WO2014033102A2 - Power plant for using thermal energy contained in steam and method for controlling said plant - Google Patents

Power plant for using thermal energy contained in steam and method for controlling said plant Download PDF

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WO2014033102A2 PCT/EP2013/067675 EP2013067675W WO2014033102A2 WO 2014033102 A2 WO2014033102 A2 WO 2014033102A2 EP 2013067675 W EP2013067675 W EP 2013067675W WO 2014033102 A2 WO2014033102 A2 WO 2014033102A2
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Definitions

  • the present invention relates to a power plant for the use of heat energy contained in steam, with a driven by a first steam turbine electric power generator and a fluid outlet connected to a steam outlet side of the first steam turbine, receiving exhaust steam and designed to provide heat to heat exchanger according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for controlling a power plant according to the preamble of claim 18.
  • Such a device has become known for example from DE 197 20 881 A1.
  • This known device has a gas turbine driven by the combustion gases from a combustion chamber and at least one steam turbine which is supplied with steam, which is generated by water, which is supplied with the combustion gases from the gas turbine.
  • Another system for the coupling of power and heat has become known from WO 02/04795 A1.
  • the plant which has become known therefrom shows a working machine which generates hot gas, which is supplied to a hot gas consumer and provides a flue gas stream which serves for the heat generation.
  • steam-powered power plants which have superheated steam turbines, which are driven by superheated steam at very high speeds of the turbine shafts.
  • the transmission required between the turbine shaft and the generator shaft ensures a noise level, which in turn makes soundproofing measures necessary.
  • the present invention the object of providing a power plant for the use of thermal energy contained in steam provide, which avoids the disadvantages mentioned and is suitable for use in craft and industry and has a small footprint in terms of installation.
  • the power plant to be created is to be operated with steam at different pressure and temperature levels.
  • a method for controlling such a power plant is to be provided.
  • the invention has to solve this problem with respect to the power plant to the features specified in claim 1.
  • Advantageous embodiments thereof are described in the further claims.
  • the invention has the features specified in claim 18 with regard to the method, advantageous embodiments of which are described in the further claims.
  • the invention provides a power plant for the use of heat energy contained in steam, with an electric current generator driven by a first steam turbine and a fluidically connected to a steam outlet side of the first steam turbine, for receiving exhaust steam and for providing heating heat heat exchanger and a second steam turbine , which is designed to be coupled to the mechanical loading of the power generator with a shaft driven by the first steam turbine and connected fluidly to a fluid outlet side with the heat exchanger and the heat exchanger is designed to provide hot water.
  • the power plant according to the invention has a first steam turbine which can be operated, for example, by means of steam from a firing system and can generate electricity via the associated electric power generator, which can be used, for example, in industry and trade.
  • the firing plant may be a furnace with which, as will be explained below, woody lumpy wood fuels can be fired, such as those found in the woodworking industry. In general, the furnace can be designed for the combustion of biomass material.
  • the first steam turbine has an outlet for exhaust steam, which is connected to a heat exchanger, so that the originating from the first steam turbine exhaust steam can be used to provide heat by means of the heat exchanger, so for example for the generation of district heating.
  • the power plant according to the invention has a second steam turbine, which is connected to the mechanical loading, so the drive of the power generator with the shaft with which the first steam turbine is coupled to the power generator.
  • the second steam turbine can be decoupled from the composite of the power generator and the first steam turbine and has a fluid outlet, which is also fluidly connected to the heat exchanger and the heat exchanger is also designed to provide hot water.
  • the configuration according to the invention thus makes it possible to apply to the steam provided by the above-mentioned firing plant, for example, the first steam turbine and the second steam turbine or, depending on, for example, the amount or the temperature or the pressure of the steam provided, only one steam turbine.
  • the two steam turbines may be a high-pressure steam turbine and a low-pressure steam turbine, so that the low-pressure steam turbine, for example, with exhaust steam of the high-pressure steam turbine is charged. If the furnace supplies high-pressure steam, for example, the high-pressure steam turbine can also be acted upon alone and thus electricity is generated; the low-pressure steam turbine alone can also be acted upon, for example, if the firing system provides low-pressure steam.
  • the high pressure steam turbine and the low pressure steam turbine may be energized and the fluid provided by the fluid outlet of the low pressure steam turbine may be supplied in the form of condensate to the heat exchanger where it is used to provide hot water.
  • the invention provides the ability to generate electricity during the period free of heating period and to provide hot water with the combination of high-pressure steam turbine and low-pressure steam turbine and power generator and hot water heat exchanger. If a heating period occurs, the low-pressure steam turbine can be decoupled from the composite with the high-pressure steam turbine and the power generator, and the exhaust steam from the high-pressure steam turbine can be led into the heat exchanger where it is used to provide heating heat. If only low-pressure steam is available as the energy source, which may be the case, for example, during a heating-period-free period, electricity can be generated with the low-pressure steam turbine and hot water can also be provided via the condensate from the low-pressure steam turbine and the heat exchanger.
  • the power plant according to the invention makes it possible that any form of steam can be used to generate electricity, which can be steam resulting from the combustion of wood waste generated during wood processing or, more generally, biomass materials.
  • electricity can be steam resulting from the combustion of wood waste generated during wood processing or, more generally, biomass materials.
  • the small power station according to the invention it is therefore possible to generate both electricity and witness as well as to use the resulting heat energy for heating purposes and / or for hot water preparation in the combustion of said fuels.
  • the second steam turbine with a steam outlet side of the first steam turbine for receiving exhaust steam of the first steam turbine without interposition of a throttle body is fluid-conductively connected and decoupled connected.
  • the second steam turbine is a lower pressure than the first steam turbine acted upon steam turbine and the first and / or the second steam turbine is connected by means of a positive coupling, in particular a curved tooth coupling with the shaft.
  • the positive connection in the form of the curved tooth coupling makes it possible to realize a torsionally rigid connection between the output side of the first steam turbine with the simultaneous possibility of bridging a shaft offset between the generator shaft and the shaft of the first steam turbine.
  • the output shaft of the second steam turbine can be connected by means of a torsionally rigid coupling in the form of a curved tooth coupling with the shaft of the first steam turbine, so that a shaft offset between the two waves can be compensated.
  • the second steam turbine is releasably connected by means of an electromagnetically actuated clutch with the shaft.
  • the coupling can be operated remotely, for example, depending on a measured power consumption or depending on the quality of the available steam.
  • the electromagnetically actuated clutch can be actuated for example from a control level by an operator or by an automatic control device to start the second steam turbine and with the then acting on the shaft of the generator total power of the first and second steam turbine to meet the amount of electricity provided.
  • the first and / or second steam turbine is designed to drive other mechanically driven consumers.
  • the steam energy can also be used for example, in addition to the electric power generator to operate a compressed air system, a pumping station or the like.
  • the steam turbines are coupled to the electric power generator without the interposition of a transmission.
  • the problem of fire risk is significantly reduced and reduces the space required for the installation of the power plant according to the invention.
  • no transmission oil cooling must be installed so that a single room is sufficient for the installation of the power plant according to the invention.
  • the power plant has a furnace for woody biomass fuels, with a combustion chamber having a surface having a first, arranged at an angle to the horizontal bed portion with first Fluideinblasffenn and a substantially horizontally disposed second bed portion with second Fluid injection means, wherein the first Fluideinblasffen for applying gaseous fluid from below the surface of the first bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface of the first bed portion are formed and the second fluid injection means for discharging gaseous fluid both from below the surface of the second bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface of the second bed portion and laterally in a cross section of the second bed portion viewed in the direction at an angle to the surface of the second Bettab- section are formed.
  • the configuration of the power plant according to the invention with such a firing therefore makes it possible to avoid an independent predrying process, which takes place outside the furnace, of biomass fuels intended for combustion.
  • the biomass fuels may be waste wood industry, forest residues, waste wood or industrial lumber, ie wood materials that are produced in the wood industry, such as wood chips, sawdust, sawdust and the like.
  • the fuels combustible by the furnace are solid fuels which also include wood bark, peat moss, brown coal or hard coal and also agricultural waste or landscape care material such as, for example, sprouts, straw or the like and semi-solid biomass.
  • the firing is an all-fuel firing.
  • the furnace allows for a problem-free automated operation of the power plant by means of remote monitoring or automatic monitoring of the temperature in the combustion chamber of the furnace. Namely, this formation of the firing enables fluidization of the fuel similar to fluidized bed fluidization on the first and second bed portions of the surface, resulting in a uniform distribution of the fuel.
  • Fuel which is applied to the first bed section arranged at an angle to the horizontal is discharged from the gaseous fluid stream introduced by the first fluid injection means in the form of air or flue gas already heated, for example, by the furnace, and at the same time subjected to heat radiation by, in particular, heat radiation from the region of the second bed section dried from the outer edges of the glued fuel lump and one subjected to active movement, so that the fuel clumps disintegrate and flow down along the inclined at an angle first bed portion toward the second bed portion in the already inflamed or at least partially burning condition.
  • the already ignited fuel is also applied in the region of the second horizontally arranged bed section by means of the second fluid injection from below the surface of the second bed section with a gaseous mass flow of fluid and kept in motion, so that also such constituents of the fuel, during their Dwell on the first bed section still remain in a partially clumped state, disintegrate.
  • the process of disintegration of the lumps of fuel and complete combustion of the fuel is further assisted by the second fluid injection means in the region of the second bed portion by the fluid injection means for delivering gaseous fluid to the fuel lying on the second bed portion in a cross section of the second Bed section viewed in the direction at an angle to the surface of the second bed portion are formed.
  • the firing therefore ensures, for example, clumped, moist wood fuel materials for Bedfluidisation of the fuel, ie for liquefaction of the lumped fuel to a fuel flow similar to a fluid flow and thus also for complete combustion of wet fuels, such as wood fuels, with known firing can not be burned or not with high efficiency.
  • a steam boiler for providing steam of different quality for the power plant according to the invention can be operated.
  • the first and second bed sections of the furnace may be provided with fluid injection means provided by a hollow box-shaped body provided with a fluid passage opening and the body may be provided with fluid exit openings directed towards the surface of the first and second bed sections, and the body may have sidewalls extending laterally from the surface of the second bed section at least along a portion of the second bed section at angles to the horizontal are provided with fluid outlet openings at an angle to the surface of the second bed portion.
  • the hollow body acts as an air diffuser, wherein on the upper side of the hollow body in each case substantially vertically arranged fluid injection means in the form of, for example, injectors or nozzles are arranged both in the first and in the second bed section. At least in the region of the second bed section, the hollow body has sidewalls extending at an angle to the horizontal, which are provided with injectors or nozzles which are also arranged substantially at right angles relative to the upper sides of the sidewalls and which also arrange the fuel arranged on the second bed section the side with a fluid flow in the form of flue gas or air and thus provide together with the other provided in the second bed portion Fluideinblasmitteln for a continuous movement of the fuel.
  • fluid injection means in the form of, for example, injectors or nozzles are arranged both in the first and in the second bed section.
  • the hollow body has sidewalls extending at an angle to the horizontal, which are provided with injectors or nozzles which are also arranged substantially at right angles relative to the upper sides of the side
  • corresponding fluid injection means may also be provided at least on a partial region of the longitudinal extension of the first bed section. All of these features ensure highly efficient combustion of the fuel, so that even a small-scale incinerator ensures sufficient supply of steam to the power plant.
  • the fluid injection means may include a plurality of extending from the interior of the hollow body tubular piece devices with exhaust nozzles and between the devices thermally insulating means may be arranged in particular of brick material in the form of, for example, chamottes and the facilities may be provided distributed over substantially the entire surface in the longitudinal and transverse directions of the first and second bed section.
  • the purging nozzles provide kinetic energy to the biomass fuel lumps so that they are kept in motion and disintegrate into a fuel stream similar to a fluid stream flowing in a channel or riverbed. This decay movement is aided by the thermal impact of the lumps of fuel in the region of the first bed section, where the biomass particles are already starting to burn, so that the fuel lumps dissolve and become dried, fluid-like biomass particles.
  • the first and second bed section are arranged in a combustion chamber of the furnace for the power plant and provided in the region of the second bed section operable in particular by means of a push rod feed grate in the form of a sliding plank, for example, with channels is provided for the passage of cooling fluid.
  • the application of radiant heat to the biomass fuel also ensures that the fuel material is already ignited in the region of the first bed section and remains in the inflamed and in the form of ever-decreasing lumps until finally a fluid flow of burning biomass particles is present. long of the longitudinal direction of the first bed portion towards the second bed portion moves.
  • a feed grate or a sliding plank is provided, which also helps to further divide or disintegrate any biomass particles still present in the form of lumps and to convey already completely burnt biomass particles in the direction of a discharge end of the second bed section .
  • the feed grate may be provided with channels extending, for example, meandering along the longitudinal direction of the feed grate, for the passage of cooling fluid.
  • the heat transferred to the cooling fluid may be used for heating purposes or for energy conversion and power generation by pressurizing one or more in-line turbines driving a generator.
  • the furnace for the power plant may have for loading the first bed section with biomass material fuel provided with a push rod discharge hopper above the first bed section, which is provided with level sensors for determining a lower and upper fuel level in the hopper and by a conveyor in the form, for example one Scraper belt conveyor, which is controllable by means of the level sensors, automatically filled with fuel.
  • biomass material fuel provided with a push rod discharge hopper above the first bed section, which is provided with level sensors for determining a lower and upper fuel level in the hopper and by a conveyor in the form, for example one Scraper belt conveyor, which is controllable by means of the level sensors, automatically filled with fuel.
  • the device for feeding the first bed section in the form of, for example, the push rod discharge device can be actuated by means of suitable sensors, for example temperature measuring sensors or sensors which measure the layer thickness of the biomass material fuel on the first bed section, thus conveying fuel to the first bed section. Due to this promotion, the fuel level in the hopper drops, a lower level sensor switches after reaching a lower fuel level the above only As an example mentioned scraper conveyor for feeding the hopper, the scraper belt conveyor runs until the level sensor detects to determine an upper fuel level in the hopper that the upper fuel level is reached and the scraper conveyor is switched off by the upper level sensor again. This means that the firing system can be automated and ensures that the power plant can also be operated automatically.
  • suitable sensors for example temperature measuring sensors or sensors which measure the layer thickness of the biomass material fuel on the first bed section
  • the furnace provided for the power plant may have at the discharge end region of the second bed section a device for the automatic discharge of fuel ash, in the form of, for example, a screw conveyor, which is designed to automatically convey fuel ash or slag. This also ensures the possibility of complete automation of the furnace and thus of the power plant according to the invention. It is provided according to a development of the invention that the first bed portion of the furnace at an angle in a range of 20 to 60 degrees, preferably in a range of 30 to 50 degrees, preferably arranged in a range of 35 to 45 degrees relative to the second bed portion is.
  • the angle at which the first bed section is arranged relative to the second bed section can be set, for example, as a function of the moisture value of the biomass combustion material intended for combustion.
  • first shell or a first portion is associated with the first bed portion and the second shell or the second portion of the hollow body is associated with the second bed portion.
  • the angle to the surface of the second bed section in which the second fluid injection means emits gaseous fluid is about 20 to 60 degrees, preferably 30 to 50 degrees, preferably 35 to 45 degrees, in each case relative to the substantially horizontal surface of the second bed section.
  • the first bed section and the first fluid injection means may be formed such that woody, agglomerated biomass fuels are dryable by the heat input and the application of gaseous fluid substantially in the longitudinal direction of the first bed section and from the lumpy state into a liquid-like state.
  • This design ensures that the biomass particles composing the fuel are already transferred from the lumpy state into a flowable liquid-like state substantially in the longitudinal direction of the first bed section, where they are already dried and ignited.
  • the furnace is characterized by the very efficient combustion with a small footprint and is therefore particularly well suited for the power plant according to the invention.
  • the firing system provided for the power plant can generally be a wood fuel firing system with fluid injection means for bed fluidization of clumped wood fuels, with a combustion chamber at the bottom of which a fluid discharge device is arranged, which is in the form of a hollow body with vertically arranged fluid injectors, between them a layer of insulating material is arranged.
  • the hollow body may be formed with abutted portions, and at the top of the furnace, a hopper may be provided which provides fuel to a grate and a screw conveyor for ash removal may be disposed at the end of the furnace and a portion of the hollow body may be arranged horizontally and be provided with lateral extensions that provide a second Fiuideinbiasstromung to promote the combustion of the wood fuels.
  • the firing can be controlled automatically such that when a temperature detected in the combustion chamber falls, which may be biomass fuel in general, in particular moist, agglomerated wood fuel of the woodworking industry, is discharged from a hopper to a fire grate of the furnace has at least one substantially horizontally disposed portion is discharged from the side cheeks of Bettab- section of gaseous fluid towards fuel located on the bed section and the decrease of the detected by a first sensor fuel level in the hopper below a predetermined value, a fuel conveyor for supplying fuel is operated in the hopper until an increase of the fuel level in the hopper is determined by a second sensor to a predetermined value.
  • a temperature detected in the combustion chamber falls which may be biomass fuel in general, in particular moist, agglomerated wood fuel of the woodworking industry
  • the level in the fuel funnel or hopper is detected, and then, when the fuel supply has dropped in the hopper below a predetermined level, a fuel conveyor is set in motion, which operates the hopper until from a second sensor in the Hopper is found that the fuel level has reached a predetermined value again.
  • the method according to the invention is characterized in that the first steam turbine at a steam inlet side at a pressure in the range of about 12 kg / cm 2 to about 40 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 250 degrees Celsius to about 500 Degrees Celsius is applied. These values have proven to be advantageous in the first steam turbine of the power plant according to the invention.
  • the exhaust steam may exit at a pressure in the range from about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and at a temperature in the range from about 150 degrees Celsius to about 200 degrees Celsius , These values have proven to be advantageous in the first steam turbine.
  • the second steam turbine can be pressurized at its steam inlet side with steam at a pressure in the range of about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 120 degrees Celsius to 200 degrees Celsius and on an outlet side Fluid at a pressure ranging from about 0.12 kg / cm 2 to about 0.5 kg / cm 2 and a temperature ranging from about 50 degrees Celsius to about 75 degrees Celsius delivered.
  • the input values of the second steam turbine may be provided from the above-described furnace to the boiler system for generating low-pressure steam charged by the furnace.
  • the second steam turbine can deliver at its outlet side fluid, which is provided to provide hot water through the heat exchanger and to have temperatures in the range of about 50 degrees Celsius to about 75 degrees Celsius, ie values that are predetermined for hot water supply.
  • a temperature determined in the combustion chamber of the furnace provided for use with the power plant according to the invention is lowered, fuel is discharged from a hopper to a fire grate of the furnace, which has at least one largely horizontally arranged bed section is discharged from the side walls of the bed portion of gaseous fluid in the direction of located on the bed portion fuel and the decrease of the detected by a first sensor fuel level in the hopper below a predetermined value, a fuel conveyor for supplying fuel into the hopper until a second Sensor is detected an increase in the fuel level in the hopper to a predetermined value.
  • ne power plant has a useful coefficient of 85 to 89 percent and is particularly suitable for use as a small power plant in, for example, industry and commerce.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a power plant according to an embodiment of the present invention
  • 2 is a side view of a schematic representation of a furnace of the power plant.
  • Fig. 3 is an enlarged view of a sectional view taken along section A - A of Fig. 2;
  • Fig. 5 is a sectional view of a movable sliding plank, which is provided in the region of the second Bettabitess.
  • the power plant 200 has a power generator 201, which is supported on a support frame or machine foundation 202.
  • a support bearing 203 is arranged, on which the generator shaft 204 is supported.
  • the generator shaft 204 extends in the plane of the drawing in the direction of the right directed to a gear coupling 205, which rotatably and with the possibility of compensating for a shaft offset with the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 connects.
