EP3842621B1 - Verfahren zur dampferzeugung, dampferzeuger und verwendung eines wälzkolbengebläses - Google Patents

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EP3842621B1
EP3842621B1 EP20217204.5A EP20217204A EP3842621B1 EP 3842621 B1 EP3842621 B1 EP 3842621B1 EP 20217204 A EP20217204 A EP 20217204A EP 3842621 B1 EP3842621 B1 EP 3842621B1
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EP
European Patent Office
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steam
pressure
energy
bar
rotary lobe
Prior art date
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Application number
EP20217204.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3842621A1 (de
Inventor
Marlina Hamm
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Ebel Corinna
Original Assignee
Ebel Corinna
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Publication date
Application filed by Ebel Corinna filed Critical Ebel Corinna
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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
    • 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
    • F01K25/06—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 mixtures of different fluids

Definitions

  • the invention relates to a method for generating steam, a steam generator suitable for this purpose and a use with which steam can be generated for subsequent technical processes.
  • a method for operating a heating boiler system in which steam is generated by burning a fuel in a heating boiler at a specific target operating temperature and a specific target operating pressure for operating a downstream high-pressure steam turbine intended for power generation by using a control system to regulate the temperature of the boiler exiting steam is monitored and, if necessary, water is sprayed into the steam stream to cool the steam to the target operating temperature.
  • EP 1 702 140 B1 it is known to supply steam at a low temperature and pressure level to a low-pressure expansion device designed as a Roots blower in order to be able to generate electrical energy from technically no longer usable steam at an extremely low exergy level.
  • a generator system used as a pressure reducing station in which steam generated at a high pressure level in a heating boiler is reduced in a Roots blower to a target pressure provided for an industrial steam line network, with a generator for generating electricity being coupled to the Roots blower feeds the electrical current generated during the expansion of the water vapor from the high pressure to the desired pressure to a power grid.
  • One aspect of the invention relates to a method for generating steam, in which a fuel is fed to a burner to generate heat with the aid of a conveying device, with the heat generated in the burner being used to generate steam with an actual generation pressure, the actual generation pressure being greater by a pressure difference ⁇ p than a target operating pressure intended for technical use of the steam, and the steam is expanded to the target operating pressure with the aid of a Roots blower that generates mechanical energy and/or electrical energy from the thermal energy of the steam, with the energy generated in the Roots blower being fully or partially used Operation of the conveyor is mechanically and / or electrically fed to the conveyor.
  • the steam is deliberately generated with the actual generation pressure that is higher by the pressure difference ⁇ p.
  • the steam is present at a higher energy level than necessary and that more fuel has to be burned accordingly.
  • the additional amount of heat stored in the steam for the pressure increase of ⁇ p is used in the Roots blower to generate energy.
  • the Roots blower can expand the steam from the actual generation pressure to the target operating pressure, but can also generate higher-quality energy, in particular mechanical energy and/or electrical energy, compared to lower-quality thermal energy.
  • An output shaft of the Roots blower can derive mechanical energy, which can be used as such or can be fed in whole or in part to a generator for generating electrical energy.
  • the energy generated by the Roots blower is at least partially used to generate at least part of the steam, so that a supply of external electrical energy can be avoided or at least reduced. It is also possible to feed at least part of the energy generated by the Roots blower into a power grid and to have this energy supply compensated, whereby at least part of the production costs for generating the steam can be compensated.
  • the delivery device currently requires no or less electrical power, for example because no fuel or less fuel is to be supplied at the moment, the excess electrical energy that is not required for the delivery device in this case can be fed into the power grid.
  • the mechanical and/or electrical energy can be generated much more efficiently with the help of the Roots blower in a system in which this fuel is burned anyway and done more cheaply.
  • the pressure increase ⁇ p required for this is relatively small, so that the component strength of the apparatus involved is completely sufficient for the increased actual generation pressure with the safety margins usually applied for the design and no structural adjustments are required.
  • the efficient conversion of additional thermal energy into higher-value forms of energy by the Roots blower means that the use of expensive external higher-value energy can be reduced and/or costs can be compensated for by feeding it into a power grid, so that a cost-effective generation of technically usable steam is possible.
  • the energy generated in the Roots blower is supplied mechanically and/or electrically to the conveying device for full or partial operation of the conveying device, the energy required to operate the steam generation by burning the fuel can be generated using the Roots blower itself.
  • a supply of external energy, in particular electrical energy from a power grid, can be reduced or even completely avoided.
  • the promotion of the fuel for steam generation by burning the fuel can be autonomous without external Energy can be supplied and kept running independently. As a result, it is sufficient if only the stockpiling of the fuel is tracked.
  • a very simple, self-sufficient steam supply results, particularly in the case of industrial plants that have a continuous need for steam at a specific target operating pressure.
  • a gas for example natural gas
  • the conveying device can be designed as a gas blower, for example as a compressor.
  • a conveying element of the conveying device can be driven mechanically or electrically by the Roots blower via a drive motor.
  • the delivery element of the delivery device can be coupled to the output shaft of the Roots fan in a manner comparable to a turbocharger, with a transmission for speed conversion and/or a separating clutch and/or a, preferably, between the delivery element of the delivery device and the output shaft of the Roots fan switchable, freewheel can be provided.
  • the conveying device can in particular also be driven electrically from a power grid, in particular in order to be able to operate the conveying device independently of the Roots blower during a start-up phase when there is still no steam at the actual production pressure.
  • at least part of the energy generated by the Roots fan can be stored as electrical energy in a rechargeable battery, so that the conveyor device can be supplied with electrical energy from the rechargeable battery for the start-up phase, with the rechargeable battery being powered by the Roots fan after the start-up phase is recharged.
  • the conveyor device can be permanently disconnected from the mains power supply and, in situations when the Roots blower is not currently supplying sufficient energy to operate the conveyor device, it can be fed from the rechargeable battery.
  • the Roots blower which works according to the principle of rotary displacement, has two, in particular symmetrical, counter-rotating Roots, which can roll off one another in a rolling region.
  • a distance provided between the Roots in the rolling region of the Roots when the Roots fan is at rest selected in particular in such a way that, taking into account the centrifugal forces acting on the Roots piston during operation and the temperatures to be expected during operation, the distance is minimal, preferably less than 0.1 mm.
  • the volumetric transport of the vapor in the Roots blower does not take place through the rolling region of the Roots, but rather between the respective Roots and an inside of the housing.
  • the Roots blower works essentially isochorically.
  • the Roots blower can be designed in the form of an oval wheel pump.
  • the Roots can have, for example, essentially the outline of the number eight. However, it is also possible for the Roots pistons to have three vanes and, for example, to be designed in a manner comparable to a Roots fan. Compared to a gear pump, the Roots have significantly fewer protruding vanes, so that a larger volume can be transported between two vanes. In particular, the area formed between two vanes is concave compared to a root circle of a gear. Compared to the gear of a gear pump, the roots can be slimmer and/or concave in the middle and/or inner area near the axis of rotation, so that more volume is available inside the housing for the volume transport and is not filled by the material of the roots .
  • the respective vane of the Roots piston can protrude from the axis of rotation of the Roots piston, for example, essentially in the form of a drop.
  • the roots of the Roots blower have only a small rolling area, so that friction effects in the rolling area, if present at all, can be minimized.
  • the Roots blower can work with low gas friction and at the same time be insensitive to liquid droplets.
  • the roots of the roots blower can be operated at speeds at which the sealing edge on the outer radius reaches speeds of more than about 1/10 of the speed of sound. A gap remaining between the lobes and the housing can act as a dynamic seal at such a speed.
  • the Roots blower which was actually developed for vacuum technology and is usually operated in an absolute pressure range of 0 bar to 1 bar, is not used as a suction pump to generate a vacuum, but as a working machine and/or generator. It has been shown here that the Roots blower, which is actually only intended for a very low low-pressure range, can actually also be operated very efficiently in a high pressure range, provided the pressure difference between an inlet and an outlet of the Roots blower is not too high. In comparison to a turbine or expander, the pressure difference in the Roots blower is considerably lower, although the efficiency of the Roots blower can also be significantly better over a large temperature range. In particular, the Roots blower according to the invention is sufficiently upgraded for high-pressure operation.
  • the Roots blower has special sealing devices designed to be suitable for the actual pressure generated, with the help of which shaft ends of the Roots shafts exiting from a housing of the Roots blower are sealed.
  • the sealing device can in particular be designed as a multi-stage seal, in which two or more sealing elements are provided one behind the other in the axial direction, which seal at different pressure levels, so that each sealing element seals against a comparatively small and/or essentially equal pressure difference.
  • only one shaft end of the output shaft, which is also a shaft of one of the Roots is led out of the housing, while the other shaft ends of the shafts of the Roots are arranged and mounted within the housing of the Roots blower.
  • the housing of the Roots blower has two housing halves which are connected to one another via a high-pressure seal.
  • the housing has only one inlet, one outlet and exactly one shaft bushing for a shaft end of the output shaft as bushings through the housing.
  • the supply of energy from the Roots blower to the conveying device takes place while bypassing an external power supply system, in particular in the Substantially direct and/or immediate.
  • the Roots blower can, for example, be mechanically coupled to the delivery device via a shaft in the manner of a turbocharger.
  • a conversion of the mechanical energy present at a shaft output of the Roots blower into electrical energy can be saved as a result, resulting in a particularly high level of efficiency. If the mechanical energy present at the shaft output of the Roots blower is converted into electrical energy, in particular with the aid of an electrical machine designed and/or operated as a generator, the electrical energy generated by the generator can be used essentially directly and immediately, in particular via a power circuit be fed to the conveyor.
  • a generator coupled to the Roots blower is electrically connected to the conveyor via a power line, in particular as short as possible, optionally via interposed power electronics for adapting the electrical energy fed in to the electrical requirements of the conveyor.
  • the electrical operation of the conveying device can take place via an internal power supply starting at the Roots blower and the generator coupled to the Roots blower, so that an external power supply system, to which other electrical consumers are also connected, is not required and can be avoided.
