DE3815536C1 - Heating and power station and method for generating heat energy in the form of steam and generating electrical energy - Google Patents
Heating and power station and method for generating heat energy in the form of steam and generating electrical energyInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Heizkraftwerksanlage, bestehend aus einem
Anlageteil A), mit einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel, welchem
ein erster Verbraucher nachgeordnet und welchem eine erste Gasturbine
vorgeordnet ist, wobei die erste Gasturbine einerseits mit einem
ersten Generator und andererseits über eine erste Abgasleitung mit
dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel verbunden ist, bestehend aus
einem Anlagenteil B), mit einem reinen Abhitzekessel, welcher einerseits
mit dem ersten Verbraucher und weiteren Verbrauchern und
andererseits über eine zweite Abgasleitung mit einer zweiten Gasturbine
verbunden, welche ihrerseits mit einem zweiten Generator
verbunden ist.
Es sind Heizkraftwerksanlagen zum Erzeugen von elektrischer Energie
und Dampf bekannt, bei denen einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel
eine Gasturbine vorgeordnet ist.
In einer solchen
Anlage werden etwa 20 bis 25% der eingesetzten Primärenergie in
Form von elektrischer Energie ausgekoppelt, d. h. Stromkennziffern von
200 bis 220 kW/t Gegendruckdampf erreicht. Bei optimaler Auslegung
wird diese Mehrausbeute an elektrischer Energie mit der Effizienz
der Wärme-Kraftkopplung erreicht. Die optimale Auslegung für eine
derartige Schaltung ist aber nur für einen Betriebspunkt, nämlich
dem Punkt der maximal möglichen Dampferzeugung im zusatzgefeuerten Abhitzekessel
möglich. Mit sinkender Dampferzeugung geht
der Wirkungsgrad des Systems zurück. Das heißt, die Mehrerzeugung
an elektrischer Energie muß im Teillastbereich
mit erhöhten Dampferzeugungskosten erkauft werden.
Andererseits sind auch reine Abhitzekessel mit vorgeordneter
Abgasturbine bekannt. Der Abhitzekessel ist
dabei in der Regel als Mehrdruckkessel ausgebildet und
besitzt vorzugsweise einen Nachschaltvorwärmer. In
diesem System wird auf die Nutzung des im Abgas enthaltenen
Sauerstoffpotentials durch eine Zusatzfeuerung
verzichtet. Die ausschließliche Rückgewinnung der fühlbaren
Abgaswärme der Gasturbine führt zu einem erheblich
geringeren Hochdruckdampfanfall bei unveränderter Stromerzeugung
durch die Gasturbine. Das heißt, mit diesem System
werden spezifische Stromausbeuten von 500 bis 600 kW/t
Gegendruckdampf erreicht oder 35 bis 40% der eingesetzten
Primärenergie werden als elektrische Energie bei
Wirkungsgraden um 80% erzeugt. Dieses Wirkungsgradniveau
liegt deutlich unter dem des Systems mit zusatzgefeuertem
Abhitzekessel, aber die Stromkennziffer wird
um den Faktor 2 und mehr größer als bei Anlagen des Typs
A. Nachteilig ist jedoch, daß die Gasturbine ständig im
Vollastbetrieb laufen muß, um ausreichende Temperaturen
für die Dampferzeugung liefern zu können, d. h., dieses
System ist praktisch nicht regelbar.
Je nach der Bedarfsstruktur des Versorgungsbereiches an
Dampf und Strom hat das System mit zusatzgefeuertem Abhitzekessel
oder mit reinem Abhitzekessel seine Vorteile.
Wegen ihrer nur bedingten Regelbarkeit verlieren aber beide
Systeme an Vorteilen, wenn sie bei Verschiebung in der Bedarfsstruktur
außerhalb des optimalen Betriebspunktes betrieben werden
müssen. Dies ist relativ häufig der Fall, insbesondere bei jahreszeitlich
bedingtem unterschiedlichen Heizwärmebedarf. Aber auch
bei speziellen Industrieanlagen kann zeitlich schwankender Dampf-
bzw. Wärmebedarf auftreten.
