DE2419687B2 - Dampfkraftanlage - Google Patents

Dampfkraftanlage

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DE2419687B2
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Gundolf Dipl.-Ing. Dr. Wien Rajakovics
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Vereinigte Edelstahl werke AG (VEW), Wien Niederlassung Vereinigte Edelstahlwerke AG (VEW) Verkaufsniederlassung Büderich, 4005 Meerbusch
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • 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
    • F01K23/04—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 condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage mit einem Alkaümetall-Dampfkraftprozeß mit einer Alkalimetall-Dampfturbine und einem dieser nachgeschalteten Heizkondensator und mit einem thermisch nachgeschalteten Wasser-Dampfkraftprozeß mit einer Wasser-Dampfturbine und einem Kondensator.
Eine derartige Dampfkraftanlage ist aus der DT-OS IS 07 986 bekannt
Bei den für solche Prozesse in Frage kommenden Alkalimetallen, insbesondere Natrium oder Kalium, ist das spezifische Dampfvolumen unter 450° C bereits so groß, daß ein wirtschaftlicher Einsatz im Temperaturbereich unter 450° C kaum möglich ist Die Kondensations- so temperatur des Alkalimetall-Dampfkraftprozesses liegt daher üblicherweise bei Temperaturen um oder über 450° C. Die Kondensationswärme des Alkalimetall· dampfes kann im Heizkondensator nur mit großen Exergieverlurten an den Wasser-Dampfkraftprozeß übertragen werden. Ferner besteht die Gefahr, daß im Falle eines Defektes im Heizkondensator Wasserdampf hohen Druckes in den Aikalimetail-Dampfkondensa- tionsraum eintriit, was sowohl durch den Druckunterschied als auch infolge heftiger chemischer Reaktionen zu schwersten Schäden bis zur völligen Zerstörung des Wärmetauschers führen könnte. Das Auftreten eines solchen Defektes wird dabei um so wahrscheinlicher, je höher der Druck im Wasser-Dampfkraftprozeß gewählt wird, da die damit steigenden Wandstärken im Alkalimetall/Wasser-Wärmetauscher (Heizkondensator) höhere thermische Spannungen, insbesondere im An- und Abfahrzustand, nach sich ziehen und dadurch
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eine verstärkte Störanfälligkeit erwarten lassen. Anderseits kann der genannte Exergieverlust beim Wärmeübergang nur durch die Wahl extrem hoher Drücke im Wasser-Dampfkraftprozeß merklich verringert werden.
Es wurden ferner Dampfkraftanlagen vorgeschlagen, bei denen dem Wasser-Dampfkraftprozeß ein Dampfkraftprozeß vorgeschaltet ist, dtr als Arbeitsmedium Quecksilber, Halogenverbindungen oder Diphenyl verwendet (siehe »Archiv für die gesamte Wärmetechnik«, I.Jahrgang. 1950, Heft 7, Seiten 153 bis 154). DaJei wurde allerdings vorgeschlagen, die obere Dampftemperatur des Diphenyls aus Gründen der thermischen Beständigkeit mit maximal 400°C zu beschränken. Dpdurch würden jedoch Dampfkraftanlagen dieser Art geg rnüber modernen Wasser-Dampfkraftanlagen wirkungsgradmäßig keine Vorteile haben. Bei kleinen Leistungseinheiten können sie jedoch Vorteile im Teillastbereich aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist, zur Einsparung von Rohenergie sowie zur Verbesserung der Umweltfreundlichkeit großer Dampfkraftanlagen deren Wirkungsgrad wesentlich zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei einer Dampfkraftanlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Wasser-Dampfkraftprozeß ein weiterer Dampfkraftprozeß mit Dampfturbine vorgeschaltet ist, dessen organisches Arbeitsmittel im Heizkondensator des Alkalimetall Dampfkraftprozesses auf eine Temperatur zwischen 4200C und 4800C aufheizbar ist.
Vorzugsweise erfolgt die Aufheizung auf eine Temperatur zwischen 44Ü' und 4700C.
Als organisches Arbeitsmittel eignet sich besonders Diphenyl.
