DE3308028A1 - Industrie-dampfkraftanlage - Google Patents

Industrie-dampfkraftanlage

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DE3308028A1
DE3308028A1 DE19833308028 DE3308028A DE3308028A1 DE 3308028 A1 DE3308028 A1 DE 3308028A1 DE 19833308028 DE19833308028 DE 19833308028 DE 3308028 A DE3308028 A DE 3308028A DE 3308028 A1 DE3308028 A1 DE 3308028A1
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steam
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industrial
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Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser
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WIESER DR RUDOLF
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WIESER DR RUDOLF
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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
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/44Use of steam for feed-water heating and another purpose
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/08Installation of heat-exchange apparatus or of means in boilers for heating air supplied for combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
    • F23L15/045Arrangements of recuperators using intermediate heat-transfer fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Description

  • Industrie-Dampfkraftanlage
  • Die Erfindung hezieht sich auf eine Industrie-Dampfkraftanlage, bei der die Vorwärmung der Verbrennungsluft des befeuerten Dampfkessels bzw. der befeuerten Dampfkessel durch nachträglich installierte Einrichtungen in zwei oder mehreren Vorwärmstufen durch Entnahmedampfströme aus der Dampfturbine bzw. den Dampfturbinen erfolgt.
  • Es gibt in vielen Industriekraftwerken und Heizkraftwerken Dampfkessel (Wasserrohrkessel) die keine Vorwärmung der Verbrennungsluft aufweisen. Bei diesen Dampfkesseln erfolgt die Einspeisung des Speisewassers mit einer Temperatur von 100 - 105 OC, wodurch noch eine ausreichend tiefe Abgastemperatur des Kessels erreichbar ist (Abgastemperatur beträgt ca. 140 OC).
  • Bei diesen Industrie-Dampfkraftanlagen bietet sich nun die Möglichkeit, durch die nachträgliche Installation von entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmern zusätzliche elektrische Energie mit dem Wirkungsgrad "Eins" zu erzeugen.
  • Da in letzter Zeit die Strompreise im Zuge der Energiekrise beachtlich gestiegen sind, sollten die Industrieunternehmen die Nutzung einer solch vorteilhaften Stromerzeugungsmöglichkeit in Betracht ziehen.
  • Auch bringt die zusätzliche Erzeugung von eleketrischer Energie mit dem Wirkungsgrad "Eins" eine Entlastung der Umwelt von Schadstoffen (SO2, NOx, Schwermetallen) und Abwärme. (Bekanntlich wird in konventionellen Kondensationskraftwerken die elektrische Energie mit einem Wirkungsgrad von ca. 0,4 erzeugt, was eine enorme Steigerung der Umweltbelastung bedeutet.) Die hier erfindungsmäßig vorgeschlagene technische Maßnahme ermöglicht also nicht nur die zusätzliche Erzeugung -von billigem elektrischen Strom, sondern hat auch Bedeutung als Beitrag zum Schutze der Umwelt.
