DE19821387C2 - Dampf-Wasser-Kraftwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampf-Wasser-Kraftwerk für die Stromgewinnung.

Der Schutz der Erdatmosphäre vor überhöhten Kohlendioxyd-Emissionen war auf den bisherigen Welt-Klima-Konferenzen nicht in ausreichendem Maße durchzusetzen. Die Verbrennung aller bisher bekannten Brennstoffe erzeugt Kohlendioxyd.

Die DE 40 09 022 A1 schützt eine Vertikal-Windkanal-Mühle mit einem Elektro- Generator, bei der mittels atmosphärischem Druck positiv und negativ inner­ halb von Luftzylindern eine Pumpaktion entstehen soll. Zu diesem Zweck soll über Magnetventile und zwei Doppelkolben Wasservolumen in einen Sammel­ tank gedrückt werden. Inwieweit diese Lösung, die als Zusatzanmeldung zu der Patentanmeldung DE 39 28 321 A1 angemeldet worden ist, in der Praxis reali­ sierbar ist und zu den erwähnten Vorteilen führt, ist schwer zu beurteilen. In je­ dem Falle dürfte es grundsätzlich möglich sein, verschiedene Energiequellen in Verbindung miteinander zur Erzeugung von elektrischer Energie zu nutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dampf-Wasser-Kraftwerk der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das ohne natürliche Wasserkraft auskommt und nur in geringerem Maße zusätzliche Energie aus Kohleverbrennung benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dampf-Wasser-Kraftwerk der eingangs genannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch:

• - einen räumlich oberhalb der Wasserturbine angeordneten Wasserbehälter, der in seinem unteren Bereich mit dem Wassereinlaß der Wasserturbine verbunden ist
• - einen Dampfkessel, dessen Oberraum mit dem Oberraum des Wasserbe­ hälters verbunden ist
• - einen Brenner in Verbindung mit dem Dampfkessel, der für die Erzeugung eines Dampfdrucks im Bereich von 190 bar ausgelegt ist
• - eine Rückleitung zum Zurückführen des aus dem Wasserauslaß der Was­ serturbine austretenden Wassers in den Oberraum des Wasserbehälters
• - und einen in die Rückleitung integrierten Trichterstrahler zum Zurück­ pumpen des Wassers in den Wasserbehälter, dessen Antriebs-Einlaß über eine Dampfleitung mit dem Oberraum des Dampfkessels verbunden ist.

Bei Wasserkraftwerken steht die Höhenenergie einer mehr oder weniger großen, in der Natur vorhandenen Wassersäule zur Verfügung. Der Einsatz von Wasser­ kraftwerken ist jedoch an bestimmte landschaftliche Voraussetzungen gebun­ den.

Durch die Erfindung wird die im Flachland in der Regel fehlende potentielle Energie einer Wassersäule "simuliert". In der vorliegenden Beschreibung soll da­ her auch der Ausdruck "simulierte Höhenenergie" verwendet werden. So steht für den Betrieb einer Wasserturbine zunächst das in einem räumlich oberhalb der Turbine angeordneten Wasserbehälter enthaltene Wasser zur Verfügung, das dem Einlaß der Turbine zugeleitet wird. Mit diesem Wasser allein wäre je­ doch eine für die Praxis brauchbare Energieausbeute nicht zu erreichen.

Die Erfindung geht daher von der Überlegung aus, daß sich der hydraulische Druck am Boden des Wasserbehälters oder auch am Einlaß der Wasserturbine dadurch erhöhen läßt, daß auf den Wasserspiegel ein über dem Atmosphären­ druck liegender Druck ausgeübt wird.

Dieses Druckpolster über der Wasseroberfläche wird in einem Dampfkessel er­ zeugt, der für einen Dampfdruck in der Größenordnung von 190 bar ausgelegt sein soll.

Am Boden des Wasserbehälters bzw. am Einlaß der Wasserturbine herrscht da­ her nicht nur der aus der Wassersäule abzuleitende Druck, sondern der Druck der Wassersäule, vermehrt um den Dampfdruck in der Größenordnung von 190 bar. Dieser Dampfdruck kann zugleich für den Betrieb einer Strahlpumpe (Trichterpumpe) verwendet werden, die das aus der Wasserturbine austretende Wasser in den Oberraum des Wasserbehälters zurückführt. Da der Dampfkessel mit dem Oberraum des Wasserbehälters verbunden ist, wird hier ständig ein Dampfpolster mit einem Druck von z. B. 190 bar aufrechterhalten. Durch dieses Dampfpolster wird die "simulierte Höhenenergie" erzeugt. Das Wasser verhält sich so, als ob es aus einem Wasserbehälter auf der Höhe eines Berges kommen würde.

Über dem Wasserbehälter befindet sich eine Verschlußhaube, die es ermöglicht, über dem Wasserspiegel das Druckpolster von z. B. 190 bar aufzubauen. Die Verschlußhaube verhindert zugleich das Austreten des Dampfes in die Umwelt. Die Verschlußhaube besitzt die notwendige Festigkeit für die erwähnte Druckbe­ lastung.

Das Wasser, das der Turbine zugeführt wird, wird vorzugsweise vor der Turbine über eine schiefe Ebene geleitet, auf der sich Gefälleschubkraft bildet.

Claims (2)

1. Dampf-Wasser-Kraftwerk mit einer Wasserturbine mit Wassereinlaß und Wasserauslaß, gekennzeichnet durch

• - einen räumlich oberhalb der Wasserturbine angeordneten Wasserbe­ hälter, der in seinem unteren Bereich mit dem Wassereinlaß der Was­ serturbine verbunden ist
• - einen Dampfkessel, dessen Oberraum mit dem Oberraum des Wasser­ behälters verbunden ist
• - einen Brenner in Verbindung mit dem Dampfkessel, der für die Erzeu­ gung eines Dampfdrucks im Bereich von 190 bar ausgelegt ist
• - eine Rückleitung zum Zurückführen des aus dem Wasserauslaß der Wasserturbine austretenden Wassers in den Oberraum des Wasserbe­ hälters
• - und einen in die Rückleitung integrierten Trichterstrahler zum Zu­ rückpumpen des Wassers in den Wasserbehälter, dessen Antriebs-Ein­ laß über eine Dampfleitung mit dem Oberraum des Dampfkessels ver­ bunden ist.

2. Dampf-Wasser-Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Wasserbehälter zur Wasserturbine strömende Wasser über ein ab­ wärts geneigtes Rohr in den Wassereinlaß der Wasserturbine eintritt.