147065. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőerőművek körfolyamat-hatásfokának javítására

147.065 3 III. táblázat 88 88,8 92 85 88 89 139 140 145 67,3 65 64,3 71,7 75 80,7 27,4 28,2 29,9 k 1930 1750 1700 1600 A találmány szerinti megoldás előnye, hogy a viszonylag alacsony nyomásokon (70—30 ata) lény egeisen jobb körfolyamat-hatásfokot biztosít, mint a hasonló nyomásokon lejátszódó ismert gőzkörfolyamatok. Azonos hőmérséklet-Jhatárok mellett még a magasnyomású körfolyamatok hatásfokánál is jobb körfolyamat hatásfokot eredményez. További előnye a találmány szerinti eljárásnak a hasonló célú eljárásokkal szemben, hogy a nagy gőzerőművekben szokásos berendezési tárgyakkal, ezek szokásos méretei és teljesítményei mellett megvalósítható, továbbá, hogy a teljes tápvízmennyiséget vagy legalábbis a tápvíz közel teljes mennyiségének lényeges mértékű előmelegítését teszi lehetővé. A nagynyomású rendszerekkel szemben a találmány tárgyának az az előnye, hogy a nagy hőfoknak kitett, hamar elhasználódó berendezési tárgyak mennyisége csak töredéke az ismert megoldások ilyen elemei mennyiségének. Ugyanis a találmány alkalmazása esetén csak néhány lapátsor és egy kisméretű túlhevítőnek egy részét kell különlegesen méretezni. Az ismert nagynyomású rendszereknél pedig az összes kazáncsövek, a teljes táp-, illetve kazánberendezést nagy nyomásra kell méretezni, ami különösen azért hátrányos, mert a kritikus nyomást megközelítő, vagy azon felüli nyomásoknál a nagy falvastagságok miatt a megengedhető igénybevételek csökkennek és így a fajlagos anyagfelhasználás nő. Mint már előbb meg lett említve, a találmány szerinti körfolyamat egy rendszerben többször is megismételhető. Mint a táblázatokból megállapítható, a találmány szerinti körfolyamattal elért teljesítménytöbblet kb. az erőmű eredeti teljesítményének 50%-a, ami 'a találmány szerinti körfolyamat megismétlésével az eredeti erőműteljesítmény 100%-át is elérheti, ami azt jelenti, hogy a javasolt megoldás ismétlésével az erőmű eredeti teljesítménye megkétszerezhető. A fent kimutatott fajlagos hőfogyasztás terén elért javulást az; alább említett módokon tovább lehet fokozni, s általuk az 1500 kcal/kWó-s érték megközelíthető. A hatásfok további javítását a hőcserélők módosítása révén lehet biztosítani, pl. a hőcserélőkben a tervezett hőfokdifferencia csökkentésével, vagy azáltal, hogy a gőz hűtésére felületi hőcserélők helyett keverő hőcserélőket alkalmazzunk. Egy másik hatásfokjavítási mód az expanzió során a közbenső túlhevítések számának a növelése. Ekkor problémát jelenthet a túlhevítő és a turbina közötti csővezetékben előálló nyömásesés, ezt azonban ki lehet küszöbölni úgy, hogy pl. olajtüzelésű túlhevítőt közvetlenül a turbina közelében helyezünk el, vagy idegen közeg (pl. folyékony fém) közbeiktatásával, vagy a következőkben említett hidrogéntüzeléssel. Ha ugyanis olcsó hidrogén áll rendelkezésünkre, akkor a szokásos túlhevítés helyett szóbajöhet hidrogénnek oxigénnel vízgőzzé történő elégetése, aminek folytán a legkritikusabb hőmérsékletmezőkben kiküszöbölhetők a hő'cserélő felületek és az ezek által okozott veszteségek is. A találmány szerinti eljárás az atomerőműveknél különösen nagy jelentőségű. Ismeretes ugyanis, hogy atomerŐTnűvekben telített gőzzel, vagy csak kismértékben túlhevített gőzzel -valósítják meg a gőzkörfolyamatot, A szokásos gőzkörfolyamatnak a találmány szerinti körfolyamattal való kiegészítése a gőzkörfolyamat hatásfokának lényeges elmélkedéséhez vezet, a fajlagos beruházási költségek csökkenése mellett. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás hőerőművek gőzkörfolyamata hatásfokának javítására, azzal jellemezve, hogy a szokásos gőzkörfolyamatot olyan gőzkörfolyamattal egészítjük ki, ahol a gőznek a turbinában vagy turbinákban való expanzióját megszakítjuk és vele a következő turbinába, vagy turbinarészbe áramló gőzt hevítjük és/vagy a tápvizet előmelegítjük, azután a gőzt magasabb nyomásszintre komprimáljuk, majd e magasabb nyomású gőzt az alacsony nyomású gőzzel történő' melegítés után túlhevítjük és az így nyert túlhevített gőzt expandálta tjük tovább a kondenzá tornyamásig, miközben a kompresszió közbenső hűtése céljából a gőzt, vagy annak egy részét a kompresszorból kivonjuk s vele a tápvizet melegítjük, vagy a tápvizet, illetőleg annak egy részét hűtésre a kompresszor-rendszerbe visszük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a gőz expanzióját több ízben szakítjuk meg és ennek megfelelően a gőz hűtéséből, komprimálásábói és újrahevítéséből álló folyamatot többször megismételjük. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a körfolyamatot két közeggel valósítjuk meg úgy, hogy az egyik közeget — a primer közeget — az expanzió megszakítása után lehűtésnek, visszamelegítésmek és ezt követő túlhevítésnek tesszük ki, míg a másik közeggel a primer közeget hűtjük, utána esetleg a tápvíz előmelegítésére használjuk, majd magasabb nyomásszimtre komprimáljuk és e komprimált közeggel a primer gőzt visszatmelegítjük, közben a kompresszió alatt a kompresszió közbenső hűtésére a gőz egy részét a kompresszorból kivonjuk és vele a tápvizet melegítjük. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a primer gőz expanzióját többször szakítjuk meg és így annak lehűtését és újrahevítését, valamint a másik közeg körfolyamatát többször ismételjük. 5. Az 1—4. igénypontok szerinti eljárásnak meglevő erőműveknél, vagy új atomerőműveknél al-