用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法与流程

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法。

背景技术：

1、水蒸汽常用于工艺以及供热，下面一般地使用术语工业工艺。一种典型的应用领域是提供热量，例如用于蒸煮工艺、蒸发工艺或蒸馏工艺，此外，干燥工艺或为化学工业中的吸热反应提供热量也可以通过水蒸汽来实现。工业工艺中使用的水蒸汽在此通常称为工艺蒸汽。

2、产生用于工业工艺的水蒸汽一方面对用于该产生所需的设备提出了高要求，另一方面，该产生也对能量消耗产生重大影响。借助传统锅炉(以及必要时蒸汽轮机)的传统水蒸汽产生方法在运行灵活性(负载梯度、启动时间等)中受到限制。此外，使用锅炉需要高的投资成本。锅炉通常用化石能量载体来加热，这会对系统的排放产生负面影响，并且从而对生态和企业经济方面也产生负面影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是，避免现有技术在提供具有限定的蒸汽参数的水蒸汽时的缺点并且展示一种用于提供水蒸汽的更有效的工艺。

2、所述目的通过独立权利要求1的特征来实现。

3、本发明的可单独使用或彼此组合使用的其他设计方案是从属权利要求的主题。

4、根据本发明的用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法的特征在于以下方法步骤：

5、-氢与氧在添加水的情况下(无论聚集态如何)在蒸汽发生器中加压内燃并且产生新鲜蒸汽；

6、-将蒸汽发生器中产生的新鲜蒸汽输送至蒸汽轮机；

7、-使新鲜蒸汽沿着蒸汽轮机中的膨胀路段膨胀；

8、-沿着膨胀路段抽取具有限定的蒸汽参数的中间蒸汽和/或在膨胀路段末端抽取具有限定的蒸汽参数的排汽；以及

9、-将抽取的中间蒸汽和/或排汽输送至后续工业工艺。

10、与借助传统锅炉的经典蒸汽产生相比，运行灵活性显著提高(负载梯度、启动时间等)。特别是通过氢与氧的内燃得到非常短的启动时间。通过添加水(无论聚集态如何)已经可以对新鲜蒸汽进行(预)调整。在蒸汽轮机中输入和卸载新鲜蒸汽实现提供具有限定的且必要时不同的蒸汽参数的水蒸汽。为此，可以通过沿着蒸汽轮机内的膨胀路段的一处或多处中间蒸汽抽取来抽取具有相应蒸汽参数的水蒸汽，并输送至相应的工业工艺。作为将蒸汽轮机作为工艺蒸汽参数的调节机构的替代方案或附加方案，也可以使用其他技术装置，例如节流件(例如与注水或其他冷却相结合)。

11、本发明的一种设计方案规定，用于燃烧的氢和氧是借助可再生能源产生的。由此可以完全零排放地产生工艺蒸汽。

12、本发明的另一设计方案规定，新鲜蒸汽的至少一部分在进入蒸汽轮机之前被抽取并且直接输送至工业工艺。通过添加水，可以影响氢与氧内燃期间产生的新鲜蒸汽的蒸汽参数，使得新鲜蒸汽的至少一部分可以直接输送至工业工艺。如果需要具有较低蒸汽参数的额外水蒸汽，则可以通过在蒸汽轮机中膨胀新鲜蒸汽的另一部分来提供该额外水蒸气。

13、本发明的另一设计方案规定，由蒸汽轮机产生的机械能用于驱动机械和/或用于借助发电机产生电能。通过蒸汽的双重使用(也称为热电联产)，可以实现特别高的总效率，这提高了根据本发明的方法的经济性。

技术特征：

1.用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法，所述方法的特征在于以下方法步骤：

2.根据权利要求1所述的用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法，

3.根据权利要求1或2所述的用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法，

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法，

技术总结本发明涉及一种用于产生具有限定的蒸汽参数的水蒸汽的方法。所述方法在此的特征在于以下方法步骤：‑氢与氧在添加水的情况下在蒸汽发生器(1)中加压内燃并且产生新鲜蒸汽；‑将所述蒸汽发生器(1)中产生的新鲜蒸汽输送至蒸汽轮机(2)；‑使所述新鲜蒸汽沿着所述蒸汽轮机(2)中的膨胀路段膨胀；‑沿着所述膨胀路段抽取具有限定的蒸汽参数的中间蒸汽和/或在所述膨胀路段的末端抽取具有限定的蒸汽参数的排汽；以及‑将抽取的中间蒸汽和/或排汽输送至后续工业工艺。技术研发人员：T·F·伯加德,F·科纳克,J·多林,J·埃彭多弗,B·莱丁格尔,F·尼克,M·罗勒,A·舒尔茨,I·斯蒂芬受保护的技术使用者：西门子能源环球有限责任两合公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16