EP1022440B1 - Dampfturbinenanlage - Google Patents

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EP1022440B1
EP1022440B1 EP20000100593 EP00100593A EP1022440B1 EP 1022440 B1 EP1022440 B1 EP 1022440B1 EP 20000100593 EP20000100593 EP 20000100593 EP 00100593 A EP00100593 A EP 00100593A EP 1022440 B1 EP1022440 B1 EP 1022440B1
Authority
EP
European Patent Office
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steam
heating surface
water
steam turbine
generator
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20000100593
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English (en)
French (fr)
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EP1022440A2 (de
EP1022440A3 (de
Inventor
Holger Dipl.-Ing. Hinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1022440A2 publication Critical patent/EP1022440A2/de
Publication of EP1022440A3 publication Critical patent/EP1022440A3/de
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Publication of EP1022440B1 publication Critical patent/EP1022440B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F01K23/10—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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle

Definitions

  • the invention relates to a steam turbine plant a steam generator. It further relates to a method for Operating such a system.
  • a steam turbine plant is usually used for generation electrical energy or to drive a work machine used. This is one in an evaporator circuit the steam turbine plant guided working medium, usually a water-vapor mixture, evaporated in an evaporator. The steam generated thereby relaxes work in the steam turbine and then a condenser or a work machine supplied. That in the condenser condensed working fluid is then passed through a feed water pump fed again to the evaporator.
  • DE 41 26 037 A1 and DE 41 26 038 A1 is respectively a combined cycle power plant with a solar heated Steam generator known, in each case the plant to the solar Steam generation at the feedwater supply of the steam turbine power plant connected.
  • the Plant for solar steam generation at least one medium-pressure steam generator, its steam line to the medium-pressure steam system the steam turbine power plant is connected.
  • the plant for solar steam generation comprises at least a high pressure steam generator whose high pressure steam line to the Hochdrucküberhitzersammlung inhabit the heat recovery steam generator connected.
  • the Injection of external steam from a device for Foreign steam generation in the water-steam cycle of Steam turbine be provided.
  • the steam turbine should the foreign steam at the feed point in the water-steam cycle parameters, such as Temperature and pressure, which correspond to corresponding parameters are adapted in the water-steam cycle at this point. That is why usually a particularly expensive preheating of the fed into the water-steam cycle of the steam turbine Provided foreign steam. As a result, but the falls with the external steam injection desired increase in overall efficiency the steam turbine plant comparatively low out.
  • the invention is therefore based on the object, a steam turbine plant of the abovementioned type to be used in a Injection of foreign steam into the water-steam cycle the steam turbine is a particularly good adaptation of the steam parameters the external steam to the water-steam cycle of the Steam turbine plant ensures, and one especially high overall efficiency.
  • a procedure indicated for operating such a steam turbine plant be achieved, with a particularly high overall efficiency is.
  • This task is for a steam turbine plant of the above Art solved according to the invention by the steam generator a separate preheating and one in the water-steam cycle the steam turbine switched superheater heating having a steam inlet, wherein the preheat heating surface on the input side with a device for generating foreign steam and on the output side with the steam inlet of the superheater heating surface connected is.
  • the invention is based on the consideration that for a particularly high overall efficiency in the plant process incurred Heat can be harnessed to the maximum extent possible should. It should also heat the steam generator, the usually not coupled into the water-steam cycle is at least partially integrated into the plant process become. With residual heat of the steam generator can be an additional Preheating by in the water-steam cycle of Steam turbine fed comparatively cold Foreign steam done. This is an infeed of the now preheated extraneous steam into the steam inlet of a superheater heating surface the steam generator possible, the one comparatively high temperature value. To be a particularly good To ensure adaptation of the steam parameters thereby, is for the preheating of the external steam provided a separate heating surface.
  • the steam turbine has a high-pressure stage on, the steam outlet side with the steam inlet of the superheater heating surface connected is. This is an overheating the preheated extraneous steam together with the steam, which has passed the high-pressure stage of the steam turbine guaranteed.
