DE2205807B1 - Kombinierte gasturbinen-dampfkraftanlage - Google Patents
Kombinierte gasturbinen-dampfkraftanlageInfo
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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
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Description
servorwärmer 50 folgen. Der anzapfdampfbcheizte Hochdruckvorwärmer 50 ist wasserseitig dem gasbeheizten
Speisewasservorwärmer 28 vorgeschaltet.
Gemäß F i g. 3 finden sich auf dem ansteigenden Ast der Sattdampfkurve die den anzapfdampfbeheizten
Speisewasservorwärmern 46. 47 und 50 entsprechenden Abschnitte, die durch die Punkte Aß, C. D
begrenzt sind und an die sich die Abschnitte des gasbeheizten Vorwärmers 28, des Verdampfers 24, des
Überhitzers 27, der Turbinenstufe 41, des Zwischen-Überhitzers 29, der Niederdruckturbine 43 mit den
Entnahmestellen L, M und N für die durch Anzapfdampf beheizten Vorwärmer 46, 47 bzw. 50 und des
Kondensators 44 anschließen.
Bei den bekannten Dampfprozessen wird stets angestrebt, die Zwischenüberhitzung auf eine der
Frischdampftemperatur naheliegende Temperatur zu treiben. Dies würde der punktiert angedeuteten Linie
P. Q entsprechen. Durch die erfindungsgemäße Absenkung der Zwischenüberhitzung in einen tieferen
Temperaturbereich geht die dem Parallelogramm P, Q, J, H entsprechende Arbeitsfläche verloren,
wodurch an sich der Wirkungsgrad verschlechtert wird. Dieser Nachteil wird jedoch kompensiert
durch die wirkungsgradverbessernde, auf den gesamten Speisewasserstrom wirkende Anzapfdampfvorwärmung
und den beträchtlich geringeren Aufwand für die Niederdruckturbine 43, die für nur tiefe Temperaturen
ausgelegt ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind im Rauchgaszug 26 der Vorwärmer 28 und der Zwischenüberhitzer
29 nebeneinander angeordnet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Kombinierte Gasturbinen-Dampfkraftanlage schenüberhitzung bei tiefer Temperatur hat zwar den
mit einem Luftverdichter, einer Brennkammer, 5 Nachteil einer Verschlechterung des Wirkungsgrades
einer Gasturbine und einem nachgeschalteten, der Zwischenüberhitzung. Dieser Nachteil wird jevorzugsweise
mit Feuerung versehenen Dampfer- doch dadurch aufgewogen, daß die Speisewasservorzeuger,
in dem ein gasbeheizter Vorwärmer für wärmung, die sonst im gasbeheizten Vorwärmer
Speisewasser, ein Verdampfer, ein Überhitzer und stattfindet, nunmehr in stärkerem Maße durch die
ein im Rauchgasstrom dem gasbeheizten Vorwär- io auf den gesamten Speisewasserstrom wirkende Anmer
benachbart angeordneter Zwischenüberhitzer zapfdampfvorwärmung erfolgt. Durch die vermehrte
vorgesehen sind, wobei dem gasbeheizten Vor- anzapfdampfbeheizte Vorwärmung kann der Nachwärmer
im Speisewasserstrom anzapfdampfbe- teil sogar mehr als aufgewogen werden, so daß sich
heizte Vorwärmer vorgeschaltet sind, da- in dieser Beziehung ein Vorteil gegenüber der bedurch
gekennzeichnet, daß der Zwi- 15 kannten Anlage ergibt. Durch die vermehrte anzapfschenüberhitzer
(29) im Rauchgasstrom neben dampfbeheizte Vorwärmung ergibt sich außerdem und/oder nach dem gasbeheizten Vorwärmer (28) eine Verminderung des Kühlwasserbedarfs im Konangeordnet
ist. densator, wodurch die Umweltbelastung verringert
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wird. Durch die Verlegung des Zwischenüberhitzers
zeichnet, daß der Zwischenüberhitzer (29) zur ao in ein tieferes Temperaturgebiet wird der Rauchgas-Gänze
im Bereich von 150 bis 350° C liegt, temperaturbereich für die Dampferzeugung vergrößert,
so daß sich die erzeugte Frischdampfmenge erhöht. Darüber hinaus besteht noch der weitere Vorteil,
daß bei der erfindungsgemäßen Anlage der Inve-
25 stitionsaufwand geringer ist, da die dem Zwischen-
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Gasturbi- überhitzer nachgeschaltete Dampfturbine beträchtnen-Dampfkraftanlage
mit einem Luftverdichter, lieh billiger wird, weil sie für eine wesentlich tiefere
einer Brennkammer, einer Gasturbine und einem Temperatur ausgelegt werden kann,
nachgeschalteten, vorzugsweise mit Feuerung verse- Die Erfindung wird in der Zeichnung an zwei Aus-
henen Dampferzeuger, in dem ein gasbeheizter Vor- 30 führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
wärmer für Speisewasser, ein Verdampfer, ein Über- F i g. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen
hitzer und ein im Rauchgasstrom dem gasbeheizten Anlage,
Vorwärmer benachbart angeordneter Zwischenüber- F i g. 2 einen Ausschnitt eines Schaltschemas einer
hitzer vorgesehen sind, wobei dem gasbeheizten Vor- abgewandelten Anlage und
wärmer im Speisewasserstrom anzapfdampfbeheizte 35 Fig. 3 ein Temperatur-Entropie-Diagramm mit
Vorwärmer vorgeschaltet sind. dem Prozeßverlauf, wie er in der Dampfkraftanlage
Eine derartige Anlage ist aus der USA.-Patent- nach F i g. 1 stattfindet.
