DE1050609B - Eine Gasturbinen und eine Dampfturbmenanlage umfassende Warmekraftanlage - Google Patents
Eine Gasturbinen und eine Dampfturbmenanlage umfassende WarmekraftanlageInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
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Description
Die Erfindung betrifft eine eine Gasturbinen- und eine Dampfturbinenanlage umfassende Wärmekraftanlage
mit mindestens zwei ganz oder teilweise voneinander getrennten Dampf-Wasser-Kreisläufen verschiedener
Dampfdrücke, in welchen unter Verwendung von Abgaswärme der Gasturbinenanlage erzeugter
Dampf Arbeit leistet.
Es' ist bekannt, bei Anlagen dieser Art die Gasturbinenabgase
entweder in einem Dampfkessel mit Feuerung als Verbrennungsluft zu verwenden oder
zwecks. indirekter Wärmeabgabe durch einen Abhitzekessel
/zu. leiten. Dienen die Gasturbinenabgase als Verbrennungsluft, so ist die Leistung der Gasturbine
— sofern diese" nur für die Verbrennungsluftmenge des Kessels ausgelegt ist — begrenzt, da der Kessel
bei den üblichen Luftüberschüssen für die Verbrennung, eine Verhältnismäßig kleine Menge der
Gasturbinenäbluft benötigt. Demgegenüber kann bei Verwendung eines Abhitzekessels eine beliebig große
Menge der.. Gasturbinenabgase ausgenutzt werden, aber es läßt, sich dabei kein sehr hoher thermischer
Wirkungsgrad auf der. Dampf sei te, erzielen, da die Dampf temperatur und der Dampfdruck durch die
A'bgasiemperatur begrenzt sin<d. ferner haben die bekannten .Anlagen den wesentlichen Nachteil, daß
eine Abkühlung der Gasturbinenabgase bis auf verhältnismäßigtiefe
Temperatüren nicht möglich ist.
Die .geschilderten Mangel lassen sich vermeiden,
wenn erfindungsgemäß Gasturbirienabgase von annähernd
gleicher Temperatur gleichzeitig an den Speisewasservorwärmer des einen Kreislaufs und an
den Dampferzeuger des anderen Kreislaufs Wärme abgeben. Auf diese Weise ist es möglich, eine Gasturbinenanlage
verhältnismäßig größer. Leistung zu verwepden.urid einen hohen Gesamtwirkuhgsgrad zu
erzielen.
In der Wärmekraftanlage gemäß der Erfindung können bei, dem einen Kreislauf das verdampfende
Wasser..-,und bei. dem andern Kreislauf höheren
Druckes das weiter vorzuwärmende Wasser wenigstens annähernd der gleichen Gasturbinentemperatur ausgesetzt
sein. Dabei kann beim Kreislauf des höheren Druckes das zu verdampfende Wasser einer höheren
Abgastemperatur der Gasturbine ausgesetzt sein.
Es empfiehlt sich, im Strömungsweg der Abgase von der Gasturbinenanlage zu der Dampfturbinenanlage
in an sich bekannter Weise einen Wärmeaustauscher für die Vorwärmung der Druckluft der
Gasturbinenanlage anzuordnen.
Ferner ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, daß Gasturbinenabgase
von annähernd gleicher Temperatur an die Überhitzer der einzelnen Dampfwasserkreisläufe Wärme
abgeben.
Eine Gasturbinen-
und eine Dampftürbinenanlage
umfassende Wärmekraftanlage
und eine Dampftürbinenanlage
umfassende Wärmekraftanlage
Anmelder:
Maschinenfabrik Oerlikon,
Zürich-Oerlikon (Schweiz)
Zürich-Oerlikon (Schweiz)
Vertreter: Ph. Frhr. v. Habermann, Rechtsanwalt,
München 22, Widerimayerstr. 34
München 22, Widerimayerstr. 34
- Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. Februar 1956
Dipl.-Ing. Dr^ Werner,Karrer, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden ^ ■
ist als Erfinder genannt worden ^ ■
In der Zeichnung sind als Ausiführutigsbeispiele des
Erfinduhgsgegeristahdes zwei Wärmekraftänlageh
schematisch dargestellt.
Nach FigJ 1 besteht die Wärmekräftänläge aus
einer Gasturbinenanlage mit einer Gasturbine" 1,
einem Verdichter 2," einer Brennkammer 3' und -einem
Wärmeaustauscher 4 sowie aus einer Dampftürbinenanlage
mit einer Dampfturbine 5, einem Hochdruckdampfkessel
6, einem Niederdruckdampfkessel 7, kombiniert mit einem Vorwärmer 8 für den HoChdfuckdarhpfkessel
6, einem Kondensator 9' und einem für die beiden Dampfkessel 6, 7 gemeinsamen Speisewasservorwärmer
10. Die "Dampfturbine 5, die' Gasturbine 1 und der Verdichter 2 sind mittels Wellen 11
"mit einem Generator 12 verbünden.' " ''.'
