DE2847873A1

DE2847873A1 - Anordnung zur rueckvergasung von verfluessigtem erdgas fuer eine waermeenergetische anlage

Info

Publication number: DE2847873A1
Application number: DE19782847873
Authority: DE
Inventors: Vladimir B Koslov
Original assignee: GNI ENERGETICHESKY INST
Current assignee: GNI ENERGETICHESKY INST
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-05-22
Also published as: FR2441792A1; FR2441792B1

Description

PATENTANWÄLTE" ZELLENTlN - 3 -

ZWEIBRÜCKENSTR. 15
8OOO MÜNCHEN 2

Gosudarstwennyj nautschno-issle- \ November 1978 ,dowatelskij energetitscheskij Institut

imeni G.M. Krschisciaanowskogo - P 72 794

Moskau/UdSSR RZ/Os ·

ANORDNUNG ZUR RÜCKVERGASUNU VON 7ERPEUSSI(OTi ERDGAS Pt)R EINE WÜRMEENEHCxbiTISGHß ANIAGE

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf energeti-• sehe Anlagen und deren Betrieb· Insbesondere betrifft die Erfindung die Anordnung zur Rückvergasung von verflüssigtem Erdgas für eine wärmeenergetische Anlage.

Am vorteilhaftesten kann die vorliegende Erfindung in modernen Wärmekraftwerken verwendet werden»

Eine der Hauptaufgaben, die beim Betrieb energeti-.scher Anlagen gelöst werden müssen, ist die Gewährleistung der maximalen Betriebssicherheit der Anlage, welche von der Notwendigkeit herrührt, die Energieerzeugungspläne bei eventuellen Störungen in der Brennstoffversorgung zu erfüllen. Diese Störungen in der Versorgung des Wärmekraftwerkes mit Brennstoff während der Periode des größten Brennstoffverbrauches, also während der \iinterspitzenlastzeit, erzwingen es, die Leistung des Wärmekraftwerkes dem Verbraucherbedarf

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gegenüber herabzusetzen und im Notfall das Wärmekraftwerk sogar zum vollständigen Stillstand zu bringen. Ein großer Teil der Wärmekraftwerke, die im Sommer mit Endgas gespeist werden, sind während der Spitzenlastzeit, d.h. im Winter, wenn man die Knappheit des gasförmigen Brennstoffes besonders zu spüren bekommt, auf andere Brennstoffarten, wie Heizöl, Kohle, angewiesen.

Begrenzte Brennstoffspeicherräume und eventuelle Unterbrechungen beim Nachfüllen der Brennstoffvorräte im Wärmekraftwerk können zu einem Ausfall der Stromversorgung führen.

In weiteren wird auf die Maßnahmen eingegangen, die durch Anwendung der modernen Technik der Speicherung von Gas in verflüssigtem Zustand einen sicheren Betrieb des Wärmekraftwerkes nur mit gasförmigem Brennstoff rund um das Jahr, einschließlich der Zeit, wo die Gasversorgung des Wärmekraftwerkes ausbleibt, ermöglichen, ohne daß dabei die Durchsatzkenndaten der Speisegasleitung erhöht werden müssen,

Der gasförmige Brennstoff (Erdgas) ist die betriebsmäßig günstigste und wirtschaftlichste Brennstoffart für moderne Wärmekraftwerke» In Anbetracht der wachsenden Erdgasgewinnung und seines Anteiles im energetischen Haushalt des Landes sowie mit "Vergrößerung des Gasleitungsdurchsatzes zeichnet sich fast überall die Tendenz ab, Wärmekraftwerke mit . gasförmigem Brennstoff zu betreiben.

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Diese Tendenz ist nicht nur auf eine höhere Wirksamkeit (einen höheren Wirkungsgrad) des Wärmeerzeugungsteils beim Gasbetrieb der Wärmekraftanlage hinsichtlich der anderen Energieträger zurückzuführen, sondern auch auf eine geringere Umweltverschmutzung, die die Gasverbrennung mit sich bringt.

