DE2412662A1

DE2412662A1 - Off-shore-kraftwerk

Info

Publication number: DE2412662A1
Application number: DE2412662A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Schiemichen
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Priority date: 1974-03-16
Filing date: 1974-03-16
Publication date: 1975-09-25
Also published as: GB1479863A; US3962877A; FR2264177A1; FR2264177B1; NO750743L; NL7502594A; SE415693B; SE7502539L; FI750708A; DK101975A; IT1034267B

Description

üff-dhore-Kraftwerk

Die Erfindung betrifft ein sogenanntes Off-^hore-ICraftwerk. Darunter werden solche Anlagen verstanden, die im Küstenbereich oder auf offenem Meer errichtet sind und schwimmen oder sich auf dem Meeresboden abstützen.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, derartige Kraftwerke mit einem hohen wirkungsgrad bei geringstmöglichem Bauvolumen zu errichten. Es ist bereits bekannt, ■ein üff-Shore-Kraftwerk an den Gewinnungsplätzen der Lagerstätten zu bauen und das anfallende Erdgas anstatt über

■■itonrleitungen an das Festland zu transportieren, direkt am Förderort zu verströmen. Dabei sollte das Erdgas in einer Reihe von im Verbund arbeitenden Gasturbinen verbrannt

■ werden. -Der wirkungsgrad von reinen Gasturbinen ist gering. Die Anordnung derartiger Gasturbinen erfordert außerdem eine-große Plattform, so daß die auf die Fläche bezogene· Leistung gering ist. . -

- Bei Off-Shore-Kraftwerken wird wegen der hohen Baukosten-'der Stützkonstruktion ein möglichst geringes Bauvolumen angestrebt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein solches üff-ohore-Kraftwerk zu entwickeln, ■ das dieser Forderung entspricht.

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Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daii die Dampferzeuger des Kraftwerkes im Inae-ren der die nachgeschalteten Aggregate tragenden Stützkonstruktion angeordnet sind. Bei einem derart ausgebildeten Kraftwerk kann das Bauvolumen dadurch verringert v/erden, daß die ohnehin vorhandenen Stützkonstruktionen mit dazu herangezogen werden, Teile des Kraftwerkes aufzunehmen.

Eine solche Kombination ist möglich, wenn Dampferzeuger verwendet werden, die mit Überdruck im Feuerungsraum betrieben sind und an deren iiauchgaspfad eine Gasturbine und an deren Dampfpfad eine Dampfturbine angeschlossen ist. Es wird also ein kombinierter Dampi-Gas-Prozeß mit aufgeladenen Kesseln verwendet. Solche aufgeladenen fessel weisen eine zylindrische Form auf und eignen sich daher vorteilhaft für die, unterbringung in der Stützkonstruktion. Darüber hinaus ergibt der kombinierte Gas-Dampf-Prozeß eine Verbesserung des «irkungsgrades, woraus eine höhere, auf die Fläche.bezogene leistung resultiert. . --

Dieses geringe Bauvolumen ermöglicht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine vorteilhafte Art der Montage. Dazuwird vorgeschlagen, daß die Decks schwimmfähig ausgebildet ■und auf der Werft mit allen wärme- und maschinentechnischen Einrichtungen versehen sind."'Die so ausgebildeten Decks können als fertige Einheiten auf dem Uasserweg an den 3e-

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stimmungsort geschleppt werden. Dabei ist die Montage weitgehend in die Werft verlegt und die kostspielige Seemontage auf ein Minimum reduziert.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben« Es zeigen _; ' " -

Fig. 1 den Gas-Dampf-Kreislauf und . ■ ■

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Kraft-• ^; werkes'. - · - " ■ ' '

= Das dargestellte Off-Shore-Kraftwerk'ist für den Betrieb mit Erdgas eingerichtet. Es kann aber auch Erdöl eingesetzt .werden. Für stark stickstoffhaltiges Schwachgas ist die beschriebene Anlage besonders gut geeignet. - . . .

liach Fig. 1 wird das geförderte Erdgas einem Dampferzeuger zugeführt, in dessen Feuerungsraum es unter Zusatz von kom-

.primierter Verbrennungsluft mit Überdruck verbrannt wird. Ein Teil der dabei entstehenden Viärme wird.zur Dampferzeugung verwendet. Der Rest der 'wärme wird in einer Gasturbine 2 abgebaut, der die heißen liauchgase zugeführt werden. Die aasturbine 2 treibt einen Generator 3 an- Mit.der Gastur-

' bine 2 ist weiterhin ein Kompressor 4 für die "Verdichtung der Verbrennungsluft gekoppelt.

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Der erzeugte Dampf wird einer Dampfturbine 5 zugeführt, die einen Generator 6 antreibt, .,ach der Arbeitsabgabe gelangt der Dampf in einen mit Meerwasser gekühlten Kondensator 7. Das Kondensat wird in einem dampfbeheizten Speisewasservorwärmer ο und in einen rauchgasbeheizten Speisewasservorwärmer 9 vorgewärmt und dem Dampferzeuger 1 wieder zugeführt,

„^!enn der Druck des geförderten Erdgases hoch genug ist, kann noch eine Ent spanmmgs turbine vorgesehen werden, die mit dem Erdgas beaufschlagt wird. Diese Entspannung^turbine kann dann den Kompressor 4 für die Verdichtung der Verbrennungsluft antreiben.