  • Zur Erreichung des vorgenannten Zieles wird eine konventionelle Dampfkraftanlage vorgeschlagen, die aus einem oder mehreren befeuerten Dampfkesseln, einem oder mehreren Dampfturbosätzen mit elektrischen Generatoren, wenigstens einem Speisewasserbehälter, Kondensatpumpen, Speisepumpen sowie wasser- und dampfseitigen Verbindungsleitungen besteht, die ursprünglich ohne Vorwärmung der Verbrennungsluft betrieben wurde und die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mit nachträglich installierten Einrichtungen zur Vorwärmung der Verbrennungsluft ausgerüstet ist, durch welche während des Betriebes die Verbrennungsluft des Dampfkessels bzw der Dampfkessel in zwei oder mehreren Stufen durch Entnahmedampfströme aus der Dampfturbine bzw. den Dampfturbinen vorgewärmt sind Es ist unmittelbar einzusehen, daß die von den Entnahmedampfströmen bei der vorausgehenden Expansion in der Dampfturbine bzw in den Dampfturbinen produzierte elektrische Energie mit dem Wirkungsgrad nEins erzeugt wird, da die Wärmeinhalte der Entnahmedampfströme über die Verbrennungsluft in den Dampfkessel bzw in die Dampfkessel rückgeführt und dort wieder zur Dampferzeugung verwendet werden Es entfällt also für diese Entnahmedampfströme jener Wärmeverlust, der bei dem übrigen Dampf im Kondensator an das Hauptkühlwasser abgegeben wird Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind einem Verbrennungsluftgebläse (Frischluftgebläse) zwei oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer in der Weise zugeordnet, daß sie frischluftseitig vor dem Verbrennungsluftgebläse und/oder zwischen dem Verbrennungsluftgebläse und den Brennern bzw dem Rost des zugehörigen Dampfkessels angeordnet sind und einen Teil der Verbrennungsluftleitung bilden Es können auch zwei oder mehreren Verbrennungsluftgebläsen zwei oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer in der Weise zugeordnet sein, daß sie frischluftseitig vor den Verbrennungsluftgebläsen und/oder zwischen den Verbrennungsluftgebläsen und den Brennern bzw dem Rost des zugehörigen Dampfkessels angeordnet sind und einen Teil der Verbrennungsluftleitung(en) bilden Sind die Verbrennungsluftvorwärmer eindeutig einem Verbrennungsluftgebläse zugeordnet, so ist der dem Verbrennungsluftgebläse frischluftseitig benachbarte Verbrennungsluftvorwärmer mit Entnahmedampf von niedrigstem Druck beheizt. Dabei ist der den Brennern bzw.
  • dem Rost des Dampfkessels frischluftseitig benachbarte Verbrennungsl rwArmer mit Entnahmedampf von höchstem Druck beheizt.
  • Zur Vereinfachung der entnahmedampfseitigen Schaltung wird das Heizkondensat eines Verbrennungsluftvorwärmers während des Betriebes über wenigstens eine Kondensatleitung mit Kondensatarmatur (Kondenskopf, Kondensomat) in den Dampfraum des benachbarten und mit Entnahmedampf niedrigeren Druckes beheizten Verbrennungsluftvorwärmers geleitet.
  • Die entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmer weisen in an sich bekannter Art kreiszylindrische drucktragende Gehäuse mit integrierten Geradrohrbündeln auf, wobei während des Betriebes die Verbrennungsluft innerhalb der Wärmetauscherrohre der Geradrohrbündel strömt und die Rohre außen von Entnahmedampf beaufschlagt sind. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung und gibt einen geringen verbrennungsluftseitigen Druckverlust.
  • Die einem Verbrennungsluftgebläse zugeordneten Verbrennungsluftvorwärmer sind koaxial oder annähernd koaxial hintereinander angeordnet und die Flansche ihrer drucktragenden Gehäuse sind miteinander verschraubt. Dies gibt eine platzsparende und selbsttragende Konstruktion Die einem Verbrennungsluftgebläse zugeordneten Verbrennungsluftvorwärmer weisen auch gleiche oder annähernd gleiche Durchmesser ihrer drucktragenden Gehäuse auf, was eine besonders einfache Anordnung ermöglicht.
  • Wird die Industrie-Dampfkraftanlage vorwiegend im Teillastbereich betrieben, so genügt für die vorbeschriebene zusätzliche Erzeugung von elektrischer Energie mit dem Wirkungsgrad ins" eine Nachrüstung mit entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmern, was verhältnismäßig kostengünstig ist. Denn bei Teillast können die zusätzlichen Entnahmedampfmengen für die Verbrennungsluftvorwärmer ohne weiteres in der vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbine bzw.
