DE811523C

DE811523C - Verfahren zum Betrieb einer Dampf-Luft-Waermekraftanlage mit Verdichterkuehlung

Info

Publication number: DE811523C
Application number: DEP42972A
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Stroehlen
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1949-05-17
Filing date: 1949-05-17
Publication date: 1951-08-20

Description

Die Kupplung von Luftturbinenanlagen mit Dampfkraftanlagen ergibt wesentliche Vorteile, und zwar insbesondere dann, wenn die für die Erzeugung des Heißdampfes: benötigte Verbrennungsluftmenge vor ihrer Zufuhr zur Brennkammer einen Energieerzeugungsprozeß durchläuft, bei dem durch Verdichtung, Erhitzung und Entspannung zusätzlich Energie gewonnen wird. Der gesamtthermische Wirkungsgrad der Anlage wird durch diesen Zusatzprozeß wesentlich erhöht.
Im allgemeinen Falle wird bei den Anlagen dieser Art die Verbrennungsluft auf den Druck von mehreren Atmosphären gebracht, und zwar durch einen mehrstufigen Verdichter, der zwecks Einsparung von Verdichtungsarbeit mit Zwischenkühlern ausgerüstet ist. Der hierfür erforderliche spezifische Kühlwasserbedarf ist bedeutend geringer als etwa derjenige, der für die Dampfkraftanlage allein benötigt wird, da bei der Kühlung von Verdichtern eine wesentlich größere Kühlwasseraufwärmung zugelassen werden kann. Es ist bekannt, den Kühlwasserbedarf dadurch zu verringern, daß zur teilweisen Kühlung derartiger Verdichter das Kondensat der Dampfkraftanlage verwendet wird. Allerdings reicht dieses hierzu bei weitem nicht aus. Immerhin wird das Kondensat hierdurch unter Einsparung von Anzapfdampf nicht unerheblich vorgewärmt.
Nach der Erfindung wird ein zusätzlicher Kühlwasserbedarf gänzlich vermieden, und zwar dadurch, daß zur Kühlung der verdichteten Arbeitsluft der Luftturbinenanlage das Kühlwasser der Dampfkraftanlage, und zwar das aus dem Kondensator derselben austretende, benutzt wird. Im allgemeinen beträgt bei Dampfkraftanlagen die Kühlwassermenge das 6o- bis 8ofache der niederzuschlagenden Dampfmenge, wobei die Kühlwassererwärmung 8 bis 1a° C beträgt. Diese verhältnismäßig geringe Kühlwasseraufwärmung gestattet die weitere Verwendung des warmen Kühlwassers zur Kühlung der verdichteten Arbeitsluft. Die Einsparung eines zusätzlichen Kühlwasserbedarfes ist von erheblicher Bedeutung, da gerade die Braunkohlen- und Steinkohlenreviere ausgesprochen als wasserarm zu gelten haben, so daß die Kühlwasserwirtschaft bei größeren Kraftwerken eine wesentliche Rolle spielt.
Die Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Wärmeschaltbild eines Kondensationsdampfkraftwerkes in Verbindung mit einer Luftturbinenanlage. Das durch die Leitung s zugeführte Kühlwasser durchströmt zunächst den Kondensator i der Dampfkraftanlage. Nach der hier erfolgten Aufwärmung wird es dem Zwischenkühler b1 und b2 der dreistufigen Verdichteranlage a1, a2, a3 zugeführt, die zur Verdichtung der Arbeitsluft der zweistufigen Luftturbine d, e dient. Die weitere Abkühlung der verdichteten Luft erfolgt in einem getrennten Rohrsystem des Zwischenkühlers b1, b2 durch das über die Leitung k zugeführte Kondensat der Dampfkraftanlage.
Für die Luftturbinenanlage wird also kein zusätzliches Kühlwasser benötigt. Gleichzeitig wird das Kondensat der Dampfkraftanlage unter Einsparung von Anzapfdampf weitgehend vorgewärmt. Im Vergleich zu Dampfkraftanlagen ist die insgesamt erreichte Aufwärmung des Kühlwassers eine wesentlich höhere, so daß das Kühlwasser in vielen Fällen für Heizzwecke, z. B. für den Betrieb von Schwimmbädern, Raumheizungen usw., vorteilhaft ausgenutzt werden kann.
Die Erfindung kann mit Vorteil auch dann benutzt werden, wenn an Stelle einer Dämpfkraftanlage eine Wärmekraftanlage anderer Art, z. B. eine Gasturbinenanlage mit geschlossenem Kreislauf, benutzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb einer Dampf-Luft-Wärmekraftanlage bestehend aus einer Kondensationsdampfkraftanlage und einer Luftturbinenanlage, bei der die Verdichtung der Arbeitsluft in mehreren Stufen unter Zwischenkühlung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das der Anlage zugeführte Kühlwasser zuerst den Kondensator der Dampfkraftanlage durchströmt und anschließend ganz oder teilweise zur Kühlung der verdichteten Arbeitsluft der Luftturbinenanlage benutzt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Abkühlung der verdichteten Arbeitsluft in den Zwischenkühlern durch das Kondensat der Dampfkraftanlage erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Kühlwasser der Anlage für Heizzwecke verwendet wird. 4. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Dampfkraftanlage eine Wärmekraftanlage anderer Art, z. B. eine Gasturbinenanlage mit geschlossenem Kreislauf, benutzt wird.