CH321653A

CH321653A - Process for extracting heat from the flue gases of steam boiler furnaces and steam power plants for carrying out the process

Info

Publication number: CH321653A
Authority: CH
Inventors: Joseph Terrell Basil
Original assignee: Parsons & Marine Eng Turbine
Priority date: 1953-05-27
Filing date: 1954-04-22
Publication date: 1957-05-15
Also published as: FR1101343A; DE1003755B; GB743869A

Description

  

  Verfahren zum Entziehen von Wärme aus den Rauchgasen von Dampf     kesselfeuerungen     <B>und Dampfkraftanlage zur</B>     Durchführung   <B>des Verfahrens</B>    Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf  ein Verfahren zum Entziehen von Wärme aus  den     Rauehgasen    von     Dampfkesselfeuerungen,     gemäss welchem die     entzogene    Wärme mit  Hilfe eines im Rauchabzug angeordneten er  sten     Wärmeaustauschers    an ein     Wärmeüber-          tragungsmedium    abgegeben wird, welches  durch einen zweiten     Wärmeaustauscher    ge  führt.

   wird, um das Kesselspeisewasser zu  erwärmen, sowie durch einen weiteren Wärme  austauseher, um die Verbrennungsluft zu  erwärmen, und durch mindestens einen wei  teren     Wärmeaustauscher    zur     Bewirkung    einer  Wiedererhitzung von Turbinendampf,  Das     Wärmeübertragungsmedium    kann da  bei mit Hilfe einer einzigen Umlaufpumpe  in Umlauf gesetzt  erden.  



  Das     Wä.rmeübertragungsmedium    kann  überdies durch einen weiteren     Wärmeaustatt-          sch,er    geführt werden, um Wärme vom Aus  puffdampf einer 'Turbinenanlage zurückzuge  winnen.  



  Die Erfindung betrifft. auch eine Dampf  kraftanlage zur Durchführung des Verfah  rens.  



  An Hand der beiliegenden, schematischen  Zeichnung wird anschliessend beispielsweise  die Dampfkraftanlage zur Durchführung des    Verfahrens erläutert, wobei .im Zusammen  hang damit. das     erfindungsgemässe    Verfahren  ebenfalls beispielsweise beschrieben wird, und  zwar     zeigt:          Fig.1    eine erste Ausführungsform einer  Dampfkraftanlage und  Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer  solchen Anlage.  



  Nach     Fig.    1 ist im     Rauehgasabzug        a    einer       Dampfkesselfeuerimg    h ein erster Wärmeaus  tauseher     b    angeordnet, der durch ein Rohr c  für ein     Wärmeübertragungsmedium    mit einem  zweiten     Wärmeaustauscher    d verbunden ist,  welcher zur     Vorwärmung    des Speisewassers  dient.

   Dieser zweite     Wärmeaustauscher    d ist  über eine Leitung f und über eine Umlauf  pumpe<I>k</I> mit Röhren<I>p</I> im     Da-mpfkesselfeue-          rungsraum    verbunden, aus welchen das     1VIe-          dium    mit hoher Temperatur in die Nähe einer       Dampfturbinenanlage    geführt wird, die zum  Beispiel eine dreizylindrige<I>(j, m,</I>     n.)    Dampf  turbine mit zwei     Wiedererhitzer-Wärmeaus-          tauschern        q,    r aufweist..  



  Das W     ärmeübertragungsmedium    teilt sich  durch parallele Leitungen o, t, um durch die  beiden     Wiedererhitzer-Wärmeaustauseher        q,   <I>r</I>  zu fliessen. Nach Verlassender Wiedererhitzer       q,   <I>r</I> vereinigen sich die beiden Ströme,     und         das Medium strömt mit immer noch ziemlich  hoher Temperatur durch einen weiteren       Wärmeaustauscher        g,    in welchem es weiter  abgekühlt wird, indem es Wärme an die Ver  brennungslift abgibt, die bei i eintritt.

   Nach  diesem letzten     Wärmeaustauscher        g    vollendet  das Medium seinen Kreislauf, indem es durch  die     Leitung    u zum ersten     MVäruneaustauscher     b zurückkehrt. Diese Anlage ermöglicht eine  besonders gute     Ausnützung    der durch Wieder  erhitzen des     Dampfturbinendampfes    und Vor  wärmen des Speisewassers und der Luft er  zielbaren Vorteile.  



  Vorteile gegenüber gebräuchlichen Anla  gen sind u. a. die folgenden:       a)    Der umfangreiche     Ekonorniser    und der       Liütv        orwärmer    sind aus dem     Rauchgasabzug     entfernt und an     geeigneten    Stellen angeord  net. Nur ein kompakter     Wärmeaustauseher          liegt    im     Rauchgasabzug.     



  b) Grosse Längen von     Hoehdruekdampf-          leitungen,    die den Dampf zwischen den 'Tur  binenzylindern und den Wiedererhitzern im       Dampfkessel    transportieren, sind eliminiert  und durch Leitungen mit. kleineren Durch  messern für das     Wärmeübertragangsrnedium     ersetzt. Die Leitungen, die den Dampf zu den       Niedererhitzern    und von ihnen     wegführen,     können sehr kurz und die entsprechenden       Druckverluste    klein sein.

