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DE19630058B4 - Seasonally configurable combined heat and power plant - Google Patents

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DE19630058B4
DE19630058B4 DE19630058A DE19630058A DE19630058B4 DE 19630058 B4 DE19630058 B4 DE 19630058B4 DE 19630058 A DE19630058 A DE 19630058A DE 19630058 A DE19630058 A DE 19630058A DE 19630058 B4 DE19630058 B4 DE 19630058B4
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DE
Germany
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organic vapor
heat
water
power plant
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DE19630058A
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Lucien Y. Bronicki
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Original Assignee
Ormat Industries Ltd
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Abstract

Jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk (30) mit kombiniertem Zyklus, mit einer Gasturbineneinheit (32) zum Erzeugen elektrischer Leistung und heißer Abgase,
gekennzeichnet durch
(a) Einer Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36), die die Abgase aufnimmt und einen indirekten Wärmetauscher (36A, 36B) enthält, um die Wärme in den Abgasen an das Wasser im Wärmetauscher (36A, 36B) zu übertragen und heißes Wasser zu erzeugen;
(b) Eine Heißwassernutzvorrichtung (12), die ihr zugeführtes heißes Wasser aufnimmt, um die Wärme im heißen Wasser in jahreszeitlich schwankender Menge zu nutzen;
(c) Einen organischen Rankinezyklus-Konverter (50), mit einem Verdampfer (52), der das ihm zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu erzeugen, einer Turbine (54) für organischen Dampf zum Entspannen des organischen Dampfes und zum Erzeugen entspannten organischen Dampfes und elektrischer Leistung, einem Kondensator (56) für organischen Dampf zum Kondensieren des entspannten organischen Dampfes und zum Erzeugen von Kondensat sowie einer Vorrichtung (60) zum Zurückführen des Kondensats zum Verdampfer...Seasonally configurable combined cycle power plant (30) having a gas turbine unit (32) for generating electrical power and hot exhaust gases,
marked by
(a) a heat recovery water heater (36) that receives the exhaust gases and includes an indirect heat exchanger (36A, 36B) to transfer the heat in the exhaust gases to the water in the heat exchanger (36A, 36B) to produce hot water;
(b) a hot water utilization device (12) that receives hot water supplied thereto to utilize the heat in the hot water in a seasonally fluctuating amount;
(c) An organic Rankine cycle converter (50), comprising an evaporator (52) that receives the hot water supplied thereto to produce organic vapor, an organic vapor turbine (54) for expanding the organic vapor, and producing relaxed atmosphere organic vapor and electrical power, an organic vapor condenser (56) for condensing the expanded organic vapor and for producing condensate, and a device (60) for returning the condensate to the evaporator ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der jahreszeitlich konfigurierbaren Heizkraftwerksysteme mit kombiniertem Zyklus und insbesondere auf ein Kraftwerk dieses Typs, das heißes Wasser für eine Heißwassernutzvorrichtung wie z. B. ein Fernwärmesystem zur Verfügung stellt.The The present invention relates generally to the field of Seasonally configurable combined heat and power plant systems Cycle and in particular to a power plant of this type, the hot water for one Heißwassernutzvorrichtung such as B. a district heating system to disposal provides.

In einem Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus wird Wärme, die in den heißen Abgasen enthalten ist, welche von einer einen Generator antreibenden Gasturbine erzeugt werden, einem Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator (HRSG) zugeführt, der Dampf erzeugt, der einer Dampfturbine zugeführt wird, die zusätzliche Leistung erzeugt. Diese Anordnung kann eingesetzt werden, wenn das Kraftwerk mit einer Heißwassernutzvorrichtung wie z. B. einem Fernwärmesystem ausgestattet ist. Letzteres ist ein System, das Wärme auf niedrigem Niveau für Raumheizung und/oder leichte industrielle Zwecke verwendet, wobei ein bedeutender Aspekt desselben eine jahreszeitliche Veränderung der vom System beanspruchten Wärmelast ist.In a Combined Cycle Combined Heat will heat up in the hot Exhaust gases is contained, which of a generator driving a Gas turbine to be generated, a heat recovery steam generator Supplied (HRSG), generates the steam that is fed to a steam turbine, the additional Power generated. This arrangement can be used when the Power plant with a hot water utility device such as B. a district heating system Is provided. The latter is a system that absorbs heat low level for Space heating and / or light industrial uses, where a significant aspect of it is a seasonal change the heat load required by the system is.

