EP2655809A1 - Abwärmenutzungsanlage - Google Patents

Abwärmenutzungsanlage

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EP2655809A1
EP2655809A1 EP11802433.0A EP11802433A EP2655809A1 EP 2655809 A1 EP2655809 A1 EP 2655809A1 EP 11802433 A EP11802433 A EP 11802433A EP 2655809 A1 EP2655809 A1 EP 2655809A1
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EP
European Patent Office
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speed
waste heat
orc
expansion
heat recovery
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11802433.0A
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English (en)
French (fr)
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Stefan Müller
Konrad Herrmann
Anayet Temelci-Andon
Harald Köhler
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether

Definitions

  • Waste heat utilization system The invention relates to a waste heat utilization system according to the preamble of claim 1.
  • An ORC Organic Rankine Cycle
  • a working medium passes through various thermodynamic states in order to be finally returned to the liquid initial state.
  • the working medium is brought to a higher pressure level with a pump. Thereafter, the working medium is preheated to the evaporation temperature and then evaporated. It is thus a steam process in which instead of water, an organic medium is evaporated.
  • the resulting steam drives an expansion machine, such as a turbine, a piston or screw motor, which in turn is coupled to an electrical generator to generate power.
  • the process medium enters a condenser and is cooled down there with heat being released. Since water evaporates at 100 ° C under atmospheric conditions, heat at a low temperature level, such as industrial waste heat or geothermal heat, often can not be used to generate electricity. However, using organic media with lower boiling temperatures, low-temperature steam can be produced.
  • ORC plants for example, in the utilization of biomass in connection with combined heat and power, especially at relatively low power, so if the conventional biomass combustion technology seems relatively expensive.
  • Biomass plants often have a fermenter for biogas production, which usually has to be heated.
  • Combined heat and power plants as plants for combined heat and power are well known. These are decentralized, usually powered by internal combustion engines power generation systems with simultaneous waste heat recovery. The discharged during the combustion of the cooling media heat is used as completely as possible for the heating of suitable objects.
  • the engine manufacturers prescribe a cooling water inlet temperature of only approx. 40 to 50 ° C for the mixture cooling so that the mixture can be sufficiently cooled. Since this temperature level is relatively low, the heat extracted from the fuel gas mixture in the previously known combined heat and power plants is released to the environment, for example with a table cooler.
  • a second heating circuit draws heat from engine cooling water and exhaust gas of the internal combustion engine and is connected to the second heat exchanger after the feed pump, the heat from the cooling circuit and the exhaust gas for overheating and evaporation of the process medium in ORC and coupled as high temperature heat in the second heat exchanger after the feed pump becomes.
  • the invention is therefore based on the object to optimize an existing from a waste heat source downstream ORC waste heat recovery system in terms of structure and performance.
  • the waste heat recovery system is characterized in that the expansion machine for steam expansion in ORC is to operate at a variable speed.
  • the expansion engine for steam expansion in ORC is operated by means of a variable speed, depending on the current heat supply and / or the current state of a heat sink to operate optimized.
  • the generator integrated with the steam expansion expansion machine in the ORC features a coupled frequency converter for variable-speed operation.
  • the optimum speed for a current operating point is determined by a control device for the expansion engine for steam expansion in the ORC in a first step, starting from a minimum speed, a slow up-regulation takes place under evaluation of the generator power.
  • a second step an exceeding of a vertex is then detected with increasing speed and with simultaneously decreasing generator power, before a reduction of the speed takes place in a third step.
  • the sequences of steps two and three are repeated until the speed at the point of maximum generator power levels off. This then corresponds to an optimal performance point for the current operating situation.
  • the determination of the optimum speed for the expansion machine takes place after the start with a higher adaptation speed than during operation.
  • the respective optimum rotational speed can be predetermined for a current operating point via a characteristic diagram in a control device for the expansion machine for steam expansion in ORC.
  • the input and / or output pressure at the expansion machine of an optimal speed are assigned in a map and to determine the current operating state of the current input and / or output pressure is measured on the expansion machine, evaluated and adjusted in the control device with the map to to regulate the speed.
  • the inlet and / or outlet temperatures are assigned to the expander an optimum speed in the map and to determine the current operating state, the current inlet and / or outlet temperature is measured at the expansion machine, evaluated and in the control device with the Characteristic adjusted to control the speed.
  • Waste heat sources can be, for example, combined heat and power plants, industrial plants or boiler plants.
