Die Erfindung richtet sich auf eine Abwärmerückgewinnungsanlage zur Nutzung von aus Abgasströmen rückgewonnener Wärmeenergie zur Stromerzeugung mittels Wasserdampfs in einem Dampfkraftwerk.

Die Nutzung der in Abgasströmen industrieller Anlagen enthaltenen Wärme zur Erzeugung von Dampf und elektrischer Energie in einem Dampfkraftwerk ist bekannt. So offenbart die WO 2012/048706 A2 die Nutzung der Abwärme eines Flachglasofens zur Dampf- und Stromerzeugung in einem Dampfkraftwerk, wobei zumindest Teile des Abgasstroms einem an den Wasser-Dampf-Kreislauf des Dampfkraftwerks angeschlossenen Überhitzer zugeführt werden.

Für die Abwärmenutzung aus industriellen Anwendungen sind beispielsweise Abwärmerückgewinnungsanlagen auf Basis eines Ein-Druck-Wasser-Dampf-Kreislaufs mit einem Netto- Wirkungsgrad von ca. 16 - 18 % sowie auf Basis eines organischen Rankine- Kreislaufs (ORC) mit einem Netto- Wirkungsgrad von ca. 12 - 20 % bekannt, wobei der organische Rankine-Kreislauf (ORC) eine Wärmeübertragung über ein separates Thermalöl- Wärmerückgewinnungssystem und die Stromerzeugung über den ORC-Kreislauf umfasst.

Um einen hohen Netto-Wirkungsgrad zu erzielen, sind aber weitere Verbesserungen wünschenswert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der sich der Netto-Wirkungsgrad einer Abwärmerückgewinnungsanlage bei der Nutzung von aus Abgasströmen rückgewonnener Wärmeenergie zur Stromerzeugung mittels Wasserdampfs in einem Dampfkraftwerk verbessern lässt.

Diese Aufgabe wird durch eine Abwärmerückgewinnungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 - 20.

Die erfindungsgemäße Abwärmerückgewinnungsanlage zur Nutzung von aus Abgasströmen rückgewonnener Wärmeenergie zur Stromerzeugung mittels Wasserdampfs in einem Dampfkraftwerk zeichnet sich dadurch aus, dass die Abwärmerückgewinnungsanlage mindestens zwei jeweils von einem von zwei voneinander getrennten Abgasströmen durchströmte, dampferzeugende Wärmetauscher umfasst, die dampfseitig in einen gemeinsamen Wasser-Dampf-Kreislauf des Dampfkraftwerks, der einen Dampfturbinensatz mit angeschlossenem Generator zur Stromerzeugung aufweist, integriert sind, wobei von dem einen, insbesondere zweiten, der beiden Abgasströme mindestens ein Wärmetauscher durchströmt wird, der als Hochdruckwärmetauscher, insbesondere Hochdrucküberhitzer, oder als Mitteldruckwärmetauscher, insbesondere Mitteldrucküberhitzer, oder als Niederdruckwärmetauscher, insbesondere Niederdrucküberhitzer, ausgebildet ist, und von dem anderen, insbesondere ersten, der beiden Abgasströme mindestens ein Wärmetauscher durchströmt wird, der als Hochdruckwärmetauscher, insbesondere Hochdruckverdampfer, ausgebildet ist und dampfseitig in Leitungsverbindung mit dem von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmten Hochdruckwärmetauscher, insbesondere Hochdrucküberhitzer, steht oder der als Mitteldruckwärmetauscher, insbesondere Mitteldruckverdampfer, ausgebildet ist und dampfseitig in Leitungsverbindung mit dem von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmten Mitteldruckwärmetauscher, insbesondere Mitteldrucküberhitzer, steht oder der als Niederdruckwärmetauscher, insbesondere Niederdruckverdampfer, ausgebildet ist und dampfseitig in Leitungsverbindung mit dem von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmten Niederdruckwärmetauscher, insbesondere Niederdrucküberhitzer, steht.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung/Schaltung und Kombination eines aus mindestens einem Paar an Wärmetauschern gebildeten Wärmetauscherpaares, von welchem jeweils ein Wärmetauscher mit dem einen von zwei Abgasströmen und der jeweils andere Wärmetauscher mit dem jeweils anderen der beiden Abgasströme in Wirkverbindung steht, lässt sich der Netto-Wirkungsgrad der Abwärmerückgewinnungsanlage bzw. des damit ausgebildeten Wärmerückgewinnungssystems signifikant auf 21 - 23 % steigern. Der Vorteil ergibt sich daraus, dass zwei voneinander getrennte Abgasströme Verwendung finden. Diese weisen vorzugsweise unterschiedliche Energieniveaus, insbesondere unterschiedliche Temperaturen, auf.