Bei dem obenbeschriebenen herkömmlichen Kraftwerk wird Dampf aus einer Zwischenstufe der Dampfturbine entnommen und der Heißwassernutzvorrichtung zugeführt. Das verbrauchte, gekühlte Wasser, das von der Heißwassernutzvorrichtung erzeugt wird, wird gemeinsam mit Kondensat, das von einem Kondensator erzeugt wird, durch den das Abgas der Dampfturbine geleitet wird, zum HRSG zurückgeführt, um den Wasserkreislauf zu schließen.at the conventional one described above Power plant steam is taken from an intermediate stage of the steam turbine and the hot water utilization device fed. The consumed, cooled Water coming from the hot water utility is generated together with condensate, which is from a condenser is generated, through which the exhaust gas of the steam turbine is passed, returned to the HRSG to close the water cycle.

DE 28 37 540 offenbart ein Heizwasserkreislauf zur Abwärmenutzung hinter einem Abhitzekessel mit Druckregeleinrichtung zur Regelung des Kreislaufdrucks und einem Wärmetauscher zur Aufnahme der Abgaswärme sowie einem Wärmetauscher zur Abgabe der Heizungswärme an ein zu erwärmendes Medium. DE 28 37 540 discloses a Heizwasserkreislauf for waste heat utilization behind a waste heat boiler with pressure control device for controlling the cycle pressure and a heat exchanger for receiving the exhaust heat and a heat exchanger for delivering the heating heat to a medium to be heated.

US 5,437,157 beschreibt die Übertragung von Wärme auf eine im Kreislauf geführte niedrig siedende organische Flüssigkeit, welche nach Wärmeübertragung innerhalb eines Wärmetauscher verdampft, über eine Turbine geleitet wird und nach Kondensation erneut dem Wärmetauscher zugeführt wird. US 5,437,157 describes the transfer of heat to a circulated low-boiling organic liquid which evaporates after heat transfer within a heat exchanger, is passed through a turbine and is again supplied to the heat exchanger after condensation.

Bei einer solchen herkömmlichen Anordnung bestehen mehrere Probleme. Erstens sind HRSGs und Dampfturbinen in erster Linie aufgrund der verwendeten Drücke zur Maximierung des thermischen Wirkungsgrades relativ kompliziert und somit hinsichtlich der Investitionskosten und der Wartung relativ teuer. Außerdem sind die Systemsteuerungen und Operationen kompliziert, um eine angepaßte und sichere Steuerung der Dampfturbine in Kombination mit der Heißwassernutzvorrichtung sicherzustellen. Die Wasserbehandlung ist maßgeblich für einen stationären Ganzjahresbetrieb. Schließlich werden die erforderlichen Steuerungen noch komplizierter, wenn die von der Heißwassernutzvorrichtung benötigte Wärmemenge jahreszeitlich schwankt.at such a conventional one Arrangement there are several problems. First are HRSGs and steam turbines primarily due to the pressures used to maximize the thermal Efficiency relatively complicated and thus in terms of investment costs and maintenance relatively expensive. In addition, the system controls and operations complicated to a customized and safe control of the steam turbine in combination with the hot water utilization device sure. Water treatment is essential for a stationary year-round operation. After all The necessary controls become even more complicated when the from the hot water utilization device needed heat seasonally fluctuates.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges und verbessertes Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus zu schaffen, das einfacher und kostengünstiger aufzubauen und zu betreiben ist als Kraftwerke des Standes der Technik.It is therefore the object of the present invention, a novel and to create a combined cycle combined heat and power plant the easier and cheaper To build and operate is as power plants of the prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus, das die in den Ansprüchen 1, 8 oder 9 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.These The object is achieved by a seasonally configurable combined heat and power plant Cycle that in the claims Has 1, 8 or 9 specified characteristics. The dependent claims are to preferred embodiments directed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:Further Features and advantages of the present invention will become apparent in reading the following description of preferred embodiments, which on the attached Drawings reference; show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Heizkraftwerkes mit kombiniertem Zyklus gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung, eine Heißwassernutz vorrichtung sowie einen organischen Rankinezyklus-Konverter enthält; 1 12 is a schematic block diagram of a combined cycle combined heat and power plant according to the present invention including a heat recovery water heater, a hot water utility, and an organic Rankine Cycle converter;

