EP0849435A2 - Kraftwerk - Google Patents

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EP0849435A2
EP0849435A2 EP98105934A EP98105934A EP0849435A2 EP 0849435 A2 EP0849435 A2 EP 0849435A2 EP 98105934 A EP98105934 A EP 98105934A EP 98105934 A EP98105934 A EP 98105934A EP 0849435 A2 EP0849435 A2 EP 0849435A2
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EP
European Patent Office
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container
power plant
arrangement
boiler
outlet
Prior art date
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EP98105934A
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English (en)
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EP0849435A3 (de
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Christian S. Michaelsen
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Original Assignee
Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine

Definitions

  • the present invention relates to a power plant according to the preamble of claim 1.
  • Power plants of this type in which a primary energy of a primary energy source, such as gas, coal, fuel etc., by means of a first converter unit both in electrical as well as being converted into thermal output energy thermal output energy of the first converter unit an evaporator unit feeds, the latter a steam turbine unit downstream, which is based on a mechanical / electrical, second converter unit acts are known. These are around individually created and designed larger power plants, whose construction costs are high.
  • a primary energy of a primary energy source such as gas, coal, fuel etc.
  • the first converter unit by an internal combustion engine, preferably a diesel engine, formed with a downstream generator, whereby, further preferred, the steam turbine unit mechanically on the same Generator works.
  • an internal combustion engine preferably a diesel engine
  • the steam turbine unit mechanically on the same Generator works.
  • both the steam turbine and the internal combustion engine each to act on a generator and the electrical generator outputs separately or preferably together on one electrical output of the factory.
  • the first A fuel inlet on for a gas or Liquid primary energy source is preferably one Tank arrangement for this energy source in another container provided, the same type as the aforementioned first and Second container.
  • a transformer station is preferably in the first container provided, possibly a lubricant store.
  • the first converter unit mentioned includes one Internal combustion engine, as mentioned preferably a diesel engine, so it is further preferably proposed in the first container to provide an air compressor assembly for this engine. This already shows that the first container is highly compact is populated, while the second room leaves for one optimal conversion of those from the first container Hot gases or thermal energy in steam.
  • a steam boiler arrangement is namely further preferred in the second container provided as an evaporator unit, with hot gases from an exit on the first container to the entrance on the second container are supplied, the latter with the boiler arrangement connected is.
  • a hot steam outlet on second container acts on a hot steam inlet on the first Container, towards the steam turbine.
  • the cooled evaporation medium is after the steam turbine from an outlet on the first tank to an evaporation medium inlet on the second container and led to the boiler arrangement.
  • the evaporation medium inlet is preferred on the second tank and the boiler arrangement, in which the evaporation medium is evaporated again, a capacitor arrangement interposed. Is preferred the latter via a cooling water inlet on the second tank and to the condenser arrangement and a cooling water outlet on the mentioned Container, operated by the capacitor arrangement, wherein further preferably a cooling tower arrangement for the mentioned Cooling water is provided in a further container of the type mentioned and is connected to the second container.
  • a safety boiler is provided, a small evaporator, its hot steam outlet, preferably with that of the boiler arrangement switchable to the hot steam outlet of the second Container is guided and therefore on the hot steam entrance on first container to the steam turbine.
  • the power plant according to the invention comprises, in a first standard container 1, a first converter unit 3, which primary energy E p , such as in particular energy of a gaseous or liquid primary energy source, such as diesel, gasoline, natural gas or a liquid heat transfer medium, converts both into electrical energy E e and into thermal energy E Q , the latter also being able to occur as residual heat energy when heat is fed in as primary energy.
  • primary energy E p such as in particular energy of a gaseous or liquid primary energy source, such as diesel, gasoline, natural gas or a liquid heat transfer medium
  • the thermal energy E Q occurring on the output side of the converter unit 3 is fed from the standard container 1 to the second standard container 5 via a connection 7 and is fed there to an evaporator unit 9.
  • the thermal energy E Q 'remaining on the output side of the evaporator unit 9 is discharged from the standard container 5 into the environment U.
  • An evaporation medium M is further supplied to the standard container 5 and is evaporated in the evaporator unit 9.
