in den vorherigen Ausführungsbeispielen bereits erwähnten Gas turbine 10 reach the surrounding area, so that a part of the method according to the invention can also be made usable by utilizing its energy. 15 Waste heat from both the treatment escaping from the furnace. FIG. 5 shows an exemplary embodiment which differs from the previous items in that both items and those flowing out of the gas turbine 10 in that they can be used to carry out combustion-flue gases. For this purpose, chamber 14 has its gas-supplying inlet with that already mentioned in the previous exemplary embodiments
Leitung 40 verbunden ist, während der Lufteinlass derselben sich Regeneratoren 46 bzw. 48 verwendet, woraus folgt, dass die in an eine Anzapfung (Leitung 56) der Leitung 22 anschliesst. Bei 20 Fig. 6 dargestellte Anlage im Wesen eine Kombination der in den diesem Ausführungsbeispiel kann demnach das erfindungsge- Fig. 3 und 4 dargestellten Einrichtungen bildet. Werden die mässe Verfahren derart durchgeführt werden, dass die dem Ofen Regeneratoren 46,48 bzw. die Brennkammer 14 und die Leitung Line 40 is connected, while the air inlet thereof uses regenerators 46 or 48, from which it follows that the in connects to a tap (line 56) of line 22. In FIG. 6, the system shown essentially constitutes a combination of the devices shown in this exemplary embodiment and the devices shown in FIGS. 3 and 4. If the moderate methods are carried out in such a way that the regenerators 46, 48 or the combustion chamber 14 and the pipe
30 entweichenden Rauchgase vor ihrer Zuführung in die Gastur- 22 ausschaltbar angeordnet, dann kann die Einrichtung gemäss bine 10 erneut erwärmt werden. Der zum Erwärmen erforderli- Fig. 6 jeweils in einer optimalen Schaltung betrieben werden, che Brennstoff wird über die bereits erwähnte Leitung 24 dem 30 escaping flue gases are arranged so that they can be switched off before being fed into the gas duct 22, then the device according to line 10 can be reheated. 6, which are required for heating, are each operated in an optimal circuit; the fuel is supplied via the already mentioned line 24
Brennraum 14 zugeführt. Lässt es der Sauerstoffgehalt des aus Im Obigen ist die Erfindung anhand von Drehtrommelöfen dem Ofen 30 entweichenden Rauchgases zu, so kann eine beschrieben worden. Es ist jedoch leicht einzusehen, dass die Combustion chamber 14 supplied. If the oxygen content of the flue gas escaping from the furnace 30 in the above is permitted using rotary drum furnaces, one can be described. However, it is easy to see that the
Luftzuführung über die Leitung 56 wegfallen. Erfindung in jeder Technologie verwendet werden kann, wo in Air supply via line 56 is eliminated. Invention can be used in any technology wherever
Eine derartige Durchführung des Verfahrens gemäss der einem geschlossenen Raum unter Erwärmen technologische Such an implementation of the method according to a closed room under heating technological