FI77511C - Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. - Google Patents
Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. Download PDFInfo
- Publication number
- FI77511C FI77511C FI874718A FI874718A FI77511C FI 77511 C FI77511 C FI 77511C FI 874718 A FI874718 A FI 874718A FI 874718 A FI874718 A FI 874718A FI 77511 C FI77511 C FI 77511C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- feed water
- steam
- pressure
- water
- excess
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
- F01K7/18—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
-
- 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
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/185—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters using waste heat from outside the plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
- F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
1 77511
Menetelmä höyryprosessin hyötysuhteen nostamiseksi
Keksintö koskee menetelmää höyryprosessi n hyötysuhteen nostamiseksi, jossa kuumalla ainevirralla höyrynkehi tys järjestel -mässä tuotettua höyryä syötetään höyryturbiiniin, höyryturbiinista tulevaa jäähtynyttä höyryvirtaa lauhdutetaan ja höyrynkehi tys järjestel män syöttövettä esilämmitetään.
Höyryturbiiniprosesseissa, jotka saavat energiansa esimerkiksi kaasuturbiinien jätelämmöstä, on ongelmana syöttöveden ja sitä vastaavan höyryvirran pienuus suhteessa kaasuvirtaan. Kaasuja ei siten saada jäähdytettyä kovinkaan alas alentamatta höy-ryprosessin painetta, mikä taas huonontaa hyötysuhdetta. Käytännössä kaasuturbiinin jätelämpökatti1 an optimaalinen paine-taso on 30-40 baaria ja kaasut voidaan yks1painetasoisei 1 a kattilalla jäähdyttää hiukan alle 200°C:een.
Tätä ongelmaa on pyritty ratkaisemaan useilla toisistaan vain hieman poikkeavilla tavoilla. Tavallisin ratkaisu on ollut muodostaa 2-painetasoinen prosessi, jolloin ylemmän painetason optimi kaasuturbiinin jätelämpöprosesseissa on 60-80 baaria ja kaasut sen jälkeen ovat tyypillisesti yli 250°C. Tästä lämmöstä osa otetaan talteen erillisellä alemman painetason höyrystimellä, jonka höyry syötetään turbiinin väliottoon. Näin voidaan kaasujen lämpösisältö käyttää tarkemmin hyödyksi ja saada niiden 1ähtölämpöti1 a alenemaan useita kymmeniä asteita. Eräs esimerkki 2-painetasoratkaisun soveltamisesta on sveitsiläisessä patentti julkaisussa SCH-621 186.
Hieman erilainen ratkaisu on esitetty sveitsiläisessä patenttijulkaisussa SCH-645 433. Tämän julkaisun järjestelmässä on kaasuturbiinin jätelämpökatti1 an rinnalle järjestetty erillinen höyrykattila, jolloin näiden yhteenlaskettu syöttövesi-määrä tulee kohtuullisen suureksi jäähdyttämään kaasuturbiinin jätelämmön kaasuvirtaa aina lähes 100°C:een saakka. Näin 2 77511 molemmista kattiloista yhteensä saatua suuripaineista höyryä syötetään höyryturbiiniin vain yhdellä paine/1ämpöti1atasol1 a.
Ruotsalaisessa kuulutusjui kaisussa SE-416 835 on esitetty myös useampitasoinen esilämmi tysjärjestelmä, jossa korkeampipai-neinen osa syöttää höyryturbiinia ja matalapaineinen osa antaa höyryä muuhun yleiseen käyttöön, kuten polttoöljyn esilämmi-tykseen ja muuhun lämmitykseen. Järjestelmässä on lisäksi syöttöveden esilämmitys, joka ottaa lämpönsä matalapaineisesta höyrynkehitysosasta. Tämäkin järjestelmä siis muodostuu monitasoisesta esilämmitysjärjestelmästä, jolloin höyryturbiiniin syötetään höyryä vain yhdellä paine/1ämpöti1 a-tasoi1 a.
