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Heizkraftverbunddampfmaschinenanlage. Es ist möglich, in Dampfkraftanlagen
mit V erbunddampfmotoren und Überhitzerverbindern eine günstige Wärmebilanz der
gesamten Anlage dadurch zu schaffen, daß hinter dem Überhitzer ein Wärmespeicher
angeordnet wird, der als Niederdruckkessel ausgebildet ist und außer der Heizgaswärtne
auch noch Dampfwärme aufspeichert.
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In diesen als Wärmespeicher wirkenden Niederdruckkessel wird der Aufnehmerd@ampf
oder auch druckverminderter Kesselfrischdampf gespeichert, je nachdem, ob die Anlage
hinsichtlich des Kraftbedarfes oder des Heizbedarfes Schwankungen unterworfen ist.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, die, von der
vorerwähnten Erkenntnis ausgehend, die Möglichkeit bietet, nicht nur druckverminderten
Kesseldampf, sondern auch Hochdruckdampf zu speichern.
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Wird nämlich in derri Niederdruckwärmespeicher druckverminderter Kesseldampf
aufgespeichert, so bedeutet dies einen Dampfkraftverlust, da die höhere Kesselspannung
ja nun nicht mehr für Kraftzwecke zur Verfügung steht.
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Diesen Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch .begegnet, daß zwischen
dem überhitzer und dem' Niederdruckwärmespeicher in den Heizgasstrom -ein Hochdruckwärmespeicher
eingeschaltet ist. Dieser Hochdruckwärmespeicher wird in verschiedener Weise zum
Betrieb der Anlage heranzuziehen sein, je nachdem, ob überwiegend Kraftbedarfsschwankungen
ausgeglichen werden sollen oder eine Steigerung des Heizbetriebes in' größerem oder
kleinerem Umfange Platz greifen soll.
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Zur Erläuterung der Erfindung rindeinige Ausführungsbeispiele in den
beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Anlage, die vorwiegend
zum Ausgleich von Kraftbedarfsschwankungen bestimmt ist, während die Ausführungsbeispiele
nach Abb. 2 und 3 hauptsächlich für solche Anlagen bestimmt sind, in denen große
Schwankungen im Heizbedarf zu beherrschen sind.
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Gemäß Abb. i schließt an den Hochdruckkessel a die Mantelüberhitzerbuchse
r an, in der die Heizgase zunächst den Hochdrückdampfüberhitzer b und alsdann den
N achüherhitzer f für Abdampf durchströmen. Der überhitzte Kesseldampf geht :durch
die Leitung cl zum Hochdruckzylinder d, Liessen Abdampf zum Abdampfüberhitzer f
strömt, von wo er durch die Leitung lt zum Niederdruckzylinder i geführt wird.
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Bei l zweigt von h eine Leitung ab, die Abdampf (Aufnehmedampf)
zum Niederdruckspeicher k führt, der von den durch die Kanäle v1 strömenden Heizgasen
bestrichen wird.
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Diesem Niederdruckwärmespeicher h ist in den Heizgasen vorgeschaltet
ein Hochdruckwärmespeicher hl, der aus -der Dampfleitung cl durch die Leitung q1
Heißdampf erhält, der
im Hochdruckwärmespeicher k, gespeichert wird.
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Bei erhöhtem Kraftbedarf gibt der Hochdruckwärmespeicher durch die
Leitung r" hochgespannten Speicherdampf vieler an die Leitung it ab. Von hier aus
strömt der Dampf durch den Überhitzer b und die Leitung c, zum Hochdruckzylinder.
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Diese Anordnung des Hoch;lruckwä rmespeichers hat für den Betrie'i
der gesamten Anlage ganz außerordentliche Vorteile.
