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Hochdruckda,-npfkrafta'nlage In den Betrieben, in welchen eine gegebene
Verbrauchsdampfmenge z. B. für Fertigungszwecke, Heizung und dgl. Verwendung findet,
ist es im allgemein üblich, diese Dampfmenge ganz_ oder größtenteils zur Krafterzeugung
in Gegendruckturbinen heranzuziehen. In neuerer Zeit wird bekanntlich immer mehr
zur Krafterzeugung mittels Hochdruckdampfes gegriffen, deren betriebliche und wirtschaftliche
Vorteile an sich längst nachgewiesen sind. Es ist nun aber, Tatsache,.daß Hochdruckdampf
zur wirtschaftlichen Arbeitsle ' istung in Turbinen an sehr große Einheiten
gebunden ist. Es sind daher infolge der kleinen Dampfvolumina und der sich dabei
ergebenden großen Spaltverluste in der Turbine sehr große Dampfdurchsatzmengen erforderlich.
Nachweislice gibt es aber in der gesamten lebenswichtigen Industrie nur vereinzelte
Betriebe, deren Dampfbedarf den Wirtschaftlichkeitsvoraussetzungen von Hochdruckgegendruckdampfturbinen
getecht werden kann. Bislang trat nun zwangsläufig der Fall ein, daß die weitaus
größte Zahl von Betrieben, und zwar fallen je nach Art der, Betriebsverhältnisse
solche bis zu etwa ioo t/h Dampfbeda'rf darunter, auf den Übergang zum Betrieb mittels
Hochdruckdampfes und damit auf dessen Vorteile im besonderen verzichten mußten.
Es blieb nur übrig, Niederdruckanlagen oder unwirtschaftliche Kondensationsanlagen
zu wählen.
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Insbesondere mußte die Einführung von Vorschaltdampfkraftanlagen mit
Hochdruckgegendruckturbinen in gleichgelagerien Fällen durchweg -ausscheiden.
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Bei Dampfkraftanlagen mit Kon'densationsturbinen- kann die Dampfdurchsatzmenge
be-. kanntlich ohne Schwierigkeit so gewählt werden, daß eine dem Fertigungsdampfbedarf
entsprechende Menge . der Kondensationsturbine entnommen wird, während der
übrige Teil des Dampfes in der Kondensationsturbine ausgenützt und das Kondensat
zurückgewonnen und wieder verwenäet werden muß.
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Derartige Anlagen sind jedoch bekanntlich teuer, unwirtschaftlich,
umfangreich und für Zwecke der Erfindung nicht verwendbar. -'
Aufgabe
der Erfindung ist es, derartige, auch viel Baustoff und Raum erfordernde Anlagen
zu vermeiden und eine Dampfkraftanlage mit einer Gegendruckturbine, deren Abdampf
für Fertigungszwecke- oder dgl. verwendet werden soll, auch bei geringem Dampfbedarf
für den Betrieb mit Hochdruckdanipf geeignet zu machen, so daß der überwiegende
Energiebedarf derartiger Betriebe unter Ausnützung des jeweiligen Fertigungsdampfbedarfs
unabhängig von fremden Energiever,sorgungsquellen gedeckt werden kann. Der Erfindungsgegenstand
betrifft eine Hochdruckdampfkraftanlage, bei welcher der Hochdruckturbine Dampf
nach teilweiser Ausnützung seines Wärmegefälles entnommen ' uiqd nach Druckerhöhung
und Erhitzung in die Hochdruckstufe der Hochdruc kturbine zurückgeleitet wird.
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Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß eine
den Abdampf der als Gegendruckmaschine ausgebildeten Hochdruckturbine wesentlich
übersteigende Dampfmenge der Hochdruckturbine entnommen, verdichtet und zusammen
mit der Hochdruckdampfmenge eines oder mehrerer Kessel der Hochdruckstufe der Gegendruckturbine
zugeführt wird.
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Wird eine Hochdruckdampfkraftanlage gemäß der Erfindung z. B. einer
Niederdruckturbinenanlage, deren Abdampf für Fertigungszwecke verwendet werden soll,
vorgeschaltet, so dntstehen auch bei geringem Dampfbedarf des Betriebes große wirtschaftliche
und betriebliche Vorteile, wie sie bekanntlich bislang nur bei Großanlagen erzielt
werden konnten, bei welchen die Voraussetzungen durch die zu verarbeitenden großen
Dampfmengen durchaus gegeben waren.
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- Derartige Anlagen, als Hochdruckvorschaltanlagen gebaut,
bringen insbesondere für die kleinen und mittleren Industriebetriebe, bei welchen
meist nur eine geringe oder gar keine Reserve vorhanden ist, im Hinblick auf Betriebsbereitschaft
und Entlastung älterer Anlagen große Vorteile mit sich. Es kann an Baustoffen gespart
werden, da vorhandene Bekohlungsanlagen, Wasserreinigungsanlagen usw. der Niederdruckanlage
für die Hochdruckvorschaltanlage ohne weiteres mitbenützt werden können.
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Die Eigenart der Erfindung im Vergleich zu bekannten Anlagen mit Kondensationsturbinen
liegt in der Hauptsache darin, daß eine der als Gegendruckturbine ausgebildeten
Hochdruckturbine entnommene, den Abdai#ipf derselben wesentlich übersteigende Dampfmenge
zur Arbeitsleistung in der Hochdruckstufe der Gegendruckturbine verwendet wird.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele -einer Hochdruckdampfkraftanlage
ge. mäß der Ei rfindung schaltbildlich dargestellt.