  • variable speed expansion steam generator in the ORC brings speed optimization into the waste heat recovery plant to precisely match the heat demand.
  • a modulation over the entire speed range is feasible, ie in particular in the range 10-100% of the rated power, but also below.
  • this ensures a safe, effective operation and with a maximum current efficiency and, on the other hand, increases the overall efficiency of a generic system because even present at a relatively low temperature level of about 40 to 50 ° C heat is no longer released unused to the environment , It can therefore be well coupled into the ORC for preheating, for example, because the working medium of the ORC after exiting the condenser is at a temperature of around 20 ° C. It is important that the heating takes place after compression to the actual evaporation pressure. Otherwise there would be an uncontrolled evaporation. This would damage the feed pump and bring the process to a standstill.
  • the drawing illustrates an embodiment of the invention and shows in a single figure the schematic structure of a waste heat recovery system, consisting of one of these downstream ORC.
  • the essential components for the ORC are an ORC circuit 1, a feed pump 2, an evaporator 3, a steam expansion expansion machine 4, which is coupled to a generator 5, a condenser 6 for re-cooling via a heat sink 7 and the heat exchangers 8, 9 for preheating the working medium in the ORC circuit 1.
  • the two heat exchangers 8, 9 are connected downstream of the feed pump 2 in series.
  • the first heat exchanger 8 after the feed pump 2 serves as a first stage for coupling low-temperature heat and the subsequent heat exchanger 9 as a second stage for coupling high-temperature heat from a waste heat source 10th
  • a second heating circuit 1 1 is connected to its flow area with the evaporator 3 of the ORC, because the temperature level is initially high enough for its direct heating. Thereafter, the second heating circuit 1 1 opens the return side in the second heat exchanger 9 and there are still residual heat from the ORC.

Abstract

Abwärmenutzungsanlage für eine Abwärmequelle (10), bestehend aus einem dieser nachgeschalteten ORC (Organic-Rankine-Cycle), wobei die Abwärmequelle (10) mit der Beheizungsvorrichtung des ORC in Verbindung steht, sowie mit einer mit einem Generator (5) gekoppelten Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine aus einem einer Abwärmequelle nachgeschalteten ORC bestehende Abwärmenutzungsanlage im Hinblick auf Aufbau und Betriebsverhalten zu optimieren. Erfindungsgemäß wird daher die Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC mit einer variablen Drehzahl betrieben, welche vom aktuellen Wärmeangebot und/oder vom aktuellen Zustand einer Wärmesenke (7) abhängig ist.

Description

Beschreibung
Abwärmenutzungsanlage Die Erfindung betrifft eine Abwärmenutzungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einem ORC (Organic-Rankine-Cycle) handelt es sich um einen thermodynamischen Kreisprozess nach Rankine. Dies bedeutet, dass ein Arbeitsmedium verschiedene thermo- dynamische Zustände durchläuft, um am Ende wieder in den flüssigen Ausgangszustand überführt zu werden. Dabei wird das Arbeitsmedium mit einer Pumpe auf ein höheres Druckniveau gebracht. Danach wird das Arbeitsmedium auf die Verdampfungstemperatur vorgewärmt und anschließend verdampft. Es handelt sich somit um einen Dampfprozess, bei dem an Stelle von Wasser ein organisches Medium verdampft wird. Der entstandene Dampf treibt eine Expansionsmaschine an, beispielsweise eine Turbine, einen Kolben- oder Schraubenmotor, welcher wiederum mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist, um Strom zu erzeugen. Nach der Arbeitsmaschine gelangt das Prozessmedium in einen Verflüssiger und wird dort unter Wärmeab- gäbe zurückgekühlt. Da Wasser unter atmosphärischen Bedingungen bei 100 °C verdampft, kann Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau, wie zum Beispiel Industrieabwärme oder Erdwärme, oftmals nicht zur Stromerzeugung genutzt werden. Verwendet man allerdings organische Medien mit niedrigeren Siedetemperaturen, so lässt sich Niedertemperaturdampf erzeugen.
Vorteilhaft in der Anwendung sind ORC-Anlagen beispielsweise auch bei der Verwertung von Biomasse im Zusammenhang mit Kraft-Wärme-Kopplung, insbesondere bei relativ kleinen Leistungen, also wenn die herkömmliche Biomasse-Feuerungstechnik relativ teuer erscheint. Biomasseanlagen besitzen häufig einen Fermenter zur Biogaserzeugung, wel- eher in der Regel beheizt werden muss.
