DE2651888A1 - Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbine - Google Patents
Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbineInfo
- Publication number
- DE2651888A1 DE2651888A1 DE19762651888 DE2651888A DE2651888A1 DE 2651888 A1 DE2651888 A1 DE 2651888A1 DE 19762651888 DE19762651888 DE 19762651888 DE 2651888 A DE2651888 A DE 2651888A DE 2651888 A1 DE2651888 A1 DE 2651888A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat
- circulating medium
- compressor
- turbine
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 244000070969 koal Species 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K19/00—Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
- F01K19/02—Regenerating by compression
- F01K19/04—Regenerating by compression in combination with cooling or heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
(H 876)(H 876)
Ke/bd 11.11*1976Ke / vol 11.11 * 1976
Verfahren und Vorrichtung zur Nutzbarmachung von Wärme eines Wärmeträgers niederer Temperatur Method and device for utilizing heat from a low-temperature heat carrier
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzbarmachung von Wärme eines Wärmeträgers niederer Temperatur, bei dem ein Kreislaufmedium durch Wärmetausch mit dem Wärmeträger niederer Temperatur verdampft, arbeitsleistehd entspannt, durch Abkühlung kondensiert und vor seiner erneuten Verdampfung auf höheren Druck gepumpt wird*The invention relates to a method and a device for Utilization of heat from a low-temperature heat transfer medium in which a circulating medium is created by exchanging heat with the heat transfer medium evaporated at a lower temperature, work performance relaxed, condensed by cooling and before its renewed evaporation higher pressure is pumped *
Bei thermisohen Kraftwerken, die im allgemeinen mit Heißdampfturbinen arbeiten, weist der die Turbinen verlassende Wasserdampf noch eine Temperatur von ca. 50 0C auf. Diese Wärme wird meistens als Abwärme an die Umgebung abgegeben, da eine^wirtschaftliche Verwertung wegen des niedrigen Temperatur« niveaus nicht sinnvoll erscheint.In thermisohen power plants, which generally operate with hot steam, still, the water leaving the turbines steam to a temperature of about 50 0C. This heat is mostly given off to the environment as waste heat, since economic utilization does not seem sensible because of the low temperature level.
809820/0340-809820 / 0340-
Es ist auoh ein Verfahren zur Nutzbarmachung dieeer Abwärme bekannt geworden« bei dem diese Abwärme aus einem, dem Hauptkrtislauf des Kraftwerks naohgesohalteten mit Ammoniak arbeitendem Turbinenkreislauf übertragen und zur Erzeugung von mechanischer Energie ausgenützt wird (ITT-OS 14 01 466).It is also a method of harnessing them Waste heat has become known «in which this waste heat is transferred from a turbine circuit that works with ammonia and is kept close to the main circuit of the power plant and is used to generate mechanical energy is used (ITT-OS 14 01 466).
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Wärmeenergie eines Wärmeträgers niederer Temperatur zur Erzeugung von Wärme höherer Temperatur verwendet wird.In contrast, the invention is based on the object of specifying a method in which the thermal energy of a Heat transfer medium of lower temperature is used to generate heat of higher temperature.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungegemäß dadurch gelöst, daß von dem verdampften Kreislaufmedium ein erster Teilstrom abgezweigt, verdichtet, durch Entzug von Wärme kondensiert, entspannt und mit dem restlichen zweiten Teil des Kreislaufmediums vor dessen Verdampfung wieder vereinigt wird.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset in that a first partial flow is branched off from the evaporated circulating medium, compressed, condensed by removing heat, expanded and with it the remaining second part of the circulating medium before it Evaporation is reunited.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung wird ein Teil der Wärme des Wärmeträgers niederer Temperatur in einem, mit dem Prinzip einer Wärmepumpe vergleichbaren Verfahren auf ein höheres Temperaturniveau "gefördert" und steht folglich als wertvolle Nutzwärme, d.h. bei hoher Temperatur zur Verfügung. Ein anderer Teil der Wärme wird für die Verdampfung und Erwärmung des Kreislaufmediums benötigt und durch die arbeitsleistende Entspannung entwertet.Due to the process according to the invention, part of the heat of the low-temperature heat transfer medium is Process comparable to the principle of a heat pump is "promoted" to a higher temperature level and is consequently available as valuable useful heat, i.e. available at a high temperature. Another part of the heat is required for the evaporation and heating of the circulating medium and is devalued by the work-performing relaxation.