  • the internal power supply running from the generator coupled to the Roots blower to the delivery device preferably has the delivery device as the only electrical consumer.
  • a pump is used to pump an evaporable working medium into a steam boiler heated by the burner, with the energy generated in the Roots blower being fed mechanically and/or electrically to the pump for full or partial operation of the pump.
  • Water in particular, can be used as the working medium be used, it being also possible to use a refrigerant.
  • the working medium can preferably be circulated in a closed circuit, with the working medium being condensed before evaporation, in particular in a steam boiler.
  • the working medium is particularly preferably supplied to the steam boiler almost boiling or slightly below the boiling point, so that correspondingly little fuel has to be burned in order to vaporize the working medium and bring it to the actual production pressure.
  • the working medium can preferably be preheated and/or reheated, in particular with the help of residual heat remaining in the working medium after technical use, so that during combustion a lower fuel input is sufficient to achieve the desired temperature and the actual production pressure during evaporation.
  • the Roots blower By coupling the Roots blower to the pump, the energy required to convey the working medium can be generated with the help of the Roots blower itself. A supply of external energy, in particular electrical energy from a power grid, can be reduced or even completely avoided.
  • a conveying element of the pump can be driven mechanically or electrically by the Roots blower via a drive motor. If the pump is driven mechanically, the conveying element of the pump can be coupled to the output shaft of the Roots fan in a manner comparable to a turbocharger, with a transmission for speed conversion and/or a separating clutch and/or a, preferably, between the conveying element of the pump and the output shaft of the Roots fan switchable, freewheel can be provided.
  • the pump can also be driven electrically from a power grid, in particular in order to be able to operate the pump independently of the Roots blower during a start-up phase when there is still no steam at actual production pressure.
  • a power grid in particular in order to be able to operate the pump independently of the Roots blower during a start-up phase when there is still no steam at actual production pressure.
  • at least part of the energy generated by the Roots fan can be stored as electrical energy in a rechargeable battery, so that the pump can be supplied with electrical energy from the rechargeable battery for the start-up phase, with the rechargeable battery being powered by the Roots fan after the start-up phase is recharged.
  • the pump can be permanently disconnected from the mains and can be fed from the rechargeable battery in situations when the Roots blower is not currently supplying sufficient energy to operate the conveyor device.
  • An independent aspect of the invention thus relates to a method for generating steam, in which, in particular with the aid of a conveyor, fuel is fed to a burner to generate heat, with the aid of a pump, an evaporable working medium is pumped into a steam boiler heated by the burner, with With the help of the heat generated in the burner, steam is generated in the steam boiler with an actual generation pressure, the actual generation pressure being greater by a pressure difference ⁇ p than a target operating pressure provided for technical use of the steam, and the steam using a mechanical one derived from the thermal energy of the steam Energy and / or electrical energy generating Roots blower is expanded to the target operating pressure, wherein the energy generated in the Roots blower is mechanically and / or electrically supplied to the pump for full or partial operation of the pump.
  • the energy generated in the Roots blower can be supplied mechanically and/or electrically to the conveyor device for full or partial operation of the conveyor device.
  • the connection of the pump to the Roots fan can be configured analogously to the connection of the delivery device to the Roots fan described above.
  • the method can be designed and developed as described above with reference to the first aspect of the invention be. The features described below represent advantageous developments for both aspects of the invention described above.
  • At least part of the energy generated in the Roots blower is particularly preferably fed into a power grid.
  • the energy fed into the power grid can be remunerated, so that production costs for steam generation can be at least partially compensated for with this remuneration.
  • Calculations show that the electrical energy that can be generated in the Roots blower is greater than that required for a gas blower to pump natural gas as fuel, so that part of the energy generated in the Roots blower is not required internally and can be dissipated to external consumers via the power grid .
  • the steam generation is operated exclusively purely thermally by burning the fuel.
  • a supply of external electrical energy can be avoided, so that, for example, when there is a high demand for steam in an industrial plant, a general power grid is not loaded and disruptions in the power grid due to sudden high energy consumption during steam generation for the industrial plant are avoided.
  • the conveying device can be disconnected from an external power supply and can preferably be driven exclusively by the energy mechanically and/or electrically generated in the Roots blower.
  • a rechargeable battery which can be charged by the Roots blower in the regular operating state, can be used in steam generation electrical consumers are fed from the rechargeable battery during the start-up phase, so that battery-supported, purely thermal operation without an external power supply is also possible in the start-up phase, since the electrical energy stored in the rechargeable battery is also a result of thermal combustion during previous steam generation.
  • the delivery rate of the delivery device is preferably set such that the pressure difference ⁇ p is 0.1 bar ⁇ p ⁇ 2.5 bar, in particular 0.3 bar ⁇ p ⁇ 1.5 bar and preferably 0.5 bar ⁇ p ⁇ 1.0 bar amounts to.
  • This pressure difference can be used by the Roots blower with a very high level of efficiency in order to generate mechanical and/or electrical energy. Calculations show that such a small pressure difference between the inlet and the outlet of the Roots blower can still be used economically to generate energy with a high level of efficiency.
  • Regulation of the conveying capacity of the conveying device as a function of the measured actual generation pressure is sufficient and easy to implement.
  • the amount of fuel fed to the combustion can be influenced via the conveying capacity of the conveying device, so that the energy input into the steam boiler can be influenced as a result of the combustion heat produced during the combustion.
  • the setpoint operating pressure ps ps is particularly preferably ⁇ 1.2 bar, in particular 2.0 bar ⁇ ps ⁇ 100 bar, preferably 5.0 bar ⁇ ps ⁇ 50 bar, more preferably 7.0 bar ⁇ ps ⁇ 30 bar and particularly preferably 9.0 bar ⁇ ps ⁇ 15 bar.
  • steam can be used for technical processes in pressure consumers and/or in heaters.
  • a lower pressure level of generally less than 3 bar is sufficient, while a rather higher pressure level of generally at least 5 bar is desired for a technical process in an industrial plant.
  • the Roots blower is operated at an efficiency ⁇ for a ratio of the thermal energy additionally generated during combustion for the pressure increase of ⁇ p and mechanical energy that can be tapped by a generator on an output shaft of the Roots blower of 0.75 ⁇ ⁇ ⁇ 1.0, in particular 0 .80 ⁇ 0.99, preferably 0.90 ⁇ 0.98 and particularly preferably 0.95 ⁇ 0.97.
  • the Roots blower that has been upgraded for the desired pressure level can be operated extremely efficiently without the need for structural adjustments to the system parts provided for steam generation. This makes it very easy to convert low-value thermal energy into higher-value mechanical energy, which can be used much more efficiently in subsequent processes.
  • an output shaft of the Roots fan provided for dissipating mechanical energy is driven at a speed n of 500 rpm ⁇ n ⁇ 10000 rpm, in particular 1000 rpm ⁇ n ⁇ 6000 rpm and preferably 4000 rpm ⁇ n ⁇ 5000 RPM operated.
  • a speed n 500 rpm ⁇ n ⁇ 10000 rpm, in particular 1000 rpm ⁇ n ⁇ 6000 rpm and preferably 4000 rpm ⁇ n ⁇ 5000 RPM operated.
  • a speed 500 rpm ⁇ n ⁇ 10000 rpm, in particular 1000 rpm ⁇ n ⁇ 6000 rpm and preferably 4000 rpm ⁇ n ⁇ 5000 RPM operated.
  • leakage at a gap formed between the rolling elements and the housing can be minimized, thereby improving efficiency.
  • Such speeds can be easily endured by suitable plain bearings.
  • the Roots can withstand the attacking centrifugal forces without
  • Another aspect of the invention relates to a steam generator for carrying out the method, which can be designed and developed as described above, with a steam boiler for evaporating a vaporizable working medium to an actual production pressure, a burner for heating the working medium in the steam boiler by burning fuel , a conveying device for conveying the fuel into the burner, a pump for conveying the working medium into the steam boiler, a Roots blower connected to the steam boiler to expand the steam that is essentially supplied at the actual generation pressure to a target operating pressure that is lower by a pressure difference ⁇ p to the actual generation pressure and a pressure consumer, in particular a heat engine and/or heating, provided downstream of the Roots fan, for the technical use of the steam that is essentially supplied at the target operating pressure while reducing the pressure and/or the temperature of the steam, mechanical energy that can be tapped at least partially on an output shaft of the Roots fan is mechanically and/or electrically coupled to the delivery device and/or to the pump.
  • the steam generator can be designed and developed in particular as explained above with reference to the method.
  • the efficient conversion of additional thermal energy into higher-value forms of energy by the Roots blower means that the use of expensive external higher-value energy can be reduced and/or costs can be compensated for by feeding it into a power grid, so that a cost-effective generation of technically usable steam is possible.
  • the mechanical energy that can be tapped off at the output shaft of the Roots blower is at least partially electrically coupled to a power grid via a generator acting on the output shaft.
  • excess electrical energy that is not required for the delivery device and/or for the pump can be fed to the external power grid and compensated for.
  • a rechargeable battery is coupled to the output shaft of the Roots blower via a generator for converting mechanical energy into electrical energy.
  • the generator can convert all or part of the mechanical energy discharged at an output shaft of the Roots blower into electrical energy and store it in the rechargeable battery.
  • Electrical consumers can be connected to the rechargeable battery, which can then be operated without being connected to an external power grid.
  • the delivery device and/or the pump is preferably connected to the rechargeable battery, so that the delivery device and/or the pump can also be operated without being connected to an external power supply system.
  • the delivery device and/or the pump is mechanically coupled to the output shaft of the Roots blower.
  • a transmission for speed conversion and/or a separating clutch and/or a preferably switchable freewheel is provided between the delivery device and/or the pump on the one hand and the output shaft of the Roots blower on the other hand.
  • the delivery device and/or the pump can be driven by the Roots blower without the need for an energy input from an external power supply.
  • the conveying device and/or the pump is electrically coupled via an internal power supply to a generator acting on the output shaft of the Roots blower, bypassing an external power supply system.
