DE2654192B1 - System for the use of waste heat from a gas stream - Google Patents

System for the use of waste heat from a gas stream

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Abstract

For improved utilisation of the waste heat from a flue gas boiler, especially for increasing the amount of relatively high-grade electrical energy, the first heat exchanger (15) in the flue gas boiler (10) and the condenser (35) of the flue gas boiler plant, serving as second heat exchanger for the heat-absorbing heating medium, are connected in parallel and the mass flows of heating medium through means of adjustment (54) in at least one of the parallel line flows (53, 55; 60, 62) are divided between both line flows (53, 55; 60, 62) by the temperature of the heating medium leaving the first heat exchanger (15). This temperature is measured by a temperature sensor (57). <IMAGE>

Description

Eine vorteilhafte Möglichkeit für die geforderte Temperaturverteilung ergibt sich, wenn als Einstellmittel in mindestens einer von den zu den beiden Wärmeübertragern führenden Zweigleitungen ein Verteilorgan vorgesehen ist, das von einem in der Austrittsleitung des ersten Wärmeübertragers sitzenden Fühler gesteuert ist Bei starker Drosselung des Durchflusses durch den ersten Wärmeübertrager besteht die Gefahr, daß das Heizmittel, im allgemeinen Wasser, teilweise in Dampf übergeht Um dies zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn die Gastemperatur vor dem ersten Wärmeübertrager verringert wird, was möglich wird, wenn die im Abgasstrom liegenden Heizflächen des ersten Wärmeübertragers relativ zu den Heizflächen des Abgaskessels so ausgelegt sind, daß auch bei minimal zulässigem Heizmitteldurchsatz in dem ersten Wärmeübertrager keine Verdampfung des Heizmittels erfolgt. Diese zusätzliche, von dem Abgaskessel aufgenommene Wärme kann von dem Kesselkreislauf häufig jedoch nicht mehr absorbiert werden. Es ist daher weiter vorteilhaft, wenn im Strom des Heizmittels den beiden parallelgeschalteten ersten Wärmeübertragern in Reihe ein dritter, ebenfalls als Kondensator ausgebildeter Wärmeübertrager nachgeschaltet ist, der den in einer Niederdruck- oder Entgasungsstufe des Abgaskessels erzeugten Sattdampf kondensiert, wobei der Kondensataustritt des dritten Wärmeübertragers über ein vom Dampfdruck vor und/oder vom Kondensatniveau in ihm gesteuertes Ventil mit dem Kondensatraum des zweiten Wärmeübertragers verbunden ist, von dem aus eine gemeinsame Kondensatleitung an die Saugseite der Kondensatpumpe führt. Zusätzlich kann dabei die Maßnahme getroffen sein, daß der Kondensataustritt des geteuerten Ventils zusätzlich direkt an die Saugseite der Kondensatpumpe geführt ist. Damit wird erreicht, daß auch bei Ausfall des zweiten Wärmeübertragers oder Kondensators die Versorgung des Heiznetzes mit Heizenergie sichergestellt wird. An advantageous option for the required temperature distribution arises when as setting means in at least one of the two heat exchangers leading branch lines a distributor is provided, which is from one in the outlet line of the first heat exchanger seated sensor is controlled With strong Throttling of the flow through the first heat exchanger, there is a risk of that the heating medium, generally water, is partially converted into steam prevent it, it is useful if the gas temperature upstream of the first heat exchanger is reduced, which becomes possible if the heating surfaces located in the exhaust gas flow of the first heat exchanger so designed relative to the heating surfaces of the exhaust gas boiler are that even with the minimum permissible heating medium throughput in the first heat exchanger there is no evaporation of the heating medium. This additional, from the exhaust gas boiler However, the heat absorbed can often no longer be absorbed by the boiler circuit will. It is therefore further advantageous if the two in the flow of the heating medium parallel connected first heat exchangers in series a third, also as Condenser trained heat exchanger is connected downstream, the in a low pressure or the degassing stage of the exhaust gas boiler condenses saturated steam generated, the Condensate outlet of the third heat exchanger via a steam pressure before and / or from the condensate level in it controlled valve with the condensate chamber of the second Heat exchanger is connected, from which a common condensate line to the suction side of the condensate pump leads. In addition, the measure can be taken be that the condensate outlet of the controlled valve also directly to the Suction side of the condensate pump is performed. This ensures that even in the event of failure of the second heat exchanger or condenser to supply the heating network Heating energy is ensured.