Suomalaisessa kuulutusjulkaisussa FI-58681 on esitetty menetelmä, jossa on järjestetty jätelämpökattilan syöttöveden esi 1ämmittimeen syöttöveden kierrätys takaisin syöttövesisäi-liöön syöttövesipumpun imupuolelle. Tällä saavutetaan säädet-tävyys sen suhteen, että veden höyrystyminen syöttöveden esilämmi ttimessä voidaan estää lisääntyneen vesimäärän ansiosta. Esitetty menetelmä, jonka muunnelmia on myös käytössä, johtaa pääsääntöisesti savukaasujen jäähtymisen huononemiseen syöttöveden kierrätystä lisättäessä, koska syöttöveden esilämmit-timeen tulevan syöttöveden lämpötila käytännössä kasvaa. Julkaisun mukaan tällä järjestelmällä saadaan höyryturbiinin tehon luovutusta nostettua, koska höyryturbiineista poistettavan vä1iottohöyryn määrä vähenee tilanteessa, missä muutoin esilämmi ti n höyrystäisi.
Edellä kuvattua valaisee termodynamiikan kannalta kuvio 3, jossa jäähdytettävän kaasuvirran tai muun ainevirran K ja jäähdyttävän veden V lämpötilat T ja siirretyt lämpömäärät Q on esitetty.
Kuvassa 3a on yksipainetasoinen ratkaisu, jossa höyrystyslämpöti la (I) ja ns. "pinch point" lämpötilaero rajoittavat höyrystykseen ja tulistukseen käytettävissä olevan jääh- 3 77511 dytyksen ja siirrettävän lämpömäärän arvoon 0 · Tätä vastaa- o van syöttöveden esilämmitykseen tarvittava lämpömäärä on Q , mikä riittää varsin vähäiseen kaasun jäähdytykseen tavanomaisissa sovellutuksissa, joissa kaasun tul oiämpöti1 a on alhainen. Hukkaan joutuu huomattavan suuri lämpömäärä Q . Jääh- h dytettävä kaasuvirta voi jäähtyä enintään lämpötilaan T .
a
Tavallinen keino asian auttamiseksi on asentaa toinen höyrystin alemmalle painetasolle, ts. 2-painetasoratkaisu, joka on esitetty kuvassa 3b. Tavallisesti näin syntynyt höyry (II) johdetaan välisyöttönä höyryturbiiniin, kuten julkaisussa SCH-621 186, tai käytetään hyödyksi tehdasprosesseissa tai vastaavissa, kuten julkaisussa SE-416 835. Jäähdytettävästä kaasuvirrasta talteen saatu lämpömäärä lisääntyy määrällä 0 2 yksipainetasoiseen prosessiin verrattuna ja jäähdytettävä kaasuvirta jäähtyy enintään lämpötilaan T .
b
Jos syöttöveden esi1ämmittimen kautta pumpataan liikaa syöt- tövettä ja sen ylimäärä palautetaan jäähdyttämättä takaisin sisääntulopuoleli e , kuten julkaisussa FI -58681, syöttöveden sisääntulolämpötila nousee (T ->T ->T , kuviossa 3d) ja ol2 tuloksena on syöttöveden taiteenottaman lämpömäärän lasku.
Tätä ilmiötä käytetään kuitenkin hyväksi osakuormansäädössä, kun kaasun tul oi ämpöti 1 a laskee (O->1->2 kuviossa 3d), jolloin kattilan höyryntuotanto laskee, minkä mukana syöttöveden määrä laskisi. Vesi siis alkaisi kiehua jo syöttöveden esilämmitti-messä, mikä useista syistä pyritään estämään tai rajoittamaan vähäiseksi, ja eräs käytetty keino on tämä syöttöveden ylimääräinen kierrätys. Toisaalta hyötysuhdesyistä olisi tarpeen, että syöttövesi jo esilämmittimessä lämpiäisi ky11ästyspis-teeseen. Julkaisussa FI-58681 on esitetty tätä koskeva menetelmä. Siinä syöttöveden kierrätystä tietyillä tavoilla säätämällä voidaan yhtäältä estää höyrystyminen syöttöveden esilämmittimessä ja toisaalta saavuttaa lähes kiehumislämpöti1 a. Myös aikaisemmin mainittu 2-paineprosessiin liittyvä julkaisu 4 77511 SCH-621 186 on tarkoitettu edellä kuvatun osakuormaongelman ratkaisemiseen. Siihen ei kuitenkaan liity syöttöveden kierrätystä .