  • in den vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbinen expandieren, bevor sie die Verbrennungsluft vorwärmen. (Auch die Leistungskapazität des el. Generators bzw. der el. Generatoren reicht aus.) Wird hingegen die Industrie-Dampfkraftanlage vorwiegend mit Vollast betrieben, so ist sie bei der Umstellung auf Verbrennungsluftvorwärmung zusätzlich zu der vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbine bzw. zusätzlich zu den vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbinen mit wenigstens einer nachträglich installierten Gegendruck-Dampfturbine auszurüsten.
  • Dies erfordert zwar einen zusätzlichen Aufwand an Kosten, bringt aber gleichzeitig zwei wesentliche Vorteile: Erstens kann die Gegendruck-Dampfturbine mit mehr Entnahmestellen für den Anzapfdampf ausgestattet werden, als an der Entnahme-Kondensationsturbine bzw. an den Entnahme-Kondensationsturbinen meist vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, die Verbrennungsluft höher vorzuwärmen und so auch die Erzeugung an zusätzlicher elektrischer Energie weiter zu steigern. Besitzt z. B. die Entnahme-Kondensationsturbine eine oberste Entnahmestelle für 4 bar, so kann der oberste Entnahmedruck an der Gegendruck-Dampfturbine 20 oder 25 bar betragen.
  • (Dieser Wert ist in Zusammenhang mit der Höhe des Frischdampfdruckes zu wählen.) Zweitens ist es bei Anschaffung einer Gegendruck-DampEturbine möglich, das gesamte System der entnahmedampfseitigen VerbrennungsluftvorwArmung von den bereits vorhandenen Anlagenteilen besser zu trennten. Dies reduziert vor allem die notwendige Vermaschung zwischen dem vorhandenen und dem neuen Rohrsystem. Dadurch kann in weiterer Folge auch die Stillstandszeit reduziert werden, die für die Industrie-Dampfkraftanlage zwecks Installation der Verbrennungsluftvorwärmeinrichtungen erforderlich ist.
  • Auch sind Leistung und Abmessungen der Gegendruck-Dampfturbine im Vergleich zu den ananlogen Daten der Entnahme-Kondensationsturbine(n) nur kleine Durch die Wahl einer Gegendruck-Dampfturbine ergibt sich auch der besondere Vorteil, daß für diese weder ein Kondensator mit Kühlwasserversorgungseinrichtungen noch Kondensatpumpen und Kondensatleitungen erforderlich sind Die Gegendruck-Dampfturbine ermöglicht es, daß wenigstens ein den Brennern bzw. dem Rost des Dampfkessels luftseitig benachbarter Verbrennungsluftvorwärmer während des Betriebes durch Entnahmedampf aus dieser Turbine beheizt wird. (Dadurch steigt der Anteil an zusätzlich erzeugter elektrischer Energie.) Vorzugsweise wird man aber alle Verbrennungsluftvorwärmer des Dampfkessels bzw. der Dampfkessel während des Betriebes durch Entnahmedampfströme unterschiedlicher Druckstufen aus der Gegendruck-Dampfturbine beheizen.
  • Wenn die Industrie-Dampfkraftanlage vorwiegend mit Vollast betrieben wird, ist es bei der Umstellung auf entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmung auch notwendig, die Nenndampfleistung des Kessels bzw. der Kessel - geringfügig - zu erhöhen.
  • Da bei höheren Endtemperaturen der Verbrennungsluftvorwärmung (zi B 200 bC) ein Austausch der Brenner ohnehin notwendig ist, kann dabei auch dieser Forderung entsprochen werden.
  • Einen unzulässigen Anstieg der Kesselabgastemperatur wird man durch eine Vergrößerung des Speisewasservorwärmers verhindern.
  • In Sonderfällen - bei Entnahmedampfdrücken von mehr als 20 bar und bei sehr großen Dampfkesseln - können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in vorteilhafter Weise ein oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer als Doppelrohr-Wärmetauscher ausgebildet sein, an denen während des Betriebes die Außenflächen der Außenrohre und die Innenflächen der Innenrohre (der Doppelrohre) von Verbrennungsluft bestrichen und die Zwischenräume der Doppelrohre mit Heizdampf gefüllt sind.