Von Vorteil ist es hierbei, wenn der jeweils von dem anderen, insbesondere ersten, Abgasstrom durchströmte Wärmetauscher und der damit dampfseitig jeweils in Leitungsverbindung stehende, von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmte Wärmetauscher leitungsmäßig jeweils in Reihe geschaltet sind und der in Bezug auf die Dampfströmungsrichtung im Wasser-Dampf-Kreislauf jeweils stromabwärts gelegene Wärmetauscher ausgangsseitig Dampf, insbesondere überhitzten Dampf, in eine zur Hochdruckturbine führende Leitungsverbindung einspeist, wodurch sich die Erfindung in Weiterbildung auszeichnet.

Zweckmäßig ist es hierbei, wenn von dem einen, insbesondere zweiten, der beiden Abgasströme mindestens ein weiterer Wärmetauscher durchströmt wird, der als Hochdruckwärmetauscher, insbesondere Hochdruckvorwärmer, oder als

Mitteldruckwärmetauscher, insbesondere Mitteldruckvorwärmer, oder als Niederdruckwärmetauscher, insbesondere Niederdruckvorwärmer, ausgebildet ist und von dem anderen, insbesondere ersten, der beiden Abgasströme mindestens ein weiterer Wärmetauscher durchströmt wird, der als Hochdruckwärmetauscher, insbesondere Hochdruckvorwärmer, oder als Mitteldruckwärmetauscher, insbesondere

Mitteldruckvorwärmer, oder als Niederdruckwärmetauscher, insbesondere

Niederdruckvorwärmer, ausgebildet ist, was die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht.

Es kann in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Abgasrückgewinnungsanlage auch vorgesehen sein, dass jeder der beiden Abgasströmen jeweils mehrere in Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in Reihe geschaltete Wärmetauscher aus der Gruppe der Vorwärmer und/oder Verdampfer und/oder Überhitzer durchströmt, die in die Speisewasserleitung und/oder dampfseitig in den Wasser-dampf-Kreislauf eingebunden sind.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abwärmerückgewinnungsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Abwärmerückgewinnungsanlage mindestens vier jeweils von einem von zwei Abgasströmen durchströmte, dampferzeugende Wärmetauscher umfasst, die dampfseitig in einen gemeinsamen Wasser-Dampf-Kreislauf des Dampfkraftwerks, der einen Dampfturbinensatz mit mindestens einer Niederdruck- und einer Hochdruckturbine sowie angeschlossenem Generator zur Stromerzeugung aufweist, integriert sind, wobei von diesen vier Wärmetauschern zwei als Hochdruckwärmetauscher und zwei als Niederdruckwärmetauscher ausgebildet sind und jeweils ein Hochdruckwärmetauscher und ein Niederdruckwärmetauscher von jeweils einem der beiden Abgasströme durchströmt werden, wobei von den beiden jeweils von demselben Abgasstrom durchströmten Wärmetauschern der Hochdruckwärmetauscher in Bezug auf die Strömungsrichtung dieses jeweiligen Abgasstromes jeweils stromaufwärts des Niederdruckwärmetauschers angeordnet ist, und wobei die beiden Hochdruckwärmetauscher und die beiden Niederdruckwärmetauscher dampfseitig leitungsmäßig jeweils in Reihe geschaltet sind und der in Bezug auf die Dampfströmungsrichtung im Wasser-Dampf-Kreislauf stromabwärts gelegene Hochdruckwärmetauscher der beiden in Reihe geschalteten Hochdruckwärmetauscher ausgangsseitig Dampf in eine zur Hochdruckturbine führende Leitungsverbindung einspeist und der in Bezug auf die Dampfströmungsrichtung im Wasser- Dampf-Kreislauf stromabwärts gelegene Niederdruckwärmetauscher der beiden in Reihe geschalteten Niederdruckwärmetauscher ausgangsseitig Dampf in eine zur Niederdruckturbine führende Leitungsverbindung einspeist.