  • the mechanical energy present at the shaft output of the Roots blower is converted into electrical energy, in particular with the aid of an electrical machine designed and/or operated as a generator
  • the electrical energy generated by the generator can be used essentially directly and immediately, in particular via a power circuit be fed to the conveyor and/or the pump. Power losses, in particular via ohmic resistances of the external power grid, can be avoided in this way, so that compared to feeding the electrical energy of the generator into the power grid and operating the delivery device or the pump with electrical energy from the power grid, there is a better degree of efficiency.
  • a generator coupled to the Roots blower is electrically connected to the conveyor device and/or to the pump via a power line, in particular as short as possible, if necessary via interposed power electronics for adapting the electrical energy fed in to the electrical requirements of the conveyor device or the pump.
  • the electrical operation of the conveyor and / or the pump can be done via the beginning of the Roots blower and the generator coupled to the Roots blower internal power supply, so that an external Power grid, to which other electrical consumers are connected, is not required and can be avoided.
  • the internal power supply running from the generator coupled to the Roots blower to the delivery device and/or to the pump preferably has the delivery device and/or the pump as the only electrical consumer.
  • a delivery controller is particularly preferably provided for controlling a delivery capacity of the delivery device as a function of the current actual generation pressure. Regulation of the conveying capacity of the conveying device as a function of the measured actual generation pressure is sufficient and easy to implement.
  • the amount of fuel fed to the combustion can be influenced via the conveying capacity of the conveying device, so that the energy input into the steam boiler can be influenced as a result of the combustion heat produced during the combustion.
  • a speed controller is provided for controlling a speed of the output shaft of the Roots blower.
  • the conversion of mechanical energy into electrical energy can be further optimized with the aid of a generator, so that the generator can be operated with the highest possible degree of efficiency.
  • a bypass line can be provided, for example, which is routed past the Roots blower and via which part of the volume flow of the steam can be diverted in order to prevent an excessively high speed at the output shaft of the Roots blower avoid.
  • the volumetric flow derived via the bypass line can be admixed again downstream to the positive displacement fan, so that the steam can have the highest possible energy content.
  • the bypass line can be connected via a pressure-reducing valve downstream of the positive displacement blower in order to have the desired operating pressure as exactly as possible.
  • the Roots blower has a sealing device designed for the actual pressure generated, for sealing the output shaft relative to a housing of the Roots blower.
  • the sealing device can in particular be designed as a multi-stage seal, in which two or more sealing elements are provided one behind the other in the axial direction, which seal at different pressure levels, so that each sealing element seals against a comparatively small and/or essentially equal pressure difference.
  • the housing of the Roots blower has two housing halves which are connected to one another via a high-pressure seal.
  • the housing has only one inlet, one outlet and exactly one shaft bushing for a shaft end of the output shaft as bushings through the housing.
  • a further aspect of the invention relates to the use of a Roots blower as a pressure reducing valve for reducing steam generated at an actual production pressure to a target operating pressure for a pressure consumer, which is in particular part of an industrial plant, while at the same time generating mechanical energy and/or electrical energy from the thermal energy of the supplied steam and internal use of the generated energy when generating the steam.
  • a Roots blower can be used in particular in in the method described above and/or in the steam generator described above.
  • Roots blower can preferably be designed and developed as explained with reference to the method described above and/or using the steam generator described above.
  • the efficient conversion of additional thermal energy into higher-value forms of energy by the Roots blower means that the use of expensive external higher-value energy can be reduced and/or costs can be compensated for by feeding it into a power grid, so that a cost-effective generation of technically usable steam is possible.
  • the inside 1 illustrated steam generator 10 can be used to generate steam for an industrial plant.
  • the steam generator 10 has a combustor 12 in which a fuel conveyed by a conveying device 14, for example natural gas, can be burned. With the aid of the fuel burned in the combustor 12, a steam boiler 16 can be heated, in which a working medium, for example water, conveyed by a pump 18 has been supplied.
  • the working medium which is preferably preheated, in particular to the boiling point, is vaporized in the steam boiler 16 and is present at the outlet of the steam boiler 16 at an actual production pressure, which is specified, for example, with the aid of a pressure valve that is provided at the outlet of the steam boiler 16 and is in particular adjustable and/or controllable can be.
  • the actual production pressure and/or a volumetric flow and/or a temperature of the steam is measured and fed to a feed controller 20 in order to be fed to the combustor 12 Regulate the amount of fuel so that the steam can be present at a precisely defined energy state.
  • Roots blower 22 The steam is fed from the steam boiler 16 to a Roots blower 22, where the steam is expanded by a comparatively small pressure difference ⁇ p of, for example, 1.5 bar or less to a desired operating pressure. Pressure consumers 24 in an industrial plant are to be subjected to precisely this target operating pressure, which is 8 bar, for example. Roots blower 22 can generate mechanical energy that can be discharged via an output shaft 26 with a very high level of efficiency, which can be converted into electrical energy, for example, with the aid of a generator 28 and fed to an external power supply system 30 .
  • the output shaft 26 of the Roots blower 22 can be mechanically coupled to the delivery device 14 and/or to the pump 18, in which case in particular a coupling device 34 can be interposed in each case.
  • the coupling device 34 can have, for example, a transmission for speed conversion and/or a separating clutch and/or a freewheel, in particular a switchable one. In comparison to a pressure-reducing valve, exergy is not destroyed in the Roots blower 22 but rather converted into higher-value forms of energy and used to reduce the energy requirement of the steam generator 10 in order to set the lower setpoint operating pressure.
  • a target operating pressure of 8 bar is assumed.
  • 9.5 bar is specified for the actual production pressure, which leads to a pressure difference ⁇ p of 1.5 bar that can be managed very well by the Roots blower 22, which has been upgraded for a pressure level of 10 bar.
  • Due to the increased pressure of 9.5 bar at the outlet of the Steam boiler 12 has increased the boiling point of the water used as the working medium by about 7 K.
  • a reduction in the efficiency of the steam boiler 16 as a result of increased exhaust gas losses and heat losses via the boiler surface at the increased temperature can essentially be ignored with such a small increase in pressure and temperature and would at most be of the order of -0.4%.
  • Roots blower 22 before conversion into electrical power is significantly higher, so that after conveyor 14 has been in operation, there is still enough energy left over to feed rechargeable battery 32, drive pump 18, and/or transfer useful electrical power to the external power supply 30 feed.
  • the additional combustion has increased the steam output by approx. 10.3 kWth, which can also be used in the pressure consumers 24.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dampferzeugung, einen hierzu geeigneten Dampferzeuger sowie eine Verwendung, mit deren Hilfe Dampf für nachfolgende technische Prozesse erzeugt werden kann.
  • Aus DE 10 2017 117 122 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Heizkesselsystems bekannt, bei dem durch Verbrennung eines Treibstoffs in einem Heizkessel Dampf mit einer bestimmten Sollbetriebstemperatur und einem bestimmten Sollbetriebsdruck zum Betrieb einer nachgelagerten zur Stromerzeugung vorgesehenen Hochdruck-Dampfturbine erzeugt wird, indem mit Hilfe eines Steuersystems die Temperatur des den Heizkessel verlassenen Dampfes überwacht wird und erforderlichenfalls Wasser in den Dampfstrom eingesprüht wird, um den Dampf auf die Sollbetriebstemperatur abzukühlen.
  • Aus EP 1 702 140 B1 ist es bekannt Dampf auf einem niedrigen Temperatur- und Druckniveau einer als Wälzkolbengebläse ausgestalteten Niederdruck-Entspannungsvorrichtung zuzuführen, um auf einen extrem niedrigen Exergieniveau aus technisch nicht mehr nutzbaren Dampf dennoch elektrische Energie erzeugen zu können.
  • Aus CH 710 264 A2 ist eine als Druckreduzierstation verwendete Generatoranlage bekannt, bei der ein in einem Heizkessel auf einem hohen Druckniveau erzeugter Wasserdampf in einem Roots-Gebläse auf einen für ein industrielles Dampfleitungsnetz vorgesehenen Solldruck reduziert wird, wobei mit dem Roots-Gebläse ein Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist, der den bei der Entspannung des Wasserdampfes von dem hohen Druck auf den Solldruck erzeugten elektrischen Strom einem Stromnetz zuführt.
  • Aus DE 10 2004 014 101 A1 und DE 20 2000 402 118 U1 ist jeweils ein von einem Verbrenner erhitzter Dampferzeuger bekannt, dessen Dampf einem Wälzkolbengebläse zur Erzeugung elektrischer Energie zugeführt wird.
  • Aus US 2004/00202206 A1 ist es bekannt von einem Expander erzeugte elektrische Energie in einer Batterie zu speichern und mit der Batterie eine Steuerung für einen Dampferzeuger zu betreiben.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten für die Erzeugung technisch nutzbaren Dampfes zu verringern.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Erzeugung eines technisch nutzbaren Dampfes ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Dampferzeuger mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie einer Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dampferzeugung, bei dem mit Hilfe einer Fördereinrichtung ein Brennstoff einem Verbrenner zur Erzeugung von Hitze zugeführt wird, mit Hilfe der in dem Verbrenner erzeugten Hitze Dampf mit einem Erzeugungsistdruck erzeugt wird, wobei der Erzeugungsistdruck um eine Druckdifferenz Δp größer als ein für eine technische Nutzung des Dampfes vorgesehener Sollbetriebsdruck ist, und der Dampf mit Hilfe eines aus der thermischen Energie des Dampfes mechanische Energie und/oder elektrische Energie erzeugenden Wälzkolbengebläses auf den Sollbetriebsdruck entspannt wird, wobei die in dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Fördereinrichtung mechanisch und/oder elektrisch der Fördereinrichtung zugeführt wird.
