DE2526884C2 - Process for generating electricity and regasifying liquefied gas - Google Patents
Process for generating electricity and regasifying liquefied gasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stromerzeugung und zum Wicdcrvcrgasch von verflüssigtem Gas. insbesondere Naturgas, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs. The invention relates to a method for generating electricity and for converting liquefied gas. in particular natural gas, according to the preamble of the claim.
Derartige Verfahren sind bekannt und es wird ihnen von der Fachwelt eine beträchtliche Steigerung des Nutzeffektes gegenüber beispielsweise Gasturbinen mit Wasserkühlung und mehrstufig- f Verdichtung bestätigt. In einem Kurzauszug in der ZfK (Zeitung für kommunale Wirtschaft. Nr. M: '4. S. 21) wird die vorzügliche Eignung vorn flüssigen Naturgas, für welches im folgenden der allgemein gebräuchliche Ausdruck LNG steht, als Kühlmittel für die Gasturbine hervorgehoben: dies unter anderem, weil durch die Abkühlung des Krcislaufgases mittels LNG Verdichtereintrittstcmpcraturcn von etwa — I3O°C zur Verfügung stehen, was eine starke Verminderung der Verdichterarbeit und demgemäß eine entsprechende Vergrößerung der Nutzarbeit bewirkt.Such methods are known and it is confirmed them from the art a substantial increase of effectiveness against, for example, gas turbines with water cooling and mehrstufig- f compaction. In a short excerpt in the ZfK (newspaper for communal economy. No. M: '4th p. 21), the excellent suitability of liquid natural gas, for which the commonly used term LNG stands in the following, is emphasized as a coolant for the gas turbine: this Among other things, because the cooling of the circulating gas by means of LNG means that compressor inlet temperatures of around - 130 ° C are available, which results in a strong reduction in the compressor work and, accordingly, a corresponding increase in the useful work.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist bekannt aus derGB-PS 1031 616. Die zur Verdampfung und Erwärmung des verflüssigten Gases benötigte thermische Energie wird dabei dem expandierten Arbeitsmittel der geschlossenen Gasturbinenanlage entzogen. Durch die Verwertung des Kälteinhaltes des verflüssigten Gases wird die anläßlich der Verflüssigung aufgewendete Energie zumindest teilweise zurückgewonnen. A method of the type mentioned at the beginning is known from GB-PS 1031 616. The one for evaporation and heating the liquefied gas required thermal energy is thereby expanded Working fluid withdrawn from the closed gas turbine system. By utilizing the cold content of the liquefied gas, the energy expended on the occasion of the liquefaction is at least partially recovered.
Die Austrittsbedingungen des LNG aus dem Vergaser sind in der Regel gegeben und entsprechen den Eintrittsbedingungen in eine Gas-Fernleitung oder denjenigen in ein am Ort aufgestelltes naturgasgefeuertes Kraftwerk. Es wird meistens ein Druck von 50—70 bar und eine Temperatur von 2— 100C verlangt.The exit conditions of the LNG from the gasifier are usually given and correspond to the entry conditions into a gas pipeline or those into a natural gas-fired power plant installed on site. It is mostly requires a pressure of 50-70 bar and a temperature of 10 0 C 2.
Von Nachteil ist beim bekannten Verfahren, daß sich zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades sehr aufwendige Kreislauf-Wärmeaustauscher mit großem Austauschgrad und kleinen Druckabfällen kaum vermeiden lassen.The disadvantage of the known method is that in order to achieve a high degree of efficiency Elaborate cycle heat exchangers with a high degree of exchange and small pressure drops can hardly be avoided permit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein b5 kombiniertes Verfahren zur Wiedervergasung von LNG und zur Stromerzeugung zu erstellen, mit welchem mil geringem zusätzlichen maschinellenThe invention is based on the object of a b5 to create a combined process for regasification of LNG and for power generation, with what mil little additional mechanical
Aufwand eine hohe Leistungsausbeute erzielt wird.Effort a high output is achieved.
Erfindungsgemfiß wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.According to the invention, the object is in one Method of the type mentioned with the characterizing features of the claim solved.
