DE821733C - Dampf- und Gasturbinenanlage - Google Patents

Dampf- und Gasturbinenanlage

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DE821733C
DE821733C DEM3684A DEM0003684A DE821733C DE 821733 C DE821733 C DE 821733C DE M3684 A DEM3684 A DE M3684A DE M0003684 A DEM0003684 A DE M0003684A DE 821733 C DE821733 C DE 821733C
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DE
Germany
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steam
gas turbine
turbine plant
reheating
exhaust gases
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Expired
Application number
DEM3684A
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English (en)
Inventor
Josef Karrer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/103Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Description

(WiGBL S. 175)
AUSGEGEBEN AM 19. NOVEMBER 1951
M 36841a/ 46 f
Wärmekraftanlagen.mit Dampf- und Gasturbinen sind bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungen werden die Anlagen dadurch miteinander verbunden, daß die Abgase der Gasturbine mindestens einen Teil ihrer Abwärme an die Verbrennungsluft oder an das Speisewasser des Dampfkessels abgeben. Die Gasturbine kann mit innerer Verbrennung arbeiten; die Wärmekraftanlage ist dann eine Dampfgasanlage. Es ist auch bekannt, mittels der Verbrennungsgase des Dampfkessel,* die Druckluft des Kompressors der Gasturbinenanlage auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. In diesem Fall ist die Gasturbine eine Luftturbine und die Wämekraftanlage eine Dampfluftanlage. Beide Ausführungen bieten bereits wirtschaftliche Vorteile.
Es ist auch bekannt, bei Dampfturbinenanlagen den Dampf nach Expansion auf einen bestimmten Druck durch Zwischenüberhitzung auf höhere Temperatur zu bringen, wodurch das Wärmegefälle der Dampfturbine vergrößert wird und der Wirkungsgrad der Anlage steigt. Die Zwischenüberhitzung erfolgt im allgemeinen durch die Verbrennungsgase im Dampfkessel, was lange Hin- und Rückleitungen erfordert, verbunden mit großen Druck- und TemperaturverluiSten; zudem besteht die Gefahr des Durchbrennens von Rohren, in welchem Falle Dampf in die Verbrennungsgase strömen würde. Da der Gewinn der Zwischenüberhitzung nur etwa 4°/o beträgt, wurde dieselbe nur ausnahmsweise bei großen Leistungen und hohen Dampfdrücken angewendet.
Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß mindestens eine Zwischenüberhitzung des. Dampfes durch die Abgase der Gasturbine erfolgt. Die Gasturbine kann dabei unmittelbar neben der Dampfturbine aufgestellt werden, so daß die Überströmleitungen kurz werden und die Gefahr des Durchbrennens der Rohre nicht besteht, da die Abgase der Gasturbine bereits eine niedere Temperatur besitzen. Zufolge der niederen Temperatur der Abgase kann die Zwischenüberhitzung des Dampfes nicht auf so hohe Temperaturen erfolgen wie im Dampfkessel, wodurch der Gewinn kleiner würde. Dieser Nachteil kann aber auf einfache Weise dadurch behoben werden, daß derDampf zweimal oder mehrmals zwischenüberhitzt wird. Die Anlagekosten und der Raumbedarf werden kleiner als bei der Zwischenüberhitzung im Kessel.
Die Zwischenüberhitzung des Dampfes auf eine bestimmte, durch die Abgase der Gasturbine fest-
ao gelegte Temperatur erfordert eine bestimmte Abgasmenge der Gasturbine. Die Arbeitsmittelmenge der Gasturbine kann aber auch größer gewählt werden. Nachdem die Abgase der Gasturbine den bzw. die Dampfzwischenüberhitzer durchströmt haben,
as besitzen sie noch eine gewisse Temperatur. Um die entsprechende Restwärme noch auszunutzen, werden zweckmäßigerweise die Abgase dem Brennraum des Dampfkessels zugeleitet, ein Teil davon kann auch zur Vorwärmung des Speisewassers benutzt werden bzw. es können die Abgase beliebig aufgeteilt werden, so auch zu anderen Wärmezwecken.
Werden die Abgase der Gasturbine als Brennluft im Dampfkessel verwendet, so kann der übliche Luftvorwärmer wegfallen und es entsteht eine besonders wirtschaftliche Wärmekraftanlage, da sowohl die Dampf- als auch die Gasturbinenanlagen billiger werden als normale Anlagen gleicher Leistungen bei wesentlich höherem Wirkungsgrad.
Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Fig. ι zeigt eineDampfgasanlage. list die Dampfkesselanlage, II die Dampfturbinenanlage und III die Gasturbinenanlage. 1 bezeichnet den Rast, 2 den Verdampfer, 3 den Überhitzer, 4 den Economiser, 5 den Kamin des Dampfkessels, 6 die Hochdruckdampfturbine, 7 den Zwischenüberhitzer, 8 die Niederdruckdampfturbine, 9 den Kondensator und
