DE102008057490B4 - Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk und Verfahren zum Betrieb - Google Patents

Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk und Verfahren zum Betrieb Download PDF

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Abstract

Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) mit
– mindestens einer Gasturbine (GT),
– mindestens einem Abhitzekessel (BO) mit mindestens einem Verdampfer (EVHP, EVLP),
– mit einer ersten Dampfturbine (STHP)
– mit einer zweiten Dampfturbine (STLP),
– einem Kondensator (CON),
– mindestens einer ersten Speisewasserpumpe (PU1),
– mindestens einem Generator (GE1),
wobei die Gasturbine (GT) heißes Abgas (EX) erzeugt, mittels dessen der Abhitzekessel (BO) beheizt wird,
wobei ein Kreislaufmedium (CF) in einem Kreislauf (CY) von der mindestens ersten Speisewasserpumpe (PU1, PU2, PU3) in den Abhitzekessel (BO) zu den Dampfturbinen (STHP, STLP) in den Kondensator (CON) und zurück zu der ersten Speisewasserpumpe (PU1, PU2, PU3) umläuft, wobei die erste Dampfturbine (STHP) einen höheren Eintrittsdruck als die zweite Dampfturbine (STLP) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Dampfturbine (STHP) derart ausgebildet ist, dass das Kreislaufmedium (CF) in der ersten Dampfturbine (STHP) bis zu einem...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk mit mindestens einer Gasturbine, mindestens einem Abhitzekessel mit mindestens einem Verdampfer, mit einer ersten Dampfturbine mit einer zweiten Dampfturbine, einem Kondensator, mindestens einer ersten Speisewasserpumpe, mindestens einem Generator, wobei die Gasturbine heißes Abgas erzeugt, mittels dessen der Abhitzekessel beheizt wird, wobei ein Kreislaufmedium in einem Kreislauf von der mindestens ersten Speisewasserpumpe in den Abhitzekessel zu den Dampfturbinen in den Kondensator und zurück zu der ersten Speisewasserpumpe umläuft, wobei die erste Dampfturbine einen höheren Eintrittsdruck als die zweite Dampfturbine aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerkes der vorgenannten Art.
  • Zur möglichst guten Ausnutzung des Gasturbinenabgases in exergetischer und energetischer Hinsicht werden bei Anlagen ohne Zusatzfeuerung im Abhitzekessel, Mehrdruckprozesse (d. h. Verdampfung findet auf 2 bis 3 unterschiedlichen Druckstufen statt, mehr als 3 Druckstufen sind unüblich) ggf. kombiniert mit einer im Abhitzekessel integrierten Zwischenüberhitzerstufe eingesetzt.
  • Der Einsatz von mehreren Druckstufen führt zu einer stärkeren Parallelisierung des Verlaufs der Wasser-Dampftemperaturlinie und der Abgastemperaturlinie und damit zu einer verbesserten exergetischen Ausnutzung der Abgaswärme.
  • Die darüber hinaus ggf. eingesetzte heiße Zwischenüberhitzung (Temperatur nach Zwischenüberhitzung liegt im Bereich der Hochdruckfrischdampftemperatur) führt zu einer weiteren Prozessverbesserung, da die mittlere Temperatur der Wärmezufuhr weiter angehoben wird und gleichzeitig die Nässeverluste im Bereich der Niederdruckdampfturbine abnehmen.
  • Höchste Wirkungsgrade, allerdings auch verbunden mit den höchsten Kosten werden heutzutage mit Druckprozessen mit Zwischenüberhitzung erreicht. Wenn niedrige Kosten im Vordergrund stehen, werden meist 2 Druckprozesse ohne Zwischenüberhitzung eingesetzt. Einen Kompromiss zwischen den beiden zuvor genannten Lösungen stellt ein 2 Druckprozess mit Zwischenüberhitzung dar.
  • Aus den Druckschriften DE 198 49 740 A1 , DE 195 27 537 C1 und EP 0 898 054 A1 sind bereits kombinierte Gas- Dampfkreisläufe der eingangs genannten Art bekannt, welche jedoch mit hohen Errichtungskosten einhergehen.