  • the shaft 206 is supported on the machine foundation 202 via a support bearing 208 and another support bearing 209.
  • a further curved tooth coupling 210 is shown, with which the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 with the shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 is rotationally locked and coupled with the possibility of compensating for a shaft offset.
  • the shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 is supported via a support bearing 213 and another support bearing 214 on the machine foundation 202.
  • Between the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 and the shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 may be provided in the drawing, not shown remote operable electromagnetic clutch, with the torsionally rigid coupling between the shaft 206 and the shaft 21 1 can be repealed. In this way, the low-pressure turbine 212 may be decoupled from the composite with the high-pressure turbine 207 and the power generator 201. This is advantageous if more heat energy provided by the steam is required for heating purposes, as will be discussed in more detail below.
  • a common heat exchanger 215 In the plane of the drawing below the machine foundation 202 is a common heat exchanger 215 is arranged, the term was chosen together because it is connected via an exhaust steam line 216 with both the high-pressure turbine 207 and via a fluid line 217 with the low-pressure turbine 212 and so that it is coupled with both turbines together and can be used both for heating purposes and for the provision of hot water.
  • the exhaust steam line 216 and the fluid line 217 can be opened or closed via respective shut-off valves 218, so that the fluid-conducting connection can be opened or closed separately from the high-pressure turbine 207 under low-pressure turbine 212 to the heat exchanger 215. Steam, which is provided by the furnace 219 shown in more detail with reference to FIG.
  • the steam line 220 is closed and opened via a main steam valve 221, downstream of the main steam valve 221 is a shut-off valve 222 is disposed, the shut-off valve 222 is followed by a separator 223 and a control valve 224, the separator 223 serves to separate condensate and with the Control valve 224, the amount of steam can be controlled, which is supplied to the turbine or the.
  • the turbine inlet 225 is preceded by a sieve 226, with which any foreign bodies entrained with the vapor can be retained in the form of rust particles or scale particles.
  • the first steam turbine or high-pressure steam turbine 207 has a steam outlet side or steam outlet 227 which is fluid-conductively coupled to a steam inlet 228 of the low-pressure steam turbine 212 via a shut-off and / or regulating valve 229, with which the steam supply to the low-pressure turbine 212 can be completely interrupted and also the low pressure turbine 212 supplied amount of steam can be changed.
  • Exhaust steam from the turbine 207 can be supplied to the heat exchanger 215 via the exhaust steam line 216 and / or the low-pressure turbine 212 via the steam inlet 228. If high heat output is required, the supply of exhaust steam to the low-pressure turbine 212 can be stopped via the valve 229 and the complete quantity be supplied to exhaust steam from the high-pressure turbine 207 via the exhaust steam line to the heat exchanger 215.
  • the heat exchanger 215 has a valve on its upper side or an ejector 230, which is then used, should set an excessively high pressure in the heat exchanger 215.
  • the heat exchanger 215 has a schematically illustrated fluid line 231, which serves to transport hot water and / or hot water, so both for the supply of one or more buildings with hot water for Hot water use as well as for the supply of hot water for heating purposes can be used.
  • the power plant can supply both electricity and heating and hot water.
  • the fluid line 216 may be shut off via the shut-off valve 218 and exhaust steam from the high-pressure turbine 207 may be supplied via the valve 229 to the low-pressure turbine 212, such that the power generator 201 is connected to the cumulative power from the high-pressure turbine 207 and the low pressure turbine 212 may be driven to provide electrical power.
  • the relaxed in the low-pressure turbine 212 fluid is supplied via the fluid line 217 to the heat exchanger 215, which is connected via the fluid line 231 with the hot water pipes of the building, not shown, so that with the power plant 200 electric power can be provided even in a period free of heating period and hot water can be provided.
  • the following table shows, inter alia, that the speed of the generator shaft 204, turbine shaft 206 and turbine shaft 21 1 composed shaft of the power plant is 3000 revolutions per minute and thus aufwei- usually a known power plants and thus cooling requirements aufwei- transmission between turbine and power generator is not necessary.
  • the sound pressure level is only 75 dB, so the power plant 200 can be operated without elaborate noise control measures in industry and craft.
  • the high-pressure turbine 207 is operated with a steam temperature of 330 degrees Celsius at the inlet, the exhaust steam of the high-pressure turbine 207 has a temperature of 200 degrees Celsius, with the exhaust steam is the low-pressure turbine 212 applied to generate electricity.
  • the relaxed in the low-pressure turbine 212 steam leaves the low-pressure turbine 212 via the fluid line 217 and enters the heat exchanger 215 with a pressure of about 0.12 kg / cm 2 to 0.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of 50 to 75 Degrees Celsius.
  • Furnace 219 is a furnace that can burn damp, agglomerated wood fuel or other biomass fuel, as mentioned above, without the need for a stand-alone pre-drying process running outside the furnace 219.
  • the furnace 219 has a combustion chamber 1 which extends over the entire area of the first bed section 5 and the second bed section 6.
  • the combustion chamber 1 has a first combustion chamber portion or pre-combustion chamber 101, in which a first bed portion 1 1 1 of a surface 1 10 is arranged and a second combustion chamber portion 102, in which a second bed portion 1 12 of the surface 1 10 is arranged.
  • the area may be a fire grate, preferably the furnace 219 works without a grate, so that maintenance work on the grate can be omitted.
  • hopper 8 or fuel storage is in the illustrated embodiment, a non-illustrated wood fuel, for example, from wood residues of the wood industry, wood chips, wood chips, sawdust, crushed wood residues from the forest and the like can be composed and has lost its fluidity or flowability due to stored high humidity. Therefore, the hopper 8 or fuel hopper is formed in a top-bottom flaring configuration to prevent clogging of the hopper with the clogging wet wood fuel.
  • the hopper 8 is provided with an upper level sensor 10 and a lower level sensor 1 1.
  • the wood material in the hopper 8 is located in the region of the lower end of the hopper 8 on a conveyor 90 or can be discharged from the hopper 8 onto the conveyor 90 by, for example, a closure is opened at the lower end of the hopper 8, and can be conveyed from the conveyor 90, for example by means of the push rod discharge device 9 shown in the drawing on the first bed section 1 1 1 explained in more detail below.
  • the push rod discharge device 9 has a hydraulic cylinder 91, with which the wood can be transported via a conveyor grate 92 in the direction of the feed area 1 13 of the first bed section 1 1 1.
  • the lower level sensor 1 1 sets a schematically illustrated on the top of the hopper 8 conveyor 13 in the form of a Kratzbandoneers in motion, then the wood fuel of a storage warehouse, not shown, transported to the hopper 8, on the upper side, for example, an automatically opening closure can be provided, which is then opened, so that over the conveyor belt conveyor wood fuel is introduced into the hopper 8.
  • the scraper conveyor remains in operation until it is determined by the upper level sensor 10 that an upper level of wood fuel in the hopper 8 has been reached and then the scraper conveyor is switched off and the open closure of the hopper 8 closed again.
  • the task area 1 13 of the first bed section 1 1 1 1 is already arranged within the first combustion chamber section 101, the task area 1 13 has thus already been heated by the existing heat in the combustion chamber 1 and the clumped moist wood fuel from the hopper 8 falls on the heated Task area 1 13.
  • the first bed portion 1 1 1 is formed inclined relative to the second bed portion 1 12, so that the wood fuel due to the inclination of the surface of the first bed portion 1 1 1 toward the second bed portion 1 12, which is arranged substantially horizontally, can move.
  • the first bed section 1 1 1 is the same as the second bed section 1 12 provided with fluid sacrednblasffenn. With these fluid injection means gaseous fluid in the form of, for example, heated air or recirculated exhaust gas in the direction of the surface of the first bed portion 1 1 1 and second bed portion 1 12 are discharged.
  • the first bed portion 1 1 1 has a plurality of pipe-shaped means 3 in the form of exhaust nozzles or injectors, which are arranged substantially perpendicular to the angled surface 14 of the first bed portion.
  • a box-shaped hollow body 2 which has an arrow marked with an inlet region 16, can be introduced into the hot gaseous fluid, for example by a not shown high-pressure fan, the fluid, for example by means of one of the firing fed, not shown Heilerhit- zers can be heated.
  • the heated air rises the hollow box-shaped body 2 along the first portion 5 toward the task area 1 13 up and there as well as all other pipe-shaped means 3 of the first bed portion 1 1 1 in the direction of the surface of the bed portion 1 1 1 from namely at a high flow rate, so that the lumped wood fuel lying on the feed area 13 is set in motion, which, together with the application of heat, causes the wood fuel lumps to decay and regain their fluidity and to travel along the first bed section 11 1 in the direction of the first bed section 11 move the second bed section 1 12.
  • the dried and already ignited wood-material particles flow in this way, supported by the inclination of the first bed section 1 1 1 opposite the second bed section 1 12 and reach there into the detection area of a feed grate or scraper or the Schiebeplanke 7, by a hydraulic cylinder 70 along the Longitudinal direction of the second bed portion 1 12 can be moved back and forth.
  • a second portion 6 of the hollow body 2 which is traversed by hot air, which also provided in the region of the second bed portion 1 12 pipe-shaped devices 3 with exhaust nozzles or injectors in the direction of the surface of the second bed portion 1 12 can be discharged starting from the hollow body 2, whereby a further mixing of the transported on the surface 1 15 of the second bed portion similar to a fluid flowing in a bed fluid can take place wood fuel.
  • the thus heated water can be used for heating purposes, for example.
  • an insulating layer 4 of, for example, a brick material in the form of fireclay bricks 121 shown in more detail with reference to FIG. 4 is provided between the pipe-piece-shaped devices 3, which ensures that they are replaced by the intensive Combustion on the second bed portion 1 12 resulting heat can not proceed unimpeded towards the hollow body 2.
  • Fig. 3 also shows that the second bed portion 1 12 in the cross-sectional view of the second bed portion shown there 1 12 extending at an angle to the horizontal side extensions or side walls 1 19, below which also the second portion 6 of the hollow body. 2 extends with its air ducts and the heated air can pass through the arranged also in the side walls 1 19 tubular pieces 3 with interposed insulating layers 4 or firebricks 121 toward the located on the surface of the second bed section 1 1 12 wood fuel and on this Way the complete combustion of the wood fuel can be achieved.
  • the pipe-shaped devices 3 of the second bed section 1 12, which are arranged below the largely horizontally arranged feed grate 7 and the pipe-piece-shaped devices 3, which are arranged in the side walls 1 19, ensure that any remaining wood fuel lumps due to the intense movement due completely disintegrating when exposed to hot air. len and in this way a complete combustion of the originally moist clumped wood fuel is achieved.
  • Combustor 219 also allows complete combustion automation. For this purpose, by means of a monitoring of the temperature in the combustion chamber, when it has dropped below a predetermined value, an instruction is issued by an intended, but not shown control device such that the hopper 8 supplies the combustion chamber with a further amount of wood fuel , This is then transported by the conveyor 90 back to the task area 1 13. As the fuel level in the hopper 8 approaches a predetermined lower level of fuel level, it is detected by the lower level sensor 11, which then operates the conveyor 13, opens a top flap located at, for example, the hopper 8, and inserts wood fuel into the hopper - is introduced until the level of the fuel in the hopper 8 reaches the upper level sensor 10 and the conveyor 13 is turned off by the level sensor 10.
  • the furnace 219 has the advantage that, in contrast to other firing, it reacts uncritically to fundamentally disadvantageous compositions of the starting material for combustion, namely the biomass materials, since it can also be supplied to the furnace according to the invention in the moist and agglomerated state.
  • the fact that the furnace 219 can be operated continuously it has a high efficiency and thus provides the conditions To ensure a high boiler efficiency of a steam boiler plant, which is not least attributable to the property of the furnace 219 that it can be operated in continuous operation. With the furnace 219, therefore, steam can be made available in continuous operation so that the power plant 200 according to the invention can also be operated continuously.
  • Fig. 3 of the drawing shows a section of the second bed portion 102 with the fluid injectors 3, which pass through the nozzle plate 120.
  • the surface between the fluid injectors 3 is filled with refractory insulating material in the form of refractory bricks 121, which ensure that the heat of combustion does not pass unhinderedly in the direction of the hollow body 2.
  • Fig. 4 of the drawing shows a sectional view of the movable sliding plank 7 can be moved by means of the hydraulic cylinder 70 shown in Fig. 1 in the direction of the double arrow.
  • the sliding plank 7 inclined plank surfaces 121 which infiltrate the fuel in a movement of the sliding plank 7 in the direction of arrow 123 and a movement in the direction of arrow 124, the fuel and / or fuel ash with the largely vertical surfaces 125 in the direction of Discharge area 1 17 of the furnace 219 can promote.
  • the furnace has the advantage that, in contrast to known furnaces, it reacts uncritically to fundamentally disadvantageous compositions of the starting material for combustion since this can also be supplied to the firing system described here in the moist and agglomerated state.
  • the invention provides a power plant with a furnace, with which biomass fuels can be fired in any form, without having to undergo a complex pretreatment, such as drying, screening, separation or the like.
  • the combustion of the fuel takes place in a fluidized bed of the combustion chamber, the bottom of which is provided with nozzles for supplying combustion air.
  • the fuel may have high humidity levels, even a moisture content of 70% does not interfere with the combustion efficiency.
  • the degree of combustion achievable with the furnace provided herein can reach values of up to 99.5% of the fuel, which is achieved by the application of the fuel by the fluid injection means and the mixing of the fuel assisted by the movable sliding plank.
  • the furnace Since the heating and drying of the fuel in the furnace provided here are regular operations, the furnace reacts insensitive to changing compositions of the fuel and its moisture content, so that a continuous operation of the furnace and the power plant is possible without the control parameters of the Firing constantly need to be readjusted.
  • Consumables, such as quartz sand, which is required for the operation of known firing, eliminated completely, as well as no grates are used must come, the maintenance of the furnace is significantly reduced, a continuous operation is possible.

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Abstract

The invention relates to a power plant (200) for using the thermal energy contained in steam, said plant comprising an electric generator (201) driven by a first steam turbine (207) and a heat exchanger (215) that has a fluidic connection to a steam outlet side (227) of the first steam turbine (207) for taking up exhaust steam and for making available heating energy. The power plant (200) has a second steam turbine (212) which can be coupled to and decoupled from a shaft (204, 206) that is driven by the first steam turbine (201), in order to mechanically impinge the electric generator (201) and which has a fluidic connection on the outlet side to the heat exchanger (215). The heat exchanger is designed to provide hot water.

Description

Kraftwerk zur Nutzung von in Dampf enthaltener Wärmeenergie und Verfahren zur  Power plant for the use of thermal energy contained in steam and method for
Steuerung dafür  Control for it
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftwerk zur Nutzung von in Dampf enthaltener Wärmeenergie, mit einem von einer ersten Dampfturbine angetriebenen elektrischen Stromgenerator und einem mit einer Dampfauslassseite der ersten Dampfturbine fluidleitend verbundenen, Abdampf aufnehmenden und zur Bereitstellung von Heizwärme ausgebildeten Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftwerks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18. The present invention relates to a power plant for the use of heat energy contained in steam, with a driven by a first steam turbine electric power generator and a fluid outlet connected to a steam outlet side of the first steam turbine, receiving exhaust steam and designed to provide heat to heat exchanger according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for controlling a power plant according to the preamble of claim 18.
Ein effektives Management der Energiewirtschaft setzt einen rationellen Umgang mit Energieressourcen voraus. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die Kraft- Wärme-Kopplung bekannt geworden, bei der eine Wärmeenergie in mechanische Arbeit umsetzende Einrichtung beispielsweise mit Verbrennungsgasen aus einer Brennkammer beaufschlagt wird und die Wärmeenergie auch zur weiteren Verwendung einem Wärmeverbraucher zugeführt wird. An effective management of the energy industry requires a rational use of energy resources. In this context, for example, the combined heat and power has become known in which a heat energy in mechanical work implementing device, for example, with combustion gases from a Combustion chamber is acted upon and the heat energy is also supplied to a heat consumer for further use.
Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise anhand der DE 197 20 881 A1 bekannt geworden. Diese bekannte Vorrichtung besitzt eine von den Verbrennungsgasen aus einer Brennkammer angetriebene Gasturbine und wenigstens eine Dampfturbine, die mit Dampf beaufschlagt wird, der durch Wasser, welches mit den Verbrennungsgasen aus der Gasturbine beaufschlagt wird, erzeugt wird. Eine weitere Anlage zur Kopplung von Kraft und Wärme ist anhand der WO 02/04795 A1 bekannt geworden. Die hieraus bekannt gewordene Anlage zeigt eine Arbeitsmaschine, welche Heißgas erzeugt, die einem Heißgasverbraucher zugeführt wird und einen Rauchgasstrom bereit stellt, der der Wärmeerzeugung dient. Es sind auch bereits mittels Dampf betriebene Kraftwerksanlagen bekannt geworden, die Heißdampf-Dampfturbinen besitzen, welche vom Heißdampf zu sehr hohen Drehzahlen der Turbinenwellen angetrieben werden. Wenn eine solche, mit hoher Drehzahl arbeitende Dampfturbine einen elektrischen Stromgenerator antreibt, wird zwischen der Abtriebswelle der Turbine und der Eingangswelle des Generators re- gelmäßig ein Getriebe angeordnet, welches die Drehzahl der Turbinenwelle auf die von der Generatorwelle benötigte Drehzahl reduziert. Mit dem Getriebe wird hohe Leistung umgesetzt, weshalb solche Getriebe regelmäßig mittels Kühlöl gekühlt werden müssen. Die Verwendung von Kühlöl im Bereich einer Kraftwerksanlage bringt zwangsweise eine Brandgefahr mit sich, weshalb der Kühlanlagenbereich einer sol- chen Kraftwerksanlage in eigenständigen Gebäuden untergebracht werden muss, die vom Raum, in dem sich die Brennkammer zur Dampferzeugung befindet, getrennt sein müssen. Dies erfordert einen hohen Platzbedarf, so dass sich daraus die Folge ergibt, dass eine solche Technologie im Bereich von Kleinkraftwerken, die für die Anwendung in Handwerk und Industrie geeignet sind, nicht verwendet werden kann. Zudem sorgt das zwischen der Turbinenwelle und der Generatorwelle benötigte Getriebe für eine Geräuschbelastung, die wiederum Schallschutzmaßnahmen notwendig macht. Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Kraftwerk zur Nutzung von in Dampf enthaltener Wärmeenergie bereitzustellen, welches die genannten Nachteile vermeidet und zur Verwendung in Handwerk und Industrie geeignet ist und hinsichtlich der Installation einen geringen Platzbedarf aufweist. Darüber hinaus soll das zu schaffende Kraftwerk mit Dampf von unterschiedli- chen Druck- und Temperaturniveaus zu betreiben sein. Zudem soll ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Kraftwerks bereitgestellt werden. Such a device has become known for example from DE 197 20 881 A1. This known device has a gas turbine driven by the combustion gases from a combustion chamber and at least one steam turbine which is supplied with steam, which is generated by water, which is supplied with the combustion gases from the gas turbine. Another system for the coupling of power and heat has become known from WO 02/04795 A1. The plant which has become known therefrom shows a working machine which generates hot gas, which is supplied to a hot gas consumer and provides a flue gas stream which serves for the heat generation. There are already known steam-powered power plants, which have superheated steam turbines, which are driven by superheated steam at very high speeds of the turbine shafts. When such a high-speed steam turbine drives an electric power generator, a transmission is regularly arranged between the output shaft of the turbine and the input shaft of the generator, reducing the speed of the turbine shaft to the speed required by the generator shaft. With the transmission, high performance is implemented, which is why such transmissions must be cooled regularly by means of cooling oil. The use of cooling oil in the area of a power plant inevitably entails a fire hazard, which is why the cooling system area of such a power plant must be housed in separate buildings, which must be separated from the space in which the combustion chamber for generating steam. This requires a large amount of space, with the result that such a technology can not be used in the area of small power plants that are suitable for use in trade and industry. In addition, the transmission required between the turbine shaft and the generator shaft ensures a noise level, which in turn makes soundproofing measures necessary. Proceeding from this, the present invention, the object of providing a power plant for the use of thermal energy contained in steam provide, which avoids the disadvantages mentioned and is suitable for use in craft and industry and has a small footprint in terms of installation. In addition, the power plant to be created is to be operated with steam at different pressure and temperature levels. In addition, a method for controlling such a power plant is to be provided.
Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe hinsichtlich des Kraftwerks die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Darüber hinaus weist die Erfindung hinsichtlich des Verfahrens die im Anspruch 18 angegebenen Merkmale auf, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon in den weiteren Ansprüchen beschrieben sind. The invention has to solve this problem with respect to the power plant to the features specified in claim 1. Advantageous embodiments thereof are described in the further claims. In addition, the invention has the features specified in claim 18 with regard to the method, advantageous embodiments of which are described in the further claims.
Die Erfindung schafft ein Kraftwerk zur Nutzung von in Dampf enthaltener Wärme- energie, mit einem von einer ersten Dampfturbine angetriebenen elektrischen Stromgenerator und einem mit einer Dampfauslassseite der ersten Dampfturbine fluidleitend verbundenen, zur Aufnahme von Abdampf und zur Bereitstellung von Heizwärme ausgebildeten Wärmetauscher und einer zweiten Dampfturbine, die zur mechanischen Beaufschlagung des Stromgenerators mit einer von der ersten Dampfturbine angetriebenen Welle abkoppelbar verbunden ausgebildet ist und mit einer Fluidaus- lassseite mit dem Wärmetauscher fluidleitend verbunden ist und der Wärmetauscher zur Bereitstellung von Warmwasser ausgebildet ist. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass das erfindungsgemäße Kraftwerk eine erste Dampfturbine aufweist, die beispielsweise mittels Dampf aus einer Feuerungsanlage betrieben werden kann und über den damit verbundenen elektrischen Stromgenerator Strom erzeugen kann, der beispielsweise in Industrie und Handwerk ein- gesetzt werden kann. Bei der Feuerungsanlage kann es sich um eine Feuerung handelt, mit der, wie dies nachfolgend noch ausgeführt werden wird, holzartige verklumpte Holzbrennwerkstoffe verfeuert werden können, die beispielsweise in der Holzverarbeitungsindustrie anfallen. Ganz allgemein kann die Feuerung zur Verbrennung von Biomassewerkstoff ausgebildet sein. The invention provides a power plant for the use of heat energy contained in steam, with an electric current generator driven by a first steam turbine and a fluidically connected to a steam outlet side of the first steam turbine, for receiving exhaust steam and for providing heating heat heat exchanger and a second steam turbine , which is designed to be coupled to the mechanical loading of the power generator with a shaft driven by the first steam turbine and connected fluidly to a fluid outlet side with the heat exchanger and the heat exchanger is designed to provide hot water. In other words, this means that the power plant according to the invention has a first steam turbine which can be operated, for example, by means of steam from a firing system and can generate electricity via the associated electric power generator, which can be used, for example, in industry and trade. The firing plant may be a furnace with which, as will be explained below, woody lumpy wood fuels can be fired, such as those found in the woodworking industry. In general, the furnace can be designed for the combustion of biomass material.
Die erste Dampfturbine besitzt einen Auslass für Abdampf, der mit einem Wärmetauscher verbunden ist, so dass der von der ersten Dampfturbine stammende Abdampf zur Bereitstellung von Heizwärme mittels des Wärmetauschers verwendet werden kann, also beispielsweise für die Erzeugung von Fernwärme. Zusätzlich zu der ersten Dampfturbine weist das erfindungsgemäße Kraftwerk eine zweite Dampfturbine auf, die zur mechanischen Beaufschlagung, also zum Antrieb, des Stromgenerators mit der Welle verbunden ist, mit der auch die erste Dampfturbine mit dem Stromgenerator gekoppelt ist. Die zweite Dampfturbine kann aus dem Verbund von Stromgenerator und erster Dampfturbine abgekoppelt werden und besitzt einen Fluidauslass, der ebenfalls mit dem Wärmetauscher fluidleitend verbunden ist und der Wärmetauscher ist auch zur Bereitstellung von Warmwasser ausgebildet. The first steam turbine has an outlet for exhaust steam, which is connected to a heat exchanger, so that the originating from the first steam turbine exhaust steam can be used to provide heat by means of the heat exchanger, so for example for the generation of district heating. In addition to the first steam turbine, the power plant according to the invention has a second steam turbine, which is connected to the mechanical loading, so the drive of the power generator with the shaft with which the first steam turbine is coupled to the power generator. The second steam turbine can be decoupled from the composite of the power generator and the first steam turbine and has a fluid outlet, which is also fluidly connected to the heat exchanger and the heat exchanger is also designed to provide hot water.
Die erfindungsgemäße Konfiguration macht es also möglich, mit dem von der oben beispielsweise genannten Feuerungsanlage bereitgestellten Dampf die erste Dampf- turbine und die zweite Dampfturbine zu beaufschlagen oder in Abhängigkeit beispielsweise der Menge oder der Temperatur oder des Druckes des bereitgestellten Dampfes nur eine Dampfturbine. Bei den beiden Dampfturbinen kann es sich um eine Hochdruckdampfturbine und eine Niederdruckdampfturbine handeln, so dass die Niederdruckdampfturbine beispielsweise mit Abdampf der Hochdruckdampfturbine beaufschlagt wird. Liefert die Feuerung Hochdruckdampf, kann beispielsweise die Hochdruckdampfturbine auch alleine beaufschlagt werden und so Strom erzeugt werden, es kann auch die Niederdruckdampfturbine alleine beaufschlagt werden, wenn die Feuerungsanlage beispielsweise Niederdruckdampf bereitstellt. The configuration according to the invention thus makes it possible to apply to the steam provided by the above-mentioned firing plant, for example, the first steam turbine and the second steam turbine or, depending on, for example, the amount or the temperature or the pressure of the steam provided, only one steam turbine. The two steam turbines may be a high-pressure steam turbine and a low-pressure steam turbine, so that the low-pressure steam turbine, for example, with exhaust steam of the high-pressure steam turbine is charged. If the furnace supplies high-pressure steam, for example, the high-pressure steam turbine can also be acted upon alone and thus electricity is generated; the low-pressure steam turbine alone can also be acted upon, for example, if the firing system provides low-pressure steam.
Wird von der Feuerungsanlage Hochdruckdampf bereitgestellt, so können die Hochdruckdampfturbine und die Niederdruckdampfturbine zur Stromerzeugung beaufschlagt werden und das vom Fluidauslass der Niederdruckdampfturbine bereitgestellte Fluid in der Form von Kondensat dem Wärmetauscher zugeführt werden, in dem es zur Bereitstellung von Warmwasser genutzt wird. When high pressure steam is provided by the furnace, the high pressure steam turbine and the low pressure steam turbine may be energized and the fluid provided by the fluid outlet of the low pressure steam turbine may be supplied in the form of condensate to the heat exchanger where it is used to provide hot water.
Die Erfindung schafft also die Möglichkeit, während der heizperiodefreien Zeit Strom zu erzeugen und Warmwasser bereitzustellen und zwar mit dem Verbund aus Hochdruckdampfturbine und Niederdruckdampfturbine sowie Stromgenerator und Warm- wasserwärmetauscher. Stellt sich eine Heizperiode ein, kann die Niederdruckdampfturbine aus dem Verbund mit Hochdruckdampfturbine und Stromgenerator abgekoppelt werden und der Abdampf aus der Hochdruckdampfturbine in den Wärmetauscher geleitet werden und dort zur Bereitstellung von Heizwärme genutzt werden. Steht als Energiequelle nur Niederdruckdampf zur Verfügung, was beispielsweise während einer heizperiodefreien Zeit der Fall sein kann, kann mit der Niederdruckdampfturbine Strom erzeugt werden und auch Warmwasser über das Kondensat aus der Niederdruckdampfturbine und dem Wärmetauscher bereitgestellt werden. Thus, the invention provides the ability to generate electricity during the period free of heating period and to provide hot water with the combination of high-pressure steam turbine and low-pressure steam turbine and power generator and hot water heat exchanger. If a heating period occurs, the low-pressure steam turbine can be decoupled from the composite with the high-pressure steam turbine and the power generator, and the exhaust steam from the high-pressure steam turbine can be led into the heat exchanger where it is used to provide heating heat. If only low-pressure steam is available as the energy source, which may be the case, for example, during a heating-period-free period, electricity can be generated with the low-pressure steam turbine and hot water can also be provided via the condensate from the low-pressure steam turbine and the heat exchanger.
Das erfindungsgemäße Kraftwerk macht es also möglich, dass zur Erzeugung von Strom jegliche Form von Dampf verwendet werden kann, bei dem es sich um Dampf handeln kann, der aus der Verbrennung von während der Holzverarbeitung anfallender Holzbrennstoffabfällen oder ganz allgemein Biomassewerkstoffen stammt. Mit dem erfindungsgemäßen Kleinkraftwerk ist es daher möglich, sowohl Strom zu er- zeugen als auch die bei der Verbrennung der genannten Brennwerkstoffe anfallende Wärmeenergie zu Heizzwecken und/oder zur Warmwasserbereitung zu nutzen. Thus, the power plant according to the invention makes it possible that any form of steam can be used to generate electricity, which can be steam resulting from the combustion of wood waste generated during wood processing or, more generally, biomass materials. With the small power station according to the invention it is therefore possible to generate both electricity and witness as well as to use the resulting heat energy for heating purposes and / or for hot water preparation in the combustion of said fuels.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Dampf- turbine mit einer Dampfauslassseite der ersten Dampfturbine zur Aufnahme von Abdampf der ersten Dampfturbine ohne Zwischenschaltung eines Drosselorgans fluid- leitend und abkoppelbar verbunden ausgebildet ist. Durch den Entfall eines üblicherweise vorhandenen Drosselorgans am Abdampfauslass der ersten Dampfturbine wird eine verlustfreie Nutzung des Abdampfs der ersten Dampfturbine ermöglicht, d.h. üblicherweise vorhandene irreversible Drosselverluste werden vermieden. It is provided according to a development of the invention that the second steam turbine with a steam outlet side of the first steam turbine for receiving exhaust steam of the first steam turbine without interposition of a throttle body is fluid-conductively connected and decoupled connected. By eliminating a usually existing throttle body at the exhaust steam outlet of the first steam turbine, a loss-free use of the exhaust steam of the first steam turbine is enabled, i. Usually existing irreversible throttle losses are avoided.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Dampfturbine eine mit niedrigerem Druck als die erste Dampfturbine beaufschlagbare Dampfturbine ist und die erste und/oder die zweite Dampfturbine mittels einer form- schlüssigen Kupplung, insbesondere einer Bogenzahnkupplung, mit der Welle verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung in der Form der Bogenzahnkupplung ermöglicht es, eine drehstarre Verbindung zwischen der Abtriebsseite der ersten Dampfturbine bei gleichzeitiger Möglichkeit der Überbrückung eines Wellenversatzes zwischen der Generatorwelle und der Welle der ersten Dampfturbine zu realisieren. Auch die Abtriebswelle der zweiten Dampfturbine kann mittels einer drehstarren Kupplung in der Form einer Bogenzahnkupplung mit der Welle der ersten Dampfturbine verbunden werden, so dass ein Wellenversatz zwischen den beiden Wellen ausgeglichen werden kann. Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Dampfturbine mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung mit der Welle lösbar verbunden ist. Damit kann die Kupplung ferngesteuert betätigt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von einem gemessenen Stromverbrauch oder in Abhängigkeit von der Qualität des zur Verfügung stehenden Dampfes. Steht beispielsweise Hoch- druckdampf zur Verfügung, dann kann trotz eines Bedarfs an Heizwärme die elektromagnetisch betätigbare Kupplung beispielsweise von einem Regelstand aus von einer Bedienperson oder von einer automatischen Regeleinrichtung aus betätigt werden, um die zweite Dampfturbine anzufahren und mit der dann auf die Welle des Generators wirkenden Summenleistung von erster und zweiter Dampfturbine die Menge an bereitgestelltem Strom zu erfüllen. It is provided according to a development of the invention that the second steam turbine is a lower pressure than the first steam turbine acted upon steam turbine and the first and / or the second steam turbine is connected by means of a positive coupling, in particular a curved tooth coupling with the shaft. The positive connection in the form of the curved tooth coupling makes it possible to realize a torsionally rigid connection between the output side of the first steam turbine with the simultaneous possibility of bridging a shaft offset between the generator shaft and the shaft of the first steam turbine. Also, the output shaft of the second steam turbine can be connected by means of a torsionally rigid coupling in the form of a curved tooth coupling with the shaft of the first steam turbine, so that a shaft offset between the two waves can be compensated. It is provided according to a development of the invention that the second steam turbine is releasably connected by means of an electromagnetically actuated clutch with the shaft. Thus, the coupling can be operated remotely, for example, depending on a measured power consumption or depending on the quality of the available steam. For example, if pressure steam available, then, in spite of a need for heating, the electromagnetically actuated clutch can be actuated for example from a control level by an operator or by an automatic control device to start the second steam turbine and with the then acting on the shaft of the generator total power of the first and second steam turbine to meet the amount of electricity provided.
Auch ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die erste und/oder zweite Dampfturbine zum Antrieb von weiteren mechanisch angetriebenen Verbrauchern ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise kann die Dampfenergie beispielsweise auch benutzt werden, zusätzlich zu dem elektrischen Stromgenerator eine Druckluftanlage, ein Pumpwerk oder dergleichen mehr zu betreiben. It is also provided according to a development of the invention that the first and / or second steam turbine is designed to drive other mechanically driven consumers. In this way, the steam energy can also be used for example, in addition to the electric power generator to operate a compressed air system, a pumping station or the like.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Dampftur- binen mit dem elektrischen Stromgenerator ohne Zwischenschaltung eines Getriebes gekoppelt sind. Auf diese Weise wird die Problematik der Brandgefahr deutlich verringert und der Platzbedarf für die Installation des erfindungsgemäßen Kraftwerks reduziert. Nachdem kein Getriebe vorhanden ist, muss auch keine Getriebeölkühlung installiert werden, so dass für die Installation des Kraftwerks nach der Erfindung ein einzelner Raum ausreichend ist. It is also provided according to a development of the invention that the steam turbines are coupled to the electric power generator without the interposition of a transmission. In this way, the problem of fire risk is significantly reduced and reduces the space required for the installation of the power plant according to the invention. After no transmission is present, no transmission oil cooling must be installed so that a single room is sufficient for the installation of the power plant according to the invention.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass das Kraftwerk eine Feuerung für holzartige Biomassebrennstoffe aufweist, mit einer Brennkammer mit einer Fläche, die einen ersten, in einem Winkel zur Horizontalen angeordneten Bettabschnitt mit ersten Fluideinblasmitteln und einen weitgehend horizontal angeordneten zweiten Bettabschnitt mit zweiten Fluideinblasmitteln aufweist, wobei die ersten Fluideinblasmittel zur Ausbringung von gasförmigem Fluid von unterhalb der Oberfläche des ersten Bettabschnitts in Richtung weitgehend rechtwinklig zur Oberfläche des ersten Bettabschnitts ausgebildet sind und die zweiten Fluideinblasmittel zur Ausbringung von gasförmigem Fluid sowohl von unterhalb der Oberfläche des zweiten Bettabschnitts in Richtung weitgehend rechtwinklig zur Oberfläche des zweiten Bettabschnitts als auch von seitlich in einem Querschnitt des zweiten Bettabschnitts betrachtet in Richtung in einem Winkel zur Oberfläche des zweiten Bettab- Schnitts ausgebildet sind. It is also provided according to a development of the invention that the power plant has a furnace for woody biomass fuels, with a combustion chamber having a surface having a first, arranged at an angle to the horizontal bed portion with first Fluideinblasmitteln and a substantially horizontally disposed second bed portion with second Fluid injection means, wherein the first Fluideinblasmittel for applying gaseous fluid from below the surface of the first bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface of the first bed portion are formed and the second fluid injection means for discharging gaseous fluid both from below the surface of the second bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface of the second bed portion and laterally in a cross section of the second bed portion viewed in the direction at an angle to the surface of the second Bettab- section are formed.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit einer solchen Feuerung macht es daher möglich, einen eigenständigen, außerhalb der Feuerung ablaufenden Vortrocknungsprozess von für die Verbrennung vorgesehenen Biomassebrennstoffen zu vermeiden. Bei den Biomassebrennstoffen kann es sich um Abfallstoffe der Holzindustrie, Waldreste, Altholz oder Industrierestholz handeln, also Holzwerkstoffen, die bei der Holzindustrie anfallen, wie beispielsweise Hackschnitzel, Sägestaub, Sägemehl und dergleichen. Bei der von der Feuerung verbrennbaren Brennstoffen handelt es sich also um feste Brennstoffe, die auch Holzrinde, Torfmoos, Braunkohle oder Steinkohle und auch landwirtschaftliche Abfälle oder Landschaftspflegematerial, wie beispielsweise Sprosse, Stroh oder ähnliches und halmartige Biomasse umfasst. Dadurch ist die Feuerung eine Allbrennstofffeuerung. The configuration of the power plant according to the invention with such a firing therefore makes it possible to avoid an independent predrying process, which takes place outside the furnace, of biomass fuels intended for combustion. The biomass fuels may be waste wood industry, forest residues, waste wood or industrial lumber, ie wood materials that are produced in the wood industry, such as wood chips, sawdust, sawdust and the like. Thus, the fuels combustible by the furnace are solid fuels which also include wood bark, peat moss, brown coal or hard coal and also agricultural waste or landscape care material such as, for example, sprouts, straw or the like and semi-solid biomass. As a result, the firing is an all-fuel firing.
Die Feuerung ermöglicht einen problemlosen automatisierten Betrieb des Kraftwerks mittels Fernüberwachung oder automatischer Überwachung der Temperatur in der Brennkammer der Feuerung. Diese Ausbildung der Feuerung ermöglicht nämlich eine Fluidisation des Brennstoffs ähnlich einer Wirbelbettfluidisation auf dem ersten und zweiten Bettabschnitt der Fläche, es kommt zu einer Gleichverteilung des Brennstoffes. Brennstoff, der auf den im Winkel zur Horizontalen angeordneten ersten Bettabschnitt aufgebracht wird, wird von dem durch die ersten Fluideinblasmittel eingebrachten gasförmigen Fluidstrom in der Form von beispielsweise durch die Feuerung bereits erhitzter Luft oder Rauchgas unter gleichzeitiger Wärmebeaufschlagung durch insbesondere Wärmestrahlung aus dem Bereich des zweiten Bettabschnitts von den Außenrändern des verklebten Brennstoffklumpens her getrocknet und einer aktiven Bewegung unterzogen, so dass die Brennstoffklumpen zerfallen und entlang des im Winkel geneigten ersten Bettabschnitts in Richtung zum zweiten Bettabschnitt herunter fließen und zwar im bereits entzündeten oder zumindest teilweise brennenden Zustand. The furnace allows for a problem-free automated operation of the power plant by means of remote monitoring or automatic monitoring of the temperature in the combustion chamber of the furnace. Namely, this formation of the firing enables fluidization of the fuel similar to fluidized bed fluidization on the first and second bed portions of the surface, resulting in a uniform distribution of the fuel. Fuel which is applied to the first bed section arranged at an angle to the horizontal is discharged from the gaseous fluid stream introduced by the first fluid injection means in the form of air or flue gas already heated, for example, by the furnace, and at the same time subjected to heat radiation by, in particular, heat radiation from the region of the second bed section dried from the outer edges of the glued fuel lump and one subjected to active movement, so that the fuel clumps disintegrate and flow down along the inclined at an angle first bed portion toward the second bed portion in the already inflamed or at least partially burning condition.