Es besteht die Aufgabe, eine Heizkraftwerksanlage und ein Verfahren
zum Erzeugen von Wärmeenergie in Form von Dampf und von elektrischer
Energie zu finden, womit auch bei schwankendem Wärmebedarf, d. h.
auch im Teillastbetrieb, ein verbesserter Wirkungsgrad und damit
eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die erste Abgasleitung und
die zweite Abgasleitung über einen Verbindungsabschnitt miteinander
verbunden sind, wobei in den hinter dem Verbindungsabschnitt zu
den Abhitzekesseln führenden Abgasleitungsabschnitten
ein verstellbarer Abgasverteiler angeordnet ist.
Die Anlagenteile A) und B) entsprechen in ihrem Aufbau den beiden
unterschiedlichen, eingangs erwähnten Kraftwerkssystemen. Durch die
Verbindung der Abgasleitungen der Gasturbinen wird es möglich, durch
entsprechende Aufteilung der Abgase auf beide Abhitzekessel bei
Betrieb im Teillastbereich einen verbesserten Wirkungsgrad
zu erreichen. Im Extremfall ist es möglich, die gesamte
Abgasmenge beider Gasturbinen nur einem der beiden Abhitzekessel
zuzuführen, d. h., nur einen Abhitzekessel
zu betreiben. Es versteht sich, daß auch mehr als zwei
Gasturbinen vorgesehen sein könne, welche eine Abgassammelleitung
beschicken.
Es ist zwar aus O. Schmoch "Gasturbinen, Brennstoff-Wärme-
Kraft" 30, Nr. 4, April 1978, Seiten 184-188 ein Heizkraftwerk
mit zwei Anlageteilen bekannt. Jedoch ist keinerlei
Hinweis gegeben, mittels eines Abgasverteilers den
Wirkungsgrad zu steigern.
Eine äquivalente Lösung der Aufgabe geht aus von einer
Heizkraftwerksanlage, bestehend aus einem Anlagenteil A)
mit einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel, welchem ein erster
Verbraucher nachgeordnet und welchem eine Gasturbine
vorgeordnet ist, wobei die Gasturbine einerseits mit einem
ersten Generator und andererseits über eine erste Abgasleitung
mit dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel verbunden
ist, bestehend aus einem Anlagenteil B) mit einem reinen
Abhitzekessel, welcher einerseits mit dem ersten Verbraucher
und weiteren Verbrauchern und andererseits über eine
zweite Abgasleitung mit einer Gasturbine verbunden ist,
welche ihrerseits mit einem zweiten Generator verbunden
ist.
Das Neue ist darin zu sehen, daß die beiden Anlagenteile
A) und B) mit einer einzigen gemeinsamen Gasturbine verbunden
sind, deren Abgasleitung sich über einen verstellbaren
Abgasverteiler in zu den Abhitzekesseln führende
Abgasleitungsabschnitte verzweigt.
Für die Gestaltung des Abgasverteilers bieten sich mehrere
Möglichkeiten:
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Abgasverteiler
aus einer in den Abgasleitungen angeordneten
Weiche.
Diese Weiche kann die verschiedensten Ausführungsformen
aufweisen, wie sie bei einstellbaren Strömungsteilern
üblich und auch durch die Art der Verbindung
der Abgasleitungen bedingt sind. Sind beispielsweise
die von den Gasturbinen kommenden Abgasleitungsabschnitte
mit den zu den Abhitzekesseln führenden Leitungsabschnitten
über einen einzigen Verbindungsabschnitt,
welcher sich in Form eines Hosenrohres
zu den Abhitzekesseln hin verzweigt, verbunden, so
genügt eine in der Verzweigung schwenkbar gelagerte
Klappe. Führt von den beiden von den Gasturbinen
kommenden, sich vereinigenden Abgasleitungen zu jedem
Abhitzekessel je ein Abgasleitungsabschnitt ab,
so läßt sich in jedem dieser Abschnitte eine zur
anderen gegensinnig verstellbare Pendelklappe anordnen,
welche über ein Gestänge an einen Stellantrieb
angeschlossen sind. Ein solcher Stellantrieb
kann in einfachster Weise aus einem Handrad mit
Schraubspindel bestehen.
Eine andere Möglichkeit der Abgasverteilung in
Form einer Weiche besteht darin, daß mindestens in
einem der zu den Abhitzekesseln führenden Abgasleitungsabschnitte
ein Drosselventil angeordnet ist.
