DE2741514A1 - Kraftwerk, insbesondere heizkraftwerk - Google Patents

Kraftwerk, insbesondere heizkraftwerk

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DE2741514A1 DE19772741514 DE2741514A DE2741514A1 DE 2741514 A1 DE2741514 A1 DE 2741514A1 DE 19772741514 DE19772741514 DE 19772741514 DE 2741514 A DE2741514 A DE 2741514A DE 2741514 A1 DE2741514 A1 DE 2741514A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
    • F01K19/02Regenerating by compression
    • F01K19/08Regenerating by compression compression done by injection apparatus, jet blower, or the like

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Description

  • Kraftwerk, insbesondere Heizkraftwerk
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerk in einem druckrührenden Leitungssystem, insbesondere Heizkraftwerk, mit einem Expansionsvorgang, wobei das zu expandierende Druckmittel einer druckführenden Leitung entnommen wird, deren Ableitung mit dem Verbraucher des Drucknittels in Verbindung steht, wobei durch den Expansionsvorgang ein Verdichter angetrieben wird, nach Patentanmeldung P 27 37 915.3.
  • Dieses Kraftwerk nach der nicht vorveröffentlichten Hauptpatentanmeldung ist in erster Linie für Helzungszwecke vorgesehen und zeigt den großen Vorteil, daß die Einspeisung von elektrischem Strom.in das offentliche Netz nicht erforderlich ist.
  • Dadurch sind auch sehr viel kleinere Kraftwerke dieser Art lohnend, bei denen eine mechanische Snergie erzeugende Expansionsmaschine wie eine Turbine an die Druckleitung des druckführenden Leitungssystems angeschlossen ist, so daß diese Expansionsmaschine anstelle des bekannten Druckminderventils fungiert. Bei dem Druckmittel handelt es sich entweder um ein Gas wie Erdgas oder um Flüssigkeiten wie Wasser oder O1. Diese Druckentspannung ist erforderlich, um bei den bekannten druckführenden Leitungssystemen von einem höheren auf einen niederen Druck in der Leitung zu kommen. Beim Erdgas kennt man z. B.
  • etwa vier derartige Druckstufen. Dadurch ergibt sich der sehr große Vorteil, daß diese Energie ohne Jeden zusätzlichen Einsatz von Primär-Energie gewonnen werden kann.
  • Gemäß der vorangegangenen Hauptpatentanmeldung wurde dabei schon vorgeschlagen, das Druclmlttel selbst gleichzeitig als Wärmemittel für die Wärmetauscher zu nutzen. Ferner war hierbei vorgesehen, daß mehrere Wärmepumpenkompressoren mit der Welle der Expansionsmaschine lesbar gekuppelt sind. Dies bedeutet, daß der maschinelle Aufwand beachtlich ist, weil immerhin eine Expansionsmaschine dieser Art und zusätzlich mindestens ein Verdichter oder Kompressor auf der Turbinenwelle benötigt werden.
  • Es sind weiter Strahlverdichter bekannt, die zur Verdichtung von Gasen dienen können und bei Anwendung auf Flüssigkeiten auch Strahlpumpen genannt werden, deren Wirkungsweise und Berechnung ebenso ist wie die der Strahlverdichter, sofern die Treib- und die Förderflüssigkeit gasförmig sind. Weiter kennt man hydraulische Verdichter, bei denen das Treibwasser durch ein lotrecht angeordnet es Fallrohr geführt wird, das am oberen Ende !,Düsen aufweist. Hierdruch wird Luft vom niederströmenden Wasser angesogen, die sich mit dem Wasser mischt und statisch verdichtet wird, so daß diese hydraulischen Luftverdichter einen hohen Wirkungsgrad haben. Unten am Fallrohr wird die Luft abgeschieden, entlüftetes Wasser strömt durch ein Steigrohr zum Abfluß. Der erzeugte Luftdruck entspricht hierbei der Höhe dieser RUcklaufwassersäule. Es können Gefälle bis 100 m in einer Stufe ausgenutzt werden. Innerhalb eines Gefälles von 4 bis 120 m ist der Wirkungsgrad, bezogen auf isothermische Verdichtung 0,6 - 0,7 (hatte, Berlin 1954, Teil A, S. 863 und 864).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kraftwerk der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß es wesentlich einfacher ist als bisher.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß der Verdichter als an sich bekannter Strahlverdichter oder als an sich bekannter hydraulischer Verdichter ausgebildet ist, dessen Treibdüse mit dem zu expandierenden Druckmittel in Verbindung steht, während die Fangdtlse mit einem Drucitmittel mit wesentlich geringerem Druck, insbesondere einem drucklosen Wärmemittel,in Verbindung steht.