Der Vorteil des Verfahrens ist in einer beträchtlichen Steigerung des Anlagenwirkungsgrades zu sehen sowie insbesondere darin, daß durch die Nülzup« eines großen Wärmegcfälles in der Expansionsturbine auf einen kostspieligen Wärmeaustauscher großen Umfangs im Gaskreislauf verzichtet werden kann.The advantage of the procedure is considerable The increase in the efficiency of the system can be seen in particular in the fact that the Nülzup «of a large Wärmegcfälles in the expansion turbine on an expensive large scale heat exchanger Gas cycle can be dispensed with.
Zwar ist es aus der US-PS 27 18 755 bekannt, bei einem Verfahren zur Stromerzeugung mit Hilfe einer Gasturbinenanlage das unter hohem Druck stehende Naturgas unter Ausnutzung der Abwärme der Gasturbinenanlage zu erhitzen, und es dann in einer Expansionsturbine unter Abgabe von Nutzleistung zu entspannen, ledoch dient bei diesem Verfahren die Expansionsturbine lediglich als Druckreduzicrer und bedingt zudem die Anordnung eines Wärmeaustauschers für die gasförmige Phase.Although it is known from US-PS 27 18 755 at a process for generating electricity with the help of a gas turbine plant that is under high pressure To heat natural gas using the waste heat of the gas turbine system, and then to heat it in an expansion turbine To relax with the output of useful power, however, the expansion turbine is used in this process only as a pressure reducer and also requires the arrangement of a heat exchanger for the gaseous Phase.
In der Zeichnung ist ein zum Stande der Technik zählendes Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigiIn the drawing, a prior art method and an exemplary embodiment are shown in FIG Invention shown schematically. It shows
Fig. I ein Schaltungschema einer Einwellenanordnung mit geschlossenem Gaskreislauf zur Wärme- und Stromerzeugung,Fig. I is a circuit diagram of a single-shaft arrangement with a closed gas circuit for heat and Power generation,
F i g. 2 ein Schaubild Leistung und Wirkungsgrad in Funktion vom Druckverhältnis einer bekannten Anlage. F i g. 3 ein dem bekannten Verfahren entsprechendes Enihalpie-Entropiediagramm (h~s). F i g. 2 a graph of performance and efficiency as a function of the pressure ratio of a known system. F i g. 3 an enihalpy-entropy diagram corresponding to the known method (h ~ s).
Fig.4 ein dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechendes Enthalpie-Entropiediagramm.4 a corresponding to the method according to the invention Enthalpy-entropy diagram.
Fig. 5 ein Schuubild Leistung und Wirkungsgrad in Funktion vom Divckverhälinis der erfindunssgemäUen Anlage (P. »/ = /■{//)).Fig. 5 shows a diagram of performance and efficiency in Function of the Divckverhälinis of the invention Appendix (P. »/ = / ■ {//)).
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Anlage und deren Wirkungsweise wird nicht auf die Druck- und Wärmeverluste in den Mnschir-en. Apparaten und Leitungen eingegangen, da diese für das Verständnis der Erfindung unwesentlich sind. Dergleichen sind in der Zeichnung erfindungsunwesentliche Teile wie beispielsweise Anwurfmoior. Kupplungen. Luftvorwärmer und dergleichen fortgelassen. Die Strömungsrichtung der diversen Medien ist mit Pfeilen dargestellt.In the following description of the system and their mode of action is not on the pressure and heat losses in the mnschir-en. Apparatus and Lines received, since these are immaterial for an understanding of the invention. There are similar things in the Drawing non-essential parts of the invention, such as throwing moior. Couplings. Air preheater and such things are omitted. The direction of flow of the various media is shown with arrows.