Edellä kuvatuilla järjestelmillä on haittapuolena monitasoisesta korkeapainehöyrystyksestä johtuen höyrynkehityspuolen monimutkaisuus ja siten myöskin korkea hinta. Tämän lisäksi edellä käsitellyissä ratkaisuissa ongelma yleensä pahenee kaasuturbiini1 aitoksen osakuormi11 a, kun jätelämpökatti1 an kaasuvirta säilyy ennallaan, mutta saatava energia pienenee, jolloin kattilan höyrystys pienenee myös. Tällöin joudutaan myös käyttötekni11isiin ongelmiin, kun pienentyneen höyrys-tettävän vesivirtauksen vuoksi esi 1ämmittimet alkavat edellä mainitulla tavalla höyrystää, ellei suoriteta prosessikytken-nän muutoksia, jolloin taas osakuorman hyötysuhde huononee, tai sitten suunnitella prosessia nimellispis teessä kauas taloudellisesta optimimitoituksesta.
Keksinnön mukaisen prosessin avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan pitää sitä, että se mahdollistaa yksinkertaisella tavalla prosessin, joka termodynaamisesti lähes vastaa moni-painetasoista prosessia, jossa on erilliset höyrystinpiirit jokaiselle tässä esitetyn prosessin paisuntalaitteen paineta-solle, jolloin hyötysuhde tulee korkeaksi mahdollistaa kaasujen jäähdytyksen kohtuullisen lähelle syöttöveden lämpötilaa ratkaisee osakuorman käyttötekniset ongelmat lämpö-kattiloissa ja muissa kohteissa, joissa kaasumäärä on jäte-lämpötehosta riippumaton, 5 77511 edellä esitettyjen etujen saavuttamisen taloudellisesti tavanomaisia prosesseja edullisemmin sekä suuremman sähköntuotannon että pienempien investointikustannusten ansiosta.
Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin pi i rustuk si i n vi i ttaamal1 a .
Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukaisen prosessin toteutusmuoto prosessikaaviona. Kuviossa 2 on esitetty vaihtoehtoinen keksinnön mukainen höyrystysjärjestely prosessi-kaaviona. Kuvioissa 3a-d on esitetty keksintöä ja tekniikan tasoa kuvaavat 1ämpöti1a-lämpömäärä-diagrammit.
Prosessi ottaa lämpöenergiansa katti 1ajärjestelyl1ä, joka on yleisesti merkitty viitenumerolla 1. Katti 1ajärjestelyn 1 komponentit on sijoitettu energiaa tuovan väliaineen virtaan 14, joka tyypillisesti muodostuu kaasuturbiinin jätelämpökaa-suvirrasta, muun polttoprosessin savukaasuvirrasta, muusta vastaavasta kuumasta kaasuvirrasta tai nestevirrasta.
Kuviossa esitetty prosessi toimisi tavanomaisena vastavirta- järjestelmänä seuraavasti. Syöttövesisäiliöstä 4 tuleva syöt- o tövesi VS, jonka lämpötila on n. 55 C, tulee matalapaineisen esi 1ämmittimen 9 kautta kattilalaitoksen höyrynerotuslieriöön 2, josta sitä kierrätetään virtauksena VP höyrynkehittimeen 7 höyryn HP saamiseksi lieriöön 2. Lieriöstä 2 otetaan höyry-virta HT, jota kierrätetään tulistimen 6 kautta ja johdetaan tämän jälkeen höyryturbiiniin sen korkeapa!neosaan. Energiansa kuluttanut poistohöyry HL höyryturbiinista 3 kulkee lauhdutti men 10 läpi muuttuen vesivirraksi VL, jonka 1ämpötila voi olla noin 40 C. Tämä lauhdevesi siirtyy tavallisesti eri tavoin ohjattuna syöttövesisäΐ1iön 4 kautta järjestelmän syöttövedeksi VS. Pelkästään tässä prosessissa kiertävä vesimäärä VH, joka tässä tapauksessa on sama kuin VS, on niin pieni, ettei se mahdollista savukaasujen lämpötilan laskemista 6 77511 kovinkaan alas kuten aikaisemmin todettiin, olipa syöttövesi VS sitten kuinka kylmää tahansa. Tavanomaisilla kuormituksen-säätötavoilla ts. kiinteällä tai liukuvalla paineella ei ole oleellista vaikutusta hyötysuhteeseen tältä kannalta.