Eine Besonderheit des Wärmekraft-Betriehes, die sich aus der Benutzung des gasförmigen Brennstoffes ergibt, besteht darin, daß die Arbeitsweise des Wärmekraftwerkes im großen und ganzen von den Durchsatzkenndaten der Speisegasleitung abhängt. In den mit gasförmigem Brennstoff gespeisten Wärmekraftwerken wird das Erdgas aus einer Ferngasleitung unmittelbar der Kesselanlage zur Verbrennung zugeführt. In den Sommermonaten verfügt die Ferngasleitung über ein überschüssiges Gasförderungsvermögen, doch gerade in dieser Zeit sind die Wärmekraftwerke wegen des Portfalls der Wärmeenergieverbraucher , und der Herabsetzung des Elektroenergieverbrauches für Sozial- und Haushaltszwecke nicht ausgelastet.

In den Wintermonaten werden die mit dem gasförmigen Brennstoff gespeisten Wärmekraftwerke aus Gasmangel teilweise und manchmal sogar völlig auf die Benutzung eines festen oder flüssigen Brennstoffes übergeführt, was die Notwendigkeit mit sich zieht, .für den Brennstoffspitzenbedarf entsprechende Speicherräume, Zuleit- und Brennvorrichtungen zusätzlich vorzusehen.

Die genannte Ausrüstung und die Produktionsflächen sind

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nicht rund um das Jahr in Gebrauch* Dieser Umstand schafft wesentliche Schwierigkeiten im Betrieb des Wärmekraftwerkes und führt zum Anstieg der Gestehungskosten bei der Urzeugung der Wärme— und Elektroenergie.

Der zeitliche Zusammenfall der Verbrauchsspitzen in den Wärme- und Elektroenergie -Verbrauchsplänen sowie in denen für den gasförmigen Brennstoff einerseits und die Unmöglichkeit,

Gasvorräte im Wärmekraftwerk zu schaffen, andererseits^sind die Ursachen dafür, daß der Betrieb des Wärmekraftwerkes in der Winterzeit erschwert wird und-weniger wirtschaftlich ist.

Um den Brennstoffmangel im Wärmekraftwerk während der Spitzenlastzeit bzw. in der Zeit, wo die Ferngasleitung nur verminderte Gasmen^en liefert, auszugleichen, werden Anlagen geschaffen, mit denen . Vorräte von Erdgas in verflüssigtem Zustand in isothermischen Speicherräumen bei atmosphärischem Druck aufbewahrt werden können. Durch die Speicherung des gasförmigen Brennstoffes in verflüssigtem Zustand im Wärmekraftwerk fällt die Notxvendigkeit fort, das Wärmekraftwerk während

zu

der Wintermonate auf andere Brennstoffarten über-^-führen. Die Speicherung des gasförmigen Brennstoffes als Vorrat ist in den Zeitperioden durchführbar, wenn in der Ferngasleitung ein Überschuß an gasförmigem Brennstoff vorliegt.

In den Zeitperioden, wo der Gasdurchsatz der Ferngasleitung den vorgegebenen Viert unterschreitet, wird der Brennstoffmangel durch Belieferung des Wärmekraftwerkes mit Gas aus den

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isothermischen Speicherräumen unter vorhergehender Rückvergasung gedeckt.

Doch die Verflüssigung und die nachfolgende Rückvergasung sind energieaufwendig. Es sind Anordnungen zur Rückvergasung des verflüssigten Gases bekannt, die den Energieaufwand für diesen Zweck niedriger zu halten vermögen.

Es ist z. B. eine Anordnung zur Rückvergasung des verflüssigten Gases bekannt, die von der italienischen Firma SpA "Snamprojetti" und der schweizer Firma BBC "Brown Boveri¹¹

wird
angeboten / , bei der das verflüssigte Gas am Eintritt in den Verdichter der Gasturbinenanlage gasförmigen Stickstoff kühlt und dabei selber rückvergast wird.

