DE839290C

DE839290C - Dampf-Gas-Waermekraftanlage

Info

Publication number: DE839290C
Application number: DEM3287D
Authority: DE
Inventors: Werner Karrer
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1944-01-05
Filing date: 1944-03-02
Publication date: 1952-05-19
Also published as: GB592243A; US2471755A; FR54082E

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. MAI 1952

M 3J87 Ia/46h

Bei Dampf-Gas-Wärmekraftanlagen ist die Leistungssteigerung durch ZwiscbenüberbitKuing der in der Turbine arbeitenden Luft und durch Vergrößerung der Luftmenge über die zur Verbrennung nötige Menge hinaus !»grenzt. Will man die Leistung der Gasturbinenanlage noch weiter steigern, so könnte vvöhl mehr Brennstoff zugeführt werden, um die entsprechend größere Gasmenge zu erhitzen. Eis zeigt sich aber, daß dann für das Material des Dampfüberhitzers bzw. Lufterhitzers die Temperaturen der Verbrennungsgase nach deirn Verdampfer zu hoch werden und eine Gefährdung der Anlage bewirken. Bleibt man andererseits mit diesen Temperaturen in zulässigen Grenzen, so genügt die Wärme nach dem Verdampfer nicht, um tine größere Gasmenge zu erhitzen.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß die Verbrennungisgase nach Abgabe eines Teils ihrer Verbrennungswärme an den Dampfkessel mit Heißgasen gemischt werden. ao

Die schematische Zeichnung zeigt zwei Ausführ ungs'beis ρ iele>deis Brfindungsgeigenstaindes. Beim Beispiel Fig. ι bezeichnet ι den Verdampfer, 2 die Zuleitung des Speisewasser«, 3 den Rost und 4 den Dampfüberhitzer. Der Dampf strömt durch die as Leitung 5 zur Dampfturbine 6 mit Nutzleistungsmaschine 9 und wind im Kondensator 7 niedlergeschlagen. Die Pumpe 8 fördert das Speisewasser zum Kessel 1. 12 ist der Lufterhitzer. Die erwärmte Druckluft arbeitet in der Turbine 13, welche den Verdichter 14 und die Nutzleistungismaschine 15 antreibt. Die Luftmenge der Luft-

turbinenanlage wird größer gewählt als die zur Verbrennung nötige Luftmenge. Ein Teil der Abluft der Lufttunbine strömt als Verbrennungsluft durch die Leitung 16 zum Rost 3. Die Leitung 17 führt die Restluft zum Speisewasservorwärmer io_x. Kann nicht alle Wärme der Restluft zur Speisewasservorwärmung ausgenutzt werden, so kann die Luft durch eine Leitung 18 noch zu anderen Heizoder Wärmezwecken weiter geleitet werden.

Der Lufterhitzer 12 ist 'dem Dampfüberhitzer 4 vorgeschaltet. Die zur' Leistungssteigerung benötigte Mehrhiftmenge bedingt zum Erwärmen eine große Wärmealbgabe der Rauchgase, so daß letztere zuviel abgekühlt zum Dampf überhitzer 4 gelangen. Um dem letzteren doch die nötige Überhitzungswärme zuzuführen, werden Heißgase über dem Rost 3 entnommen und durch eine Leitung 19 zwischen Lufterhitzer 12 Und Dampfüberhitzer 4 den Verbrennungsglasen, die ■ bereits einen Teil ihrer Wärme an den Verdampfer 1 und den Lufterhitzer 12 abgegeben, zugeführt. In die Leitung 19 ist ein RegeLschieber 20 eingebaut. Die Zuführung der Heißgase ist so zu gestalten, daß eine gute Mischung· mit den Venbrennungsgasen nach dem Lufterhitzer 12 erfolgt.