  • the evaporated medium M is fed from the standard container 5, via a connection 11, the standard container 1 and therein at least one steam turbine 13 acting as a thermal / mechanical converter. Its mechanical output drives a mechanical / electrical converter unit 15.
  • the electrical output energy of the converter unit 3 and the converter unit 15 is made available together or separately from the standard container 1.
  • the standard containers 1 and 5 as well as the further standard containers to be described in a preferred embodiment correspond to current standards, such as and in particular the standard 12.19 mx 2.59 mx 2.43 m, whose metric sizes correspond to the US standard conversion.
  • Standard containers can also be integer dividers or Multiples of the specified standard container lengths, widths and -Height mass, in particular half or double Linear mass.
  • FIG. 2 shows the principle described with reference to FIG. 1 Standard container 1 with the preferred in today's configuration contained aggregates shown.
  • a diesel engine 10 with a fuel supply line 11 for the primary energy E p drives a generator 12. Together they form the converter unit 3 according to FIG. 1.
  • the electrical, preferably three-phase output energy of the generator 12 is via lines 14 of a transformer station 18 in a partition wall 19 which is partitioned off Area of the container 1 supplied, from where it (not shown) from the container 1 is made available.
  • a steam turbine 20 acting on the same generator 12 is on the one hand with a steam inlet 22 and with a steam outlet 24 connected on the other hand to container 1.
  • the exhaust air from the diesel engine is led to an exhaust air outlet 26 of the container 1.
  • an air compressor unit may be on the standard container 1 28 for the diesel engine and a lubricating oil bearing 30 provided. Access doors 32 allow access to the Normcontainer 1 and the aggregates contained therein.
  • evaporation boiler 40 in the standard container 5 provided with a hot air inlet 42 on the container 5 and a Hot air outlet 44, which with a catalyst 46 the chimney 48 is connected to the container 5.
  • the boiler 40 is connected to an evaporation medium inlet 52 from the outlet of a Capacitor 54 fed. Steam emerges from a steam outlet 56 on standard container 5.
  • the condenser 54 is between the cooling water inlet and outlet 58 or 60 connected to standard container 5.
  • a collateral boiler 62 can instead of the boiler 40 between the condenser outlet and Steam output 56 can be switched from the boiler 40, switchable, to be put into operation instead of the boiler 40.
  • FIG. 64 shows a control cabinet with an operating console, at 66 a slide, by means of which instead of the catalyst outlet the safety boiler switched to the chimney 48 becomes.
  • the entrance to container 5 is the condenser 54 shown for exiting from the steam turbine 24 escaping steam according to FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a third standard container 6, with a Diesel oil tank 70, with outlet 72 on container 6 74 a separate space in container 6 for oil or Lubricant store, 76 also a separate control room and 78 a workshop room. Access doors to the individual Rooms on the standard container 6 are again designated 32.
  • Fuel tank 70 is in the standard container 6 by means of a separate one Realized container, with the latter with the container 6 forms a double-walled fuel chamber.
  • FIG. 5 is the operating diagram of the from the containers 1, 5, 6th power plant, shown in the form of a signal flow / functional block diagram. They are the same reference numbers used, which are already shown in FIGS. 2 to 4 were used. In addition, is always in brackets Facilitate the overview, the position number of the corresponding Containers used. Further visible in Fig. 5 Units, such as valves and pumps, are only in brackets, designated with the associated standard containers, their function is well known to the expert. Only visible in Fig. 5 is a cooling tower assembly 80 which is the condenser 54 in the standard container 5 (Fig. 3) is connected, and which preferably and as indicated with (Cont.) as a separate additional standard container is provided.