Das verflüssigte Erdgas aus einem Vorratsbehälter, in dem es aufbewahrt wird, bis von den verflüssigten Gasvorräten Gebrauch gemacht werden muß, wird über die Gasleitung in einen Wärmeaustauscher-Rückvergaser eingeleitet, wo ein Wärmeaustauschvorgang zwischen dem Stickstoff und dem verflüssigten Erdgas stattfindet. Die Temperatur des Stickstoffes erniedrigt sich wegen des Wärmeaustausches, und dies läßt den Energieaufwand für den Betrieb des Stickstoffverdichters im Gasturbinenkreislauf vermindern. Einem verminderten Leistungseufwand bei der Verdichtung liegt ein bekannter thermodynamiseher Effekt zugrunde, nach dem die spezifische Verdichtungsarbeit sich ver-"· mindert, wenn das Arbeitsmittel noch vor dem Verdichtuncsbe-

aus ginn abgekühlt wird. Die Brennkammer ist mit dem Wärmetauscher

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verbunden, in dem der aus dem Verdichter unter erhöhtem Druck kommende Stickstoff eine Erwärmung erfährt. Der vorgewärmte

<—> dem

Stickstoff wird der Gasturbine zugeführt und/nach/Durchlaufen

der Gasturbine^³trömt>dem Regenerator zu. -Der gasförmige Stickstoff gibt einen Teil seiner Wärme an den aus dem Verdichter unter erhöhtem Druck kommenden Stickstoff ab und wird weiter vom verflüssigten Gas bei dessen Bäckvergasung abgekühlt. Die 'Temperatur des Stickstoffes wird vor seinem Eintritt in die Gasturbine aus dem Regenerator vorläufig erhöht, indem man den Stickstoff noch zusätzlich in der -Brennkammer erwärmt. Die Gasturbine steht mit dem Verdichter und dem eine zusätzliche Elektroenergie erzeugenden Wechselstromgenerator unmittelbar

der in Verbindung. Der gasförmige Niederdruck-Stickstoff wird nach/ Entspannung aus dem Regenerator dem Rückvergaser zugeleitet.

Das verflüssigte Erdgas wird im Rückvergaser infolge eines Wärmeaustausches mit dem im geschlossenen Kreislauf umlaufenden Stickstoff Vergast und den Verbrauchern geliefert. Dieses Verfahren zur Rückvergasung des verflüssigten Erdgases verwendet also einen Gasturbinenkreislauf und läßt demzufolge den Energieaufwand zur Stickst off verdichtung senken, v/eil der Stickstoff durch das eine wesentlich niedrigere Temperatur aufweisende rückvergaste Gas abgekühlt wird.

Hachteile dieser Anordnung zur Rückvergasung des verflüssigten Erdgases sind:

- ein großer Energieverbrauch bei dem Rückvergasungs-

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prozeß (es ist eine zusätzliche Brennkammer erforderlich, um den Stickstoff vor Eingabe in den Hochtemperaturteil der Turbine vorzuwärmen)»

- ein erschwerter Wärmeaustausch im Rückvergaser durch Reifbildung, der von der großen Temperaturdifferenz des

rückvergasten Gases und des in den Rückversaser eingegebenen Stickstoffes herrührt,

- hohe Investition für eine Rückvergasungsanlage. Eine weitere Rückvergasungsanordnung ist aus der US-PS

Kr. 405505O bekanntgeworden. Zur Rückvergasung des verflüssigten Erdgases, welche auch die Belieferung einer wärmeenergetischen Anlage mit gasförmigem Brennstoff "bezweckt, wird hier die Wärme von Wasser aus dem UmIaufkühlsystem des Kondensators der wärmeenergetischen Anlage benutzt.

In der Anordnung zur Rückvergasung des verflüssigten Erdgases für eine wärmeenergetische Anlage, die eine Dampfturbinenanlage enthält, deren Turbine hochdruckdampfseitig mit der Kesselanlage und niederdruckdampfseitig mit dem Kondensator verbunden ist, der einen geschlossenen Kühlflüssigkeitskreislauf hat und kondensatseitig mit der Kesselanlage in Verbindung steht, ist die Erdgasleitung mit der Kesselanlage und mit einer Erdgasverflüssigungsanlage verbunden, die an einen isothermischen Speicherraum für das verflüssigte Erdgas angeschlossen ist. Der Speicherraum ist über ein Fördermittel für das verflüssigte Gas mit dem Eingang eines Zwischenwärmetauschers erdgasflüssigphasenseitig verbunden. Der Erdgas-Flüssigphasenausgang