Soll weiterhin mit der erfindungsgemäßen Anlage die Abgabe einer Heizleistung garantiert werden auch für den Fall, daß die Turbine im Abgaskessel -beispielsweise infolge einer Havarie - stillgesetzt werden muß, so kann man die notwendige Heizleistung sicherstellen, wenn die vom Überhitzer zur Turbine führende Frischdampfleitung des Abgaskessels mit der Dampfseite des dritten Wärmeübertragers über ein Bypassventil verbunden ist, dem eine Einrichtung für eine Wassereinspritzung zugeordnet ist, wobei die vorgesehene Wassereinspritzung dazu dient, eine Überhitzung der stromunterhalb der Turbine liegenden Anlageteile zu verhindern. Should continue with the system according to the invention, the delivery of a Heating output can also be guaranteed in the event that the turbine is in the exhaust gas boiler - for example as a result of an average - has to be shut down, the Ensure the necessary heating power if the one leading from the superheater to the turbine Main steam line of the exhaust gas boiler with the steam side of the third heat exchanger Connected via a bypass valve to which a device for water injection is assigned, wherein the intended water injection is used to overheat to prevent the parts of the plant located downstream of the turbine.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Fig.1 ist in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel für die neuartige Anlage; F i g. 2 gibt eine weitere Ausführungsform wieder, die den erwähnten zusätzlichen Kondensator enthält, während F i g. 3 in einem Ausschnitt aus F i g. 3 eine Variante in der Regelung des Drucks dieses Kondensators zeigt Von den einzelnen Figuren gemeinsamen Anlageteilen sind die sich wiederholenden Bezugszeichen in späteren Figuren nur jeweils so weit erneut angegeben, wie es zum Verständnis der Beschreibung der jeweiligen Figur notwendig ist. In the following, embodiments of the invention are based on the The drawings are explained in more detail. FIG. 1 is a schematic representation of a first exemplary embodiment for the new system; F i g. Fig. 2 shows a further embodiment that contains the mentioned additional capacitor, while F i g. 3 in one cutout from Fig. Figure 3 shows a variant in the regulation of the pressure of this condenser The parts of the plant that are common to the individual figures are those that are repetitive Reference numerals in later figures only given again as far as it was to Understanding the description of each figure is necessary.

Die kombinierte Gasturbinen/Dampferzeuger-Anlage nach F i g. 1 zur Erzeugung von elektrischer Energie und Heizwärme hat eine Gasturbinengruppe 1, die aus einem Verdichter, einer Brennkammer, einer mit dem Verdichter auf gleicher Welle sitzenden Gasturbine und einem auf derselben Welle sitzenden Generator besteht. The combined gas turbine / steam generator system according to FIG. 1 to Generation of electrical energy and heating has a gas turbine group 1, the from a compressor, a combustion chamber, one with the compressor on the same shaft seated gas turbine and a generator seated on the same shaft.

Der Gasturbinengruppe 1 ist eine Abgaskesselanlage 10 nachgeschaltet, die in Durchströmungsrichtung des Abgases einen Überhitzer 11, einen Verdampfer 12, einen Endvorwärmer 13, einen Vorwärmer 14 und eine Nachschaltheizfläche aufweist, die den von den Abgasen direkt beheizten, ersten Wärmeübertrager 15 des Heizmittelkreislaufs in dem Fernheiznetz bildet. Nach dem Umströmen der Heizflächen 11 bis 15 wird das abgekühlte Turbinengas über eine Leitung 16 einem nicht dargestellten Kamin zugeführt.The gas turbine group 1 is followed by an exhaust gas boiler system 10, in the direction of flow of the exhaust gas a superheater 11, an evaporator 12, an end preheater 13, a preheater 14 and a Nachschaltheizfläche, the first heat exchanger 15 of the heating medium circuit, which is directly heated by the exhaust gases forms in the district heating network. After flowing around the heating surfaces 11 to 15, the cooled turbine gas fed via a line 16 to a chimney, not shown.

Ein Speisewassergefäß 20 ist über eine Umwälzpumpe 21 mit dem Vorwärmer 14 verbunden. Der Austritt des Vorwärmers 14 führt zum Speisewassergefäß 20 zurück, in dem der Druck durch das überstehende Dampfpolster bestimmt ist Aus dem Speisewassergefäß 20 gelangt eine Leitung 23 zu einer Speisepumpe 24, deren Austritt mit dem Endvorwärmer 13 verbunden ist. A feed water vessel 20 is connected to the preheater via a circulation pump 21 14 connected. The outlet of the preheater 14 leads back to the feed water vessel 20, in which the pressure is determined by the protruding steam cushion From the feed water vessel 20, a line 23 leads to a feed pump 24, the outlet of which with the end preheater 13 is connected.

