DE2460829A1

DE2460829A1 - Verfahren zum transport und zur ausnutzung von abwaerme grosser kondensationskraftwerke

Info

Publication number: DE2460829A1
Application number: DE19742460829
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Adrian
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1974-12-21
Filing date: 1974-12-21
Publication date: 1976-07-01
Also published as: GB1483026A; US4006857A; FR2295228A1

Description

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P- A-TE "N T' ANMELDUNG

Verfahren zum Transport und zur Ausnutzung von
Abwärme großer Kondensationskraftwerke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausnutzung der Abwärme großer Kondensationskraftwerke und des Transportes dieser Wärmemengen.

Aus volkswirtschaftlichen und technischen Gründen ist es notwendig, die in Kraftwerken anfallende Abwärme besser als bisher aus zunutzen.

Es ist bereits bekannt, Wärmekraftwerke mit erhöhtem Gegendruck zu betreiben und dann die Abwärme in Form von Dampf zu den Wärmeverbrauchern zu leiten,. Es ist ebenfalls bekannt, mit Hilfe
des Abdampfes der Gegendruckturbinen oder mit Anzapfdampf von
Entnahmekondensationsturbinen heißes Wasser zu erzeugen und die Wärme in dieser Form zu den Verbrauchern zu leiten, zu verteilen und zu Heizzwecken dezentral zu nutzen,. Diese bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, mit relativ hohen Temperaturdifferenzen zwischen Heizmedium und Umgebung arbeiten zu müssen, so daß bei der Überbrückung großer Entfernungen erhebliche Aufwendungen für die Isolation der Transportleitungen erforderlich sind, um nicht zu viel Wärme in die Umgebung verloren gehen zu
lassen. Aus diesem Grunde werden bisher Heizkraftwerke oder
Heizwerke möglichst nahe an oder in den Verbrauchsschwerpunkten errichtet, so daß Standortvorteile außerhalb von Ballungsgebieten nicht ausgenutzt werden können» Vor allem ist es nicht möglich, derartige Heizkraftwerke in der Fähe der Brennstofflagerstätten oder günstigen Standorten für die Ableitung der elektrischen Energie oder für die Kühlwasseranbietung zu errichten.

Ein weiterer Mangel besteht darin, daß wegen des Mißverhältnis-

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ses zwischen Abwärmenienge und der notwendigen Stromerzeugung die mögliche Einheitsgröße von Heizkraftwerken außerordentlich beschränkt ist. Diese Tatsache führt zu erheblichen wirtschaftlichen Nachteilen bei den Investitionen«,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abwärme von Kondensationskraftwerken aus kraftwerkstechnisch günstigen Standorten in Ballungsgebiete zu transportieren, in denen Wärme benötigt wird» Dabei soll der Wärmetransport mit möglichst geringen Wärmeverlusten wirtschaftlich preisgünstig durchgeführt werden»

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wärmetransport dadurch gelöst, daß der Gegendruck der !Condensations turbinen nur geringfügig soweit erhöht wird, daß das Kondensationstorkühlwasser mit etwa 25 - 5O⁰O anfällt und anschließend über G-roßrohrleitungen zu Yfärmeverbrauchs schwerpunkt en gepumpt wird. In diesen Verbrauchszentren dient das wanne Kühlwasser als Heizmedium für Wärmepumpen, in denen die Temperatur eines Heizmediums soweit angehoben wird, daß es zu Heizzwecken geeignet ist«

Wach einer weiteren zweckmäßigen Maßnahme der Erfindung wird das Wasser nach der Y/ärmeabgabe als Brauch- oder Trinkwasser verwendet. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, das Wasser nach der Wärmeabgabe zur Verdünnung und Abkühlung von Abwasser zu verwenden..