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des Zwischenwärmefcauschers ist an den Eingang eines Wärmetauscher-Rückvergasera angeschlossen, dessen gasseitiger Aus-' gang mit der Kesselanlage verbunden ist, während der Ein- und Ausgang des Zwischenwärmetauschers heißseitig in den geschlossenen Kühlkreislauf des Kondensators eingeschaltet ist. Der Tiefsiedearbeitsmittel-Eingang des Zwischenwärmetauschers ist mit dem Ausgang der mit dem tiefsiedenden Arbeitsmittel betriebenen Dampfturbine verbunden· Der Eingang der Turbine ist an den Ausgang des Tiefsiedearbeitsmittelverdampfers angeschlossen« Der Ausgang des Zwischenwärmetauschers ist tiefsiede,-. arbeitsmittelmäßig mit dem Eingang des Verdampfers verbunden.

Das verflüssigte Erdgas aus dem isοthermischen Speicherraum gelangt in die Rückvergasungsanordnung, die eine Vorwärmeeinheit für das verflüssigte Gas und einen Wärmetauscher-Rückvergaser umfaßt. Die Vorwärmeeinheit ist nichts anderes als ein Zwischenwärmetauscher mit im Umlauf gehaltenen tiefsiedenden ireon, wobei dieser Wärmetauscher als Kondensator in einer mit den ireondämpfen betriebenen zusätzlichen Turbinenanlage dient. Aus der ersten Stufe der Rückvergasungsanordnung, und zwar dem Zwischenwärmetauscher mit dem im Umlauf gehaltenen Freon kommt das Erdgas in gasförmigem Zustand in die zweite Stufe der Rückvergasungsanordnung, wo zur Senkung des thermischen Aufwandes für den Rückvergasungsprozeß die Wärme des Wassersaus dem Umlaufkühlsystem des Kondensators ausgenützt wird. Eine solche gestaffelte Rückvergasungsanorcinuug erlaubt

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mit der Abkühlung des Wassers aus dem Umlaufkühlsystem des Kondensators einen verminderten Elektroenergieverbrauch für den Eigenbedarf des Wärmekraftwerkes· Aus der Rückvergasun^sanordnung wird der gasförmig© brennstoff in die Kesselanlage zum Verbrennen eingeleitet« Im weiteren wird nach dem bekannten Arbeitskreisprozeß der wärmeenergetischen Anlage gefahren, der eine Kesselanlage, eine unmittelbar mit dem Elektrogenerator gekoppelte Dampfturbinenanlage, ein Umlaufkühlsystem des

und
Kondensators/ Kühltürme umfaßt.

Die beschriebene Rückvergasungsanordnung für das verflüssigte Erdgas ist insofern nachteilig, als die Üemperaturdifferenz des der Rückvergasung zugeleiteten verflüssigten gasförmigen Brennstoffes (-140 C) und des in die Rückvergasungsanlage eingeleiteten V» as s er s aus dem Umlauf kühlsystem des Kondensators der wärmeenergetischen Anlage (20 bis 40°C) zu hoch ist, und der Wärmeaustausch verschlechtert sich deswegen und die Wurmeaustauschflächen vereisen. Eine ungenügende Y/irtschaftlichkeit der

erfindungsgemäß

oben beschriebenen Rückvergasungsanlage wird in der/vorgeschlagenen Anordnung zur Rückvergasung des gasförmigen Brennstoffes für eine wärmeenergetische Anlage weitgehendst vermieden.

Der iicfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, die Anordnung zur Rückvergasung von verflüssigte^ Erdgas so zu vervollkommnen, daß die GJieftemperaturen des verflüssigten Erdgases bei der Rückvergasung zur Verflüssigung eines Zwischenarbeitsmittels (jireon-12) im Wärmeaustauschkreislauf un-