Vorzugsweise ordnet man jedoch in jedem der beiden
Abgasleitungsabschnitte ein Drosselventil an, welche
analog den Pendelklappen gegensinnig verstellbar
sind.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform besteht der
Abgasverteiler aus einem regelbaren Saugzugventilator,
welcher jenem der beiden Abhitzekessel, welcher den
größten Rauchgaswiderstand aufweist, nachgeordnet
ist.
Je nach angelegter Saugkraft läßt sich auf diese Weise
der gesamte Abgasstrom in zwei Abgasströme gewünschter
Größe aufteilen.
Vorzugsweise besteht der Abgasverteiler aus je einem
jedem Abhitzekessel nachgeordneten, regelbaren Saugzugventilator.
Auch hier wird durch Saugkraft die Aufteilung des
Gesamtgasstromes erzielt, jedoch ist die Regelbarkeit
größer als mit einem Saugzugventilator. Eine
gegensinnige Regelbarkeit der Saugzugventilatoren
ist von Vorteil.
Gemäß einer Abwandlung der neuen Heizkraftwerksanlage
ist anstelle von zwei nur eine einzige Gasturbine
vorgesehen, deren Abgasleitung sich zu den
beiden Abhitzekesseln hin verzweigt.
Dieses System ist zwar einfacher im Aufbau, ist aber nicht so
elastisch im Betrieb wie die Ausführungsform mit zwei oder mehr
Gasturbinen.
Das neue Verfahren zur Erzeugung von Wärmeenergie in Form von Dampf
und von elektrischer Energie in einer Heizkraftwerksanlage geht
davon aus, daß mittels einer ersten Gasturbine und eines ersten
Generators elektrische Energie erzeugt und mittels des Abgasstromes
der ersten Gasturbine in einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel Dampf
erzeugt und ersten Verbrauchern zugeführt wird.
Das Neue ist darin zu sehen, daß mittels einer zweiten Gasturbine
und eines zweiten Generators ebenfalls elektrische Energie erzeugt
wird und der Abgasstrom der zweiten Gasturbine mit demjenigen der
ersten Gasturbine vereinigt, neu aufgeteilt und die Abgasströme
dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel und einem reinen Abhitzekessel
zugeführt werden, in welchem ebenfalls Dampf erzeugt wird, welcher
neben den ersten Verbrauchern noch weiteren Verbrauchern zugeführt
wird, wobei die gesamte Dampfproduktion entsprechend dem jeweiligen
Bedarf bei einem optimalen Wirkungsgrad der gesamten Heizkraftwerksanlage
durchgeführt wird, indem bei erhöhtem Wärmebedarf das Abgas
überwiegend dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel und bei niedrigerem
Wärmebedarf überwiegend dem reinen Abhitzekessel zugeführt wird.
Dadurch wird die relativ starke Abhängigkeit von Strom- und
Dampferzeugung in Wärmekraftkopplungssystemen
flexibel. Strom- und Wärmeerzeugung werden unabhängig
voneinander steuer- bzw. regelbar. Insbesondere die
Wärmeerzeugung läßt sich im Lastverhältnis von etwa 1 : 4
frei regeln. Bei der Stromerzeugung, soweit eine Dampfgegendruckturbine
vorgesehen ist, ist nur noch der mit
dieser erzeugte Strom dem Wärmebedarf direkt proportional.
Diese beiden gegenläufigen Charakteristiken dieses
Systems führen zu einer gegenläufigen Stromkennziffer,
d. h. mit sinkendem Wärmebedarf wächst die Stromkennziffer
von ca. 230 kW/t bei 100% Wärmebedarf auf ca.