Edellä aikaisemmin kuvattujen hyötysuhde- ja osakuormaongel-mien ratkaisemiseksi on tähän höyryprosessiin sijoitettu keksinnön mukaisesti (kuva 1 esimerkkinä) kolme paisuntahöyrys-tintä 11, 12 ja 13. Normaalissa kuormitustilanteessa käytön aikana sekä täydellä kuormalla että osakuormal1 a, kun keksinnön mukaisesti syöttövettä VS syötetään enemmän kuin kattilan 1 höyryntuotanto edellyttää, virtaa primääriin höyryntuotan-toon kuluva vesimäärä höyrystettävänä vetenä VH kattilalie-riöön 2 ja ylimääräinen osuus syötetystä vesimäärästä sivuhaaraan vetenä VI matalapaineisen esi 1ämmittimen 9 jälkeen. Höyrystettävä vesi VH jatkaa kiertoaan höyrynkehittimen 7 kautta kuten edellä on kuvattu.
Veden sivuvirta VI tulee ensimmäiseen paisuntahöyrystimeen 11, jossa sen annetaan laajeta, jolloin se jakautuu höyryvirtaan H2 ja jäännösvesivirtaan V2. Tämän jälkeen höyryvirta H2 tulistetaan kaasuvirran 14 avulla matalaiämpötulistimessa 8 ja johdetaan höyryturbiiniin 3 tätä painetta vastaavaan kohtaan. Tyypillisesti tässä kohtaa tulistetun höyryn paine on 15 baaria ja lämpötila 250°C. Jäännösvesivirta V2 johdetaan taas seuraavaan paisuntahöyrystimeen 12, jossa sen annetaan edelleen laajeta, jolloin se jakautuu höyryvirtaan H3 ja jäännös- vesivirtaan V3. Höyryvirran H3 paine on tyypillisesti 5 baaria o ja lämpötila 153 C ja tämä virtaus johdetaan pääasiassa höyryturbiinin 3 tätä painetta vastaavaan vyöhykkeeseen höyryn osavirtana H31. Osa tästä höyryvirrasta voidaan johtaa osa-virtana H32 syöttövesisäi1iöön 4 syöttöveden lämmittämiseksi. Vastaava jäännösvesivirta V3 johdetaan edelleen seuraavaan paisuntahöyrystimeen 13, jossa se saa edelleen laajeta höyry- virran H4 ja vesivirran Y4 muodostamiseksi. Tässä vaiheessa o höyryvirran H4 paine voi olla 1 baari ja lämpötila 100 C.
7 77511 Tämä jäännösvesivirta V4 johdetaan lauhduttimen 10 kautta lauhdeveteen VL, jonka lämpötila on tyypillisesti n. 40°C.
Pintalämmönvaihtimella 5 toteutettu järjestely lauhdevesien VL ja VLK sekä syöttövesien VK ja VS suhteen kohdistuu syöt-töveden kaasunpoistoon eikä sinänsä liity tähän keksintöön.
Termodynamiikan kannalta esitettynä Tässä keksinnössä tehostetaan lämmön talteenottoa kuvan 3c mukaisesti lisäämällä syöttöveden esi 1ämmittimen läpi menevää vesivirtaa ja syöttö-veden esΐ1ämmittimen lämpöpintaa niin paljon kuin on tarpeen ja kannattavaa. Savukaasu voidaan periaatteessa jäähdyttää 1auhduttimesta tulevan syöttöveden lämpötilaan asti, käytännössä vaikkapa lämpötilaan T , jolloin talteen saatu lämpö-määrä lisääntyy 2-painetasoratkaisuunkin verrattuna edelleen määrällä Q^. Tuloksena on laitteiden sopivalla mitoituksella ja vesivirran säädöllä kylläistä korkeapaineista vettä enemmän kuin kattilan höyrystys- ja tulistusosan käytettävissä oleva lämpömäärä Q voi höyrystää ja tulistaa. Sen vuoksi liika o syöttövesi johdetaan pois kattilasta ja käytetään matalapai-neisempien höyryjen tuottamiseen tässä hakemuksessa esitetyillä vaihtoehtoisilla tavoilla ja näin jäähdytettynä kierrätetään uudelleen syöttöveden esi 1ämmittimeen (veden jäähdy-tysvaihe ei näy kuvassa 3c). Syntyvät matalapaineiset höyryt syötetään höyryturbiiniin välisyöttönä, jolloin sen sähköteho kasvaa.
Eräässä tämän esimerkin mukaisessa tapauksessa (kuva 1) pai-suntahöyrystimien kautta tapahtuvan syöttöveden kierrätyksen vaikutus, kun laitteiden mitoitus on muuttumaton, oli seuraa-va: 8 77511
Kierrätys Höyryturbiinin Teho!isä teho (netto) (netto)
0 kg/s 40,73 MW 0 MW
7,38 " 41,58 " 0,75 " 16,08 " 42,24 " 1,51 " 25,91 " 42,60 " 1,87 " 36,72 " 42,48 " 1,75 " Tällöin primäärinen höyryvirta HT höyryturbiiniin 3 on pysynyt vakiona 37,4 kg/s.
Kuviossa 1 on esitetty vain yksi keksinnön mukainen esimerk-kiprosessi. Keksinnön periaatetta voidaan soveltaa useilla eri tavoilla pitäytymällä sen periaatteeseen, että syöttövettä syötetään ylimäärin ja tämä ylimäärä höyrystetään esimerkiksi esitetyillä paisuntahöyrystimi11ä 11, 12 ja 13 ja tämä höyry johdetaan höyryturbiiniin 3. Esimerkissä paisuntahöyrystimiä on kolmella paine/1ämpöti1a-tasol1 a, mutta paisuntahöyrystimiä voi olla vain yksi tai niitä voi olla useampia kuin kolme. Näistä pa1suntahöyrystimistä saatua höyryä voidaan tulistaa yhdessä tai useammassa tulistimessa 8 kaasuvirralla 14 tai höyryt voidaan johtaa turbiiniin tulistamatta. Eräs erityisen edullinen toteutusmuoto tulistuksen suhteen on sellainen (esitetty kuviossa 2), missä paisuntahöyrystimestä kulloinkin saatavaa höyryä HS tulistetaan 1ämmönvaihtimessa 23 tähän höyrystimeen tulevalla vedellä VI. Kuvion 1 esimerkkiin sovellettuna tämän mukaisesti höyryvirtaa H3 tulistetaan vesi-virralla V2 ja höyryvirtaa H4 vesivirralla V3 jne. Voidaan myös yhdistää tulistus kaasuvirral1 a 14 ja vesivirroilla VI, V2 ja/tai V3. Samoin osahöyryvirtoja H32 voidaan ottaa eri kohdista höyrystysprosessia ja johtaa syöttöveden kuumennukseen tai tämä vaihe voidaan jättää tekemättä ja kaikki höyry johdattaa turbiiniin 3.
9 77511
On itsestään selvää, että matalaiämpöti1 ai Sten esi lämmittimien 9, tulistimien 8, höyrynkehittimien 7 ja tulistimien 6 lukumäärä ja rakenne on suunniteltu lämmönlähdevirtauksen ja -tyypin mukaisesti soveltaen kaikkia sinänsä tunnettuja rakenteita. Samoin tulistus vesivirroi11 a VI, V2 ja/tai V3 voidaan toteuttaa käyttämällä mitä tahansa sopivaa sinänsä tunnettua 1ämmönvaihdinrakennetta vesivirran ja vastaavan höyry-virran HS, H2, H3 ja/tai H4 välillä.