2 ein schematisches Blockschaltbild eines herkömmlichen Heizkraftwerkes mit kombiniertem Zyklus, das zeigt, wie Wärme mit niedrigem Niveau einer Wärmenutzvorrichtung wie z. B. einem Fernwärmesystem zugeführt wird; 2 a schematic block diagram of a conventional combined cycle power plant, showing how low-level heat of a heat-using device such. B. is supplied to a district heating system;

3A den Heißwasserströmungsweg während eines Betriebsmodus des Kraftwerkes der 1, bei dem das Fernwärmesystem eine relativ geringe Wärmelastanforderung aufweist; 3A the hot water flow path during a power plant operating mode 1 in which the district heating system has a relatively low heat load requirement;

3B den Heißwasserströmungsweg während eines Betriebsmodus des Kraftwerkes der 1, bei dem das Fernwärmesystem eine relativ hohe Wärmelastanforderung aufweist; 3B the hot water flow path during a power plant operating mode 1 in which the district heating system has a relatively high heat load requirement;

4 ein Blockschaltbild einer Abwandlung des in 1 gezeigten Kraftwerks, das einen flüssigkeitsgekühlten Kondensator für die Turbine für organischen Dampf zeigt, der dazu dient, das von der Heißwassernutzvorrichtung verbrauchte gekühlte Wasser vorzuwärmen; und 4 a block diagram of a modification of the in 1 shown power plant showing a liquid-cooled condenser for the organic steam turbine, which serves to preheat the cooled water consumed by the Heißwassernutzvorrichtung; and

5 eine schematische Darstellung einer zentralen Steuerung für die Operation der Ventile, die die Verbindungen zwischen der Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung, der Heißwassernutzvorrichtung und dem organischen Rankinezyklus-Konverter herstellen. 5 a schematic representation of a central control for the operation of the valves that make the connections between the heat recovery water heater, the hot water utilization device and the organic Rankine cycle converter.

In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein herkömmliches Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus, bei dem heißes Wasser einer Wärmenutzvorrichtung in Form eines Fernwärmesystems 12 zugeführt wird. Eine Gasturbineneinheit 14 erzeugt heiße Abgase, während die Turbine einen Generator antreibt, der elektrische Leistung erzeugt. Die in diesen Gasen enthaltene Wärme wird auf das im Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator 16 enthaltene Wasser übertragen, wodurch Dampf erzeugt wird, der in der Dampfturbine 18 entspannt wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, woraufhin der entspannte Dampf im Kondensator 20 kondensiert wird. Das von diesem Kondensator erzeugte Kondensat wird von einer Kreislaufpumpe zum Dampfgenerator 16 zurückgeführt.In 2 denotes the reference numeral 10 a conventional Combined cycle combined heat and power plant, wherein the hot water of a heat utilization device in the form of a district heating system 12 is supplied. A gas turbine unit 14 generates hot exhaust gases while the turbine drives a generator that generates electrical power. The heat contained in these gases is transferred to the heat recovery steam generator 16 Transfer contained water, which generates steam in the steam turbine 18 is relaxed to produce electrical power, whereupon the relaxed steam in the condenser 20 is condensed. The condensate generated by this condenser is from a circulation pump to the steam generator 16 recycled.

Aus einer Zwischenstufe 22 der Turbine 18 wird Dampf mit niedrigem Niveau abgezapft und über ein Druckminderungsventil 23 geführt, bevor er zu heißem Wasser umgesetzt wird, das zum System 12 geleitet wird. Das verbrauchte, gekühlte Wasser, das vom System 12 erzeugt wird, wird über eine Wasserbehandlungseinheit 24 zum Dampfgenerator 16 zurückgeführt.From an intermediate stage 22 the turbine 18 steam is tapped at a low level and via a pressure reducing valve 23 before it is converted to hot water, the system 12 is directed. The used, cooled water coming from the system 12 is generated via a water treatment unit 24 to the steam generator 16 recycled.

Wie in 1 gezeigt, enthält ein Kraftwerk 30 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gasturbineneinheit 32 zum Erzeugen elektrischer Leistung im Generator 33 und heißer Abgase in der Abgasleitung 34. Die Abgase werden über eine Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 in die Atmosphäre abgegeben, wobei diese Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 einen indirekten Wärmetauscher in Form mehrerer Sätze von Windungen 36A, 36B besitzt, mit denen die Wärme zwischen den Abgasen und dem durch die Windungen fließenden Wasser ausgetauscht wird, so daß am Auslaß 38 heißes Wasser austritt. Eine Heißwassernutzvorrichtung in Form eines Fernwärmesystems 12 nimmt das heiße Wasser auf, das über eine Einlaßleitung 40 zugeführt wird. Das System 12 verwendet die Wärme im heißen Wasser in der Leitung 40 in jahreszeitlich schwankenden Mengen und erzeugt verbrauchtes, gekühltes Wasser, das über eine Leitung 42 zur Heizvorrichtung 36 zurückgeführt wird.As in 1 shown contains a power plant 30 according to the present invention, a gas turbine unit 32 for generating electrical power in the generator 33 and hot exhaust gases in the exhaust pipe 34 , The exhaust gases are passed through a heat recovery water heater 36 discharged into the atmosphere, this heat recovery water heater 36 an indirect heat exchanger in the form of several sets of turns 36A . 36B has, with which the heat between the exhaust gases and the flowing through the windings water is exchanged, so that at the outlet 38 hot water comes out. A hot water utility in the form of a district heating system 12 picks up the hot water via an inlet pipe 40 is supplied. The system 12 uses the heat in the hot water in the pipe 40 in seasonally varying amounts and produces used, chilled water via a pipe 42 to the heater 36 is returned.

Das verbrauchte Wasser tritt in den Einlaß 43 der oberen Windung 36A neben der Spitze des Stapels ein, der den Mantel der Heizvorrichtung 36 bildet, und tritt aus dieser Windung am Auslaß 44 aus, der über das Ventil A mit der Leitung 40 und über das Ventil B mit dem Einlaß 45 der unteren Windung 36B verbunden ist. Die Leitung 42, die das verbrauchte Wasser führt, ist ferner über das Ventil C mit dem Einlaß 45 verbunden, mit dem Ergebnis, daß das verbrauchte Wasser vom System 12 den Windungen 36A und 36B parallel zugeführt wird, wenn das Ventil C geöffnet ist. Wenn das Ventil B geöffnet und das Ventil A geschlossen ist (3A), läuft ein Teil des verbrauchten Wassers durch die Windung 36A und wird erwärmt, wobei jedoch das gesamte verbrauchte Wasser durch die Windung 36B läuft und weiter erwärmt wird.The spent water enters the inlet 43 the upper turn 36A next to the top of the stack, which is the jacket of the heater 36 forms, and exits from this turn at the outlet 44 out, via the valve A with the line 40 and via the valve B to the inlet 45 the lower turn 36B connected is. The administration 42 , which carries the spent water, is also via the valve C to the inlet 45 connected, with the result that the water used by the system 12 the turns 36A and 36B is supplied in parallel when the valve C is opened. When valve B is open and valve A is closed ( 3A ), part of the water consumed passes through the winding 36A and is heated, but all the water consumed by the winding 36B runs and is heated further.