  • Dadurch entsteht der sehr große Vorteil, daß bewegliche Teile Uberhaupt gar nicht vorhanden sind und daß die Expansion gleichzeitig mit der Verdichtung erfolgt. In den Fachmann überraschender Weise wird der Verdichter gleichzeitig zur Expansion des Druckmittels verwendet. Dies geschieht dadurch, daß der Fangdüse das Druckmittel im wesentlichen völlig drucklos zugeführt wird, so daß das verdichtete Druckmittel zusammen mit dem Treibmittel einen Druck ergibt, der unter dem Druck des Treibmittels liegt. Da die Berechnung dieser Strahlverdichter völlig zuverlässig erfolgen kann, besteht die MOglichkeit, die Expansion in der gewünschten Weise zu steuern.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Strtahlverdichter innerhalb einer Wärmepumpe hintereinander geschaltet sind und daß in einer von der Verbraucherleitung abzweigenden Leitung das Entspannungsventil der Wärmepumpe angeordnet ist, welche Leitung mit Je einer Abzweigung mit den Fangdüsen in Verbindung steht.
  • Auf diese Weise wird das völlig entspannte Wärmemittel den Fangdüsen zugeführt, so daß der Wärmemittelkreislauf> wie bei den bekannten Wärmepumpen allgemein üblich, geschlossen ist.
  • Dadurch läuft ein bedeutender Teil des IJErmemittels, das mit dem Druckmittel identisch sein kann, ständig um wie bei den bekannten Wärmepumpen.
  • Weiter ist vorteilhaft, daß bei der Verwendung eines hydraulischen Verdichters nur das verdichtete Gas in die Treibdüse eines nachgeschalteten Strahlverdichters eingeführt wird.
  • Auf diese Weise ist das ständig umlaufende Wärmemittel nur durch das als Wärmemittel dienende Gas, insbesondere Luft, gebildet.
  • Erstere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nun folgenden Beschreibung einiger AusfUhrungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In deser zeigen: Fig. 1 eine Schaltung mit zwei hintereinander geschalteten Strahlverdichtern und Fig. 2 eine Schaltung mit einem hydraulischen Verdichter und einem dahinter geschalteten Stralilverdichter.
  • Fig. 1 zeigt oben die Hauptleitung 3 eines druckführenden Leitungssystems, von der die Leitung 2, die im wesentlichen den gleichen zu reduzierenden Druck führt wie Leitung 3, abzweigt und in die Treibdüse 38 a des ersten Strahlverdichters 8 b ein mündet. Die Bauweise dieses Strahlverdichters muß nicht im ein zelnen erläutert werden weil sie dem Fachmann seit sehr langer Zeit bekannt ist. Die darunter liegende Fangdüse 113 a steht mit der Leitung 66 b in Verblndun-g, die ganz allgemein einen sehr niedrigen Druck führt, weil der Druck von der Leitung 66 durch das Ventil 54 b entspannt worden ist. Da die Leitung 66 von der Verbraucherleitung li abzweigt, ist erslchtllch, daß es sich hier um das genau gleiche Druckmlttel, z. B. Erdgas, handelt.
  • Durch das mit hoher Geschwindigkeit aus der Treibdüse 38 a strömende Gas wird nun das Gas aus der Leitung 66 b angesaugt und in der ttlschlcammer 67 a im wesentlichen isotherm verdichtet. Dabel steigt natürlich die Temperatur. Es ist aber zu berücksichtigen, daß das Gas der Leitung 66 b nur verhNltnismäßig geringfügig durch die Wärmeschlange 58 b erwärmt worden ist und daß das Hochdruckgas aus der Leitung 3 vor der Verdichtung ebenfalls nicht besonders wanngewesen ist, wie der Fachmann weiß. Aus diesem Grunde ist ein weiterer Strahlverdichter 8 c nachgeschaltet, in dessen Treibdüse 38 b das Mischgas eingeführt wird. Wie zuvor wird das Gas mit dem geringen Druck durch die Leitung 66 a in die Fangduse 43 b geleitet, das Gemisch wird in die Leitung 69 eingespeist. Das so erwärmte Gas wird durch den Wärmetauscher 56 b geleitet und gelangt dann in die Verbraucherleitung 11. Wie schon erwährt, wird ein Teil dieses durch den Wärmetauscher 56 b nunmehr abgekühlte Gas mittels der Leitung 66 abgezweigt und zum Entspannungsventil 54 b geführt.