  • Ausgehend von den zuvor beschriebenen Problemen und Nachteilen des Standes der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, ein Kraftwerk der eingangs beschriebenen Art zu schaffen und derart zu betreiben, dass bei einem verringerten Investitionsaufwand zur Verrichtung dieser Anlage ein dennoch verhältnismäßig hoher Wirkungsgrad erzielt werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk mit den in Anspruch 1 angeführten Merkmalen und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen mit den in Anspruch 8 aufgeführten Merkmalen vorgeschlagen. Die abhängigen Unteransprüche beinhalten jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Der verbesserte Wasserdampfprozess (siehe auch Figur) für ein Gas- und Dampfkraftwerk nutzt eine Hochdruckdampfturbine, welche den bei vergleichsweise hohem Druck in einer Hochdruckstufe im Abhitzedampferzeugten erzeugten und später überhitzten Dampf bevorzugt bis in den Bereich der Grenzkurve zum Nassdampfgebiet entspannt, danach wird dieser Dampf mittels eines durch Hochdruckspeisewasser beheizten Wärmetauschers zwischenüberhitzt, bevor er mit relativ moderater Temperatur in die Niederdruckdampfturbine eintritt und bis auf Kondensatordruck abgearbeitet wird.
  • Das Hochdruckspeisewasser entstammt dabei dem gleichen Economizer (Wärmetauscher bzw. Speisewasservorwärmer), welcher auch zur Erwärmung des Speisewassers bis vor Eintritt in den Hochdruckverdampfer verwendet wird. Das heiße Speisewasser wird dabei kurz vor Verdampfereintritt entnommen und nach Durchlaufen des Wärmetauschers mittels Rezirkulationspumpe wieder „kalt” in den Hochdruck-Economizer zurückgespeist. Wird außerdem noch eine Bypassschaltung vorgesehen, kann die Eintrittstemperatur in den Wärmetauscher stufenlos geregelt werden.
  • Für eine gute energetische Ausnutzung des Gasturbinenabgases ist weiterhin eine separate Niederdruckstufe im Abhitzedampferzeuger vorgesehen, der dort erzeugte Dampf wird über eine separate Dampfeinspeisung direkt der Niederdruckdampfturbine zugeführt.
  • Der erfinderische Schritt liegt in der Verwendung einer speziellen Hochdruckdampfturbine, welche vergleichsweise hoch gespannten überhitzten Hochdruckdampf bis in den Bereich der Grenzkurve zum Nassdampfgebiet entspannt in Verbindung mit einem durch Hochdruckspeisewasser beheizten Wärmetauscher, welcher den die Hochdruckdampfturbine verlassenden Dampf zwischenüberhitzt, bevor er mit relativ moderater Temperatur in die Niederdruckdampfturbine eintritt. Das Hochdruckspeisewasser entstammt dabei dem gleichen Economizer, welcher auch zur Erwärmung des Speisewassers bis vor Eintritt in den Hochdruckverdampfer verwendet wird. Das heiße Speisewasser wird dabei kurz vor Verdampfereintritt entnommen und nach Durchlaufen des Wärmetauschers mittels Rezirkulationspumpe wieder „kalt” in den Hochdruck-Economizer zurückgespeist.
  • Mit dem zuvor beschriebenen verbesserten Wasserdampfprozess lassen sich Anlagenwirkungsgrade, die im Bereich der 3-Druckprozesse mit Zwischenüberhitzung (ZUE) liegen, zu absoluten Kosten erreichen, welche unterhalb eines 2-Druckprozesses mit Zwischenüberhitzung, aber oberhalb eines 2-Druckprozesses ohne Zwischenüberhitzung liegen. Vergleicht man spezifische Kosten (EUR/kW) liegen diese unterhalb des 2-Druckprozesses ohne Zwischenüberhitzung. Außerdem entspricht die Anlage hinsichtlich ihrer Komplexität (Anzahl der Systeme und deren Abhängigkeiten untereinander) im Prinzip einer Anlage mit 2-Druckprozess ohne Zwischenüberhitzung, was sich auch in einer im Vergleich zu Mehrdruckprozessen mit traditioneller Zwischenüberhitzung (Zwischenüberhitzung im Abhitzedampferzeuger) höheren Anlagenverfügbarkeit niederschlagt.