,.ach /ig. 2 ist das Kraftwerk auf einer künstlichen Insel angeordnet. Diese besteht aus im Dreieck angeordneten Stützbeinen 10, die eine Plattform tragen. Die Stützbeine 10 sind auf den Meeresboden abgesenkt. Die Linie 11 gibt die Höhe des Lieeresspiegels an. Die Stützbeine 10 nehmen jeweils einen als aufgeladenen Kessel ausgebildeten Dampferzeuger auf. Das Erdgas und die Verbrennungsluft werden in den unteren Teil dieses stehenden Kessels 1 eingeführt, während der Dampf und das Rauchgas aus dem oberen Teil des Kessels den Turbinen zugeführt werden. Diese Anordnung ist, im Gegensatz zu den sonst an Land bei Kombiprozessen üblichen, thermodynamisch besonders günstig.

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Die Plattform besteht aus mehreren übereinanderliegenden Decks. Das untere Deck 12 nimmt die Gasreinigung und die zur Wasseraufbereitung gehörenden Aggregate sowie alle zur Versorgung der Plattform notwendigen Einrichtungen auf. Auf dem darüberliegenden Deck 13 sind die Gasturbinen 2, die Dampfturbinen 5 und die Generatoren 3 und 6 aufgestellt, von denen in Fig. 2 nur eine Gasturbine 2 und der mit ihr verbundene Generator 3 angedeutet sind. Die Aggregate sind von oben zugänglich. Dazu ist das Deck 13 mit entfernbaren Montagedeekeln versehen. Weiterhin ist auf dem Deck 13 eine Kranbahn für einen um den zentralen Kamin 14 drehbaren Zirkelkran 15 verlegt.

Die Generatoren 3 und 6 arbeiten im Verbund. Der von ihnen erzeugte Strom wird in Gleichstrom hoher Spannung umgewandelt. Dafür stehen Thyristoren zur Verfügung. Der Gleichstrom wird über Seekabel an Land verschickt.

Das oben beschriebene Kraftwerk läßt eine besonders günstige Montage zu. Die notwendigen Einzelaggregate lassen sich auf der Werft gleich auf die Decks bzw. auf die Stützkonstruktionen aufmontieren. Die Decks werden schwimmfähig ausgebildet und können auf Position geschleppt werden. Auf diese Weise wird die kostspielige Seemontage auf ein Minimum herabgedrückt. Bei kleineren lassertiefen bis zu 30 m und kleineren Einheiten sind die Stützbeine bereits in den Plattformhalterungen befestigt und werden auf See nur abgesenkt. Größere Wassertiefen erfordern für jedes Stützbein eine stützbockähnliche Konstruktion. Diese können unabhängig von

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der Plattform schwimniend zum Standort gebracht werden, dort abgesenkt und in den Halterungen der ebenfalls schwimmenden Plattformdecks befestigt werden. Bei der anschließenden Montage auf See v/erden zunächst die Stützbeine auf den Leeresgrund abgesenkt. Anschließend werden die Decks auf das endgültige Niveau über dem Lie ere s spie gel gehoben. Jetzt erfolgt die stahlbaumäßige Montageverbindung von Stützkonstruktionen - und Decks. Die beschriebene, weitgehend in die Werft verlegte Vormontage ist auch dann noch möglich und vorteilhaft, wenn die Dampferzeuger nicht wie beschrieben in den Stützbeinen, sondern auf einem der Decks angeordnet sind.

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Claims

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1. Juff-Shore-Kraftwerk, dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß die Dampferzeuger (1) des Kraftwerkes im /inneren der die nachgeschalteten Aggregate tragenden Stützkonstruktion angeordnet sind. · '

2.-Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e "ι", "daß die Dampferzeuger (1) mit Überdruck im Feuerungsraum betrieben sind, an deren Rauchgaspfad eine ' Gasturbine (2) und an deren Dampfpfad eine 'Dampfturbine · (5) angeschlossen ist. ■

3. Kraftwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -

k e τι τι ζ e i c h η e t , daß die die Dampferzeuger,(1) aufnehmende Stützkonstruktion (10) eine aus mehreren Decks-'(12, 13) bestehende Plattform trägt, auf deren unterem Deck (12) die Wasseraufbereitung und Gasreinigung und auf deren, darüberliegendem Deck (13) die ;Tur- :. binen (2, 5) und die Generatoren (3, 6) angeordnet sind.

4. Kraftwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e kenn z" e i c h η et ,. daß die Turbinen (2, 5) und die Generatoren (3, 6) durch eine mit Hilfe eines Montagedeckels verschließbare Öffnung von oben zugänglich · sind. . ·

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5. Kraftwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine mit Erdgas von iintstehungsdruck betreibbare Entspannungsturbine vorgesehen ist, die mit einem Verdichter zur Komprimierung der Verbrennungsluft gekoppelt ist.

6. Kraftwerk insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Decks (12, 13) schwimmfähig ausgebildet und auf der Werft mit allen wärme- und maschinentechnischen Einrichtungen versehen sind.

7. Kraftwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Decks (12, 13) mit den absenkbar ausgebildeten Stützbeinen (10) verbunden sind.

8. Kraftwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Stützbeine (10) schwimmfähig sind.

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