Der Austritt des Endvorwärmers 13 führt über eine Leitung 25 zu einer Dampftrommel 26. Dieser Trommel 26 wird über eine Leitung 27 Wasser entnommen und über eine Umwälzpumpe 28 dem Verdampfer 12 zugeleitet. Über eine Leitung 29 strömt Wasserdampfgemisch aus dem Verdampfer 12 in die Trommel 26 zurück, wo der Dampf ausgeschieden wird. Der ausgeschiedene Sattdampf gelangt über eine Leitung 30 in den Überhitzer 11 und strömt aus diesem im überhitzten Zustand durch eine Leitung 31 zu einer Turbine 32, die einen Generator 33 treibt. An die Turbine 33 ist ein Kondensator 35 angeschlossen, in dem der entspannte Dampf kondensiert wird. Das Kondensat wird durch eine Kondensatpumpe 36 in den Speisewasserbehälter 20 eingeführt, woe es entgast wird. Die wärmeabführende Sekundärseite des Kondensators 35 ist der zweite Wärmeübertrager für die Aufheizung des Heizmediums.The outlet of the end preheater 13 leads via a line 25 to a Steam drum 26. Water is removed from this drum 26 via a line 27 and The evaporator 12 is fed via a circulation pump 28. Flows through a line 29 Water vapor mixture from the evaporator 12 back into the drum 26, where the steam is eliminated. The precipitated saturated steam passes through a line 30 in the superheater 11 and flows from this in the overheated state through a line 31 to a turbine 32 which drives a generator 33. To the turbine 33 is a Connected condenser 35, in which the expanded steam is condensed. That Condensate is introduced into the feed water tank 20 by a condensate pump 36, where it is degassed. The secondary heat-dissipating side of the condenser 35 is the second heat exchanger for heating the heating medium.

Aus einer solchen Anlage wird Abwärme dem Heiznetz zugeführt, indem der Rücklauf des abgekühlten Heizmediums der Heizwärmeverbraucher 66 mittels einer Heizmittelpumpe 50 über die mit 51 bezeichnete Heizmittelrücklaufleitung zu einem Verzweigungspunkt 52 führt, von dem aus eine Leitung 53 über ein Verteilventil 54 zum ersten Wärmeübertrager, d. h. zur Nachschaltheizfläche 15, führt; deren Ausgang ist über eine Zwischenleitung 55 mit einem Sammelpunkt 56 verbunden. In der Zwischenleitung 55 sitzt ein Thermofühler 57, der über einen Regler 58 das Verteilventil 54 so beeinflußt, daß die Temperatur in der Zweigleitung 55 stets eine, über eine Leitung 59 dem Regler 58 zugeführten Sollwert entspricht, dessen Wert erfindungsgemäß zwar höher liegt als die geforderte Vorlauftemperatur des Heizmittelkreislaufs, aber von dieser beeinflußt sein kann; vorzugsweise kann dieser Sollwert dabei auf einem konstanten Wert gehalten oder eingestellt werden. Waste heat from such a system is fed into the heating network by the return of the cooled heating medium of the heating heat consumer 66 by means of a Heating medium pump 50 via the heating medium return line denoted by 51 to a Branch point 52 leads from which a line 53 via a distribution valve 54 to the first heat exchanger, d. H. to Nachschaltheizfläche 15, leads; their outcome is connected to a collecting point 56 via an intermediate line 55. In the intermediate line 55 sits a thermal sensor 57, which influences the distribution valve 54 via a controller 58 so that that the temperature in the branch line 55 is always one, via a line 59 to the controller 58 corresponds to the nominal value supplied, the value of which is higher according to the invention than the required flow temperature of the heating medium circuit, but influenced by this can be; this setpoint value can preferably be kept at a constant value or be discontinued.

Vom Verzweigungspunkt 52 geht ferner eine Zweigleitung 60 aus, die über eine der Verbesserung der Heizmittelverteilung auf beide parallelen Zweige dienende, einstellbare Drosselstelle 61 mit dem Kondensator35 verbunden ist, der seinerseits heizmittelaustrittsseitig über ein Leitungsstück 62 ebenfalls an den Sammelpunkt 56 angeschlossen ist. Vom Sammelpunkt 56 führt sodann eine Vorlaufleitung 65 zum Netz der Heizwärmeverbraucher 66, aus dem eine Rücklaufleitung 67 zur Saugseite der Heizmittelpumpe 50 zurückführt. A branch line 60 also extends from the branch point 52, which one of the improvement of the heating medium distribution on both parallel branches serving, adjustable throttle point 61 is connected to the capacitor 35, the in turn, also on the heating medium outlet side via a line piece 62 to the Collection point 56 is connected. A flow line then leads from the collecting point 56 65 to the network of heating consumers 66, from which a return line 67 to the suction side the heating medium pump 50 returns.

Wie erwähnt, wird der Sollwert für die Temperatur in der Zwischenleitung 55 höher eingestellt als die gewünschte Vorlauftemperatur in der Leitung 65. As mentioned, the setpoint for the temperature is in the intermediate line 55 set higher than the desired flow temperature in line 65.

Dadurch erhält der Kondensator 35 einen hohen Anteil des relativ kühlen Heizmittels; die Kondensationstemperatur im Kondensator 35 liegt daher im Vergleich zu der Schaltung der bekannten Anlage tiefer. Dies hat ein höheres Gefälle an der Turbine 32 zur Folge; die dabei gleichzeitig auftretende Verringerung der Frischdampfmenge fällt nicht ins Gewicht. Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird somit das Verhältnis der erzeugten elektrischen Energie zur erzeugten Heizenergie vergrö-Wert Falls eine bestimmte Heizenergie abgegeben werden muß, kann die Anlage in ihrer Wärmeabgabe bis zu ihrer Höchstleistung gesteigert werden, wobei das zugunsten der elektrischen Leistung verschobene Verhältnis erhalten bleibt. Gelangt die Anlage bei sich erhöhendem Wärmeverbrauch an ihre Höchstgrenze, so kann der über die Leitung 59 dem Regler 58 zugeführte Sollwert für die Temperatur an der Stelle 57 herabgesetzt werden; auf Kosten der elektrischen Energie wird dann mehr Heizwärme produziert und umgekehrt Die Schaltung erlaubt somit, sofern elektrische Energie in beliebigem Maß abgesetzt werden kann, abhängig vom Heizwärmekonsum oder, sofern Heizwärme in beliebiger Wärme abgesetzt werden kann, abhängig vom Strombedarf, die Anlage durch passende Wahl des Sollwertes 59 stets - innerhalb gewisser Grenzen -mit optimaler Last zu betreiben.This gives the condenser 35 a high proportion of the relatively cool Heating means; the condensation temperature in the condenser 35 is therefore in comparison to the circuit of the known system deeper. This has a higher one The result is a gradient at the turbine 32; the simultaneous decrease the amount of live steam is irrelevant. Through the proposed action thus becomes the ratio of the generated electrical energy to the generated heating energy enlargement value If a certain heating energy has to be given off, the system can their heat output can be increased to their maximum output, with this in favor the shifted ratio of electrical power is retained. Arrives at the plant if the heat consumption increases to its maximum limit, it can be via the line 59, the setpoint value supplied to the controller 58 for the temperature at point 57 is reduced will; At the expense of the electrical energy, more heat is then produced and vice versa The circuit thus allows, provided electrical energy in any Measure can be deducted, depending on the heating consumption or, provided that heating is in Any heat can be dissipated, depending on the electricity demand, through the system suitable choice of setpoint 59 always - within certain limits - with optimal Operate load.

Bei starker Drosselung der Durchflußmenge durch die Nachschaltheizfläche 15 besteht die Gefahr, daß in dieser Heizfläche eine Verdampfung des Heizmittels auftritt. Um dies zu vermeiden, wird daher die Abgastemperatur vor dieser Nachschaltheizfläche 15 dadurch verringert, daß die Heizflächen des Abgaskessels, insbesondere der Vorwärmer 14, relativ zur Anlage nach F i g. 1 groß dimensioniert werden, so daß sie mehr Wärme aufnehmen. Durch die Wärmeaufnahme der Heizflächen 11 bis 14 wird die Temperatur der Gase vor der Nachschaltheizfläche 15 auf diese Weise derart herabgesetzt, daß in dieser Heizfläche 15 keine Verdampfung mehr auftritt. Die in den Heizflächen des Abgaskessels zusätzlich aufgenommene Wärme kann jedoch oft vom Kesselkreislauf nicht mehr absorbiert werden. Wie F i g. 2 zeigt, kann daher Dampf aus dem Speisewassergefäß 20 mittels einer Leitung 70 einem zweiten Kondensator 71 zugeführt werden, der heizmittelseitig in Serie- zu den beiden erfindungsgemäß parallelliegenden Wärmeübertragern 15 unct 35 in die Vorlaufleitung 65 eingeschaltet ist. Der Kondensator 71 weist ein über einen Regler 72, abhängig vom durch einen Fühler 74 gemessenen Druck P in der Leitung 70, gesteuertes Ablaßventil 73 auf, dessen Austrittsstutzen mit dem Kondensatraum des Kondensators 35 verbunden ist. With strong throttling of the flow rate through the additional heating surface 15 there is a risk that the heating medium will evaporate in this heating surface occurs. In order to avoid this, the exhaust gas temperature is therefore upstream of this secondary heating surface 15 reduced by the fact that the heating surfaces of the exhaust gas boiler, in particular the preheater 14, relative to the system according to FIG. 1 large so that they can be more Absorb heat. The heat absorption of the heating surfaces 11 to 14 increases the temperature the gases before the Nachschaltheizfläche 15 reduced in this way so that in this heating surface 15 no more evaporation occurs. The ones in the heating surfaces However, the additional heat absorbed by the exhaust gas boiler can often come from the boiler circuit can no longer be absorbed. Like F i g. 2 shows, steam can therefore from the feed water vessel 20 are fed by means of a line 70 to a second condenser 71, the heating means side in series with the two parallel heat exchangers 15 unct according to the invention 35 is switched on in the flow line 65. The capacitor 71 has a a regulator 72, depending on the pressure P measured by a sensor 74 in the line 70, controlled drain valve 73, its outlet connection with the condensate space of the capacitor 35 is connected.

