DE865556C

DE865556C - Waermekraftanlage mit Abwaermeverwertung

Info

Publication number: DE865556C
Application number: DEL8503A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl-Ing Krone
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-03-10
Filing date: 1951-03-10
Publication date: 1953-02-02

Description

Die Erfindung. betrifft eine Wärmekraftanlage mit AbWärmeverwertung, in welcher ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, Bauerndeinen geschlossenen Kreislaufunter überdruck beschreibt. Die Anlage arbeitet mit Kühlung, wobei ein Teil bzw. die ganze Abwärme, die in den Kühlern anfällt, nutzbar verwendet wird.
.Zweck der Erfindung ist, einen Betrieb der Anlage bei Wahrung eines bestimmten, jedoch jeweils wählbaren (hauptsächlich optimalen) spezifischen Wärmeverbrauches, bezogen auf die erzeugte Kilowattstunde, bei verschiedenem Wärmebedarf, z. B. für Heizzwecke, und zwar von o bis zur vollen Abwärmeausnutzung der Anlage zu ermöglichen.
Zur Erreichung des angestrebten Ziels ist gemäß der Erfindung ein parallel zum Nutzwärmenetz geschalteter Wärmeaustauscher vorgesehen, durch dessen Einschalten die Anlage unabhängig vom Wärmebedarf auch ohne Nutzwärmeabgabe bei jeder gewünschten Leistung optimal ausgefahren werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Schaltbild veranschaulicht.
Es bezeichnen i eine Luftturbine, 2 den Verdichter für deren rückgekühlte Abluft, 3 einen Regenerativaustauscher, 4 einen Lufterhitzer, 5 einen in das Nutzwä@rmenetz 6 eingeschalteten HeizungswäTmeaustauscher und 7 einen im Kühlwassernetz 8 vorgesehenen Austauscher. Ein Nutzleistungsgenerator 9 wird ebenso wie der Luftverdichter 2 von der Luftturbine z angetrieben. Ein zusätzlicher WäTmeaustauscher io ist parallel zum Nutzwärmenetz 6 geschaltet.
In dem Lufterhitzer 4 wird durch äußere Wärmezufuhr die hochgespannte Kreislaufluft auf eine gewünschte Temperatur gebracht. Die Luft strömt nach der mehrstufigen Luftturbine i, wo sie unter Arbeitsleistung entspannt wird. Die Abluft derTurbine i strömt durch den Regenerativaustauscher 3, wo sie bei praktisch konstantem Druck ihre Wärme an die verdichtete Kreislaufluft abgibt. Eine weitere Kühlung der Luft erfolgt in dem Heizungswärmeaustauscher 5, wobei Wärme füm Nutzzwecke abgegeben wird. Zur Herabsetzung der Verdichtungsarbeit wird die Kreislaufluft weiter durch Frischwasser im Austauscher 6 gekühlt. Im Verdichter 2 wird die rückgekühlte Luft verdichtet. Die verdichtete Luft strömt durch den Regenerativaustauscher 3 und nimmt Wärme von der Turbinenabluft auf. Eine weitere Erhitzung der Luft erfolgt im Lufterhitzer 4.
Bei einer so geschalteten Anlage wird das zu erwärmende Heizungswasser dem Wä.rmeaustauscher 5 vom Netz 6 zugedrückt, und die Menge und Zulauftemperatur zu dem Wärmeaustauscher richtet sich nach der Außenlufttemperatur und dem Wärmebedarf. Die Anlage könnte nun zwar nach dem Wärmebedarf ausgefahren werden, hierbei würdejedoch bei einem gewünschten spezifischen Wärmeverbrauch je erzeugte Kilowattstunde eine ganz bestimmte Leistung erzeugt werden. Wird dagegen eine bestimmte Leistung verlangt, die nicht dem obengenannten Betriebspunkt entspricht, so würde dies nur bei einem anderen (im allgemeinen größeren) spezifischen Wärmeverbrauch je erzeugte Kilowattstunde möglich sein.
Grundsätzlich bestünde auch die Möglichkeit, den Frischwasserwärmeaustauscher 7 so groß zu bemessen, daß er die gesamte Abluftwärme verarbeiten kann, dies bedingt jedoch'nicht nur größere Anlagekosten, sondern auch einen größeren Druckverlust in dem Austauscher, dies wiederum einen schlechteren Wirkungsgrad der Anlage (gegenüber den Verhältnissen mit kleineren Druckverlusten), und zwar nicht nur bei Heizwärmeteillasten, sondern bei sämtlichen Lasten der Anlage.
Weiterhin wäre es möglich, den Heizungswärmeaustauscher 5 zeitweise bei Nutzwärmebedarf o mit Kühlwasser zu beaufschlagen; hierzu wäre es jedoch erforderlich, das Kühlwasser zumindest ebenso gut aufzubereiten wie das Heizungswasser, da sonst eine Verschmutzung des Austauschers kaum zu vermeiden wäre. Diese Möglichkeit hat außerdem den Nachteil, daß- die Heizwärmeabgabe nur sprungweise geregelt werden kann.
Der erfindungsgemäß- parallel zum Heizungsnetz schaltbare Wärmeaustauscher io ist einerseits mit dem zu kühlenden Heizungswasser, andererseits mit Frischwasser beauschlagt. Der Wärmeaustauscher 5 wird immer mit Heizungswasser beaufschlagt und arbeitet stets unter denselben Bedingungen. Die Einrichtung gestattet, die Anlage bei jeder gewünschten elektrischen Leistung und jeder gewünschten HeizwäTmeabgabe optimal auszufahren.
Eine Parallelschaltung eines Wärmeaustauschers zum Heizungsnetz im Sinne der Erfindung kann naturgemäß auch bei Dampfturbinenanlagen mit Abwär meverwertung angewandt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wärmekraftanlage mit AbwäTmeausnutzung, in welcher ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, dauernd einen geschlossenen Kreislauf unter Überdruck beschreibt und bei der die Abwärme für Nutzzwecke verwendet wird, dadurch gekennzeichnet; da'ß durch Einschalten eines Wärmeaustauschers (io) parallel zum Nutzwäxmenetz (6) die Anlage unabhängig vom Wärmebedarf (auch ohne NutzwäTmeabgabe) bei jeder gewünschten elektrischen Leistung optimal ausgefahren werden kann.