  • Die benötigten Heizflächenabmessungen der Verbrennungsluftvorwärmer sind verhältnismäßig groß, da die Verbrennungsluft möglichst nahe an die Temperaturen der kondensierenden Entnahmedämpfe aufgeheizt werden soll.
  • Um die Heizflächengrößen zu reduzieren, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Verbrennungsluftvorwärmer so ausgelegt, daß während des Betriebes bei Nennlast des Kessels der verbrennungsluftseitige Druckverlust in allen Verbrennungsluftvorwärmern zusammen wenigstens 0,05 bar, vorzugsweise aber ca. 0,1 bar beträgt.
  • Der höhere Bedarf des Frischluftgebläses an Antriebsleistung ist deswegen akzeptabel, weil diese Antriebsleistung mit der Verbrennungslust als Wärmeenergie wieder in den Dampfkessel zurückgeführt wird.
  • Eine Reduzierung an Platzbedarf, Gewicht und Kosten der Verbrennungsluftvorwärmer ist auch dadurch erreichbar, daß die Rohre von deren Geradrohrbündeln mit kleinen Durchmessern (10 - 15 mm) und geringer Wandstärke (ca. 1 mm) ausgeführt werden.
  • Es können neue Industrie-Dampfkraftanlagen errichtet werden, die die erfindungsgemäßen technischen Merkmale aufweisen.
  • In den Zeichnungen sind zwei Schaltschemata der neuen Industrie-Dampfkraftanlage sowie die Anordnung und Ausführung der entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmer beispielhaft dargestellt.
  • Es zeigt: Fig. 1 ein Schaltschema der ersten Ausführungsform der Industrie-Dampfkraftanl ag e.
  • Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Verbrennungsluftgebläse mit vier nachgeschalteten Verbrennungsluftvorwärmern nach der Linie A - B in Fig. 3.
  • Fig. 3 einen Achsnormalschnitt durch einen Verbrennungsluftvorwärmer nach der Linie C - D in Fig. 2.
  • Fig. 4 ein Schaltschema der zweiten Ausführungsform der Industrie-Dampfkraftanlage.
  • Bei der im ersten Schaltschema in Fig. 1 dargestellten Industrie-Dampfkraftanlage ist der öl/gasgefeuerte Dampfkessel 1 als Turmkessel (Einzugskessel) mit aufgesetztem Kamin 2 ausgebildet.
  • An der Stirnseite der Kesselbrennkammer 3 sind die Brenner 4 und das Luftgeschränk 4 a angeordnet.
  • Über der Kesselbrennkammer 3 ist ein Überhitzer 5 und ueber diesem ein Speisewasservorwärmer 6 angeordnet. Die Kessel trommel 7 ist an der Kesselrückseite aufgehängt.
  • Vom Austrittssammler 8 des Überhitzers 5 führt die Frischdampfleitung 9 zu 1: Es zur Entnahme-Kondensationsturbine 10, die den elektr Generator 10 a treibt und deren Abdampf in einem Kondensator 11 niedergeschlagen wird.
  • Die Kondensatpumpen 12 fördern das Kondensat aus dem Kondensator 11 durch die Kondensatleitung 13 und über den Oberflächenkondensatvorwärmer 14 in den Speisewasserbehälter 15.
  • Aus dem Speisewasserbehälter 15 wird das Speisewasser von den Speisepumpen 16 durch die Speiseleitung 17 zum Eintrittssammler 18 des Speisewasservorwärmers 6 gefördert.
  • Dem Verbrennungsluftgebläse 19 (Frischluftgebläse) mit Antriebsmotor 19 a sind luftseitig die entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmer 20, 21, 22 und 23 nachgeschaltet, durch welche die Frischluft zu den Brennern 4 strömt.