Der Auslaß 38 der Windung 36B ist über das Ventil D mit der Leitung 40 verbunden. Wenn die Ventile A, C und D geschlossen sind und das Ventil B geöffnet ist (3B), fließt ein Teil des verbrauchten Wassers durch die Windung 36A und der Rest durch die Windung 36B.The outlet 38 the turn 36B is via the valve D with the line 40 connected. When valves A, C and D are closed and valve B is open ( 3B ), part of the water consumed flows through the winding 36A and the rest through the turn 36B ,

Der organische Rankinezyklus-Konverter 50 ist über das Ventil E mit dem Auslaß 38 verbunden. Der Konverter 50 enthält einen Verdampfer 52, der ein organisches Fluid wie z. B. Isopentan enthält und das über das Ventil E zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu erzeugen. Die Turbine 54 für organischen Dampf entspannt den organischen Dampf und erzeugt entspannten organischen Dampf, der dem Kondensator für organischen Dampf 56 zugeführt wird, und treibt den Generator 58 an, der elektrische Leistung erzeugt.The organic Rankine Cycle Converter 50 is via the valve E with the outlet 38 connected. The converter 50 contains an evaporator 52 containing an organic fluid such. B. contains isopentane and receives the supplied via the valve E hot water to produce organic vapor. The turbine 54 For organic vapor, the organic vapor relaxes and produces relaxed organic vapor, which is the organic vapor condenser 56 is fed, and drives the generator 58 which generates electrical power.

Der Kondensator 56 kondensiert den entspannten organischen Dampf, der von der Turbine 54 abgegeben wird, und erzeugt Kondensat, wobei die Kreislaufpumpe 60 das Kondensat zum Verdampfer zurückführt, um den Kreislauf des organischen Fluids zu schließen. Wenn der Kondensator 56 gegenüber dem Verdampfer ausreichend erhöht angeordnet ist, kann die Kreislaufpumpe weggelassen werden.The capacitor 56 condenses the relaxed organic vapor from the turbine 54 is discharged, and produces condensate, the circulation pump 60 the condensate is returned to the evaporator to close the cycle of the organic fluid. When the capacitor 56 is arranged sufficiently elevated relative to the evaporator, the circulation pump can be omitted.

Die Ventile A, B, C, D und E bilden wahlfrei einstellbare Ventile, die die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 mit der Heißwassernutzvorrichtung 12 und mit dem Konverter 50 verbinden, um die Verteilung des dem Verdampfer 52 des Konverters und der Heißwassernutzvorrichtung 12 zugeführten heißen Wassers wahlfrei zu regulieren. Genauer, wenn die Wärmelast der Heißwassernutzvorrichtung niedrig ist, z. B. während des Sommers, wird die vom Konverter 50 erzeugte elektrische Leistung maximiert. In einem solchen Fall sind die Zustände der Ventile wie folgt: Ventil A B C D E Zustand 0 1 1 0 1 Valves A, B, C, D, and E optionally form adjustable valves that provide the heat recovery water heater 36 with the hot water utilization device 12 and with the converter 50 connect to the Ver division of the evaporator 52 the converter and the hot water utility 12 regulated hot water to regulate optional. Specifically, when the heat load of the hot water utility device is low, e.g. B. during the summer, the converter 50 maximizes generated electrical power. In such a case, the states of the valves are as follows: Valve A B C D e Status 0 1 1 0 1

Der Zustand 0 bedeutet, daß das Ventil geschlossen ist (d. h. es wird keine Strömung zugelassen), während Zustand 1 bedeutet, daß das Ventil geöffnet ist (d. h. es wird eine Strömung zugelassen).Of the State 0 means that Valve is closed (i.e., no flow is allowed) while in condition 1 means that Valve opened is (that is, it becomes a flow authorized).