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In Abb. i-ist a ein Dainpfkessel, dessen Dampfmenge dem Überhitzer
b und dann der Hochdruckgegendruckturbine c in der üblichen Weise zugeleitet
wird. Sofern keine Entnahme von Dampf für- Vorwärmzwecke o. dgl. vorgesehen ist,
entspannt sich die im Kessel erzeugte und im Betriebe z. B. zur Fertigung o. dgl.
benötigte Dampfmenge bis zu dem dazu erforderlichen , Gegendruck bei
d. Erfindungsgemäß wird dem Hochdruckteil bei e der Gegendruckturbine
c eine möglichst große Dampfmenge entnommen, welche mindestens größer ist
als die Abdampfmenge bei d der Gegendruckturbine c, wobei diese Entnahmedampfmenge
zusammen mit einer kleineren, z. B. der Abdampfmenge entsprechenden Frischdampfmenge
des Kessels a mittels einer Dampffördern4aschine f in den Kessel bzw. Überhitzer
b
und dann in die -erste Stufe der Gegendruckturbine o gefördert wird.
Entnahmedruck und Entriahmedampfinenge können der gewünschten Leistungsausbeute
vorteilhaft angepaßt werden.
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Ist eine Niederdruckanlage bereits vorhanden, dann wird der oder den
Niederdruckgegendruckturbinen die Anlage gemäß Abb. i vorgeschaltet, derart, daß
der Abdampf bei d der dem vorhandenen Betriebsdampfbedarf von vornherein
"angepaßten Dampfmenge der vorhandenen Niederdruckanlage und dann z. B. der Fertigung
zugeleitet wird. Wird beispielsweise in einem Betriebe in der vorhandenen Anlage
für die Fertigung o. dgl. 25 t/h Dampf von 2 ata Gegendruck benötigt, diese-
Dampfmenge in einem oder mehreren Kesseln mit 2o ata erzeugt und zur Krafterzeugung
ausgenutzt, derart, daß dieser Anlage eine Hochdruckanlage (Abb. i) vorgeschaltet
und der Hochdruckkessel der Betriebsdampfmenge entsprechend ebenfalls mit z5 t/h
ausgelegt wird, dann kann für eine bestimmte Leistungsausbeute der Hochdruckgegendruckturbine
bei Wahl z. B. einer 4fachen Betriebsdampfmenge als Entnahmedampf eine gesamtdampfinenge
von 4 x 25 + 25 = 1-25 t/h von z. B-. 16o ata und 5oo' C zugeführt
werden.
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Die mit einer Regelung versehene Dampfförderinaschine hat den Druckverlust
aufzubringen, wobei ein Teil der aufgewendeten Energie für die Betriebsleistung
in Form von Überhitzungswärme zurückgewonnen wird.
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-Die Erfindung kann vorteilhaft bei allen behebigen Kessel- und Turbinenbauarten
angewandt werden.
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Es besteht weiter der Vorteil, daß durch die vorgesehene große Entnahmeda-inpfinenge
die Verhältnisse der Salzablagerung in der Gegendruckturbine wesentlich verbessert
werden, und dies bei beträchtlich vergrößerten Eintrittsquerichnitten. Die Folge
davon sind größere Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit.
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Es ist bereits eine Danipfkraftanlage bekannt geworden, bei welcher
der in der Niederdluckturbihe arbeitende Verbrauchsdampf dazu verwendet
wird,
daß er die Hoch- und Niederdruckturbine, welche als Antriebsmaschine für den Verdichter
arbeiten, durchläuft. Nachdem eine derartige Einrichtung für Zwecke der Erfindung
nicht verwendet werden kann, wird in Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Weiterbildung
der Erfindung gezeigt, bei welchem die Frischdampfmenge eines oder mehrerer Kessel
a gemeinsain mit der der Hochdruckgegendruckturbine entnommenen Dampfmenge in die
Hochdruckstufe der Hochdruckgegendruckturbine c
gefördert wird, nachdem der
Frischdampf unter Zulassung eines entsprechend höheren Druckes im Ke§sel a -die
Antriebsgegendruckturbine W,
der die Entnahmemenge fördernden Maschine
f
durchströmf hat.
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Unter Beibehaltung der für die Ausbildung gemäß Abb. i aufgeführten
zahlenmäßigen Verhältnisse kann z, B. der Druck im Kessel a mit 2oo ata gewählt
und der Eintrittsdruck in der Hochdruckgegendruckturbine c mit i6o ata beibehalten
werden. Dabei besteht der Vorteil, daß ein Teil des Kraftbedarfs der Dampffördermaschine
f aufgebracht werden kann. Durch Auslegung des Kessels f ür einen
höheren Dampfdruck unter Beibehaltung eings Gegendruckes der Antriebsturbine in,
welcher etwa deinjenigen des Eintrittsdruckes der Hochdruckgegendruckturbine c entspricht,
können die Abmessungen der Dam ffördermaschine f kleiner gehalten # p werden,
ohne daß die Leistung der Hochdruckgegendruckturbine c vermindert wird. Auch stellt
sich eine gewisse, für den Betrieb vorteilhafte Selbsfregelung zwischen Dampfbedarf
der Hochdruckgegendruckturbine c und der Dampferzeugung im Kessel a ein.