Die Erfindung be rifft ^" eine kombinierte Dampf-Gasturbinen anlage zur Erzeugung elektrischer Energie mit einem Dampf erzeuger, dem in einem Kreislauf eine einen elektrischen Generator antreibende Dampfturbine nachgeschal et ist, au welcher der Dampf nach Verflüssigung in einem nachge¬ schalteten Kondensator mittels einer Kondensatpumpe über wenigstens eine Vorwärmstufe als Speisewasser zum Dampf¬ erzeuger zurückgeführt wird, und mit einer einen zweiten elektrischen Generator antreibenden Gasturbine, die mit einem im geschlossenen Kreislauf umgewälzten Turbinengas, vorzugsweise Stickstoff oder Helium, betrieben wird, und deren Auslaß für die erhitzten Turbinengase über eine Ver bindungsleitung mit Heizflächen im Dampferzeuger und dies in Reihe nachgeschaltet dem die Vorwärmstufe bildenden Wärmetauscher verbunden ist, der in den Kondensat zum

Dampferzeuger zurückführenden Zweig des Kreislaufs einge¬ schaltet ist, wobei der Dampferzeuger in Korabination mit der Gasturbine so ausgebildet ist, daß die Verdampfun des Speisewassers bei überkritischem Druck stattfindet, und die Dampfturbine in wenigstens zwei Turbine teile unterteilt und zwischen je zwei aufeinanderfolgende Turbinenteile je eine Zwisehenüberhi zungsstu e einge¬ schaltet ist.

Fahrend in reinen Dampfkraf erken heute etwa Netto- Wirkungs rade bis kQfi erreicht werden, wird dieser Wirkungsgrad in den bis heute gfcauten und geplanten kombinierten Dampf-Gas urbinen-Kra werken mit einem einfachen Gas urbinenprozeß und einem nachgeschalteten Dampfprozeß mit einfacher Zwischenüberhitzung des Dampfs auf etwa k^fi erhöht.

Bei einer be ann en Anlage der eingangs erwähnten Art (DE-OS 26 56 63), bei welcher die Wärmeenergie aus der bei der Spaltung von Kernbrennstof en in einem Hoch¬ temperaturreaktor anfallenden Wärme gewonnenwird, wird die Wärmeenergie durch ein im geschlossenen Kreislauf umgewälztes, gasförmiges Kühlmittel, z.B. Helium, abgefü wobei dieser Kühlkreislauf gleichzeitig der geschlossene Gas urbinenkreislauf und somit das Reaktor-Kühlmittel gleichzeitig das Turbinengas ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Dampf-Gas urbinenanlage mit Energiezufu durch Befeuerung mit konventionellen fossilen Brennstoff zu schaffen, deren Wirkungsgrad gegenüber den bekannten konventionell befeuerten Anlagen weiter optimiert ist, wobei der Anfall von Verbrennungsabgasen minimiert werde soll.

Ausgehend von einer Anlage der eingangs erwähnten Art wi diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gel st, daß die Gasturbine als mehrteilige Turbine mit mehrfacher Expans und Zwischenerhitzung der Turbinengase ausgebildet ist, daß die Erhitzer für die Turbinengase ebenso wie die

Zwischenüberhitzer im Dampf-Kreislauf von Heizflächen

eines kohlebe euerten Kessels gebildet werden, und daß der kohlebefeuerte Kessel zwei getrennte, hinterein- andergesehal ete Befeuerungsräume mit jeweils zuge¬ ordneten, gesonderten Heizflächen für die Erhitzer bzw. Zwischenerhitzer der Gasturbine aufweist.

Die Heizflächen für die Zwischenüberhitzer der Dampf¬ turbine sind dabei vorzugsweise den den Zwischenerhitze der Gasturbine bildenden Heizflächen nachgeschaltet, un dem ersten- Feuerungsraum des Kessels zugeordnet.

Im Sinne der angestrebten Verringerung des Anfalls von Verbrennungsabgasen und der Verbesserung des Wirkungs¬ grades empfiehlt es sich außerdem, dem Austritt der Turbinengase aus der Gasturbine einen Wärmetauscher nac zuschalten, der andererseits von zumindest einem Teil de dem Kessel als Verbrennungsluft zuzuführenden Luft durc strömt wird und diese vorwärmt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, die ein Schaltbild einer kombinierten Dampf-Gasturbinenanlage mit Energiezufuhr durch einen kohlebefeuerten Kessel mit zwei hintereinandergeschaltet Feuerungsräumen zeigt.

Die in der Zeichnung gezeiegte, kombinierte Dampf-Gas¬ turbinenanlage ist in einen in der Zeichnung rechts dar¬ gestellten Dampf-Kraftanlagen eil mit einem von einer Dampfturbine 226 angetriebenen elektrischen Drehstrom¬ generator 232 und einen in der Zeichnung links dargestel Gasturbinenanlagenteil mit einem zweiten, von einer Gasturbine 2 8 angetriebenem elektrischen Drehstrom¬ generator 2 0 unterteilt.