  • This is in a simple way a particularly favorable Location for the supply of external steam in the water-steam cycle the steam turbine plant selected, thereby the overall efficiency of the plant is increased particularly reliably becomes.
  • the steam turbine plant advantageously has a control device on top of that the amount of the separate preheat heating surface inflowing extraneous steam as a function of on the output side after the separate preheat heating determined Steam parameters sets. This is a special ensures favorable utilization of the residual heat of the steam generator, because for the heat transfer particularly favorable parameters, such as the temperature, are adjustable.
  • the steam generator is designed as a heat recovery steam generator.
  • the flue gas side a gas turbine downstream heat recovery steam generator has in the exit area for the flue gas Voriserrm carving configuration on, which in a particularly simple way a particularly favorable utilization of the residual steam of the heat recovery steam generator is guaranteed.
  • the advantages achieved by the invention are in particular in that by using the residual heat of the steam generator this heat for the plant process of the steam turbine plant is made usable. This is true even if this Form of residual heat utilization on a gas and steam turbine plant is transmitted.
  • FIG. 1 shows schematically a steam turbine plant, which is part of a gas and steam turbine plant is.
  • the gas and steam turbine system shown schematically in the figure 2 includes a gas turbine plant 2A and a Steam turbine plant 2B.
  • the gas turbine plant 2A comprises a Gas turbine 4 with coupled air compressor 6.
  • the air compressor 6 is connected on the input side to an intake air line 8.
  • the gas turbine 4 is one for working medium AM provided supply line 10 a combustion chamber 12 upstream, to a fresh air line 14 of the air compressor 6 is connected.
  • In the combustion chamber 12 of the gas turbine 4 opens a planned for fuel B fuel line 16.
  • the gas turbine 4 and the air compressor 6 and a generator 18 sit on a common shaft 20th
  • the steam turbine plant 2B comprises a steam turbine 22 with coupled generator 24 and in a water-steam cycle 26 a steam turbine 22 downstream capacitor 28 and designed as a heat recovery steam generator Steam generator 30.
  • the steam turbine 22 consists of a first Pressure stage or a high pressure part 22A and a second Compression or a medium-pressure part 22B and a third pressure stage or a low pressure part 22C, over a common shaft 32 driving the generator 24.
  • the steam generator 30 comprises in a first pressure stage or High-pressure stage of the water-steam cycle 26 a high-pressure preheater or economizer 36 connected to a water-steam drum 38 is connected.
  • the water-steam drum 38 is with an evaporator heating surface arranged in the steam generator 30 40 connected to form a water-steam circulation 42.
  • the high-pressure drum 38 is arranged on a in the steam generator 30 High pressure superheater 44 connected, the output side with the steam inlet 46 of the high pressure part 22A of Steam turbine 22 is connected.
  • the steam outlet 48 of the high-pressure part 22A of the steam turbine 22 is a steam line 50 with the steam inlet 51 a Superheater heating surface 52 connected.
  • the output 54 of the superheater heating surface 52 is via a steam line 56 to the Steam inlet 58 of the medium-pressure part 22 B of the steam turbine 22nd connected.
  • Its steam outlet 60 is via an overflow line 62 with the steam inlet 64 of the low pressure part 22C the steam turbine 22 connected.
  • the steam outlet 66 of the low pressure part 22C of the steam turbine 22 is via a steam line 68 connected to the capacitor 28. This one is over a feedwater line 70 into which a feedwater pump 72 and a feed water tank 74 are connected to the economizer 36 connected so that a closed water-steam cycle 26 is created.
  • heating surfaces arranged, the each of a middle or a low pressure stage of the water-steam cycle 26 are assigned. These heating surfaces are suitably with the steam inlet 58 of the medium-pressure part 22B of the steam turbine 22 or with the steam inlet 60 of the Low pressure part 22C of the steam turbine 22 connected.