Die zusätzlich über die vergrößerte Heizfläche 14 in das Speisewassergefäß 20 eingeführte Wärme führt dort zu einer Erhöhung des Druckes. Auf diese vom Fühler 74 gemessene Druckerhöhung hin öffnet über einen Regler 72 das Ablaßventil 73, worauf das Wasserniveau im zunächst überschwemmten Kondensator 71 sich senkt, und im freiwerdenden Volumen Dampf aus dem Speisewassergefäß 20 kondensiert wird. Das Kondensat des relativ zum Kondensator 35 auf höherem Druck und Temperaturniveau liegenden Kondensators 71 fließt während des Normalbetriebs über eine Leitung 75 und ein Absperrorgan 76 dem Kondensator 35 zu. The additional via the enlarged heating surface 14 in the feed water vessel Heat introduced there leads to an increase in pressure. On this from the feeler 74 measured pressure increase opens via a regulator 72, the drain valve 73, whereupon the water level in the first flooded condenser 71 falls, and in the one that is released Volume of steam from the feedwater vessel 20 is condensed. The condensate of the relative to the condenser 35 lying at a higher pressure and temperature level condenser 71 flows via a line 75 and a shut-off element 76 during normal operation the capacitor 35 to.

Weiterhin ist zusätzlich vom Ventil 73 aus eine direkte Verbindung 88 mit Ventil 78 zur Pumpe 36 vorgesehen, die den Betrieb des Kondensators 71 sicherstellt für den Fall, daß der Kondensator 35 ausfällt. Furthermore, there is also a direct connection from valve 73 88 is provided with valve 78 for pump 36, which ensures the operation of capacitor 71 in the event that the capacitor 35 fails.

Der Kondensatfluß aus dem Kondensator 71 zur Pumpe 36 wird dabei durch Öffnen des Ventils 78 und Schließen der Absperrorgane 76 und 79 gewährleistet, während der in der Turbine 32 entspannte Dampf über eine Leitung 82 und in diesem Fall geöffnete Absperrorgane 83 und 84 ebenfalls dem Kondensator 71 zugeleitet wird.The condensate flow from the condenser 71 to the pump 36 is thereby through Opening the valve 78 and closing the shut-off devices 76 and 79 ensured while the steam expanded in the turbine 32 via a line 82 and, in this case, opened Shut-off elements 83 and 84 are also fed to the condenser 71.

Umgekehrt verbindet diese Leitung 82 die Leitung 70 mit dem Kondensator 35, wenn Kondensator 71 ausfällt Ebenso kann für den Fall, daß die Turbine 32 durch Schließen eines Ventils 85 außer Betrieb genommen wird, zwischen den Leitungen 31 und 70 eine Bypassleitung 80 mit Bypassventil 81, das eine Wassereinspritzvorrichtung 87 aufweist, vorgesehen sein, um ein Angebot an Heizenergie bei Stillsetzung der Turbine 32 über den einen, den anderen oder beide Kondensatoren 35,71 zu sichern.Conversely, this line 82 connects the line 70 to the capacitor 35, if the condenser 71 fails. Likewise, in the event that the turbine 32 fails Closing a valve 85 is taken out of service, between the lines 31 and 70 a bypass line 80 with bypass valve 81 which is a water injection device 87 has, be provided in order to provide a supply of heating energy when the To secure turbine 32 over one, the other or both condensers 35,71.

Anstelle der in F i g. 2 gezeigten direkten Einwirkung des Druckes in der Leitung 70 auf den Regler 72 und das Ablaßventil 73 kann dieses Ventil durch einen Meßfühler 89 vom Kondensatniveau Nim Kondensator 71 gesteuert sein, während der Druckfühler 74 in der Leitung 70 auf ein zusätzliches in der Leitung 70 angebrachtes Druckhalteventil 86 wirkt (F i g. 3). Instead of the in FIG. 2 shown direct action of the pressure in the line 70 to the regulator 72 and the drain valve 73, this valve can through a sensor 89 to be controlled by the condensate level Nim condenser 71 while the pressure sensor 74 in the line 70 to an additional one mounted in the line 70 Pressure holding valve 86 acts (FIG. 3).