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ter Erzeugung einer zusätzlichen Elektroenergiemenge nützlich herangezogen werden können.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß "bei einer Anordnung zur Rückvergasung von verflüssigtem Erdgas für eine wärmeenergetische Anlage, die eine Dampfturbinenanlage enthält, deren Turbine hochdruckdaiapfseitig mit einer Kesselanlage und niederdruckdampfseitig mit einem Kondensator in Verbindung steht, der kondensatseitig mit der Kesselanlage Verbunden ist und einen geschlossenen Xühlflüssigkeitskreislauf aufweist, und bei der die !Erdgasleitung mit der Kesselanlage und mit einer Erdgasverflüssigungsanlage verbunden ist, die an einen isοthermischen Speicherraum für das verflüssigte Erdgas angeschlossen ist, welches über ein Fördermittel für das verflüssigte Erdgas erdgas-flüssigphasenseitig mit dem Eingang eines Zwischenwärmetauschers verbunden' ist, dessen Ausgang erdga^-flüssigphasenseitig an den Eingang

wobei

eines Wärmetauscher-Rückvergasers angeschlossen ist,/der Ausgang des letzteren gasseitig mit der Kesselanlage der Dampf-

und

turbinenanlage verbunden ist /der Eingang des W arme tauscher-Rückvergasers heißseitig in den geschlossenen Kühlflüssigkeitskreislauf des Kondensators der Dampfturbinenanlage eingeschaltet ist, wobei der Tiefsiedearbeitsmittel-Eingang des Zwischenwärmetauschers an den Ausgang einer mit dem tiefsiedenden Arbeitsmittel betriebenen Dampfturbine und deren Eingang an den Ausgang eines Verdampfers des tiefsiedenden Arbeitsmittels

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angeschlossen ist; und der Tiefsiedearbeitsmittel-Ausgang des Zwischenwärmetauschers mit dem Eingang des Verdampfers verbunden ist, erfindungsgemäß der heißseitige Eingang des Verdampfers an den heißseitigen Ausgang des Yiärmetauscher-Rückvergasers angeschlossen ist und der heißseitige Ausgang des Verdampfers in den geschlossenen Kühlflüssigkeitskreislauf des Kondensators der Dampfturbinenanlage eingeschaltet ist«

Eine solche Anordnung zur ßückvergasung des verflüssigten Erdgases ermöglicht die Erzeugung einer zusätzlichen Elektroenergiemenge in dem zusätzlichen Kreislauf durch Auswertung minderwertiger Abwärme des Wärmekraftwerkes. Im Rückvergasungsbetrieb vergrößert sich die gesamte erzeugte Wärmekraftwerk-Leistung um den Leistungsbetrag, der im zusätzlichen Kreislauf erzeugt wird. Da die minderwertige Abwärme des Wärmekraftwerkes in dem zusätzlichen Kreislauf teilweise ausgewertet wird, geht die Yfurmeemission des Kraftwerkes und somit auch die thermische Belästigung der Umwe.lt zurück.

Aufgrund des Wärmeaustausches im Verdampfer zwischen dem ?reon und dem Wasser aus dem Umlaufkühlsystem des Kondensators:

- verringert sich die Umwälzzahl und der energetische Aufwand (Eigenbedarf des Wärmekraftwerkes) für den Umwälzpumpenam;rieb;

- sinkt die temperatur (Druck) im Kondensator des Wäriae-

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kraftwerkes und steigt wegen der Erweiterung des Temperaturbereiches des Wärmekreislaufes die CDurbinenleistung des Wärmekraftwerkes .

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus dem nachfolgenden konkreten Ausführungsbeispiel und der Zeichnung klar, auf der die erfindungsgemäße Anordnung aur Bückvergasung des verflüssigten Erdgases für eine wärmeenergetische Anlage scheniatisch dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Eückvergasung des verflüssigten Erdgases ist für eine wärmeenergetische Anlage mit einer Gasturbinenanlage gezeigt.

Eine Ferngasleitung 1 ist unmittelbar mit der Kesselanlage 2 der Dampfturbinenanlage verbunden, deren Dampfturbine 3 hochdruckdampfseitig mit der Kesselanlage 2 und niederdruckdampf seitig mit einem Kondensator 5 in Verbindung steht, der einen geschlossenen Kühlflüssigkeitskreislauf enthält. Der Kondensator 5 ist über eine Speisepumpe 6 an die Kesselanlage 2 angeschlossen. Die Dampfturbine 3 ist mit einem Elektrogenerator 4 gekoppelt.