  • Anstatt den Dampf bei der Verdampfung mit dem für die nachfolgende technische Nutzung beabsichtigten Sollbetriebsdruck zu erzeugen, wird der Dampf bewusst mit dem um die Druckdifferenz Δp höheren Erzeugungsistdruck erzeugt. Hierbei wird bewusst in Kauf genommen, dass der Dampf dadurch auf einem höheren Energieniveau als nötig vorliegt und hierzu entsprechend mehr Brennstoff verbrannt werden muss. Die für die Druckerhöhung von Δp im Dampf gespeicherte zusätzliche Wärmemenge wird in dem Wälzkolbengebläses zur Energieerzeugung genutzt. Das Wälzkolbengebläse kann vergleichbar zu einem Druckreduzierventil den Dampf von dem Erzeugungsistdruck auf den Sollbetriebsdruck entspannen aber zusätzlich im Vergleich zu niederwertiger Wärmeenergie höherwertigere Energie, insbesondere mechanische Energie und/oder elektrische Energie erzeugen. Eine Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses kann mechanische Energie ausleiten, die als solche genutzt werden kann oder ganz oder teilweise einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie zugeführt werden kann. Die von dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie wird zumindest teilweise für die Erzeugung zumindest eines Teils des Dampfes genutzt, so dass eine Zufuhr externer elektrischer Energie vermieden oder zumindest reduziert werden kann. Es ist auch möglich zumindest einen Teil der von dem Wälzkolbengebläse erzeugten Energie in ein Stromnetz einzuspeisen und sich diese Energiezufuhr vergüten zu lassen, wodurch zumindest ein Teil der Gestehungskosten für die Erzeugung des Dampfes kompensiert werden können. Insbesondere wenn die Fördereinrichtung aktuell keine oder weniger elektrische Leistung benötigt, beispielsweise weil aktuelle kein Brennstoff oder weniger Brennstoff zugeführt werden soll, kann die in diesem Fall für die Fördereinrichtung nicht benötigte und überschüssige elektrische Energie dem Stromnetz zugeführt werden.
  • Berechnungen und/oder Versuche haben ergeben, dass auf dem vergleichsweise hohen Druckniveau, das für eine technische Verwendung des Dampfes erforderlich ist, das Wälzkolbengebläse mit einem sehr hohen Wirkungsgrad Wärmeenergie in mechanische Energie umwandeln kann. Unter Vernachlässigung von Reibungs- und Leckageeffekten in dem Wälzkolbengebläse lassen sich für die Konvertierung von thermischer Energie in mechanische Energie theoretische Wirkungsgrade von annähernd 1 erreichen. Selbst wenn in einem worst case Scenario Reibungs- und Leckageeffekten in dem Wälzkolbengebläse und auch eine zusätzliche Wärmeabfuhr über Oberflächen der beteiligten Bauteile infolge einer durch die zusätzliche Verbrennung erhöhten Temperatur berücksichtigt werden, ist ein Wirkungsgrad für die Konvertierung der für die Druckerhöhung von Δp zusätzlich erforderlichen Wärmeenergie in mechanische Energie an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses von mindestens 0,72 möglich, wobei ein Wirkungsgrad von 0,85 bis 0,95 realistischer sein dürfte. Für die Konvertierung der an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses vorliegenden mechanischen Energie in elektrische Energie mit Hilfe eines Generators ist ein Wirkungsgrad von ca. 0,8 bis 0,9 zu erwarten. Da die in einem Stromnetz zur Verfügung gestellte elektrische Energie unter Verbrennung des selben Brennstoffs mit einem erheblich schlechteren Wirkungsgrad erfolgt, kann die Erzeugung der mechanischen und/oder elektrischen Energie mit Hilfe des Wälzkolbengebläses in einer Anlage, in der dieser Brennstoff sowieso verbrannt wird, viel effizienter und kostengünstiger erfolgen. Die hierzu erforderliche Druckerhöhung Δp ist hierbei relativ gering, so dass die Bauteilfestigkeit der beteiligten Apparate für den erhöhten Erzeugungsistdruck bei den für die Auslegung üblicherweise angewendeten Sicherheitszuschlägen vollkommen ausreichend ist und keine konstruktiven Anpassungen erforderlich sind. Durch die effiziente Umwandlung von zusätzlicher Wärmeenergie in höherwertige Energieformen durch das Wälzkolbengebläse kann die Nutzung teurer externer höherwertiger Energie reduziert und/oder durch eine Einspeisung in ein Stromnetz eine Kostenkompensation erreicht werden, so dass eine kostengünstige Erzeugung eines technisch nutzbaren Dampfes ermöglicht ist.
  • Da die in dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Fördereinrichtung mechanisch und/oder elektrisch der Fördereinrichtung zugeführt wird, kann die zum Betrieb der Dampferzeugung durch die Verbrennung des Brennstoffs erforderliche Energie mit Hilfe des Wälzkolbengebläses selbst erzeugt werden. Eine Zufuhr von externer Energie, insbesondere elektrische Energie aus einem Stromnetz, kann reduziert oder sogar vollständig vermieden werden. Die Förderung des Brennstoffs für die Dampferzeugung durch Verbrennung des Brennstoffs kann dadurch autonom ohne externe Energiezufuhr erfolgen und selbständig am Laufen gehalten werden. Dadurch ist es ausreichend, wenn lediglich die Bevorratung des Brennstoffs nachgehalten wird. Insbesondere bei Industrieanlagen, die einen kontinuierlichen Bedarf an Dampf auf einem bestimmten Sollbetriebsdruck haben, ergibt sich eine sehr einfache selbstversorgte Dampfversorgung. Vorzugsweise wird als Brennstoff ein Gas, beispielsweise Erdgas, verwendet, so dass die Fördereinrichtung als Gasgebläse ausgeführt sein kann, beispielsweise als Verdichter. Ein Förderorgan der Fördereinrichtung kann von dem Wälzkolbengebläse mechanisch oder elektrisch über einen Antriebsmotor angetrieben werden. Bei einem mechanischen Antrieb der Fördereinrichtung kann das Förderorgan der Fördereinrichtung vergleichbar zu einem Turbolader mit der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläse gekoppelt sein, wobei insbesondere zwischen dem Förderorgan der Fördereinrichtung und der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläse ein Getriebe zur Drehzahlwandlung und/oder eine Trennkupplung und/oder ein, vorzugsweise schaltbarer, Freilauf vorgesehen sein kann. Die Fördereinrichtung kann insbesondere auch aus einem Stromnetz heraus elektrisch angetrieben werden, insbesondere um während einer Anlaufphase, wenn noch kein Dampf auf Erzeugungsistdruck vorliegt, die Fördereinrichtung unabhängig von dem Wälzkolbengebläse betreiben zu können. Besonders bevorzugt kann zumindest ein Teil der von dem Wälzkolbengebläse erzeugten Energie als elektrische Energie in einer wiederaufladbaren Batterie gespeichert werden, so dass die Fördereinrichtung für die Anlaufphase aus der wiederaufladbaren Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wobei die wiederaufladbare Batterie nach der Anlaufphase von dem Wälzkolbengebläse wieder aufgeladen wird. Die Fördereinrichtung kann dadurch permanent vom Stromnetz getrennt sein und in Situationen, wenn das Wälzkolbengebläse aktuell nicht genügend Energie zum Betrieb der Fördereinrichtung liefert, aus der wiederaufladbaren Batterie gespeist werden.
  • Das nach dem Prinzip der Rotationsverdrängung arbeitende Wälzkolbengebläse weist zwei, insbesondere symmetrische, gegenläufig rotierende Wälzkolben auf, die in einem Abwälzbereich aufeinander abwälzen können. Ein im Ruhezustand des Wälzkolbengebläses zwischen den Wälzkolben in dem Abwälzbereich der Wälzkolben vorgesehener Abstand ist insbesondere derart gewählt, dass unter Berücksichtigung von im laufenden Betrieb auf den Wälzkolben wirkenden Fliehkräften und bei den im laufenden Betrieb zu erwartenden Temperaturen der Abstand minimal wird, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm. Der Volumentransport des Dampfes erfolgt in dem Wälzkolbengebläse nicht durch den Abwälzbereich der Wälzkolben hindurch, sondern zwischen dem jeweiligen Wälzkolben und einer Innenseite des Gehäuses. Das Wälzkolbengebläse arbeitet im Wesentlichen isochor. Das Wälzkolbengebläse kann in Form einer Ovalradpumpe ausgeführt sein. Die Wälzkolben können beispielsweise im Wesentlichen den Umriss der Zahl Acht aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass die Wälzkolben drei Flügel aufweisen und beispielswiese vergleichbar zu einem Roots-Gebläse ausgestaltet sind. Im Vergleich zu einer Zahnradpumpe weisen die Wälzkolben deutlich weniger abstehende Flügel auf, so dass zwischen zwei Flügeln ein größeres Volumen transportiert werden kann. Insbesondere ist der zwischen zwei Flügeln ausgebildete Bereich im Vergleich zu einem Fußkreis eines Zahnrads konkav ausgebildet. Die Wälzkolben können im Vergleich zu dem Zahnrad einer Zahnradpumpe im mittleren und/oder inneren Bereich nahe der Drehachse verschlankt und/oder konkav ausgeführt sein, so dass innerhalb des Gehäuses mehr Volumen für den Volumentransport zur Verfügung steht und nicht durch das Material der Wälzkolben ausgefüllt ist. Der jeweilige Flügel des Wälzkolbens kann hierbei beispielswiese im Wesentlichen tropfenförmig von der Drehachse des Wälzkolben abstehen. Im Gegensatz zu einer Schraubenpumpe weisen die Wälzkolben des Wälzkolbengebläses nur einen geringen Abwälzbereich auf, so dass Reibungseffekte im Abwälzbereich, sofern überhaupt vorhanden, minimiert werden können. Das Wälzkolbengebläse kann mit einer geringen Gasreibung arbeiten und kann gleichzeitig gegen Flüssigkeitstropfen unempfindlich sein. Die Wälzkolben des Wälzkolbengebläses können bei Drehzahlen betrieben werden, bei denen die Dichtkante am Außenradius Geschwindigkeiten von mehr als etwa 1/10 der Schallgeschwindigkeit erreicht. Ein zwischen den Wälzkolben und dem Gehäuse verbleibender Spalt kann bei einer derartigen Drehzahl als dynamische Dichtung wirken.
