DE554045C

DE554045C - Betriebsverfahren fuer mit Waermekraftanlagen vereinigte Brennkraftturbinenanlagen

Info

Publication number: DE554045C
Application number: DEH126563D
Authority: DE
Original assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Current assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Priority date: 1931-04-21
Filing date: 1931-04-21
Publication date: 1932-07-04
Also published as: BE381099A; DE594288C

Description

Betriebsverfahren für mit Wärmekraftanlagen vereinigte Brennkraftturbinenanlagen Es ist bereits vorgeschlagen worden, Brennkraftturbinenanlagen mit Wärmekraftanlagen, sei es zur Deckung von Belastungsspitzen, sei es zur vorläufigen Umstellung des Betriebes von bekannten Wärmekraftanlagen, wie Dampfkraftanlagen, auf Brennkraftturbinenanlagen, zu vereinigen; in diesem Falle soll nicht nur die Leistung des Dampfkraftwerkes durch die mechanische bzw. elektrische Leistung der Brennkraftturbinenanlage verstärkt werden, sondern es soll auch den Betriebsmitteln der Dampfkraftanlage Abwärme aus der Brennkraftturbinenanlage zugeführt und auf diese Weise eine erhöhte Zusatzleistung mit höherem Wirkungsgrad erzeugt werden. Im Wesen dieses Vorschlages liegt es, daß bei Stillstand der zur Spitzendeckung bzw. Betriebsumstellung dienenden Brennkraftturbinenanlage den Betriebsmitteln der Dampfkraftanlage keine Abwärme zugeführt werden kann, so daß der Betriebsmittelumlauf der Dampfkraftanlage während des Stillstandes der Brennkraftturbinenanlage von der letzteren völlig getrennt zu halten ist.
Vorliegende Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß zusätzliche Vorteile entstehen, wenn erfindungsgemäß in die Leitungswege aufgeheizter Betriebsmittel der Wärmekraftanlage Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage auch während Betriebsstillstandszeiten letzterer eingeschaltet werden, worauf das Betriebsmittel seiner Bestimmung gemäß ausgenutzt wird. In diesem Fall findet nämlich eine vorteilhafte Erwärmung der Brennkraftturbinenanlage statt, welche sie in ständiger Betriebsbereitschaft . erhält. Einer plötzlich auftretenden Belastungsspitze kann dann ohne umständliches Vorwärmen der Brennkraftturbinenanlage sofort nachgekommen werden, so daß sich die Eignung der Brennkraftturbinenanlage als Spitzenbelastungsmaschine erhöht. Ist die vorhandene, bezüglich der Spitzendeckung zu unterstützende Wärmekraftanlage als Dampfkraftanlage ausgebildet, so. werden zweckmäßig in die Leitungswege des in den Speise-Z, der Dampfkraftanlage vorgewärmten Kesselspeisewassers Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage während Betriebsstillstandszeiten letzterer eingeschaltet.
Dabei ist es nicht erforderlich, daß sämtliche Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage von den aufgeheizten Betriebsmitteln der Wärmekraftanlage durchströmt werden; es genügt eine Aufheizung der Kühlräume, welche für die Betriebsbereitschaft besonders wichtig sind, insbesondere also die Aufheizung der die Verpuffungskammern umgebenden Mantelräume. Ebenso liegt es nicht im Wesen der gekennzeichneten Erfindung, daß die Kühlräume während der gesamten Betriebsstillstandszeiten von den aufgeheizten Betriebsmitteln der Wärmekraftanlage durchströmt werden; sind die Belastungsspitzen, wie beispielsweise in städtischen Elektrizitätswerken, voraussehbar, so genfigt die Einschaltung von Kühlmittelräumen der Brennkraftturbinenanlage in die Leitungswege der aufgeheizten Betriebsmittel der Wärmekraftanlage in einem Zeitpunkt vor Eintritt der Belastungsspitze, bei dem erfahrungsgemäß bis zum Eintritt der Belastungsspitze der für die sofortige Inbetriebnahme der Brennkraftturbinenanlage erforderliche Wärmezustand erreicht ist. Sind die Belastungsspitzen dagegen völlig unvoraussehbar und stark wechselnd, wie beispielsweise in zur Versorgung industrieller Werke dienenden Großkraftwerken, so erscheint es zweckmäßig, hier wesentliche Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage während der gesamten Betriebsstillstandszeiten von den aufgeheizten Betriebsmitteln der Wärmekraftanlage durchströmen zu lassen.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens in der schematischen Darstellung eines vereinigten Dampf- und Brennkraftturbinenwerkes.