809820/0340809820/0340
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Verdichter für den ersten Teilstrom direkt von der Turbine für die arbeitsleistende Entspannung des zweiten Teilstromes angetrieben wird, da in diesem Fall eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens ohne Zufuhr von Fremdenergie betrieben werden kann.It is particularly advantageous if the compressor for the first partial flow comes directly from the turbine for the work-performing one Relaxation of the second partial flow is driven, since in this case a system for carrying out the method without Supply of external energy can be operated.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird der verdichtete erste Teilstrom des Kreislaufmediums durch Wärmetausoh mit dem verdampften restlichen zweiten Teil des Kreislaufmediums unmittelbar vor.und unmittelbar naoh dem Entzug von Wärme gekühlt. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des gesamten Verfahrens vergrößert.According to a particularly advantageous development of the inventive concept, the compressed first partial flow of the Circulation medium through Wärmetausoh with the remaining evaporated second part of the circulatory medium immediately before and immediately chilled after the withdrawal of heat. This increases the efficiency of the entire procedure enlarged.
Als Kreislaufmedien eignen sich insbesondere Ammoniak und fluorierte Kohlenwasserstoffe.Particularly suitable circulation media are Ammonia and fluorinated hydrocarbons.
Geeignet zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung mit einem einen Verdampfer, eine Entspannungsmaschine und einen Kondensator aufweisenden Arbeitskreislauf, bei der an der Ausgangsleitung des Verdampfers eine mit der Saugseite eines Verdichters verbundene Abzweigleitung vorgesehen ist und die Ausgangsseite des Verdichters mit einer Leitung, die über mindestens einen Kondensator sowie über ein nachgesohaltetes Drosselventil f&hrt, mit der Eintrittsleitung des Verdampfers verbunden ist.Suitable for carrying out the method according to the invention is a device with an evaporator, an expansion machine and a condenser having working circuit, in the case of the at the outlet line of the evaporator a branch line connected to the suction side of a compressor is provided and the output side of the compressor with a line that has at least one capacitor and a downstream throttle valve leads, with the inlet line of the evaporator is connected.
Dabei ist die Antriebswelle des Verdiohters vorteilhafterweise mit der Abtriebswelle der Entspannungsturbine entweder direkt oder über ein übersetzungsgetriebe verbunden.The drive shaft of the Verdiohters is advantageous connected to the output shaft of the expansion turbine either directly or via a transmission gear.
809820/0340809820/0340
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines aohematisoh dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert:The invention is illustrated below with the aid of an aohematisoh illustrated exemplary embodiment explained in more detail:
Eine Anlage zum Durchführen des erfindunsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Entspannungsturbine 1, einem Verdichter 2, Wärmetauschern 4 bis 7, einer Flüssigkeitspumpe 8 und einem Drosselventil 9·A system for performing the erfindunsgemäße The method consists of an expansion turbine 1, a compressor 2, heat exchangers 4 to 7, and a liquid pump 8 and a throttle valve 9
Ein Kreislaufmedium (Ammoniak) wird bei einem Druck von 19 ata in dem Wärmetauscher 4 duroh Zufuhr von Wärme eines Temperaturniveaus von ca. 50 0C verdampft. Der Ammoniakdampf weist nach dem Verdampfer 4 eine Temperatur von 47 0C auf und wird in den Wärmetauschern 7 und 6 zunächst auf 81 0C und anschließend auf 128 0C erwärmt. Danach wird er in der Turbine 1 arbeitsleistend auf einen Druck von ca. 6 ata entspannt, wobei er sich auf 81 °c abkühlt. Im Wärmetauscher 3 wird er danach durch Wärmeabgabe an die Umgebung auf ca. 8 0C abgekühlt, wobei er sich verflüssigt. Mit Hilfe der Pumpe 8 wird das flüssige Ammoniak wieder auf 19 ata gefördert und (nach Vermischung mit einem weiter unten beschriebenen Teilstrom) erneut zur Verdampfung in den Wärmetauscher 4 eingeführt.A circulating medium (ammonia) is evaporated at a pressure of 19 ata duroh in the heat exchanger 4 the supply of heat of a temperature level of about 50 0 C. The ammonia vapor is facing the evaporator 4 at a temperature of 47 0 C and is initially and then warmed in the heat exchangers 7 and 6 to 81 0 C to 128 0 C. It is then expanded to a pressure of approx. 6 ata while performing work in the turbine 1, during which it cools down to 81 ° C. In the heat exchanger 3 , it is then cooled to approx. 8 ° C. by releasing heat to the surroundings, whereupon it liquefies. With the aid of the pump 8, the liquid ammonia is conveyed again to 19 ATA and (after mixing with a partial flow described below) is reintroduced into the heat exchanger 4 for evaporation.