  • Das eigentlich für die Vakuumtechnik entwickelte Wälzkolbengebläse, das in der Regel in einem Absolutdruckbereich von 0 bar bis 1 bar betrieben wird, wird abweichend zum üblichen Betrieb nicht als Saugpumpe zur Erzeugung eines Vakuums, sondern als Arbeitsmaschine und/oder Generator betrieben. Hierbei hat sich gezeigt, dass das eigentlich nur für einen sehr niedrigen Niederdruckbereich vorgesehene Wälzkolbengebläse tatsächlich auch auf einem hohen Druckbereich sehr effizient betrieben werden kann, sofern die Druckdifferenz zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Wälzkolbengebläses nicht zu hoch wird. Im Vergleich zu einer Turbine beziehungsweise Expander ist die Druckdifferenz beim Wälzkolbengebläse erheblich geringer, wobei jedoch der Wirkungsgrad des Wälzkolbengebläses auch über einen großen Temperaturbereich deutlich besser sein kann. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Wälzkolbengebläse für einen Hochdruckbetrieb ausreichend ertüchtigt. Beispielsweise weist das Wälzkolbengebläse spezielle für den Erzeugungsistdruck geeignet ausgestaltete Dichteinrichtungen auf, mit deren Hilfe aus einem Gehäuse des Wälzkolbengebläses austretende Wellenenden der Wellen der Wälzkolben abgedichtet sind. Die Dichteinrichtung kann insbesondere als mehrstufige Dichtung ausgestaltet sein, bei der zwei oder mehr Dichtelemente in axialer Richtung hintereinander vorgesehen sind, die auf unterschiedlichen Druckniveaus abdichten, so dass jedes Dichtelement gegen eine vergleichsweise geringe und/oder im Wesentlichen jeweils gleich große Druckdifferenz abdichtet. Vorzugsweise ist nur ein Wellenende der Ausgangswelle, die gleichzeitig eine Welle eines der Wälzkolben ist, aus dem Gehäuse herausgeführt, während die übrigen Wellenenden der Wellen der Wälzkolben innerhalb des Gehäuses des Wälzkolbengebläses angeordnet und gelagert sind. Insbesondere weist das Gehäuse des Wälzkolbengebläses zwei miteinander über eine Hochdruckdichtung miteinander verbundene Gehäusehälften auf. Das Gehäuse weist insbesondere nur einen Einlass, einen Auslass und genau eine Wellendurchführung für ein Wellenende der Ausgangswelle als Durchführungen durch das Gehäuse auf.
  • Insbesondere erfolgt das Zuführen der Energie von dem Wälzkolbengebläse an die Fördereinrichtung unter Umgehung eines externen Stromnetzes, insbesondere im Wesentlichen direkt und/oder unmittelbar. Das Wälzkolbengebläse kann beispielsweise mechanisch mit der Fördereinrichtung über eine Welle in der Art eines Turboladers gekoppelt sein. Eine Wandlung der an einem Wellenausgang des Wälzkolbengebläse vorliegende mechanische Energie in elektrische Energie kann dadurch eingespart werden, wodurch sich ein besonders hoher Wirkungsgrad ergibt. Wenn die an dem Wellenausgang des Wälzkolbengebläse vorliegende mechanische Energie, insbesondere mit Hilfe einer als Generator ausgestalteten und/oder betriebenen elektrischen Maschine, in elektrische Energie umgewandelt wird, kann die von dem Generator erzeugte elektrische Energie, insbesondere über eine Leistungsschaltung, im Wesentlichen direkt und unmittelbar der Fördereinrichtung zugeführt werden. Leistungsverluste, insbesondere über ohmsche Widerstände des externen Stromnetzes, können dadurch vermieden werden, so dass sich im Vergleich zu einer Einspeisung der elektrischen Energie des Generators in das Stromnetz und einen Betrieb der Fördereinrichtung mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz ein besserer Wirkungsgrad ergibt. Insbesondere ist ein mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelter Generator über eine, insbesondere möglichst kurze, Stromleitung gegebenenfalls über eine zwischengeschaltete Leistungselektronik zur Anpassung der eingespeisten elektrischen Energie an die elektrischen Anforderungen der Fördereinrichtung an der Fördereinrichtung elektrisch angeschlossen. Der elektrische Betrieb der Fördereinrichtung kann über eine an dem Wälzkolbengebläse und dem mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelten Generator beginnende interne Stromversorgung erfolgen, so dass ein externes Stromnetz, an dem auch andere elektrischen Verbraucher angeschlossen sind, nicht benötigt wird und vermieden werden kann. Vorzugsweise weist die von dem mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelten Generator zu der Fördereinrichtung verlaufende interne Stromversorgung als einzigen elektrischen Verbraucher ausschließlich die Fördereinrichtung auf.
  • Vorzugsweise wird mit Hilfe einer Pumpe ein verdampfbares Arbeitsmedium in einen vom dem Verbrenner erhitzen Dampfkessel gepumpt, wobei die in dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Pumpe mechanisch und/oder elektrisch der Pumpe zugeführt wird. Als Arbeitsmedium kann insbesondere Wasser verwendet werden, wobei es auch möglich ist ein Kältemittel zu verwenden. Das Arbeitsmittel kann vorzugsweise in einem geschlossenen Kreislauf im Kreis geführt sein, wobei das Arbeitsmedium vor der Verdampfung, insbesondere in einem Dampfkessel, kondensiert wird. Besonders bevorzugt wird das Arbeitsmedium nahezu siedend oder etwas unterhalb des Siedepunkts dem Dampfkessel zugeführt, so dass entsprechend wenig Brennstoff verbrannt werden muss, um das Arbeitsmedium zu verdampfen und auf den Erzeugungsistdruck zu bringen. Insbesondere wenn als Arbeitsmedium Wasser verwendet wird, ist es auch möglich ein offenes System zu verwenden, wodurch der apparative Aufwand verringert werden kann und eine spätere Kondensation des Arbeitsmediums eingespart werden kann. Vorzugsweise kann das Arbeitsmedium eine Vorerwärmung und/oder Zwischenüberhitzung, insbesondere mit Hilfe von in dem Arbeitsmedium nach einer technischen Nutzung verbliebenen Restwärme, erfahren, so dass bei der Verbrennung ein geringerer Brennstoffeinsatz ausreichend ist die gewünschte Temperatur und den Erzeugungsistdruck bei der Verdampfung zu erreichen. Durch die Koppelung des Wälzkolbengebläses mit der Pumpe kann die zur Förderung des Arbeitsmediums erforderliche Energie selbst mit Hilfe des Wälzkolbengebläses erzeugt werden. Eine Zufuhr von externer Energie, insbesondere elektrische Energie aus einem Stromnetz, kann reduziert oder sogar vollständig vermieden werden. Die Förderung des Arbeitsmediums für die Dampferzeugung kann dadurch autonom ohne externe Energiezufuhr erfolgen und selbständig am Laufen gehalten werden. Insbesondere bei Industrieanlagen, die einen kontinuierlichen Bedarf an Dampf auf einem bestimmten Sollbetriebsdruck haben, ergibt sich eine sehr einfache selbstversorgte Dampfversorgung. Ein Förderorgan der Pumpe kann von dem Wälzkolbengebläse mechanisch oder elektrisch über einen Antriebsmotor angetrieben werden. Bei einem mechanischen Antrieb der Pumpe kann das Förderorgan der Pumpe vergleichbar zu einem Turbolader mit der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläse gekoppelt sein, wobei insbesondere zwischen dem Förderorgan der Pumpe und der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläse ein Getriebe zur Drehzahlwandlung und/oder eine Trennkupplung und/oder ein, vorzugsweise schaltbarer, Freilauf vorgesehen sein kann. Die Pumpe kann insbesondere auch aus einem Stromnetz heraus elektrisch angetrieben werden, insbesondere um während einer Anlaufphase, wenn noch kein Dampf auf Erzeugungsistdruck vorliegt, die Pumpe unabhängig von dem Wälzkolbengebläse betreiben zu können. Besonders bevorzugt kann zumindest ein Teil der von dem Wälzkolbengebläse erzeugten Energie als elektrische Energie in einer wiederaufladbaren Batterie gespeichert werden, so dass die Pumpe für die Anlaufphase aus der wiederaufladbaren Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wobei die wiederaufladbare Batterie nach der Anlaufphase von dem Wälzkolbengebläse wieder aufgeladen wird. Die Pumpe kann dadurch permanent vom Stromnetz getrennt sein und in Situationen, wenn das Wälzkolbengebläse aktuell nicht genügend Energie zum Betrieb der Fördereinrichtung liefert, aus der wiederaufladbaren Batterie gespeist werden.
  • Insbesondere ist es möglich, dass die Pumpe zusätzlich oder alternativ zu der Fördereinrichtung aus der aus dem Wälzkolbengebläse stammenden Energie gespeist wird. Ein unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Dampferzeugung, bei dem ,insbesondere mit Hilfe einer Fördereinrichtung, ein Brennstoff einem Verbrenner zur Erzeugung von Hitze zugeführt wird, mit Hilfe einer Pumpe ein verdampfbares Arbeitsmedium in einen vom dem Verbrenner erhitzen Dampfkessel gepumpt wird, mit Hilfe der in dem Verbrenner erzeugten Hitze in dem Dampfkessel Dampf mit einem Erzeugungsistdruck erzeugt wird, wobei der Erzeugungsistdruck um eine Druckdifferenz Δp größer als ein für eine technische Nutzung des Dampfes vorgesehener Sollbetriebsdruck ist, und der Dampf mit Hilfe eines aus der thermischen Energie des Dampfes mechanische Energie und/oder elektrische Energie erzeugenden Wälzkolbengebläses auf den Sollbetriebsdruck entspannt wird, wobei die in dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Pumpe mechanisch und/oder elektrisch der Pumpe zugeführt wird. Zusätzlich kann die in dem Wälzkolbengebläse erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Fördereinrichtung mechanisch und/oder elektrisch der Fördereinrichtung zugeführt werden. Die Anbindung der Pumpe an das Wälzkolbengebläse kann analog zu der vorstehend beschriebenen Anbindung der Fördereinrichtung an das Wälzkolbengebläse ausgestaltet sein. Das Verfahren kann wie vorstehend anhand des ersten Aspekts der Erfindung beschrieben aus- und weitergebildet sein. Die nachfolgend beschriebenen Merkmale stellen für beide vorstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung vorteilhafte Weiterbildungen dar.