Fig. 2 zeigt die Verhältnisse, wenn diie Verbrennungsgase des Verdampfers mit den in einem besonderen Brennraum erzeugten Heißgasen vor den Lufterhitzern gemischt werden. Es sind zwei Roste vorhanden, nämlich ^₁ und 3₂. Neben der Dampfkesselanlage A ist der Lufterhitzer B getrennt aufgestellt. Beide Teile besitzen ihre Brennräume. Die Verbrennungsluft wird durch■ Leitungen i6_x bzw. i6₂ den Rosten 3j bzw. 3₂ zugeführt. Als Dampfturbine 6 ist eine Gegendruckturbine, die durch eine leitung 7 ihren Dampf zu Heiz- und Kochzwecken abgibt, vorgesehen. Das Speisewasser wird durch die Pumpe 8 Vorwärmern 1O₁, io₂ und ιO₃ zugeführt. Die Abgase aus der Dampfkesselanlage^ und des Lufterhitzers B geben einen Teil ihrer Restwärme an das Speisewasser ab.

Die Luftturbine arbeitet mit Zwischenüberhitzung und besteht aus zwei Turbinen I3_t und I3₂, welche den Verdichter 14 und die Nutzleistungismaschine 15 antreiben. Auf dem Rost 3₂ kann genügend Brennstoff für die Lufterhitzer I2_t und! 12, verbrannt werden. Damit aber die Temperatur vor den Lufterhitzern nicht zu hoch steigt, wird durch eine Leitung ig_x ein Teil der Verbrennungsgase des Dampfkessels vor dem Lufterhitzer I2_t mit den Heißgasen gemischt. Eine Leitung i9₂ führt auch Verbrennungsgase des Verdampfers zwischen den beildien Lufterhitzern zu. Es können durch Regulieren von Schiebern 2O₁ und 2O₂ die Temperaturen vor 'den Lufterhitzern auf einen gewünschten Wert eingestellt wenden. Die aus der Luftturbine I3₂ abströmende Luft strömt zum Teil zu den beiden Brennräumen, zum Teil 'zum Speisewasservorwärmer 10 und von dort weiter zu anderen Heizodier Wärmezwecken.

Der Einbau des Dampfüberhitzers und des Lufterhitzers sowie die Zuführung und Mischung der Heißgase mit den Verbrennungsgasen des Dampfkessels können auf irgendeine passende Art erfolgen. Beim Beispiel Fig. 1 könnte auch der Lufterhitzer 12 dem Dampfüberhitzer 4 nachgeschaltet werden. Ferner können Heißgase an beliebiger Stelle dien bereits abgekühlten Veirbreninungsgasen beigemischt wenden. Der Mischung ist in jedem Fall besondere Aufmerksamkeit zu schenken, damit keine Heißgase unmittelbar an den Dampfüberhitzer und den Lufterhitzer gelangen.

Bei den gezeigten Beispielen wird der Luftturbinenanlage mehr Wärme zugeführt durch Mischung mit Heißgasen, so daß die Leistung der Luftturbine noch mehr gesteigert werden kann. Es wird dadurch die Leistung der Gesamtanlage vergrößert gegenüber einer Anlage ohne Zuführung von Heißgasen zu den Verbrennungsgasen des Verdampfers.

Claims

Patentansprüche:

1. Dampf-Gas-Wärmekraftanlage, l>ei welcher die Verbrennungsgase einen Teil ihrer Wärme zur Dampferzeugung und mindestens einen Teil der Restwärme zur Erhitzung von Gas einer Gasturbinenanlage albgeben und zwecks Steigerung des Leistungsanteils der Gasturbinenanlage nur ein Teil der Abwärme der Gasturbine an die Verbrennungsluft abgegeben wind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase nach Abgabe eines Teils ihrer Verbrennungswärme an den Dampfkessel mit Heißgasen gemischt werden.

2. Dampf-Gas-Wärmekraftanlage nach Anispruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zugemiscb.ten Heißgase im Brennraum des Dampfkessels erzeugt werden.

3. Dampf-Gas-Wärmekraftanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zugemischten Heißgase in einem eigenen Brennraum erzeugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 5020 5.