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Anlage zur Nutzung von Abwärme eines Gasstromes, vorzugsweise einer Gasturbinengruppe, zum Erzeugen von elektrischem Strom in einer Abgaskesselanlage, die als im Gasstrom liegende Heizflächen mindestens Vorwärmer, einen Verdampfer und einen Überhitzer, sowie eine Turbine, einen Kondensator und eine Kondensatpumpe umfaßt, und zum Erhitzen eines in einem Heiznetz strömenden Heizmittels, wobei zum Erhitzen des Heizmittels im Gasstrom ein erster Wärmeübertrager stromunterhalb der Abgaskesselanlage angeordnet und als zweiter Wärmeübertrager der Kondensator vorhanden sind, der den in der Turbine der Abgaskesselanlage entspannten Dampf kondensiert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmeübertrager (15, 35) bezüglich des Heizmittels einander parallel geschaltet sind, und daß ferner mindestens in einem der parallelen Leitungsstränge (53,55; 60,62) Einstellmittel (54,61) vorhanden sind, durch die die Austrittstemperatur des Heizmittels aus dem gasbeheizten ersten Wärmeübertrager (15) höher als die im Heizkreislauf geforderte Vorlauftemperatur gehalten wird. Claims: 1. Plant for the use of waste heat from a gas stream, preferably a gas turbine group, for generating electrical power in one Exhaust gas boiler system which, as heating surfaces in the gas flow, has at least a preheater, an evaporator and a superheater, as well as a turbine, a condenser and comprises a condensate pump, and for heating a flowing in a heating network Heating means, a first heat exchanger for heating the heating means in the gas stream arranged downstream of the exhaust gas boiler system and as a second heat exchanger the condenser is present, which relaxes the in the turbine of the exhaust gas boiler system Condensed steam, characterized in that the two heat exchangers (15, 35) are connected in parallel with one another with respect to the heating means, and that furthermore at least in one of the parallel line strands (53,55; 60,62) adjusting means (54,61) are present are, through which the outlet temperature of the heating medium from the gas-heated first Heat exchanger (15) higher than the flow temperature required in the heating circuit is held. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellmittel in mindestens einer von den zu den beiden Wärmeübertragern (15, 35) führenden Zweigleitungen (53, 60) ein Verteilorgan (54) vorgesehen ist, das von einem in der Austrittsleitung des ersten Wärmeübertragers (15) sitzenden Fühler (57) gesteuert ist. 2. Plant according to claim 1, characterized in that as adjusting means in at least one of the branch lines leading to the two heat exchangers (15, 35) (53, 60) a distributor (54) is provided, which is from one in the outlet line of the first heat exchanger (15) seated sensor (57) is controlled. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abgasstrom liegenden Heizflächen des ersten Wärmeübertragers (15) relativ zu den Heizflächen (11 bis 14) des Abgaskessels so ausgelegt sind, daß auch bei dem minimal zulässigen Heizmitteldurchsatz in dem ersten Wärmeübertrager (15) keine Verdampfung des Heizmittels erfolgt. 3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the Heating surfaces of the first heat exchanger (15) lying in the exhaust gas flow relative to the heating surfaces (11 to 14) of the exhaust gas boiler are designed so that even with the minimum permissible heating medium throughput in the first heat exchanger (15) none Evaporation of the heating medium takes place. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Strom des Heizmittels den beiden parallelgeschalteten ersten Wärmeübertrågern (15, 35) in Reihe ein dritter, ebenfalls als Kondensator ausgebildeter Wärmeübertrager (71) nachgeschaltet ist, der im Abgaskessel erzeugten Sattdampf kondensiert. 4. Plant according to claim 3, characterized in that in the stream of Heating means to the two parallel-connected first heat exchangers (15, 35) in Row a third heat exchanger, also designed as a condenser (71) is downstream, the saturated steam generated in the exhaust gas boiler condenses. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensataustritt des dritten Wärmeübertragers (71) über ein vom Dampfdruck vor und/oder vom Kondensatniveau in ihm gesteuertes Ventil (73) mit dem Kondensatraum des zweiten Wärmeübertragers (35) verbunden ist, von dem aus eine gemeinsame Kondensatleitung (75) an die Saugseite der Kondensatpumpe (36) führt. 5. Plant according to claim 4, characterized in that the condensate outlet of the third heat exchanger (71) via a steam pressure before and / or from the condensate level in it controlled valve (73) with the condensate space of the second heat exchanger (35) is connected, from which a common condensate line (75) to the suction side the condensate pump (36) leads. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensataustritt des gesteuerten Ventils (73) zusätzlich direkt an die Saugseite der Kondensatpumpe (36) geführt ist 6. Plant according to claim 5, characterized in that the condensate outlet of the controlled valve (73) directly to the suction side of the condensate pump (36) is performed 7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Überhitzer (11) zur Turbine (32) führende Frischdampfleitung (31) des Abgaskessels mit der Dampfseite des dritten Wärmeübertragers (71) über ein Bypassventil (81) verbunden ist, dem eine Einrichtung (87) für eine Wassereinspritzung zugeordnet ist.7. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that that from the superheater (11) to the turbine (32) leading live steam line (31) of the Exhaust gas boiler with the steam side of the third heat exchanger (71) via a bypass valve (81) is connected to which a device (87) for water injection is assigned is. Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nutzung von Abwärme eines Gasstromes, vorzugsweise einer Gasturbinengruppe, zum Erzeugen von elektrischem Strom in einer Abgaskesselanlage, die als im Gasstrom liegende Heizflächen mindestens Vorwärmer, einen Verdampfer und einen Überhitzer, sowie eine Turbine, einen Kondensator und eine Kondensatpumpe umfaßt, und zum Erhitzen eines in einem Heiznetz strömenden Heizmittels, wobei zum Erhitzen des Heizmittels im Gasstrom ein ersten Wärmeübertrager stromunterhalb der Abgaskesselanlage angeordnet und als zweiter Wärmeübertrager der Kondensator vorhanden sind, der den in der Turbine der Abgaskesselanlage entspannten Dampf kondensiert. The invention relates to a system for using waste heat from a Gas stream, preferably a gas turbine group, for generating electrical Electricity in an exhaust gas boiler system, which is at least as a heating surface in the gas flow Preheater, an evaporator and a superheater, as well as a turbine, a condenser and a condensate pump, and for heating a flowing in a heating network Heating means, a first heat exchanger for heating the heating means in the gas stream arranged downstream of the exhaust gas boiler system and as a second heat exchanger the condenser is present, which relaxes the in the turbine of the exhaust gas boiler system Steam condenses. Eine derartige Anlage ist aus der CH-PS 526 717 bekannt. Such a system is known from CH-PS 526 717. Bei der bekannten Anlage hat das Heiznetz zur Wärmeaufnahme aus den Gasen zwei im Strom des Heizmittels hintereinanderliegende Wärmeübertrager, von denen der eine direkt von den Gasen beheizt wird, während in dem anderen das Heizmittel zur Wärmeabfuhr im Kondensator der Abgaskesselanlage dient. Um den Gasen so weit wie möglich Energie zu entziehen, sind die beiden Wärmeübertrager in dieser Anlage so angeordnet, daß der zweite Wärmeübertrager vom Rücklauf des Heizmittels, der zur Wiederaufheizung von den Wärmeverbrauchern des Heiznetzes zurück in die Anlage strömt, zuerst durchsetzt und die gewünschte Endtemperatur des Heizmittelvorlaufs in dem zweiten Wärmeübertrager erreicht wird. In the known system, the heating network has to absorb heat from the Gases two heat exchangers located one behind the other in the flow of the heating medium, from one of which is heated directly by the gases, while the other is the heating medium serves to dissipate heat in the condenser of the exhaust gas boiler system. To the gases so far The two heat exchangers in this system are to extract energy as much as possible arranged so that the second heat exchanger from the return of the heating medium, the to reheat the heat consumers of the heating network back into the system flows, first permeated and the desired final temperature of the heating medium flow is achieved in the second heat exchanger. Ausgehend von dieser bekannten Anlage, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den relativen Anteil der aus den Gasen erzeugten elektrischen Energie auf Kosten der daraus gewonnenen Heizwärme möglichst zu vergrößern, d. h. einen möglichst großen Anteil der in den Gasen enthaltenen Abwärme als kostbarere elektrische Energie zurückzugewinnen. Based on this known system, there is the task of the present Invention is the relative proportion of the electrical energy generated from the gases to increase as much as possible at the expense of the heat generated from it, d. H. a as large a proportion of the waste heat contained in the gases as possible than more valuable electrical ones Regain energy. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die beiden Wärmeübertrager bezüglich des Heizmittels einander parallel geschaltet sind, und daß ferner mindestens in einem der parallelen Leitungsstränge Einstellmittel vorhanden sind, durch die die Austrittstemperatur des Heizmittels aus dem gasbeheizten ersten Wärmeübertrager höher als die im Heizkreislauf geforderte Vorlauftemperatur gehalten wird. This object is achieved according to the invention in that the both heat exchangers are connected in parallel with each other with regard to the heating medium, and that further adjusting means in at least one of the parallel line strands are present, through which the outlet temperature of the heating medium from the gas-heated first heat exchanger higher than the flow temperature required in the heating circuit is held. Auf diese Weise gelingt es, die Kondensationstemperatur im Kondensator gegenüber der bekannten Anlage zu erniedrigen und damit das Druckgefälle der Turbine des Abgaskessels zu erhöhen und so relativ eine höhere elektrische Leitung zu erzielen. Die niedrigere Kondensationstemperatur wird dadurch ermöglicht, daß die geforderte Vorlauftemperatur erst durch Mischung des den Kondensator verlassenden Heizmediums mit dem auf höhere Temperatur gebrachten Teilstrom aus dem abgasbeheizten ersten Wärmeübertrager hergestellt wird; der Vorteil der früheren Anlage - der guten Ausnutzung der Abwärme - bleibt dabei erhalten, da der zweite Wärmeübertrager nach wie vor von dem relativ kühlen Rücklauf des Heizmittels durchsetzt wird. In this way it is possible to reduce the condensation temperature in the condenser to lower compared to the known system and thus the pressure drop of the turbine to increase the exhaust gas boiler and thus to achieve relatively higher electrical conduction. The lower condensation temperature is made possible by the fact that the required Flow temperature only through mixing of the heating medium leaving the condenser with the partial flow brought to a higher temperature from the exhaust gas-heated first Heat exchanger is manufactured; the advantage of the earlier system - good utilization the waste heat - is retained because the second heat exchanger is still there is penetrated by the relatively cool return of the heating medium.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2433728A1 (en) * 1978-07-28 1980-03-14 Bbc Brown Boveri & Cie CLOSED CIRCUIT HEATING SYSTEM, PARTICULARLY FOR THE USE OF RESIDUAL HEAT AFTER AN EXHAUST HEAT RECOVERY BOILER, WITH PRESSURE REGULATING DEVICE
DE3006222A1 (en) * 1979-02-21 1980-09-04 Hitachi Ltd WATER LEVEL CONTROL PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR A COMBINATION CIRCUIT POWER PLANT
DE2946074A1 (en) * 1979-11-15 1981-05-21 Wilhelm Ing.(grad.) 7441 Neckartenzlingen Mack Three-stage energy recovery and utilisation system - uses solar and fossil fuel, Sterling engine and heat exchangers
DE3928771A1 (en) * 1989-08-31 1991-03-07 Asea Brown Boveri GENERATION OF STEAM AND ELECTRICITY FOR THE START-UP AND / OR AUXILIARY OPERATION OF A STEAM POWER PLANT
WO1994014000A1 (en) * 1992-12-11 1994-06-23 British Gas Plc Combined heat and power apparatus
WO1994015074A1 (en) * 1992-12-23 1994-07-07 Abb Carbon Ab Method and device for partial-load operation of a once-through boiler
WO2006027610A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-16 M W Kellogg Ltd Integrated process plant utilising a fractionating auxiliary treatment system
CN102787869A (en) * 2012-08-31 2012-11-21 上海宝钢节能技术有限公司 Cogeneration system utilizing recycled waste heat of low-temperature flue gas of coke oven
WO2019238905A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Schweizer Steimen Ag Operating method and control unit for a combined heat and power system, and combined heat and power system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH526717A (en) * 1971-12-17 1972-08-15 Sulzer Ag Combined gas / steam power plant