  • Von der Entnahme-Kondensationsturbine 10 zweigen die Dampfentnahmeleitungen 24, 25 und 26 ab.
  • Die Dampfentnahmeleitung 24 führt den Heizdampf niedrigsten Druckes zum Oberflächenkondensatvorwärmer 14 und zum Verbrennungsluftvorwärmer 20 Die Dampfentnahmeleitung 25 führt den Heizdampf mittleren Druckes zum Entgaser des Speisewasserbehalters 15 und zum Verbrennungsluftvorwärmer 21.
  • Die Dampfentnahmeleitung 26 führt den Heizdampf höchsten Druckes zum Heizdampfverbraucher 27 und zum Verbrennungsluftvorwärmer 22.
  • Weiters ist eine - im Zuge der Umstellung auf Verbrennungsluft-Vorwärmung installierte - Gegendruck-Dampfturbine 28 vorgesehen-, die von der Frischdampfleitung 9 angespeist wird und die den Elektrogenerator 28 a antreibt.
  • Die Austrittsleitung 29 der Gegendruck-Dampfturbine 28 mündet in die Dampfentnahmeleitung 24 der Entnahme-Kondensationsturbine 10.
  • Die Entnahmeleitung 30 der Gegendruck-Dampfturbine 28 mündet in die Dampfentnahmeleitung 25 der Entnahme-Kondensationsturbine 10 und die Entnahmeleitung 31 in die Dampfentnahmeleitung 26.
  • Die Entnahmeleitung 32 der Gegendruck-Dampfturbine 28 führt Heizdampf zum Verbrennungsluftvorwärmer 23. Der Druck dieses Heizdampfes liegt über dem Dampfdruck in der Dampfentnahmeleitung 26 und ermöglicht so eine zusätzliche Vorwärmung der Verbrennungsluft und damit eine zusätzliche Erzeugung von elektrischer Energie mit dem Wirkungsgrad "Eins".
  • Wird die Industrie-Dampfkraftanlage vorwiegend mit Teillast betrieben, so kann die nachträgliche Anschaffung der Gegendruck-Dampfturbine 28 entfallen.
  • In dem in Fig. 2 gezeigten vertikalen Längsschnitt durch das Verbrennungsgebläse 19 und die Verbrennungsluftvorwärmer 20, 21, 22 und 23 sowie im Querschnitt Fig. 3 sind folgende Details dargestellt: Jeder Verbrennungsluftvorwärmer 20, 21, 22 und 23 besteht aus einem drucktragenden, kreiszylindrischen Gehäuse 20 a, 21 a, 22 a und 23 < sowie einem Geradrohrbündel 20 h, 21 b, 22 b und 23 h, dessen Rohre in die zugehörigen zwei Stirnwände eingewalzt bzw. eingeschweißt sind und während des Betriebes innen von der Verbrennungsluft durchströmt und außen vom Heizdampf beaufschlagt werden.
  • Die Verbrennungsluftvorwärmer 20, 21, 22 und 23 sind koaxial hintereinander angeordnet und mit den Flanschen ihrer drucktragenden Gehäuse 20 a, 21 a, 22 a und 23 a miteinander verschraubt. Die drucktragenden Gehäuse 20 a, 21 a, 22 a und 23 a weisen gleiche Durchmesser auf.