  • Da das Gas in den Leitungen 66 a und 66 b seiir kalt ist und demgegenüber d;s durch die Leitungen 3 und 2 strömende Hochdruckgas vergleichsweise warm ist,und außerdem in großen Mengen mit dem Niederdruckgas gemischt wird, können beim Erfindungszegenstand die beiden Wärmeschlangen 58 b und 58 c entfallen. In der Mischkammer 67 ist nämlich der Kontakt mit dem Druckmittel sehr intensiv, so daß eine schnelle Erwärmung nicht nur durch die Verdichtung erfolgt, sondern auch durch die relative Wärme des Druckmittels, die selbst im Winter in der Regel stets über dem Gefrierpunkt liegt. Das ist natürlich besonders dann der Fall, wenn gemäß der IIauptpatentanmeldung, was nicht dargestellt ist, das Gas in der Leitung 2 durch einen Wärmetauscher erwärmt wird, dessen Wärme z. B. der Abwärme eines Kraftwerkes entnommen ist.
  • Von dem Wärmetauscher 56 b führen die Leitungen 60 b und 61 b in bekannter weise zu einem thermischen Speicher 53 b, von dem Heizleitungen 62 b und 63 b zum Verbraucher 64 b führen.
  • Bei einer weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist nur ein Strahlverdichter 8 b vorgesehen. Wenn die Druckreduzlerung nur in einem geringen Umfang zu erfolgen hat, dann kann ein derartiger Strahlverdichter ausreichend sein, wie für den Fachmann verständlich ist. Darüber hinaus können beliebig viele Strahlverdichter 8 im Falle der Reduzierung eines Druckgases hintereinander angeordnet werden.
  • Gemaß der Fig, 2 kann es sich bei dem Druckmittel in der Hauptleitung 3 z. B. um Wasser handeln. Es besteht die Möglichkeit, auch Wasser als Wärmemittel zu verwenden, zumal ein Strahlverdichter ein hohes Vakuum erzeugt, das zur Verdampfung eines Teiles des Wassers geeignet ist.
  • Fig. 2 zeigt aber die Verwendung eines anderen gasförmigen Wärmemittels wie Luft. Hierzu ist ein hydraulischer Verdichter 8 d erforderlich, der dem Fachmann ebenfalls seit sehr langer Zeit bekannt ist. Diese hydraullschenVerdlchter zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Ahnlich wie zuvor wird durch das in dem Rohr 2 niederströmende Wasser die Luft durch die Leitung 66 angesaugt und mischt sich mit dem Wasser unter statischer Verdichtung. Unten wird die Luft durch die Leitung 67 abgeschieden, und das entlüftete Wasser strömt durch das Steigrohr 68 zum Verbraucher 11. In diesem Falle strömt also nicht ein Gemisch, sondern lediglich die Luft durch die Leitung 67 in die Treibdüse 38 c des Strahlverdichters 8 e.
  • Wie zuvor gelangt entspannte Luft durch die Leitung 66 in die Fangdüse 43 c und von da Uber die Leitung 69 a in den Wärmetauscher 56 c. Nach der dortigen Abkühlung gelangt die Luft über das Entspannungsventil 54 c abgekühlt und nahezu drucklos über die Leitungen 66, die Wärmeschlange 58 d und die Leitung 66 b in die Fangddse des Strahlverdichters 8 e. Ein weiterer Teil dieser Luft wird durch die Leitung 66 dem hydraulischen Verdichter 8 d oben zugeführt. Auf diese Weise zirkuliert ein Teil des Wärmemittels in der Wärmepumpe mit dem Strahlverdichter 8 e und ein anderer Teil durch den hydraulischen Verdichter 8 d. Natürlich ist die Erfindung nicht auf diese Ausftthrungsform beschränkt, z. B. ist möglich, einen parallelen Wasserstrom mit dem vollen ungeminderten Druck durch den Strahlverdichter 8 e zu schicken, der dann auch mit "Waseerstrahl-Luftpumpe" bezeichnet werden kann. Hierbei ist aber zu berücksichtigen, daß trotz der Kürze der Zeit eine erhebliche Wärmemenge an das Wasser übergeht. Die Luft allein läßtsich schneller auf höhere Temperaturen bringen.