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH526717A (en) * 1971-12-17 1972-08-15 Sulzer Ag Combined gas / steam power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Energie, Nov. 1973, S. 319-322 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2433728A1 (en) * 1978-07-28 1980-03-14 Bbc Brown Boveri & Cie CLOSED CIRCUIT HEATING SYSTEM, PARTICULARLY FOR THE USE OF RESIDUAL HEAT AFTER AN EXHAUST HEAT RECOVERY BOILER, WITH PRESSURE REGULATING DEVICE
DE3006222A1 (en) * 1979-02-21 1980-09-04 Hitachi Ltd WATER LEVEL CONTROL PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR A COMBINATION CIRCUIT POWER PLANT
DE2946074A1 (en) * 1979-11-15 1981-05-21 Wilhelm Ing.(grad.) 7441 Neckartenzlingen Mack Three-stage energy recovery and utilisation system - uses solar and fossil fuel, Sterling engine and heat exchangers
DE3928771A1 (en) * 1989-08-31 1991-03-07 Asea Brown Boveri GENERATION OF STEAM AND ELECTRICITY FOR THE START-UP AND / OR AUXILIARY OPERATION OF A STEAM POWER PLANT
WO1994014000A1 (en) * 1992-12-11 1994-06-23 British Gas Plc Combined heat and power apparatus
WO1994015074A1 (en) * 1992-12-23 1994-07-07 Abb Carbon Ab Method and device for partial-load operation of a once-through boiler
WO2006027610A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-16 M W Kellogg Ltd Integrated process plant utilising a fractionating auxiliary treatment system
CN102787869A (en) * 2012-08-31 2012-11-21 上海宝钢节能技术有限公司 Cogeneration system utilizing recycled waste heat of low-temperature flue gas of coke oven
WO2019238905A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Schweizer Steimen Ag Operating method and control unit for a combined heat and power system, and combined heat and power system

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