Wenn die Wärmelast der Heißwassernutzvorrichtung hoch ist, z. B. während des Winters, wird die vom Konverter 50 erzeugte elektrische Leistung maximiert. In einem solchen Fall sind die Zustände der Ventile wie folgt: Ventil A B C D E Zustand 1 0 1 1 0 When the heat load of the hot water utility device is high, e.g. B. during the winter, the converter 50 maximizes generated electrical power. In such a case, the states of the valves are as follows: Valve A B C D e Status 1 0 1 1 0

Bei dieser Anordnung, in der nur zwei Zustände (d. h. geöffnet/geschlossen oder ein/aus) für die Ventile zulässig sind, liefert der Generator 58 während des Sommers 100% Leistung, während er während des Winters keine Leistung liefert. Bei dieser Anordnung sind die Ventile und die zugehörigen Steuerungen so konstruiert und angeordnet, daß das gesamte der Heißwassernutzvorrichtung zugeführte Wasser entweder den Konverter umgeht und direkt in die Vorrichtung geleitet wird oder durch den Konverter fließt, bevor es der Vorrichtung zugeführt wird.In this arrangement, in which only two states (ie open / closed or on / off) are allowed for the valves, the generator provides 58 100% power during the summer, while not providing any power during the winter. With this arrangement, the valves and associated controls are constructed and arranged so that all of the water supplied to the hot water utility device either bypasses the converter and passes directly into the device or through the converter before being fed to the device.

Obwohl die Ventile manuell betätigt werden können, werden sie vorzugsweise von einer zentralen Steuerung elektrisch oder pneumatisch betätigt, wie in 5 gezeigt ist. In einem solchen Fall bildet die zentrale Steuerung in Verbindung mit den Ventilen eine Vorrichtung zum Zuführen von heißem Wasser aus dem indirekten Wärmetauscher in der Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung entweder direkt zur Heißwassernutzvorrichtung, wobei der Verdampfer des Konverters umgangen wird, oder seriell durch den Verdampfer zur Heißwassernutzvorrichtung.Although the valves may be manually operated, they are preferably electrically or pneumatically actuated by a central control, as in US Pat 5 is shown. In such a case, the central controller in conjunction with the valves forms a device for supplying hot water from the indirect heat exchanger in the heat recovery water heater either directly to the hot water utility, bypassing the evaporator of the converter, or serially through the evaporator to the hot water utility.

Die vorliegende Erfindung verwendet jedoch auch eine Anordnung, bei der die Ventile andere Zustände (d. h. teilweise geöffnet) annehmen können. In einem solchen Fall kann das Ventil E teilweise geöffnet sein, um eine Teilströmung in den Verdampfer 52 des Konverters 50 zu bewirken.However, the present invention also employs an arrangement in which the valves may assume other states (ie, partially open). In such a case, the valve E may be partially opened to allow partial flow into the evaporator 52 the converter 50 to effect.