Das Schema gemäß F i g. I zeigt einen einfachen geschlossenen Gasturbinenkreislauf, dem Wärme von einer äußeren Quelle, dem Gaserhitzci- I indirekt zugeführt wird. D.is erhitzte Arbeitsmittel, im vorliegenden Fall Stickstoff, welches dauernd unter Überdruck steht, expandiert in der Turbine 2 unter äußerer Leistungsabgabe an den Generator 3. Hierauf zirkuliert es unter Wärmeabga! e durch den Wärmeaustauscher 4 und gibt seine restliche Wärme an den Vergaser 5 ab. welcher von rekuperativer Bauart ist. Im anschließenden Verdichter 6. welcher ebenfalls von der Gasturbine 2 angetrieben wird, wird das Arbeitsmittel auf einen höheren Druck gebracht, und durchströmt unter Wärmeaufnahme ein zweites Mal den Wärmeaustauscher 4. Geschlossen wird der Kreis durch Wiedereinführung des Gases in den Gaserhitzer I. in welchem die Übertragung der Brennstoffenergie durch Strahlung und Konvektion erfolgt.The scheme according to FIG. I shows a simple closed gas turbine cycle, the heat from an external source, the gas heat-I indirect is fed. D.is heated work equipment, in this case In the case of nitrogen, which is constantly under excess pressure, expands in the turbine 2 under external pressure Power output to the generator 3. It then circulates with heat dissipation! e through the heat exchanger 4 and gives off its remaining heat to the carburetor 5. which is of recuperative design. In the subsequent Compressor 6, which is also driven by the gas turbine 2, the working fluid on a brought higher pressure, and flows through the heat exchanger a second time, absorbing heat 4. The circuit is closed by reintroducing the gas into the gas heater I. in which the The fuel energy is transferred by radiation and convection.
Die Wiedervergasung vom LNG soll nun anhand dieser bekannten Schaltung näher erläutert werden.The regasification of LNG will now be explained in more detail using this known circuit.
Es versteht sich, daß im vorliegenden P.ahmcn auf die Bekanntgabe von allen den Berechnungen /u Grunde liegenden Absolutwerten verzichtet wird, da diese It is understood that will be omitted in the present P.ahmcn on the disclosure of all underlying the calculations / u reason absolute values, since these
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wegen ihrer Abhängigkeit von all/u /ahlreichen Parametern ohnehin ungenügende Aussagekraft besitzen. because of their dependence on all / u / multiple Parameters are in any case insufficiently meaningful.
Zum besseren Verständnis seien einige bekannte Zusammenhänge, welche in Fig.2 gezeigt sind, kurz wiederholt.For a better understanding, some known relationships, which are shown in FIG. 2, are brief repeated.
— Wird ein größtmöglicher Wirkungsgrad (A') bei einem wirtschaftlich vertretbaren Rckuperativaustauschgrad vct f = 0.8 angestrebt, so ergeben sich ein kleines Druckverhälinis für die Gasturbine und eine entsprechend niedrige Leistung (A). - If the greatest possible efficiency (A ') with an economically justifiable reverse exchange rate vct f = 0.8 is sought, a small pressure ratio for the gas turbine and a correspondingly low output (A) result.
— Wird höchstmöglicher Wirkungsgrad (B') angestrebt, so ist das nur durch einen extrem aufwendigen Rekuperator möglich (ε = 0,9). Dies führt zu noch kleinerem Druckverhäfcnis und entsprechend niedrigerer Leistung (B). - If the highest possible degree of efficiency (B ') is sought, this is only possible with an extremely complex recuperator (ε = 0.9). This leads to an even lower pressure ratio and correspondingly lower performance (B).
— fn beiden betrachteten Fällen führt eine Leistungssteigerung (C) zu relativ tiefem Wirkungsgrad (C. C). - In both cases considered, an increase in output (C) leads to a relatively low degree of efficiency (C. C).
Für das nachfolgende Beispiel wurde von folgenden bekannten Voraussetzungen ausgegangen. >'fid es wurden folgende Annahmen getroffen:For the following example, the following known prerequisites assumed. > 'fid the following assumptions were made:
— Eine möglichst tiefe Rücklauftcmpcratur des aufzuheizenden Mediums, entsprechend einer tiefen Eintrittemperatur in den Verdichter 6. läßt Wirkungsgrad und Leistung der Anlage ansteigen.- The lowest possible return temperature of the medium to be heated, corresponding to a low one The inlet temperature in the compressor 6. increases the efficiency and performance of the system.
— Der Einfluß des Druckverhältnisses im Kreislauf im jo Hinblick auf eine /u erzielende Voriauftemperalur entsprechend der Austrittstemperaiur des aufzuheizenden Mediums aus dem Vergaser 5 ist in der Literatur hinreichend beschrieben.- The influence of the pressure ratio in the circuit in the jo With regard to a / u achieved lead temperature corresponding to the exit temperature of the one to be heated Medium from the carburetor 5 is adequately described in the literature.