Aufgrund dieser Weiterbildung der Erfindung durch mittels der Anordnung/Schaltung und Kombination eines aus einem Hochdruckwärmetauscher und einem Niederdruckwärmetauscher gebildeten ersten Paars an Wärmetauschern, das mit dem einen von zwei Abgasströmen in Wirkverbindung steht, mit einem ebenfalls aus einem Hochdruckwärmetauscher und einem Niederdruckwärmetauscher gebildeten zweiten Paar an Wärmetauschern, das mit dem anderen der zwei Abgasströme in Wirkverbindung steht, wird der Netto-Wirkungsgrad der Abwärmerückgewinnungsanlage bzw. des damit ausgebildeten Wärmerückgewinnungssystems besonders sicher signifikant auf 21 - 23 % gesteigert.

Zweckmäßig ist es hierbei gemäß Ausgestaltung der Erfindung, wenn einer der beiden Abgasströme ein erster/der erste Abgasstrom ist und wenn der von diesem ersten Abgasstrom durchströmte Hochdruckwärmetauscher ein in einen Hochdruckteil der Speisewasserleitung des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingebundener Hochdruckverdampfer und der von diesem ersten Abgasstrom durchströmte Niederdruckwärmetauscher ein in einen Niederdruckteil der Speisewasserleitung des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingebundener Niederdruckverdampfer ist. Dies bietet die Möglichkeit, den in diesem Paar an Wärmetauschern gebildeten Dampf, in dem von dem anderen Abgasstrom durchströmten zweiten Paar an Wärmetauschern zu überhitzen und dadurch eine besonders effektive Steigerung des Netto-Wirkungsgrades der Abwärmerückgewinnungsanlage zu erreichen.

In vorteilhafter Weiterbildung sieht die Erfindung daher entsprechend vor, dass einer der beiden Abgasströme ein zweiter/der zweite Abgasstrom ist und dass der von diesem zweiten Abgasstrom durchströmte Hochdruckwärmetauscher ein Hochdrucküberhitzer und der von diesem zweiten Abgasstrom durchströmte Niederdruckwärmetauscher ein Niederdrucküberhitzer ist.

Um die Temperatur des in den Abgasströmen transportierten Abgases gewünschtenfalls erhöhen zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass einem oder beiden der beiden Abgasströme jeweils ein in Bezug auf die Strömungsrichtung dieses jeweiligen Abgasstromes stromaufwärts des jeweiligen mindestens einen Wärmetauschers, insbesondere des jeweiligen Hochdruckwärmetauschers, angeordneter Gasbrenner oder Gas-Booster zugeordnet ist, der in Leitungsverbindung mit dem jeweiligen Abgasstrom steht und der ein heißes Abgas erzeugt, das dem jeweiligen Abgasstrom zu seiner Temperaturerhöhung über diese Leitungsverbindung stromaufwärts des jeweiligen mindestens einen Wärmetauschers, insbesondere des jeweiligen Hochdruckwärmetauschers, zumischbar ist.

Bei den genutzten Abgasströmen handelt es sich zweckmäßigerweise um solche aus einer oder mehreren Industrieanlagen, sodass die Erfindung weiterhin vorsieht, dass die beiden Abgasströme Teile eines aufgeteilten Abgasstromes oder zwei getrennt entnommene Abgasströme einer oder mehrerer Industrieanlagen sind.

Um die gewünschte Steigerung des Netto-Wirkungsgrades sicher erzielen zu können, kann der andere, insbesondere erste, Abgasstrom eine Temperatur von 350 °C - 850 °C, vorzugsweise von 420 °C - 550 °C, aufweisen und kann der eine, insbesondere zweite, Abgasstrom eine Temperatur von 350 °C - 850 °C, vorzugsweise nach Zumischung von Abgas des Gasbrenners oder Gas-Boosters eine Temperatur von 550 °C - 1100 °C, insbesondere eine Temperatur zwischen 600 °C und 900 °C, aufweisen, wodurch sich die Erfindung in weiterer Ausgestaltung ebenfalls auszeichnet.