10 einen Stromerzeuger der Dampf turbinenanlage II. Es ist nur eine einmalige Zwischenüberhitzung des Dampfes angenommen. Ferner bedeutet
11 den Verdichter, 12 und 12' eine zweistufige Gasturbine, 13 und 13' die Brennräume und 14 einen Stromerzeuger der Gasturbinenanlage III.
Die Luft wird beispielsweise aus dem Freien angesaugt, im Verdichter 11 auf Druck gebracht und hierauf als Verbrennungsluft dem Brennraum 13' zugeführt. Die Verbrennungsgase strömen zur Gasturbine 12' und nach Austritt aus derselben zum Brennraum 13. Die Gasturbinen treiben den Verdichter 11 und den Stromerzeuger 14 an. Die Abgase der Gasturbine 12 strömen zum Zwischenüberhitzer 7, worin der Dampf vor Eintritt in die Niederdruckturbine 8 auf höhere Temperatur erhitzt wird. Ein Teil der Abgase der Gasturbine 12 strömt durch die Speisewasservorwärmer 15 und 15' ins Freie; der andere Teil der Abgase .strömt als Verbrennungsluft dem Rost 1 des Dampfkessels zu. Der Dampf der Niederdruckdampfturbine 8 wird im Kondensator 9 kondensiert, und das Kondensat strömt zum Vorwärmer 15', zum Economiser 4, zum Vorwärmer 15 und dann zum Verdampfer 2. Die Gasturbinenanlage III weist keinen Rekuperator auf. Die Abgase der Gasturbine 12' werden nutzbar verwertet als Verbrennungsluft und bis zu tiefer Temperatur zur Vorwärmung des Speisewassers. Der Verdichter 11 wird nicht gekühlt; daher wird die Gasturbinenanlage wesentlich billiger als bei gewöhnlicher Ausführung und der Wirkungsgrad wird höher. Bei einer zweistufigen Gasturbine 12, 12' kann die Verdichtergruppe 11 mit veränderlicher Drehzahl arbeiten, wodurch dieselbe der Teillast der Dampfanlage angepaßt werden kann.
Die Fig. 2 zeigt eine Dampfluftanlage. Die Gasturbinenanlage III ist einstufig mit Luftturbine und besitzt keinen eigenen Brennraum. Die Druckluft des Verdichters 11 wird in einem Erhitzer 16 durch die Verbrennungsgase des Dampfkessels auf die gewünschte Temperatur gebracht, worauf sie in der Turbine 12 expandiert. Die Abluft wird durch den Zwischenüberhitzer 7 geleitet, wobei ein Teil durch den Rekuperator 17 fließt und als Verbrennungsluft dem Rost 1 zuströmt, während der Rest der Abluft durch den Speisewasservorwärmer 15' hindurch ins Freie gelangt. Das Kondensat strömt zum Vorwärmer 15', zum Economiser 4 und zum Verdampfer 2. Die Dampfturbinenanlage 6, 8 und die Gasturbine 12 treiben denselben Stromerzeuger 10 an.
Die Erfindung eignet sich besonders für Dampf- l°° kraftanlagen, da zur Zwischenüberhitzung der Dampf nicht zum Kessel zurückgeführt werden muß. Weil der Wirkungsgrad höher und die Anschaffungskosten kleiner werden, kommen nicht nur große Einheiten in Betracht, sondern auch mittlere und kleinere. Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet befindet sich im Schiffbau, wo Brennstoffersparnisse entscheidend ,sind. Zufolge der höheren Wirkungsgrade müssen auch nicht die höchsten Drücke und Temperaturen Anwendung finden.
Die Erfindung läßt sich auch bei Gegendruckdampfanlagen für Heizkraftwerke und industrielle Betriebe anwenden. Die Leistung kann dabei beträchtlich erhöht werden, und da die Abgase der Gasturbine nutzbar verwertet werden, wird die Mehrleistung mit sehr hohem Wirkungsgrad erzeugt, wie dies durch keine andere Wärmekraftanlage bisher möglich ist.
Die Dampf- und Gasturbinenanlagen können beliebiger Bauart sein; sie können Stromerzeuger oder andere Nutzleistungsmaschinen antreiben. Die Zwischenüberhitzung des Dampfes kann nach einer oder nach zwei oder mehreren Expansionsstufen erfolgen. Bei mehrfacher Zwischenüberhitzung können die Zwischenüberhitzungen auf voneinander verschiedenen Temperaturen erfolgen. Die Gasturbine kann
ein- oder mehrstufig gebaut sein. Bei zweistufiger Ausführung kann der Verdichter oder ein Teil desselben durch die eine Ciasturbine angetrieben werden bei veränderlicher Drehzahl; die andere Gasturbine treibt den Stromerzeuger bzw. die Nutzleistungsmaschine an. Die Verdichterstufen können beliebig auf die Gasturbinen verteilt werden. Die Arbeitsmittelmenge der Gasturbine kann beliebig groß gewählt werden, auch größer als zur Zwischenerhitzung des Dampfes nötig ist; sie kann auch nur für die Brennluftmenge des Dampfkessels festgelegt werden. Die Zwischenüberhitzung des Dampfes erfolgt dann auf eine niedrigere Temperatur als sonst möglich wäre.
Es ist vorteilhaft, wenn bei einmaliger Zwischenüberhitzung des Dampfes der Dampfdruck bei der Zwischenüberhitzung 10 ata nicht überschreitet, und der Kompressordruck bei einstufiger Gasturbine 4 ata bzw. bei zweistufiger Gasturbine 6 ata nicht überschreitet.

