Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzung Bei Dampfkraftanlagen mit
Zwischenüberhitzung ist es bekannt, den Zwischendampf in einem Feuergasüberhitzer
so hoch zu überhitzen, daß er vor seinem Eintritt in eine niedere Maschinenstufe
in einem Wärmeaustauscher einen Teil seiner Überhitzungswärme an den Kesselfrischdampf
abgeben kann. Die Erfindung besteht darin, daß der hochüberhitzte Dampf niederen
Druckes vom Feuergasüberhitzer nicht unmittelbar zumWärmeaustauscher, sondern vorher
erst in eine niedere Maschinenstufe geht und dort unter Ausnutzung eines Teiles
des Druck- undTemperaturgefälles auf einen Zwischendruck entspannt wird. Dire Anwendung
besonders hoher Überhitzungstemperaturen von 6oo° und mehr ist dabei zulässig, da
die hohe Dampftemperatur in einem Druckbereich liegt, der werkstofftechnisch beherrscht
werden kann. Der hohe thermische Wirkungsgrad der Anlage ist außer in der Anwendung
der sehr hohen Dampftemperatur in der dem Wärmeaustauscher vorgeschalteten Maschinenstufe,
z. B. einer Turbine, noch darin begründet, daß die Verlustwärme, die @durch innere
Reibungen und Undichtigkeiten in der vorgeschalteten Maschinenstufe entsteht, im
Wä-rmeaustauscher vollkommen nutzbar gemacht wird. Darin ist es auch begründet,
daß der Wirkungsgrad der Anlage nur in geringem Maße von dem inneren Wirkungsgrad
der vorgeschalteten Turbinenstufe abhängig ist.Steam power plant with reheating For steam power plants with
Reheating is known, the intermediate steam in a fire gas superheater
to overheat to such an extent that before entering a lower machine stage
in a heat exchanger, part of its superheating heat is transferred to the fresh boiler steam
can deliver. The invention consists in the fact that the superheated steam is low
Pressure from the flue gas superheater not directly to the heat exchanger, but beforehand
first goes to a lower machine level and there using a part
the pressure and temperature gradient is released to an intermediate pressure. Dire application
particularly high overheating temperatures of 600 ° and more is permissible because
the high steam temperature is in a pressure range that masters the material
can be. The high thermal efficiency of the system is except in the application
the very high steam temperature in the machine stage upstream of the heat exchanger,
z. B. a turbine, justified in the fact that the heat loss, the @ by internal
Frictions and leaks in the upstream machine stage arise in
Heat exchanger is made fully usable. It is also based on this,
that the efficiency of the system depends only to a small extent on the internal efficiency
the upstream turbine stage is dependent.
In der Zeichnung sind in den Abb. i bis 3 drei Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes dargestellt.In the drawing are in Figs. I to 3 three embodiments
of the subject matter of the invention.
Nach Abb. i wird der im Kessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung
z dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt, in dem der Sattdampf durch Wärmeaustausch
mit
teilweise entspanntem, jedoch noch überhitzter- Dampf überhitzt wird. Der überhitzte
Frischdampf strömt durch die Leitung q. in -die Arbeitsmaschine 6, in :der der Dampf
unter Arfbeitsleistung auf den Druck des Zwischenüberhitzers entspannt wird. Aus
der Turbine 6 strömt der Dampf durch die Leitung 7 in den feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer
8, in dem dieser Dampf hoch überhitzt wird. Der hochüberhitzte Dampf strömt dann
durch die Leitung io in eine weitere Arbeitsmaschinenstufe i i, in der die weitere
Entspannung auf einen Zwischendruck erfolgt, beidem noch eine Temperatur herrscht,
die eine Überhitzung dles-Frischdampfes im Wärmeaustauscher 3 ermöglicht. Vom Wärmeaustauscher
3 strömt der Dampf .durch die Leitung 12 in eine weitere Arbeitsmaschine 1q., in
;der die Entspannung des Dampfes auf den Enddruck, z. B. den Druck im Kondensator
15, erfolgt.According to Fig. I, the saturated steam generated in the boiler i is passed through the pipe
z the heat exchanger 3 supplied, in which the saturated steam by heat exchange
with
partially relaxed, but still superheated steam is superheated. The overheated
Live steam flows through line q. in -the working machine 6, in: that of the steam
is relieved under work performance to the pressure of the reheater. the end
of the turbine 6, the steam flows through the line 7 into the fuel gas-heated reheater
8, in which this steam is highly superheated. The superheated steam then flows
through the line io into a further work machine stage i i, in which the further
Relaxation to an intermediate pressure takes place at which temperature still prevails,
which enables overheating of the live steam in the heat exchanger 3. From the heat exchanger
3, the steam flows through the line 12 into a further working machine 1q., In
; the expansion of the steam to the final pressure, z. B. the pressure in the condenser
15, takes place.
Das nach Abb. 2 beschriebene -Verfahren --der Erfindung Ußt sich .auch
auf Kraftanlagen anwenden, deren Dampfdruck so niedrig ist, daß die vorhandenen
Werkstoffe eine sehr hohe Überhitzung (über 6oo°) zulassen. In diesem Fall wird
nach Abb. 2 der im Dampfkessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung 2 zunächst
auch dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt, in dem der Saudampf durch den Abdampf der
Turbinenstufe 16 überhitzt wird. Er wird aber dann noch weiter überhitzt in .dem
feuergasbeheizten Überhitzer 18, von dem aus der Dampf durch die Leitung r9: der
Turbinenstufe 16 zuströmt. Der aus der Turbinenstufe 16 austretende Dampf strömt
durch -die Leitung 2o in den Wärmeaustauscher 3, indem der Frischdampf durch Wärmeaustausch
überhitzt wird. Nach Abkühlung im Wärmeaustauscher 3 strömt der teilweise entspannte
Dampf durch dieLeitung 22 in die Turbinenstufe 2q., in der die Entspannung auf den
Enddruck, in diesem Fall den Druck des Kondensators 15 erfolgt. -Das Verfahren kann
auch so durchgeführt werden, daß eine mehrfache hohe Zwischenüberhitzung-(über 6oo°)
angewendet wird, wobei es zweckmäßig ist, mit Rücksicht auf die Werkstoffeigenschaften
die Überhitzungstemperatur bei niedrigen Drücken höher zu wählen als bei hohen Drücken.
In diesem-Fall wind durch den Abdampf der letzten Entspannungsstufe der Frisch-dampf
.in einem Wärmeaustausch-er überhitzt, wobei der Abdampf . der letzten Stufe sich
selbst auf etwas über Sättdampftemperatur dies Frischdampfes abkühlt. Die restliche
Überhitzungswärme wird zweckrnäßigerweise zur Vorwärmung des Speisewassers verwendet.
.The method described according to Fig. 2 - the invention can also be used
apply to power plants whose vapor pressure is so low that the existing ones
Materials allow very high overheating (over 600 °). In this case it will
according to Fig. 2 the saturated steam generated in the steam boiler i through the line 2 initially
also fed to the heat exchanger 3, in which the steam through the exhaust steam
Turbine stage 16 is overheated. But then it will continue to overheat in .dem
fuel gas-heated superheater 18, from which the steam through line r9: the
Turbine stage 16 flows in. The steam emerging from the turbine stage 16 flows
through the line 2o in the heat exchanger 3, by the live steam by heat exchange
becomes overheated. After cooling in the heat exchanger 3, the partially relaxed flows
Steam through the line 22 into the turbine stage 2q., In which the expansion on the
Final pressure, in this case the pressure of the condenser 15 takes place. -The procedure can
can also be carried out in such a way that multiple high reheating (over 600 °)
is applied, whereby it is expedient with regard to the material properties
to choose the superheating temperature higher at low pressures than at high pressures.
In this case, the fresh steam winds through the exhaust steam from the last expansion stage
.in a heat exchanger it overheats, with the exhaust steam. the last stage itself
this cools the live steam even to a little above the saturation steam temperature. The rest of
Superheat is expediently used to preheat the feed water.
.
Nach. Abb. 3 wird der- im Kessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung
2 idem Wärmeaüstauscher 3 zugeführt, in dem dieser Dampf durch Wärmeaustansch gegenüber
dem Abdampf der letzten Entspannungsstufe überhitzt wird. Vom Wärmeaustauscher 3
strömt der Dumpf durch die Leitung q. in., die erste Entspannungsstufe 6 und von
dieser durch die Leitung 7 in den ersten feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer B.
Nach der Zwischenüberhitzung durch die Rauchgase im Kessel strömt der Dampf durch
:die Leitung ro in die zweite Entspannungsstufe i i und von dieser durch die Leitung
25 in den zweiten Zwischenüberhitzer 26, in dem der Dampf zum zweiten Mal durch
Feuergase überhitzt wird, zweckmäßigerweise auf noch höhere Temperatur als im überhitzer
B. Nach dieser Zwischenüberhitzung strömt der Dampf durch 'die Leitung 28 in die
letzte Entspannungsstufe 30, in der die Entspannung auf den Enddruck erfolgt. Da
,der Abdampf Ader letzten Entspannungsstufe noch hoch überhitzt ist, wird er durch
die Leitung 31 zum Wärmeausbauscher 3 geführt, in dem durch Abgabe der Überhitzungswärme
des Abdampfes der Frischdampf überhitzt wird. Nach Abkühlung im Wärmeaustauscher
3 strömt der Abdampf durch .die Leitung 32 in dien Vorwärmer 33, indem noch vorhandene
Überhitzungswärme zur Vorwärmung des Speisewassers verwendet wird, -das durch -die
Leitung 34 in .den Kessel i fließt. Nach Verlassen des Wärmeaustauschers 33 strömt
der Dampf anderen Verbrauchern bei Gegendruckbetrieb oder, wie, in Abb. 3 dargestellt,
durch die Leitung 35 dem Kondensator 15 zu.To. Fig. 3 the saturated steam generated in the boiler i through the line
2 idem heat exchanger 3 supplied, in which this steam through heat exchange opposite
the exhaust steam of the last expansion stage is overheated. From the heat exchanger 3
the dump flows through line q. in., the first relaxation stage 6 and from
this through line 7 into the first fuel gas-heated reheater B.
After reheating by the flue gases in the boiler, the steam flows through
: the line ro into the second expansion stage i i and from there through the line
25 into the second reheater 26, in which the steam passes through for the second time
Fire gases is superheated, expediently to an even higher temperature than in the superheater
B. After this reheating, the steam flows through the line 28 into the
last relaxation stage 30, in which the relaxation to the final pressure takes place. There
, the exhaust steam vein of the last expansion stage is still highly overheated, it is through
the line 31 led to the Wärmeausbauscher 3, in which by releasing the overheating
of the exhaust steam, the live steam is superheated. After cooling down in the heat exchanger
3, the exhaust steam flows through .die line 32 in the preheater 33 by the remaining
Superheating heat is used to preheat the feed water, -that by -the
Line 34 in .den boiler i flows. After leaving the heat exchanger 33 flows
the steam to other consumers in back pressure operation or, as shown in Fig. 3,
through the line 35 to the capacitor 15.