— Um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, müssen j-, die Nichtumkehrbarkeiten des Kreislaufes sehr klein gehallen werden, was sich in einem aufwendigen Rekuperator mit großem Austauschgrad und kleinen Druckabfällen ausdrückt. Gewühlt wird ein Austauschgrad ?=0.8.- In order to achieve a high level of efficiency, j-, the irreversibilities of the cycle are very small, resulting in an elaborate Expresses recuperator with a large degree of exchange and small pressure drops. One is rooted Degree of exchange? = 0.8.
— Das iuif/ul .-i/ende Medium, im vorliegenden Fall das LNG. kann als alleinige Wärmesenke für die Gasturbine 2 dienen und «eist vor resp. nach der Wiedervergasung folgende Zustände auf:- The iuif / ul.-I / ende medium, in the present case the LNG. can serve as the sole heat sink for the gas turbine 2 and «eist before resp. after Gasification in the following states:
Eintritt Vergaser - IbI C.70bar
Austritt Vergaser 2 C. 50 barEntry carburetor - IbI C. 70bar
Carburettor outlet 2 C. 50 bar
— Als Krcislaufgas wirkt Stickstoff, welcher sich besonders eignet aufgrund der tiefen Temperatur in des Flüssiggases: es könnten selbstverständlich auch Argon oder Helium verwendet werden.- Nitrogen acts as circulation gas, which particularly suitable due to the low temperature in the liquid gas: it could of course argon or helium can also be used.
— Bei der Wahl des D.uckverhältnisses II des Kreislaufes liegt ein großer Freiheilsgrad vor. Wegen der erforderlichen Erwärmung des Natur- v> gases auf + 2 C. dem gewühlten Austaiischgrad des Wärmeaustauschers 4 sowie wegen der durch die Lagcrtenipcratiir des LNG bedingten tiefen Eintrittstemperauir in den Verdichter 6 kann dessen Druckvcrhältnis ein bestimmtes Minimuni nicht bo unterschreiten.Gewählt wird II =8.00.- There is a high degree of freedom in the choice of pressure ratio II of the circuit. Because of the necessary heating of the natural v> gas on the C. + 2 gewühlten Austaiischgrad of the heat exchanger 4, and because of the by Lagcrtenipcratiir of the LNG deep conditional Eintrittstemperauir into the compressor 6 may whose Druckvcrhältnis a particular Minimuni is not bo unterschreiten.Gewählt II = 8.00.
— I'm einen sehr günstigen, w irtschaltlielicn Betrieb /11 gewährleisten, wird die obere Temperatur ties Gaskreislaul'es mit 720 C festgelegt, wodurch die Strahlungshei/Mächen in der Hrennkaniiiier des ηί Gaserhil/crs I noch aus .1 istenitischen Stahlen hergestellt scm kennen.- I'm a very cheap, economical company / 11 ensure the upper temperature ties Gaskreislaul'es set at 720 C, whereby the Radiation heat / girls in the Hrennkaniiiier of the ηί Gaserhil / crs I still from .1 istenitic steels made to know scm.
clcLM «in1 cm Masseiistrnm umclcLM «into 1 cm mass perimeter
die vorstehenden Ausführungen sind die Punkte II, 13, 14,15 und 16' gegeben. Die Auslegung der Gasturbine 2 und die verbleibenden Punkte 12, 12' und 14' sind unter Berücksichtigung der verschiedenartigen, meist ineinandergreifenden Größen nach den allgemein bekannten Rechenverfahren zu bestimmen.the above statements are points II, 13, 14.15 and 16 'given. The design of the gas turbine 2 and the remaining points 12, 12 'and 14' are shown below Consideration of the different, mostly interlocking sizes according to the generally known To determine the calculation method.
Es ergibt sich für die Anlage eine Generatorlcistung von etwa 60 MWe und ein thermischer Wirkungsgrad von 47,7%, wobei dieser als Verhältnis von Generatorleistung zu zugeführter Brennstoffenergie definiert ist.The system has a generator output of around 60 MWe and a thermal efficiency of 47.7%, which is defined as the ratio of generator power to fuel energy supplied.