600 kW/t bei 25% Wärmebedarf. Somit bietet das neue
Verfahren die Voraussetzungen bei einem Heizkraftwerksbetrieb,
der mit seiner Wärmeabgabe insbesondere stark
von der Jahreszeit abhängig ist, über das ganze Jahr die
Auskopplung von hohen Stromanteilen unter Wärmekraftkopplungsbedingungen
zu gestatten. Innerhalb des aufgezeigten
Regelbereiches sind Heißdampf und Abgastemperaturen
der Abhitzekessel nahezu konstant, d. h. sie sind
von der jeweiligen Belastung unabhängig. Dieses Teillastverhalten
führt praktisch zu unveränderlichen
Wirkungsgraden über den gesamten Regelbereich. Der erhöhte
Wärmebedarf im Winter kann mit dem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel mit seinem sehr guten Wirkungsgrad
abgedeckt werden und seine nahströchiometrische
Fahrweise ist für diesen Teil der Anlage eine günstige
Voraussetzung für die stickoxidarme Verbrennung. Der
Nachteil des erhöhten Bau- und Investitionsvolumens
amortisiert sich durch die geringeren Betriebskosten in
der wärmebedarfsschwachen Zeit. Die gegenläufige Stromkennziffer
ermöglicht auch in Phasen geringeren Wärmebedarfs
einen wirtschaftlich interessanten Betrieb.
Eine äquivalente Durchführung des neuen Verfahrens zum
Erzeugen von Wärmeenergie in Form von Dampf und von
elektrischer Energie in einer Heizkraftwerksanlage geht
davon aus, daß mittels einer Gasturbine und eines
Generators elektrische Energie erzeugt und mittels des
Abgasstromes der Gasturbine in einem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel Dampf erzeugt und ersten Verbrauchern zugeführt
wird.
Das Neue ist darin zu sehen, daß
der Abgasstrom der Gasturbine
aufgeteilt und die Abgasteilströme dem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel und einem reinen Abhitzekessel
zugeführt werden, in welchem ebenfalls Dampf erzeugt
wird, welcher neben den ersten Verbrauchern noch weiteren
Verbrauchern zugeführt wird, wobei die gesamte
Dampfproduktion entsprechend dem jeweiligen Bedarf bei
einem optimalen Wirkungsgrad der gesamten Heizkraftwerksanlage
durchgeführt wird, indem bei erhöhtem Wärmebedarf
das Abgas überwiegend dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel
und bei niedrigerem Wärmebedarf überwiegend dem reinen
Abhitzekessel zugeführt wird.
Dieser Abgasstrom läßt sich entsprechend aufteilen. Die
Verfahrensweise bietet zwar einen geringen Aufwand bei
der Konzeption der Heizkraftwerksanlage, bedingt aber
auch eine geringere Elastizität in der Regelbarkeit.
In der Zeichnung ist die neue Heizkraftwerksanlage in
mehreren Ausführungsbeispielen rein schematisch schaltbildartig
dargestellt und nachstehend näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 besteht die Heizkraftwerksanlage aus einem
Anlageteil A) und einem Anlagenteil B).
Der Anlagenteil A) besteht aus einem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel 1, welchem über eine Abgasleitung
2 eine Gasturbine 3 vorgeordnet ist. Ihr sind
ein Brenner 4 und ein Verdichter 5 zugeordnet.
Außerdem ist sie mit einem Generator 6 verbunden.
Die Zusatzbefeuerung des Abhitzekessels 1 ist
mit 7 bezeichnet, die vom Abhitzekessel 1 zu einem
nicht dargestellten Kamin führende Rauchgasleitung
mit 8. Über eine Dampfleitung 9 ist der Abhitzekessel
1 mit einer Gegendruckdampfturbine als Verbraucher
10 verbunden, welche einen Generator 11
antreibt.
Der Anlagenteil B) besteht aus einem reinen Abhitzekessel
12, welchem über eine Abgasleitung 13 eine Gasturbine
14 vorgeordnet ist. Ihr sind ein Brenner 15 und ein
Verdichter 16 zugeordnet. Außerdem ist sie mit einem
Generator 17 verbunden. Dem Abhitzekessel 12 ist ein
Nachschaltvorwärmer 18 mit Entgaser 19 nachgeordnet. Von
diesem Nachschaltvorwärmer 18 führt eine Rauchgasleitung
20 zum nicht dargestellten Kamin. Vom Abhitzekessel 12
führen Dampfleitungen 21, 22, 23 ab, von denen die
Dampfleitung 21 in die Dampfleitung 9 mündet, so daß die
Gegendruckdampfturbine 10 auch vom Abhitzekessel 12 beschickt
werden kann. Die Dampfleitungen 22, 23 führen
zu weiteren, durch die Bezugsziffern 24 und 25 symbolisierten
Verbrauchern, z. B. nicht dargestellte Heizsysteme.
