DE884802C

DE884802C - Dampfkraftanlage mit Zwischenueberhitzung

Info

Publication number: DE884802C
Application number: DEH5356D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Hingst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-08-03
Filing date: 1944-08-03
Publication date: 1953-07-30

Description

Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzung Bei Dampfkraftanlagen mit Zwischenüberhitzung ist es bekannt, den Zwischendampf in einem Feuergasüberhitzer so hoch zu überhitzen, daß er vor seinem Eintritt in eine niedere Maschinenstufe in einem Wärmeaustauscher einen Teil seiner Überhitzungswärme an den Kesselfrischdampf abgeben kann. Die Erfindung besteht darin, daß der hochüberhitzte Dampf niederen Druckes vom Feuergasüberhitzer nicht unmittelbar zumWärmeaustauscher, sondern vorher erst in eine niedere Maschinenstufe geht und dort unter Ausnutzung eines Teiles des Druck- undTemperaturgefälles auf einen Zwischendruck entspannt wird. Dire Anwendung besonders hoher Überhitzungstemperaturen von 6oo° und mehr ist dabei zulässig, da die hohe Dampftemperatur in einem Druckbereich liegt, der werkstofftechnisch beherrscht werden kann. Der hohe thermische Wirkungsgrad der Anlage ist außer in der Anwendung der sehr hohen Dampftemperatur in der dem Wärmeaustauscher vorgeschalteten Maschinenstufe, z. B. einer Turbine, noch darin begründet, daß die Verlustwärme, die @durch innere Reibungen und Undichtigkeiten in der vorgeschalteten Maschinenstufe entsteht, im Wä-rmeaustauscher vollkommen nutzbar gemacht wird. Darin ist es auch begründet, daß der Wirkungsgrad der Anlage nur in geringem Maße von dem inneren Wirkungsgrad der vorgeschalteten Turbinenstufe abhängig ist.
In der Zeichnung sind in den Abb. i bis 3 drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Nach Abb. i wird der im Kessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung z dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt, in dem der Sattdampf durch Wärmeaustausch mit teilweise entspanntem, jedoch noch überhitzter- Dampf überhitzt wird. Der überhitzte Frischdampf strömt durch die Leitung q. in -die Arbeitsmaschine 6, in :der der Dampf unter Arfbeitsleistung auf den Druck des Zwischenüberhitzers entspannt wird. Aus der Turbine 6 strömt der Dampf durch die Leitung 7 in den feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer 8, in dem dieser Dampf hoch überhitzt wird. Der hochüberhitzte Dampf strömt dann durch die Leitung io in eine weitere Arbeitsmaschinenstufe i i, in der die weitere Entspannung auf einen Zwischendruck erfolgt, beidem noch eine Temperatur herrscht, die eine Überhitzung dles-Frischdampfes im Wärmeaustauscher 3 ermöglicht. Vom Wärmeaustauscher 3 strömt der Dampf .durch die Leitung 12 in eine weitere Arbeitsmaschine 1q., in ;der die Entspannung des Dampfes auf den Enddruck, z. B. den Druck im Kondensator 15, erfolgt.
Das nach Abb. 2 beschriebene -Verfahren --der Erfindung Ußt sich .auch auf Kraftanlagen anwenden, deren Dampfdruck so niedrig ist, daß die vorhandenen Werkstoffe eine sehr hohe Überhitzung (über 6oo°) zulassen. In diesem Fall wird nach Abb. 2 der im Dampfkessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung 2 zunächst auch dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt, in dem der Saudampf durch den Abdampf der Turbinenstufe 16 überhitzt wird. Er wird aber dann noch weiter überhitzt in .dem feuergasbeheizten Überhitzer 18, von dem aus der Dampf durch die Leitung r9: der Turbinenstufe 16 zuströmt. Der aus der Turbinenstufe 16 austretende Dampf strömt durch -die Leitung 2o in den Wärmeaustauscher 3, indem der Frischdampf durch Wärmeaustausch überhitzt