  • Besonders bevorzugt wird zumindest ein Teil der in dem Wälzkolbengebläse erzeugten Energie in ein Stromnetz eingespeist. Die in das Stromnetz eingespeiste Energie kann vergütet werden, so dass mit dieser Vergütung Herstellungskosten für die Dampferzeugung zumindest teilweise kompensiert werden können. Berechnungen zeigen, dass die in dem Wälzkolbengebläse erzeugbare elektrische Energie größer ist als für ein Gasgebläse zur Förderung von Erdgas als Brennstoff erforderlich ist, so dass ein Anteil der in dem Wälzkolbengebläse erzeugten Energie intern nicht benötigt wird und über das Stromnetz an externe Verbraucher abgeführt werden kann. Durch die Verwendung des Wälzkolbengebläses zur Druckreduzierung kann neben der Erzeugung von Dampf für technische Zwecke sogar noch zusätzlich verfügbare hochwertige Energie erzeugt werden. Nicht nur, dass die Dampferzeugung prinzipiell ohne externe elektrische Energie auskommt, kann bei der Dampferzeugung auch noch frei verfügbare elektrische Energie erzeugt werden, ohne dass hierzu spezielle konstruktive Anpassungen des Verbrenners und des Dampfkessels erforderlich wären.
  • Insbesondere wird zumindest nach einer Anlaufphase zur Erreichung eines regulären Betriebszustands die Dampferzeugung ausschließlich rein thermisch durch die Verbrennung des Brennstoffs betrieben. Eine Zufuhr externer elektrischer Energie kann vermieden werden, so dass beispielsweise bei einem hohen Dampfbedarf in einer Industrieanlage ein allgemeines Stromnetz nicht belastet wird und Störungen im Stromnetz durch plötzliche hohe Energieaufnahmen bei der Dampferzeugung für die Industrieanlage vermieden sind. Die Fördereinrichtung kann nach Ablauf einer Anlaufphase von einem externen Stromnetz getrennt sein und vorzugsweise ausschließlich von der in dem Wälzkolbengebläse mechanisch und/oder elektrisch erzeugten Energie angetrieben werden. Wenn eine wiederaufladbare Batterie vorgesehen ist, die von dem Wälzkolbengebläse im regulären Betriebszustand aufgeladen werden kann, können bei der Dampferzeugung verwendete elektrische Verbraucher während der Anlaufphase aus der wiederaufladbaren Batterie gespeist werden, so dass auch in der Anlaufphase ein batterieunterstützer rein thermischer Betrieb ohne externes Stromnetz ermöglicht ist, da auch die in der wiederaufladbaren Batterie gespeicherte elektrische Energie ein Resultat der thermischen Verbrennung bei einer vorherigen Dampferzeugung ist.
  • Vorzugsweise wird die Förderleistung der Fördereinrichtung derart eingestellt, dass die Druckdifferenz Δp 0,1 bar ≤ Δp ≤ 2,5 bar, insbesondere 0,3 bar ≤ Δp ≤ 1,5 bar und vorzugsweise 0,5 bar ≤ Δp ≤ 1,0 bar beträgt. Diese Druckdifferenz kann von dem Wälzkolbengebläse mit einem sehr hohen Wirkungsgrad genutzt werden, um mechanische und/oder elektrische Energie zu erzeugen. Berechnungen zeigen, dass eine derartig kleine Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass von dem Wälzkolbengebläse durchaus noch wirtschaftlich zur Energieerzeugung mit hohen Wirkungsgrad genutzt werden kann. Eine Regelung der Förderleistung der Fördereinrichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen Erzeugungsistdruck ist hierbei ausreichend und einfach umzusetzen. Über die Förderleistung der Fördereinrichtung kann die der Verbrennung zugeführte Brennstoffmenge beeinflusst werden, so dass der Energieeintrag in den Dampfkessel in Folge der bei der Verbrennung entstehenden Verbrennungswärme beeinflusst werden kann.
  • Besonders bevorzugt beträgt der Sollbetriebsdruck ps ps ≥ 1,2 bar, insbesondere 2,0 bar ≤ pS ≤ 100 bar, vorzugsweise 5,0 bar ≤ pS ≤ 50 bar, weiter bevorzugt 7,0 bar ≤ pS ≤ 30 bar und besonders bevorzugt 9,0 bar ≤ pS ≤ 15 bar. Auf einem derartigen Druckniveau kann Dampf für technische Prozesse in Druckverbrauchern und/oder in Heizungen genutzt werden. Bei einer Nutzung des Dampfes zu Heizzwecken ist ein geringeres Druckniveau von in der Regel kleiner 3 bar ausreichend, während bei einem technischen Prozess in der Industrieanlage ein eher höheres Druckniveau von in der Regel mindestens 5 bar gewünscht ist.
  • Insbesondere wird das Wälzkolbengebläse bei einem Wirkungsgrad η für ein Verhältnis der bei der Verbrennung für die Druckerhöhung von Δp zusätzlich erzeugten thermischen Energie und einer an einer Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses von einem Generator abgreifbaren mechanischen Energie von 0,75 ≤ η ≤ 1,0, insbesondere 0,80 ≤ η ≤ 0,99, vorzugsweise 0,90 ≤ η ≤ 0,98 und besonders bevorzugt 0,95 ≤ η ≤ 0,97 betrieben. Bei einer hinreichend geringen Druckdifferenz Δp kann das für das gewünschte Druckniveau ertüchtigte Wälzkolbengebläse extrem effizient betrieben werden, ohne dass konstruktive Anpassungen an für die Dampferzeugung vorgesehenen Anlagenteilen erforderlich sind. Dadurch lässt sich sehr einfach niederwertige thermische Energie in höherwertige mechanische Energie umwandeln, die in nachfolgenden Prozessen sehr viel effizienter genutzt werden kann.
  • Vorzugsweise wird eine zum Ausleiten mechanischer Energie vorgesehene Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses mit einer Drehzahl n von 500 U/min ≤ n ≤ 10000 U/min, insbesondere 1000 U/min ≤ n ≤ 6000 U/min und vorzugsweise 4000 U/min ≤ n ≤ 5000 U/min betrieben. Bei einer derartigen Drehzahl können Leckagen an einem zwischen den Wälzkolben und dem Gehäuse ausgebildeten Spalt minimiert werden, wodurch der Wirkungsgrad verbessert ist. Derartige Drehzahlen können von geeigneten Gleitlagern leicht ertragen werden. Zudem können die Wälzkolben die angreifenden Fliehkräfte aushalten, ohne dass eine plastische Verformung zu befürchten ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Dampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit einem Dampfkessel zum Verdampfen eines verdampfbaren Arbeitsmediums auf einem Erzeugungsistdruck, einem Verbrenner zum Erhitzen des Arbeitsmediums in dem Dampfkessel durch eine Verbrennung von Brennstoff, einer Fördereinrichtung zum Fördern des Brennstoffs in den Verbrenner, einer Pumpe zum Fördern des Arbeitsmediums in den Dampfkessel, einem an dem Dampfkessel angeschlossenen Wälzkolbengebläse zur Entspannung des im Wesentlichen auf dem Erzeugungsistdruck zugeführten Dampfes auf einen um eine Druckdifferenz Δp zu dem Erzeugungsistdruck niedrigeren Sollbetriebsdruck und einem stromabwärts zu dem Wälzkolbengebläse vorgesehenen Druckverbraucher, insbesondere Wärmekraftmaschine und/oder Heizung, zur technischen Nutzung des im Wesentlichen auf Sollbetriebsdruck zugeführten Dampfes unter Verringerung des Druckes und/oder der Temperatur des Dampfes, wobei eine an einer Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses abgreifbare mechanische Energie zumindest teilweise mechanisch und/oder elektrisch mit der Fördereinrichtung und/oder mit der Pumpe gekoppelt ist. Der Dampferzeuger kann insbesondere wie vorstehend anhand des Verfahrens erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die effiziente Umwandlung von zusätzlicher Wärmeenergie in höherwertige Energieformen durch das Wälzkolbengebläse kann die Nutzung teurer externer höherwertiger Energie reduziert und/oder durch eine Einspeisung in ein Stromnetz eine Kostenkompensation erreicht werden, so dass eine kostengünstige Erzeugung eines technisch nutzbaren Dampfes ermöglicht ist.
  • Besonders bevorzugt ist die an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses abgreifbare mechanische Energie zumindest teilweise über einen an der Ausgangswelle angreifenden Generator elektrisch mit einem Stromnetz gekoppelt. Dadurch kann für die Fördereinrichtung und/oder für die Pumpe nicht benötigte überschüssige elektrische Energie dem externen Stromnetz zugeführt und vergütet werden.
  • Insbesondere ist über einen Generator zur Wandlung mechanischer Energie in elektrische Energie eine wiederaufladbare Batterie an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses angekoppelt. Der Generator kann die an einer Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses ausgeleitete mechanische Energie ganz oder teilweise in elektrische Energie wandeln und in der wiederaufladbaren Batterie speichern. An der wiederaufladbaren Batterie können elektrische Verbraucher angeschlossen sein, die dadurch ohne eine Verbindung zu einem externen Stromnetz betrieben werden können. Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe an der wiederaufladbaren Batterie angeschlossen, so dass die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe auch ohne Anschluss an einem externen Stromnetz betrieben werden können.
  • Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe mechanisch mit der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses gekoppelt. Insbesondere ist zwischen der Fördereinrichtung und/oder der Pumpe einerseits und der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses andererseits ein Getriebe zur Drehzahlwandlung und/oder eine Trennkupplung und/oder ein, vorzugsweise schaltbarer, Freilauf vorgesehen. Die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe können dadurch von dem Wälzkolbengebläse angetrieben werden, ohne dass hierzu ein Energieeintrag aus einem externen Stromnetz erforderlich ist.