  • Die Beheizung des Wärmetauschers (zur Zwischenüberhitzung des die Hochdruckdampfturbine verlassenden Dampfes) mit Hochdruckspeisewasser führt zu einer signifikanten Erhöhung des Hochdruckspeisewassermassenstromes. Daraus folgt eine verstärkte Parallelisierung des Verlaufs der Speisewassertemperaturlinie und der Abgastemperaturlinie. Dies zeigt anschaulich, dass der exergetische Wirkungsgrad steigt, also die Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau genutzt wird. Um möglichst viel Wärme auf einem höheren Temperaturniveau nutzen zu können, muss die Hochdruckdampfturbine den Dampf von vergleichsweise hohem Druck bis in den Bereich der Grenzkurve zum Nassdampfgebiet entspannen, also der Dampf soll nur noch eine minimale Überhitzung aufweisen bzw. hat unter Umständen bereits einen sehr geringen Wasseranteil.
  • Der sich trotz vergleichsweise hohem Frischdampfdruck am Hochdruckturbinenaustritt bei Entspannung bis an die Grenzkurve ergebende vergleichsweise niedrige Druck und der damit verbundene hohe Volumenstrom machen eine Rückführung des Dampfes zur Zwischenüberhitzung zurück in den Abhitzedampferzeuger weniger sinnvoll (große Druckverluste, große Rohrleitungsdurchmesser auf verhältnismäßig langen Strecken und damit verbundene Kosten und Platzprobleme, außerdem mögliche Kondensation des Dampfes in den Rohrleitungen und damit verbundene Probleme). Dies liefert die Begründung dafür, weshalb ein zwischen den Hochdruckdampfturbinenaustritt und Niederdruckdampfturbineneintritt angeordneter mit Speisewasser beheizter Wärmetauscher bevorzugt zum Einsatz kommt. Bezogen auf den dampfseitigen Druckverlust hat der mit Speisewasser beheizte Wärmetauscher den Vorteil, dass er nahe der Dampfturbine anzuordnen ist (d. h. kurze Dampfleitungen) und dass er eine vergleichsweise geringe Oberfläche hat (wegen des vergleichsweise hohem Wärmeübergangskoeffizienten).
  • Damit sind signifikant niedrigere dampfseitige Druckverluste im Vergleich zu einem im Abhitzedampferzeuger angeordneten Zwischenüberhitzer erreichbar, selbst wenn Schutzeinrichtungen (wie z. B. Zyklone) für die Niederdruckdampfturbine gegen möglichen Tropfenschlag bei Wärmetauscherleckage einbezogen werden. Der ggf. leicht erhöhte abgasseitige Druckverlust im Abhitzedampferzeuger (wegen des erhöhten Hochdruckspeisewassermassenstromes und der damit vergleichsweise großen Heizflache) und der damit verbundene Wirkungsgrad- und Leistungsverlust der Gasturbine werden dabei mehr als aufgewogen. Nicht zuletzt auch deshalb, da der Wirkungsgrad- und Leistungsverlust der Gasturbine aufgrund des Anstieges der Abgastemperatur dem Wasser-Dampfkreislauf zu Gute kommt und damit grundsätzlich nicht voll auf die Anlagenleistung durchschlägt.
