DE952574C

DE952574C - Waermekraftanlage mit Gaserhitzer und Dampferzeuger

Info

Publication number: DE952574C
Application number: DEA11895D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Muenzinger
Original assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1944-05-25
Filing date: 1944-05-25
Publication date: 1956-11-15

Description

Wärmekraftanlage mit Gaserhitzer und Dampferzeuger Das in geschlossenem Strom umlaufende Arbeitsmittel (Luft, Helium oder andere geeignete Gase) aerodynamischer Turbinen tritt in den Erhitzer mit 35o bis 4oo° ein und verläßt ihn, mit etwa 65o bis, 750°. Diese Temperaturen werden später voraussichtlich noch höhere Werte an, nehmen. Da mit Rücksicht auf einen guten, Gesamtwirkungsgrad nur ein: mäßiger Druckverlust des umlaufenden Arbeitsmittels im Erhitzer zulässig ist, wird man. sich im allgemeinen mit einer größeren Spanne zwischen der Temperatur der Rauchgase bei Verlassen des Erhitzers und des Arbeitsmittels. an seinem Eintritt in ihn als bei Dampferzeugern abfindien müssen. Außerdem liegt die Eintrittstemperatur des. Arbeitsmittels erheblich höher als die des Sattdampfes bzw. Speisewassers von, Dampfkraftanlagen,. Man ist daher zu. verhä1tnismäßig hoher Vo-rwärmung der Verbrennungsluft gezwungen (5oo bis 6oo°), wenn man Abgastemperaturen von, r5o bis z8o° erreichen, will, wie sie in, modernen Dampfkraftwerken nicht selten sind. So, heiße Verbrennungsluft kann aber mit Rücksicht auf das Verhalten der Brennstoffasche, das Feuerungssystem (Roste) oder aus sonstigen Grüniden, unerwünscht sein. Außerdem braucht man, auch in Gasturbinenkraftwerkan für Heizung und sonstige Zwecke Dampf und heißes Wasser.
Die bereits entwickelten Wärmekraftan.agen, die aus einem Gaserhitzer und - aus einem diesem rauchgasseitig nachgeschalteten Dampferzeuger be stehen, wobei- der im Dampferzeuger erzeugte Dampf zum Betrieb der Hilfsmaschinen., z. B. zum Betrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft und die Abgase, dient, zeigen den Nachteil, daß eine Unproportionali,tät zwischen Gaserhtzerbelastung und Dampferzeugung, insbesondere bei Teillasten, und daß verschiedene Wärmeübergangsverhältnisse im Gaserhitzer und Dampferzeuger beistehen. Infolgedessen wird bei Teillasten die Abgastemperatur ansteigen und einen; Wirkungsgradabfall hervorrufen.
Um diese vorgenannten., Nachteile zu vermeiden, wird nach: der Erfindung eine Wärmekraftanlage mit einem Gaserhitzer für aerodynamische Turbinen und einem Dampferzeuger vorgeschlagen, wobei der im Dampferzeuger erzeugte Dampf zum Betrieb der Hilfsmaschinen, des Gaserhitzers; vor allem des Gebläses. für die Verbrennungsluft und die Abgase, dient, und wobei erfindungsgemäß eine Umgehungsleitung, durch. die ein Teil der Abgase des Gaserhitzers um dien Dampferzeuger herum unmittelbar in den Vorwärmer für die Verbrennungsluft oder dessen kälteren Teil geleitet werden kann., vorgesehen ist.
Mit einer derartigen: Umgehung kann; die von der. Dampfantriebsmaschine benötigte, Dampfmenge und Dampftemperatur in einsfacher Art und Weise dem der jeweiligen Belastung des Gaserhitzers entsprechenden, Bedarf angepaßt werden. Diese Anpassung ist erforderlich, weil, wie bereits. vorstehend beschrieben, sich, die bei Laständerung des Gaserhitzers. zur Dampferzeugung für den; Hilfsmaschinenantrieb benötigte Ranchgaswärme wegen der verschiedenen Wärmeübergangsverhältnisse im Gaserhitzer bzw. Dampferzeuger nicht proportional mit der Gaserhi.tzerbelastung ändert; .Die zur Dampferzeugung nicht benötigte Rauchgaswärme wird im Luftvorwärmer an die Verbrennungsluft übertragen, so daß auch bei Teillasten. des Gaserhitzers das sonst unvermeidliche Ansteigen der Abgastemperatur vermieden wird. Infolge der dadurch bei Teillasten- des Gaserhitzers in den Feuerraum eingebrachten größeren Luftwärme vermindert sich der Brennstoffverbrauch, so, da eine erhÖhte Wirtschaftlichkeit erreicht wird.