Die Ferngasleitung 1 ist über ein Steuerventil 7 an den Eingang einer Erdgasverflüssigungsanlage 8 angeschlossen,deren Ausgang mit einem isothermischen Speicherraum 9 verbunden ist« Der isotheriaische Speicherraum 9 steht über ein Flüssiggasi'örderinittel beispielsweise eine. Förderpumpe 10, mit dem Eingang eines Zwischenwärmetauschers. 11 erdgas-flüssigphasenseitig in Verbindung.

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Der erdgas-flüssigphasenseitige Ausgang des Zwischenwärmo-

11
tauschers ist an den erdgas-flüssigphasenseitigen Eingang eines Wärmetauscher-Rückvergasers 12 angeschlossen, während der gasseitige Ausgang des letzteren mit der Kesselanlage 2 verbunden ist«

Der tiefsiedearbeitSBiittelseitige Eingang des Zwischenwärmetauschers 11 ist mit dem Ausgang einer mit dem tieisiedenden Arbeitsmittel betriebenen Dampfturbine 15 verbünden, während der Eingang der Turbine 15 an den Ausgang eines Verdampfers 14 des tiefsiedenden Arbeitsmittels angeschlossen ist· Der Ausgang des Zwischenwärmetauschers 11 ist tiefsiedearbeitsmittelseitig über eine rumpe 15 mit dem Eingang des Verdampfers 14 verbunden· Die Turbine 13 ist mit einem Elektrogenerator 16 gekoppelt» I?er heißseitige Eingang des Verdampfers 14 ist mit dem heißseitigen Ausgang des Wärmetauseher-Rückvergasers 12, der in den Kühlkreislauf des Kondensators 5 eingeschaltet ist, verbun-

heißseitige
den, Der/Ausgang des Verdampfers 14 ist beispiels-

des
weise mittels j Umlauf wassers t mit dem Eingang eines Kühlturmes 17 verbunden, der mit seinem Ausgang an den Eingang des Kondensators 5 angeschlossen ist. Der Ausgang dos Kondensators 5 ist über eine Umwälzpumpe 18 mit dem umlaufwasserseitigen ÜLngang des Wärmetauscher-Hückvergasers 12 verbunden·

Es sind drei Arbeitsvarianten.der Anordnung zur Sückvergasung des verflüssigten Erdgases für eine wärmeenergetische Anlage möglich·

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Die erste Arbe its Variante gilt/ für den Fall<peispielsweise">

Sommerzeit, wenn die Ferngasleitung 1 einen Überschuß an Erdgas fördertj deswegen wird keine Rückvergasung des verflüssigten Gases vorgenommen. Das Erdgas gelangt in die Kesselanlage 2 der wärmeenergetischen Anlage und in die Verflüssigungsanlage 8 zur Schaffung von Vorräten an verflüssigtem Erdgas für die Spitzenlastzeit, d.h. für die Winterzeit, wo die Knappheit des gasförmigen Brennstoffes besonders stark empfunden wird·

Im zweiten Pail, wenn die lärdgaseinströmung aus der Ferngasleitung 1 den Bedarf der wärmeenergetischen Anlage deckt, findet weder Verflüssigung noch üückvergasung des ]irdgases statt.

Im dritten Fall, d.h. zu Spitzenlastzeiten des Wärmekraftwerkes bzw. wenn die Ferngasleitung 1 den gasförmigen Brenn-

nicht

stoff in/ ausreichender Menge liefert, wird das verflüssigte iirdgas dem isothermischen Speicherraum 9 entnommen und zur fiückvergasung geleitet, um den Bedarf der wärmeenergetischen Anlage an gasförmigem Brennstoff zu decken. Aus der fiückvergasungsanlage kommt das Erdgas gasphasig in die Kesselanlage

Um Vorräte des verflüssigten Erdgases zu schaffen, wird das Erdgas aus der Ferngasleitung 1 über das Steuerventil 7, mit dem die zur Verflüssigung einströmende Gasmenge geregelt wird, gasphasig der Verflüssigungsanlage 8 zugeführt. Aus der Ver-

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flüssigungsanlage 8 fließt das Erdgas in verflüssigtem Zustand in den isothermischen Speicherraum 9 ein.