  • Die Zwischenüberhitzung auf dem vergleichsweise niedrigen Temperatur-Druckniveau bringt eine Reihe von Vorteilen:
    • – Geringe Endnässe vor Eintritt in den Kondensator, trotz/gerade wegen des vergleichsweise hoch zu wählenden Frischdampfdruckes (Temperatur des als Heizmedium zur Zwischenüberhitzung verwendeten Speisewassers steigt mit steigendem Frischdampfdruck)
    • – Im Vergleich mit 2 Druckprozessen ohne Zwischenüberhitzung Verringerung der Produktion von minderwertigem Niederdruckdampf. Damit kann das Niederdruckdampfsystem und das kalte Ende entsprechend kleiner dimensioniert werden
    • – Im Vergleich mit 3 Druckprozessen mit Zwischenüberhitzung Entfall des Mitteldruckdampfsystems, da die Wärme auf diesem Temperaturniveau zur Zwischenüberhitzung genutzt wird und somit die Produktion von minderwertigem Mitteldruckdampf ersetzt.
  • Vergleicht man grundsätzlich die bisher eingesetzte heiße Zwischenüberhitzung mit der zuvor beschriebenen verbesserten Lösung lasst sich folgendes erkennen: Die mit der heißen Zwischenüberhitzung im Zusammenhang stehenden vergleichsweise komplexen Systemen mit ihren vergleichsweise teuren Komponenten entfallen (u. a. hochtemperaturfähige Zwischenüberhitzerheizflachen im Abhitzedampferzeuger, hochtemperaturfähige Rohrleitungen und Ventile mit großem Durchmesser, hochtemperaturfähige Mitteldruckdampfturbine) und werden durch eine vergleichsweise einfach aufgebaute und kostengünstige Lösung ersetzt. Diese Lösung erfordert neben der bereits zuvor beschriebenen Wärmetauscher-/Dampfturbinenkonfiguration, ein vergrößertes Hochdrucksystem (insbesondere wasserseitig), einfache Rezirkulationspumpen, die verbindenden wasserführenden Rohrleitungen und eine geringe Anzahl von Regelventilen.
  • Der für den verbesserten Prozess notwendige Abhitzedampferzeuger ist einfach aufgebaut, da er nur 2 Druckstufen enthält und keine Zwischenüberhitzersektion vorgesehen ist. Dies führt auch zu einer verbesserten Ausnutzung der Abgaswärme, da auf ein „Verschachteln” von Heizflachensektionen unterschiedlicher Druckstufen verzichtet werden kann (Ausnahme: die für eine ausreichende Überhitzung des Niederdruckdampfes notwendige Heizfläche ist je nach den Anforderungen der verwendeten Niederdruckdampfturbine zwischen den Hochdruck-Economizer-Heizflächen anzuordnen). Diese Einfachheit ermöglicht es auch, den Abhitzedampferzeuger weit starker zu standardisieren, da wechselseitige Rückwirkungen zwischen den einzelnen Heizflachensektionen der verschiedenen Druckstufen entfallen.
  • Die separate Niederdruckdampfeinbindung in die Niederdruckdampfturbine ermöglicht die Wahl eines niedrigeren Druckes im Vergleich zum Eintrittsdruck in die Niederdruckdampfturbine. Dies ermöglicht es, die noch vorhandene Restwärme des Abgases energetisch optimal zu nutzen.
  • Grundsätzlich kann die Niederdruckdampferzeugung auch weggelassen werden (d. h. es kommt ein Eindruckabhitzedampferzeuger zum Einsatz), falls das Ziel besteht eine Anlage zu konfigurieren:
    • – die einfach im Aufbau ist, d. h. höchste Verfügbarkeit
    • – die niedrige Absolutkosten aufweist in Kombination mit einem Anlagenwirkungsgrad, welcher oberhalb des eines konventionellen 2-Druckprozesses ohne Zwischenüberhitzung liegt, allerdings liegt der Anlagenwirkungsgrad auch deutlich unterhalb der zuvor beschriebenen verbesserten 2-Druckkonfiguration
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung zur Verdeutlichung näher beschrieben. Dem Fachmann ergeben sich anhand dieses speziellen Ausführungsbeispiels und der gesamten Beschreibung weitere Möglichkeiten, die Erfindung auszuführen, die von derjenigen des Ausführungsbeispiels abweichen können. Es zeigt:
  • 1: Wärmeschaltbild eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerks nach der Erfindung.