  • Die Abfuhr des Heizkondensates aus einem VerbrellrltlngsluELvorwärmer erfolgt je Uber eine Kondensatleitung 33 mit Kondensatarmatur 34 in den Dampfraum des benachbarten Verbrennungsluftvorwärmers, in dem ein niedrigerer Dampfdruck herrscht. (z. B. aus dem Verbrennungsluftvorwärmer 23 in den Dampfraum des Verbrennungsluftvorwärmers 22.) Bei der im zweiten Schaltschema in Fig. 4 dargestellten Industr Dampfkraftanlage führt die Austrittsleitung 29' der Gegendruck-Dampf turbine 28 zum Verbrennungsluftvorwärmer 20 und die Entnahmeleitungen 30', 31' und 32' zu den Verbrennungsluftvorwärmern 21, 22 und 23 Dadurch ist eine Vermaschung der Entnahmeleitungen 30' und 31' mit den Dampfentnahmeleltungen 25 und 26 der Entnahme-Kondensationsturbine 10 vermieden. (Auch die Vermaschung der Leitung 29' mit der Dampfentnahmeleitung 24 ist vermieden.) Die Positionsnummern in Fig. 4 stimmen mit den Positionsnummern in Fig. 1 überein, da die gekennzeichneten Komponenten dieselben sind.
  • Die hier beschriebene Art der Verbrennungsluftvorwärmung kann auch in bestehenden Heizkraftwerden oder in hestehenden Industrie-Dampfkraftanlagen mit Flammrohrkesseln zur Ausführung gelangen.
  • In gewissen Fällen kann sie auch bei neu zu errichtenden Industrie-Dampfkraftanlagen angewendet werden.
  • Die Größe der in einer Industrie-Dampfkraftanlage durch Installation einer Verbrennungslustvorwärmanlage der vorbeschriebenen Art jährlich erzeugbaren zusätzlichen elektrischen Energie ist abhängig von der Nenndampfleistung des Kessels, von der jährlichen Betriebsstundenzahl und den dabei auftretenden Teil lasten, von der Höhe des Frischdampfdruckes und der Frischdampfüberhitzung und von der Höhe der Verbrennungsluftvorwärmung.
  • Für die Wirtschaftlichkeit sind überdies Strompreis und Brennstoffpreis wesentlich. Bei den heute gegebenen Strom- und Brennstoffpreisen amortisieren sich die für die Nachrüstung erforderlichen Investitionen - besonders bei Inanspruchnahme staatlicher Finanzhilfen zur Energieeinsparung - innerhalb von einigen Jahren.

Claims (15)

  1. PateutiBlsp<Chn ~ ^ Industrie-Dampfkraftanlage, bestehend aus einem oder mehreren befeuerten Dampfkesseln, einem oder mehreren Dampfturbosätzen mit elektrischen Generatoren, wenigstens einem Speisewasserbehälter, Kondensatpumpen, Speisepumpen sowie wasser- und dampfseitigen Verbindungsleitungen, die ursprünglich ohne Vorwärmung der Verbrennungsluft betrieben wurde, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit nachträglich installierten Einrichtungen zur Vorwärmung der Verbrennungsluft ausgerüstet ist, durch welche während des Betriebes die Verbrennungsluft des Dampfkessels (1) bzw der Dampfkessel in zwei oder mehreren Stufen durch Entnahmedampfströme aus der Dampfturbine (10 oder 28) bzw den Dampfturbinen vorgewärmt wird
  2. 2 Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Verbrennungsluftgebläse (19) zwei oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) in der Weise zugeordnet sind, daß sie frischluftseitig vor dem Verbrennungsluftgebläse (19) und/oder zwischen dem Verbrennungsluftgebläse (19) und den Brennern (4) bzw dem Rost des zugehörigen Dampfkessels (1) angeordnet sind und einen Teil der Verbrennungsluftleitung bilden.
  3. 3 Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehreren Verbrennungsluftgebläsen (19) zwei oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) in der Weise zugeordnet sind, daß sie frischluftseitig vor den Verbrennungsluftgebläsen (19) und/oder zwischen den Verbrennungsluftgebläsen (19) und den Brennern (4) bzw dem Rost des zugehörigen Dampfkessels (1) angeordnet sind und einen Teil der Verbrennungsluftleitung(en) bilden
  4. 4. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 qnd 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes der bzw die dem Verbrennungsluftgebläse (19) frischluftseitig benachbarte(n) Verbrennungsluftvorwärmer (20) mit Entnahmedampf von niedrigstem Druck beheizt wird bzw werden
  5. 5. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes der den Brennern (4) bzw. denl Rost des Dampfkessels (1) frischluftseitig benachbarte verbrennungsluftvorwärmer (24) bzw. daß die den Brennern bzw.
    den Rosten der Dampfkessel frischluftseitig benachbarten Verbrennungsluftvorwärmer mit Entnahmedampf von höchstem Druck beheizt wird bzw. werden.