Der Verdichter 2 fördert in' Pfeilnchtüng Luft
durch eine Leitung 13 in den Wärmeaustauscher 4, wo diese Druckluft erwärmt wird, und dann zu der
Brennkammer 3. Die in dieser entstehenden Brenngase expandieren in der Gasturbine 1. Im Strömungsweg der heißen Abgase der Gasturbine 1 ist der
AVärmeaustauscher 4 für die Vorwärmung der vom Verdichter 2 geförderten Druckluft angeordnet. Aus
dem Wärmeaustauscher 4 strömen die Gasturbinenabgase über die Leitung 14 in den Hochdruckdampfkessel
6, wo sie Wärme abgeben, und anschließend über die Leitung 15 in den Niederdruckdampfkessel 7
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und Wärmeaustauscher 8, wo sie zur Erzeugung des Niederdruckdampfes und zur Vorwärmung des
im Hochdruckdampferzeuger 6 zu verdampfenden Wassers Wärme abgeben. Durch eine Leitung 16
werden die Gasturbinenabgase zur weiteren Wärmeabgabe in den gemeinsamen Speisewasservorwärmer
10 der beiden Dampferzeuger 6, 7 geleitet und gelangen schließlich aus diesem — wie durch Pfeil 17
angedeutet — ins Freie.
Im Speisewasserwärmer 10 wird das gesamte vom
Kondensator 9 der Dampfturbinenanlage kommende Kondensat vorgewärmt. Dieses vorgewärmte Kondensat
wird in zwei Teile aufgeteilt, von denen ein Teil über eine Leitung 18, den Vorwärmer 8 und
eine Leitung 19 als Speisewasser dem Hochdruckdampfkessel
6 zuströmt, während der andere Teil durch-eineLeitungZO als Speisewasser in den Niederdruckdampfkessel
7 gelangt. Somit ist im Speisewasservorwärmer 10' das Speisewasser beider Dampferzeuger
6, 7 der gleichen Abgastemperatur ausgesetzt.
Das durch die Leitung 201 zuströmende Speisewasser wird im Dampferzeuger 7 bei niedrigerem
Druck verdampft und strömt als Dampf durch eine Leitung21 in eine Zwischenstufe der Dampfturbine5,
während das durch die Leitung 18 zuströmende Speisewasser zunächst im Vorwärmer 8 weiter vorgewärmt
wird, und zwar etwa, bis zum Erreichen der Verdampfertemperatur, und dann im Dampferzeuger
6 bei höherem Druck verdampft und eventuell noch überhitzt wird,, worauf der Dampf durch
die Leitung 22 dem Hochdruckteil der Dampfturbine 5 zugeleitet wird. Im Dampferzeuger 7 und
dem Vorwärmer 8 sind das zu verdampfende Speisewasser
des Niederdruckdampferzeugers 7 und das weiter vorzuwärmende Speisewasser des Hochdruckdampferzeugers
6 der gleichen Abgastemperatur ausgesetzt, während das zu verdampfende Wasser im
Hochdruckdampferzeuger einer höheren Abgastemperatur ausgesetzt ist.
Nach Arbeitsleistung in der Dampfturbine 5 gelangen die beiden der Dampfturbine durch die
Leitungen 21, 22 zuströmenden Dampfmengen durch eine Leitung 23 in den Kondensator 9 und von dort
als Speisewasser in den Speisewasservorwärmer 10.
Die Wärmekraftanlage nach Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten dadurch, daß zur
Verbesserung des Wirkungsgrades den Dampferzeugern 6, 7 ein Überhitzer 24 nachgeschaltet ist,
ferner dadurch, daß die Gasturbine 1 und die Dampfturbine 5 separate Generatoren 12 α und . 12 b antreiben.
. .
Der Dampfüberhitzer 24 ist durch Gasturbinenabgase beheizt. Er ist im Strömungsweg dieser Abgase
mittels einer Leitung 25 zwischen die Gasturbine 1 und den Wärmeaustauscher 4 geschaltet.
Der zu überhitzende Dampf beider Dampf erzeuger 6, 7
ist in diesem gemeinsamen Überhitzer 24 der gleichen Abgastemperatur ausgesetzt. .