Es bedeuten i die Dampfturbodynamo-Maschinensätze des Kraftwerkes einschließlich der zugehörigen Kondensationsanlagen, 2 die Kondensatpumpen, 3 die Kesselspeisepumpe, 4 die Speisewasservorwärmer, 5 den Sammelstrang für das vorgewärmte Kesselspeisewasser hinter den Vorwärmern 4, 6 den Sammelstrang des Speisewassers vor den mit 7 bezeichneten Dampfkesseln und schließlich 8 den Dampfsammelstrang hinter den Kesseln 7.
Es bedeutet weiter in der als Brennkraftturbinenanlage ausgebildeten Spitzendeckungsmaschine g die Verpuffungsbrennkraftturbine, io die Dauerstromturbine, ii den Ladeluftveidichter, i2 den elektrischen Stromerzeuger, 1d. den Verbindungsstrang der druckfesten Kühlräume der Verpuffungsbrennkraftturbine g mit dem Rohrstrang 5 für das in den Vorwärmern vorgewärmte Kesselspeisewasser und 15 den Verbindungsstrang der Kühlräume der Verpuffungsbrennkraftturbine g mit dem Rohrstrang 6. Zum Zweck des Ausgleichs für den in verschiedener Höhe erforderlichen Speisewasserbedarf ist ein Kondensatbehälter 16 mit genügendem Vorrat für die Spitzenbeanspruchung vorgesehen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anlage ist erfindungsgemäß nun folgende: Zu einem Zeitpunkt, bei dem erfahrungsgemäß bis zum Eintritt der Spitzenbelastung der die sofortige Inbetriebnahme der Brennkraftturbinenanlage gewährleistende Wärmezustand letzterer eingetreten ist, wird das Ventil 17 geschlossen und die bisher geschlossenen Ventile 18 und ig eröffnet; die Verpuffungsbrennkraftturbine g mit den ihr zugeordneten Hilfs- und Arbeitsmaschinen steht also zu diesem Zeitpunkt noch still. In die Leitungswege 5, 14, 15, 6 des in den Vorwärmern 4 der Dampfkraftanlage vorgewärmten Kesselspeisewassers sind jetzt die Kühlräume der Verpuffungsbrennkraftturbine g, gegebenenfalls auch weitere Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage, wäh= rend einer Betriebsstillstandszeit eingeschaltet. Ist das Eintreten der Belastungsspitze nicht voraussehbar, so ist Ventil 17 stets geschlossen, während die Ventile 18, ig ständig offen sind, so daß die Kühlräume der Verpuffungsbrennkraftturbinenanlage ständig von dem vorgewärmten Kesselspeisewasser durchströmt werden. Im Zeitpunkt des Eintritts der Belastungsspitze kann also die Verpuffungsbremikraftturbine g sofort in Betrieb genommen und die Netzleistung des Dampfkraftwerkes um die Leistung des Stromerzeugers 12 erhöht werden. Eine mittelbare Erhöhung der Netzleistung des Dampfkraftwerkes tritt dadurch ein, daß das Kesselspeisewasser infolge der Aufnahme von Abwärme in den Kühlräumen der Verpuffungsbrennkraftturbinewährend des Betriebes der letzteren, gegebenenfalls auch -durch Aufnahme von Abwärme aus den Abgasen letzterer nach Durchströmen hierfür vorgesehener, nicht gezeichneter Wärmetauscher, eine weitere Aufheizung erfährt.

Claims

PATEN TA NSPRÜCLIE: i. Betriebsverfahren für mit Wärmekraftanlagen vereinigte, vorzugsweise zur Spitzendeckung oder Betriebsumstellung dienende Brennkraftturbinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß' in die Leitungswege aufgeheizter Betriebsmittel der Wärmekraftanlage Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage während Betriebsstillstandszeiten letzterer eingeschaltet werden, worauf das Betriebsmittel seiner Bestimmung gemäß ausgenutzt wird. z. Betriebsverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungswege des in den Speisewasservorwärinern einer Dampfkraftanlage vorgewärmten Kesselspeisewassers Kühlräume der Brennkraftturbinenanlage während Betriebsstillstandszeiten letzterer eingeschaltet werden.