Wahrend der Rückvergasung wird das verflüssigte Gas aus dem isothermischen Speicherraum 9 "bei einer Temperatur von -140 his -150⁰O mit der Pumpe 10 in den Zwischenwärmetauscher 11 gefördert und von dort durch den Wärmeaustausch mit einem tiefsiedenden Arbeitsmittel, z. B. mit dem eine Temperatur von -80°G aufweisenden JTreon - 12 auf eine Temperatur von -90 "bis -100 C vorgewärmt, in flüssigem Zustand in den VJärmetauscher-Rückvergaser 12 eingegeben, wo das verflüssigte Erdgas durch den Wärmeaustausch mit dem Umlaufwasser aus dem Kühlsystem des Kondensators 5» das in den Wärmet aus ehe r-Rü vergaser 12 "bei einer Temperatur von +15 O eintritt, endgültig rückvergast wird. Aus dem Wärmetauscher-Rückvergaser 12 strömt das Erdgas gasphasig der Kesselanlage 2 zu.

Bei dem Wärmeaustausch zwischen dem verflüssigten Gas hei einer Temperatur von -140 G und dem tiefsiedenden Arbeits* mittel hei einer Temperatur von -8O⁰C im Zwischenwärmetauscher 11 erhöht sich die Temperatur des verflüssigten Gases auf -90 bis -10O⁰G, während das tiefsiedende Arbeitsmittel dabei durch die Kälte des verflüssigten Gases gekühlt und verflüssigt wird, woraus sich die Möglichkeit ergibt, das tiefsiedende Arbeitsmittel, d.h. i^eon-12, mit der Pumpe 8 in den Verdampfer 14· in flüssiger Phase zu fördern. Im Verdampfer 14-, dem die Wärme des bei einer Temperatur von +12 G zuflie-

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ßenden Umlaufwassers aus dem Kühlkreislauf des Kondensators 5 zugeführt wird, steigt die Temperatur des tiefsiedenden Ar-

beitsmittels auf +10 G und es wird gasförmig und strömt gasphasig der mit dem Elektrogenerator 16 gekoppelten Dampfturbine 13 zu. Das tiefsiedende Arbeitsmittel verläßt die Dampfturbine 13 bei einer Temperatur von -80⁰O gasphasig und strömt in den Zwischenwärmetauscher 11 ein, wo es durch den Wärmeaustausch mit dem verflüssigten Gas, das bei einer "^temperatur von -14Ό C eintritt, verflüssigt wird. Im weiteren wiederholt sich der War mekr eis lauf des trief siedenden Arbeitsmittels in der oben beschriebenen Weise.

Das Umlaufwasser des Kühlsystems des Kondensators 5 tritt in den Verdampfer 14 des tiefsiedenden Arbeitsmittels bei t =+12 C nach Durchlaufen des Wärme tauscher-Sückvergasers 12 ein, wo durch den Wärmeaustausch zwischen dem eine Temperatur von +1^⁰O aufweisenden Wasser des Kühlsystems des· Kondensators 5 und dem mit einer Temperatur von -90 bis -100 C eintretenden verflüssigten Gas die endgültige Bäckvergasung des Erdgases erfolgt. Das Umlaufwasser des Umlaufkühlsystems des Kondensators tritt in den Wärmetauscher-Kückvergaser 12 über die Umwälz~

pumpe 18 aus dem Kondensator 5 bei einer Temperatur von +15 0

In den Kondensator 5 gelangt das Wasser des Umlaufkühlsystems aus dem Kühlturm 171 wo sich durch den Wärmeaustausch mit der Umgebung das Wasser des Umlaufkühlsystems des Kondensa-

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tors 5 auf eine ^temperatur von +5 "bis +8 C abkühlt.

In den Kühlturm 17 tritt das Wasser des Umlaufkühlsystems des Kondensators 5 nach dem erfolgten Wärmeaustausch mit dem tiefsiedenden Arbeitsmittel im Verdampfer 14 bei einer Temperatur von +10⁰G ein.