Der bereits entzündete Brennwerkstoff wird auch im Bereich des zweiten horizontal angeordneten Bettabschnitts mittels der zweiten Fluideinblasmittel von unterhalb der Oberfläche des zweiten Bettabschnitts aus mit einem gasförmigen Fluidmassenstrom beaufschlagt und dabei weiterhin in Bewegung gehalten, so dass auch solche Be- standteile des Brennstoffs, die während ihrer Verweilzeit auf dem ersten Bettabschnitt noch in einem teilweise verklumpten Zustand verblieben sind, zerfallen. Der Vorgang des Zerfallens der Brennstoffklumpen und der vollständigen Verbrennung des Brennstoffs wird durch die zweiten Fluideinblasmittel im Bereich des zweiten Bettabschnitts noch weiter unterstützt und zwar durch die Fluideinblasmittel, die zur Ausbringung von gasförmigem Fluid auf den auf dem zweiten Bettabschnitt liegenden Brennstoff in einem Querschnitt des zweiten Bettabschnitts betrachtet in Richtung in einem Winkel zur Oberfläche des zweiten Bettabschnitts ausgebildet sind. The already ignited fuel is also applied in the region of the second horizontally arranged bed section by means of the second fluid injection from below the surface of the second bed section with a gaseous mass flow of fluid and kept in motion, so that also such constituents of the fuel, during their Dwell on the first bed section still remain in a partially clumped state, disintegrate. The process of disintegration of the lumps of fuel and complete combustion of the fuel is further assisted by the second fluid injection means in the region of the second bed portion by the fluid injection means for delivering gaseous fluid to the fuel lying on the second bed portion in a cross section of the second Bed section viewed in the direction at an angle to the surface of the second bed portion are formed.
Die Feuerung sorgt daher auch bei beispielsweise verklumpten, feuchten Holzbrenn- Stoffwerkstoffen für eine Bettfluidisation des Brennstoffs, also für eine Verflüssigung des verklumpten Brennstoffs zu einem ähnlich einem Fluidstrom vorliegenden Brennstoffstrom und damit auch für eine vollständige Verbrennung auch feuchter Brennwerkstoffe, wie beispielsweise Holzbrennstoffe, die mit bekannten Feuerungen nicht oder nicht mit hohem Wirkungsgrad verfeuert werden können. Mit der Feuerung kann ein Dampfkessel zur Bereitstellung von Dampf unterschiedlicher Qualität für das erfindungsgemäße Kraftwerk betrieben werden. The firing therefore ensures, for example, clumped, moist wood fuel materials for Bedfluidisation of the fuel, ie for liquefaction of the lumped fuel to a fuel flow similar to a fluid flow and thus also for complete combustion of wet fuels, such as wood fuels, with known firing can not be burned or not with high efficiency. With the firing, a steam boiler for providing steam of different quality for the power plant according to the invention can be operated.
Der erste und zweite Bettabschnitt der Feuerung können von einem mit einer Flui- deintrittsöffnung versehenen hohlen kastenförmigen Körper mit Fluideinblasmitteln gebildet werden, und der Körper mit in Richtung zur Oberfläche des ersten und zweiten Bettabschnitts ausgerichteten Fluidaustrittsöffnungen versehen sein und der Körper kann zumindest entlang eines Teilbereiches des zweiten Bettabschnitts sich seitlich von der Oberfläche des zweiten Bettabschnitts im Winkel zur Horizontalen erstre- ckende Seitenwangen besitzen, die mit Fluidaustrittsöffnungen im Winkel zur Oberfläche des zweiten Bettabschnitts versehen sind. The first and second bed sections of the furnace may be provided with fluid injection means provided by a hollow box-shaped body provided with a fluid passage opening and the body may be provided with fluid exit openings directed towards the surface of the first and second bed sections, and the body may have sidewalls extending laterally from the surface of the second bed section at least along a portion of the second bed section at angles to the horizontal are provided with fluid outlet openings at an angle to the surface of the second bed portion.
Der hohle Körper fungiert als Luftdiffusor, wobei an der Oberseite des hohlen Körpers sowohl im ersten als auch im zweiten Bettabschnitt jeweils weitgehend vertikal angeordnete Fluideinblasmitteln in der Form von beispielsweise Injektoren oder Düsen angeordnet sind. Zumindest im Bereich des zweiten Bettabschnitts weist der hohle Körper sich im Winkel zur Horizontalen erstreckende Seitenwangen auf, die mit Injektoren oder Düsen versehen sind, die ebenfalls weitgehend rechtwinklig relativ zu den Oberseiten der Seitenwangen angeordnet sind und die den auf dem zweiten Bettabschnitt angeordneten Brennstoff auch von der Seite her mit einem Fluidstrom in der Form von Rauchgas oder Luft beaufschlagen und so zusammen mit den weiteren im zweiten Bettabschnitt vorgesehenen Fluideinblasmitteln für eine ständige Bewegung des Brennstoffs sorgen. Dadurch kommt es zu einer vollständigen Verbrennung des Biomassebrennstoffs und auch dazu, dass noch etwaig vorhandene, be- reits zerkleinerte Biomassebrennstoffklumpen weiter zerfallen. Nach einer Variante hierzu können sich im Winkel zur Horizontalen erstreckende Seitenwangen mit den Fluideinblasmittteln der Seitenwangen des zweiten Bettabschnitts entsprechenden Fluideinblasmittel auch zumindest an einem Teilbereich der Längserstreckung des ersten Bettabschnitts vorgesehen sein. Alle diese Merkmale sorgen für eine sehr effi- ziente Verbrennung des Brennstoffs, so dass bereits eine kleinformatige Verbrennungsanlage für eine ausreichende Versorgung des Kraftwerks mit Dampf sorgt. The hollow body acts as an air diffuser, wherein on the upper side of the hollow body in each case substantially vertically arranged fluid injection means in the form of, for example, injectors or nozzles are arranged both in the first and in the second bed section. At least in the region of the second bed section, the hollow body has sidewalls extending at an angle to the horizontal, which are provided with injectors or nozzles which are also arranged substantially at right angles relative to the upper sides of the sidewalls and which also arrange the fuel arranged on the second bed section the side with a fluid flow in the form of flue gas or air and thus provide together with the other provided in the second bed portion Fluideinblasmitteln for a continuous movement of the fuel. This results in a complete combustion of the biomass fuel and also that any existing, already comminuted biomass fuel lumps continue to disintegrate. According to a variant of this, in the angle to the horizontal extending side cheeks with the Fluideinblasmittteln the side cheeks of the second bed portion corresponding fluid injection means may also be provided at least on a partial region of the longitudinal extension of the first bed section. All of these features ensure highly efficient combustion of the fuel, so that even a small-scale incinerator ensures sufficient supply of steam to the power plant.
Die Fluideinblasmittel können dabei eine Vielzahl von sich vom Innenraum des hohlen Körpers weg erstreckende rohrstückförmige Einrichtungen mit Ausblasdüsen aufweisen und zwischen den Einrichtungen können thermisch isolierende Mittel aus insbesondere Ziegelwerkstoff in der Form von beispielsweise Schamotten angeordnet sein und die Einrichtungen an weitgehend der gesamten Fläche in Längsrichtung und Querrichtung des ersten und zweiten Bettabschnitts verteilt vorgesehen sein. The fluid injection means may include a plurality of extending from the interior of the hollow body tubular piece devices with exhaust nozzles and between the devices thermally insulating means may be arranged in particular of brick material in the form of, for example, chamottes and the facilities may be provided distributed over substantially the entire surface in the longitudinal and transverse directions of the first and second bed section.
Die Ausblasdüsen sorgen für eine Beaufschlagung der Biomassebrennstoffklumpen mit kinetischer Energie, so dass sie in Bewegung gehalten werden und zu einem Brennstoffstrom ähnlich einem in einem Kanal oder Flussbett strömenden Fluidstrom zerfallen. Diese Zerfallsbewegung wird von der Wärmebeaufschlagung der Brenn- stoffklumpen im Bereich des ersten Bettabschnitts, wo die Biomassepartikel bereits zu brennen beginnen, unterstützt, so dass sich die Brennstoffklumpen auflösen und zu getrockneten, fluidartig strömenden Biomassepartikeln werden. The purging nozzles provide kinetic energy to the biomass fuel lumps so that they are kept in motion and disintegrate into a fuel stream similar to a fluid stream flowing in a channel or riverbed. This decay movement is aided by the thermal impact of the lumps of fuel in the region of the first bed section, where the biomass particles are already starting to burn, so that the fuel lumps dissolve and become dried, fluid-like biomass particles.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der erste und zweite Bettabschnitt in einer Brennkammer der Feuerung für das Kraftwerk angeordnet sind und im Bereich des zweiten Bettabschnitts ein insbesondere mittels einer Schubstange betätigbarer Vorschubrost in der Form beispielsweise einer Schiebeplanke vorgesehen ist, die mit Kanälen zum Durchtritt von Kühlfluid vorgesehen ist. Durch die Anordnung der beiden Bettabschnitte in der Brennkammer kommt es auch bereits im Bereich des ersten Bettabschnitts zu einer intensiven Beaufschlagung der Biomassewerkstoffklumpen mit Strahlungswärme, wodurch eine rasche Trocknung der feuchten Biomassewerkstoffklumpen erreicht wird, die durch die Unterwindbeaufschlagung mittels der ersten Fluideinblasmitteln gefördert und intensiviert wird. Die Beaufschlagung des Biomassebrennwerkstoffes mit Strahlungswärme sorgt auch dafür, dass sich der Brennwerkstoff bereits im Bereich des ersten Bettabschnitts entzündet und sich im entzündeten sowie in der Form sich ständig verkleinernder Klumpen, bis schließlich ein Fluidstrom aus brennenden Biomassepartikeln vorliegt, ent- lang der Längsrichtung des ersten Bettabschnitts in Richtung zum zweiten Bettabschnitt bewegt. It is provided according to a development of the invention that the first and second bed section are arranged in a combustion chamber of the furnace for the power plant and provided in the region of the second bed section operable in particular by means of a push rod feed grate in the form of a sliding plank, for example, with channels is provided for the passage of cooling fluid. As a result of the arrangement of the two bed sections in the combustion chamber, intensive exposure of the biomass material lumps to radiant heat already occurs in the region of the first bed section, whereby rapid drying of the moist biomass material lumps is achieved, which is promoted and intensified by the underwinding by means of the first fluid injection means. The application of radiant heat to the biomass fuel also ensures that the fuel material is already ignited in the region of the first bed section and remains in the inflamed and in the form of ever-decreasing lumps until finally a fluid flow of burning biomass particles is present. long of the longitudinal direction of the first bed portion towards the second bed portion moves.
Im Bereich des zweiten Bettabschnitts ist ein Vorschubrost oder eine Schiebeplanke vorgesehen, die auch dabei behilflich ist, etwaige noch in der Form von Klumpen vorliegende Biomassepartikel weiter zu zerteilen oder zerfallen zu lassen und bereits vollständig verbrannte Biomassepartikel in Richtung zu einem Austragende des zweiten Bettabschnitts zu fördern. Darüber hinaus kann der Vorschubrost mit beispielsweise mäanderförmig entlang der Längsrichtung des Vorschubrosts verlaufenden Kanälen zum Durchtritt von Kühlfluid versehen sein. Die auf das Kühlfluid übertragene Wärme kann beispielsweise für Heizzwecke oder zur Energiewandlung und zur Stromerzeugung durch eine Beaufschlagung einer oder mehrerer in Reihe angeordneter Turbinen, die einen Generator antreiben, verwendet werden. Die Feuerung für das Kraftwerk kann zur Beaufschlagung des ersten Bettabschnitts mit Biomassewerkstoffbrennstoff einen mit einer Schubstangenaustrageinrichtung versehenen Fülltrichter oberhalb des ersten Bettabschnitts aufweisen, der mit Füllstandssensoren zur Ermittlung eines unteren und oberen Brennstofffüllstands im Fülltrichter versehen ist und durch eine Fördereinrichtung in der Form beispielsweise ei- nes Kratzbandförderers, die bzw. der mittels der Füllstandssensoren steuerbar ist, automatisch mit Brennstoff befüllbar ist. In the area of the second bed section, a feed grate or a sliding plank is provided, which also helps to further divide or disintegrate any biomass particles still present in the form of lumps and to convey already completely burnt biomass particles in the direction of a discharge end of the second bed section , In addition, the feed grate may be provided with channels extending, for example, meandering along the longitudinal direction of the feed grate, for the passage of cooling fluid. For example, the heat transferred to the cooling fluid may be used for heating purposes or for energy conversion and power generation by pressurizing one or more in-line turbines driving a generator. The furnace for the power plant may have for loading the first bed section with biomass material fuel provided with a push rod discharge hopper above the first bed section, which is provided with level sensors for determining a lower and upper fuel level in the hopper and by a conveyor in the form, for example one Scraper belt conveyor, which is controllable by means of the level sensors, automatically filled with fuel.
Die Vorrichtung zur Beschickung des ersten Bettabschnitts in der Form beispielsweise der genannten Schubstangenaustrageinrichtung kann mittels einer geeigneten Sensorik, beispielsweise Temperaturmesssensoren oder Sensoren, die die Schichtdicke des Biomassewerkstoffbrennstoffs auf dem ersten Bettabschnitt messen, betätigt werden und so Brennstoff auf den ersten Bettabschnitt fördern. Durch diese Förderung sinkt der Brennstofffüllstand im Fülltrichter ab, ein unterer Füllstandssensor schaltet nach dem Erreichen eines unteren Brennstofffüllstands den oben lediglich als Beispiel genannten Kratzbandförderer zur Beschickung des Fülltrichters ein, der Kratzbandförderer läuft solange, bis der Füllstandssensor zur Feststellung eines oberen Brennstofffüllstands im Fülltrichter feststellt, dass der obere Brennstofffüllstand erreicht ist und der Kratzbandförderer wird vom oberen Füllstandssensor wieder ab- geschaltet. Damit ist die Feuerungsanlage automatisierbar und sorgt dafür, dass das Kraftwerk ebenfalls automatisiert betrieben werden kann. The device for feeding the first bed section in the form of, for example, the push rod discharge device can be actuated by means of suitable sensors, for example temperature measuring sensors or sensors which measure the layer thickness of the biomass material fuel on the first bed section, thus conveying fuel to the first bed section. Due to this promotion, the fuel level in the hopper drops, a lower level sensor switches after reaching a lower fuel level the above only As an example mentioned scraper conveyor for feeding the hopper, the scraper belt conveyor runs until the level sensor detects to determine an upper fuel level in the hopper that the upper fuel level is reached and the scraper conveyor is switched off by the upper level sensor again. This means that the firing system can be automated and ensures that the power plant can also be operated automatically.
Die für das Kraftwerk vorgesehene Feuerung kann am Austragendbereich des zweiten Bettabschnitts eine Vorrichtung zum automatischen Austragen von Brennstoff- asche aufweisen, und zwar in der Form beispielsweise eines Schneckenförderers, der zur automatischen Förderung von Brennstoffasche oder - schlacke ausgebildet ist. Auch dies sorgt für die Möglichkeit der vollständigen Automatisierung der Feuerungsanlage und damit des erfindungsgemäßen Kraftwerks. Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Bettabschnitt der Feuerung im Winkel in einem Bereich von 20 bis 60 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 50 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 35 bis 45 Grad relativ zum zweiten Bettabschnitt angeordnet ist. Der Winkel, in dem der erste Bettabschnitt relativ zum zweiten Bettabschnitt angeordnet ist, kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitswert des zur Verbrennung vorgesehenen Biomassebrennwerkstoffes eingestellt werden. Es ist hierbei auch vorgesehen, den hohlen Körper zweischalig auszubilden, wobei eine erste Schale oder ein erster Abschnitt dem ersten Bettabschnitt zugeordnet ist und die zweite Schale oder der zweite Abschnitt des hohlen Körpers dem zweiten Bettabschnitt zugeordnet ist. Über eine ge- lenkige Anbindung des ersten Bettabschnitts am zweiten Bettabschnitt und eine gelenkige Anbindung des ersten Abschnitts des hohlen Körpers am zweiten Abschnitt des hohlen Körpers lässt sich eine einfache Winkeleinstellung des ersten Bettabschnitts sowie des ersten Abschnitts des hohlen Körpers relativ zum zweiten Bettabschnitt und zum zweiten Abschnitt des hohlen Körpers erreichen. ln ähnlicher Weise ist es nach einer Weiterbildung der für das Kraftwerk vorgesehenen Feuerung vorgesehen, dass der Winkel zur Oberfläche des zweiten Bettabschnitts, in welchem die zweiten Fluideinblasmittel gasförmiges Fluid ausbringen, etwa 20 bis 60 Grad beträgt, vorzugsweise 30 bis 50 Grad beträgt, vorzugsweise 35 bis 45 Grad beträgt, jeweils relativ zur weitgehend horizontal verlaufenden Oberfläche des zweiten Bettabschnitts. The furnace provided for the power plant may have at the discharge end region of the second bed section a device for the automatic discharge of fuel ash, in the form of, for example, a screw conveyor, which is designed to automatically convey fuel ash or slag. This also ensures the possibility of complete automation of the furnace and thus of the power plant according to the invention. It is provided according to a development of the invention that the first bed portion of the furnace at an angle in a range of 20 to 60 degrees, preferably in a range of 30 to 50 degrees, preferably arranged in a range of 35 to 45 degrees relative to the second bed portion is. The angle at which the first bed section is arranged relative to the second bed section can be set, for example, as a function of the moisture value of the biomass combustion material intended for combustion. It is also intended to form the hollow body clamshell, wherein a first shell or a first portion is associated with the first bed portion and the second shell or the second portion of the hollow body is associated with the second bed portion. By means of a hinged connection of the first bed section to the second bed section and an articulated connection of the first section of the hollow body to the second section of the hollow body, a simple angular adjustment of the first bed section as well as the first section of the hollow body relative to the second bed section and to the second Reach section of the hollow body. Similarly, according to a further development of the firing system provided for the power plant, it is provided that the angle to the surface of the second bed section in which the second fluid injection means emits gaseous fluid is about 20 to 60 degrees, preferably 30 to 50 degrees, preferably 35 to 45 degrees, in each case relative to the substantially horizontal surface of the second bed section.