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In Zeiten geringerer Kraftleistung wird außer dem Speicherdampf durch
die Leitung cl vom Hochdruckzylinder cd wenig Dampf entnommen, infolgedessen auch
wenig Dampf durch den Überhitzer b geschickt. Deshalb ist die Abkühlung der Heizgase
durch den Überh.itzer b nur eine geringe. -Mit um so höherer Temperatur können daher
die Heizgase jetzt auf den Mantel des Hochdruckspeichers einwirken, in dem Dampf
gespeichert wird, der sehr wohl noch erhebliche Wärmemengen aus en abziehenden C`berhitzergasen
aufnehmen kann.
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Wird umgekehrt von der Anlage eine erhöhte Kraftleistung verfangt,
.dann setzt die Speicherung aus. Vielmehr gibt jetzt der Hochdruckspeicher k, Dampf
ab. der @iurch den Überhitzer b geführt wird.
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Wird indessen im Gegensatz hierzu mehr Heizwärme aufzuspeichern und
abzugeben sein, so sind die Speicheranordnungen nach _b1. 2 und 3 zweckmäßiger.
Der Hochdruckspeicher wird bei diesen Anlagen sozusagen als Heizkörper für den Nie:-lerdruckspeicher
k verwendet, indem er teilweise (Abb. 2) oder ganz (Abb. 3) in den N ielerdruckspeicher
hineingebaut ist. Der Hochdruckdampf wird als überhitzter Dampf durch die Abzweigleitung
q, bzw. q= aus der Heißdanipfleitung c entnommen und dein Hochdruckspeicher unten
zugeführt.
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Bei Dampfentnahme wird der Dampf aus dem Dom N2 (Abb. z) bzw. aus
dein oberen Stutzen st" (Abb. 3) des Hoclidruckspeiclicrs entnommen und durch die
Leitung w, bzw. u-., dem Überhitzer und durch diesen hindurch der Heißdampfleitung
c, als aufgespeicherter und überhitzter Zusatzdampf zugeführt.
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Auch bei dieser Anordnung ist es möglich, gewisse Schwankungen hn
Kraftbedarf durch den Hochdruckspeicher auszugleichen. Noch giinstiger aber wirkt
die Anlage für Schwankungen im Heizbedarf. Denn von dein bei geringerer Maschinenbelastung
dein Hochdruckspeicher zugeführten Kesseldampf gelangt nur ein Teil zur Wärmevermehrung
in diesem Hochdruckspeicher zur Wirkung, während der andere Teil unmittelbar infolge
der Berührung zwischen Hochdruck- und N ie.lerlruckspeicher an -len letzteren abgeführt
wird.
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Durch den C'herhitzer b wird bei dieser Anlage nach Abb.2 und 3 fast
immer die gleiche Dampfmenge geführt, gleichgültig, ob mit oder ohne Hochdruckdampfspeicherung
gearbeitet wird. Es ist daher auch die A13-kühlung der Heizgase eine gleichmäßige.
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Der Hauptvorzug der Erfindung liegt darin, claß .die Ausnutzungsmöglichkeit
der F'euergase besonders günstig ist und vor allen Dingen eine stets gleichmäßige
Dampferzeugung des Hochdruckkessels a während der ganzen Betriebsdauer, trotz aller
Schwankungen im Kraft- und Heizdampfverbrauch. erreichbar ist. Dieses ist wiederum
von besonderer Bedeutung für rlie gleichmäßige Befeuerung des Kessels, die insbesondere
hei selbsttätigen Rostheschickungsvorrichtungen günstig in die Erscheinung tritt.
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Der Hochdruckspeicher bietet also die Möglichkeit, alle Dampfmaschinenanlaben
:ler erwähnten Art den vorkommenden Betriebsschwankungen anzupassen, und zwar je
nach (ler Anordnung und Betriebsweise des Hochdruckwärinespeichers, vorwiegend zum
Ausgleich von Kraftschwankungen, als auch zum Ausgleich von Heizbedarfsschwankungen
in einwandfreier und wirksamer Weise anzupassen.