Zur Erläuterung der Erfindung wird das gleiche Anlageschema beibehalten, obwohl, wie später ausgeführt wird, der Wärmeaustauscher 4 nicht als notwendiges Lösungsmerkmal angesehen wird. Aufgrund der angegebenen Lösung ändert sich ein Teil der Prozeßdaten (dementsprechend auch Maschine« und Apparateauslegung), gleichwohl werden der Einfachheit halber die gleichen Bezugszeichen beibehalten.To explain the invention, the same system scheme is retained, although as explained later the heat exchanger 4 is not regarded as a necessary solution feature. Due to the specified solution changes part of the process data (accordingly also machine and apparatus design), however, the same reference numerals are retained for the sake of simplicity.
Erfindungsgemäß wird im LNG-Vergaser 5 der Anlage nach Fig. 1 das aufzuheizende Medium auf eine höhere a!» die geforderte Temperatur von +2 C erhitzt, im vorgelegten Beispiel auf +127-C. Eine nichtgezeigte Hochdruckpumpe fördert das Flüssiggas mit 320 bar Druck in den Vergaser.According to the invention, the medium to be heated is in the LNG gasifier 5 of the system according to FIG higher a! " the required temperature of +2 C heated, in the example presented to + 127-C. A high-pressure pump, not shown, delivers the liquid gas with 320 bar pressure in the carburetor.
An Hand vom Enthalpie-Entropiediagramm in Fig.4 sei die Betriebsweise der Erfindung näher erläutert. Der besseren Übersicht wegen wurden die gleichen Massenströme (240 kg/sec für das Arbeitsmedium. 80 kg/sec für das aufzuheizende Medium) und für die Punkte Wa und 13 des Kreislaufes die gleichen Temperaturen wie bei der bekannten Anordnung nach F i g. 3 gewählt. Von den bereits erw ahnten Überlegungen bezüglich der Wahl des Druckniveaiis des Kreislaufes ausgehend, werden für den Verdichter 6 und die Turbine 2 Druck Verhältnisse von .//= 13.7 resp. 12 gcwäh'l. womit die Punkte 12;/ und 14.·/ errechnet werden können. Für das wiedervergaste LNG wird aus dem Vergascraustritt der Zustand 127 C. JOO bar gewählt, womit bezüglich Temperatur auch cler Punkt 12'a gegeben ist. Damit ist auch der Temperaturspning für den Wärmeaustauscher 4 bestimmt, welcher mit dem recht bescheidenen Austauschgradf =0.b arbeiten kann.The mode of operation of the invention will be explained in more detail using the enthalpy-entropy diagram in FIG. For a better overview, the same mass flows (240 kg / sec for the working medium. 80 kg / sec for the medium to be heated) and the same temperatures for points Wa and 13 of the circuit as in the known arrangement according to FIG. 3 elected. Starting from the considerations already mentioned regarding the choice of the pressure level of the circuit, for the compressor 6 and the turbine 2 pressure ratios of .//= 13.7 respectively. 12 optional with which points 12; / and 14. · / can be calculated. For the wiedervergaste LNG 127 C. JOO bar is selected from the Vergascraustritt the state, thus also with respect to temperature cle r point 12'a is given. This also determines the temperature voltage for the heat exchanger 4, which can work with the rather modest degree of exchange f = 0.b.
Erwähnenswert ist die Tatsache, daß beim bekannten Verfahren statt einer direkten Vergasung des LNG erst eine Verdampfung stattfindet. In Fig. 3 ist im Enthalpic-Entropie-Diagramm die gestrichelte Grenzkurve 8 für Naturgas angedeutet. Die Erwärmung des LNG von der Anfangstemperatur - IbI C zur Endtempcraair 4-2"C führt rechts von der Grenzkurve 8 durch das Naßdampfgebiet, wobei eine fraktionierte Verdampfung stattfindet. Hingegen ist beim crfincWingsgemäßen Verfahren (F i g. 4) aufgrund des hohen Druckes die LNG-Vcrgasiing überkritisch, was gegenüber dem bekannten Verfahlen insofern von Vorteil ist. daß zur Überwindung cler gleichen Temperaturdiffercn/ die Zustandsänderung mit geringer i;nimni<.vun:ihme und gestreckter verläult. Der Temperaturspri'.ng in: Vergaser wird größer. Es lindet kerne eigentliche Verdampfung statt, sondern ein stetiger I'bergang u>n der flüssigen in die ga'-loruige Phase über den kritischen Zustand hinw eg.It is worth mentioning that in the known process, instead of direct gasification of the LNG, only evaporation takes place. In Fig. 3 in the enthalpic-entropy diagram is the dashed limit curve 8 indicated for natural gas. The heating of the LNG from the initial temperature - IbI C to the final temperature 4-2 "C leads through to the right of limit curve 8 the wet steam area, with a fractional evaporation takes place. In contrast, with the crfincWings method (FIG. 4), due to the high pressure the LNG gasification is supercritical, which is an advantage over the known method. that to Overcoming the same temperature differences / the change of state with less i; nimni <.vun: ihme and stretched räult. Der Temperaturspri'.ng in: carburetor becomes larger. No actual evaporation takes place, but a steady transition liquid in the ga'-loruige phase over the critical State away.
Das nunmehr den Zustand Ib (127 (.'. J(H) hai)That is now the state Ib (127 (. '. J (H) hai)
in einer Turbine 7 auf ilen geforderten Zustand \on 2 ( und 50 bar (Punkt Ib') expandiert. Zu eekmaßigerw eise geschieht die Lntspannung und Leistungsabgabe nicht in einem aus Turbine und (ieneralor bestehenden separaten Maschinensalz, sondern die L\pansionstui"bine 7 wird auf die gleiche Welle wie der Verdichter b und die Ciasturbine 2 genommen. Der (ieneralor 3 wird um die zusätzliche Leistung größer bemessen.in a turbine 7 on ilen required state \ on 2 ( and 50 bar (point Ib ') expanded. Too eccentric The relaxation and power output do not take place in a turbine and (ieneralor) system separate machine salt, but the L \ pansionstui "bine 7 is on the same shaft as the compressor b and the Ciasturbine 2 taken. The (ieneralor 3 is dimensioned larger by the additional power.
Fs werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung folgende Leistungen und Wirkungsgrad erzielt: ,The following performance and efficiency are achieved with the arrangement according to the invention:
/.»geführte Brennsiol'fenergie I 5X.4 MW/. Led Brennsiol'fenergie I 5X.4 MW
Leistungsaufnahme des Verdichters f> 4b,7 MW Leistungsabgabe der Gasturbine 2 I 18.8 MVVPower consumption of the compressor f> 4b, 7 MW output of the gas turbine 2 I 18.8 MVV
Leistungsaufnahme der I.NG-Puinpe >.b MW ,,Power consumption of the I.NG-Puinpe> .b MW ,,
Leistungsabgabe der Fxpansionsturbine 7 IS.l MVVPower output of the expansion turbine 7 IS.l MVV
Werden die diversen mechanischen und elektrischen Wirkungsgrade mit 0,97 berücksichtigt, wie dies auch beim bekannten Verfahren zugrunde gelegt wurde, verbleibt eine elektrische Nutzleistung von «2.1 MVV und es wird ein thermischer Wirkungsgrad von 52"';i erzielt.If the various mechanical and electrical efficiencies are taken into account with 0.97, as is the case was used as a basis for the known method, a useful electrical power of «2.1 MVV remains and a thermal efficiency of 52 "'; i is achieved.
In I i g. 5 werden die mit dem neuen Verfahren erzielbaren Verbesserungen gegenüber dem Bekannten (Schaltbild in F i g. 2) aufgezeigt:In I i g. 5 will be made with the new procedure achievable improvements compared to the known (circuit diagram in Fig. 2) shown:
— Arbeilet in der erfindungsgemäßen Anordnung ein Rekuperativauslauscher mit vertretbarem Atistiiuschgrad r = 0.8. so wird der thermische Wirkungsgrad um 4.5 Punkte oder um den Faktor 1.1 angehoben (A' in F i g. 2 gegenüber .4 Vi in F i g. 5). und die Nutzleistung steigt von 57.5 MW (A) auf b7 MW(An). - In the arrangement according to the invention, a recuperative exchanger works with a reasonable degree of analysis r = 0.8. the thermal efficiency is increased by 4.5 points or by a factor of 1.1 (A ' in FIG. 2 compared to .4 Vi in FIG. 5). and the net power increases from 57.5 MW (A) to b7 MW (An).