Gattungsgemäße Abwärmenutzungsanlagen sind aus dem Bereich der Kraft-Wärme- Kopplung bekannt und bestehen aus einem mit einem nachgeschalteten ORC kombinierten BHKW, also einem Blockheizkraftwerk. Aus der DE 195 41 521 A1 geht eine Anlage zur Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades bei der Verstromung von Sondergasen mittels Verbrennungsmotoren hervor, bei der die Abwärme des Motors in einer nachge- schalteten Energieumwandlungsanlage zur weiteren Stromerzeugung genutzt wird. Allerdings ist dabei nur die Hochtemperaturwärme aus dem Kühlwasserkreislauf sowie aus dem Abgaswärmetauscher des Motors zur Verwertung vorgesehen. Weiterhin ist aus der US 4 901 531 ein in einen Rankine-Prozess integriertes Diesel- Aggregat bekannt, wobei ein Zylinder der Expansion gemäß Rankine dient und die anderen als Dieselmotor arbeiten. Aus der US 4 334 409 geht eine nach dem Rankine-Prozess arbeitende Anordnung hervor, bei der das Arbeitsfluid mit einem Wärmetauscher vorgeheizt wird, über den die Luft aus dem Auslass eines Kompressors einer Maschine mit inne- rer Verbrennung geführt ist.
Blockheizkraftwerke (BHKW) als Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung sind allgemein bekannt. Es handelt sich dabei um dezentrale, meistens mit Verbrennungskraftmaschinen angetriebene Stromerzeugungsanlagen mit gleichzeitiger Abwärmenutzung. Die bei der Verbrennung über die Kühlmedien ausgetragene Wärme wird dabei möglichst vollständig zur Beheizung geeigneter Objekte genutzt.
Insbesondere bei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit nachgeschaltetem ORC als Abwär- mekraftwerk haben sich Maschinen durchgesetzt, die auf Motoren mit einem Abgasturbolader zur Aufladung basieren. Man kommt damit der Forderung nach Maschinen mit sehr hohen elektrischen Wirkungsgraden nach, die sich nur mit Turboaufladung und Rückküh- lung des durch die Verdichtung erhitzten Brenngasgemisches erreichen lassen. Generell ist eine Kühlung des Brenngasgemisches erforderlich, weil ansonsten die Füllung der Zylinder relativ schlecht wäre. Mit der Kühlung wird die Dichte des angesaugten Gemisches größer und es verbessert sich der Füllungsgrad. Damit steigen die Leistungsausbeute und der mechanische Wirkungsgrad des Motors.
Die Motorenhersteller schreiben für die Gemischkühlung eine Kühlwassereintrittstemperatur von nur etwa 40 bis 50 °C vor, damit das Gemisch genügend abgekühlt werden kann. Da dieses Temperaturniveau relativ niedrig ist, wird die dem Brenngasgemisch entzogene Wärme bei den bisher bekannten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen an die Umgebung abgegeben, beispielsweise mit einem Tischkühler.
Bekannt ist weiterhin aus der DE 10 2005 048 795 B3 die Vorwärmung des Arbeitsmediums im ORC in zwei Schritten in einer Beheizungsvorrichtung, nämlich dass das Prozess- medium im ORC über zwei in Reihe einer Speisepumpe nachgeschaltete Wärmetauscher erwärmt wird, wobei der erste Wärmetauscher nach der Speisepumpe als erste Stufe zur Einkopplung von Niedertemperaturwärme und der nachfolgende Wärmetauscher als zweite Stufe zur Einkopplung von Hochtemperaturwärme vorgesehen ist. Dabei ist die Gemisch- kühlung der Verbrennungskraftmaschine über einen Kreislauf mit dem ersten Wärmetauscher nach der Speisepumpe verbunden, wobei die Wärme aus der Kühlung des von der Verbrennungskraftmaschine angesaugten Brenngasgemisches zur Vorwärmung des Prozessmediums im ORC dient und als Niedertemperaturwärme im ersten Wärmetauscher eingekoppelt wird. Ein zweiter Heizkreislauf bezieht Wärme aus Motorkühlwasser und Abgas der Verbrennungskraftmaschine und ist mit dem zweiten Wärmetauscher nach der Speisepumpe verbunden, wobei die Wärme aus dem Kühlkreislauf und dem Abgas zur Überhitzung und Verdampfung des Prozessmediums im ORC dient und als Hochtemperaturwärme im zweiten Wärmetauscher nach der Speisepumpe eingekoppelt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine aus einem einer Abwärmequelle nachgeschalteten ORC bestehende Abwärmenutzungsanlage im Hinblick auf Aufbau und Betriebsverhalten zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Abwärmenutzungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC mit einer variablen Drehzahl zu betreiben ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC dabei mittels einer variablen Drehzahl, in Abhängigkeit vom aktuellen Wärmeangebot und/oder vom aktuellen Zustand einer Wärmesenke optimiert zu betreiben. Dafür weist der mit der Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC integrierte Generator einen gekoppelten Frequenzumrichter für einen drehzahlvariablen Betrieb auf.