Erfindungsgemäß wird aus dem Hauptkreislauf nach dem Verdampfer bei Punkt 10 ein erster Teilstiom (im Beispiel 47 #) abgezweigt und im Verdichter 2 verdichtet, woduroh er sioh auf 131 0C erwärmt. Ein Teil der Wärme des verdichteten Kreislaufmediums wird im Wärmetauscher 6 auf das Kreislaufmedium desAccording to the invention a first Teilstiom is branched off (in the example # 47) from the main circuit downstream of the evaporator at point 10 and compressed in the compressor 2, it woduroh SiOH to 131 0 C heated. Part of the heat of the compressed circulating medium is transferred to the circulating medium of the heat exchanger 6
809820/0340809820/0340
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT - Sr-LINDE AKTIENGESELLSCHAFT - Sr-
zweiten Teilstroms übertragen« wobei sich der erste Teilstroffl auf ca. 84 0C abktlhlt. Duroh Entzug der Nutzwärme im Wärmetauscher 5 wird das Ammoniak des Teilstromes auf 81 0C abgekühlt und verflüssigt. Nach weiterer Abkühlung im Wärmetauscher 7 auf ca. 62 0C wird der Teilstrom im Drosselventil 9 entspannt und beim Punkt 11 dem Hauptkreislauf wieder zugemisoht. Der aus der Mischung hervorgehende strom weist eine Temperatur von 54 0C auf.transmit the second sub-stream, "wherein the first Teilstroffl to about 84 0 C abktlhlt. Duroh extraction of the useful heat in the heat exchanger 5, the ammonia of the substream is cooled to 81 0 C and liquefied. After further cooling in heat exchanger 7 to about 62 0 C the partial flow is depressurized in the throttle valve 9 and zugemisoht the main circuit again at the point. 11 The mixture resulting from the stream has a temperature of 54 0 C.
Wird beispielsweise für den Hauptkreielauf- eine Strommenge von 1,89 kg/h und für den Teilkreislauf eine solche von 1 kg/h angenommen« so müßten dem Wärmetauscher 4 750 kcal/h zugeführt werden. Am Wärmetauscher 3 würden 480 kcal abgeführt* während am Wärmetauscher 5 270 koal/h Nutzwärme gewonnen werden können. .·For example, an amount of electricity of 1.89 kg / h for the main circuit and one for the sub-circuit Assuming 1 kg / h, the heat exchanger would have to be supplied with 4,750 kcal / h. 480 kcal would be dissipated at heat exchanger 3 * while the heat exchanger 5 270 koal / h useful heat are obtained can. . ·
Das Mengenverhältnis des ersten und des zweiten Teilstromes ist abhängig von dem Temperaturniveau des WärmetrS-gers und der Umgebung. Es kann jeden Wert zwischen 0 und 1 an- ν nehmen. Der Wert wird um so höher sein, Je höher der Wärmeträger und je tiefer die Umgebung temperiert ist. Im praktischen Anwendungsbereich der Erfindung wird er zwischen 0,1 und 0,9 liegen»The quantitative ratio of the first and the second partial flow depends on the temperature level of the heat transfer device and the environment. It can take any value between 0 and 1 - ν. The higher the heat carrier, the higher the value will be and the lower the temperature is. In the practical application range of the invention it will be between 0.1 and 0.9 »
809820/0340809820/0340
2 rs te 2 rs te
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762651888 DE2651888A1 (en) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762651888 DE2651888A1 (en) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2651888A1 true DE2651888A1 (en) | 1978-05-18 |
Family
ID=5993123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762651888 Withdrawn DE2651888A1 (en) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2651888A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0039907A1 (en) * | 1980-05-14 | 1981-11-18 | Bergwerksverband GmbH | Method for heat generation using a heat pump |
| CN104454411A (en) * | 2014-11-20 | 2015-03-25 | 廖滨 | Air energy power generation system |