  • the inventive power plant in particular in the manner described, now preferred embodiment, designed for electrical output power up to 5 MW, there are between the primary energy E p of FIG. 1 and output electric energy E e efficiencies greater than 40%, preferably greater than 45%.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei dem Kraftwerk mit einer ersten Wandlereinheit (3) zur Umsetzung von Primärenergie (Ep) in elektrische (Ee) und thermische (EQ) Energie, einer Verdampfereinheit (9) für die thermische Energie (EQ) mit nachgeschalteter Dampfturbine (13) und einer dieser nachgeschalteten mechanisch/elektrischen zweiten Wandlereinheit (15) sind die erste Wandlereinheit (3), die Dampfturbine (13) und die zweite Wandlereinheit (15) in einem ersten Behälter (1) und die Verdampfereinheit (9) in einem zweiten Behälter (5) untergebracht, wobei diese Behälter (1; 5) Normcontainer sind oder bezüglich Breite und/oder Länge und/oder Höhe ganzzahlige Verkleinerungen oder Vergrösserungen der Normcontainer-Masse aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftwerk nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Kraftwerke dieser Art, bei denen eine Primärenergie eines Primärenergieträgers, wie beispielsweise Gas, Kohle, Brennstoff etc., mittels einer ersten Wandlereinheit sowohl in elektrische wie auch in thermische Ausgangsenergie umgesetzt wird, die thermische Ausgangsenergie der ersten Wandlereinheit eine Verdampfereinheit speist, welch letzterer eine Dampfturbineneinheit nachgeschaltet ist, die auf eine mechanisch/elektrische, zweite Wandlereinheit wirkt, sind bekannt. Es handelt sich dabei um individuell erstellte und konzipierte grössere Kraftwerkanlagen, deren Erstellungskosten hoch sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftwerk obgenannter Art vorzuschlagen, welches in Erstehung bzw. Erstellung und Betrieb wesentlich wirtschaftlicher ist als die bisher bekannten. Dies wird nach dem Kennzeichen von Anspruch 1 dadurch erreicht, dass die erste Wandlereinheit, die Dampfturbineneinheit und die zweite Wandlereinheit in einem ersten Behälter vorgesehen sind, die Verdampfereinheit in einem zweiten, und dass die Behälter Normcontainer sind oder, entsprechend einem Normcontainer-Raster, ihre Breite und/oder Länge und/oder Höhe ganzzahlige Teiler oder Vielfache der entsprechenden Normcontainer-Masse betragen.
Durch diesen modularen Aufbau der Minimalkonfiguration des erfindungsgemässen Kraftwerkes ist es möglich, höhere Modulstückzahlen bereitzustellen, damit einhergehend zu geringeren Erstellungskosten und die Module, nämlich die erwähnten Behälter, an Ort und je nach Gegebenenheiten flexibel und individuell aufzustellen und mit den entsprechenden Leitungen zu verbinden. Im weiteren ergibt sich dadurch, dass als Behälter Normcontainer gewählt werden bzw. Behälter entsprechend dem Normcontainer-Raster eine wesentlich gesteigerte Wirtschaftlichkeit des Transportes unter Berücksichtigung, dass sowohl Strassen-, Luft- und Schiffstransporte weitestgehend auf den Transport der erwähnten Normcontainer eingerichtet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erste Wandlereinheit durch einen verbrennungsmotor, vorzugsweise einen Dieselmotor, mit nachgeschaltetem Generator gebildet, wobei, weiter bevorzugt, die Dampfturbineneinheit mechanisch auf denselben Generator wirkt. Selbstverständlich ist es aber durchaus möglich, sowohl die Dampfturbine wie auch den Verbrennungsmotor je auf einen Generator wirken zu lassen und die elektrischen Generatorausgänge separat oder vorzugsweise gemeinsam auf einen elektrischen Ausgang des Werkes zu führen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist der erste Behälter einen Brennstoffeingang auf für einen Gas- oder Flüssig-Primärenergieträger, und es ist vorzugsweise eine Tankanordnung für diesen Energieträger in einem weiteren Behälter vorgesehen, derselben Art, wie die vorerwähnten ersten und Zweiten Behälter.
Weiter wird bevorzugterweise im ersten Behälter eine Transformatorenstation vorgesehen, gegebenenfalls weiter ein Schmierstofflager. Umfasst die erste erwähnte Wandlereinheit einen Verbrennungmotor, wie erwähnt vorzugsweise einen Dieselmotor, so wird weiter bevorzugterweise vorgeschlagen, im ersten Behälter für diesen Motor eine Luftkompressoranordnung vorzusehen. Bereits daraus ist ersichtlich, dass der erste Behälter hochkompakt bestückt ist, während der zweite Raum lässt für eine optimale Wandlung der aus dem ersten Behälter anfallenden Heissgase bzw. thermischen Energie in Dampf.