Myös itse syöttövesisäiliöön 4 ja lämmönvaihtimeen 5 liittyvät järjestelyt voivat olla toisenlaisia. Kierrätettävä liika syöttövesi voidaan palauttaa prosessi vaatimusten mukaan joko syöttövesipumpun 16 imupuolelle tai erillistä kierrätyspump-pua käyttäen sen painepuolel 1 e.
Paitsi edellä kuvatuilla paisuntahöyrystimi11ä {"flash"-pönt-tö) voidaan matalaiämpöti1 ai sei 1 a kierrätysvedel1ä VI höyrys-tää myös pinta1ämmönvaihdinyhdistelmää 21 (kuvio 2) käyttäen, jolloin jäähtyvänä virtauksena ja haluttaessa kuten edellä myös tulistavana aineena on tämä liika vesivirta VI. Tästä voidaan samalla ottaa pienehkö höyrystykseen menevä vesivirta, josta syntyy vastaava höyryturbiiniin menevä höyryvirta HS. Tämä vesi voidaan tietysti ottaa muualtakin. Edellä kuvattu järjestelmä on esitetty kuviossa 2. Muutoin edellä kuvatut järjestelmän muunnokset ovat käytettävissä tämän tai tällaisten (kun näitä höyrystimiä on useilla painetasoi11 a) höyrystimien yhteydessä.
Siinä tapauksessa, että esilämmittimestä tuleva kiertovesi VH jo sisältää höyryä, ts. esilämmitin on höyrystänyt, voidaan kierrätykseen otettu liika syöttövesi VI ohjata ensin saman-paineiseen höyrynerotuslaitteeseen (ei esitetty kuvioissa), josta saatu höyry johdetaan kattilaan tai kattilan lieriöön 2 ja jäljelle jäänyt vesi jäähdytetään matalapaineista höyryä ίο 7 751 1 kehittävissä laitteissa 11, 12, 13; 21. Näin syntyneet mata-lapaineiset höyryt H2, H3, H4; HS käsitellään kuten edellä on kuvattu. Jos halutaan välttää jäähdytysveden suolojen joutumista matalapaineiseen kiertoon, otetaan syöttövesi VI katti-lalieriöstä 2 erityisestä syöttövesikourusta ennen kuin esi-lämmitetty syöttövesi VH on sekoittunut katti 1 a veteen VP.
Edellisestä riippumatta ja lisäksi voidaan tästä prosessista ulos tulevan, esimerkiksi savukaasuvirran, jäännös!ämpöä käyttää vielä katti 1 ai aitteen 15 avulla muihin tarkoituksiin menevän veden kuumentamiseksi. Näin savukaasun jätelämpöener-gia saadaan käytettyä hyödyksi äärimmäisen tehokkaasti.
Edellä on prosessin käyttökohteeksi pääasiassa mainittu kaasu-turbiinien jätelämmön hyväksikäyttö. Prosessin soveltaminen ei ole kuitenkaan rajattu tähän, vaan lämpövirta 14 voi olla myös muu savukaasuvirta tai minkä tahansa moottorin, esimerkiksi laivakoneen pakokaasuvlrta tai mistä tahansa prosessista tuleva kuuma väliainevirta, jolloin väliaine voi olla kaasumainen tai nestemäinen tai näiden yhdistelmä. Virtaus 14 voi sisältää myös kiinteitä hiukkasia.