  • Insbesondere ist die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe unter Umgehung eines externen Stromnetzes elektrisch über eine interne Stromversorgung mit einem an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses angreifenden Generator gekoppelt. Wenn die an dem Wellenausgang des Wälzkolbengebläse vorliegende mechanische Energie, insbesondere mit Hilfe einer als Generator ausgestalteten und/oder betriebenen elektrischen Maschine, in elektrische Energie umgewandelt wird, kann die von dem Generator erzeugte elektrische Energie, insbesondere über eine Leistungsschaltung, im Wesentlichen direkt und unmittelbar der Fördereinrichtung und/oder der Pumpe zugeführt werden. Leistungsverluste, insbesondere über ohmsche Widerstände des externen Stromnetzes, können dadurch vermieden werden, so dass sich im Vergleich zu einer Einspeisung der elektrischen Energie des Generators in das Stromnetz und einen Betrieb der Fördereinrichtung beziehungsweise der Pumpe mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz ein besserer Wirkungsgrad ergibt. Insbesondere ist ein mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelter Generator über eine, insbesondere möglichst kurze, Stromleitung gegebenenfalls über eine zwischengeschaltete Leistungselektronik zur Anpassung der eingespeisten elektrischen Energie an die elektrischen Anforderungen der Fördereinrichtung beziehungsweise der Pumpe an der Fördereinrichtung und/oder an der Pumpe elektrisch angeschlossen. Der elektrische Betrieb der Fördereinrichtung und/oder der Pumpe kann über die an dem Wälzkolbengebläse und dem mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelten Generator beginnende interne Stromversorgung erfolgen, so dass ein externes Stromnetz, an dem auch andere elektrischen Verbraucher angeschlossen sind, nicht benötigt wird und vermieden werden kann. Vorzugsweise weist die von dem mit dem Wälzkolbengebläse gekoppelten Generator zu der Fördereinrichtung und/oder zu der Pumpe verlaufende interne Stromversorgung als einzigen elektrischen Verbraucher ausschließlich die Fördereinrichtung und/oder die Pumpe auf.
  • Besonders bevorzugt ist ein Förderregler zur Regelung einer Förderleistung der Fördereinrichtung in Abhängigkeit von dem aktuellen Erzeugungsistdruck vorgesehen. Eine Regelung der Förderleistung der Fördereinrichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen Erzeugungsistdruck ist hierbei ausreichend und einfach umzusetzen. Über die Förderleistung der Fördereinrichtung kann die der Verbrennung zugeführte Brennstoffmenge beeinflusst werden, so dass der Energieeintrag in den Dampfkessel in Folge der bei der Verbrennung entstehenden Verbrennungswärme beeinflusst werden kann.
  • Insbesondere ist ein Drehzahlregler zur Regelung einer Drehzahl der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses vorgesehen. Dadurch lässt sich die Wandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie mit Hilfe eines Generators weiter optimieren, so dass der Generator bei einem möglichst hohen Wirkungsgrad betrieben werden kann. Um die Drehzahl der Ausgangswelle auf einer optimalen Drehzahl im Wesentlichen konstant zu halten, kann beispielsweise eine an dem Wälzkolbengebläse vorbei geführte Bypassleitung vorgesehen sein, über die ein Teil des Volumenstroms des Dampfes abgeleitet werden kann, um eine zu hohe Drehzahl an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses zu vermeiden. Der über die Bypassleitung abgeleitete Volumenstrom kann stromabwärts zum Drehkolbengebläse wieder zugemischt werden, so dass der Dampf einen möglichst hohen Energieinhalt aufweisen kann. Erforderlichenfalls kann die Bypassleitung über ein Druckreduzierventil stromabwärts zum Drehkolbengebläse angeschlossen sein, um möglichst exakt den Sollbetriebsdruck vorliegen zu haben.
  • Vorzugsweise weist das Wälzkolbengebläse eine für den Erzeugungsistdruck ausgelegte Dichteinrichtung zum Abdichten der Ausgangswelle gegenüber einem Gehäuse des Wälzkolbengebläses auf. Mit Hilfe der Dichteinrichtung kann ein aus einem Gehäuse des Wälzkolbengebläses austretendes Wellenende der Ausgangswelle, die mit einer Welle eines der Wälzkolben identisch sein kann, abgedichtet sein. Die Dichteinrichtung kann insbesondere als mehrstufige Dichtung ausgestaltet sein, bei der zwei oder mehr Dichtelemente in axialer Richtung hintereinander vorgesehen sind, die auf unterschiedlichen Druckniveaus abdichten, so dass jedes Dichtelement gegen eine vergleichsweise geringe und/oder im Wesentlichen jeweils gleich große Druckdifferenz abdichtet.
  • Besonders bevorzugt ist nur das Wellenende der Ausgangswelle, die insbesondere gleichzeitig eine Welle eines der Wälzkolben ist, aus dem Gehäuse des Wälzkolbengebläses herausgeführt. Die übrigen Wellenenden der Wellen der Wälzkolben können innerhalb des Gehäuses des Wälzkolbengebläses angeordnet und gelagert sein. Insbesondere weist das Gehäuse des Wälzkolbengebläses zwei miteinander über eine Hochdruckdichtung miteinander verbundene Gehäusehälften auf. Das Gehäuse weist insbesondere nur einen Einlass, einen Auslass und genau eine Wellendurchführung für ein Wellenende der Ausgangswelle als Durchführungen durch das Gehäuse auf.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Wälzkolbengebläses als Druckreduzierventil zur Reduzierung eines auf einem Erzeugungsistdruck erzeugten Dampfes auf einen Sollbetriebsdruck für einen Druckverbraucher, der insbesondere Teil einer Industrieanlage ist, unter gleichzeitiger Erzeugung von mechanischer Energie und/oder elektrischer Energie aus der thermischen Energie des zugeführten Dampfes und internen Nutzung der erzeugten Energie bei der Erzeugung des Dampfes. Anstatt in einem herkömmlichen Druckreduzierventil zur Reduzierung des Erzeugungsistdruck auf den Sollbetriebsdruck Exergie des Dampfes zu vernichten, wird die ansonsten vernichtete Exergie durch das das herkömmliche Druckreduzierventil ersetzende Wälzkolbengebläse in höherwertige nutzbare Energie umgewandelt. Das Wälzkolbengebläse kann insbesondere in dem vorstehend beschrieben Verfahren und/oder in dem vorstehend beschriebenen Dampferzeuger verwendet werden. Vorzugsweise kann die Verwendung des Wälzkolbengebläses wie anhand des vorstehend beschrieben Verfahrens und/oder anhand des vorstehend beschriebenen Dampferzeugers erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die effiziente Umwandlung von zusätzlicher Wärmeenergie in höherwertige Energieformen durch das Wälzkolbengebläse kann die Nutzung teurer externer höherwertiger Energie reduziert und/oder durch eine Einspeisung in ein Stromnetz eine Kostenkompensation erreicht werden, so dass eine kostengünstige Erzeugung eines technisch nutzbaren Dampfes ermöglicht ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
    Fig. 1: eine schematische Prinzipdarstellung eines Dampferzeugers.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Dampferzeuger 10 kann zur Dampferzeugung für eine Industrieanlage verwendet werden. Der Dampferzeuger 10 weist einen Verbrenner 12 auf, in dem ein von einer Fördereinrichtung 14 geförderter Brennstoff, beispielsweise Erdgas, verbrannt werden kann. Mit Hilfe des in dem Verbrenner 12 verbrannten Brennstoffs kann ein Dampfkessel 16 erhitzt werden, in dem ein von einer Pumpe 18 gefördertes Arbeitsmedium, beispielsweise Wasser, zugeführt wurde. Das vorzugsweise, insbesondere bis an den Siedepunkt, vorgewärmte Arbeitsmedium wird in dem Dampfkessel 16 verdampft und liegt am Ausgang des Dampfkessels 16 auf einem Erzeugungsistdruck vor, der beispielsweise mit Hilfe eines am Ausgang des Dampfkessels 16 vorgesehenen, insbesondere einstellbaren und/oder regelbaren, Druckventil vorgegeben werden kann. Beispielsweise wird der Erzeugungsistdruck und/oder ein Volumenstrom und/oder eine Temperatur des Dampfes gemessen und einem Förderregler 20 zugeführt, um die dem Verbrenner 12 zuzuführende Brennstoffmenge zu regeln, so dass der Dampf auf einem genau definierten Energiezustand vorliegen kann.
  • Von dem Dampfkessel 16 aus wird der Dampf einem Wälzkolbengebläse 22 zugeführt, wo der Dampf um eine vergleichsweise geringe Druckdifferenz Δp von beispielsweise 1,5 bar oder weniger auf einen Sollbetriebsdruck entspannt wird. Genau mit diesem Sollbetriebsdruck, der beispielsweise 8 bar beträgt, sollen in einer Industrieanlage Druckverbraucher 24 beaufschlagt werden. Das Wälzkolbengebläse 22 kann hierbei mit einem sehr hohen Wirkungsgrad über eine Ausgangswelle 26 ausleitbare mechanische Energie erzeugen, die beispielsweise mit Hilfe eines Generators 28 in elektrische Energie gewandelt und einem externen Stromnetz 30 zugeführt werden kann. Es ist auch möglich zumindest einen Teil der elektrischen Energie in einer wiederaufladbaren Batterie 32 zu speichern, mit deren Hilfe die Fördereinrichtung 14 und/oder die Pumpe 18 elektrisch angetrieben werden können, so dass die Fördereinrichtung 14 und/oder die Pumpe 18 ohne Verbindung zum externen Stromnetz 30 unabhängig betrieben werden können. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgangswelle 26 des Wälzkolbengebläses 22 mechanisch mit der die Fördereinrichtung 14 und/oder mit der Pumpe 18 gekoppelt sein, wobei hierbei insbesondere jeweils eine Koppeleinrichtung 34 zwischengeschaltet sein kann. Die Koppeleinrichtung 34 kann beispielsweise ein Getriebe zur Drehzahlwandlung und/oder eine Trennkupplung und/oder einen, insbesondere schaltbaren, Freilauf aufweisen. Im Vergleich zu einem Druckreduzierventil wird bei dem Wälzkolbengebläse 22 nicht Exergie vernichtet, sondern in höherwertige Energieformen umgewandelt und zur Verringerung des Energiebedarfs des Dampferzeugers 10 genutzt, um den niedrigeren Sollbetriebsdruck einzustellen.