Weiter bevorzugt ist nämlich im zweiten Behälter eine Dampfkesselanordnung vorgesehen, als Verdampfereinheit, wobei Heissgase von einem Ausgang am ersten Behälter dem Eingang am zweiten Behälter zugeführt werden, welch letzterer mit der Kesselanordnung verbunden ist. Eingangs- und/oder ausgangsseitig des Kessels werden die Gase der ersten Wandlereinheit, sofern erforderlich, vorzugsweise über eine Katalysatoreneinheit, die ebenfalls im zweiten Behälter angeordnet ist, einer Schornsteinanordnung an diesem Behälter zugeführt. Ein Heissdampfausgang am zweiten Behälter wirkt auf einen Heissdampfeingang am ersten Behälter, hin zur Dampfturbine. Das abgekühlte Verdampfungsmedium wird nach der Dampfturbine von einem Ausgang am ersten Behälter zu einem Verdampfungsmediums-Eingang am zweiten Behälter und zur Kesselanordnung geführt. Dabei wird bevorzugt dem Verdampfungsmedium-Eingang am zweiten Behälter und der Kesselanordnung, worin das Verdampfungsmedium wieder verdampft wird, eine Kondensatoranordnung zwischengeschaltet. Bevorzugt wird letztere über einen Kühlwassereingang am zweiten Behälter und zur Kondensatoranordnung und einen Kühlwasserausgang am erwähnten Behälter, von der Kondensatoranordnung, betrieben, wobei weiter bevorzugterweise eine Kühlturmanordnung für das erwähnte Kühlwasser in einem weiteren Behälter der erwähnten Art vorgesehen und mit dem zweiten Behälter verbunden ist.
Um weiter sicherzustellen, dass beispielsweise bei Kesselüberholung oder bei Stillstand der ersten Wandlereinheit der Kraftwerkbetrieb aufrechterhalten werden kann, ist im zweiten Behälter ein Besicherungskessel vorgesehen, ein Kleinverdampfer, dessen Heissdampfausgang, vorzugsweise mit demjenigen der Kesselanordnung umschaltbar, auf den Heissdampfausgang des zweiten Behälters geführt ist und mithin auf den Heissdampfeingang am ersten Behälter zur Dampfturbine.
Mit dem erwähnten, konsequent modular aufgebauten Kraftwerk, insbesondere geeignet für Leistungen bis zu 5 MW, ergeben sich aufgrund der optimierbaren Verbindungswege und der Ausnutzung thermischer Energie Wirkungsgrade zwischen Primärenergie und elektrischer Ausgangsenergie grösser als 40 %, vorzugsweise gar grösser als 45 %, wohingegen Kraftwerke der genannten Art, nach bekanntem individuell konzipiertem Schema aufgebaut, und ebenfalls für Leistungen in der Grössenordnung von 5 MW konzipiert, lediglich Wirkungsgrade von 20 % bis höchstens 40 % erreichen.
Als konsequent eingesetzte Behälternorm, die erwähnten Normcontainer, werden internationale Container-Masse von 12,19 x 2,59 x 2,43 m (umgerechnete US-Masse) oder ein Raster mit diesen Massen verwendet, wobei sich dies selbstverständlich nach der jeweils sich durchsetzenden Containernorm richten kann.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
anhand eines Funktionsblock/Signalflussdiagrammes das Grundprinzip des erfindungsgemässen Kraftwerkes,
Fig. 2
in einem vertikalen und horizontalen Längsschnitt, eine heute bevorzugte Ausführungsvariante des ersten Normcontainers gemäss Fig. 1, mit darin bevorzugt angeordneten Aggregaten,
Fig. 3
in einer Darstellung analog zu derjenigen von Fig. 2 den zweiten Normcontainer gemäss Fig. 1 mit bevorzugt darin angeordneten Aggregaten,
Fig. 4
in einer Darstellung analog denjenigen der Fig. 2 und 3, einen weiteren bevorzugterweise eingesetzten Normcontainer, insbesondere mit Tankanordnung für einen Primärenergieträger, und
Fig. 5
anhand eines Funktionsblock/Signalflussdiagrammes das Betriebsschema des anhand der Normcontainer gemäss den Fig. 2 bis 4 zusammengestellten, erfindungsgemässen Kraftwerkes.
Gemäss Fig. 1 umfasst, in Minimalkonfiguration, das erfindungsgemässe Kraftwerk, in einem ersten Normcontainer 1, eine erste Wandlereinheit 3, welche Primärenergie Ep, wie insbesondere Energie eines gasförmigen oder flüssigen Primärenergieträgers, wie von Diesel, Benzin, Erdgas oder eines flüssigen Wärmeträgers, sowohl in elektrische Energie Ee wie auch in thermische Energie EQ wandelt, wobei letztere auch als Restwärmeenergie bei Einspeisung von Wärme als Primärenergie auftreten kann.
Die ausgangsseits der Wandlereinheit 3 auftretende Wärmeenergie EQ wird aus dem Normcontainer 1 dem zweiten Normcontainer 5 über eine Verbindung 7 zugespiesen und dort einer Verdampfereinheit 9 zugeführt. Die ausgangsseitig der Verdampfereinheit 9 verbleibende thermische Energie EQ' wird, in dieser Minimalkonfiguration, aus dem Normcontainer 5 in die Umgebung U abgeführt. Dem Normcontainer 5 wird weiter ein Verdampfungsmedium M zugeführt, das in der Verdampfereinheit 9 verdampft wird. Das verdampfte Medium M wird aus dem Normcontainer 5, über eine Verbindung 11, dem Normcontainer 1 und darin mindestens einer als thermisch/mechanischen Wandler wirkenden Dampfturbine 13 zugespiesen. Ihr mechanischer Ausgang treibt eine mechanisch/elektrische Wandlereinheit 15. Die elektrische Ausgangsenergie der Wandlereinheit 3 sowie der Wandlereinheit 15 wird gemeinsam oder getrennt aus dem Normcontainer 1 zur Verfügung gestellt.
Die Normcontainer 1 bzw. 5 wie auch die weiteren, in bevorzugter Ausführungsform noch zu beschreibenden Normcontainer entsprechen gängigen Normen, wie beispielsweise und insbesondere der Norm 12,19 m x 2,59 m x 2,43 m, deren metrische Grössen der US-Norm-Umrechnung entsprechen.
Die in Fig. 1 und den weiteren, noch zu beschreibenden Figuren eingesetzten Normcontainer können auch ganzzahlige Teiler oder Vielfache der angegebenen Normcontainer-Längen-, -Breiten- und -Höhenmasse betragen, insbesondere deren halbe oder doppelte Längenmasse.
In Fig. 2 ist der anhand von Fig. 1 prinzipiell beschriebene Normcontainer 1 mit den in heutiger Konfiguration bevorzugt enthaltenen Aggregaten dargestellt.
Ein Dieselmotor 10 mit Kraftstoffzuführleitung 11 für die Primärenergie Ep treibt einen Generator 12. Sie bilden gemeinsam die Wandlereinheit 3 gemäss Fig. 1. Die elektrische, vorzugsweise dreiphasige Ausgangsenergie des Generators 12 ist über Leitungen 14 einer Transformatorenstation 18 in einem mit einer Trennwand 19 abgeschoteten Bereich des Containers 1 zugeführt, von wo sie (nicht dargestellt) aus dem Container 1 zur Verfügung gestellt wird.
Eine auf denselben Generator 12 wirkende Dampfturbine 20 ist einerseits mit einem Dampfeingang 22 und mit einem Dampfausgang 24 anderseits am Container 1 verbunden. Die Abluft des Dieselmotors ist auf einen Abluftausgang 26 des Behälters 1 geführt. Im weiteren sind am Normcontainer 1 gegebenenfalls eine Luftkompressoreinheit 28 für den Dieselmotor sowie ein Schmieröllager 30 vorgesehen. Zutrittstüren 32 erlauben den Zutritt in den Normcontainer 1 und zu den darin enthaltenen Aggregaten.
Gemäss Fig. 3 ist im Normcontainer 5 ein Verdampfungskessel 40 vorgesehen mit einem Heisslufteinlass 42 am Container 5 und einem Heissluftauslass 44, welcher über einen Katalysator 46 mit dem Schornstein 48 am Container 5 verbunden ist. Der Kessel 40 wird an einem Verdampfungsmedium-Eingang 52 vom Ausgang eines Kondensators 54 gespiesen. Dampf tritt aus einem Dampfausgang 56 am Normcontainer 5 aus.