Die Abgasleitungen 2 und 13 sind über einen Verbindungsabschnitt
26 miteinander verbunden. In den hinter diesem
Verbindungsabschnitt 26 zu den Abhitzekesseln 1, 12 abführenden
Abgasleitungsabschnitten 27, 28 ist ein Abgasverteiler
29 angeordnet. Er besteht aus in den Abgasleitungsabschnitten
27, 28 angeordneten, gegensinnig bewegbaren,
über ein Gestänge 30 miteinander gekoppelten
und mit einem Stellantrieb 31 verbundenen Pendelklappen
32, 33. Anstelle der Pendelklappen 32, 33 und dem Gestänge
30 können auch Drosselarmaturen treten, welche
beispielsweise über einen Kettentrieb gekoppelt sind.
In Fig. 2 besteht die Heizkraftwerksanlage ebenfalls aus
einem Anlagenteil A) und einem Anlagenteil B).
Der Anlagenteil A) besteht aus einem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel 41, welchem über eine Abgasleitung 42 eine
Gasturbine 43 vorgeordnet ist. Ihr seid ein Brenner 44
und ein Verdichter 45 zugeordnet. Außerdem ist sie mit
einem Generator 46 verbunden. Die Zusatzfeuerung des Abhitzekessels
41 ist mit 47 bezeichnet, die vom Abhitzekessel
41 zu einem nicht dargestellten Kamin führende
Rauchgasleitung mit 48. Über eine Dampfleitung 49 ist
der Abhitzekessel 41 mit einer Gegendruckdampfturbine
als Verbraucher 50 verbunden, welche einen Generator 51
abtreibt.
Der Anlagenteil B) besteht aus einem reinen Abhitzekessel
52, welchem über eine Abgasleitung 53 eine Gasturbine
54 vorgeordnet ist. Ihr sind ein Brenner 55 und ein
Verdichter 56 zugeordnet. Außerdem ist sie mit einem
Generator 57 verbunden. Dem Abhitzekessel 52 ist ein
Nachschaltvorwärmer 58 mit einem Vergaser 59 nachgeordnet.
Von diesem Nachschaltvorwärmer 58 führt eine
Rauchgasleitung 60 zu dem nicht dargestellten Kamin. Vom
Abgaskessel 52 führen Dampfleitungen 61, 62, 63 ab, von
denen die Dampfleitung 61 in die Dampfleitung 49 mündet,
so daß die Gegendruckdampfturbine 50 auch vom Abhitzekessel
41 beschickt werden kann. Die Dampfleitungen 62,
63 führen zu weiteren, nur durch Bezugsziffern angedeuteten
Verbrauchern 64, 65.
Die Abgasleitungen 42 und 53 müssen in einen gemeinsamen
Abschnitt 66. Dieser geht in ein Hosenrohr 67 über, von
welchem Abgasleitungsabschnitte 68, 69 zu den Abhitzekesseln
41 und 52 führen.
In diesem Falle sind als Abgasverteiler 70 in jeder der
zum Kamin führenden Rauchgasleitungen 48, 60 ein Saugzugventilator
71, 72 mit Regelantrieb 73, 74 vorgesehen.
Diese Saugzugventilatoren 71, 72 sind je nach den Erfordernissen
gleichzeitig oder abwechselnd betreibbar.
Vorzugsweise sind sie gegensinnig regelbar.
Alternativ braucht auch nur ein Saugzugventilator 71 in
der dem Abhitzekessel 41 zugeordneten Abgasleitung 48
angeordnet zu sein. Dieser Abhitzekessel 41 hat den
höheren Rauchgaswiederstand.
In Fig. 3 besteht die Heizkraftwerksanlage ebenfalls aus
einem Anlagenteil A) und einem Anlagenteil B).
Der Anlagenteil A besteht aus einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel
81, welchem über eine Abgasleitung 82 eine
Gasturbine 83 vorgeordnet ist. Ihr sind ein Brenner 84
und ein Verdichter 85 zugeordnet. Außerdem ist sie mit
einem Generator 86 verbunden. Die Zusatzbefeuerung des
Abhitzekessels 81 ist mit 87 bezeichnet, die vom
Abhitzekessel 81 zum nicht dargestellten Kamin führende
Rauchgasleitung mit 88. Über eine Dampfleitung 89 ist
der Abhitzekessel 81 mit einer Gegendruckdampfturbine
als Verbraucher 90 verbunden, welche einen Generator 91
antreibt.