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahrensmerkmal besteht darin, die G-roßrohrleitungen unter der Oberfläche von Straßen oder Autobahnen zu verlegen, so daß der, wenn auch nur geringe Wärmeverlust dieser Rohrleitungen ausreicht, um die Straßen im Winter weitgehend schnee- und oisfrei zu halten-, Darüber hinaus ist eine günstige Beeinflussung der Uebelbildung oberhalb der Straßen bei entsprechenden Wetterlagen zu erwarten»

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Wenn die Großrohrleitungen nach einem weiteren Merianal der Erfindung gleichzeitig als Ausgleichs speicher Verv/endung finden, läßt sich durch Veränderung des Kondensatordrucks die elektrische Leistung des Turbogenerators regeln. Auf diese Weise kann die Leistung in an sich bekannter V/eise zu Spitzenbedarfszeiten ohne nachteilige Folgen auf die Wärmedarbietung am Ende des Leitungssystems kurzfristig gesteigert werden»

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht der Vorteil, daß durch die Kombination an sich bekannter Einrichtungen die Wärme in großen Mengen verfügbaren Kühlwassers von Kondensationskraft·· werken zu Heizzwecken verwendet v/erden kann. Dieses V/asser läßt sich bei verhältnismäßig geringen Temperaturen durch G-roßrohrleitungen über weite Entfernungen transportieren, ohne daß wegen der nur geringen Temperaturdifferenz zur Umgebung erheblich«! Aufwendungen für die Isolation notwendig sind, wie es bisher bei Dampf- oder Heißwasserleitungen für Heizzwecke notwendig war. In den Verbrauchsschwerpunkten läßt sich mit den an sich bekannten Wärmepumpen dezentral das Temperaturniveau eines Heizmediums mit Hilfe des zugeleiteten Wassers so weit anheben, daß die Wärme aus dem Kühlwasser weit entfernt liegender Kraftwerke genutzt werden kann. Dabei wird die zum Betrieb der Wärme-■ pumpen notwendige elektrische Energie, die nach dem bisherigen Erkenntnisstand etwa 20 bis 25 i° der möglichen Heizleistung beträgt, über die ohnehin vorhandenen Hochspannungsleitungen vom Kraftwerk zu den Verbrauchsstellen transportieren

In Zeiten hohen Bedarfs elektrischer Energie läßt sich das Transportsystem darüber hinaus zugunsten der elektrischen Energieerzeugung als Ausgleichsspeicher benutzen₀ Hierzu ist der Kondensatordruck abzusenken, so daß sich das Verhältnis der erzeugten elektrischen Energie zur Abwärme des Kraftwerks zu- . gunsten der Energieerzeugung veränderte Die dabei kurzzeitig geringer werdende Abwärmemenge kann.durch das große Volumen des Rohrleitungssystems ausgeglichen werden, oder durch die Länge des Leitungssystems ist sicherzustellen, daß die geringer

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Wärme darbietung zu Zeiten geringeren Wärmebedarfs in den Verbrauchs schwerpunkt en ankommt ο

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Claims

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i«J Verfahren zum Wärmetransport über weite Entfernungen unter Ausnutzung der Abwärme großer Wärmekraftwerke, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensatorgegendruck nur geringfügig soweit erhöht wird, daß das Kondensatorkühlwasser mit einer Temperatur von etwa 25 - 5O⁰O anfällt, daß dieses Kühlwasser anschließend über Großrohrleitungen zu Wärmeverbrauchssohwerpunkten gepumpt wird, wo es als Wärmequelle für Wärmepumpen dient mit der Maßgabe, daß sein Wärmeinhalt dazu genutzt wird, die Temperatur eines Heizmediums soweit anzuhe-• ben, daß die Wärme zu Heizzwecken verwendbar ist.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser nach der Wärmeabgabe als Brauch- oder Trinkwasser verwendet wirdo

3· Verfahren nach Anspruch 1,,dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser nach der Wärmeabgabe zur Verdünnung und Abkühlung von Abwasser verwendet wird»

4ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die G-roßrohrleitungen unter der Oberfläche von Straßen oder Autobahnen liegen»

β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-' η e t , daß die G-roßrohrleitungen als Wärmeausgleichsspeicher Verwendung finden, wenn in Zeiten erhöhten Bedarfs an elektrischer Energie der Kondensatordruck gesenkt und damit die Kühlwassertemperatur geringer wirdo

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