Eine wirkungs^radmäßig besonders günstige Betriebsweise der Dampf-Kraftanlage wird erreicht, wenn die Wärmeübertragung vom Dampfkraftprozeß mit organischem Arbeitsmittel auf den Wasser-Dampfkraftprozeß in einem Temperaturbereich erfolgt, bei dem die Wärmeaufnahme des Wasser-Dampft raftprozesses weitgehend isotherm vor sich geht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
In einem Kaliumkessel 1 wird Kalium verdampft und einer AikaJimetaii-Dampfturbine 2 zugeführt, die ihre Nutzenergie an einen Generator oder sonstigen Enenieverbraucher abgibt. Der aus der Alkalimetalt-Dampfturbine austretende Kaliumdampf wird im Heizkondensator 3 kondensiert und über eine Speisepumpe 4 und nicht dargestellte Vorwärmer dem Kaliumkesse!! wieder zugeführt
Im Heizkondensator 3 wird Diphenyl verdampft und der Dampfturbine S zugeleitet. Der Diphenylabdampf wird Heizkondensatoren 6 und 7 zugeführt, wobei der Hei/knndensatnr 6 als Verdampfer und der Hei7ltnn. densator 7 als Zwischenüberhitzer des Wasser-Dampfkraftprozesses dient Das kondensierte Diphenyl wird über eine Speisepumpe 8 und einen Vorwärmer 9 wieder dem Heizkondensator 3 zugeführt. Dem Vorwärmer 9 wird mittels eines der Dampfturbine 5 entnommenen Anzapfdampfes Wärme zugeführt und das dabei entstehende Kondensat durch die Speisepumpe 10 in die Rücklauf leitung geführt
Im Heizkondensator 6 wird Wasser verdampft und der Wasserdampf dem Hochdruckteil einer Wasser-Dampfturbine 11 zugeführt. Der Abdampf wird über den Heizkondensator 7 zwischenüberhitzt und dem zweiflutigen Niederdruckteil der Wasser-Dampfturbine 11 zugeführt. Der aus den letzten beiden Turbinenstufen
austretende Abdampf wird im Kondensator 12 kondensiert und mittels einer Speisepumpe 13 über zwei Vorwärmer 14,15 dem Heizkondensator 6 zugeleitet.
Die Diphenyl-Dampfturbine 5 und die Wasser-Dampfturbine 11 treiben einen Generator 18 an.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 24
1. Dampfkraftanlage mit einem Aikalimetall-Dampfkraftprozeß mit einer Alkalin.etall-Dampfturbine und einem dieser nachgeschalteten Heizkondensator und mit einem thermisch nachgeschalteten Wasser- Dampfkraftprozeß mit einer V/asser-Dampfturbine und einem dieser nachgeschalteten Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser-Dampfkraftprozeß ein weiterer Dampfkraftprozeß mit Dampfturbine (5) vorgeschaltet ist, dessen organisches Arbeitsmittel im Heizkondensator (3) des Alkalimetall-Dampfkraftprozesses auf eine Temperatur zwischen 420° C und 480° C aufheizbar ist
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung des organischen Arbeitsmittels auf eine Temperatur zwischen 440°C und 470°C erfolgt
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Arbeitsmittel Diphenyl ist.
4. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeiibertragung vom Dampfkraftprozeß mit organischem Arbeitsmittel auf den Wasser-Dampfkraftprozeß in einem Temperaturbereich erfolgt, bei dem die Wärmeaufnahme des Wasser-Dampfkraftprozesses weitgehend isotherm verläuft.
DE19742419687 1974-02-27 1974-04-24 Dampfkraftanlage Expired DE2419687C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT162374A AT327229B (de) 1974-02-27 1974-02-27 Warmekraftwerk
AT162374 1974-02-27

Publications (3)

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DE2419687A1 DE2419687A1 (de) 1975-08-28
DE2419687B2 true DE2419687B2 (de) 1976-07-08
DE2419687C3 DE2419687C3 (de) 1977-02-24

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Publication number Publication date
FR2262193A1 (de) 1975-09-19
IT1033174B (it) 1979-07-10
CH582824A5 (de) 1976-12-15
ZA751237B (en) 1976-04-28
ATA162374A (de) 1975-04-15
GB1500477A (en) 1978-02-08
AT327229B (de) 1976-01-26
DE2419687A1 (de) 1975-08-28
FR2262193B1 (de) 1980-07-18

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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