   Die Strömungs  geschwindigkeit des     Wärmeübertragungs-          mediums    kann gering sein, und die zu seiner  Zirkulation nötige Pumpenleistung ist     ver-          nachlässigbar.     



  Bei dem in     Fig.2    dargestellten Ausfüh  rungsbeispiel wird das     -V#@'ärmeübert-ragungs-          medium,    statt. dass es vom     Wärmeaustauseher     g direkt. zum ersten     Wärmeaustauscher    b  zurückfliesst, über Leitungen     v,        uv    und einen  weiteren     Wärmeaustauscher    s zurückgeführt,  in welchem Restwärme aus dem Auspuff-    dampf der Turbinenanlage bei. x zurückge  wonnen wird, indem diese Wärme an das       Wärmeübertragungsmedium    abgegeben wird.

    Dadurch kann der thermische Wirkungsgral  der Turbinenanlage weiter     verbessert    werden,  indem stärker wiedererhitzt wird, so dass der  Dampf mit einer beträchtlichen Restwärme  aus der Turbinenanlage austritt, bevor er in  den     Kondenser    eintritt.  



  Als     Wärmeübertragllngsmedium    wird ein  solches mit guten     Wä.rmeÜbertrag2ingseigerr-          sehaften    gewählt, zum Beispiel Natrium.



  Method for extracting heat from the flue gases of steam boiler furnaces <B> and steam power plant for </B> carrying out <B> the method </B> The present invention relates to a method for extracting heat from the rough gases of steam boiler furnaces according to which the extracted heat is given off to a heat transfer medium with the help of a heat exchanger arranged in the flue, which leads through a second heat exchanger.

   is to heat the boiler feed water, as well as by another heat exchanger to heat the combustion air, and by at least one white direct heat exchanger to bring about a reheating of turbine steam, the heat transfer medium can be put in circulation with the help of a single circulation pump.



  The heat transfer medium can also be passed through another heat exchanger in order to win back heat from the exhaust steam of a turbine system.



  The invention relates to. also a steam power plant to carry out the process.



  The steam power plant for carrying out the method is then explained, for example, with the aid of the accompanying schematic drawing, with .in connection with it. the method according to the invention is also described by way of example, namely: FIG. 1 shows a first embodiment of a steam power plant and FIG. 2 shows a second embodiment of such a plant.



  According to Fig. 1 a first heat exchanger b is arranged in the Rauehgasabzug a Dampfkesselfeuerimg, which is connected by a pipe c for a heat transfer medium with a second heat exchanger d, which is used to preheat the feed water.

   This second heat exchanger d is connected via a line f and via a circulation pump <I> k </I> with tubes <I> p </I> in the steam boiler combustion chamber, from which the 1Viedium at high temperature in the proximity of a steam turbine system is carried out, which for example has a three-cylinder <I> (j, m, </I> n.) steam turbine with two reheater heat exchangers q, r ..



  The heat transfer medium divides through parallel lines o, t in order to flow through the two reheater heat exchangers q, <I> r </I>. After leaving the reheater q, <I> r </I>, the two streams combine and the medium flows at a still fairly high temperature through another heat exchanger g, in which it is further cooled by releasing heat to the combustion elevator that occurs at i.

   After this last heat exchanger g, the medium completes its cycle by returning through line u to the first Märuneaustauscher b. This system enables particularly good utilization of the advantages that can be achieved by re-heating the steam turbine steam and pre-heating the feed water and the air.



  Advantages over conventional systems are u. a. the following: a) The extensive Ekonorniser and the Liütv orwärmer are removed from the flue gas exhaust and arranged in suitable places. Only a compact heat exchanger is in the flue gas vent.



  b) Long lengths of high pressure steam lines, which transport the steam between the turbine cylinders and the reheaters in the steam boiler, are eliminated and through lines. Smaller diameters replaced for the heat transfer medium. The lines that lead the steam to the lower heaters and away from them can be very short and the corresponding pressure losses small.

   The flow speed of the heat transfer medium can be low, and the pump power required for its circulation is negligible.



  In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the -V # @ 'arm-transfer medium is used instead. that it is from the heat exchanger g directly. flows back to the first heat exchanger b, returned via lines v, uv and a further heat exchanger s, in which residual heat from the exhaust steam of the turbine system is added. x is recovered by releasing this heat to the heat transfer medium.

    As a result, the thermal efficiency of the turbine system can be further improved by re-heating more intensely, so that the steam leaves the turbine system with considerable residual heat before it enters the condenser.



  A heat transfer medium with good heat transfer properties is chosen as the heat transfer medium, for example sodium.

Claims

PATENT'A NSP'R.ÜCHE I. Process for extracting heat from the flue gases of steam boiler furnaces, characterized in that the extracted heat is included.

With the help of a first heat exchanger arranged in the flue gas exhaust, it is delivered to a heat transfer medium, which is passed through a second heat exchanger to heat the boiler feed water, as well as through another heat exchanger to heat the combustion air, and through at least one further heat exchanger to cause turbine steam to be reheated.

II. Steam power plant for carrying out the method according to patent claim I. - SUB-CLAIMS 1. Method according to patent claim I, characterized in that the heat transfer medium is circulated with the aid of a single circulating pump.

The method according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium is passed through a further heat exchanger in order to recover heat from the exhaust steam of a turbine system.