Aufgrund seiner Einfachheit wird für den Konverter 50 ein luftgekühlter Kondensator bevorzugt. Wo es die Umstände zulassen, kann jedoch der Kondensator für organischen Dampf durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlt werden. Dies ist in 4 dargestellt, die einen Konverter 50A zeigt, der dem Konverter 50 ähnlich ist. Der Konverter 50A enthält einen Verdampfer 52, der organischen Dampf der Turbine 54 für organischen Dampf zuführt, die den Generator 58 antreibt und entspannten organischen Dampf erzeugt, der dem indirekten Wärmetauscher 56A zugeführt wird, der als Kondensator für die Turbine 54 dient. Ein flüssiges Kühlmittel wie z. B. am Ort vorhandenes Wasser, das dem Wärmetauscher 56A zugeführt wird, wird durch die Kondensation des entspannten organischen Dampfes erwärmt, wobei das erwärmte Kühlmittel dem Vorwärmer 66 zugeführt wird, der das vom Fernwärmesystem 12 erzeugte verbrauchte Wasser vorwärmt, bevor das verbrauchte Wasser zur Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 zurückgeführt wird.Because of its simplicity, the converter is 50 an air-cooled condenser is preferred. However, where circumstances permit, the organic vapor condenser may be cooled by a liquid coolant. This is in 4 shown that a converter 50A shows the converter 50 is similar. The converter 50A contains an evaporator 52 , the turbine's organic steam 54 for organic vapor that supplies the generator 58 drives and relaxes organic vapor generated by the indirect heat exchanger 56A is fed, as a condenser for the turbine 54 serves. A liquid coolant such. B. locally available water, which is the heat exchanger 56A is heated by the condensation of the expanded organic vapor, wherein the heated coolant to the preheater 66 which is supplied by the district heating system 12 Pre-heated used water generated before the spent water to the heat recovery water heater 36 is returned.

Die Vorteile und verbesserten Ergebnisse, die durch das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht werden, werden aus der vorangehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deutlich. Es können verschiedene Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen.The Advantages and improved results obtained by the method and the device of the present invention can be achieved from the foregoing description of the preferred embodiment the invention clearly. It can different changes and modifications are made without sacrifice of spirit and scope of the invention as described in the appended claims.

Claims (8)

Jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk (30) mit kombiniertem Zyklus, mit einer Gasturbineneinheit (32) zum Erzeugen elektrischer Leistung und heißer Abgase, gekennzeichnet durch (a) Einer Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36), die die Abgase aufnimmt und einen indirekten Wärmetauscher (36A, 36B) enthält, um die Wärme in den Abgasen an das Wasser im Wärmetauscher (36A, 36B) zu übertragen und heißes Wasser zu erzeugen; (b) Eine Heißwassernutzvorrichtung (12), die ihr zugeführtes heißes Wasser aufnimmt, um die Wärme im heißen Wasser in jahreszeitlich schwankender Menge zu nutzen; (c) Einen organischen Rankinezyklus-Konverter (50), mit einem Verdampfer (52), der das ihm zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu erzeugen, einer Turbine (54) für organischen Dampf zum Entspannen des organischen Dampfes und zum Erzeugen entspannten organischen Dampfes und elektrischer Leistung, einem Kondensator (56) für organischen Dampf zum Kondensieren des entspannten organischen Dampfes und zum Erzeugen von Kondensat sowie einer Vorrichtung (60) zum Zurückführen des Kondensats zum Verdampfer (52); und (d) Wahlfrei einstellbare Ventile (A, B, C, D, E), die die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) mit der Heißwassernutzvorrichtung (12) und dem Konverter (50) verbinden, um die Verteilung des dem Verdampfer (52) des Konverters (50) und der Heißwassernutzvorrichtung (12) zugeführten heißen Wassers wahlfrei zu regulieren.Seasonally configurable cogeneration plant ( 30 ) with a combined cycle, with a gas turbine unit ( 32 ) for generating electric power and hot exhaust gases, characterized by (a) a heat recovery water heater ( 36 ), which receives the exhaust gases and an indirect heat exchanger ( 36A . 36B ) contains the heat in the exhaust gases to the water in the heat exchanger ( 36A . 36B ) and generate hot water; (b) A hot water utilization device ( 12 ), which receives her supplied hot water to use the heat in hot water in seasonally fluctuating amount; (c) An Organic Rankine Cycle Converter ( 50 ), with an evaporator ( 52 ), which receives the hot water supplied to it to produce organic steam, a turbine ( 54 ) for organic vapor for relaxing the organic vapor and for generating relaxed organic vapor and electric power, a capacitor ( 56 ) for organic vapor for condensing the expanded organic vapor and for producing condensate and a device ( 60 ) for returning the condensate to the evaporator ( 52 ); and (d) Optional adjustable valves (A, B, C, D, E) incorporating the heat recovery water heater ( 36 ) with the hot water utilization device ( 12 ) and the converter ( 50 ) connect to the distribution of the evaporator ( 52 ) of the converter ( 50 ) and the hot water utilization device ( 12 ) regulated hot water to regulate optional. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (A, B, C, D, E) so konstruiert und angeordnet sind, dass das gesamte der Heißwassernutzvorrichtung (12) zugeführte Wasser entweder den Konverter (50) umgeht und direkt der Vorrichtung (60) zugeführt wird oder durch den Konverter (50) fließt, bevor es der Vorrichtung (60) zugeführt wird.Power plant according to claim 1, characterized in that the valves (A, B, C, D, E) are constructed and arranged such that the whole of the hot water utilization device ( 12 ) supplied water either the converter ( 50 ) and directly to the device ( 60 ) or through the converter ( 50 ) flows before it ( 60 ) is supplied. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (56) für organischen Dampf luftgekühlt ist.Power plant according to claim 1, characterized in that the capacitor ( 56 ) is air cooled for organic vapor. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (56) für organischen Dampf mit einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird.Power plant according to claim 1, characterized in that the capacitor ( 56 ) is cooled for organic vapor with a liquid coolant. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (56) für organischen Dampf mit einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird, wodurch erwärmtes Kühlmittel erzeugt wird, und die Heißwassernutzvorrichtung (12) verbrauchtes gekühltes Wasser erzeugt, das zur Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) zurückgeführt wird, und einen Vorwärmer (66) enthält, der das erwärmte Kühlmittel aufnimmt, um das verbrauchte Wasser vorzuwärmen, bevor es in die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) zurückgeführt wird.Power plant according to claim 1, characterized in that the capacitor ( 56 ) is cooled for organic vapor with a liquid coolant, whereby heated coolant is generated, and the hot water utilization device ( 12 ) produces spent chilled water that is added to the heat recovery water heater ( 36 ), and a preheater ( 66 ), which receives the heated coolant to preheat the spent water before it enters the heat recovery water heater (FIG. 36 ) is returned. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der indirekte Wärmetauscher (56A) mehrere separate Windungen enthält.Power plant according to claim 1, characterized in that the indirect heat exchanger ( 56A ) contains several separate turns. Kraftwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine Vorrichtung zum wahlfreien Einstellen der Ventile (A, B, C, D, E) von einem zentralen Ort aus.Power plant according to claim 1, characterized by, a device for optional adjustment of the valves (A, B, C, D, E) from a central location. Heizkraftwerk (30) nach Anspruch 1 mit kombiniertem Zyklus, mit (a) Einer Heißwassernutzvorrichtung (12), die ihr zugeführtes heißes Wasser aufnimmt und die Wärme im heißen Wasser nutzt und verbrauchtes, gekühltes Wasser erzeugt, das der Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) zurückgeführt wird; und (b) Eine Vorrichtung (A, B, C, D, E) zum Zuführen von heißem Wasser aus dem indirekten Wärmetauscher (56A) entweder direkt zur Heißwassernutzvorrichtung (12), wobei der Verdampfer (52) des Konverters (50) umgangen wird, oder seriell über den Verdampfer (52) zur Heißwassernutzvorrichtung (12).Cogeneration plant ( 30 ) according to claim 1 combined cycle, with (a) a hot water utilization device ( 12 ), which receives hot water supplied to it and uses the heat in the hot water and generates spent, cooled water, which is the heat recovery water heater ( 36 ) is returned; and (b) A device (A, B, C, D, E) for supplying hot water from the indirect heat exchanger ( 56A ) either directly to the hot water utility ( 12 ), whereby the evaporator ( 52 ) of the converter ( 50 ) or serially via the evaporator ( 52 ) to the hot water utilization device ( 12 ).
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