Der erste Bettabschnitt und die ersten Fluideinblasmittel können derart ausgebildet sein, dass holzartige, verklumpte Biomassebrennstoffe durch den Wärmeeintrag und die Beaufschlagung mit gasförmigem Fluid im wesentlichen in Längsrichtung des ersten Bettabschnitts trockenbar und vom klumpenförmigen Zustand in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand überführbar sind. Diese Gestaltung sorgt dafür, dass die Biomassepartikel, aus denen sich der Brennstoff zusammensetzt, bereits im wesentlichen in Längsrichtung des ersten Bettabschnitts vom klumpenförmigen Zustand in einen fließfähigen flüssigkeitsähnlichen Zustand überführt werden und dort bereits getrocknet und entzündet werden. Die weitere Verbrennung der Biomassepartikel bis zu ihrer vollständigen Verbrennung findet dann im Bereich des zweiten Bettabschnitts statt, die Biomassepartikel strömen vom ersten Bettabschnitt aufgrund der Neigung des ersten Bettabschnitts in Richtung zum zweiten Bettabschnitt und gelangen dort in den Erfassungsbereich des Vorschubrosts oder der Schiebeplanke, wo sie letztlich dann in der Form von Asche in Richtung zu der am Austragendbereich des zweiten Bettabschnitts vorgesehenen automatischen Einrichtung zur Entsorgung von Brennstoffasche weiter befördert. Die Feuerung zeichnet sich aufgrund der sehr effizienten Verbrennung mit geringem Platzbedarf aus und ist somit für das erfindungsgemäße Kraftwerk besonders gut geeignet. Die für das Kraftwerk vorgesehene Feuerung kann ganz allgemein eine Holzbrennwerkstofffeuerung sein mit Fluideinblasmitteln zur Bettfluidisation verklumpter Holzbrennwerkstoffe, mit einer Brennkammer, an deren Bodenbereich eine Fluidausströ- meinrichtung angeordnet ist, die in der Form eines hohl ausgebildeten Körpers mit vertikal angeordneten Fluidinjektoren ausgebildet ist, zwischen denen eine Schicht aus isolierendem Werkstoff angeordnet ist. Der hohle Körper kann mit aneinander angeordneten Abschnitten ausgebildet sein und an der Oberseite der Feuerung kann ein Fülltrichter angeordnet, der Brennwerkstoff auf einen Feuerrost bereitstellt und am Endbereich der Feuerung ein Schneckenförderer zur Ascheentfernung angeord- net sein und ein Abschnitt des hohlen Körpers kann horizontal angeordnet und mit seitlichen Erweiterungen versehen sein, die eine zweite Fiuideinbiasstromung zur Förderung der Verbrennung der Holzbrennwerkstoffe bereit stellen. The first bed section and the first fluid injection means may be formed such that woody, agglomerated biomass fuels are dryable by the heat input and the application of gaseous fluid substantially in the longitudinal direction of the first bed section and from the lumpy state into a liquid-like state. This design ensures that the biomass particles composing the fuel are already transferred from the lumpy state into a flowable liquid-like state substantially in the longitudinal direction of the first bed section, where they are already dried and ignited. The further combustion of the biomass particles until their complete combustion then takes place in the region of the second bed section, the biomass particles flow from the first bed section due to the inclination of the first bed section towards the second bed section and enter the detection area of the feed grate or the sliding plank, where they ultimately further conveyed in the form of ash toward the automatic means for disposal of fuel ash provided at the discharge end region of the second bed section. The furnace is characterized by the very efficient combustion with a small footprint and is therefore particularly well suited for the power plant according to the invention. The firing system provided for the power plant can generally be a wood fuel firing system with fluid injection means for bed fluidization of clumped wood fuels, with a combustion chamber at the bottom of which a fluid discharge device is arranged, which is in the form of a hollow body with vertically arranged fluid injectors, between them a layer of insulating material is arranged. The hollow body may be formed with abutted portions, and at the top of the furnace, a hopper may be provided which provides fuel to a grate and a screw conveyor for ash removal may be disposed at the end of the furnace and a portion of the hollow body may be arranged horizontally and be provided with lateral extensions that provide a second Fiuideinbiasstromung to promote the combustion of the wood fuels.
Die Feuerung kann automatisch gesteuert werden dergestalt, dass beim Absinken einer in der Brennkammer festgestellten Temperatur Brennstoff, bei dem es sich ganz allgemein um Biomassebrennstoff handeln kann, insbesondere feuchter, verklumpter Holzbrennwerkstoff der Holzverarbeitungsindustrie, aus einem Fülltrichter auf einen Feuerrost der Feuerung abgegeben wird, der zumindest einen weitgehend horizontal angeordneten Abschnitt aufweist, auf den von Seitenwangen des Bettab- Schnitts aus gasförmiges Fluid in Richtung auf auf dem Bettabschnitt befindlichen Brennstoff abgegeben wird und beim Absinken des von einem ersten Sensor festgestellten Brennstofffüllstands in dem Fülltrichter unterhalb eines vorbestimmten Werts ein Brennstoffförderer zur Brennstoffzufuhr in den Fülltrichter solange betätigt wird, bis von einem zweiten Sensor ein Ansteigen des Brennstofffüllstands in dem Füll- trichter auf einen vorbestimmten Wert festgestellt wird. The firing can be controlled automatically such that when a temperature detected in the combustion chamber falls, which may be biomass fuel in general, in particular moist, agglomerated wood fuel of the woodworking industry, is discharged from a hopper to a fire grate of the furnace has at least one substantially horizontally disposed portion is discharged from the side cheeks of Bettab- section of gaseous fluid towards fuel located on the bed section and the decrease of the detected by a first sensor fuel level in the hopper below a predetermined value, a fuel conveyor for supplying fuel is operated in the hopper until an increase of the fuel level in the hopper is determined by a second sensor to a predetermined value.
Durch die seitliche Beaufschlagung des Brennstoffs auf dem weitgehend horizontal verlaufenden Bettabschnitt mit gasförmigem Fluid wird eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs, der im Fülltrichter eine feuchte, zur Verklumpung neigende Konsis- tenz aufweist, erreicht und gleichzeitig eine Bewegung des Brennstoffs realisiert dergestalt, dass noch vorhandene Brennstoffklumpen zerfallen und so eine vollständige Verbrennung ermöglicht wird. Nach einem weiteren Aspekt des Verfahrens wird der Füllstand im Brennstofftrichter oder Fülltrichter erfasst und dann, wenn der Brenn- Stoffvorrat in dem Fülltrichter unterhalb eines vorbestimmten Niveaus abgesunken ist, ein Brennstoffförderer in Gang gesetzt, der den Fülltrichter solange betätigt, bis von einem zweiten Sensor im Fülltrichter festgestellt wird, dass der Brennstofffüllstand wieder einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Dadurch wird eine effiziente Steuerung der Feuerung zu einem problemlosen Dauerbetrieb erreicht, was einen wesent- liehen Vorteil dafür darstellt, dass sie im Dauerbetrieb zusammen mit dem Kraftwerk nach der Erfindung betrieben werden kann. By the lateral loading of the fuel on the substantially horizontally extending bed section with gaseous fluid, a complete combustion of the fuel, which in the hopper a moist, tends to clumping consistencies has achieved, and at the same time realizes a movement of the fuel such that any remaining fuel lumps decay and so a complete combustion is possible. According to another aspect of the method, the level in the fuel funnel or hopper is detected, and then, when the fuel supply has dropped in the hopper below a predetermined level, a fuel conveyor is set in motion, which operates the hopper until from a second sensor in the Hopper is found that the fuel level has reached a predetermined value again. As a result, an efficient control of the furnace is achieved for a trouble-free continuous operation, which is a significant advantage that it can be operated in continuous operation together with the power plant according to the invention.
Das nach der Erfindung vorgesehene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Dampfturbine an einer Dampfeinlassseite mit einem Druck im Bereich von etwa 12 kg/cm2 bis etwa 40 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 250 Grad Celsius bis etwa 500 Grad Celsius beaufschlagt wird. Diese Werte haben sich bei der ersten Dampfturbine des erfindungsgemäßen Kraftwerks als vorteilhaft erwiesen. An der Dampfauslassseite der ersten Dampfturbine kann der Abdampf mit einem Druck im Bereich von etwa 2 kg/cm2 bis etwa 3,5 kg/cm2 austreten und dabei eine Tempe- ratur im Bereich von etwa 150 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius aufweisen. Auf diese Werte haben sich bei der ersten Dampfturbine als vorteilhaft erwiesen. The method according to the invention is characterized in that the first steam turbine at a steam inlet side at a pressure in the range of about 12 kg / cm 2 to about 40 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 250 degrees Celsius to about 500 Degrees Celsius is applied. These values have proven to be advantageous in the first steam turbine of the power plant according to the invention. At the steam outlet side of the first steam turbine, the exhaust steam may exit at a pressure in the range from about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and at a temperature in the range from about 150 degrees Celsius to about 200 degrees Celsius , These values have proven to be advantageous in the first steam turbine.
Die zweite Dampfturbine kann an ihrer Dampfeinlassseite mit Dampf mit einem Druck im Bereich von etwa 2 kg/cm2 bis etwa 3,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 120 Grad Celsius bis 200 Grad Celsius beaufschlagt werden und an einer Auslassseite Fluid mit einem Druck im Bereich von etwa 0,12 kg/cm2 bis etwa 0,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 50 Grad Celsius bis etwa 75 Grad Celsius abgegeben. Diese Werte haben sich für die zweite Dampfturbine des erfindungsgemäßen Kraftwerks als vorteilhaft erwiesen, die Eingangswerte der zweiten Dampfturbine entsprechender dabei weitgehend den Austrittswerten des Abdampfs der ersten Dampfturbine, so dass eine Reihenschaltung der beiden Dampfturbinen problemlos möglich ist. Auch können die Eingangswerte der zweiten Dampfturbine von der oben beschriebenen Feuerung mit der von der Feuerung beaufschlagten Kesselanlage zur Erzeugung von Niederdruckdampf bereitgestellt werden. Die zweite Dampfturbine kann dabei an ihrer Auslassseite Fluid abgeben, welches zur Bereitstellung von Warmwasser durch den Wärmetauscher vorgesehen ist und hierzu Temperaturen im Bereich von etwa 50 Grad Celsius bis etwa 75 Grad Celsius aufweisen, also Werte, die zur Warmwasserversorgung vorbestimmt sind. The second steam turbine can be pressurized at its steam inlet side with steam at a pressure in the range of about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 120 degrees Celsius to 200 degrees Celsius and on an outlet side Fluid at a pressure ranging from about 0.12 kg / cm 2 to about 0.5 kg / cm 2 and a temperature ranging from about 50 degrees Celsius to about 75 degrees Celsius delivered. These values have proved to be advantageous for the second steam turbine of the power plant according to the invention, the input values of the second Steam turbine corresponding largely the outlet values of the exhaust steam of the first steam turbine, so that a series connection of the two steam turbines is easily possible. Also, the input values of the second steam turbine may be provided from the above-described furnace to the boiler system for generating low-pressure steam charged by the furnace. The second steam turbine can deliver at its outlet side fluid, which is provided to provide hot water through the heat exchanger and to have temperatures in the range of about 50 degrees Celsius to about 75 degrees Celsius, ie values that are predetermined for hot water supply.
Schließlich ist es nach der Erfindung auch vorgesehen, dass bei einem Absinken einer in der Brennkammer der zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Kraftwerk vorgesehenen Feuerung festgestellten Temperatur Brennstoff aus einem Fülltrichter auf einen Feuerrost der Feuerung abgegeben wird, der zumindest einen weitgehend horizontal angeordneten Bettabschnitt aufweist, auf den von Seitenwangen des Bettabschnitts aus gasförmiges Fluid in Richtung auf auf dem Bettabschnitt befindlichen Brennstoff abgegeben wird und beim Absinken des von einem ersten Sensor festgestellten Brennstofffüllstands in dem Fülltrichter unterhalb eines vorbestimmten Werts ein Brennstoffförderer zur Brennstoffzufuhr in den Fülltrichter solange betätigt wird, bis von einem zweiten Sensor ein ansteigen des Brennstofffüllstands in dem Fülltrichter auf einen vorbestimmten Wert festgestellt wird. Finally, according to the invention, it is also provided that, when a temperature determined in the combustion chamber of the furnace provided for use with the power plant according to the invention is lowered, fuel is discharged from a hopper to a fire grate of the furnace, which has at least one largely horizontally arranged bed section is discharged from the side walls of the bed portion of gaseous fluid in the direction of located on the bed portion fuel and the decrease of the detected by a first sensor fuel level in the hopper below a predetermined value, a fuel conveyor for supplying fuel into the hopper until a second Sensor is detected an increase in the fuel level in the hopper to a predetermined value.
Dieses Verfahren ermöglicht einen vollautomatisierten Betrieb der zur Weiterbildung des Kraftwerks vorgesehenen Feuerung und damit einen vollautomatisierten Betrieb des erfindungsgemäßen Kraftwerks. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn die erste und die zweite Dampfturbine jeweils einen Dampfverbrauch im Bereich von etwa 5 Tonnen pro Stunde bis etwa 70 Tonnen pro Stunde aufweisen. Mit den vorstehend gesamt genannten Parametern erreicht das nach der Erfindung vorgesehe- ne Kraftwerk einen Nutzkoeffizienten von 85 bis 89 Prozent und ist zum Einsatz als Kleinkraftwerk in beispielsweise Industrie und Handel besonders geeignet. This method enables fully automated operation of the firing system provided for the further development of the power station and thus fully automated operation of the power plant according to the invention. It has proven to be advantageous if the first and the second steam turbine each have a steam consumption in the range of about 5 tons per hour to about 70 tons per hour. With the parameters mentioned above overall, the invention provides that ne power plant has a useful coefficient of 85 to 89 percent and is particularly suitable for use as a small power plant in, for example, industry and commerce.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftwerks nach einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine schematische Darstellung einer Feuerung des Kraftwerks; Fig. 1 is a schematic representation of a power plant according to an embodiment of the present invention; 2 is a side view of a schematic representation of a furnace of the power plant.
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Schnittansicht gemäß dem Schnitt A - A nach Fig. 2; Fig. 3 is an enlarged view of a sectional view taken along section A - A of Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus dem zweiten Bettabschnitt; und 4 is a schematic representation of a detail of the second bed section; and
Fig. 5 eine Schnittansicht einer beweglichen Schiebeplanke, die im Bereich des zwei- ten Bettabschnitts vorgesehen ist. Fig. 5 is a sectional view of a movable sliding plank, which is provided in the region of the second Bettabschnitts.
Das Kraftwerk 200 weist einen Stromgenerator 201 auf, der sich an einem Tragrahmen oder Maschinenfundament 202 abstützt. In der Zeichnungsebene links vom Stromgenerator 201 befindet sich ein Stützlager 203 angeordnet, an dem die Gene- ratorwelle 204 abgestützt ist. Die Generatorwelle 204 erstreckt sich in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts gerichtet zu einer Bogenzahnkupplung 205, welche sie drehfest und mit der Möglichkeit des Ausgleichs eines Wellenversatzes mit der Welle 206 der Hochdruckturbine 207 verbindet. Die Welle 206 stützt sich über ein Stützlager 208 sowie ein weiteres Stützlager 209 am Maschinenfundament 202 ab. In der Zeichnungsebene rechts vom Stützlager 209 ist eine weitere Bogenzahnkupplung 210 gezeigt, mit der die Welle 206 der Hochdruckturbine 207 mit der Welle 21 1 der Niederdruckturbine 212 drehstarr und mit der Möglichkeit des Ausgleichs eines Wellenversatzes gekoppelt ist. Die Welle 21 1 der Niederdruckturbine 212 stützt sich über ein Stützlager 213 sowie ein weiteres Stützlager 214 am Maschinenfundament 202 ab. Zwischen der Welle 206 der Hochdruckturbine 207 und der Welle 21 1 der Niederdruckturbine 212 kann eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte fern betätigbare elektromagnetische Kupplung vorge- sehen sein, mit der die drehstarre Kopplung zwischen der Welle 206 und der Welle 21 1 aufgehoben werden kann. Auf diese Weise kann die Niederdruckturbine 212 aus dem Verbund mit der Hochdruckturbine 207 und dem Stromgenerator 201 abgekoppelt werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn mehr vom Dampf bereitgestellte Wärmeenergie für Heizzwecke benötigt wird, worauf nachfolgend noch näher eingegan- gen werden wird. The power plant 200 has a power generator 201, which is supported on a support frame or machine foundation 202. In the drawing plane to the left of the current generator 201, a support bearing 203 is arranged, on which the generator shaft 204 is supported. The generator shaft 204 extends in the plane of the drawing in the direction of the right directed to a gear coupling 205, which rotatably and with the possibility of compensating for a shaft offset with the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 connects. The shaft 206 is supported on the machine foundation 202 via a support bearing 208 and another support bearing 209. In the plane of the drawing to the right of the support bearing 209, a further curved tooth coupling 210 is shown, with which the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 with the shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 is rotationally locked and coupled with the possibility of compensating for a shaft offset. The shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 is supported via a support bearing 213 and another support bearing 214 on the machine foundation 202. Between the shaft 206 of the high-pressure turbine 207 and the shaft 21 1 of the low-pressure turbine 212 may be provided in the drawing, not shown remote operable electromagnetic clutch, with the torsionally rigid coupling between the shaft 206 and the shaft 21 1 can be repealed. In this way, the low-pressure turbine 212 may be decoupled from the composite with the high-pressure turbine 207 and the power generator 201. This is advantageous if more heat energy provided by the steam is required for heating purposes, as will be discussed in more detail below.
In der Zeichnungsebene unterhalb des Maschinenfundaments 202 befindet sich ein gemeinsamer Wärmetauscher 215 angeordnet, wobei der Begriff gemeinsam deshalb gewählt wurde, da er über eine Abdampfleitung 216 sowohl mit der Hochdruck- turbine 207 als auch über eine Fluidleitung 217 mit der Niederdruckturbine 212 in Verbindung steht und damit mit beiden Turbinen gemeinsam gekoppelt ist und sowohl für Heizzwecke als auch zur Bereitstellung von Warmwasser herangezogen werden kann. Die Abdampfleitung 216 und die Fluidleitung 217 können über jeweilige Absperrventile 218 geöffnet beziehungsweise geschlossen werden, so dass die fluidleitende Verbindung von der Hochdruckturbine 207 unter Niederdruckturbine 212 zum Wärmetauscher 215 jeweils separat geöffnet beziehungsweise geschlossen werden kann. Dampf, der von der näher anhand von Fig. 2 der Zeichnung ersichtlichen Feuerung 219 bereitgestellt wird, wird über eine Dampfleitung 220 dem Kraftwerk 200 zugeführt. Die Dampfleitung 220 kann über ein Hauptdampfventil 221 geschlossen und geöffnet werden, stromabwärts des Hauptdampfventils 221 befindet sich ein Ab- Sperrventil 222 angeordnet, dem Absperrventil 222 folgt ein Abscheider 223 und ein Regelventil 224, wobei der Abscheider 223 der Abtrennung von Kondensat dient und mit dem Regelventil 224 die Dampfmenge geregelt werden kann, die der oder den Turbinen zugeführt wird. Dem Turbineneintritt 225 befindet sich ein Sieb 226 vorgeschaltet, mit dem etwaige, mit dem Dampf mitgeführte Fremdkörper in der Form von Rostpartikel oder Kesselsteinpartikel zurückgehalten werden können. In the plane of the drawing below the machine foundation 202 is a common heat exchanger 215 is arranged, the term was chosen together because it is connected via an exhaust steam line 216 with both the high-pressure turbine 207 and via a fluid line 217 with the low-pressure turbine 212 and so that it is coupled with both turbines together and can be used both for heating purposes and for the provision of hot water. The exhaust steam line 216 and the fluid line 217 can be opened or closed via respective shut-off valves 218, so that the fluid-conducting connection can be opened or closed separately from the high-pressure turbine 207 under low-pressure turbine 212 to the heat exchanger 215. Steam, which is provided by the furnace 219 shown in more detail with reference to FIG. 2 of the drawing, is supplied to the power plant 200 via a steam line 220. The steam line 220 can be closed and opened via a main steam valve 221, downstream of the main steam valve 221 is a shut-off valve 222 is disposed, the shut-off valve 222 is followed by a separator 223 and a control valve 224, the separator 223 serves to separate condensate and with the Control valve 224, the amount of steam can be controlled, which is supplied to the turbine or the. The turbine inlet 225 is preceded by a sieve 226, with which any foreign bodies entrained with the vapor can be retained in the form of rust particles or scale particles.