Dem Kondensator 5 wird aus dem Ausgang der mit dem Elektrogenerator 4 gekopx^elten Dampfturbine 2 ^©i" Niederdruckdampf zugeführt, der sich durch den Wärmeaustausch mit dem Wasser des Umlaufkühlsystems des Kondensators 5 verflüssigt. Das Kondensat wird mit der Pumpe 6 der Kesselanlage 2 zugeführt. Der Hochdruckdampf aus der Kesselanlage 2 strömt in den üingang der Dampfturbine 3 ein_#

In der Zeichnung ist mit einer ausgezogenen Doppellinie das tiefsiedende Arbeitsmittel, mit einer Strichpunktlinie das Erdgas, mit einer Strichdoppelpunktlinie das verflüssigte üärdgas (flüssige Phase), mit einer ausgezogenen Linie das Viaäser, mit einer Kurzstrichlinie der Wasserdampf, mit einer Langst richs ehr ägs tr ichlinie das Bückwasser des Umlaufkühlsystems des Kondensators wiedergegeben.

Die erfindungsgemäße Eückvergusungsanordnung erlaubt die ftrzeugung einer zusätzlichen Menge an Elektroenergie in dem Yerflüssigungskreislauf des Zwischenarbeitamittels durch die Kälte des verflüssigten Järdgases. Dieser Umstand läßt die Wirksamkeit des Rückvergasungsprbaesses erhöhen und die Betriebskosten senken·

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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Bückvergasungsanordnung sind:

- eine verminderte Umlaufzahl des Wassers im Kreislauf-Kondensator-Kühlturm;

- eine Kostensenkung für den Eigenbedarf des Wärmekraftwerkes $

* die Auswertung der Wärme des im Kondensator erwärmten Wassers zur Rückvergasung des verflüssigten Erdgases und zur Vorwärmung von Ereon im zusätzlichen Kreislauf}

- eine verminderte Wärmeemission in die Umgebung j

- die zusätzliche Erzeugung von Elektroenergie in dem zusätzlichen Kreislauf mit Freon als Arbeitsmittel·

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Claims

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\J RZ/Os

Anordnung zur Rückvergasung von verflüssigtem Ifcdgas für eine wärmeenergetische Anlage, die eine Dampfturbinenanla-. ge enthält, deren Turbine ihochdruckdampfseitig mit einer Kesselanlage und niederdruckdampfseitig mit einem Kondensator in Verbindung steht, der kondensatseitig mit der Kesselanlage verbunden ist und einen geschlossenen Kühlflüssigkeitsumlauf aufweist, wobei die Erdgasleitung mit der

Kesselanlage und mit einer Erdgasverflüssigungsanlage verbunden ist, die an einen isothermischen Speicherraum für das verflüssigte Erdgas angeschlossen ist, welcher über ein Fördermittel für das verflüssigte ürdgas mit dem Eingang eines Zwischenwärmetauschers erdgas-flüssigphasenseitig verbunden ist, dessen Ausgang erdgasflüssigphasenseitig an den Eingang eines

dessen Wärmetauscher*--.—Rückvergasers angeschlossen ist, / Eingang

gasseitig mit der Kesselanlage der Dampfturbinen-

wobei
anlage verbunden ist,/der Eingang des Wärmetauscher-Rückverü'asers heißseitig in den' geschlossenen Kühlflüssigkeitskreislauf des Kondensators der Dampfturbinenanlage eingeschaltet ist, wobei der Tiefsiedearbeitsmittel-üingang des Zwischenwärmetauschers an den Ausgang einer mit dem tiofaiedenden Arbeitsmittel betriebenen Dampfturbine und deren Eingang an den Ausgang eines Verdampfers des tiefsiedenden Arbeitsmittels angeschlossen ist und der Tiefsiedearbeitsmittel-Ausgang des Zwischenwärmetauschers mit dem Verdampfer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der heißseitige

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Eingang des Verdampfers (14) an den nelßseitigen Ausgang

des Wärmetauscher-Sückvergasers (12) und der heißseitige Auskreis

gang des Verdampfers (14) in den geschlossenen Kühlflüssigkeit^ lauf des Kondensators (5) der Dampfturbinenanlage eingeschaltet ist«

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