schrift 3 374 621 bekannt. Der Zwischenüberhitzer Die kombinierte Anlage nach Fig. 1 umfaßt eine
liegt bei dieser Anlage im Rauchgasstrom vor dem Gasturbinengruppe 1 und eine Dampfkraftanlage 2.
gasbeheizten Vorwärmer. Die Anlage ist wie üblich 40 Die Gasturbinengruppe 1 weist einen Luftverdichauf
einen möglichst hohen Wirkungsgrad ausgelegt, ter5 auf, der über eine Leitung 6 mit einer Brennd.
h., daß die Zwischenüberhitzungstemperatur mög- kammer 7 verbunden ist, an die sich eine Gasturlichst
auf gleicher Höhe liegt wie die Frischdampf- bine 8 anschließt. Der Verdichter 5 und die Gasturtemperatur.
In die gleiche Richtung geht, daß der bine 8 sitzen mit einem elektrischen Generator 9 zu-Speisewasserstrom
vor dem gasbeheizten Vorwärmer 45 sammen auf einer gemeinsamen Welle. Der Austritt
in zwei Teilströme aufgeteilt ist, von denen der eine der Gasturbine 8 ist über eine Leitung 20 mit einer
Teilstrom durch eine Kette von anzapfdampfbeheiz- Feuerung 21 verbunden, die in der Brennkammer 25
ten Vorwärmern vorgewärmt wird, wogegen der an- eines Dampferzeugers 3 der Dampfkraftanlage 2 andere
Teilstrom in einen separaten gasbeheizten Vor- geordnet ist. An die Brennkammer 25, die mit einem
wärmer geleitet wird, der zum erstgenannten gas- 50 Verdampfer 24 ausgekleidet ist, schließt sich ein
beheizten Vorwärmer wasserseitig parallel geschaltet Rauchgasabzug 26 an, in dem ein Überhitzer 27, ein
ist. Schließlich ist zur Erzielung eines hohen Wir- Speisewasservorwärmer 28 und ein Zwischenüberhitkungsgrades
eine Kette von anzapfdampfbeheizten zer 29 als Berührungsheizflächen angeordnet sind.
Luftvorwärmern vorgesehen, die sekundärseitig von Die genannten Heizflächen sind arbeitsmittelseitig in
dem Dampferzeuger zuströmender Verbrennungsluft 55 der Reihenfolge Vorwärmer 28, Verdampfer 24 und
beaufschlagt sind. Der Investitionsaufwand dieser Überhitzer 27 miteinander verbunden. Der Austritt
Anlage ist also beträchtlich. des Überhitzers 27 führt über eine Frischdampflei-
Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Aufrechter- tang 40 zu einer ersten Dampfturbinenstufe 41, dehaltung
der Abkühlung des aus dem Dampferzeuger ren Austritt mit dem Zwischenüberhitzer 29 verbunaustretenden
Gases bis möglichst nahe an dessen 60 den ist. Die heiße Schiene 42 des Zwischenüberhit-Taupunkt
den Anlagewirkungsgrad beizubehalten zers 29 führt zum Eintritt einer Niederdruckturbine
oder gar zu heben und gleichzeitig den Investitions- 43, die mit drei Entnahmestellen L, M, N versehen
aufwand für die Anlage zu verkleinern. ist. Der Austritt der Niederdruckturbine 43 mündet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- in einen Kondensator 44, dem in Serie eine Kondenlöst,
daß der Zwischenüberhitzer im Rauchgasstrom 65 satpumpe 45, zwei durch Anzapfdampf beheizte
neben und/oder nach dem gasbeheizten Vorwärmer Niederdruck-Speisewasservorwärmer 46 und 47, ein
angeordnet ist. Speisewassergefäß 48, eine Speisepumpe 49 und ein
Durch die erfindungsgemäße Anordnung erfolgt durch Anzapfdampf beheizter Hochdruck-Speisewas-
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