Die erste Dampfturbine oder Hochdruckdampfturbine 207 weist eine Dampfauslassseite oder Dampfauslass 227 auf, der fluidleitend mit einem Dampfeinlass 228 der Niederdruckdampfturbine 212 gekoppelt ist und zwar über ein Absperr- und/oder Re- gelventil 229, mit dem die Dampfzufuhr zur Niederdruckturbine 212 vollständig unterbrochen werden kann und auch die der Niederdruckturbine 212 zugeführte Dampfmenge verändert werden kann. The first steam turbine or high-pressure steam turbine 207 has a steam outlet side or steam outlet 227 which is fluid-conductively coupled to a steam inlet 228 of the low-pressure steam turbine 212 via a shut-off and / or regulating valve 229, with which the steam supply to the low-pressure turbine 212 can be completely interrupted and also the low pressure turbine 212 supplied amount of steam can be changed.
Wird der Hochdruckdampfturbine 207 über die Dampfleitung 220 Dampf zugeführt, wird die Welle 206 angetrieben und damit über die Bogenzahnkupplung 205 auch die Welle 204 des Stromgenerators 201 . Abdampf aus der Turbine 207 kann über die Abdampfleitung 216 dem Wärmetauscher 215 zugeführt werden und/oder über den Dampfeinlass 228 auch der Niederdruckturbine 212. Wird hohe Heizleistung benötigt, kann über das Ventil 229 die Zufuhr von Abdampf zur Niederdruckturbine 212 gestoppt werden und die vollständige Menge an Abdampf aus der Hochdruckturbine 207 über die Abdampfleitung dem Wärmetauscher 215 zugeführt werden. Der Wärmetauscher 215 besitzt an seiner Oberseite ein Ventil bzw. einen Ejektor 230, der dann zum Einsatz kommt, sollte sich im Wärmetauscher 215 ein unzulässig hoher Druck einstellen. If the high-pressure steam turbine 207 supplied steam via the steam line 220, the shaft 206 is driven and thus via the gear coupling 205 and the shaft 204 of the power generator 201th Exhaust steam from the turbine 207 can be supplied to the heat exchanger 215 via the exhaust steam line 216 and / or the low-pressure turbine 212 via the steam inlet 228. If high heat output is required, the supply of exhaust steam to the low-pressure turbine 212 can be stopped via the valve 229 and the complete quantity be supplied to exhaust steam from the high-pressure turbine 207 via the exhaust steam line to the heat exchanger 215. The heat exchanger 215 has a valve on its upper side or an ejector 230, which is then used, should set an excessively high pressure in the heat exchanger 215.
Über eine in Fig. 1 an der rechten Seite dargestellte Draufsichtansicht ist ersichtlich, dass der Wärmetauscher 215 über eine schematisch dargestellte Fluidleitung 231 verfügt, die dem Transport von Warmwasser und/oder Heißwasser dient, also sowohl für die Versorgung eines oder mehrerer Gebäude mit Warmwasser zum Warmwassergebrauch als auch für die Versorgung mit Heißwasser zu Heizzwecken verwendet werden kann. About a shown in Fig. 1 on the right side plan view can be seen that the heat exchanger 215 has a schematically illustrated fluid line 231, which serves to transport hot water and / or hot water, so both for the supply of one or more buildings with hot water for Hot water use as well as for the supply of hot water for heating purposes can be used.
In einer Zeit mit Heizbedarf kann über das Kraftwerk also sowohl Strom als auch Heizwärme und Warmwasser bereitgestellt werden. Wenn das Kraftwerk 200 in einer Zeit ohne Heizleistungsbedarf betrieben wird, kann die Fluidleitung 216 über das Absperrventil 218 verschlossen werden und Abdampf aus der Hochdruckturbine 207 kann über das Ventil 229 der Niederdruckturbine 212 zugeführt werden, so dass der Stromgenerator 201 mit der Summenleistung aus der Hochdruckturbine 207 und der Niederdruckturbine 212 zur Bereitstellung von elektrischem Strom angetrieben werden kann. Da auch in einer heizperiodefreien Zeit Warmwasser zum Warmwassergebrauch benötigt wird, wird das in der Niederdruckturbine 212 entspannte Fluid über die Fluidleitung 217 dem Wärmetauscher 215 zugeführt, der über die Fluidleitung 231 mit den Warmwasserleitungen der nicht näher dargestellten Gebäude verbunden ist, so dass mit dem Kraftwerk 200 auch in einer heizperiodefreien Zeit elektrische Strom zur Verfügung gestellt werden kann und auch Warmwasser bereitgestellt werden kann. In a period of heating demand, the power plant can supply both electricity and heating and hot water. When the power plant 200 is operating at a time without heating power demand, the fluid line 216 may be shut off via the shut-off valve 218 and exhaust steam from the high-pressure turbine 207 may be supplied via the valve 229 to the low-pressure turbine 212, such that the power generator 201 is connected to the cumulative power from the high-pressure turbine 207 and the low pressure turbine 212 may be driven to provide electrical power. Since hot water is required for hot water use even in a heat-period free time, the relaxed in the low-pressure turbine 212 fluid is supplied via the fluid line 217 to the heat exchanger 215, which is connected via the fluid line 231 with the hot water pipes of the building, not shown, so that with the power plant 200 electric power can be provided even in a period free of heating period and hot water can be provided.
Die nachstehende Tabelle macht unter anderem ersichtlich, dass die Drehzahl der aus Generatorwelle 204, Turbinenwelle 206 und Turbinenwelle 21 1 zusammengesetzten Welle des Kraftwerks 3000 Umdrehungen pro Minute beträgt und somit ein bei bekannten Kraftwerken üblicherweise vorhandenes und somit Kühlbedarf aufwei- sendes Getriebe zwischen Turbine und Stromgenerator nicht notwendig ist. Der Schalldruckpegel beträgt lediglich 75 dB, das Kraftwerk 200 kann also ohne aufwendige Schallschutzmaßnahmen in Industrie und Handwerk betrieben werden. The following table shows, inter alia, that the speed of the generator shaft 204, turbine shaft 206 and turbine shaft 21 1 composed shaft of the power plant is 3000 revolutions per minute and thus aufwei- usually a known power plants and thus cooling requirements aufwei- transmission between turbine and power generator is not necessary. The sound pressure level is only 75 dB, so the power plant 200 can be operated without elaborate noise control measures in industry and craft.
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Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel wird die Hochdruckturbine 207 mit einer Dampftemperatur von 330 Grad Celsius am Einlass betrieben, der Abdampf der Hochdruckturbine 207 weist eine Temperatur von 200 Grad Celsius auf, mit dem Ab- dampf wird die Niederdruckturbine 212 zur Erzeugung von Strom beaufschlagt. In the selected embodiment, the high-pressure turbine 207 is operated with a steam temperature of 330 degrees Celsius at the inlet, the exhaust steam of the high-pressure turbine 207 has a temperature of 200 degrees Celsius, with the exhaust steam is the low-pressure turbine 212 applied to generate electricity.
Der in der Niederdruckturbine 212 entspannte Dampf verlässt die Niederdruckturbine 212 über die Fluidleitung 217 und tritt in den Wärmetauscher 215 mit einem Druck von etwa 0,12 kg/cm2 bis 0,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von 50 bis 75 Grad Celsius ein. The relaxed in the low-pressure turbine 212 steam leaves the low-pressure turbine 212 via the fluid line 217 and enters the heat exchanger 215 with a pressure of about 0.12 kg / cm 2 to 0.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of 50 to 75 Degrees Celsius.
Der zum Betrieb des Kraftwerks 200 benötigte Dampf wird von der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Feuerung 219 bereit gestellt. Bei der Feuerung 219 handelt es sich um eine Feuerungsanlage, mit der feuchter, verklumpter Holzbrennwerkstoff oder anderer Biomassebrennstoff, wie er oben genannt wurde, ohne die Notwendigkeit eines eigenständigen, außerhalb der Feuerung 219 ablaufenden Vortrocknungsprozesses verbrannt werden kann. Die Feuerung 219 weist eine Brennkammer 1 auf, die sich über den gesamten Bereich des ersten Bettabschnitts 5 und des zweiten Bettabschnitts 6 erstreckt. The steam needed to operate the power plant 200 is provided by the furnace 219 shown in FIG. 2 of the drawings. Furnace 219 is a furnace that can burn damp, agglomerated wood fuel or other biomass fuel, as mentioned above, without the need for a stand-alone pre-drying process running outside the furnace 219. The furnace 219 has a combustion chamber 1 which extends over the entire area of the first bed section 5 and the second bed section 6.
Die Brennkammer 1 besitzt einen ersten Brennraumabschnitt oder Vorbrennkammer 101 , in dem ein erster Bettabschnitt 1 1 1 einer Fläche 1 10 angeordnet ist und einen zweiten Brennraumabschnitt 102, in dem ein zweiter Bettabschnitt 1 12 der Fläche 1 10 angeordnet ist. Bei der Fläche kann es sich um einen Feuerrost handeln, bevorzugt arbeitet die Feuerung 219 ohne Feuerrost, so dass Wartungsarbeiten am Feuerrost entfallen können. The combustion chamber 1 has a first combustion chamber portion or pre-combustion chamber 101, in which a first bed portion 1 1 1 of a surface 1 10 is arranged and a second combustion chamber portion 102, in which a second bed portion 1 12 of the surface 1 10 is arranged. The area may be a fire grate, preferably the furnace 219 works without a grate, so that maintenance work on the grate can be omitted.
In einem auf der linken Seite der Fig. 2 ersichtlichen Fülltrichter 8 oder Brennstoffspeicher befindet sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein nicht näher dargestellter Holzbrennwerkstoff, der sich beispielsweise aus Holzresten der Holzindustrie, Holzschnitzeln, Holzhackschnitzeln, Sägespänen, zerkleinerten Holzresten aus dem Wald und dergleichen zusammensetzen kann und der aufgrund eingelagerter hoher Feuchtigkeit seine Fließfähigkeit oder Rieselfähigkeit verloren hat. Daher ist der Fülltrichter 8 oder Brennstoffbunker in einer sich von oben nach unten erweiternden Konfiguration ausgebildet, um ein Verstopfen des Fülltrichters mit dem zum Verklumpen neigenden feuchten Holzbrennwerkstoff zu vermeiden. In one shown on the left side of Fig. 2 hopper 8 or fuel storage is in the illustrated embodiment, a non-illustrated wood fuel, for example, from wood residues of the wood industry, wood chips, wood chips, sawdust, crushed wood residues from the forest and the like can be composed and has lost its fluidity or flowability due to stored high humidity. Therefore, the hopper 8 or fuel hopper is formed in a top-bottom flaring configuration to prevent clogging of the hopper with the clogging wet wood fuel.
Der Fülltrichter 8 ist mit einem oberen Füllstandssensor 10 sowie einem unteren Füllstandssensor 1 1 versehen. Das im Fülltrichter 8 befindliche Holzmaterial liegt im Bereich des unteren Endes des Fülltrichters 8 an einer Fördereinrichtung 90 auf bzw. kann vom Fülltrichter 8 auf die Fördereinrichtung 90 abgegeben werden, indem bei- spielsweise am unteren Ende des Fülltrichters 8 ein Verschluss geöffnet wird, und kann von der Fördereinrichtung 90 beispielsweise mittels der in der Zeichnung dargestellten Schubstangenaustrageinrichtung 9 auf den nachfolgend noch näher erläuterten ersten Bettabschnitt 1 1 1 befördert werden. Zu diesem Zweck besitzt die Schubstangenaustrageinrichtung 9 einen Hydraulikzylinder 91 , mit dem der Holz- brennwerkstoff über einen Förderrost 92 in Richtung zu dem Aufgabebereich 1 13 des ersten Bettabschnitts 1 1 1 befördert werden kann. The hopper 8 is provided with an upper level sensor 10 and a lower level sensor 1 1. The wood material in the hopper 8 is located in the region of the lower end of the hopper 8 on a conveyor 90 or can be discharged from the hopper 8 onto the conveyor 90 by, for example, a closure is opened at the lower end of the hopper 8, and can be conveyed from the conveyor 90, for example by means of the push rod discharge device 9 shown in the drawing on the first bed section 1 1 1 explained in more detail below. For this purpose, the push rod discharge device 9 has a hydraulic cylinder 91, with which the wood can be transported via a conveyor grate 92 in the direction of the feed area 1 13 of the first bed section 1 1 1.
Wenn der Brennstofffüllstand im Fülltrichter 8 einen unteren Schwellenwert unter- schreitet, dann wird dies vom unteren Füllstandssensor 1 1 festgestellt, der daraufhin eine an der Oberseite des Fülltrichters 8 schematisch dargestellte Fördereinrichtung 13 in der Form beispielsweise eines Kratzbandförderers in Gang setzt, der dann Holzbrennwerkstoff von einem nicht näher dargestellten Vorratslager zum Fülltrichter 8 befördert, an dessen Oberseite beispielsweise ein automatisch zu öffnender Ver- schluss vorgesehen sein kann, der dann geöffnet wird, so dass über den Kratzbandförderer Holzbrennwerkstoff in den Fülltrichter 8 eingefüllt wird. Der Kratzbandförderer bleibt dabei so lange in Betrieb, bis vom oberen Füllstandssensor 10 festgestellt wird, dass ein oberer Füllstand an Holzbrennwerkstoff im Fülltrichter 8 erreicht wurde und daraufhin wird der Kratzbandförderer ausgeschaltet und der geöffnete Ver- schluss des Fülltrichters 8 wieder geschlossen. If the fuel level in the hopper 8 falls below a lower threshold, then this is detected by the lower level sensor 1 1, which then sets a schematically illustrated on the top of the hopper 8 conveyor 13 in the form of a Kratzbandförderers in motion, then the wood fuel of a storage warehouse, not shown, transported to the hopper 8, on the upper side, for example, an automatically opening closure can be provided, which is then opened, so that over the conveyor belt conveyor wood fuel is introduced into the hopper 8. The scraper conveyor remains in operation until it is determined by the upper level sensor 10 that an upper level of wood fuel in the hopper 8 has been reached and then the scraper conveyor is switched off and the open closure of the hopper 8 closed again.
Der Aufgabebereich 1 13 des ersten Bettabschnitts 1 1 1 befindet sich bereits innerhalb des ersten Brennkammerabschnitts 101 angeordnet, der Aufgabebereich 1 13 ist also bereits durch die in der Brennkammer 1 vorhandene Wärme erhitzt worden und der verklumpte feuchte Holzbrennwerkstoff aus dem Fülltrichter 8 fällt auf den erhitzten Aufgabebereich 1 13. Der erste Bettabschnitt 1 1 1 ist relativ zum zweiten Bettabschnitt 1 12 geneigt ausgebildet, so dass sich der Holzbrennwerkstoff aufgrund der Neigung der Oberfläche des ersten Bettabschnitts 1 1 1 in Richtung zum zweiten Bettabschnitt 1 12, der weitgehend horizontal angeordnet ist, fortbewegen kann. The task area 1 13 of the first bed section 1 1 1 is already arranged within the first combustion chamber section 101, the task area 1 13 has thus already been heated by the existing heat in the combustion chamber 1 and the clumped moist wood fuel from the hopper 8 falls on the heated Task area 1 13. The first bed portion 1 1 1 is formed inclined relative to the second bed portion 1 12, so that the wood fuel due to the inclination of the surface of the first bed portion 1 1 1 toward the second bed portion 1 12, which is arranged substantially horizontally, can move.
Aufgrund seiner feuchten Konsistenz hat der Holzbrennwerkstoff aber seine Fließfähigkeit beziehungsweise Rieselfähigkeit verloren und liegt im Aufgabebereich 1 13 auf. Der erste Bettabschnitt 1 1 1 ist genauso wie der zweite Bettabschnitt 1 12 mit Flu- ideinblasmitteln versehen. Mit diesen Fluideinblasmitteln kann gasförmiges Fluid in der Form von beispielsweise erhitzter Luft oder rezirkuliertem Abgas in Richtung auf die Oberfläche des ersten Bettabschnitts 1 1 1 und zweiten Bettabschnitts 1 12 abgegeben werden. Wie es näher anhand von Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt der erste Bettabschnitt 1 1 1 eine Vielzahl von rohrstückförmigen Einrichtungen 3 in der Form von Ausblasdüsen oder Injektoren, die weitgehend rechtwinklig zur im Winkel verlaufenden Oberfläche 1 14 des ersten Bettabschnitts angeordnet sind. Unterhalb des ersten Bettabschnitts 101 befindet sich ein kastenförmiger hohler Körper 2 angeordnet, der einen mit einem Pfeil 1 16 gekennzeichneten Einlassbereich aufweist, in den heißes gasförmiges Fluid beispielsweise durch ein nicht näher dargestelltes Hochdruckgebläse eingebracht werden kann, wobei das Fluid beispielsweise mittels eines von der Feuerung gespeisten, nicht näher dargestellten Lufterhit- zers erhitzt werden kann. Die erhitzte Luft steigt den hohlen kastenförmigen Körper 2 entlang des ersten Abschnitts 5 in Richtung zum Aufgabebereich 1 13 hoch und tritt dort genauso wie an allen anderen rohrstückförmigen Einrichtungen 3 des ersten Bettabschnitts 1 1 1 in Richtung zur Oberfläche des Bettabschnitts 1 1 1 aus und zwar mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, so dass der auf dem Aufgabebereich 1 13 lie- gende verklumpte Holzbrennwerkstoff in Bewegung versetzt wird, was zusammen mit der Wärmebeaufschlagung dafür sorgt, dass die Holzbrennwerkstoffklumpen zerfallen und ihre Fließfähigkeit wiedergewinnen und sich entlang des ersten Bettabschnitts 1 1 1 in Richtung zum zweiten Bettabschnitt 1 12 bewegen. Durch die Wärme Beaufschlagung in Verbindung mit der Beaufschlagung der Holzwerkstoffklumpen mit heißem ausströmenden gasförmigem Fluid zerfallen die Holzwerkstoffklumpen entlang ihres Wegs längs des ersten Bettabschnitts 1 1 1 zu immer kleiner werdenden Holzwerkstoffklumpen, bis sie schon im Bereich des ersten Bettabschnitts 1 1 1 zu rieselfähigen bzw. auf dem durch die heiße einströmende Luft ausgebildeten Luftkis- sen fließfähigen Holzpartikel fluidisiert zerfallen sind, getrocknet sind und entzündet worden sind. Due to its moist consistency, the wood fuel has lost its fluidity or flowability and is in the task area 1 13 on. The first bed section 1 1 1 is the same as the second bed section 1 12 provided with fluid ideinblasmitteln. With these fluid injection means gaseous fluid in the form of, for example, heated air or recirculated exhaust gas in the direction of the surface of the first bed portion 1 1 1 and second bed portion 1 12 are discharged. As can be seen in more detail with reference to Fig. 2 of the drawing, the first bed portion 1 1 1 has a plurality of pipe-shaped means 3 in the form of exhaust nozzles or injectors, which are arranged substantially perpendicular to the angled surface 14 of the first bed portion. Below the first bed portion 101 is a box-shaped hollow body 2 is arranged, which has an arrow marked with an inlet region 16, can be introduced into the hot gaseous fluid, for example by a not shown high-pressure fan, the fluid, for example by means of one of the firing fed, not shown Lufterhit- zers can be heated. The heated air rises the hollow box-shaped body 2 along the first portion 5 toward the task area 1 13 up and there as well as all other pipe-shaped means 3 of the first bed portion 1 1 1 in the direction of the surface of the bed portion 1 1 1 from namely at a high flow rate, so that the lumped wood fuel lying on the feed area 13 is set in motion, which, together with the application of heat, causes the wood fuel lumps to decay and regain their fluidity and to travel along the first bed section 11 1 in the direction of the first bed section 11 move the second bed section 1 12. By applying heat in conjunction with the exposure of the lumps of wood material with hot gaseous fluid flowing out the wood pulp lumps along their path along the first bed section 1 1 1 decay to ever smaller pieces of wood material until they are already in the area of the first bed section 1 1 1 to free-flowing or on the air bubble formed by the hot incoming air The flowable wood particles have disintegrated fluidized, dried and ignited.