  • In einem konservativ gerechneten Rechenbeispiel wird von einem Sollbetriebsdruck von 8 bar ausgegangen. Für den Erzeugungsistdruck werden 9,5 bar vorgegeben, was zu einer von dem für ein Druckniveau von 10 bar ertüchtigten Wälzkolbengebläse 22 sehr gut zu bewältigenden Druckdifferenz Δp von 1,5 bar führt. Durch den auf 9,5 bar erhöhten Druck am Ausgang des Dampfkessels 12 hat sich die Siedetemperatur des als Arbeitsmedium verwendeten Wassers um ca. 7 K erhöht. Eine Absenkung des Wirkungsgrads des Dampfkessels 16 infolge erhöhter Abgasverluste und Wärmeverluste über die Kesseloberfläche bei der erhöhten Temperatur kann bei einer derartig geringen Druck- und Temperaturerhöhung im Wesentlichen vernachlässigt werden und würde allenfalls in der Größenordnung von -0,4% liegen. Um am Dampfkessel 16 anstelle von 8 bar die 9,5 bar zu erreichen, ist bei einem Massenstrom des Arbeitsmediums von 4 t/h somit eine zusätzliche thermische Leistung von 29 kW erforderlich, die durch eine entsprechend erhöhte Menge von verbranntem Brennstoff in dem Verbrenner 12 leicht erreicht werden kann. Wenn der Dampf in dem Wälzkolbengebläse 22 von 9,5 bar auf 8 bar entspannt wird, lässt sich bei einem Wirkungsgrad des Generators 28 von ca. 80% eine elektrische Nutzleistung von mindestens ca. 14,5 kW erreichen. Dies entspricht im Wesentlichen dem elektrischen Energiebedarf der Fördereinrichtung 14, der in der Regel unter 14 kW liegt. Im tatsächlichen Betrieb ist eine deutlich höhere elektrische Nutzleistung zu erwarten. Zudem ist die mechanische Leistung des Wälzkolbengebläses 22 vor der Konvertierung in elektrische Leistung deutlich höher, so dass nach dem Betrieb der Fördereinrichtung 14 noch genug Energie übrig bleibt, um die wiederaufladbare Batterie 32 zu speisen, die Pumpe 18 anzutreiben und/oder elektrische Nutzleistung in das externe Stromnetz 30 einzuspeisen. Darüber hinaus hat sich durch die zusätzliche Verbrennung die Dampfleistung um ca. 10,3 kWth erhöht, die in den Druckverbrauchern 24 zusätzlich genutzt werden kann.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Dampferzeugung, bei dem
    mit Hilfe einer Fördereinrichtung (14) ein Brennstoff einem Verbrenner (12) zur Erzeugung von Hitze zugeführt wird,
    mit Hilfe der in dem Verbrenner (12) erzeugten Hitze Dampf mit einem Erzeugungsistdruck erzeugt wird, wobei der Erzeugungsistdruck um eine Druckdifferenz Δp größer als ein für eine technische Nutzung des Dampfes vorgesehener Sollbetriebsdruck ist, und
    der Dampf mit Hilfe eines aus der thermischen Energie des Dampfes mechanische Energie und/oder elektrische Energie erzeugenden Wälzkolbengebläses (22) auf den Sollbetriebsdruck entspannt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die in dem Wälzkolbengebläse (22) erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Fördereinrichtung (14) mechanisch und/oder elektrisch der Fördereinrichtung (14) zugeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Zuführen der Energie von dem Wälzkolbengebläse (22) an die Fördereinrichtung (14) unter Umgehung eines externen Stromnetzes, insbesondere im Wesentlichen direkt und/oder unmittelbar, erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mit Hilfe einer Pumpe (18) ein verdampfbares Arbeitsmedium in einen vom dem Verbrenner (12) erhitzen Dampfkessel (16) gepumpt wird, wobei die in dem Wälzkolbengebläse (22) erzeugte Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Pumpe (18) mechanisch und/oder elektrisch der Pumpe (18) zugeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest ein Teil der in dem Wälzkolbengebläse (22) erzeugten Energie in ein Stromnetz (30) eingespeist wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zumindest nach einer Anlaufphase zur Erreichung eines regulären Betriebszustands die Dampferzeugung ausschließlich rein thermisch durch die Verbrennung des Brennstoffs betrieben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Förderleistung der Fördereinrichtung (14) derart eingestellt wird, dass die Druckdifferenz Δp 0,1 bar ≤ Δp ≤ 2,5 bar, insbesondere 0,3 bar ≤ Δp ≤ 1,5 bar und vorzugsweise 0,5 bar ≤ Δp ≤ 1,0 bar beträgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Sollbetriebsdruck ps pS ≥ 1,2 bar, insbesondere 2,0 bar ≤ pS ≤ 100 bar, vorzugsweise 5,0 bar ≤ pS ≤ 50 bar, weiter bevorzugt 7,0 bar ≤ pS ≤ 30 bar und besonders bevorzugt 9,0 bar ≤ pS ≤ 15 bar beträgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Wälzkolbengebläse (22) bei einem Wirkungsgrad η für ein Verhältnis der bei der Verbrennung für die Druckerhöhung von Δp zusätzlich erzeugten thermischen Energie und einer an einer Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses (22) von einem Generator (28) abgreifbaren mechanischen Energie von 0,75 ≤ η ≤ 1,0, insbesondere 0,80 ≤ η ≤ 0,99, vorzugsweise 0,90 ≤ η ≤ 0,98 und besonders bevorzugt 0,95 ≤ η ≤ 0,97 betrieben wird.
  9. Dampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit
    einem Dampfkessel (16) zum Verdampfen eines verdampfbaren Arbeitsmediums auf einem Erzeugungsistdruck,
    einem Verbrenner (12) zum Erhitzen des Arbeitsmediums in dem Dampfkessel (16) durch eine Verbrennung von Brennstoff,
    einer Fördereinrichtung (14) zum Fördern des Brennstoffs in den Verbrenner (12), einer Pumpe (18) zum Fördern des Arbeitsmediums in den Dampfkessel (16), einem an dem Dampfkessel (16) angeschlossenen Wälzkolbengebläse (22) zur Entspannung des im Wesentlichen auf dem Erzeugungsistdruck zugeführten Dampfes auf einen um eine Druckdifferenz Δp zu dem Erzeugungsistdruck niedrigeren Sollbetriebsdruck und
    einem stromabwärts zu dem Wälzkolbengebläse (22) vorgesehenen Druckverbraucher, insbesondere Wärmekraftmaschine und/oder Heizung, zur technischen Nutzung des im Wesentlichen auf Sollbetriebsdruck zugeführten Dampfes unter Verringerung des Druckes und/oder der Temperatur des Dampfes,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine an einer Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses (22) abgreifbare mechanische Energie zum vollständigen oder teilweisen Betrieb der Fördereinrichtung (14) zumindest teilweise mechanisch und/oder elektrisch der Fördereinrichtung (14) zugeführt wird.
  10. Dampferzeuger nach Anspruch 9, wobei die an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses (22) abgreifbare mechanische Energie zumindest teilweise über einen an der Ausgangswelle angreifenden Generator (28) elektrisch mit einem Stromnetz (30) gekoppelt ist.
  11. Dampferzeuger nach Anspruch 9 oder 10 , wobei über einen Generator (28) zur Wandlung mechanischer Energie in elektrische Energie eine wiederaufladbare Batterie (32) an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses (22) angekoppelt ist.
  12. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Fördereinrichtung (14) und/oder die Pumpe (18) mechanisch mit der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses gekoppelt ist.
  13. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Fördereinrichtung (14) und/oder die Pumpe (18) unter Umgehung eines externen Stromnetzes elektrisch über eine interne Stromversorgung mit einem an der Ausgangswelle des Wälzkolbengebläses (22) angreifenden Generator (28) gekoppelt ist.
  14. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei nur ein Wellenende der Ausgangswelle aus einem Gehäuse des Wälzkolbengebläses (22) herausgeführt.
  15. Verwendung des Wälzkolbengebläses (22) in einem Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 9-13 als Druckreduzierventil zur Reduzierung eines auf einem Erzeugungsistdruck erzeugten Dampfes auf einen Sollbetriebsdruck für einen Druckverbraucher, der insbesondere Teil einer Industrieanlage ist, unter gleichzeitiger Erzeugung von mechanischer Energie und/oder elektrischer Energie aus der thermischen Energie des zugeführten Dampfes und internen Nutzung der erzeugten Energie bei der Erzeugung des Dampfes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19831697A1 (de) * 1998-07-15 2001-04-26 Alfred Leufen Erzeugung von Wärme auf dem Gebiet kleinerer Gebäude- und Raumheizungen unter Einschluß der üblichen Brauchwassererwärmung und der zum Betrieb des Systems erforderlichen Elektroenergie
US20040020206A1 (en) * 2001-05-07 2004-02-05 Sullivan Timothy J. Heat energy utilization system
WO2005061857A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-07 Erwin Oser Vorrichtung und verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie
DE202004021185U1 (de) * 2003-12-22 2007-02-01 Oser, Erwin, Dr. Entspannungsvorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie mit einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung
DE102004014101A1 (de) * 2004-03-23 2005-10-13 Erwin Dr. Oser Stromgewinnung an Heizungsanlagen mit Niederdruck-Brüdenentspannung
CH710264A2 (de) * 2014-10-17 2016-04-29 Talbot New Energy Spa Generatoranlage.
US10240775B2 (en) * 2016-07-29 2019-03-26 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Multi-objective steam temperature control
DE102016222687B4 (de) * 2016-11-17 2022-06-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Wärmebereitstellungseinrichtung

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