  • Die 1 zeigt ein Wärmeschaltbild eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerks GUD nach der Erfindung. Hierbei bedeuten die neben den Massenflüssen mit einem Pfeil angeordneten vier-elementigen Matrizen beginnend von links oben in lateinischer Lesart nach rechts unten: Druck, Enthalpie, Massenstrom und Temperatur – es sei denn, es ist anders angegeben (PHI entspricht beispielsweise der relativen Luftfeuchte). Mit einem Doppelstrich dargestellte Massenströme, bei dem beide Striche dünn ausgebildet sind, sind Luftströme. Mit einem Doppelstrich, bei dem ein Strich dick ausgebildet ist, sind Brennstoffströme, ein Dreifachstrich stellt heißes Verbrennungsgas bzw. Abgas dar, ein einfacher dünner Strich den Massenstrom eines Kreislaufmediums des Dampfkreislaufs bzw. Wasser und in flüssiger Form und ein dickerer einzelner Strich stellt gasförmiges Wasser bzw. Dampf dar. Einzelne Prozessparameter, die neben den die Massenströme symbolisierenden Linien sich befinden, sind mittels nachgestellter Buchstaben (P = Druck, T = Temperatur, H = Enthalpie, M = Massenstrom) in ihrer Bedeutung ausgewiesen.
  • Die 1 zeigt einen kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk GUD mit zwei Gasturbinen GT (nur eine von 2 dargestellt), zwei Abhitzekessel BO (nur einer von 2 dargestellt) eines Dampfkreislaufes CY, indem ein Kreislaufmedium CF in einem geschlossenen Kreislauf CY gefördert wird. Der geschlossene Kreislauf CY umfasst zwei Dampfturbinen STHP, STLP, einen Kondensator CON, stromabwärts des Kondensators CON angeordnete Kondensatpumpe PU1 Niederdruckspeisewasserpumpe PU2, Hochdruckspeisewasserpumpe PU3, einen Speisewassertank/Entgaser SEP und stromabwärts dessen Vorwärmer VW1, VW2, VW3, Verdampfer EVLP, EVHP und Überhitzer SH1, SH2 des Kessels BO.
  • Die Gasturbine GT treibt einen ersten Generator GEN1 an unter Zwischenordnung eines Getriebes TRA1. Ein Kompressor CO wird von einer Turbine P der Gasturbine GT mittels einer gemeinsamen Welle SHGT angetrieben. Ein Luftstrom GTA wird in den Kompressor CO verdichtet und einer nachfolgenden Brennkammer CU zugeführt. Ein vorgewärmter Brennstoff GTF wird der Brennkammer CU zugeführt und gemeinsam mit dem Luftstrom GTA zu heißem Verbrennungsgas verbrannt. Vor Zuführung der Brennkammer CU wird der Brennstoff GTF zunächst in einem Vorwärmer FPH vorgewärmt. Das heiße Verbrennungsgas wird stromabwärts der Brennkammer CU in der Turbine PT der Gasturbine GT entspannt und anschließend dem stromabwärts angeordneten Abhitzekessel BO zugeführt.
