DE898101C

DE898101C - Verfahren zur Regelung einer Heissluftturbinenanlage mit Abwaermeverwertung

Info

Publication number: DE898101C
Application number: DEL11192A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl-Ing Kriese
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-11-08
Filing date: 1951-11-08
Publication date: 1953-11-26

Description

Aus Gründen. der guten Ausnutzung einer HeißluftturbinenanIage mit Ab@wärmeverwertung ist -es zweckmäßig, den Auslegepunkt auf eine der Belastungscharakteristik entsprechende mittlere Wärmelast zu legen und den über dieser Wärmelast liegenden Bedarf durch geeignete technische Maßnahmen zu decken.
So kann die höchste Wärmelast gedeckt werden durch Speicher, durch elektrische Zusatzheizung und durch teil-,weise b-zw. gänzliche Verwendung der Wärme, .die bei Normalbetrieb regenerativ im Luftkreislauf ausgetauscht wird, ihn Diagramm T-K nach D-E. Dabei entstehen, jedoch umfangreiche komplizierte: Anlagen, :die außerdem den Nachteil besitzen können, daß ein starker Rückgang der verfügbaren ,mechanischen Leistung eintritt, wenn .diese, über einen Generator für die zusätzliche elektrische Beheizung verwendet wird, oder daß Beipässe, für die eine Gasseite im Regenerativaustauscher erforderlich sind, die eine leomplizierte Ausführung und eventuell eine Erhöhung des Druckverlustes auch für die Bestlast bedeuten können. Gleichzeitig können hierbei auch für den Gaserhitzer nachteilige Belastungsversehiebungen auftreten, insbesondere wenn, dieser von einer Wärmequelle eine zwei- oder mehrmalige Erhitzung des Arbeitsmittels @durchhühren soll.
Um ,diese Nachteile zu -beseitigen, ist bereits vorgeschlagen worden, den über der mittleren Wärmelast liegenden Wärmebedarf dadurch zu decken, daß die Anlage mit einem höheren Temperaturniveau im unteren Teil -des Kreislaufes durch verringerte oder gänzlich abgeschaltete Frischwasserkühlung gefahren wird. Dabei, sollte die verringerte Kühlung der Luft durch Kühlwasserdrosselung erreicht werden, so daß die Wärmeabgabe für Nutzzwecke in gewissen Grenzen bei. praktisch _konstanter,.oder, wenn notwendig, veränderlicher Lufterhitzerbelastung geregelt wird. Der Regelung durch Kühlwasserdrosse#lung allein. sind jedoch gewisse Grenzen gesetzt. Je mehr das Kühlwasser gedrosselt wird, -um so höher steigt dessen Temperatur im und hinter dem -Kühler. So kann bei starker Drosselung und einer Kreislauflufttemperatur im Kühler von etwa aoo° C der Siedepunkt des Kühlwassers erreicht werden, wodurch die Kühlung praktisch und ungewollt ausfällt und ein geregelter Betrieb der Anlage im. Frage gestellt wird. Da .aber im Normalfall ungereinigtes Kühlwasser (Kanalwasser) verwendet wird, dessen Kaltausscheidungstemperatur bei etwa 4d°' C liegt, darf, um eine Verschmutzung der Kühler zu vermeiden, eine Austrittstemperatur von. etwa 35° C nicht überschritten werden.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, sollen erfindungsgemäß die Kühler in, zwei oder mehr Stufen unterteilt werden, deren einzelne Stufen- -wasserseitig nacheinander abgeschaltet werden, wenn durch Drosselung der Kühlwasserzufuhr die Kühlwassertemperatur in den Bereich des besprochenen kritischen Gebietes ansteigt. Erfindunggemäß kann die Frischwasserkühlung und damit die Regelung der gesahnten Anlage durch die Heizflächenab,schaltung allein oder in Verbindung mit der Kühlwasserdrosselung gemeinsam erfolgen, je nachdem in wieviel Teile die Kühler unterteilt sind und welche Regelgenauigkeit verlangt wird. Die einzelnen Kühlerstufen. können dabei kühlwasserseitig parallel- oder hintereinandergeschaltet werden.
An Hand des Diagramms soll das Verfahren näher erläutert werden. Darin bedeutet Punkt A Ansaugen der Luft bzw. des Arbeitsmittels, Strecke A-B Verdichtung (Niederdruck), B-C Abkühlen der Luft mit Wärmeausnutzung, z. B. für Heizzwecke, C'-C Abkühlen der Luft durch. Frischwasser, C-D nochmalige Verdichtung der Luft (Hochdruck), D-E Wärmezufuhr im Regenerativaustausch (T-K nach D--E), E-F Wärmezufuhr im Lufterhitzer, F-G Expansion (Hochdruck), C-H nochmalige Erhitzung der Luft (Zwischenerhitzung, Niederdruck), HJ Expansion (Niederdruck), 1-K Wärmeabgabe im Regenerativverfahren (1-K nach D-E), K-A' Rückkühlung der Luft -mit Wärmeabgabe für Nutzzwecke und A'-A weitere Rückkühlung der Luft durch Frischwasser. Das Diagramm A'B'C'D'EFGHTK'A' zeigt den Betrieb ohne Frischwasserkühlung. Das Diagramm A"B"C"D"EFGHTK"A" zeigt den Betrieb mit gedrosselter Frischwasserkühlung bzw. mit zum Teil wasserseitig abgeschalteten Heizflächen der Frischwasserkühler.
Die Anlage kann auch mit ein- oder mehrstufiger Verdichtung mit Zwiochenkühlung und auch mit mehrstufiger Entspannung mit oder ohne Zwischenerhitzung arbeiten.
Die erklärten und beschriebenen Verfahren können naturgemäß mit gleichem Nutzen auch bei Gasturbinenanlagen Anwendung finden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Betrieb einer im Normalbetrieb mit Heizungskühlern und zusätzlicher Frischwasserkühlung mit Bestlast gefahrenenHeißluftturbinenanlage, ,dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung ihrer Heizungs- und Frischwasserkühlung an die im Betrieb von der kleinsten bis zur höchsten, vorkommenden Wärmelast außer durch Veränderung der Kühlwasserzufuhr durch Veränderung der Heirzflächen oder beider Maßnahmen gemeinsam erfolgt.