  6. 6. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizkondensat eines Verbrennungsluftvorwärmers (z. B. 23) während des Betriebes über wenigstens eine Kondensatleitung (33) mit Kondensatarmatur (Kondenstopf, Kondensomat) (34) in den Dampfraum des benachbarten und mit Entnahmedampf niedrigeren Druckes beheizten Verbrennungsluftvorwärmers (z. B. 22) geleitet wird.
  7. 7. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entnahmedampfbeheizten Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) in an sich bekannter Weise als kreiszylindrische drucktragende Gehäuse (20 a, 21 a, 22 a, 23 a) mit integrierten Geradrohrbündeln (20 b, 21 b, 22 b, 23 b) ausgebildet sind, wobei während des Betriebes die Verbrennungsluft innerhalb der Wärmetauscherrohre der Geradrohrbündel (20 b, 21 E 22 b, 23 b) strömt und diese Rohre außen von Entnahmedampf beaufschlagt sind.
  8. 8. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Verbrennungsluftgebläse (19) zugeordneten Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) koaxial oder annähernd koaxial hintereinander angeordnet und die Flansch ihrer drucktragenden Gehäuse (20 a, 21 a, 22 a, 23 a) miteinander verschraubt sind.
  9. 9. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Verbrennungsluftgebläse (19) zugeordneten Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) gleiche oder annähernd gleiche Durchmesser ihrer drucktragenden Gehäuse (20 a, 21 a, 22 a, 23 a) aufweisen.
  10. 10. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich zu der vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbine (10) bzw. zusätzlich zu den vorhandenen Entnahme-Kondensationsturbinen mit wenigstens einer nachträglich installierten Gegendruck-Dampfturbine (28) ausgerüstet ist.
  11. 11. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein den Brennern (4) bzw. dem Rost des Dampfkessels (1) luftseitig benachbarter Verbrennungsluftvorwärmer (23) bzw. daß die den Brennern bzw. den Rosten der Dampfkessel luftseitig benachbarten Verbrennungsluftvorwärmer während des Betriebes durch Entnahmedampf aus der Gegendruck-Dampfturbine (28) beheizt ist bzw. sind.
  12. 12. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise alle Verbrennungsluftvorwärmer (20, 21, 22, 23) des Dampfkessels (1) bzw. der Dampfkessel während des Betriebes durch Entnahmedampfströme unterschiedlicher Druckstufen aus der Gegendruck-Dampfturbine (28) beheizt sind.
  13. 13. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere entnahmedampfbeheizte Verbrennungsluftvorwärmer (23) als Doppelrohr-Wärmetauscher ausgebildet ist bzw. sind, an denen während des Betriebes die Außenflächen der Außenrohre und die Innenflächen der Innenrohre von Verbrennungsluft bestrichen und die Zwischenräume der Doppelrohre mit Heizdampf gefüllt sind.
  14. 14. Industrie-Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes bei Nennlast des Kessels der verbrennungsluftseitige Druckverlust in allen Verbrennungsluftvorwärmern (20, 21, 22, 23) zusammen wenigstens 0,05 bar, vorzugsweise aber ca. 0,1 bar beträgt.
  15. 15. Neue Industrie-Dampfkraftanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie die technischen Merkmale des Hauptanspruches 1 sowie ein köder mehrere technische Merkmale der Ansprüche 2 - 14 aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012042101A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Åf-Consult Oy Method for recovering heat from flue gas and steam power plant

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