| CN104879177A (en) * | 2015-04-21 | 2015-09-02 | 同济大学 | Organic Rankin cycle and heat pump cycle coupling system |
| CN105201841A (en) * | 2015-09-30 | 2015-12-30 | 杭州哲达科技股份有限公司 | Apparatus and method of preparing compressed air by ORC (organic Rankine cycle) |
| WO2021258716A1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 李华玉 | Second-class single-working-medium combined cycle heat pump device |
-
1976
- 1976-11-13 DE DE19762651888 patent/DE2651888A1/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0039907A1 (en) * | 1980-05-14 | 1981-11-18 | Bergwerksverband GmbH | Method for heat generation using a heat pump |
| CN104454411A (en) * | 2014-11-20 | 2015-03-25 | 廖滨 | Air energy power generation system |
| CN104879177A (en) * | 2015-04-21 | 2015-09-02 | 同济大学 | Organic Rankin cycle and heat pump cycle coupling system |
| CN105201841A (en) * | 2015-09-30 | 2015-12-30 | 杭州哲达科技股份有限公司 | Apparatus and method of preparing compressed air by ORC (organic Rankine cycle) |
| WO2021258716A1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 李华玉 | Second-class single-working-medium combined cycle heat pump device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69627480T2 (en) | TURBINE CIRCUIT WITH PREHEATED INJECTION | |
| DE2819418C2 (en) | Gas-steam turbine plant | |
| DE3420293C2 (en) | Rankine cycle power plant with an improved organic working fluid | |
| EP2059104A2 (en) | Cooling device for a computer system | |
| DE2754626A1 (en) | ABSORPTION COOLING SYSTEM FOR THE USE OF SOLAR ENERGY | |
| DE102010042792A1 (en) | System for generating mechanical and / or electrical energy | |
| EP4251859B1 (en) | System and method for storing and releasing electrical energy, the energy being stored as thermal energy | |
| DE2904232A1 (en) | Thermal power station - combines cooling and working process to lower upper temp. level thus making it independent of outside coolant source | |
| WO2010054911A1 (en) | Method and device for resuperheating in a solar thermal power station with indirect evaporation | |
| CH675749A5 (en) | ||
| DE2937025A1 (en) | DEVICE FOR EXHAUSTING HEAT FROM EVAPORATION | |
| DE3212205A1 (en) | PLANT FOR THE EXPLOITATION OF EXHAUST HEAT WITH A LOW TEMPERATURE LEVEL OF A GAS PIPELINE COMPRESSOR STATION | |
| DE2639187C3 (en) | Process for using waste heat | |
| WO2008031716A2 (en) | Steam circuit process with improved energy utilisation | |
| EP0010254B1 (en) | Process for generating electric power in a counter pressure steam system | |
| DE2651888A1 (en) | Steam turbine waste heat recovery circuit - has part of heat exchange medium passed through condenser driven by turbine | |
| DE19630559A1 (en) | Device for using energy of heating system of households | |
| EP3232023B1 (en) | Method and installation for energy conversion of pressure energy to electrical energy | |
| DE2629441A1 (en) | Heat pump for power station waste heat - has ammonia soln. strengths in absorber and desorber maintained by circuit with pump, throttle and heat exchanger | |
| WO2011000548A2 (en) | Method for operating a power plant using a gas turbine system | |
| DE1922767C3 (en) | Process for heating liquefied natural gas | |
| DE1906144A1 (en) | Thermal power plant for the utilization of the heat generated in a nuclear reactor, with a combined gas turbine-steam turbine plant | |
| WO2018072897A1 (en) | Waste heat power plant with stepwise heat supply | |
| DE102020006763A1 (en) | Ambient heat engine for obtaining work and electrical energy from ambient heat | |
| DE2714179A1 (en) | Closed circuit system for generating mechanical energy - cools and liquefies working fluid after expansion through turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |