Dampfkraftanlage mit Zwischenüberhitzung. Die Erfindung betrifft eine Dampfkraft anlage mit mindestens zweifacher Zwischen überhitzung des Arbeitsdampfes bei ver- 5cliiedenen Drücken.
Bekanntlich kann der Wärmeverbrauch von Dampfkraftanlagen durch Anwendung von Zwischenüberhitzung vermindert werden, wobei zur Heizung des Zwischenüberhitzers die Rauchgase des Kessels oder teilweise auch strahlende Wärme der Feuerung verwendet erden. In andern Anlagen ist auch schon Zwischenüberhitzung mit Heizung des Zwisehenüberhitzers durch kondensierenden Frischdampf angewendet worden. Auch wurde schon vorgeschlagen, für die Be- heizung .des Zwischenüberhitzers Dampf aus einer höheren Druckstufe anzuzapfen.
Ferner ist schon vorgeschlagen worden, eine zwei- oder mehrfache Zwischenüber hitzung des Dampfes vorzunehmen, um eine weitere Verminderung des Wärmeverbrauches gegenüber einfacher Zwischenüberhitzung zu erreichen. Wenn in einem solchen Falle die Zwischenüberhitzung zweimal durch die Rauchgase vorgenommen wird, ergibt sieh die Schwierigkeit, dass der Dampf zweimal für die Zwischenüberhitzung von der Tur bine zum Kessel und vom Kessel zur Turbine geführt werden muss.
Dabei sind besonders die Leitungen der Zwischenüberhitzung mit niedrigerem Druck sehr unbequem, weil die Durchmesser dieser Leitungen sehr gross werden. Ausserdem ist es bedeutend schwieri ger, am Kessel ausser der Frisehda.mpftempe- ratur auch noch zwei Zwischenüberhitzungs- temperaturen zu regeln, als nur eine Zwi- schenüberhitzungstemperatur. Ebenso ist die Regelung der Turbine schwierig infolge der grossen Dampfvolumen, die in den Verbin dungsleitungen von und zu den Zwischen- überhitzern eingeschlossen sind.
Erfindungsgemäss wird nun bei einer Dampfkraftanlage mit mindestens zweifacher Zwischenüberhitzung des Arbeitsdampfes bei verschiedenen Drücken die bei höherem Druck vorgenommene Zwischenüberhitzung durch Feuergase durchgeführt, wogegen die bei niedrigerem Druck vorgenommene Zwi schenüberhitzung in einem von kondensieren dem Dampf beheizten Wärmeaustauscher er folgt. Auf diese Weise werden die erwähnten Nachteile vermieden.
Zweckmässig wird dabei für die Be- heizung des Zwischenüberhitzers der niedri geren Druckstufe Dampf verwendet, der aus einer höheren Druckstufe der Turbine ent nommen wird, vorzugsweise vor der Zwi schenüberhitzung durch die Feuergase.
Durch diese Anordnung ergibt sich einer seits der Vorteil, dass grosse Niederdruck- Rohrleitungen von der Turbine zum Kessel und vom Kessel zur Turbine zurück erspart werden, weil der Niederdruck-Zwischenüber- hitzer direkt neben der Turbine aufgestellt werden kann und nur eine kurze Verbin dungsleitung zwischen der Entnahmestelle der Turbine selbst und dem dampfbeheizten Zwischenüberhitzer notwendig ist.
Ausserdem ergibt sich eine Wärmeersparnis dadurch, dass der für die Heizung des Niederdruck-Zwi- schenüberhitzers benötigte Entnahmedampf bereits in der Hochdruckturbine Arbeit ge leistet hat.
Sofern die Entnahme des für die Be- heizung des Niederdruck-Zwischenüberhitzers notwendigen Dampfes an einer Stelle der Turbine liegt, bei welcher der Dampf noch stark überhitzt ist, kann zweckmässigerweise der eine hohe Überhitzungstemperatur auf weisende Entnahmedampf in einem G egen- strom=Wärmeaustauscher dazu benützt wer den, um die Niederdruck - Zwischenüber hitzung auf eine höhere Temperatur zu brin gen als die Sättigungstemperatur, welche dem Druck des vorgenannten Entnahmedampfes entspricht.
Bei einer derartigen Anordnung kann zweckmässigerweise ein Teil des Ent nahmedampfes nach seiner Abkühlung im Gegenstrom-Wärmeaustauscher des Zwischen- überhitzers zum Teil in einem Speisewasser vorwärmer niedergeschlagen werden. Diese letztere Anordnung ist insbesondere dann zweckmässig, wenn der für die Heizung des Niederdruck - Zwischenüberhitzers benötigte Dampf aus einer Druckstufe der Turbine ent nommen wird, die tiefer liegt. als der Druck, bei welchem die erste Zwischenüberhitzung vorgenommen wird.