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung ist die, da,ß die Heizfläche des Dampferzeugers. und, gegebenenfalls die des zugehörigen Speisewasservor= wärmers zwischen, den unterteilten Vorwärmern für die Verbrennungsluft des Gaserhitzers geschaltet sind. Der Dampferzeuger, vorzugsweise ein solcher mit Zwanglauf, soll derart bemessen sein, daß die Rauchgase um etwa ioo bis. 3oo° abgekühlt werden;.
Die Rauchgaswärme wird zwar in den, verhältnismäßig kleinen D!ampfkraftmaschinen nicht so gut ausgenutzt wie in der weit größeren aerodynamischen Turbine, dafür ist aber-ein kleinerer Abgasverlust der vorzugsweise zu einem Block vereinigtem Gaserhitzer-Dampferzeuger-Lusftvorwärmer erreichbar als bei einem Gaserhitzer ahne Dampferzeugter. Außerdem ist der unmittelbare: Antrieb. der Hilfsmaschinen durch Dampfkraftmaschinen. wesentlich einfacher und billiger, als wenn man mit der aerodynamischen Turbine Strom erzeugt, mit dem dann elektrische Antriebsmotoren der Hilfsmaschinen gespeist werden..
Der Abdampf d,er Dampfkraftmaschinen kann zwecks besserer Ausnutzung der Wärme zum Anwärmen; der Verbrennungsluft vor ihrem Eintritt in den Luftvorwärmer benutzt werden..
Ferner kann man eine Sammelleitung vorsehen, an die die Dampfkraftmaschinen für den Antrieb der Hilfsmaschinen mehrerer Gaserhitzer angeschlossen sind,, damit man z. B. die Antriebsturbinen der Gebläse eines im Anheizen, begriffenen Gaserhitzers mit: Dampf aus den bereits. im Betriebe befindlichen Erhitzern oder aus einem kleinen Hilfsdampferzeuger versorgen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmekraftanlage mit einem Gaserhitzer für aerodynamische Turbinen, und einem Dampferzeuger für Dam:pfkraftmaschinen, wobei der im Dampferzeuger erzeugte Dampf zum Betrieb der Hilfsmaschinen des Gaserhitzers, vor allem. der Gebläse für die Verbrennungsluft und die Abgase, dient, gekennzeichnet durch eine Umgehungsleitung, durch, die ein Teil der Abgase dies Gaserhitzers um den Dampferzeuger herum unmittelbar in den Vorwärmer für die Verbrennungsluft oder dessen kälteren Teil geleitet werden.
2. Wärmekraftanlage nach Anspruch i, da,-durch gekennzeichnet, daß die Heizfläche des Dampferzeugers und gegebenenfalls, die dies. zugehörigen Speisewusservorwä.rmers zwischen den unterteilten Vorwärmer für die Verbrennungsluft des Gaserhitzers geschaltet sind.
3. Wärmekraftanlage nach Anspruch i und. 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger in den gleichen Block wie der Gaserhitzer und der Vorwärmer für die Verbrennungsluft eingebaut ist.
4. Wärmekraftanlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfkraftantriebe der Hilfsmaschinen, vor allem: der Gebläse für die Verbrennungsluft und die Abgase, aus einer Sammelleitung gespeist werden, die an den Dampferzeuger einer weiteren Anlage oder an einen kleinen Hilfsdampferzeuger angeschlossen. ist.
5. Wärmekraftanlage nach Anspruch. i bis 4., dadurch gekennzeichnet., daß der Abdampf der Dampfkraftmaschinen zum Anwärmen der Verbrennungsluft des. Gaserhitzers dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 475 693, 420 502, schweizerische Patentschriften Nr. 228 517, 226 746, 211 358; britische Patentschrift Nr. 24 o85 aus dem Jahre 19o7. Entgegengehaltenes älteres Recht: Patent Nr. 849 33o.