Hierbei ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung zur Erreichung des verbesserten Netto- Wirkungsgrades weiterhin von Vorteil, wenn der von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmte mindestens eine Wärmetauscher ein Hochduckwärmetauscher ist oder die von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmten Wärmetauscher einen Hochdruckwärmetauscher umfassen, der Wasserdampf mit einem Druck von 70 - 100 bar und einer Temperatur von 510 °C - 540 °C erzeugt und in den Wasser-Dampf-Kreislauf einspeist, und wenn der von dem einen, insbesondere zweiten Abgasstrom durchströmte mindestens eine Wärmetauscher ein Niederdruckwärmetauscher ist oder die von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmten Wärmetauscher einen

Niederdruckwärmetauscher umfassen, der Wasserdampf mit einem Druck von 3 - 5 bar und einer Temperatur von 230 °C - 265 °C erzeugt und in den Wasser-Dampf-Kreislauf einspeist.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der andere, insbesondere erste, Abgasstrom einen größeren Volumenstrom bildet als der eine, insbesondere zweite, Abgasstrom, was die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht.

Anlagentechnisch lassen sich die beiden jeweiligen Paare aus jeweils einem Hochdruckwärmetauscher und einem Niederdruckwärmetauscher in Kombination mit weiteren, in den Wasser-Dampf-Kreislauf eingebundenen Wärmetauschern vorteilhaft in separaten Anlageneinheiten zusammenfassen.

So sieht die Erfindung weiterhin vor, dass der Niederdruckverdampfer Bestandteil einer Anlageneinheit ist, die von dem anderen, insbesondere ersten, Abgasstrom durchströmt wird und die in Bezug auf die Strömungsrichtung dieses anderen, insbesondere ersten, Abgasstromes stromaufwärts des Niederdruckverdampfers einen in den Hochdruckteil der Speisewasserleitung des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingebundenen ersten Hochdruckvorwärmer sowie stromabwärts des Niederdruckverdampfers einen in den Niederdruckteil der Speisewasserleitung des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingebundenen Niederdruckverdampfer umfasst.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Niederdrucküberhitzer und der Hochdrucküberhitzer Bestandteile einer weiteren Anlageneinheit sind, die von dem einen, insbesondere zweiten, Abgasstrom durchströmt wird und die in Bezug auf die Strömungsrichtung dieses, einen, insbesondere zweiten, Abgasstromes stromabwärts des Niederdrucküberhitzers einen in den Hochdruckteil der Speisewasserleitung des Wasser-Dampf-Kreislaufs eingebundenen zweiten Hochdruckvorwärmer umfasst.

Um mehrere Abgasströme, die beispielsweise von unterschiedlichen Industrieanlagen oder separaten Industrieanlagen stammen bezüglich ihrer Abwärme nutzen zu können, schlägt die Erfindung weiterhin vor, dass die Abwärmerückgewinnungsanlage zusammen mit mindestens einer weiteren, in Bezug auf die Anordnung und Einbindung ihrer Wärmetauscher in den Wasser-Dampf-Kreislauf vorzugsweise identisch zur Abwärmerückgewinnungsanlage aufgebauten weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage, die parallel zur Abwärmerückgewinnungsanlage in den Wasser-Dampf-Kreislauf eingebunden ist und bei welcher ebenfalls jeweils mindestens ein Wärmetauscher, vorzugsweise jeweils ein Hochdruckwärmetauscher und ein Niederdruckwärmetauscher, von jeweils einem von zwei weiteren Abgasströmen durchströmt werden, zu einem Wärmerückgewinnungssystem zur Stromerzeugung mittels Wasserdampf zusammengeschaltet ist.

Zweckmäßigerweise ist die Abwärmerückgewinnungsanlage oder das daraus oder damit gebildete Wärmerückgewinnungssystem derart ausgelegt, dass sie oder das damit gebildete Wärmerückgewinnungssystem mittels eines an den Dampfturbinensatz angeschlossenen Generators oder mehrerer an den Dampfturbinensatz angeschlossener Generatoren eine elektrische Leistung von 2 - 70 MW _ei erzeugt.

Besonders vorteilhafte Anwendungen der erfindungsgemäßen

Abwärmerückgewinnungsanlage ergeben sich insbesondere dann, wenn die Abgasströme und/oder die weiteren Abgasströme solche einer oder mehrerer Sinterkühlanlagen oder einer oder mehrerer Ofenanlagen oder einer oder mehrerer Glasöfen, insbesondere einer oder mehrerer Floatglas- oder Behälterglas-Anlagen, sind, wodurch sich die Erfindung schließlich ebenfalls auszeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der einzigen Figur, der Figur 1, beispielhaft näher erläutert.