  • Ferner besteht die Möglichkeit, die durch den hydraulischen Verdichter 8 d in der Leitung 67 mit hohem Wirkungsgrad gewonnene Druckluft anderen Zwecken nutzbar zu machen. Bekanntlich wird Druckluft heute für die allerverschiedensten Zwecke benötigt. Hierzu wird bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel die Druckluft,ähnlich wie nach der Hauptpatentanmeldunglzunächst in einen Zwischenspeicher geleitet, der in diesem Falle als Druckluftspeicher ausgebildet ist. Druckluftanlagen mit Druckluft speichern sind für sich bekannt und müssen nicht im einzelnen erläutert werden. In die sem Falle entfällt natürlich die dargeStellte Wärmepumpe.
  • Im Vergleich zu der Erzeugung der Druckluft oder eines anderen nach dem Stand der Technik Druckmittels 4rgibt sich durch die Erfindung in Jedem Falle der Vorteil, daß irgend welche beweglichen Teile der Expanisonsmaschine oder des Verdichters ganz vermieden sind.
  • ähnlich wie bei der Verwendung einer mechanische Energie abgebenden Expansionsmaschine wie einer Turbine arbeitet ein Strahiverdichter ebenso wie ein hydraulischer Verdichter nur in einem gewissen Bereich der Druckschwankungen und Durchflußmengen. Wenn dieser Bereich unterschritten wird, so besteht wie gemäß der Hauptpatentanmeldung die Möglichkeit, automatisch eine Bypassleitung einzuschalten, in der ein herkömuliches Druckminderventil angeordnet ist. Wenn ein gewisser Durchflußanstieg festgestellt ist, wird automatisch auf Expansions- und Verdichterbetrieb umgeschaltet AuPerdem kann das Fntspannungsventil 54b zur AnpaPung an den Verbrauch des Druclcrnittels verstellbar sein, weil mit zurück= gehendem Verbrauch die Schluckfähigkeit der Fandilsen abnimmt.
  • Dies ist bevorzugt und zeigt den Vorteil, daß die umlaufende Wärmemittelmenge automatisch dem Verbrauch angepaßt wird, so daß das Verhältnis von Treibmittel zum Wärmemittel immer das gleiche sein kann.

Claims (3)

  1. P a t e n t a n 5 p r {l c he 1. Kraftwerk ln einem druckfUhrenden Leitungssystem, insbesonder e Heizkraftwerk, mit einem Expansionsvorgang, wobei das zu expandierende Druckmittel einer druckfUhrenden Leitung entnommen wird, deren Ableitung mit dem Verbraucher des Druckmittels in Verbindung steht, wobei durch den Expansionsvorgang ein Verdichter angetrieben wird, nach Patentanmeldung P 27 37 915.3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter als an sich bekannter Strahlverdichter (8 b, 8 c) oder als an sich bekannter hydraulischer Verdichter (8 d) ausgebildet ist, dessen Treibdüse (38) mit dem zu expandierenden Druckmittel in Verbindung steht, trend die FangdUse (43) mit einem Druckmittel (66) mit wesentlich geringerem Druck, insbesondere einem drucklosem ErErmemlttel, in Verbindung ist.
  2. 2. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahlverdichter (8 b; 8 c) innerhalb einer Wärmepumpe hintereinander geschaltet sind und daß in einer von der Verbraucherleitung (11) abzweigenden Leitung (66) das Entspannungsventil (54) der Wärmepumpe angeordnet ist, welche Leitung mit Je einer Abzweigung (66 a, 66 b) mit den Fangdüsen (43 a, 113 b) in Verbindung steht.
  3. 3. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung eines hydraulischen Verdichters (8 d) nur das verdichtete Gas in die Treibdüse (38 c) eines nachgeschalteten Strahlverdichters (8 e) eingeführt wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19821387A1 (de) * 1998-01-07 1999-07-29 Friedrich Koch Neueinführung einer verbesserten Schornsteinreinigung
WO2012122762A1 (zh) * 2011-03-16 2012-09-20 Li Shusheng 汽轮机真空汽提温提压回用系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19821387A1 (de) * 1998-01-07 1999-07-29 Friedrich Koch Neueinführung einer verbesserten Schornsteinreinigung
DE19821387C2 (de) * 1998-01-07 2000-09-14 Friedrich Koch Dampf-Wasser-Kraftwerk
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