Erfindungsgemäß wird die für einen aktuellen Betriebspunkt optimale Drehzahl ermittelt, indem durch eine Regeleinrichtung für die Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC in einem ersten Schritt, ausgehend von einer Minimaldrehzahl, ein langsames Hochregeln unter Auswertung der Generatorleistung erfolgt. In einem zweiten Schritt wird dann bei steigender Drehzahl und bei gleichzeitig fallender Generatorleistung ein Überschreiten eines Scheitelpunktes erkannt, bevor in einem dritten Schritt eine Reduzierung der Dreh- zahl erfolgt. In nachfolgenden weiteren Schritten werden die Abläufe der Schritte zwei und drei so lange wiederholt, bis sich die Drehzahl am Punkt der maximalen Generatorleistung einpendelt. Dieser entspricht dann einem für die aktuelle Betriebssituation optimalen Leistungspunkt.
Vorteilhafterweise erfolgt die Ermittlung der optimalen Drehzahl für die Expansionsmaschi- ne nach dem Start mit einer höheren Adaptionsgeschwindigkeit als im laufenden Betrieb.
Bei einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist für einen aktuellen Betriebspunkt die jeweils optimale Drehzahl über ein Kennfeld in einer Regeleinrichtung für die Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC vorgebbar. Dazu sind in einem Kennfeld der Ein- und/oder Ausgangsdruck an der Expansionsmaschine einer optimalen Drehzahl zugeordnet und zur Ermittlung des aktuellen Betriebszustandes wird der aktuelle Ein- und/oder Ausgangsdruck an der Expansionsmaschine gemessen, ausgewertet und in der Regeleinrichtung mit dem Kennfeld abgeglichen, um damit die Drehzahl einzuregeln.
Bei noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante sind im Kennfeld die Ein- und/oder Austrittstemperaturen an der Expansionsmaschine einer optimalen Drehzahl zugeordnet und zur Ermittlung des aktuellen Betriebszustandes wird die aktuelle Ein- und/oder Austrittstemperatur an der Expansionsmaschine gemessen, ausgewertet und in der Regeleinrichtung mit dem Kennfeld abgeglichen, um damit die Drehzahl einzuregeln.
Mit der Erfindung werden Aufbau und Betriebsverhalten einer Abwärmenutzungsanlage, welche aus einem einer Abwärmequelie nachgeschalteten ORC besteht, optimiert. Ab- wärmequellen können beispielsweise Blockheizkraftwerke, Industrieanlagen oder Kesselanlagen sein.
Der Betrieb der Expansionsmaschine zur Dampfexpansion im ORC mit einer variablen Drehzahl bringt eine Drehzahloptimierung in die Abwärmenutzungsanlage, um diese genau an das Wärmeangebot angepasst zu fahren. Erfindungsgemäß ist ein Modulieren über den gesamten Drehzahlbereich machbar, d. h. insbesondere im Bereich 10-100% der Nennleistung, aber auch darunter. Einerseits ist damit ein sicherer, effektiver Betrieb und mit einer maximalen Stromausbeute gewährleistet und andererseits erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad einer gattungsgemäßen Anlage, weil selbst die auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau von etwa 40 bis 50 °C vorliegende Wärme nun nicht mehr ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Sie kann zum Beispiel deshalb gut in den ORC zur Vorwärmung eingekoppelt werden, weil das Arbeitsmedium des ORC nach dem Austritt aus dem Verflüssiger mit einer Temperatur um 20 °C vorliegt. Wichtig dabei ist, dass die Erwärmung nach der Verdichtung auf den eigentlichen Verdampfungsdruck erfolgt. Ansonsten käme es zu einer unkontrollierten Verdampfung. Dies würde die Speisepumpe schädigen und den Prozess zum Erliegen bringen.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in einer einzigen Figur den schematischen Aufbau einer Abwärmenutzungsanlage, bestehend aus einem dieser nachgeschalteten ORC.