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Dampf- und Gasturbinenanlage, dadurch 25. gekennzeichnet, daß mindestens eine Zwischenüberhitzung des Dampfes durch Abgase der Gasturbine erfolgt.
2. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Gasturbine mindestens einen Teil ihrer Restwärme an die Brennluft des Dampfkessels abgeben.
3. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindesterus ein Teil der Abgase unmittelbar in den Dampfkessel strömt.
4. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Abgase nach Abgabe eines Teils ihrer Wärme zur Zwischenüberhitzung des Dampfes unmittelbar in den Dampfkessel strömt.
5. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasturbine für eine größere Arbeitsmittelmenge gebaut ist als zur Zwischenüberhitzung des Dampfes nötig ist.
6. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Gasturbine für tine größere Arbeitivnittelmenge gebaut ist als die für den Dampfkessel nötige Brennluftmenge.
7. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Gasturbine einen Teil ihrer Restwärme an die Druckluft des Verdichters abgeben.
8. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Gasturbine einen Teil ihrer Restwärme zur Vorwärmung des Speisewassers des Dampfkessels abgeben.
9. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasturbine mehrstufig gebaut i.s,t.
10. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einmaliger Zwischenüberhitzung des Dampfes der Dampfdruck bei der Zwischenüberhitzung ioata nicht überschreitet.
11. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einstufiger Gasturbine der Kompressordruck 4 ata nicht überschreitet.
12. Dampf- und Gasturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweistufiger Gasturbine der Kompressordruck 6 ata nicht überschreitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
O 2227 U. i
DEM3684A 1949-06-09 1950-05-31 Dampf- und Gasturbinenanlage Expired DE821733C (de)

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CH671702X 1949-06-09

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ID=4527714

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DEM3684A Expired DE821733C (de) 1949-06-09 1950-05-31 Dampf- und Gasturbinenanlage

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928613C (de) * 1951-07-03 1955-06-06 Brown Gas-Dampfkraftanlage
DE939297C (de) * 1953-02-13 1956-03-15 Steinmueller Gmbh L & C Kombinierte Dampf-Gaskraftanlage
DE970511C (de) * 1952-03-28 1958-09-25 Bbc Brown Boveri & Cie Mit offenem Treibmittelstrom arbeitende sowie mit Gichtgas betriebene Gasturbinenanlage
DE1074326B (de) * 1956-10-30 1960-01-28 Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin Und Erlangen Wärmekraftanlage
EP0709551A1 (de) 1994-10-28 1996-05-01 AUSTRIAN ENERGY & ENVIRONMENT SGP/WAAGNER-BIRO GmbH Verfahren und Kombikraftwerk zur thermischen Leistungserhöhung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES524194A0 (es) * 1983-07-18 1984-06-16 Dba Parga Perfeccionamientos en las plantas propulsoras de buques propulsados por turbinas de vapor
DE4117189C2 (de) * 1991-05-25 1994-06-23 Saarbergwerke Ag Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP1217174A1 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Turbinenanlage
NL2017247B1 (nl) * 2016-07-28 2018-02-01 Ouwerkerk Henk Stoom- en gasturbine-inrichting.

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928613C (de) * 1951-07-03 1955-06-06 Brown Gas-Dampfkraftanlage
DE970511C (de) * 1952-03-28 1958-09-25 Bbc Brown Boveri & Cie Mit offenem Treibmittelstrom arbeitende sowie mit Gichtgas betriebene Gasturbinenanlage
DE939297C (de) * 1953-02-13 1956-03-15 Steinmueller Gmbh L & C Kombinierte Dampf-Gaskraftanlage
DE1074326B (de) * 1956-10-30 1960-01-28 Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin Und Erlangen Wärmekraftanlage
EP0709551A1 (de) 1994-10-28 1996-05-01 AUSTRIAN ENERGY & ENVIRONMENT SGP/WAAGNER-BIRO GmbH Verfahren und Kombikraftwerk zur thermischen Leistungserhöhung
AT411183B (de) * 1994-10-28 2003-10-27 Ae Energietechnik Gmbh Verfahren und kombikraftwerk zur thermischen leistungserhöhung

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