DE2205807B1 - Kombinierte gasturbinen-dampfkraftanlage - Google Patents

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 2 die Zwischenüberhitzung bei sonst nicht üblicher, tie- Patentansprüche: fer Temperatur, wodurch die Wärmeaufnahme des gasbeheizten Vorwärmers vermindert wird. Die Zwi-

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-