Der Anlagenteil B) besteht aus einem reinen Abhitzekessel
92 und weist in dieser Ausführungsform keine eigene
Gasturbine auf, sondern Gasturbine 83, Brenner 84, Verdichter
85 und Generator 86 sowie Abgasleitung 82 sind
beiden Anlagenteilen A) und B) gemeinsam.
Die Abgasleitung 82 verzweigt sich mittels eines Hosenrohres
93 in die zu den Abhitzekesseln 81, 92 führenden
Abgasleitungsabschnitte 94, 95. Im Hosenrohr 93 ist als
Abgasverteiler 96 eine Schwenkklappe 97 angeordnet,
welche mit einem Stellantrieb 98 versehen ist. Dem Abhitzekessel
92 ist ein Nachschaltvorwärmer 99 mit Entgaser
100 zugeordnet. Vom Nachschaltvorwärmer 99 führt
eine Rauchgasleitung 101 zu dem nicht dargestellten
Kamin. Vom Abhitzekessel 92 führen Dampfleitungen 102,
103, 104 ab, von denen die Dampfleitung 102 in die
Dampfleitung 89 mündet, so daß die Gegendruckdampfturbine
91 auch vom Abhitzekessel 92 beaufschlagt werden
kann. Die Dampfleitungen 103, 104 führen zu durch die
Bezugszahlen 105 und 106 angedeuteten Verbrauchern.
Verwendet wird die Anlage gemäß Fig. 1 der Zeichnung mit
einem Wärmeleistungsverhältnis 1 : 4 unter Verwendung
marktüblicher Turbinen und Kessel. Es ergeben sich folgende
Daten:
Es betrifft ein Heizkraftwerk herkömmlicher Konzeption
mit gleichem Wärmeleistungsverhältnis wie in Beispiel
1 und in etwa gleichen Stromkennziffern, bestehend aus
einem Block gemäß Anlagenteil A) und einem davon getrennten
Block gemäß Anlagenteil B) sowie einem zusätzlichen
konventionellen Spitzenlastkessel, welcher erforderlich
ist, weil gegenüber dem Ausführungsbeispiel 1
ansonsten nur 50% Wärmekapazität erreicht werden könnten.
Es ergeben sich folgende Daten:
Claims (7)
1. Heizkraftwerksanlage, bestehend aus einem Anlagenteil A)
mit einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel, welchem ein
erster Verbraucher nachgeordnet und welchem eine erste
Gasturbine vorgeordnet ist, wobei die erste Gasturbine
einerseits mit einem ersten Generator und andererseits
über eine erste Abgasleitung mit dem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel verbunden ist; bestehend aus einem Anlagenteil
B) mit einem reinen Abhitzekessel, welcher einerseits
mit dem ersten Verbraucher und weiteren Verbrauchern
und andererseits über eine zweite Abgasleitung
mit einer zweiten Gasturbine verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Abgasleitung (2,
42) und die zweite Abgasleitung (13, 53) über einen
Verbindungsabschnitt (26, 66) miteinander verbunden
sind, wobei in den hinter dem Verbindungsabschnitt zu
den Abhitzekesseln (1, 12, 41, 52) führenden Abgasleitungsabschnitten
(27, 28, 68, 69) ein verstellbarer
Abgasverteiler (29, 31, 67) angeordnet ist.
2. Heizkraftwerksanlage, bestehend aus einem Anlagenteil A)
mit einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel, welchem ein
erster Verbraucher nachgeordnet und welchem eine Gasturbine
vorgeordnet ist, wobei die Gasturbine einerseits
mit einem ersten Generator und andererseits über
eine erste Abgasleitung mit dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel
verbunden ist, bestehend aus einem Anlagenteil
B) mit einem reinen Abhitzekessel, welcher einerseits
mit dem ersten Verbraucher und weiteren Verbrauchern
und andererseits über eine zweite Abgasleitung
mit einer Gasturbine verbunden ist, welche ihrerseits
mit einem zweiten Generator verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Anlagenteile A) und B)
mit einer einzigen gemeinsamen Gasturbine (83) verbunden
sind, deren Abgasleitung (82) sich über einen verstellbaren
Abgasverteiler (96) in zu den Abhitzekesseln
(81, 92) führende Abgasleitungsabschnitte (94, 95) verzweigt.
3. Heizkraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abgasverteiler (29, 96) aus
einer in den Abgasleitungen (2, 13, 53, 82) angeordneten
Weiche (30, 31, 32, 33, 97, 98) besteht.
4. Heizkraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abgasverteiler (70) aus einem
regelbaren Saugzugventilator (71) besteht, welcher
jenem der beiden Abhitzekessel (41) oder (52), welcher
den größten Rauchgaswiderstand aufweist, nachgeordnet
ist.
5. Heizkraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abgasverteiler (70) aus je
einem jedem Abhitzekessel (41, 52) nachgeordneten,
regelbaren Saugzugventilator (71, 72) besteht.
6. Verfahren zum Erzeugen von Wärmeenergie in Form von Dampf und von
elektrischer Energie in einer Heizkraftwerksanlage gemäß Anspruch 1,
indem mittels einer ersten Gasturbine und eines ersten Generators
elektrische Energie erzeugt und mittels des Abgasstromes der
ersten Gasturbine in einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel Dampf
erzeugt und ersten Verbrauchern zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer zweiten Gasturbine (14, 54) und eines
zweiten Generators (17, 57) elektrische Energie erzeugt wird und
der Abgasstrom der zweiten Gasturbine (14, 54) mit demjenigen der
ersten Gasturbine (3, 43) vereinigt, neu aufgeteilt und die Abgasteilströme
dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel (1, 41, 81) und einem
reinen Abhitzekessel (12, 52, 92) zugeführt werden, in welchem ebenfalls
Dampf erzeugt wird, welcher neben den ersten Verbrauchern
noch weiteren Verbrauchern (24, 25, 64, 65, 106, 107) zugeführt wird,
wobei die gesamte Dampfproduktion entsprechend dem jeweiligen
Bedarf bei einem optimalen Wirkungsgrad der gesamten Heizkraftwerksanlage
durchgeführt wird, indem bei erhöhtem Wärmebedarf das
Abgas überwiegend dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel (1, 41, 81)
und bei niedrigerem Wärmebedarf überwiegend dem reinen Abhitzekessel
(12, 52, 92) zugeführt wird.
7. Verfahren zum Erzeugen von Wärmeenergie in Form von
Dampf und von elektrischer Energie in einer Heizkraftwerksanlage
gemäß Anspruch 2, indem mittels einer Gasturbine
und eines Generators elektrische Energie
erzeugt und mittels des Abgasstromes der Gasturbine in
einem zusatzgefeuerten Abhitzekessel Dampf erzeugt und
ersten Verbrauchern zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Abgasstrom der Gasturbine (83) aufgeteilt und
die Abgasteilströme dem zusatzgefeuerten Abhitzekessel
(81) und einem reinen Abhitzekessel (92) zugeführt werden,
in welchem ebenfalls Dampf erzeugt wird, welcher
neben den ersten Verbrauchern (90) noch weiteren Verbrauchern
(106, 107) zugeführt wird, wobei die gesamte
Dampfproduktion entsprechend dem jeweiligen Bedarf bei
einem optimalen Wirkungsgrad der gesamten Heizkraftwerksanlage
durchgeführt wird, indem bei erhöhtem Wärmebedarf
das Abgas überwiegend dem zusatzgefeuerten
Abhitzekessel (81) und bei niedrigerem Wärmebedarf
überwiegend dem reinen Abhitzekessel (92) zugeführt
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883815536 DE3815536C1 (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Heating and power station and method for generating heat energy in the form of steam and generating electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19883815536 DE3815536C1 (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Heating and power station and method for generating heat energy in the form of steam and generating electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3815536C1 true DE3815536C1 (en) | 1989-07-20 |
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DE19883815536 Expired DE3815536C1 (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Heating and power station and method for generating heat energy in the form of steam and generating electrical energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3815536C1 (de) |
Cited By (5)
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