Die erfindungsgemässe Ausbildung einer Dampfkraftanlage erweist sich besonders nützlich, wenn sehr hohe Frischdampfdrücke zum Beispiel solche von 150-300 ata ver wendet werden und die erste Zwischenüber hitzung durch Feuergase bei einem Druck von 50-100 ata vorgenommen wird und die zweite Zwischenüberhitzung bei einem Druck von 2-20 ata.
Eine erfindungsgemäss durchgeführte zwei- oder mehrfache Zwischenüberhitzung ist ferner besonders zweckmässig, wenn aus ge wissen Gründen bei der ersten Zwischen überhitzung der Arbeitsdampf nur auf ver hältnismässig niedrige Temperatur von etwa 420-520 erhitzt wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine er findungsgemässe Dampfkraftanlage beispiels- weise in vereinfachter Darstellungsweise gezeigt.
Mit 1, 2 und 3 sind Turbinen bezeichnet, welche vom Arbeitsdampf nacheinander be- aufschla.gt werden und Leistung an einen Generator 4 abgeben. 5 ist. ein Kessel, 6 ein mit Feuergasen beheizter Frischdampf-Über- hitzer und 7 ein mit Feuergasen beheizter Zwischenüberhitzer. Mit 8 ist ferner ein mit kondensierendem Dampf beheizter als Zwi- schenüberhitzer dienender Wärmeaustauscher und mit 9 ein weiterer Wärmeaustauscher be zeichnet,
welcher der Zwisehenüberhitzung dient.
Vom Überhitzer 6 gelangt der Arbeits dampf durch eine Leitung 10 in die Turbine 1, verlässt diese Turbine durch eine Leitung 11, durchströmt den durch Feuergase beheiz ten Zwischenüberhitzer 7 und tritt dureh eine Leitung 12 in die Turbine 2. Naeh wei terer Expansion in dieser Turbine gelangt er durch eine Leitung 13 in den zweiten Zwi- sehenüberhitzer 8 und über eine Leitung 7.1 in den -Värmeaustauseher 9, in welehem er weiter erhitzt wird.
Von dort. erreieht er durch eine Leitung 15 die Turbine 3, welehe er durch eine Leitung 16 v erlässt, um in einen Kondensator 17 zu gelangen.
Über eine Leitung 18 befördert. eine Pumpe 19 das Kondensat dureh einen \Wärmeaustaiuscher 20 und weitere Vor wärmer 21, 22, 23 in einen Speisewasser behälter 24. Mit 25 ist. eine Speisepumpe be zeichnet, welche das Speisewasser über Speisewasservorwärmer 26, 2 7 und eine Lei tung 28 dem Kessel 5 zuleitet.
Mit 29, 30, 31 und 32 sind Dampfent- nahmeleitungen bezeiehnet, durch welche den Speisewasservorwärmern 21, 22, 23 und 26 FIeizdampf zugeführt wird.
Durch eine Leitung 33 wird an einer Stelle 3-1 ein Teil des Dampfes, weleher in der Turbine l Arbeit geleistet hat, entnommen und als Heiz- dampf durch den Wärmeaustauscher 9 ge leitet, in welchem er seine Überhitzungswärme an den der Turbine 3 zuströmenden Arbeits dampf abgibt. Ein Teil des Heizdampfes wird sodann dureh eine Leitung 35 dem Nieder- druck-Zwischenüberhitzer 8 zugeführt, in welchem er seine Kondensationswärme an den zu überhitzenden Dampf abgibt.
Der restliche Teil des Heizdampfes gelangt über eine Lei tung 36 nach dem Vorwärmer 27, welchem auch das im Überhitzer 8 anfallende Heiz dampfkondensat durch eine Leitung 37 züi- geleitet wird.
Mit 38 sind sodann Heizdampfkondensat- Ableitungsvorriehtungen bezeichnet.
Die dargestellte Dampfkraftanlage weist zwei Zwischenüberhitzungen des Arbeits dampfes bei verschiedenen Drücken auf. Die bei höherem Druck vorgenommene Zwischen überhitzung wird hierbei durch Feuergase im Überhitzer 7 durchgeführt, während die bei niedrigerem Druck vorgenommene Zwischen überhitzung in dem von kondensierendem Dampf beheizten Wärmeaustauscher 8 erfolgt. Ferner wird für die Beheizung des letzt genannten Zwischenüberhitzers der niedri geren Dreckstufe Dampf verwendet, der aus einer höheren Druckstufe der Turbine, näm lieh an der vor der Zwischenüberhitzung durch die Feuergase liegenden Stelle 34, entnommen wird.
An dieser Stelle ist der Dampf noch stark überhitzt. Der für die Heizung des Nieder drutek-Zwischenüberhitzers 8 zu verwendende überhitzte Dampf wird daher zuvor in dem Gegenstrom-Wärmeaustauscher 9 abgekühlt, in welchem er Wärme an den zu überhitzen den Niederdruckdampf abgibt, und hierauf wird ein Teil des Heizdampfes im Vorwärmer 27 zur Vorwärmung des Speisewassers aus genützt.