wird. Nach Abkühlung im Wärmeaustauscher 3 strömt der teilweise entspannte Dampf durch dieLeitung 22 in die Turbinenstufe 2q., in der die Entspannung auf den Enddruck, in diesem Fall den Druck des Kondensators 15 erfolgt. -Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß eine mehrfache hohe Zwischenüberhitzung-(über 6oo°) angewendet wird, wobei es zweckmäßig ist, mit Rücksicht auf die Werkstoffeigenschaften die Überhitzungstemperatur bei niedrigen Drücken höher zu wählen als bei hohen Drücken. In diesem-Fall wind durch den Abdampf der letzten Entspannungsstufe der Frisch-dampf .in einem Wärmeaustausch-er überhitzt, wobei der Abdampf . der letzten Stufe sich selbst auf etwas über Sättdampftemperatur dies Frischdampfes abkühlt. Die restliche Überhitzungswärme wird zweckrnäßigerweise zur Vorwärmung des Speisewassers verwendet. .
Nach. Abb. 3 wird der- im Kessel i erzeugte Sattdampf durch die Leitung 2 idem Wärmeaüstauscher 3 zugeführt, in dem dieser Dampf durch Wärmeaustansch gegenüber dem Abdampf der letzten Entspannungsstufe überhitzt wird. Vom Wärmeaustauscher 3 strömt der Dumpf durch die Leitung q. in., die erste Entspannungsstufe 6 und von dieser durch die Leitung 7 in den ersten feuergasbeheizten Zwischenüberhitzer B. Nach der Zwischenüberhitzung durch die Rauchgase im Kessel strömt der Dampf durch :die Leitung ro in die zweite Entspannungsstufe i i und von dieser durch die Leitung 25 in den zweiten Zwischenüberhitzer 26, in dem der Dampf zum zweiten Mal durch Feuergase überhitzt wird, zweckmäßigerweise auf noch höhere Temperatur als im überhitzer B. Nach dieser Zwischenüberhitzung strömt der Dampf durch 'die Leitung 28 in die letzte Entspannungsstufe 30, in der die Entspannung auf den Enddruck erfolgt. Da ,der Abdampf Ader letzten Entspannungsstufe noch hoch überhitzt ist, wird er durch die Leitung 31 zum Wärmeausbauscher 3 geführt, in dem durch Abgabe der Überhitzungswärme des Abdampfes der Frischdampf überhitzt wird. Nach Abkühlung im Wärmeaustauscher 3 strömt der Abdampf durch .die Leitung 32 in dien Vorwärmer 33, indem noch vorhandene Überhitzungswärme zur Vorwärmung des Speisewassers verwendet wird, -das durch -die Leitung 34 in .den Kessel i fließt. Nach Verlassen des Wärmeaustauschers 33 strömt der Dampf anderen Verbrauchern bei Gegendruckbetrieb oder, wie, in Abb. 3 dargestellt, durch die Leitung 35 dem Kondensator 15 zu.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzung, bei der Dampf niederen Druckes, z. B. in einer Maschinenstufe teilweise entspannter Dampf, in einem Feuergasüberhitzer so hoch überhitzt wird, daß er in einem Wärmeaustauscher' Überhitzungswärme an den zur Maschine gehenden Frischdampf abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, daß der hochüberhitzte Dampf niederen Druckes vor seinem Eintritt in den Wärmeaustausch-er (3) zunächst in eine .diesem vorgeschaltete Maschinenstufe .geht, wo er unter teilweiser Ausnutzung -des Druck- und Temperaturgefälles auf einen Zwischendruck entspannt wird.
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß Frischdampf von verhältnismäßig niedrigem Druck durch .den Wärmeau.stauscher-(3) und einen Feuergasüberhitzer (18) zur Maschinenstufe (16) geht,-deren Abdampf als Heizdampf zum Wärmeaustauscher (3)@und.weiter zu einer niederen Maschinenstufe (24) geleitet wird. ,
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß eine wiederholte Zwischenüberhitzung erfolgt, z. B. zwischen den Maschinenstufen (6 und i i sowie i i und-30), und der Abdampf der letzten Stufe (30) zum Wärmeäustauscher (3), und anschließend in einen weiteren Wärm.eaustauseher, z. B. einen .Speisewasservorwärmer (33), geht. . . , .