Die getrockneten und bereits entzündeten Holzwerkstoffpartikel strömen auf diese Weise unterstützt durch die Neigung des ersten Bettabschnitts 1 1 1 dem zweiten Bettabschnitt 1 12 entgegen und gelangen dort in den Erfassungsbereich eines Vor- schubrosts oder Räumers oder der Schiebeplanke 7, die von einem Hydraulikzylinder 70 entlang der Längsrichtung des zweiten Bettabschnitts 1 12 hin- und her bewegt werden kann. The dried and already ignited wood-material particles flow in this way, supported by the inclination of the first bed section 1 1 1 opposite the second bed section 1 12 and reach there into the detection area of a feed grate or scraper or the Schiebeplanke 7, by a hydraulic cylinder 70 along the Longitudinal direction of the second bed portion 1 12 can be moved back and forth.
Durch diese Bewegung der Schiebeplanke 7 findet einerseits eine weitere Durchmischung der Holzpartikel statt und andererseits auch eine Beförderung der Holzpartikel in Richtung zum Austragendbereich 1 17 des zweiten Bettabschnitts 1 12. Im Bereich des Austragendes des zweiten Bettabschnitts 1 12 ist eine automatische Ein- richtung zur Beförderung von Brennstoffasche in der Form des in der Zeichnung ersichtlichen Schneckenförderers 12 vorgesehen, mit der Brennstoffasche im laufenden Betrieb der Feuerung 219 heraus befördert und entsorgt werden kann. Der Schneckenförderer ist dabei in einem Auffangbehälter angeordnet, in dem die Asche oder Schlacke aufgefangen werden kann. As a result of this movement of the sliding plank 7, further mixing of the wood particles takes place on the one hand and transport of the wood particles in the direction of the discharge end region 17 of the second bed section 12, on the other hand. In the area of the discharge end of the second bed section 12, an automatic means of transport is provided of fuel ash in the form of the screw conveyor 12 shown in the drawing, with which fuel ash can be conveyed out during operation of the furnace 219 and disposed of. The screw conveyor is arranged in a collecting container in which the ash or slag can be collected.
Auch im Bereich unterhalb des zweiten Bettabschnitts 1 12 erstreckt sich ein zweiter Abschnitt 6 des hohlen Körpers 2, der von heiße Luft durchströmt wird, die über auch im Bereich des zweiten Bettabschnitts 1 12 vorgesehene rohrstückförmige Einrichtungen 3 mit Ausblasdüsen oder Injektoren in Richtung auf die Oberfläche des zweiten Bettabschnitts 1 12 vom hohlen Körper 2 ausgehend ausgebracht werden kann, wodurch eine weitere Durchmischung des auf der Oberfläche 1 15 des zweiten Bettabschnitts ähnlich einem in einem Bett strömenden Fluid transportierten Holzbrennstoff stattfinden kann. Wie es sich anhand von der in Fig. 3 der Zeichnung ersichtlichen Schnittansicht ergibt, strömt die Luft dabei vom zweiten Abschnitt 6 ausgehend durch die rohrstück- förmigen Einrichtungen 3 in Richtung zur Oberfläche 1 15 des zweiten Bettabschnitts 1 12 hindurch und durchtritt dabei auch die Schiebeplanke 7, die mit Durchlässen oder Durchbrüchen versehen ist, die zwischen Kühlkanälen 1 18 der Schiebeplanke 7, durch die Kühlmittel in der Form beispielsweise von Wasser hindurch geleitet werden kann, ausgebildet sind. Das so erhitzte Wasser kann beispielsweise zu Heizzwecken verwendet werden. Wie es sich anhand von Fig. 3 zudem ergibt, ist zwischen den rohrstückförmigen Einrichtungen 3 jeweils eine isolierende Schicht 4 aus beispielsweise einem Ziegelwerkstoff in der Form von näher anhand von Fig. 4 ersichtlichen Schamottsteinen 121 vorgesehen, was dafür sorgt, dass die durch die intensive Verbrennung auf dem zweiten Bettabschnitt 1 12 entstehende Wärme nicht ungehindert in Richtung zum hohlen Körper 2 fortschreiten kann. Fig. 3 zeigt darüber hinaus auch, dass der zweite Bettabschnitt 1 12 in der dort dargestellten Querschnittsansicht des zweiten Bettabschnitts 1 12 sich im Winkel zur Horizontalen erstreckende seitlichen Erweiterungen oder Seitenwangen 1 19 aufweist, unterhalb derer sich ebenfalls der zweite Abschnitt 6 des hohlen Körpers 2 mit seinen Luftführungskanälen erstreckt und die erhitzte Luft über die auch in den Seitenwangen 1 19 angeordneten rohrstückförmigen Einrichtungen 3 mit dazwischen angeordneten isolierenden Schichten 4 oder Schamottsteinen 121 in Richtung zu dem auf der Oberfläche 1 15 des zweiten Bettabschnitts 1 12 befindlichen Holzbrennwerkstoff gelangen kann und auf diese Weise die vollständige Verbrennung des Holzbrennwerkstoffes erreicht werden kann. Zudem sorgen die rohrstückförmigen Einrichtungen 3 des zweiten Bettabschnitts 1 12, die unterhalb des weitgehend horizontal angeordneten Vorschubrosts 7 angeordnet sind und die rohrstückförmigen Einrichtungen 3, die sich in den Seitenwangen 1 19 angeordnet befinden, dafür, dass etwaige noch vorhandene Holzbrennwerkstoffklumpen durch die intensive Bewegung aufgrund der Beaufschlagung mit heißer Luft vollständig zerfal- len und auf diese Weise eine vollständige Verbrennung des ursprünglich feuchten verklumpten Holzbrennwerkstoffes erreicht wird. Also in the area below the second bed portion 1 12 extends a second portion 6 of the hollow body 2, which is traversed by hot air, which also provided in the region of the second bed portion 1 12 pipe-shaped devices 3 with exhaust nozzles or injectors in the direction of the surface of the second bed portion 1 12 can be discharged starting from the hollow body 2, whereby a further mixing of the transported on the surface 1 15 of the second bed portion similar to a fluid flowing in a bed fluid can take place wood fuel. As can be seen from the sectional view shown in FIG. 3 of the drawing, the air flows from the second section 6 through the pipe-piece-like devices 3 in the direction of the surface 15 of the second bed section 12 and thereby also passes through the sliding plank 7, which is provided with passages or openings, which are formed between cooling channels 1 18 of the sliding plank 7, can be passed through the coolant in the form, for example, of water. The thus heated water can be used for heating purposes, for example. As is also apparent from FIG. 3, an insulating layer 4 of, for example, a brick material in the form of fireclay bricks 121 shown in more detail with reference to FIG. 4 is provided between the pipe-piece-shaped devices 3, which ensures that they are replaced by the intensive Combustion on the second bed portion 1 12 resulting heat can not proceed unimpeded towards the hollow body 2. Fig. 3 also shows that the second bed portion 1 12 in the cross-sectional view of the second bed portion shown there 1 12 extending at an angle to the horizontal side extensions or side walls 1 19, below which also the second portion 6 of the hollow body. 2 extends with its air ducts and the heated air can pass through the arranged also in the side walls 1 19 tubular pieces 3 with interposed insulating layers 4 or firebricks 121 toward the located on the surface of the second bed section 1 1 12 wood fuel and on this Way the complete combustion of the wood fuel can be achieved. In addition, the pipe-shaped devices 3 of the second bed section 1 12, which are arranged below the largely horizontally arranged feed grate 7 and the pipe-piece-shaped devices 3, which are arranged in the side walls 1 19, ensure that any remaining wood fuel lumps due to the intense movement due completely disintegrating when exposed to hot air. len and in this way a complete combustion of the originally moist clumped wood fuel is achieved.
Mit der Feuerung 219 ist auch eine vollständige Automatisierung der Verbrennung möglich. Zu diesem Zweck kann mittels einer Überwachung der Temperatur in der Brennkammer, wenn diese unter einen vorbestimmten Wert gefallen ist, von einer vorgesehenen, aber nicht näher dargestellten Steuereinrichtung eine Anweisung ausgegeben werden dergestalt, dass der Fülltrichter 8 die Brennkammer mit einer weiteren Menge an Holzbrennwerkstoff versorgt. Diese wird dann von der Förderein- richtung 90 wieder auf den Aufgabebereich 1 13 befördert. Wenn sich der Brennstofffüllstand im Fülltrichter 8 einem vorbestimmten unteren Wert des Brennstofffüllstands nähert, wird dies von dem unteren Füllstandssensor 1 1 festgestellt, der dann die Fördereinrichtung 13 in Betrieb setzt, eine beispielsweise am Fülltrichter 8 oben angeordnete Verschlussklappe öffnet, und Holzbrennwerkstoff in den Fülltrichter einge- bracht wird, bis der Füllstand des Brennstoffs im Fülltrichter 8 den oberen Füllstandssensor 10 erreicht und der Fördereinrichtung 13 vom Füllstandssensor 10 abgeschaltet wird. Damit kann ein ununterbrochener Betrieb der Feuerung 219 und damit des Kraftwerks 200 erreicht werden, da es im Gegensatz zu anderen Feuerungen in der Feuerung 219 nicht zur Bildung von Verklumpungen kommt, wie dies bei anderen Feuerungen der Fall ist und es ist auch nicht notwendig, die Feuerung in einem vorbestimmten Rhythmus, beispielsweise monatlich anzuhalten, um eine Reinigung durchzuführen, die Feuerung 219 kann ganzjährig in Betrieb bleiben. Combustor 219 also allows complete combustion automation. For this purpose, by means of a monitoring of the temperature in the combustion chamber, when it has dropped below a predetermined value, an instruction is issued by an intended, but not shown control device such that the hopper 8 supplies the combustion chamber with a further amount of wood fuel , This is then transported by the conveyor 90 back to the task area 1 13. As the fuel level in the hopper 8 approaches a predetermined lower level of fuel level, it is detected by the lower level sensor 11, which then operates the conveyor 13, opens a top flap located at, for example, the hopper 8, and inserts wood fuel into the hopper - is introduced until the level of the fuel in the hopper 8 reaches the upper level sensor 10 and the conveyor 13 is turned off by the level sensor 10. Thus, uninterrupted operation of the furnace 219 and thus of the power plant 200 can be achieved since, unlike other furnaces in the furnace 219, there is no formation of agglomerations, as is the case with other furnaces, and it is not necessary Firing in a predetermined rhythm, for example, to stop monthly to perform a cleaning, the furnace 219 can remain in operation year-round.
Die Feuerung 219 weist den Vorteil auf, dass sie im Gegensatz zu anderen Feuerun- gen unkritisch reagiert auf grundsätzlich nachteilige Zusammensetzungen des Ausgangsmaterials zur Verbrennung, nämlich dem Biomassewerkstoffen, da dieser der erfindungsgemäßen Feuerung auch im feuchten und verklumpten Zustand zugeführt werden kann. Dadurch, dass die Feuerung 219 kontinuierlich betrieben werden kann, weist sie einen hohen Wirkungsgrad auf und erbringt damit die Voraussetzungen, einen hohen Kesselwirkungsgrad einer Dampfkesselanlage sicherzustellen, was nicht zuletzt der Eigenschaft der Feuerung 219 zuzurechnen ist, dass sie im Dauerbetrieb gefahren werden kann. Mit der Feuerung 219 kann daher im Dauerbetrieb Dampf zur Verfügung gestellt werden, so dass auch das Kraftwerk 200 nach der Erfindung im Dauerbetrieb betrieben werden kann. The furnace 219 has the advantage that, in contrast to other firing, it reacts uncritically to fundamentally disadvantageous compositions of the starting material for combustion, namely the biomass materials, since it can also be supplied to the furnace according to the invention in the moist and agglomerated state. The fact that the furnace 219 can be operated continuously, it has a high efficiency and thus provides the conditions To ensure a high boiler efficiency of a steam boiler plant, which is not least attributable to the property of the furnace 219 that it can be operated in continuous operation. With the furnace 219, therefore, steam can be made available in continuous operation so that the power plant 200 according to the invention can also be operated continuously.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt des zweiten Bettabschnitts 102 mit den Fluidinjektoren 3, die den Düsenboden 120 durchsetzen. Die Fläche zwischen den Fluidinjektoren 3 ist durch feuerfestes isolierendes Material in Form von Schamott- steinen 121 ausgefüllt, die dafür sorgen, dass die Verbrennungswärme nicht ungehindert in Richtung zu dem hohlen Körper 2 hindurch tritt. Fig. 3 of the drawing shows a section of the second bed portion 102 with the fluid injectors 3, which pass through the nozzle plate 120. The surface between the fluid injectors 3 is filled with refractory insulating material in the form of refractory bricks 121, which ensure that the heat of combustion does not pass unhinderedly in the direction of the hollow body 2.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine Schnittansicht der beweglichen Schiebeplanke 7 mit mittels des in Fig. 1 dargestellten Hydraulikzylinders 70 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden kann. Fig. 4 of the drawing shows a sectional view of the movable sliding plank 7 can be moved by means of the hydraulic cylinder 70 shown in Fig. 1 in the direction of the double arrow.
Dabei weist die Schiebeplanke 7 geneigte Plankenflächen 121 auf, die den Brennstoff bei einer Bewegung der Schiebeplanke 7 in Richtung des Pfeils 123 unterwandern und bei einer Bewegung in Richtung des Pfeils 124 den Brennstoff und/oder Brennstoffasche mit den weitgehend vertikal verlaufenden Flächen 125 in Richtung des Austragendbereichs 1 17 der Feuerung 219 fördern können. In this case, the sliding plank 7 inclined plank surfaces 121 which infiltrate the fuel in a movement of the sliding plank 7 in the direction of arrow 123 and a movement in the direction of arrow 124, the fuel and / or fuel ash with the largely vertical surfaces 125 in the direction of Discharge area 1 17 of the furnace 219 can promote.
Die Feuerung weist den Vorteil auf, dass sie im Gegensatz zu bekannten Feuerungen unkritisch reagiert auf grundsätzlich nachteilige Zusammensetzungen des Aus- gangsmaterials zur Verbrennung da dieses der hier beschriebenen Feuerung auch im feuchten und verklumpten Zustand zugeführt werden kann. Dadurch, dass die Feuerung kontinuierlich betrieben werden kann, weist sie einen hohen Wirkungsgrad auf und erbringt damit die Voraussetzungen, einen hohen Kesselwirkungsgrad einer Dampfkesselanlage sicherzustellen, was nicht zuletzt der Eigenschaft der Feuerung zuzurechnen ist, dass sie im Dauerbetrieb gefahren werden kann. The furnace has the advantage that, in contrast to known furnaces, it reacts uncritically to fundamentally disadvantageous compositions of the starting material for combustion since this can also be supplied to the firing system described here in the moist and agglomerated state. The fact that the furnace can be operated continuously, it has a high efficiency and thus provides the conditions, a high boiler efficiency Ensuring steam boiler system, which is not least attributable to the property of the furnace, that it can be operated in continuous operation.
Die Erfindung schafft ein Kraftwerk mit einer Feuerung, mit der Biomassebrennstoffe in jeder Form verfeuert werden können, ohne dass diese einer aufwendigen Vorbehandlung, wie Trocknung, Sichtung, Trennung oder dergleichen unterzogen werden müssen. Die Verbrennung des Brennstoffs erfolgt in einer Wirbelschicht der Brennkammer, deren Boden flächendeckend mit Düsen zur Zufuhr von Verbrennungsluft versehen ist. Das Brennmaterial darf hohe Feuchtigkeitswerte aufweisen, selbst ein Feuchtegehalt von 70% wirkt sich nicht störend auf die Effizienz der Verbrennung aus. Der mit der hier vorgesehenen Feuerung erzielbare Verbrennungsgrad kann Werte von bis zu 99.5% des Brennstoffs erreichen, was durch die Beaufschlagung des Brennstoffs durch die Fluideinblasmittel und die Durchmischung des Brennstoffs unterstützt durch die beweglichen Schiebeplanke erreicht wird. The invention provides a power plant with a furnace, with which biomass fuels can be fired in any form, without having to undergo a complex pretreatment, such as drying, screening, separation or the like. The combustion of the fuel takes place in a fluidized bed of the combustion chamber, the bottom of which is provided with nozzles for supplying combustion air. The fuel may have high humidity levels, even a moisture content of 70% does not interfere with the combustion efficiency. The degree of combustion achievable with the furnace provided herein can reach values of up to 99.5% of the fuel, which is achieved by the application of the fuel by the fluid injection means and the mixing of the fuel assisted by the movable sliding plank.
Durch die sehr effiziente Verbrennung in der Feuerung wird zudem erreicht, dass der von der Feuerung benötigte Bauraum verglichen mit bekannten Feuerungen deutlich verkleinert werden kann, so dass die Feuerung mit ihrer Höhe von etwa 40 cm bis etwa 150 cm in Blockbauweise unterhalb des Kessels einer Turbinenanlage positio- niert werden kann und nicht daneben, wie dies üblicherweise der Fall ist. Due to the very efficient combustion in the furnace is also achieved that the space required by the furnace compared to known firing can be significantly reduced, so that the furnace with its height of about 40 cm to about 150 cm in block design below the boiler of a turbine plant can be positioned and not missed, as is usually the case.
Da die Erwärmung und Trocknung des Brennstoffs in der hier vorgesehenen Feuerung ablaufende reguläre Vorgänge sind, reagiert die Feuerung unempfindlich auf sich verändernde Zusammensetzungen des Brennstoffs und dessen Feuchtigkeits- gehalt, so dass ein Dauerbetrieb der Feuerung und des Kraftwerks möglich ist, ohne dass die Steuerparameter der Feuerung ständig nachgestellt werden müssen. Verbrauchsmaterial, wie beispielsweise Quarzsand, der zum Betrieb bekannter Feuerungen benötigt wird, entfällt vollständig, da auch keine Feuerroste zum Einsatz kommen müssen, wird der Wartungsaufwand der Feuerung deutlich verringert, ein kontinuierlicher Dauerbetrieb wird ermöglicht. Since the heating and drying of the fuel in the furnace provided here are regular operations, the furnace reacts insensitive to changing compositions of the fuel and its moisture content, so that a continuous operation of the furnace and the power plant is possible without the control parameters of the Firing constantly need to be readjusted. Consumables, such as quartz sand, which is required for the operation of known firing, eliminated completely, as well as no grates are used must come, the maintenance of the furnace is significantly reduced, a continuous operation is possible.
Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird in übrigen ausdrücklich auf die Patentansprüche und die Zeichnung verwiesen. With regard to the features of the invention which are not explained in greater detail above, reference is expressly made to the claims and the drawings.
