DE835434C

DE835434C - Verfahren zum Betrieb von Ferngasleitungen

Info

Publication number: DE835434C
Application number: DER3094A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Herning; Kurt Paschke; Dipl-Ing Walther Wunsch
Original assignee: Ruhrgas AG
Current assignee: EON Ruhrgas AG
Priority date: 1950-07-16
Filing date: 1950-07-16
Publication date: 1952-03-31

Description

Verfahren zum Betrieb von Ferngasleitungen Energie wird auf größere Entfernungen bisher durchweg in Form von elektrischer Energie übertragen. Zur Vermeidung von übergroßen Energieverlusten wird dabei die elektrische Energie im Zustand hoher Spannung weitergeleitet und am Verbrauchsort auf die Verbrauchsspannung umgeformt.
Außerdem wird Wärmeenergie durch Ferngasleitungen in Form des dem Gase innewohnenden Heizwertes auf große Entfernungen übertragen.
Gemäß der Erfindung werden nun Ferngasleitungen noch zur Übertragung anderer Energie als Wärmeenergie verwendet, und zwar in der Weise, daß in dem zu transportierenden Gas potentielle Energie aufgespeichert und an entfernten Energiebedarfsstellen von ihm abgegeben wird. Zum Ferntransport des Gases braucht dieses gegenüber dem Druck am Verbrauchsort an sich nur auf einen Überdruck gebracht zu werden, der die Leitungswiderstände überwindet. Erfindungsgemäß wird nun das Gas wesentlich über diesen Druck hinaus verdichtet und dadurch Energie in ihm aufgespeichert, die es an entfernten Energieverbrauchsstellen wieder abgeben kann. Diese Energieabgabe kann in der Weise erfolgen, daß man das Gas in Kraftmaschinen expandieren läßt und so mechanische Arbeit erzeugt. Man kann aber auch z. B. diese Kraftmaschinen zum Antrieb von Stromerzeugern verwenden und auf diese Weise elektrische Energie erzeugen, die entweder am Erzeugungsort unmittelbar verwendet wird oder in ein elektrisches Netz geschickt wird. Da aus der Kohle sowohl Strom erzeugt wird, der durch Fernleitungen übertragen wird, als auch das Ferngas erzeugt wird, kann durch das Verfahren nach der Erfindung über die Ferngasleitungen gewissermaßen eine Teilmenge der fernzuleitenden elektrischen Energie übertragen werden und dadurch das elektrische Fernleitungsnetz entlastet und der elektrische Energieverlust vermindert werden.
Da in den Tagesstunden des größten Strombedarfs auch der Gasverbrauch am größten ist und infolgedessen in diesen Stunden auch die Hauptmenge des Gases entspannt werden kann, ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, zur Deckung des Spitzenbedarfs an elektrischem Strom beizutragen und die elektrischen Fernleitungen von den Belastungsschwankungen teilweise zu befreien.
Energiewirtschaftlich ergibt sich bei dem Verfahren nach der Erfindung folgender Vorteil: Je höher das fernzuleitende Gas verdichtet wird, je mehr potentielle Energie also in ihm aufgespeichert wird; desto kleiner werden das Volumen der Gasmenge und der erforderliche Querschnitt der Gasleitung. Die Anlagekosten der Ferngasleitung werden dadurch trotz der erhöhten Anforderung an die Druckfestigkeit der Leitung wesentlich herabgesetzt. Gleichzeitig verringert sich aber auch der Druckabfall, der bei dem Transport des Gases in Kauf genommen werden muß, in bedeutendem Maße, wie die rechnerische Nachprüfung zeigt. Die Energieverluste, die durch das hohe Komprimieren des Gases und die Umwandlung seiner potentiellen Energie am Orte der Entspannung in Kauf genommen werden müssen, treten gegenüber den erzielbaren Gewinnen zurück, insbesondere wenn die bei der Verdichtung des Gases erzeugte und abzuführende Wärme und die bei der Entspannung am Verbrauchsort erzeugte Kälte wirtschaftlich verwertet werden, wenn also am Orte der Verdichtung des Gases Industrien mit Wärmebedarf, am Orte der Entspannung des Gases Industrien mit Kältebedarf (z. B. Anlagen zur Erzeugung von Eis oder Sauerstoff) sich befinden.
Energie- und wärmewirtschaftlich besonders vorteilhaft gestaltet sich an Punkten der Abzweigung von Teilverbrauchsmengen des Ferngases die Vereinigung der Anlage zur Entspannung der Teil g -menge auJnVerbräuchsdruck, mit einer Anlage zur Nacthvmerdic_ tünider-.etlichen zum Weitertransport bes ten Gäsmer,Ige. In diesem Falle kann sowohl die bei der Entspannung gewonnene Energie zur Nachverdichtung der Restgasmenge als auch die bei der Entspannung -gewonnene Kälte zur Kühlung des nachverdichteten Restgases verwendet werden. Hierbei können die maschinellen Einrichtungen zur Entspannung und Nachverdichtung zu einem geschlossenen Aggregat vereinigt, besondere konstruktive und thermodynamische Vorteile erzielt und Energieverluste auf diese Weise auf ein geringes Maß eingeschränkt werden.
Die Entspannung kann natürlich sowohl in Kolbenkraftmaschinen als auch in Turbomaschinen in allen oder einzelnen Stufen der Entspannung vorgenommen werden. Die Wahl richtet sich dabei nach üblichen Gesichtspunkten, insbesondere der am Entspannungsort benötigten Energieform.
Natürlich kann eine am Entspannungsort erzeugte elektrische Energie durch Fernleitung auch an den Ort der Gasverdichtung zurückgeleitet und dort für die Gasverdichtung verwendet werden, wenn dies bei den örtlichen t'erhältnissen vorteilhaft ist.
Das Verfahren nach der Erfindung bringt noch den weiteren Vorteil einer bedeutend gesteigerten Speicherwirkung der Gasleitung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Ferngasleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu transportierende Gas zur Energieübertragung in der Weise verwendet wird, daß potentielle Energie in ihm aufgespeichert und an entfernten Energiebedarfsstellen wieder von ihm abgegeben wird, gegebenenfalls unter Umwandlung der abgegebenen Energie in eine andere benötigte Energieform.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Gas mitgeführte Energie am Orte der Entspannung auf Verbrauchsdruck durch Entspannung in Kraftmaschinen für den Antrieb von Stromerzeugern verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Entspannung des Gases gewonnene Kälte zu Kühlzwecken (z. B. bei der Eis- oder Sauerstofferzeugung) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Transportwege Teilmengen des Gases auf Verbrauchsdruck in Kraftmaschinen entspannt werden und die dabei gewonnene Arbeit ganz oder teilweise zur Verdichtung der restlichen weiterzutransportie-enden Gasmenge verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Entspannung der Teilgasmengegewonnene Kälte zur Kühlung der verdichteten Restgasmenge benutzt wird.