Der Kondensator 54 ist zwischen Kühlwasserein- und -austritt 58 bzw. 60 am Normcontainer 5 geschaltet. Ein Besicherungskessel 62 kann anstelle des Kessels 40 zwischen Kondensatorausgang und Dampfausgang 56 vom Kessel 40 geschaltet werden, umschaltbar, um anstelle des Kessels 40 in Betrieb genommen zu werden.
Mit 64 ist ein Steuerschrank mit Betriebskonsole dargestellt, mit 66 ein Schieber, mittels welchem anstelle des Katalysatorausganges der Besicherungskessel auf den Schornstein 48 geschaltet wird. Mit 67 ist der Eingang am Container 5 zum Kondensator 54 dargestellt, für aus der Dampfturbine an Austritt 24 gemäss Fig. 2 austretenden Dampf.
In Fig. 4 ist ein dritter Normcontainer 6 dargestellt, mit einem Dieselöltank 70, mit Auslass 72 am Container 6. Weiter bezeichnen 74 einen abgetrennten Raum im Container 6 für Öl- bzw. Schmierstofflager, 76 einen ebenfalls abgetrennten Steuerungsraum und 78 einen Werkstattraum. Zutrittstüren zu den einzelnen Räumen am Normcontainer 6 sind wiederum mit 32 bezeichnet. Der Brennstofftank 70 ist im Normcontainer 6 mittels eines separaten Behälters realisiert, womit letzterer mit dem Container 6 einen doppelwandigen Brennstoffraum bildet.
In Fig. 5 ist das Betriebsschema des aus den Containern 1, 5, 6 aufgebauten Kraftwerkes dargestellt, in Form eines Signalfluss/Funktionsblockdiagrammes. Es sind dieselben Bezugszeichen verwendet, die für entsprechende Aggregate bereits in den Fig. 2 bis 4 verwendet wurden. Zudem ist jeweils in Klammern, zur Erleichterung des Überblickes, die Positionsnummer des entsprechenden Containers eingesetzt. Weiter in Fig. 5 ersichtliche Aggregate, wie Ventile und Pumpen, sind lediglich in Klammern, mit den zugehörigen Normcontainern bezeichnet, ihre Funktion ist dem Fachmann ohne weiteres geläufig. Erst in Fig. 5 ersichtlich ist eine Kühlturmanordnung 80, welche dem Kondensator 54 im Normcontainer 5 (Fig. 3) zugeschaltet ist, und welche bevorzugterweise und wie mit (Cont.) angedeutet als separater weiterer Normcontainer bereitgestellt wird.
Mit dem erfindungsgemässen Kraftwerk, insbesondere in der beschriebenen, heute bevorzugten Ausführungsform, ausgelegt für elektrische Ausgangsleistungen bis 5 MW, ergeben sich zwischen Primärenergie Ep gemäss Fig. 1 und elektrischer Ausgangsenergie Ee Wirkungsgrade grösser als 40 %, vorzugsweise grösser als 45 %.
Damit wird ein modular aufgebautes Kraftwerk geschaffen, welches flexibel den örtlichen Gegebenheiten des Aufstellungsortes angepasst werden kann, womit die Bereitstellung grösserer Stückzahlen der wie erwähnt normierten Module möglich ist. Aufgrund der dichten Packung und der konsequenten Ausnützung der anfallenden thermischen Energien ergibt sich zudem die erwähnte, hohe Wirtschaftlichkeit des Betriebes. Damit wird ermöglicht, je nach eingesetztem Primärenergieträger, relativ kostengünstig, autonome elektrische Kraftwerk-Stationen insbesondere für die angegebenen Wattzahlen bereitzustellen.