Diese zeigt ein insgesamt mit 9 bezeichnetes Wärmerückgewinnungssystem, das zwei identisch aufgebaute, erfindungsgemäße Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 und 9.2 umfasst. Die beiden Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 und 9.2 sind parallel zu einander angeordnet in den Wasser-Dampf-Kreislauf 15 eines Dampfkraftwerks eingebunden. Jede Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 und 9.2 weist jeweils sieben jeweils als Hochdruck- oder Niederdruckwärmetauscher ausgebildete Wärmetauscher 1 - 7 auf, und zwar jeweils einen Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 , einen ersten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2, einen Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3, einen Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4, einen Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5, einen Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 und einen zweiten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7. Der erste Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2 ist zusammen mit dem Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und dem Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4 jeweils in einer Anlageneinheit 18 zusammengefasst. Ebenso sind der Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5, der Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 und der zweite Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 jeweils in einer weiteren Anlageneinheit 19 zusammengefasst.

Die Wärmetauscher Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1, erster Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2, Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sind bezüglich eines diese Wärmetauscher 1 - 4 durchströmenden ersten Abgasstroms 10a in Reihe geschaltet. Dieser erste Abgasstrom 10a durchströmt diese Wärmetauscher 1 - 4 in der Reihenfolge Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1, erster Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2, Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4. Nach Durchströmen der Wärmetauscher 1 - 4 wird der erste Abgasstrom 10a über einen Kamin abgeführt.

In identischer Weise werden die Wärmetauscher 1 - 4 der weiteren

Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 von einem zweiten Abgasstroms 11a durchströmt.

Die Wärmetauscher Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5, Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 und zweiter Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sind bezüglich eines diese Wärmetauscher 5 - 7 durchströmenden zweiten Abgasstroms 10b in Reihe geschaltet. Dieser zweite Abgasstrom 10b durchströmt diese Wärmetauscher 5 - 7 in der Reihenfolge Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5, Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 und zweiter Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7. Nach Durchströmen der Wärmetauscher 5 - 7 wird auch der zweite Abgasstrom 10b über einen Kamin abgeführt.

In identischer Weise werden die Wärmetauscher 5 - 7 der weiteren

Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 von einem zweiten Abgasstroms 11b durchströmt.

Um den jeweiligen zweiten Abgasstrom 10b, 11b mit heißem Abgas aufheizen zu können, steht der jeweilige zweite Abgasstrom 10b, 11b in Abgasströmungsrichtung betrachtet stromaufwärts des jeweiligen Wärmetauschers Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 mit einem Gasbrenner oder Gas-Booster 8 in Leitungsverbindung, in welchem ein Brennstoff verbrannt und dessen heißes Abgas dem jeweiligen ersten Abgasstrom 10a, 11a zumindest zum Teil zugemischt wird.

Die Wärmetauscher Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4, Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sowie der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 sind bezüglich des Wasser-Dampf- Kreislaufes 15 in Reihe geschaltet und mit dem Niederdruckteil 17b der Speisewasserleitung 17 des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 verbunden. Das Speiswasser wird in dem Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4 vorgewärmt, dann in dem Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 verdampft und schließlich in dem Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 überhitzt. Der aus dem Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 austretende überhitzte Dampf wird auf eine Niederdruckturbine 14b des im Wasser-Dampf-Kreislauf 15 angeordneten Dampfturbinensatzes 14 geleitet. Die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sowie die weitere Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 selbst, sind bezüglich des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 parallelgeschaltet.

Die Wärmetauscher erster Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2 und zweiter Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sowie der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 sind bezüglich des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 zunächst parallelgeschaltet mit dem Hochdruckteil 17a der Speisewasserleitung 17 des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 verbunden und danach in Reihe geschaltet mit dem Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 und dem Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 verbunden. Das Speiswasser wird im ersten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 mittels des ersten Abgasstromes 10a bzw. im ersten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2 der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 mittels des ersten Abgasstromes 11a und im zweiten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 mittels des zweiten Abgasstromes 10b bzw. im zweiten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 mittels des zweiten Abgasstromes 11 b vorgewärmt. Das derart erwärmte Speisewasser wird dann in dem jeweiligen Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 verdampft und schließlich in dem jeweiligen Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 überhitzt. Der aus dem Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 austretende überhitzte Dampf wird auf eine Hochdruckturbine 14a des im Wasser- Dampf-Kreislauf 15 angeordneten Dampfturbinensatzes 14 geleitet. Die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sowie die weitere Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 selbst, sind bezüglich des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 parallelgeschaltet.

Die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 sowie die weitere Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 sind also bezüglich des Wasser-Dampf-Kreislaufes 15 parallelgeschaltet, d.h., sie befinden sich in demselben Wasser-Dampfkreislauf 15, nutzen aber die Abwärme unterschiedlicher Abgasströme. Die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 nutzt die Abwärme der Abgasströme 10a, 10b und die weitere Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 nutzt die Abwärme der Abgasströme 11a, 11b.

Bei dem ersten und dem zweiten Abgasstrom 10a, 10b, die die

Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 durchströmen, handelt es sich um Teile eines aufgeteilten Abgasstromes oder zwei getrennt entnommene Abgasströme einer oder mehrerer Industrieanlagen. Ebenso handelt es sich bei dem ersten und zweiten Abgasstrom 11a, 11b, die die weitere Abgasrückgewinnungsanlage 9.2 durchströmen, um Teile eines aufgeteilten Abgasstromes oder zwei getrennt entnommene Abgasströme einer oder mehrerer Industrieanlagen, wobei diese Industrieanlage oder Industrieanlagen vorzugsweise unterschiedlich zu der ist/sind, deren Abgasstrom oder Abgasströme 10a, 10b die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 durchströmt/durchströmen.

Der Wasser-Dampf-Kreislauf 15 umfasst in Strömungsrichtung nach dem Dampfturbinensatz 14 noch einen Kondensator 13 sowie einen Speisewassertank 12, dessen Entgasungseinrichtung mit einer Dampfleitung des Dampfturbinensatzes 14 in Verbindung steht. Aus dem Speisewassertank 12 zweigt die Speisewasserleitung 17 ab.

Der erste Abgasstrom 10a der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 und der erste Abgasstrom 11a der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 weisen jeweils eine Temperatur von 350 °C - 850 °C, vorzugsweise von 420 °C - 550 °C, auf.

Der zweite Abgasstrom 10b der Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 und der zweite Abgasstrom 11b der weiteren Abwärmerückgewinnungsanlage 9.2 weisen jeweils eine Temperatur von 350 °C - 850 °C, vorzugsweise nach Zumischung von Abgas des Gasbrenners oder Gas-Boosters 8 eine T emperatur von 550 °C - 1100 °C, insbesondere eine Temperatur zwischen 600 °C und 900 °C, auf.

Der von dem jeweiligen zweiten Abgasstrom 10b, 11b durchströmte Hochdruckwärmetauscher 5 bzw. Hochdrucküberhitzer HP SH 1 speist überhitzten Wasserdampf mit einem Druck von 70 - 100 bar und einer Temperatur von 510 °C - 540 °C in den Wasser-Dampf-Kreislauf 15 ein.

Der von dem jeweiligen ersten Abgasstrom 10a, 11a durchströmte Hochdruckwärmetauscher 1 bzw. Hochdruckverdampfer HP EVA 1 speist Wasserdampf mit einem Druck von 3 - 5 bar und einer Temperatur von 230 °C - 265 °C in den Wasser-Dampf-Kreislauf 15 ein.

Es ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der jeweilige erste Abgasstrom 10a, 11a jeweils einen größeren Volumenstrom bildet als der jeweilige zweite Abgasstrom 10b, 11b. Dabei handelt es sich aber lediglich um eine beispielhafte Auslegung.

Insgesamt ist die Abwärmerückgewinnungsanlage 9.1 oder das aus den beiden Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 und 9.2 gebildete Wärmerückgewinnungssystem 9 derart ausgelegt, dass mittels des mindestens einen Dampfturbinensatzes 14 und des mindestens einen daran angeordneten Generators 16 eine elektrische Leistung von 2 - 70 MW _ei erzeugt werden kann. Vorzugsweise stammen die Abgasströme 10a, 10b und/oder die weiteren Abgasströme 11a, 11b von Abgasströmen einer oder mehrerer Sinterkühlanlagen oder einer oder mehrerer Ofenanlagen oder einer oder mehrerer Glasöfen, insbesondere einer oder mehrerer Floatglas oder Behälterglas-Anlagen.

Bei der Ausführungsform der Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 und 9.2 nach Figur 1 wird der jeweilige erste Abgasstrom 10a, 11a von einer Industrieanlage oder einem industriellen Prozess zu einem jeweiligen Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 geleitet, der den bestehenden Abgasbehandlungssystemen, hier als De-NO _x -E-Filter angegeben, vorgeschaltet ist. Nach der Abgasbehandlung wird der jeweilige erste Abgasstrom 10a, 11a in einen jeweiligen Hochdruck-Economizer/Hochdruckverdampfer (HP ECO 1) 2 und danach in einen jeweiligen Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 geleitet. Schließlich wird die restliche Abwärme des jeweiligen Abgasstroms 10a, 11a durch einen jeweiligen Niederdruck- Economizer/Niederdruckverdampfer (LP ECO 1) 4 zurückgewonnen, bevor der jeweilige Abgasstrom 10a, 11a mittels eines Ventilators zum Kamin gesaugt und dort in die Atmosphäre abgegeben wird.

Die jeweiligen Wärmetauscher 1 - 4, also der jeweilige Niederdruck- Economizer/Niederdruckverdampfer (LP ECO 1) 4 sowie der jeweilige erste Hochdruck- Economizer/Hochdruckverdampfer (HP ECO 1) 2, der jeweilige Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und der jeweilige Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 werden zur Vorwärmung bzw. Verdampfung des Speisewassers verwendet. Zunächst wird das Speisewasser aus dem Heißwasserbehälter des Kondensators 13 zur Entlüftung in den Speisewasserbehälter 12 gepumpt. Während des Anlagenbetriebs wird die Entgasung vorzugsweise durch vorgewärmtes, von einem oder beiden jeweiligen Niederdruck- Economizer(n)/Niederdruckverdampfer(n) (LP ECO 1) 4 stammendes Speisewasser realisiert, um keinen Dampf aus der Dampfentnahme des Dampfturbinensatzes 14 zu verwenden. Diese Speisewasserentnahme ist in der Figur 1 mit „SP“ gekennzeichnet. Eine Dampfentnahme aus dem Dampfturbinensatzes 14 erfolgt lediglich zum Anfahren des Prozesses bzw. des Wärmerückgewinnungssystems 9. Nach dem Speisewasserbehälter 12 wird das entgaste Speisewasser über Niederdruck-Speisewasserpumpen im Niederdruckteil 17b der Speisewasserleitung 17 zum jeweiligen Niederdruck-Economizer/Niederdruckverdampfer (LP ECO 1) 4 und über die Hochdruck-Speisewasserpumpen im Hochdruckteil 17a der Speisewasserleitung 17 zum jeweiligen ersten Hochdruck-Economizer/Hochdruckverdampfer (HP ECO 1) 2 und zum jeweiligen zweiten Hochdruck-Economizer/Hochdruckverdampfer (HP ECO 2) 7 gepumpt. Danach wird das vorgewärmte Speisewasser zum jeweiligen Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und zum jeweiligen Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 geleitet, wo es jeweils verdampft wird. Der gesättigte Niederdruck- und Hochdruck-Dampf wird weiter zum jeweiligen Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 bzw. zum jeweiligen Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 geleitet, wo er jeweils überhitzt wird. Schließlich werden der überhitzte Niederdruckdampf und der überhitzte Hochdruckdampf jeweils den entsprechenden Turbinenstufen 14a, 14b des Dampfturbinensatzes 14 zur Stromerzeugung mittels des angeschlossenen Generators 16 zugeführt. Im Dampfturbinensatzes 14 wird der Dampf entspannt, im Kondensator 13 kondensiert und schließlich im Heißwasserraum des Kondensators 13 gesammelt. Danach wird er zum Speisewassertank 12 gepumpt und der Wasser-Dampf-Kreislauf beginnt erneut.

Die Abwärme des jeweiligen ersten Abgasstromes 10a, 11a wird nur zur Vorwärmung und Verdampfung des Speisewassers genutzt. Die Überhitzung in dem jeweiligen Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5 bzw. dem jeweiligen Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 wird durch die Nutzung des jeweiligen zweiten Abgasstromes 10b, 11b und/oder ggf. durch eine Zusatzfeuerung mittels des Gas-Boosters 8 realisiert.

Die Hauptkomponenten des Wärmerückgewinnungssystem 9 sind ein oder mehrere Mehrdruck-Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 mit einem oder mehreren zugeordneten internen oder externen Gas-Booster(n) 8, eine mehrstufige Dampfturbine bzw. ein mehrstufiger Dampfturbinensatz 14 und ein Kondensator 13, der als Nasskühlturm oder als luftgekühlter Kondensator mit oder ohne zusätzliche Wasserkühlung ausgeführt werden kann. Der Dampfturbinensatz 14 ist als Kondensations- oder Gegendruck-Dampfturbine bzw. -Dampfturbinensatz ausgebildet.

Darüber hinaus umfasst das System in üblicher Weise mehrere Balance-of-Plant(BoP)- Systeme wie Dampfrohrleitungssysteme, Kondensatsystem, Speisewassersystem oder geschlossenes Kühlwassersystem, etc., die nicht näher dargestellt sind.

Abhängig von der industriellen Anwendung können mehrere Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 Verwendung finden, wobei die Hochdruck- (HP) und Mitteldruck- (MP) sowie Niederdruck- (LP) Dampfleitungen der einzelnen Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 zusammengeführt und zu entsprechenden HP-, MP- und LP-Stufen des Dampfturbinensatz 14 geführt werden, wobei eine Mitteldruck- (MP) Stufe im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist.

In der Regel wird die jeweilige Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 oder werden die jeweiligen Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 oder wird das jeweilige

Wärmerückgewinnungssystem 9 in eine oder - falls mehrere Abgasquellen genutzt werden können - in mehrere Rauchgasleitungen und damit Abgasströme eines industriellen Prozesses oder mehrerer industrieller Prozesse eingebettet. Bei vorhandenen Rauchgasreinigungssystemen in den Kanälen kann das jeweilige Wärmerückgewinnungssystem 9 vor und hinter den Rauchgasreinigungssystemen angeordnet werden. Die Konstruktion der jeweiligen Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 ist einzigartig und speziell für beschriebene Anwendung konzipiert, da seine Hauptkomponenten funktional in mehrere Anlageneinheiten 18, 19 aufgeteilt werden können. Das anhand der Figur 1 beschriebene Ausführungsbeispiel eines Doppeldrucksystems eines Wärmerückgewinnungssystem 9 für eine industrielle Anwendung mit bestehenden Rauchgasreinigungssystemen umfasst in einer jeden der beiden Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 beispielsweise eine Anlageneinheit, die aus dem Hochdruckverdampfer (HP EVA 1) 1 besteht, die Anlageneinheit 18, die aus dem ersten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 1) 2, dem Niederdruckverdampfer (LP EVA 1) 3 und dem Niederdruckvorwärmer (LP ECO 1) 4 besteht, und die Anlageneinheit 19, die aus dem Hochdrucküberhitzer (HP SH 1) 5, dem Niederdrucküberhitzer (LP SH 1) 6 und dem zweiten Hochdruckvorwärmer (HP ECO 2) 7 sowie gegebenenfalls dem interner oder externen Gas-Booster 8 besteht.

Die Auslegung einer jeden Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1 , 9.2 und ihrer

Anlageneinheiten sowie des jeweiligen Wärmerückgewinnungssystem 9 mit seinen Anlageneinheit und Anlagenkomponenten lässt sich an die jeweilige industrielle Umgebung bzw. deren Abgasparameter anpassen. Dies bedeutet, dass jeweils verschiedene Anlageneinheiten oder Anlagenkomponenten zu einer jeweiligen Abwärmerückgewinnungsanlagen 9.1, 9.2 oder einem jeweiligen

Wärmerückgewinnungssystem 9 zusammengeschlossen werden können oder dass Wärmetauscher wie HP/LP ECO oder HP/LP EVA oder die Gasaufladung zwischen den verschiedenen Anlageneinheiten und Anlagenkomponenten verschoben werden können, um eine höchstmögliche Effizienz zu gewährleisten.

Die Überhitzung kann je nach industrieller Umgebung auf folgende Arten realisiert werden: Nutzung der Abwärme im Abgasstrom;

Zusatzfeuerung über einen Gas-Booster, der mit Erdgas, Biogas, Gichtgas oder Wasserstoff befeuert werden kann;

Kombination des Abgasstroms mit einer Zusatzfeuerung;

Kombination von Abgasstrom mit Zusatzfeuerung und Abgas eines oder mehrerer externer Gasmotoren;

Kleine Gasturbine;

Kombination von Gasturbinenabgas und Abgasstrom;

Kombination von Gasturbinenabgas und Abgasstrom sowie Abgas eines oder mehrerer externer Gasmotoren.