DE19936704A1 - Hochtemperatur Kombi-System mit der nachgeschaltenen Dampfturbine - Google Patents
Hochtemperatur Kombi-System mit der nachgeschaltenen DampfturbineInfo
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Abstract
In einem neuen Kombi-System ist die Möglichkeit dargestellt, die Verbrennungstemperatur in der Brennkammer weiter zu erhöhen, ohne stärkere Wärmebelastung der Kombi-Turbine. Dabei ist in der adaptiven Brennkammer mit variablem Volumen direkt Wasser eingespritzt. Infolgedessen sinkt durch Wasserverdampfung die Temperatur des in der Brennkammer erzeugten Abgas/Dampfgemisches vor der Turbine deutlich, was die Wärmebelastung der Schaufeln reduziert und die Lebensdauer verlängert. Weil das Abgas/Dampfgemisch nach der Entspannung in der Kombi-Turbine noch immer hohe Temperatur hat, ist in das System eine klassische Dampfturbine nachgeschaltet. Dadurch sind durch Abfallwärme die Energieverluste wesentlich reduziert. Nach der Entspannung in der Kombi-Turbine und Abkühlung im Kessel ist das Abgas/Dampfgemisch abgekühlt, bis Wasserkondensation und dadurch Schadstoffe aus dem Abgas ausgespült werden. Nach einer solchen Reinigung ist Abgas in die Umgebung abgeblasen und Wasser nach der Filtrierung wieder in die Brennkammer eingespritzt.
Description
In einem Kombi-Kraftwerk (Kombination einer Gas- und Dampfturbine) effektive
Wirkungsgrad ist abhängig von der Temperatur in der Brennkammer also von der Temperatur
des Abgases vor Gasturbine.
Auf Grund der Wärmebelastung der Turbinenschaufeln trotz der Anwendung wärmefestigen,
Werkstoffen diese Temperatur kann heute nicht 1300°C überschreiten.
Anderes Problem bei der Gasturbine ist Abgasabstoß in die Umgebung, mit dem breitet sich
wesentliche Menge Schadstoffen aus. Effektive Reinigung der Abgasen ist also wichtige
Aufgabe bei der Entwicklung solche Energieanlagen.
Beide diese Probleme sind bei neuem Konzept in dieser Bearbeitung bewältigt.
Das neue System ist auf Fig. 1 dargestellt.
In einer adaptiven mit dem variablen Volumen Brennkammer ist direkt im Abgas, Wasser
eingespritzt, wobei die Temperatur des Abgas/Dampfgemisches welche versorgt Gasturbine
sinkt bis 700-650°C.
Solche adaptive mit den variablen Volumen Brennkammern besitzt zwei integrierte Zonen,
also Verbrennungszone und Verdampfungszone und war durch Autor in einem früherem
Patent dargestellt.
Bei dieser Temperaturen arbeitet Turbine bei viel günstiger Bedingungen als bei einer
klassischen Gasturbine und Lebensdauer der Turbinenschaufeln verlängert sich wesentlich.
Dabei ist möglich in der Verbrennungszone der Brennkammer weiter Verbrennungstemperatur
erhöhen ohne Schaden für Turbine was positive Einfluß auf effektive Wirkungsgrad und
Große der Anlage hat. Eine Verbrennungstemperatur über 1600 C ist denkbar.
Für diesen Zweck notwendig ist aber eine speziell konstruierte wärmefestige und gekühlte
Brennkammer.
Wenn erzeugten durch Luftverdichter Druck ist aber relativ niedrig z. B. ca. 10 bar dann
Abgas/Dampfgemisch nach der Entspannung in der Gasturbine hat noch Temperatur ca. 250-
220°C.
Die Energie bei dieser Temperaturen akkumuliert im Abgas/Dampfgemisch man kann nutzen
durch Nachschaltung einer Dampfturbine. Dabei Dampf für diese Turbine ist erzeugt in einem
Kessel durch Abgas/Dampfgemisch angetrieben.
Weiter Abgas/Dampfgemisch ist einem Kondensator bis Wasserkondensation abgekühlt und
Schadstoffe aus der Abgasen im großen Umfang ausgespült sowie aus dem Separator
periodisch entfernt.
Das Wasser gereinigt in einem Filtersystem ist wieder in der Brennkammer eingespritzt.
Beide Turbinen besitzen also Kondensatoren aber im Kondensator der Gasturbine man kann
nicht Unterdruck erreichen, weil für Ausblasen separierten vom Dampf Abgasen, notwendig
klein Überdruck ist.
1
Verdichter
2
Adaptive Brennkammer
3
Gas/Dampfturbine
4
Dampfturbine
5
Elektrogenerator
6
Kondensator
7
Pumpe
8
Pumpe
9
Kondensator
10
Dampfgenerator
11
Separator
Claims (1)
- Kombinierte Verfahren bei einem Gasturbinensystem dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. Abgas/Dampfgemisch von einer Kombi-Turbine mit dem Verdampfung durch direkte Einspritzung in der adaptiven Brennkammer mit dem variablen Volumen, erzeugt in einem Kessel Dampf und treibt in geschlossenem Kreislauf eine gekoppelte Dampfturbine.
- 2. Abgas/Dampfgemisch nach Entspannung in der Gasturbine und weiterer Abkühlung im Kessel ist im Kondensator bis Wasserkondensierung abgekühlt und Wasser nach Filtrierung wieder in Brennkammer eingespritzt. Im Separator ist Abgas von Wasser abgetrennt und in Umgebung abgeblasen. Dabei die der Kondensierung Abgas ist von Schadstoffen ausgespült und gereinigt. Die Schadstoffe sind periodisch aus Separator entfernt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19936704A DE19936704A1 (de) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Hochtemperatur Kombi-System mit der nachgeschaltenen Dampfturbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19936704A DE19936704A1 (de) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Hochtemperatur Kombi-System mit der nachgeschaltenen Dampfturbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19936704A1 true DE19936704A1 (de) | 2001-02-08 |
Family
ID=7917163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19936704A Withdrawn DE19936704A1 (de) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Hochtemperatur Kombi-System mit der nachgeschaltenen Dampfturbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19936704A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6845738B2 (en) | 2001-06-21 | 2005-01-25 | Alstom Technology Ltd | Method for operating an internal combustion engine |
WO2005021935A1 (de) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfkraftwerk |
US8015809B2 (en) * | 2008-02-14 | 2011-09-13 | Dresser, Inc. | Recirculation of exhaust gas condensate |
-
1999
- 1999-08-04 DE DE19936704A patent/DE19936704A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6845738B2 (en) | 2001-06-21 | 2005-01-25 | Alstom Technology Ltd | Method for operating an internal combustion engine |
WO2005021935A1 (de) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfkraftwerk |
US8015809B2 (en) * | 2008-02-14 | 2011-09-13 | Dresser, Inc. | Recirculation of exhaust gas condensate |
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