  • the steam generator 30 has a separate preheating heating surface 82 on, in the vicinity of the output 30B of the steam generator 30 is arranged in the steam generator 30.
  • the separate Preheating heating surface 82 is via a supply line 84, the input side in front of the preheat heating surface 82 with a valve 86 can be shut off, with the device 80 for generating foreign steam connected.
  • the output side is connected to the separate preheating heating surface 82 a shut-off with a valve 88 steam line 90 connected, which opens into the steam line 50.
  • the steam turbine plant 2B To control the amount of extraneous vapor F, which is the separate Preheating heating surface 82 from the device 80 for generating foreign steam is fed, the steam turbine plant 2B a Control device 100 on.
  • the control device 100 is via a measuring line 102 with a number of sensors 104 connected in a manner not shown on the output side after the separate preheating heating surface 82 steam parameters P of preheated in the separate preheat 82 Determine external steam F '.
  • the control device 100 via another measuring line 106 with a Sensor 108 connected, in a manner not shown on the input side in front of the separate preheating 82 for Measurement of the amount of the separate Voricarmlik Structure 82 fed Fremddampfs F is designed.
  • the control device 100 For the regulation of the separate Voricarm carving Structure 82 amount supplied Foreign steam F is the control device 100 via a control line 110 with the input side before the separate preheat heating 82 arranged valve 86 of the supply line 84th for external steam F
  • the in the steam generator 30 preheated external vapor F 'then passes on the output side after the separate preheat heating surface 82 over the Steam line 90 into the steam line 50 leading into the steam inlet 51 of the superheater heating surface 52 opens.
  • the superheated heating area 52 is both the preheated foreign vapor F 'as also the effluent from the high-pressure stage 22A of the steam turbine 22 Steam overheated.
  • the superheated steam then passes via the steam line 56 into the medium-pressure stage 22B of Steam turbine 22.
  • the control device 100 In order to make a particularly favorable use of the residual heat of the To achieve steam generator 30, regulates the control device 100, the amount of the separate Vormérmsammlung Structure 82 supplied External vapor F as a function of the output side after the separate preheat heating surface 82 via the sensors 104 determined steam parameters P. For this purpose, the control device measures 100 via the sensor 108, the amount of the separate Preheat heating surface 82 supplied external steam F. As a function of from the detected by the sensors 104 steam parameters P then performs the control device 100 an opening or partial closure of the valve 86.
  • the preheating and overheating of the external steam F ensures that in the water-steam cycle 26 of the steam turbine plant 2B fed external steam F a particularly high Increasing the overall efficiency of the system causes.
  • a control device 100 is provided which a particularly favorable utilization of the residual heat of the steam generator 30 causes.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfturbinenanlage mit einem Dampferzeuger. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Anlage.
Eine Dampfturbinenanlage wird üblicherweise zur Erzeugung elektrischer Energie oder auch zum Antrieb einer Arbeitsmaschine eingesetzt. Dabei wird ein in einem Verdampferkreislauf der Dampfturbinenanlage geführtes Arbeitsmedium, üblicherweise ein Wasser-Dampf-Gemisch, in einem Verdampfer verdampft. Der dabei erzeugte Dampf entspannt sich arbeitsleistend in der Dampfturbine und wird anschließend einem Kondensator oder einer Arbeitsmaschine zugeführt. Das im Kondensator kondensierte Arbeitsmedium wird dann über eine Speisewasserpumpe erneut dem Verdampfer zugeführt.
Aus der DE 41 26 037 A1 und der DE 41 26 038 A1 ist jeweils ein Gas- und Dampfturbinenkraftwerk mit einem solar beheizten Dampferzeuger bekannt, bei dem jeweils die Anlage zur solaren Dampferzeugung an die Speisewasserversorgung des Dampfturbinenkraftwerks angeschlossen ist. Hierbei umfaßt gemäß D1 die Anlage zur solaren Dampferzeugung mindestens einen Mitteldruckdampferzeuger, dessen Dampfleitung an das Mitteldruckdampfsystem des Dampfturbinenkraftwerks angeschlossen ist. Gemäß D2 umfaßt die Anlage zur solaren Dampferzeugung mindestens einen Hochdruckdampferzeuger, dessen Hochdruckdampfleitung an die Hochdrucküberhitzerheizflächen des Abhitzedampferzeugers angeschlossen ist.