Claims (12)
1. Menetelmä höyryprosessin hyötysuhteen nostamiseksi, jossa kuumalla ainevirralla (14) höyrynkehitysjärjestelmässä (1) tuotettua höyryä (HT) syötetään höyryturbiiniin, höyry-turbiinista tulevaa jäähtynyttä höyryvirtaa (HL) lauhdutetaan ja höyrynkehitysjärjestelmän (1) syöttövettä (VS) esilämmite-tään, tunnettu siitä, että syöttöveden esi 1ämmittimen (9) kautta pumpataan syöttövettä (VS) enemmän kuin kattilan (1) höyry ntuot.anto edellyttää, että liika syöttövesi (VI) jäähdytetään matalapaineista höyryä kehittävissä laitteissa (11, 12, 13; 21) ja että näin syntyneet matalapaineiset höyryt (H2, H3, H4; HS) syötetään höyryturbiiniin (3) välisyöttönä, ja kierrätetään jäähtyneenä takaisin syöttöveden esi 1ämmittimeen (9) ja että jäähtynyt liika syöttövesi kierrätetään takaisin syöttöveden esi 1ämmittimeen menevään syöttöveteen (VS).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätettävä liika syöttövesi (VI) jäähdytetään paisuttamalla sitä alempaan paineeseen yhdessä tai useammassa portaassa (11, 12, 13) ja että kukin syntynyt paisuntahöyryjae (H2, H3, H4 ) syötetään höyryturbiiniin (3) välisyöttönä kyseistä painetasoa vastaavaan kohtaan.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätettävä liika syöttövesi (VI) palautetaan syöttöveden esi 1ämmittimeen menevään syöttöveteen (VK) syöttövesipumpun (16) imupuolelle.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätettävä liika syöttövesi (VI) jäähdytetään pintalämmönvaihtimissa (21), joissa jäähdyttimen kiehuessa syntyvä höyry (HS) syötetään höyryturbiiniin (3) välisyöttönä.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätettävä liika syöttövesi (VI) palautetaan erityistä kierrätyspumppua (22) käyttäen syöttö-vesipumpun (16) painepuolel 1 e. I? 7751 1
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytykseen käytettävä liika syöttövesi (VI) otetaan syöttöveden esi 1ämmittlmen (9) jälkeen ennen kuin syöttövesi joutuu katti 1 aiieriöön (2).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätykseen otettu liika syöttövesi (VI) ohjataan ensin samanpaineiseen höyrynerotuslaitteeseen, josta höyry johdetaan kattilan lieriöön (2) ja jäljelle jäänyt vesi jäähdytetään matalapaineista höyryä kehittävissä laitteissa (11, 12, 13; 21) ja että näin syntyneet mataiapaineiset höyryt (H2, H3, H4; HS) syötetään höyryturbiiniin välisyöttönä.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytykseen otettu liika syöttövesi (VI) otetaan kattilalieriöstä (2) erityisestä syöttövesikourusta ennen kuin esi 1ämmitetty syöttövesi (VH) on sekoittunut katti 1aveteen (VP).
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytykseen otettu liika syöttövesi (VI) otetaan kattilan lieriössä (2) olevasta katti-lavedestä (VP).
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöveden esilämmittimen (9) kiertovesimäärä (VS) on säädetty siten, että syöttövesi (VH) saavuttaa katti 1 aiieriön (2) painetta vastaavan kiehumis-lämpötilan, ennen kuin siitä erotetaan kierrätykseen menevä liika syöttövesiosuus (VI).
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhdessä matalapaineista höyryä kehittävistä laitteista (11, 12, 13) syntynyt höyry 13 7751 1 (H2, H3, H4) tulistetaan kyseiseen laitteeseen tulevalla vastaavalla kiertävällä liialla syöttövedel1ä (VI, V2, V3 ).
12. jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhdessä matalapaineista höyryä kehittävistä laitteista (11, 12, 13) syntynyt höyry (H2, H3, H4) tulistetaan kuumassa ainevirrassa (14), esiläm-mittimen (9) ja primääripiirin höyrystimen (7) väliä vastaavassa lämpötilavyöhykkeessä, olevalla tulistimella (8). 14 7 751 1
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI874718A FI77511C (fi) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. |
| EP88117638A EP0314028A1 (de) | 1987-10-27 | 1988-10-22 | Verfahren zur Erhöhung des Wirkungsgrades im Dampfprozess |
| JP26964588A JPH01280604A (ja) | 1987-10-27 | 1988-10-27 | 蒸気プロセスの効率を高める方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI874718 | 1987-10-27 | ||
| FI874718A FI77511C (fi) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI874718A0 FI874718A0 (fi) | 1987-10-27 |
| FI77511B FI77511B (fi) | 1988-11-30 |
| FI77511C true FI77511C (fi) | 1989-03-10 |
Family
ID=8525298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI874718A FI77511C (fi) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0314028A1 (fi) |
| JP (1) | JPH01280604A (fi) |
| FI (1) | FI77511C (fi) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008033402A1 (de) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbinenanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbine |
| US8752381B2 (en) * | 2010-04-22 | 2014-06-17 | Ormat Technologies Inc. | Organic motive fluid based waste heat recovery system |
| JP5897302B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2016-03-30 | 川崎重工業株式会社 | 蒸気タービン発電システム |
| JP6550659B2 (ja) | 2015-07-24 | 2019-07-31 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 給水方法、この方法を実行する給水系統、給水系統を備える蒸気発生設備 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT247375B (de) * | 1963-12-03 | 1966-06-10 | Simmering Graz Pauker Ag | Kondensations-Dampfturbinenanlage mit gesteuertem Sekundär-Kreislauf |
| JPS56115896A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Gas compressor plant equipped with power recovering means |
| JPS57108402A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Equipment for recovering heat of exhaust gas of internal combustion engine |
-
1987
- 1987-10-27 FI FI874718A patent/FI77511C/fi not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-10-22 EP EP88117638A patent/EP0314028A1/de not_active Withdrawn
- 1988-10-27 JP JP26964588A patent/JPH01280604A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0314028A1 (de) | 1989-05-03 |
| FI77511B (fi) | 1988-11-30 |
| FI874718A0 (fi) | 1987-10-27 |
| JPH01280604A (ja) | 1989-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100445518C (zh) | 将热量从热源传递至一热力循环的方法和装置，热力循环采用一包括至少两种非等温蒸发及非等温冷凝物质的工质 | |
| RU2121118C1 (ru) | Устройство и способ для производства энергии из геотермальной текучей среды | |
| US4732005A (en) | Direct fired power cycle | |
| EP0391082B1 (en) | Improved efficiency combined cycle power plant | |
| US8938966B2 (en) | Storage of electrical energy with thermal storage and return through a thermodynamic cycle | |
| FI102405B (fi) | Menetelmä lämpövoimakoneen kokonaishyötyenergiatuotannon parantamiseks i ja voimalaitos, jossa on nestejäähdytteinen lämpövoimakone | |
| US5044163A (en) | Process and plant for generating steam using waste heat | |
| CN1325770C (zh) | 组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于预热燃料的装置和方法 | |
| JP2008151503A (ja) | 廃熱ボイラ | |
| US9097418B2 (en) | System and method for heat recovery steam generators | |
| KR100530728B1 (ko) | 전력/열폐열발전식병합발전소 | |
| GB2318833A (en) | Combined power station with gas turbine cooling air cooler | |
| US11761622B2 (en) | System and methods for integration of concentrated solar steam generators to Rankine cycle power plants | |
| JP2007504426A (ja) | 貫流ボイラとその始動方法 | |
| KR100615733B1 (ko) | 가스 및 증기 터빈 장치 | |
| KR100615732B1 (ko) | 가스 및 증기 터빈 장치 | |
| KR100615730B1 (ko) | 가스 및 증기 터빈 장치 | |
| US20120144830A1 (en) | Feed water degasifier for a solar thermal power station | |
| CN105556068B (zh) | 具有废热蒸汽发生器的联合循环燃气涡轮发电厂 | |
| FI77511C (fi) | Foerfarande foer hoejning av aongprocessens verkningsgrad. | |
| KR20180084080A (ko) | 응축물 재순환 | |
| US5904039A (en) | Method and configuration for deaerating a condensate | |
| US11339687B2 (en) | Power plant | |
| JP2002371861A (ja) | 蒸気噴射ガスタービン発電装置 | |
| Cerri et al. | Steam-injected gas turbine integrated with a self-production demineralized water thermal plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: AEG KANIS GMBH |