Bezugszeitenliste Reference time list
1 Brennkammer 1 16 Pfeil, Fluideintrittsöffr1 combustion chamber 1 16 arrow, Fluideintrittsöffr
2 hohler Körper 1 17 Austragendbereich2 hollow body 1 17 discharge area
3 rohrstückförmige Einrichtung, Fluideinblas- 1 18 Kühlkanäle 3 pipe-piece-shaped device, Fluideinblas- 1 18 cooling channels
mittel 1 19 Seitenwangen medium 1 19 side panels
4 isolierende Schicht 4 insulating layer
5 erster Abschnitt 200 Kraftwerk  5 first section 200 power plant
6 zweiter Abschnitt 201 Stromgenerator 6 second section 201 power generator
7 Vorschubrost 202 Tragrahmen 7 feed grate 202 support frame
8 Fülltrichter 203 Stützlager  8 hopper 203 support bearing
9 Schubstangenaustrageinrichtung 204 Generatorwelle 9 pushrod discharge device 204 generator shaft
10 oberer Füllstandssensor 205 Bogenzahnkupplung10 upper level sensor 205 curved tooth coupling
1 1 unterer Füllstandssensor 206 Welle 1 1 lower level sensor 206 shaft
12 Schneckenförderer 207 Hochdruckturbine 12 Screw conveyor 207 High-pressure turbine
13 Fördereinrichtung, Kranzbandförderer 208 Stützlager 13 conveyor, rim belt conveyor 208 support bearing
209 Stützlager  209 support bearings
90 Fördereinrichtung 210 Bogenzahnkupplung 90 conveyor 210 curved tooth coupling
91 Hydraulikzylinder 21 1 Welle 91 hydraulic cylinder 21 1 shaft
92 Förderrost 212 Niederdruckturbine 92 conveying grate 212 low-pressure turbine
101 erster Brennraumabschnitt 213 Stützlager 101 first combustion chamber section 213 support bearing
102 zweiter Brennraumabschnitt 214 Stützlager  102 second combustion chamber section 214 support bearing
215 Wärmetauscher 215 heat exchangers
1 10 Feuerrost, Fläche 216 Abdampfleitung1 10 fire grate, surface 216 Evaporating pipe
1 1 1 erster Bettabschnitt 217 Fluidleitung 1 1 1 first bed section 217 fluid line
1 12 zweiter Bettabschnitt 218 Absperrventil 1 12 second bed section 218 shut-off valve
1 13 Aufgabebereich 219 Feuerung 1 13 Task area 219 Firing
1 14 Oberfläche des ersten Bettabschnitts 220 Dampfleitung 1 14 Surface of the first bed section 220 steam line
1 15 Oberfläche des zweiten Bettabschnitts 221 Hauptdampfventil 222 Absperrventil 1 15 Surface of the second bed section 221 Main steam valve 222 shut-off valve
223 Abscheider  223 separators
224 Regelventil  224 control valve
225 Turbineneintritt  225 turbine entry
226 Sieb  226 sieve
227 Dampfauslassseite 227 steam outlet side
228 Dampfeinlass 228 steam inlet
229 Absperr- und Regelventil 229 Shut-off and control valve
230 Ventil 230 valve
231 Fluidleitung  231 fluid line
120 Düsenboden 120 nozzle bottom
121 Schamottsteine  121 firebricks
122 Plankenfläche  122 plank surface
123 Pfeil  123 arrow
124 Pfeil  124 arrow
125 Fläche  125 area

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kraftwerk (200) zur Nutzung von in Dampf enthaltener Wärmeenergie, mit einem von einer ersten Dampfturbine (207) angetriebenen elektrischen Stromgenerator (201 ) und einem mit einer Dampfauslassseite (227) der ersten Dampfturbine (207) fluidleitend verbundenen, zur Aufnahme von Abdampf und zur Bereitstellung von Heizwärme ausgebildeten Wärmetauscher (215), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftwerk (200) eine zweite Dampfturbine (212) aufweist, die zur mechanischen Beaufschlagung des Stromgenerators (201 ) mit einer von der ersten Dampfturbine (207) angetriebenen Welle (204, 206) abkoppelbar verbunden ausgebildet ist und mit einer Auslassseite mit dem Wärmetauscher (215) fluidleitend verbunden ist und der Wärmetauscher zur Bereitstellung von Warmwasser ausgebildet ist. 1 . Power plant (200) for utilizing thermal energy contained in steam, with an electric power generator (201) driven by a first steam turbine (207) and fluidically connected to a steam outlet side (227) of the first steam turbine (207) for receiving exhaust steam and Provision of heat-exchanged heat exchangers (215), characterized in that the power plant (200) has a second steam turbine (212) for mechanically loading the power generator (201) with a shaft (204, 206) driven by the first steam turbine (207) ) is detachably connected and with an outlet side to the heat exchanger (215) is fluidly connected and the heat exchanger is designed to provide hot water.
2. Kraftwerk (200) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dampfturbine (212) mit einer Dampfauslassseite (227) der ersten Dampfturbine (207) zur Aufnahme von Abdampf der ersten Dampfturbine (207) ohne Zwischenschaltung eines Drosselorgans fluidleitend abkoppelbar verbunden ausgebildet ist. Second power plant (200) according to claim 1, characterized in that the second steam turbine (212) with a Dampfauslassseite (227) of the first steam turbine (207) for receiving exhaust steam of the first steam turbine (207) formed without fluidly connected decoupled without the interposition of a throttle body is.
3. Kraftwerk (200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dampfturbine (212) eine mit niedrigerem Druck als die erste Dampfturbine (207) beaufschlagbare Dampfturbine ist und die erste (207) und/oder die zweite (212) Dampfturbine mittels einer formschlüssigen Kupplung (205, 210), insbesondere einer Bogenzahnkupplung, mit der Welle (204, 206) verbunden sind. 3. Power plant (200) according to claim 1 or 2, characterized in that the second steam turbine (212) with a lower pressure than the first steam turbine (207) can be acted upon steam turbine and the first (207) and / or the second (212) steam turbine by means of a positive coupling (205, 210), in particular a gear coupling, with the shaft (204, 206) are connected.
4. Kraftwerk (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dampfturbine (212) mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung mit der Welle (204, 206) lösbar verbunden ist. 4. Power plant (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the second steam turbine (212) by means of an electromagnetically actuated clutch with the shaft (204, 206) is detachably connected.
5. Kraftwerk (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die erste (207) und/oder zweite (212) Dampfturbine zum Antrieb von weiteren mechanisch angetriebenen Verbrauchern ausgebildet ist. 5. Power plant (200) according to any one of the preceding claims, characterized marked, that the first (207) and / or second (212) steam turbine is designed to drive further mechanically driven consumers.
6. Kraftwerk (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidleitung (216, 217) zwischen dem Wärmetauscher (215) und der ersten (205) und zweiten (212) Dampfturbine jeweils ein Absperrventil (218) aufweist. 6. Power plant (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that a fluid line (216, 217) between the heat exchanger (215) and the first (205) and second (212) steam turbine each have a shut-off valve (218).
7. Kraftwerk (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfturbinen (207, 212) mit dem elektrischen Stromgenerator (201 ) ohne Zwischenschaltung eines Getriebes gekoppelt sind. 7. Power plant (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the steam turbines (207, 212) are coupled to the electric power generator (201) without the interposition of a transmission.
8. Kraftwerk (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feuerung (219) für holzartige, verklumpbare Biomassebrennstoffe, mit einer Brennkammer (1 ) und einer Fläche(1 10), die einen ersten, in einem Winkel zur Horizontalen angeordneten Bettabschnitt (1 1 1 ) mit ersten Fluideinblasmitteln (3) und ei- nen weitgehend horizontal angeordneten zweiten Bettabschnitt (1 12) mit zweiten Fluideinblasmitteln (3) aufweist, und die ersten Fluideinblasmittel (3) zur Ausbringung von gasförmigem Fluid von unterhalb der Oberfläche (1 14) des ersten Bettabschnitts in Richtung weitgehend rechtwinklig zur Oberfläche (1 14) des ersten Bettabschnitts (1 1 1 ) ausgebildet sind und die zweiten Fluideinblasmittel (3) zur Ausbringung von gasförmigem Fluid sowohl von unterhalb der Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts in Richtung weitgehend rechtwinklig zur Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts als auch in einem Querschnitt des zweiten Bettabschnitts (1 12) betrachtet in Richtung in einem Winkel zur Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts ausge- bildet sind. 8. Power plant (200) according to any one of the preceding claims, characterized by a furnace (219) for woody, lumpy biomass fuels, with a combustion chamber (1) and a surface (1 10) having a first, arranged at an angle to the horizontal bed section (1 1 1) with first fluid injection means (3) and a substantially horizontally arranged second bed portion (1 12) with second fluid injection means (3), and the first fluid injection means (3) for discharging gaseous fluid from below the surface (1 14) of the first bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface (1 14) of the first bed portion (1 1 1) are formed and the second fluid injection means (3) for the application of gaseous fluid both from below the surface (1 15) of the second bed portion in the direction substantially perpendicular to the surface (1 15) of the second bed portion and in a cross section of the second bed portion (1 12) viewed in the direction at an angle to the surface (15 ) of the second bed section are formed.
9. Kraftwerk (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (1 1 1 ) und zweite (1 12) Bettabschnitt von einem mit einer Fluideintrittsöffnung (1 16) versehenen hohlen kastenförmigen Körper (2) mit Fluideinblasmitteln (3) gebildet sind, und der Körper (2) mit in Richtung zur Oberfläche des ersten (1 1 1 ) und zweiten (1 12) Bettabschnitts ausgerichteten Fluidaustrittsöffnungen versehen ist und der Körper (2) zumindest entlang eines Teilbereiches des zweiten Bettabschnitts (1 12) sich seitlich von der Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts im Winkel zur Horizontalen erstreckende Seitenwangen (1 19) besitzt, die mit Fluidaustrittsöffnungen im Winkel zur Oberfläche des zweiten Bettabschnitts (1 12) versehen sind. 9. power plant (200) according to claim 8, characterized in that the first (1 1 1) and second (1 12) bed portion of a provided with a fluid inlet opening (1 16) hollow box-shaped body (2) formed with fluid injection means (3) and the body (2) is provided with fluid exit openings directed towards the surface of the first (1 1 1) and second (1 12) bed sections, and the body (2) extends laterally at least along a partial area of the second bed section (1 12) from the surface (1 15) of the second bed portion at an angle to the horizontal extending side cheeks (1 19) which are provided with fluid outlet openings at an angle to the surface of the second bed portion (1 12).
10. Kraftwerk (200) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flui- deinblasmittel eine Vielzahl von sich vom Innenraum des hohlen Körpers (2) weg erstreckende rohrstückförmige Einrichtungen (3) mit Ausblasdüsen aufweisen und zwischen den Einrichtungen (3) thermisch isolierende Mittel (4) aus insbesondere Ziegelwerkstoff angeordnet sind und die Einrichtungen (3) an weitgehend der gesamten Fläche in Längsrichtung und Querrichtung des ersten (1 1 1 ) und zweiten (1 12) Bettabschnitts verteilt vorgesehen sind. Power plant (200) according to claim 8 or 9, characterized in that the fluid blowing means comprise a plurality of pipe-shaped devices (3) with exhaust nozzles extending away from the interior of the hollow body (2) and thermal between the devices (3) insulating means (4) are arranged in particular brick material and the means (3) are provided distributed over substantially the entire surface in the longitudinal and transverse directions of the first (1 1 1) and second (1 12) Bettabschnitts.
1 1 . Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (1 1 1 ) und zweite (1 12) Bettabschnitt in einer Brennkammer (1 ) der Feuerung angeordnet sind und im Bereich des zweiten Bettabschnitts (1 12) ein insbesondere mittels einer Schubstange betätigbarer Vorschubrost (7) vorgesehen ist, der mit Kanälen (1 18) zum Durchtritt von Kühlfluid versehen ist. 1 1. Power plant (200) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the first (1 1 1) and second (1 12) bed portion in a combustion chamber (1) of the furnace are arranged and in the region of the second bed portion (1 12) an actuated in particular by means of a push rod feed grate (7) is provided, which is provided with channels (1 18) for the passage of cooling fluid.
12. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , gekennzeichnet durch einen mit einer Schubstangenaustrageinrichtung (9) versehenen Fülltrichter (8), der mit Füllstandssensoren (10, 1 1 ) zur Ermittlung eines unteren und oberen Brennstofffüll- Stands im Fülltrichter (8) versehen ist und durch einen Kratzbandförderer (13), der mittels der Füllstandssensoren (10, 1 1 ) steuerbar ist, automatisch mit Brennstoff be- füllbar ist. 12. Power plant (200) according to any one of claims 8 to 1 1, characterized by a push rod with a discharge device (9) provided with hopper (8) with level sensors (10, 1 1) for determining a lower and upper fuel level in the hopper (8) is provided and by a Kratzbandförderer (13), which is controllable by means of the level sensors (10, 1 1), automatically filled with fuel.
13. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch einen am Austragendbereich (1 17) des zweiten Bettabschnitts (1 12) angeordneten Schneckenförderer (13), der zur automatischen Förderung von Brennstoffasche ausgebildet ist. 13. Power plant (200) according to any one of claims 8 to 12, characterized by a discharge at the area (1 17) of the second bed section (1 12) arranged screw conveyor (13), which is designed for the automatic promotion of fuel ash.
14. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bettabschnitt (1 1 1 ) im Winkel in einem Bereich von 20 bis 60 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 50 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 35 bis 45 Grad relativ zum zweiten Bettabschnitt (1 12) angeordnet ist. 14 power plant (200) according to any one of claims 8 to 13, characterized in that the first bed portion (1 1 1) at an angle in a range of 20 to 60 degrees, preferably in a range of 30 to 50 degrees, preferably in one Range of 35 to 45 degrees relative to the second bed portion (1 12) is arranged.
15. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zur Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts (1 12), in welchem die zweiten Fluideinblasmittel (3) gasförmiges Fluid ausbringen, etwa 20 bis 60 Grad, vorzugsweise 30 bis 50 Grad, vorzugsweise 35 bis 45 Grad relativ zur weitgehend horizontal verlaufenden Oberfläche (1 15) des zweiten Bettabschnitts (1 12) beträgt. 15. Power plant (200) according to one of claims 8 to 14, characterized in that the angle to the surface (1 15) of the second bed portion (1 12), in which the second fluid injection means (3) deploy gaseous fluid, about 20 to 60 Degree, preferably 30 to 50 degrees, preferably 35 to 45 degrees relative to the substantially horizontal surface (1 15) of the second bed portion (1 12).
16. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bettabschnitt (1 1 1 ) und die ersten Fluideinblasmittel (3) derart ausgebildet sind, dass holzartige verklumpte Biomassebrennstoffe durch den Wärmeeintrag und die Beaufschlagung mit gasförmigem Fluid im wesentlichen in Längsrichtung des ersten Bettabschnitts (1 1 1 ) trockenbar und vom klumpenförmigen Zustand in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand überführbar sind. 16. Power plant (200) according to any one of claims 8 to 15, characterized in that the first bed section (1 1 1) and the first fluid injection means (3) are designed such that woody lumped biomass fuels by the heat input and the application of gaseous fluid essentially in the longitudinal direction the first bed portion (1 1 1) dryable and the lumpy state in a liquid-like state can be transferred.
17. Kraftwerk (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Holzbrennwerkstofffeuerung mit Fluideinblasmitteln (3) zur Bettfluidisation verklumpter Holzbrennwerkstoffe, mit einer Brennkammer (1 ), an deren Bodenbereich eine Fluidausströmeinrichtung angeordnet ist, die in der Form eines hohl ausgebildeten Körpers (2) mit vertikal angeordneten Fluidinjektoren (3) ausgebildet ist, zwischen denen eine Schicht (4) aus isolierendem Werkstoff angeordnet ist und der hohle Kör- per (2) mit aneinander angeordneten Abschnitten (5, 6) ausgebildet ist und an der Oberseite der Feuerung ein Fülltrichter (8) angeordnet ist, der Brennwerkstoff auf einen Feuerrost (1 10) bereitstellt und am Endbereich der Feuerung ein Schneckenförderer (12) zur Ascheentfernung angeordnet ist und ein Abschnitt (6) des hohlen Körpers (2) horizontal angeordnet und mit seitlichen Erweiterungen (19) versehen ist, die eine zweite Fluideinblasströmung zur Förderung der Verbrennung der Holzbrennwerkstoffe bereit stellen. 17. Power plant (200) according to any one of claims 1 to 8, characterized by a Holzbrennwerkstofffeuerung with Fluideinblasmitteln (3) for Bedfluidisierung clumped wood fuels, with a combustion chamber (1), at the bottom region of a Fluidausströmeinrichtung is arranged in the form of a hollow Body (2) with vertically arranged fluid injectors (3) is formed, between which a layer (4) of insulating material is arranged and the hollow body (2) with adjoining sections (5, 6) is formed and at the top the furnace, a hopper (8) is arranged, the firing material on a fire grate (1 10) provides and at the end of the firing a screw conveyor (12) for ash removal is arranged and a portion (6) of the hollow body (2) arranged horizontally and with lateral extensions (19) which provide a second fluid influx flow to promote combustion of the wood burning plant provide materials.
18. Verfahren zur Steuerung eines Kraftwerks nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dampfturbine an einer Dampfein- lassseite mit Dampf mit einem Druck im Bereich von etwa 12 kg/cm2 bis etwa 40 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 250 Grad Celsius bis etwa 500 Grad Celsius beaufschlagt wird und an einer Dampfauslassseite Abdampf mit einem Druck im Bereich von etwa 2 kg/cm2 bis etwa 3,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 150 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius abgegeben wird. 18. A method of controlling a power plant according to any one of claims 1 to 16 or 17, characterized in that the first steam turbine at a steam inlet side with steam at a pressure in the range of about 12 kg / cm 2 to about 40 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 250 degrees Celsius to about 500 degrees Celsius is applied and on a steam outlet side with a pressure in the range of about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 150 degrees Celsius to about 200 degrees Celsius is delivered.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dampfturbine an einer Dampfeinlassseite mit Dampf mit einem Druck im Bereich von etwa 2 kg/cm2 bis etwa 3,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 120 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius beaufschlagt wird und an einer Auslassseite Fluid mit einem Druck im Bereich von etwa 0,12 kg/cm2 bis etwa 0,5 kg/cm2 und einer Temperatur im Bereich von etwa 50 Grad Celsius bis etwa 75 Grad Celsius abgegeben wird. 19. The method of claim 18, wherein the second steam turbine at a steam inlet side with steam at a pressure in the range of about 2 kg / cm 2 to about 3.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 120 degrees Celsius is acted upon to about 200 degrees Celsius and fluid at an outlet side with a pressure in the range of about 0.12 kg / cm 2 to about 0.5 kg / cm 2 and a temperature in the range of about 50 degrees Celsius to about 75 degrees Celsius is delivered.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ab- sinken einer in der Brennkammer (1 ) festgestellten Temperatur Brennstoff aus einem20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the sinking of a detected in the combustion chamber (1) temperature fuel from a
Fülltrichter (8) auf eine Fläche (1 10) der Feuerung abgegeben wird, die zumindest einen weitgehend horizontal angeordneten Bettabschnitt (1 12) aufweist, auf den von Seitenwangen (1 19) des Bettabschnitts (1 12) aus gasförmiges Fluid in Richtung auf auf dem Bettabschnitt (1 12) befindlichen Brennstoff abgegeben wird, und beim Ab- sinken des von einem ersten Sensor (1 1 ) festgestellten Brennstofffüllstands in dem Fülltrichter (8) unterhalb eines vorbestimmten Werts ein Brennstoffförderer (13) zur Brennstoffzufuhr in den Fülltrichter (8) solange betätigt wird, bis von einem zweiten Sensor (1 1 ) ein Ansteigen des Brennstofffüllstands in dem Fülltrichter (8) auf einen vorbestimmten Wert festgestellt wird. Hopper (8) is discharged onto a surface (1 10) of the furnace, which has at least one substantially horizontally arranged bed portion (1 12) on the side cheeks (1 19) of the bed portion (1 12) of gaseous fluid in the direction of fuel is delivered to the bed section (1 12), and a fuel conveyor (13) for supplying fuel to the filling hopper (8) drops below a predetermined value as the fuel level in the hopper (8) is determined by a first sensor (11). is actuated until an increase of the fuel level in the hopper (8) is detected by a second sensor (1 1) to a predetermined value.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Dampfturbine jeweils einen Dampfverbrauch im Bereich von etwa 5 Tonnen pro Stunde bis etwa 70 Tonnen pro Stunde aufweisen. 21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the first and second steam turbine each have a steam consumption in the range of about 5 tons per hour to about 70 tons per hour.
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