Beispielsweise ist aus der Offenlegungsschrift DE 21 31 347 eine Dampfkraftanlage bekannt, bei der zumindest ein wesentlicher Teil der Dampfturbine sowohl mit Dampf aus einem Hauptkessel als auch mit Dampf aus einem Müllkessel gespeist wird, wobei unter Parallelschaltung von Müllkessel und Hauptkessel der Müllkessel im Vergleich zum Hauptkessel für niedrigere Drücke und niedrigere Speisewassertemperaturen ausgelegt ist und wobei der im Müllkessel erzeugte Dampf vor oder in einem Zwischenschritt eines dem Hauptkessel angehörenden Zwischenüberhitzers eingeleitet wird.
Ausgehend von einer solchen Dampfkraftanlage kann die Einspeisung von Fremddampf aus einer Einrichtung zur Fremddampferzeugung in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine vorgesehen sein. Bei der Einspeisung von Fremddampf aus einer Einrichtung zur Fremddampferzeugung in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine sollte der Fremddampf an der Einspeisestelle in den Wasser-Dampf-Kreislauf Parameter, wie beispielsweise Temperatur und Druck, aufweisen, die an entsprechende Parameter im Wasser-Dampf-Kreislauf an dieser Stelle angepaßt sind. Deswegen ist üblicherweise eine besonders aufwendige Vorwärmung des in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine einzuspeisenden Fremddampfs vorgesehen. Dadurch fällt aber die mit der Fremddampfeinspeisung erwünschte Steigerung des Gesamtwirkungsgrads der Dampfturbinenanlage vergleichsweise gering aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dampfturbinenanlage der oben genannten Art anzugeben, die bei einer Einspeisung von Fremddampf in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine eine besonders gute Anpassung der Dampfparameter des Fremddampfs an die des Wasser-Dampf-Kreislaufs der Dampfturbinenanlage gewährleistet, und die einen besonders hohen Gesamtwirkungsgrad aufweist. Zudem soll ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Dampfturbinenanlage angegeben werden, mit dem ein besonders hoher Gesamtwirkungsgrad erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird für eine Dampfturbinenanlage der oben genannten Art erfindungsgemäß gelöst, indem der Dampferzeuger eine separate Vorwärmheizfläche sowie eine in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine geschaltete überhitzerheizfläche mit einem Dampfeinlaß aufweist, wobei die Vorwärmheizfläche eingangsseitig mit einer Einrichtung zur Fremddampferzeugung und ausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß der überhitzerheizfläche verbunden ist.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß für einen besonders hohen Gesamtwirkungsgrad im Anlagenprozeß anfallende Wärme in größtmöglichem Umfang nutzbar gemacht werden sollte. Dabei sollte auch Wärme des Dampferzeugers, die üblicherweise nicht in den Wasser-Dampf-Kreislauf eingekoppelt wird, zumindest teilweise in den Anlagenprozeß eingebunden werden. Mit Restwärme des Dampferzeugers kann eine zuzusätzliche Vorwärmung von in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbine einzuspeisendem vergleichsweise kaltem Fremddampf erfolgen. Dadurch ist eine Einspeisung des nun vorgewärmten Fremddampfs in den Dampfeinlaß einer Überhitzerheizfläche des Dampferzeugers möglich, die einen vergleichsweise hohen Temperaturwert aufweist. Um eine besonders gute Anpassung der Dampfparameter dabei zu gewährleisten, ist für die Vorwärmung des Fremddampfs eine separate Heizfläche vorgesehen. Der in der separaten Vorwärmheizfläche vorgewärmte Fremddampf weist nach seiner Vorwärmung Dampfparameter auf, die eine Zuführung des vorgewärmten Fremddampfs in eine in den Wasser-Dampf-Kreislauf geschaltete Überhitzerheizfläche in der Weise ermöglichen, daß dabei der Gesamtwirkungsgrad der Dampfturbinenanlage besonders hoch ist. Es erfolgt also eine zweistufige Erwärmung des Fremddampfs vor Einspeisung in die Dampfturbine.
Vorteilhafterweise weist die Dampfturbine eine Hochdruckstufe auf, die dampfausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß der überhitzerheizfläche verbunden ist. Auf diese Weise ist eine überhitzung des vorgewärmten Fremddampfs gemeinsam mit dem Dampf, der die Hochdruckstufe der Dampfturbine passiert hat, gewährleistet. Dadurch ist in einfacher Weise eine besonders günstige Stelle für die Einspeisung des Fremddampfs in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbinenanlage gewählt, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage besonders zuverlässig gesteigert wird.
Die Dampfturbinenanlage weist vorteilhafterweise eine Regelungseinrichtung auf, die die Menge des der separaten Vorwärmheizfläche zuströmenden Fremddampfs in Abhängigkeit von ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche ermittelten Dampfparametern einstellt. Hierdurch ist eine besonders günstige Ausnutzung der Restwärme des Dampferzeugers gewährleistet, da für den Wärmübergang besonders günstige Parameter, wie beispielsweise die Temperatur, einstellbar sind.
Vorteilhafterweise ist eine derartige Dampfturbinenanlage Teil einer Gas- und Dampfturbinenanlage, wobei der Dampferzeuger als Abhitzedampferzeuger ausgebildet ist. Der rauchgasseitig einer Gasturbine nachgeschaltete Abhitzedampferzeuger weist dabei im Austrittsbereich für das Rauchgas die Vorwärmheizfläche auf, wodurch in besonders einfacher Weise eine besonders günstige Ausnutzung des Restdampfs des Abhitzedampferzeugers gewährleistet ist.
Bezüglich des Verfahrens zum Betreiben der Dampfturbinenanlage oder der Gas- und Dampfturbinenanlage wird die genannte Aufgabe gelöst, indem Fremddampf aus einer Einrichtung zur Fremddampferzeugung einer im Dampferzeuger angeordneten separaten Vorwärmheizfläche zugeführt wird, wobei der in der separaten Vorwärmheizfläche erwärmte Fremddampf dampfeingangsseitig in eine Überhitzerheizfläche des Dampferzeugers eingespeist wird. Dabei wird vorteilhafterweise eine Einstellung der in die separate Vorwärmheizfläche einzubringenden Menge an Fremddampf in Abhängigkeit von einer Anzahl von Dampfparametern durchgeführt, die ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche ermittelt werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Nutzung der Restwärme des Dampferzeugers diese Wärme für den Anlagenprozeß der Dampfturbinenanlage nutzbar gemacht wird. Dies gilt auch dann, wenn diese Form der Restwärmenutzung auf eine Gas- und Dampfturbinenanlage übertragen wird. Durch die Einspeisung von Fremddampf in den Dampferzeugungsprozeß der Dampfturbinenanlage gekoppelt mit einer zweistufigen Erwärmung desselben bevor er in die Dampfturbine gelangt, ist der Gesamtwirkungsgrad der Anlage besonders hoch.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur schematisch eine Dampfturbinenanlage, die Teil einer Gas- und Dampfturbinenanlage ist.
Die in der Figur schematisch dargestellte Gas- und Dampfturbinenanlage 2 umfaßt eine Gasturbinenanlage 2A und eine Dampfturbinenanlage 2B. Die Gasturbinenanlage 2A umfaßt eine Gasturbine 4 mit angekoppeltem Luftverdichter 6. Der Luftverdichter 6 ist eingangsseitig an eine Ansaugluftleitung 8 angeschlossen. Der Gasturbine 4 ist über eine für Arbeitsmedium AM vorgesehene Zufuhrleitung 10 eine Brennkammer 12 vorgeschaltet, die an eine Frischluftleitung 14 des Luftverdichters 6 angeschlossen ist. In die Brennkammer 12 der Gasturbine 4 mündet eine für Brennstoff B vorgesehene Brennstoffleitung 16. Die Gasturbine 4 und der Luftverdichter 6 sowie ein Generator 18 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 20.
Die Dampfturbinenanlage 2B umfaßt eine Dampfturbine 22 mit angekoppeltem Generator 24 und in einem Wasser-Dampf-Kreislauf 26 einen der Dampfturbine 22 nachgeschalteten Kondensator 28 sowie einen als Abhitzedampferzeuger ausgebildeten Dampferzeuger 30. Die Dampfturbine 22 besteht aus einer ersten Druckstufe oder einem Hochdruckteil 22A und einer zweiten Druckstufe oder einem Mitteldruckteil 22B sowie einer dritten Druckstufe oder einem Niederdruckteil 22C, die über eine gemeinsame Welle 32 den Generator 24 antreiben.
Zum Zuführen von in der Gasturbine 4 entspanntem Arbeitsmedium AM' oder Rauchgas in den Dampferzeuger 30 ist eine Abgasleitung 34 an einen Eingang 30A des Dampferzeugers 30 angeschlossen. Das entspannte Arbeitsmedium AM' aus der Gasturbine 4 verläßt den Dampferzeuger 30 über dessen Ausgang 30B in Richtung auf einen nicht näher dargestellten Kamin.
Der Dampferzeuger 30 umfaßt in einer ersten Druckstufe oder Hochdruckstufe des Wasser-Dampf-Kreislaufs 26 einen Hochdruckvorwärmer oder Economizer 36, der an eine Wasser-Dampf-Trommel 38 angeschlossen ist. Die Wasser-Dampf-Trommel 38 ist mit einer im Dampferzeuger 30 angeordneten Verdampferheizfläche 40 zur Bildung eines Wasser-Dampf-Umlaufs 42 verbunden. Die Hochdrucktrommel 38 ist an einen im Dampferzeuger 30 angeordneten Hochdrucküberhitzer 44 angeschlossen, der ausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß 46 des Hochdruckteils 22A der Dampfturbine 22 verbunden ist.
Der Dampfauslaß 48 des Hochdruckteils 22A der Dampfturbine 22 ist über eine Dampfleitung 50 mit dem Dampfeinlaß 51 einer Überhitzerheizfläche 52 verbunden. Der Ausgang 54 der Überhitzerheizfläche 52 ist über eine Dampfleitung 56 an den Dampfeinlaß 58 des Mitteldruckteils 22B der Dampfturbine 22 angeschlossen. Dessen Dampfauslaß 60 ist über eine überströmleitung 62 mit dem Dampfeinlaß 64 des Niederdruckteils 22C der Dampfturbine 22 verbunden. Der Dampfauslaß 66 des Niederdruckteils 22C der Dampfturbine 22 ist über eine Dampfleitung 68 an den Kondensator 28 angeschlossen. Dieser ist über eine Speisewasserleitung 70, in die eine Speisewasserpumpe 72 und ein Speisewasserbehälter 74 geschaltet sind, mit dem Economizer 36 so verbunden, daß ein geschlossener Wasser-Dampf-Kreislauf 26 entsteht.
Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist somit lediglich die erste Druckstufe des Wasser-Dampf-Kreislaufs 26 detailliert dargestellt. Im Dampferzeuger 30 sind jedoch noch weitere, nicht näher dargestellte Heizflächen angeordnet, die jeweils einer Mittel- oder einer Niederdruckstufe des Wasser-Dampf-Kreislaufs 26 zugeordnet sind. Diese Heizflächen sind in geeigneter Weise mit dem Dampfeinlaß 58 des Mitteldruckteils 22B der Dampfturbine 22 oder mit dem Dampfeinlaß 60 des Niederdruckteils 22C der Dampfturbine 22 verbunden.
Bei der Dampfturbinenanlage 2B ist für einen besonders hohen Gesamtwirkungsgrad eine Einspeisung von Fremddampf F aus einer Einrichtung 80 zur Fremddampferzeugung vorgesehen. Hierfür weist der Dampferzeuger 30 eine separate Vorwärmheizfläche 82 auf, die in der Umgebung des Ausgangs 30B des Dampferzeugers 30 im Dampferzeuger 30 angeordnet ist. Die separate Vorwärmheizfläche 82 ist über eine Zufuhrleitung 84, die eingangsseitig vor der Vorwärmheizfläche 82 mit einem Ventil 86 absperrbar ist, mit der Einrichtung 80 zur Fremddampferzeugung verbunden. Ausgangsseitig ist an die separate Vorwärmheizfläche 82 eine mit einem Ventil 88 absperrbare Dampfleitung 90 angeschlossen, die in die Dampfleitung 50 mündet. Somit ist die Vorwärmheizfläche 82 ausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß 51 der Überhitzerheizfläche 52 verbunden. Der aus der Vorwärmheizfläche 82 abströmende vorgewärmte Fremddampf F' wird somit mit dem aus der Hochdruckstufe 22A der Dampfturbine 22 abströmenden Dampf zusammengeführt.
Zur Regelung der Menge von Fremddampf F, die der separaten Vorwärmheizfläche 82 aus der Einrichtung 80 zur Fremddampferzeugung zugeführt wird, weist die Dampfturbinenanlage 2B eine Regelungseinrichtung 100 auf. Die Regelungseinrichtung 100 ist über eine Meßleitung 102 mit einer Anzahl von Sensoren 104 verbunden, die in nicht näher dargestellter Weise ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche 82 Dampfparameter P des in der separaten Vorwärmheizfläche 82 vorgewärmten Fremddampfs F' ermitteln. Außerdem ist die Regelungseinrichtung 100 über eine weitere Meßleitung 106 mit einem Sensor 108 verbunden, der in nicht näher dargestellter Weise eingangsseitig vor der separaten Vorwärmheizfläche 82 zur Messung der Menge des der separaten Vorwärmheizfläche 82 zugeführten Fremddampfs F ausgelegt ist. Zur Regelung der der separaten Vorwärmheizfläche 82 zugeführten Menge an Fremddampf F ist die Regelungseinrichtung 100 über eine Steuerleitung 110 mit dem eingangsseitig vor der separaten Vorwärmheizfläche 82 angeordneten Ventil 86 der Zufuhrleitung 84 für Fremddampf F verbunden.
Beim Betrieb der Gas- und Dampfturbinenanlage 2 wird der in der Einrichtung 80 zur Fremddampferzeugung erzeugte Fremddampf F über die Dampfleitung 84 der separaten Vorwärmheizfläche 82 des Dampferzeugers 30 zugeführt. Der im Dampferzeuger 30 vorgewärmte Fremddampf F' gelangt dann ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche 82 über die Dampfleitung 90 in die Dampfleitung 50, die in den Dampfeinlaß 51 der Überhitzerheizfläche 52 mündet. In der überhitzterheizfläche 52 wird sowohl der vorgewärmte Fremddampf F' als auch der aus der Hochdruckstufe 22A der Dampfturbine 22 abströmende Dampf überhitzt. Der überhitzte Dampf gelangt dann über die Dampfleitung 56 in die Mitteldruckstufe 22B der Dampfturbine 22.
Um hierbei eine besonders günstige Nutzung der Restwärme des Dampferzeugers 30 zu erzielen, regelt die Regelungseinrichtung 100 die Menge des der separaten Vorwärmheizfläche 82 zugeführten Fremddampfs F in Abhängigkeit von ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche 82 über die Sensoren 104 ermittelten Dampfparametern P. Dazu mißt die Regelungseinrichtung 100 über den Sensor 108 die Menge des der separaten Vorwärmheizfläche 82 zugeführten Fremddampfs F. In Abhängigkeit von den durch die Sensoren 104 ermittelten Dampfparametern P führt dann die Regelungseinrichtung 100 eine Öffnung bzw. teilweise Schließung des Ventils 86 herbei.
Die Vorwärmung und Überhitzung des Fremddampfs F gewährleistet, daß der in den Wasser-Dampf-Kreislauf 26 der Dampfturbinenanlage 2B eingespeiste Fremddampf F eine besonders hohe Steigerung des Gesamtwirkungsgrads der Anlage bewirkt. Hierbei ist eine Regelungseinrichtung 100 vorgesehen, die eine besonders günstige Ausnutzung der Restwärme des Dampferzeugers 30 bewirkt.

Claims (6)

  1. Dampfturbinenanlage (2B) mit einem Dampferzeuger (30), einer Dampfturbine (22) und einem Wasser-Dampf-Kreislauf (26), wobei der Dampferzeuger eine Vorwärmheizfläche (82), sowie eine in den Wasser-Dampf-Kreislauf (26) geschaltete Überhitzerheizfläche (52) mit einem Dampfeinlaß (51) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vorwärmheizfläche (82) in Form einer vom Wasser-Dampf-Kreislauf (26) separierten Vorwärmheizfläche (82) gebildet ist, die eingangsseitig mit einer außerhalb des Wasser-Dampf-Kreislaufs (26) angeordneten Einrichtung (80) zur Erzeugung von in den Wasser-Dampf-Kreislauf (26) einzuspeisendem Fremddampf (F) und ausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß (51) der Überhitzerheizfläche (52) verbunden ist.
  2. Dampfturbinenanlage (2B) nach Anspruch 1,
    bei der die Dampfturbine (22) eine Hochdruckstufe (22A) aufweist, die dampfausgangsseitig mit dem Dampfeinlaß (51) der Überhitzerheizfläche (52) verbunden ist.
  3. Dampfturbinenanlage (2B) nach Anspruch 2,
    mit einer Regelungseinrichtung (100), die die Menge des der separaten Vorwärmheizfläche (82) zuströmenden Fremddampfs (F) in Abhängigkeit von ausgangsseitig nach der separaten Vorwärmheizfläche (82) ermittelten Dampfparametern (P) einstellt.
  4. Dampf turbinenanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    wobei der Dampferzeuger (30) als Abhitzedampferzeuger (30) ausgebildet und rauchgasseitig einer Gasturbine (4) nachgeschaltet ist.
  5. Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbinenanlage (2B)
    mit einem Dampferzeuger (30), der eine in einen Wasser-Dampf-Kreislauf (26) einer Dampfturbine (22) geschaltete Überhitzerheizfläche (52) aufweist, wobei Fremddampf (F) aus einer außerhalb des Wasser-Dampf-Kreislaufs (26) angeordneten Einrichtung (80) zur Erzeugung von in den Wasser-Dampf-Kreislauf (26) einzuspeisendem Fremddampf (F) einer im Dampferzeuger (30) angeordneten vom Nasser-Dampf-Kreislauf (26) separierten Vorwärmheizfläche (82) zugeführt wird, und wobei der in der separaten Vorwärmheizfläche (82) erwärmte Fremddampf (F) dampfeingangsseitig in die Überhitzerheizfläche (52) eingespeist wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    bei dem eine Anzahl von Dampfparametern (P) ausgangsseitig nach der Vorwärmheizfläche (82) ermittelt wird, anhand derer die in die separate Vorwärmheizfläche (82) einzubringende Menge an Fremddampf (F) eingestellt wird.
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