An Stelle, eines gemeinsamen Überhitzers könnten aber auch für die beiden Dampferzeuger separate
Überhitzer vorgesehen sein, so daß der zu überhitzende Dampf jedes Dampferzeugers einer anderen
Abgastemperatur ausgesetzt wäre.
Die beiden gezeigten Wärmekraftanlagen arbeiten
mit je zwei teilweise voneinander getrennten Dampf-Wasser-Kreisläufen.
Es könnten aber auch drei oder mehr ganz oder teilweise voneinander getrennte
ίο Kreisläufe vorgesehen sein.
Die Gasturbinenanlage könnte auch ohne Wärmeaustauscher ausgeführt sein. Bei; Anordnung eines
solchen empfiehlt es sich aber, diesen im Strömungsweg der Abgase den Verdampfern und Vorwärmern
vorauszuschalten.
Die Gasturbinenanlage kann mit oder ohne Kühlung und mit oder ohne Zwischenüberhitzung ausgeführt
sein.
Claims (4)
1. Eine Gasturbinen- und eine Dampfturbinenanlage umfassende Wärtnekraftanlage mit mindestens
zwei ganz oder teilweise voneinander getrennten Dampf-Wasser-Kreisläufen, verschiedener
Dampfdrücke, in welchen unter Verwendung von Abgaswärme der Gasturbinenanlage erzeugter
Dampf Arbeit leistet, dadurch gekennzeichnet, daß Gasturbinenabgase von. annähernd gleicher
Temperatur gleichzeitig an den Speisewasservorwärmer (8) des einen Kreislaufes und an
den Dampferzeuger (7) des anderen Kreislaufes Wärme abgeben.
2. Wärmekraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem. einen Kreislauf das
zu verdampfende Wasser und bei dem anderen . Kreislauf höheren Druckes das weiter vorzu-,
wärmende Wasser annähernd der gleichen Gas-. turbinenabgastemperatur ausgesetzt sind.
3. Wärmekraftanlage nach Anspruch 2, dadurch ..' gekennzeichnet, daß beim Kreislauf des höheren
Druckes das zu verdampfende Wasser einer höheren Gasturbinenabgastemperatur ausgesetzt ist.
.
4. Wärmekraftanlage nach Anspruch 1, dadurch - gekennzeichnet, dafß im Strömungsweg der Abgase
von der Gasturbinenanlage zu der Dampf-. turbinenanlage ein Wärmeaustauscher zur Vor-.wärmung
der Druckluft der Gasturbinenanlage ■ ' angeordnet ist.
,, 5..Wärmekraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gasturbinenabgase von an-'
' .nähernd gleicher Temperatur an die Überhitzer
' ' der einzelnen Dampf-Wasser-Kreisläufe Wärme .abgeben. .
.. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung St 5954 Ia/46h (bekanntgemacht
am 10. Februar 1955);
»Brennstoff-Wärme-Kraft«, Bd. 7, Nr. 6 (1955), -S. 249.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
® 809 749/135. 2. 59-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH336648T | 1956-02-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1050609B true DE1050609B (de) | 1959-02-12 |
Family
ID=4503990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1050609D Pending DE1050609B (de) | 1956-02-06 | Eine Gasturbinen und eine Dampfturbmenanlage umfassende Warmekraftanlage |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH336648A (de) |
DE (1) | DE1050609B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1209811B (de) * | 1961-03-30 | 1966-01-27 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kombinierte Gasturbinen-Dampfkraft-Anlage |
DE1239890B (de) * | 1962-12-10 | 1967-05-03 | Rateau S A Soc | Kombinierte Gas-Dampf-Kraftanlage |
WO1989004914A1 (fr) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Tch Thermo-Consulting-Heidelberg Gmbh | Installation de turbines a gaz et a vapeur combinees |
DE4129115A1 (de) * | 1991-09-02 | 1993-03-04 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur verbesserung des wirkungsgrades verknuepfter abhitzeprozesse und dampferzeugungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens |
DE19524218A1 (de) * | 1994-08-19 | 1996-02-22 | Abb Management Ag | Kombianlage |
DE102020128334A1 (de) | 2020-10-28 | 2022-04-28 | Michael Cremer | Turbinenanordnung |
-
0
- DE DENDAT1050609D patent/DE1050609B/de active Pending
-
1956
- 1956-02-06 CH CH336648D patent/CH336648A/de unknown
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DE19524218B4 (de) * | 1994-08-19 | 2006-01-26 | Alstom | Kombianlage |
DE102020128334A1 (de) | 2020-10-28 | 2022-04-28 | Michael Cremer | Turbinenanordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH336648A (de) | 1959-02-28 |
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