Die Wärmeenergie wird in einem Kessel 290a, 290b erzeugt, der im dargestellten Fall kohlebefeuert sein möge, und der über zwei gesonderte, hin ereinandergeschal e e Feuerungsräume 255a, 255 ^" _-> verfügt. Die Verbrennungsluft des Kessels wird in einem regenerativen Wärmetauscher 94 vorgewärmt, in welchem in den aus dem Kessel aus¬ tretenden Verbrennungsabgasen noch enthaltene Wärmeenergx auf die Verbrennungslu t übertragen wird.

Der Gasturbinenanlagenteil arbeitet mit einem im ge¬ schlossenen Kreislauf umgewälzten Turbinengas, z.B. Stickstoff oder Helium, wobei die Gasturbine 248 das mittels ihres Verdichters 252 angesaugte Turbinengas zu einem Erhitzer 254a fördert, der von dem Feuerungsraum 255b zugeordneten Heizflächen des Kessel gebildet wird. Die erhitzten Turbinengase treten dann in den ersten Turbinenteil 25βa der Gasturbine ein und leisten dort unter Temperatur bSenkung und Druckerniedrigung Arbeit. Nach dem Austritt aus dem Turbinenteil 2 6a werden sie in einem dem Feuerungsraum 255 ^a zugeordneten Zwischen¬ erhitzer 254b erneut erhitzt und dem Turbinenteil 256b zugeführt, aus dem sie dann nach Arbeitsleistung zu einem Wärmetauscher 216, nach Austritt aus diesem zu einem Wärmetauscher 240 und schließlich über einen weiteren Wärmetauscher 9 zum Verdichter 252 zurückströmen.

Der Dampfturbinenanlagenteil weist die im dargestellten Fall in drei Turbinenteile 226a, 226b und 226c unter¬ teilte Dampfturbine 226 auf, deren erstem Turbinenteil 226c durch Übertragung von Wärme aus den Turbinengasen im Wärmetauscher 216 erhitzter Dampf zugeführt wird. Nach Austritt aus dem Turbinenteil 226a wird der Dampf in einem Zwischenüberhitzer 228 erhitzt, dem Turbinen¬ teil 226b zugeführt und nach Arbeitsleistung in diesem

Turbinenteil erneut in einen Zwischenüberhitzer 230 erhitzt und dann dem letzten Turbinenteil 226c zugeführt Die Zwischenüberhitzer 228 und 230 werden dabei von dem Feuerungsraum 255a- des Kessels zugeordneten Heiz- flächen gebildet.

Der aus der letzten Turbinenstufe 226c austretende Dampf wird in einen Kondensator 23 geführt, welcher beispiels weise durch Flußwasser gekühlt sein möge und dabei den zugeführten Dampf kondensiert. Das Kondensat wird von einer nachgeschalteten Kondensatpumpe 238 durch einen Wä tauscher 237 und einen weiteren Wärmetauscher 239 zu ein Wärmetauscher 240 gefördert. Im Wärmetauscher 237 wird bei der Kühlung der Generatoren und im Wärmetauscher 239 bei der Ölkühlung der Sätze gewonnene Abwärme auf das Kondensat übertragen, wodurch dessen Temperatur bereits etwas ansteigen möge. Im Wärmetauscher 240 wird das Kondensat dann durch Übertragung von Wärme aus den Turbinengasen weiter erwärmt und in eine Entgasungsein- richtung 242 weitergef rdert, in welcher das Kondensat unter Zufuhr von über eine Leitung 244 vom letzten Turbinenteil 226c zugeführtem Anzapfdampf behandelt und so Gasreste ausgetrieben werden. Das dabei weiter erwärm Kondensat wird dann durch eine weitere Pumpe 246 in den Wärmetauscher 216 geführt, wo die Damp erzeugung durch Übertragung von Wärme aus den Turbinengasen erfolgt.

Erwähnt sei noch, daß die Kessel-Verbrennungsluft nicht nur durch Übertragung von Wärme aus den Verbrennungs- abgasen im Regenerativ-Wärmetauscher 294 vorgewärmt wird sondern daß zuvor bereits eine Verbrennungsluftvorwärmun in dem oben erwähnten Wärmetauscher 292 erfolgt, in welc nach Austritt aus dem Wärmetauscher 240 in den Turbinen-

gasen noch enthaltene Wärmeenergie auf die Verbrennungs¬ luft übertragen wird.

Es ist ersichtlich, daß im R _a hmen des Erfindungs- gedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Ausfuhrungsbeispiels verwirklichbar sind. So kann anstelle der Kohlebefeuerung beispiels¬ weise die Befeuerung mit einem anderen fossilen Brennstoff treten.