Die für den ORC betriebswichtigen Komponenten sind ein ORC-Kreislauf 1 , eine Speisepumpe 2, ein Verdampfer 3, eine Expansionsmaschine 4 zur Dampfexpansion, welche mit einem Generator 5 gekoppelt ist, ein Verflüssiger 6 für die Rückkühlung über eine Wärmesenke 7 sowie die Wärmetauscher 8, 9 zur Vorwärmung des Arbeitsmediums im ORC- Kreislauf 1 .
Die beiden Wärmetauscher 8, 9 sind in Reihe der Speisepumpe 2 nachgeschaltet. Dabei dient der erste Wärmetauscher 8 nach der Speisepumpe 2 als erste Stufe zur Einkopplung von Niedertemperaturwärme und der nachfolgende Wärmetauscher 9 als zweite Stufe zur Einkopplung von Hochtemperaturwärme aus einer Abwärmequelle 10.
Ein zweiter Heizkreislauf 1 1 ist mit seinem Vorlaufbereich mit dem Verdampfer 3 des ORC verbunden, weil das Temperaturniveau zunächst ausreichend hoch für dessen direkte Beheizung ist. Danach mündet der zweite Heizkreislauf 1 1 rücklaufseitig in den zweiten Wärmetauscher 9 und gibt dort noch vorhandene Restwärme an den ORC ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Abwärmenutzungsanlage für eine Abwärmequelle (10), bestehend aus einem dieser nachgeschalteten ORC (Organic-Rankine-Cycle), wobei die Abwärmequelle (10) mit der Beheizungsvorrichtung des ORC in Verbindung steht, sowie mit einer mit einem Generator (5) gekoppelten Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC,
dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC mit einer variablen Drehzahl zu betreiben ist.
2. Abwärmenutzungsanlage nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC mittels einer variablen Drehzahl, in Abhängigkeit vom aktuellen Wärmeangebot und/oder vom aktuellen Zustand einer Wärmesenke (7) optimiert zu betreiben ist.
3. Abwärmenutzungsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC integrierte Generator (5) einen gekoppelten Frequenzumrichter für einen drehzahlvariablen Betrieb aufweist.
4. Abwärmenutzungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung für die Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC die für einen aktuellen Betriebspunkt optimale Drehzahl ermittelt, indem in einem ersten Schritt ausgehend von einer Minimaldrehzahl ein langsames Hochregeln unter Auswertung der Generatorleistung erfolgt, in einem zweiten Schritt bei stei- gender Drehzahl und bei gleichzeitig fallender Generatorleistung ein Überschreiten eines Scheitelpunktes erkannt wird, in einem dritten Schritt eine Reduzierung der Drehzahl erfolgt, und indem in weiteren Schritten die Abläufe der Schritte zwei und drei so lange wiederholt werden, bis sich die Drehzahl am Punkt der maximalen Generatorleistung einpendelt.
5. Abwärmenutzungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der optimalen Drehzahl für die Expansionsmaschine (4) nach dem Start mit einer höheren Adaptionsgeschwindigkeit als im laufenden Betrieb erfolgt.
6. Abwärmenutzungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass in einer Regeleinrichtung für die Expansionsmaschine (4) zur Dampfexpansion im ORC für einen aktuellen Betriebspunkt die optimale Drehzahl über ein Kennfeld vorgebbar ist.
7. Abwärmenutzungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kennfeld der Ein- und/oder Ausgangsdruck an der Expansionsmaschine (4) einer optimalen Drehzahl zugeordnet sind und dass zur Ermittlung des aktuellen Betriebszustandes der aktuelle Ein- und/oder Ausgangsdruck an der Expansionsmaschine (4) gemessen, ausgewertet und in der Regeleinrichtung mit dem Kennfeld abgeglichen wird, um damit die Drehzahl einzuregeln.
8. Abwärmenutzungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kennfeld die Ein- und/oder Austrittstemperaturen an der Expansionsmaschine (4) einer optimalen Drehzahl zugeordnet sind und dass zur Ermittlung des aktuellen Betriebszustandes die aktuelle Ein- und/oder Austrittstemperatur an der Expansionsmaschine (4) gemessen, ausgewertet und in der Regeleinrichtung mit dem Kennfeld abgeglichen wird, um damit die Drehzahl einzuregeln.
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