Claims (10)

  1. Kraftwerk, umfassend
    - mindestens eine eine Primärenergie (Ep) sowohl in elektrische (Ee) wie auch in thermische (EQ) Ausgangsenergie umsetzende erste Wandlereinheit (3);
    - mindestens eine durch die thermische Ausgangsenergie (EQ) der ersten Wandlereinheit (3) gespiesene Verdampfereinheit (9);
    - eine der Verdampfereinheit (9) nachgeschaltete Dampfturbineneinheit (9);
    - eine der Dampfturbineneinheit (9) nachgeschaltete mechanisch/elektrische zweite Wandlereinheit (15),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Wandlereinheit (3), die Dampfturbineneinheit (13) und die zweite Wandlereinheit (15) in einem ersten Behälter (1) vorgesehen sind,
    - die Verdampfereinheit (9) in einem zweiten (5),
    und dass die Behälter (1, 5) Normcontainer sind oder ihre Breite und/oder Länge und/oder Höhe ganzzahlige Teiler oder Vielfache der entsprechenden Normcontainer-Masse betragen.
  2. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Behälter (1) vorgesehen sind:
    ein Verbrennungsmotor, vorzugsweise ein Dieselmotor (10), welcher mit einem Generator (12) wirkverbunden ist und die gemeinsam die erste Wandlereinheit (3) bilden, wobei bevorzugterweise auch die Dampfturbineneinheit (20) mechanisch auf den Generator (12), auch als zweite Wandlereinheit (15), wirkt.
  3. Kraftwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Behälter (1) einen Brennstoffeingang (11) umfasst für einen Gas- oder Flüssig-Primär-Energieträger, und dass vorzugsweise eine Tankanordnung (70) für diesen Energieträger in einem weiteren Behälter (6) vorgesehen ist, welcher ebenfalls ein Normcontainer ist oder dessen Breite und/oder Länge und/oder Höhe einen ganzzahligen Teiler oder ein ganzzahliges Vielfaches der entsprechenden Normcontainer-Masse beträgt.
  4. Kraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Behälter (1) eine Transformatorenstation (18) vorgesehen ist und gegebenenfalls ein Schmierstofflager (30) und/oder eine einen Verbrennungsmotor umfassende, der ersten Wandlereinheit vorgeschaltete Luftkompressor-Anordnung (28).
  5. Kraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Behälter (15) eine Dampfkesselanordnung (40) vorgesehen ist, der erste Behälter (1) einen Ausgang für Heissgas (26) aufweist, der zweite Behälter (5) einen mit der Kesselanordnung verbundenen Eingang für Heissgas (42), dass der Kessel weiter einen Ausgang (44) für das Gas aufweist, welcher auf eine Schornsteinanordnung (48) am zweiten Behälter (5) wirkt, wobei vorzugsweise dem Eingang für Heissgase und dem Kessel und/oder dem Ausgang des Kessels und der Schornsteinanordnung eine Katalysator-Einheit zwischengeschaltet ist, wobei der zweite Behälter weiter einen Heissdampfausgang (56) von der Kesselanordnung und der erste Behälter einen Heissdampfeingang (22) zur Dampfturbine aufweist, weiter der zweite Behälter (5) einen Verdampfungsmedium-Eingang (54) zur Kesselanordnung, der erste (1) einen Verdampfungsmedium-Ausgang (24) von der Dampfturbine (20).
  6. Kraftwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfungsmedium-Eingang am zweiten Behälter und der Kesselanordnung eine Kondensatoranordnung zwischengeschaltet ist.
  7. Kraftwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (5) einen Kühlwassereingang (58) zur Kondensatoranordnung und einen Kühlwasserausgang (60) von der Kondensatoranordnung umfasst, und dass vorzugsweise eine Kühlturmanordnung (80) in einem weiteren Behälter mit Kühlwasser-ein- und -ausgang vorgesehen ist, welcher vierte Behälter ein Normcontainer ist oder dessen Breite und/oder Länge und/oder Höhe ganzzahlige Teiler oder Vielfache der entsprechenden Normcontainer-Masse beträgt.
  8. Kraftwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Behälter (5) ein Besicherungskessel (62) vorgesehen ist, dessen Heissdampfausgang, vorzugsweise mit demjenigen der Kesselanordnung umschaltbar, auf den Heissdampfausgang (56) des zweiten Behälters (5) schaltbar ist.
  9. Kraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine elektrische Leistung von bis zu 5 MW abgibt.
  10. Kraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad zwischen Primärenergie und elektrischer Ausgangsenergie grösser als 40 %, vorzugsweise grösser als 45 % ist.
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