— Wird mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad des bekannten Verfahrens verglichen, nämlich 52% (B'
ml ι ■_'. 2 L'ci'cnnhci //./ml ι g. Ί). was genial! den
I Η1111H >
ltu .ι hi ι lon \usli ihi in i'jcii Hill einem extrem
aiilwcudigcu Rekuperator und einer bell ,uIiiIk hen
Leistungsminderung verbunden ι si. so und mn dem
neuen Verl.ihren durch die I *\p.insioiislui bine die
Leistung von ">-l MW /Hut I ig. 2) .ml 74 MW ^R-; in
I ig. ">) angehoben, .ilso um den Faktor I.J7; und
zuilen) küiuuler Rekuperator elw a zehnmal kleiner
ausgeführt werden (i=0.4 in I ι g. 2 gegenüber
ι -- <).") in I' ι g. )).
Aus I ι g. 2 ist ersichtlich, dall hinsichtlich Wu
kungsgrad clas bekannte Verfahren nicht ohne VVarmeaiisiaiischer 4 durchführbar ist. llingegei ist
I i g.") zu entnehmen, dali ab einem bestimmten
Druckvei halt ms // ein Rekuperator sich erübrigt.- Is compared with the highest possible efficiency of the known method, namely 52% (B ' ml ι ■ _'. 2 L'ci'cnnhci //./ml ι g. Ί). what awesome! the I Η 1 11 1 H> ltu .ι hi ι lon \ usli ihi in i'jcii Hill an extremely aiilwcudigcu recuperator and a bell, uIiiIk hen power reduction connected ι si. so and mn the new Verl.ihren through the I * \ p.insioiislui bine the power of "> -l MW / hat I ig. 2) .ml 74 MW ^ R-; in I ig.">) increased,. ilso by the factor I.J7; and zuilen) cool recuperator elw a be made ten times smaller (i = 0.4 in I ι g. 2 compared to ι - <). ") in I 'ι g.)).
From I ι g. 2 it can be seen that, with regard to the degree of efficiency, the known method cannot be carried out without Varmeaiisiaiischer 4. llingegei is I i g. "), that from a certain pressure level ms // a recuperator is unnecessary.
Selbstverständlich ist die l.rfindung nicht auf das in der Zeichnung Dargestellte sowie auf die beschriebenen, teils willkürlich gewählten Zustünde im Ciaskreislauf beschränkt. In Abweichung hierzu konnte beispielsweise die obere Temperatur des Kreislaufes nut 520 C festgelegt sein; dies entspricht etwa der hochstzulässigen Temperatur, wenn der Gaserhit/er mit Schweröl befeuert ist. und bei welcher kostengünstige, ferritische Materialien verwendet werden können. Die erfindungsgeniäUe Naehcxpansion hütte bei gleichbleibendem Wirkungsgrad den Vorteil, daß der Brennluftvorw ärmer um Gtserhit/er 1 entfallen würde, weil die Möglichkeit gegeben ist. dessen Rauchgase um Kreislaufgas direkt ;iuf die zulässige Minimnltemperatiir von etwa 150—180 C herunterzukühlen. Bei einer derartigen Anordnung köniite auf einen kostspieligen Wärmeaustauscher verzichtet werden: um allerdings der Gefahr von Tieftemperauirkorrosion vorzubeugen, ist eine mäßige Vorwärmung in einem kleinen Rekuperator zweckmäßig (entsprechend 14';/ in F i g. 4).Of course, the first invention is not based on the in in the drawing as well as the described, partly arbitrarily selected states in the Ciaskkreislauf limited. In contrast to this, for example, the upper temperature of the circuit could only be 520 ° C be fixed; this corresponds roughly to the highest permissible Temperature when the gas hit / er is fired with heavy fuel oil. and at what inexpensive, ferritic Materials can be used. The inventiveness Subsequent expansion has the advantage, with constant efficiency, that the combustion air preheater is poorer to Gtserhit / er 1 would be omitted because the possibility given is. its flue gases to circulate gas directly; to the permissible minimum temperature of approx Cool down to 150-180 C. With such a Arrangement, an expensive heat exchanger can be dispensed with: to avoid the risk, however To prevent low-temperature corrosion, moderate preheating in a small recuperator appropriate (corresponding to 14 '; / in Fig. 4).
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