  • Das Heißgas EX aus der Gasturbine GT durchläuft den Abhitzekessel BO beginnend mit einer Temperatur von etwa 550°C am heißen Ende bis zu einer Temperatur von 88°C am kalten Ende. Das Kreislaufmedium CF tritt am kalten Ende des Abhitzekessels BO in einen ersten Vorwärmer VW1 ein an und gelangt anschließend mit einem Anteil von etwa 10% in einen ersten Verdampfer EVLP. Der überwiegende Teil des Kreislaufmediums CF wird parallel zu dem ersten Verdampfer EVLP mittels einer dritten Speisewasserpumpe PU3 auf das höchste Druckniveau des Kreislaufs CY gefördert und passiert anschließend zwei in Reihe zueinander angeordnete Vorwärmer VW2, VW3. Stromabwärts des dritten Vorwärmers VW3 gelangt das Kreislaufmedium CF in einen zweiten Verdampfer EVHP und anschließend in einen zweiten und stromabwärts von einem dritten Überhitzer SH2, SH3. Nach dem dritten Überhitzer SH3 verlässt das Kreislaufmedium CF mit einer Temperatur von etwa 520°C und einem Druck von 125 bar den Abhitzekessel BO und tritt nach Passage eines Schnellschluss-Regelventils SRV in die erste Dampfturbine STHP ein. In der ersten Dampfturbine STHP wird das Kreislaufmedium CF bis in die Nähe des Nassdampfgebietes, bevor es die erste Dampfturbine STHP an einer Abströmung EX11 verlässt. Stromabwärts der Abströmung EX11 tritt das Kreislaufmedium CF in eine benachbart angeordneten Wärmetauscher zur Zwischenüberhitzung IR ein und anschließend in die Einströmung IN21 der nachfolgenden zweiten Dampfturbine STLP. Unter Abgabe technischer Arbeit durchströmt das Kreislaufmedium CF die zweite Dampfturbine STLP bis zum Erreichen der Abströmung EX21. Der Druck am Eintritt IN11 der ersten Dampfturbine STHP ist höher als derjenige am Eintritt IN21 der zweiten Dampfturbine STLP. Stromabwärts der zweiten Dampfturbine STLP wird das Kreislaufmedium CF in dem Kondensator CON unter Abfuhr von Wärme kondensiert und mittels der Kondensatpumpe PU1 auf eine höheres Druckniveau gefördert. Anschließend erreicht das Kreislaufmedium CF den Speisewassertank/Entgaser SEP, um stromabwärts von der Niederdruckspeisewasserpumpe PU2 auf ein höheres Druckniveau zum Eintritt in das kalte Ende des Abhitzekessels BO gefördert zu werden.
  • Die erste Dampfturbine STHP weist eine andere Drehzahl als die zweite Dampfturbine STLP auf, so dass der an die zweite Dampfturbine STLP drehzahlidentisch angekoppelte zweite Generator GEN2 mittels eines Getriebes TRA2 auch von der ersten Dampfturbine STHP angetrieben wird.
  • Der Wärmetauscher zur Zwischenüberhitzung IR wird mittels eines Teilstroms des Kreislaufmediums CF beheizt, der dem Abhitzekessel BO zwischen dem dritten Vorwärmer VW3 und dem zweiten Verdampfer EVHP unmittelbar vor dem zweiten Verdampfer EVHP als Hochdruckspeisewasser HPFW entnommen wird. Nach Abgabe von Wärmeenergie in dem Zwischenüberhitzer IR wird das Hochdruckspeisewasser HPFW dem Abhitzekessel BO wieder vor dem dritten Vorwärmer VW3 zugeführt. Diese Speisewasserpumpe PU4 sorgt für die notwendige Zirkulation.
  • Der zweiten Dampfturbine STLP wird mittels eines ersten Zwischenüberhitzers SH1 überhitzter Dampf aus dem ersten Verdampfer EVLP zugeführt in einer Zuströmung IN22, welche sich zwischen der Einströmung IN21 und der Abströmung EX21 befindet. Auf diese Weise verbessert sich der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung zusätzlich.

Claims (13)

  1. Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) mit – mindestens einer Gasturbine (GT), – mindestens einem Abhitzekessel (BO) mit mindestens einem Verdampfer (EVHP, EVLP), – mit einer ersten Dampfturbine (STHP) – mit einer zweiten Dampfturbine (STLP), – einem Kondensator (CON), – mindestens einer ersten Speisewasserpumpe (PU1), – mindestens einem Generator (GE1), wobei die Gasturbine (GT) heißes Abgas (EX) erzeugt, mittels dessen der Abhitzekessel (BO) beheizt wird, wobei ein Kreislaufmedium (CF) in einem Kreislauf (CY) von der mindestens ersten Speisewasserpumpe (PU1, PU2, PU3) in den Abhitzekessel (BO) zu den Dampfturbinen (STHP, STLP) in den Kondensator (CON) und zurück zu der ersten Speisewasserpumpe (PU1, PU2, PU3) umläuft, wobei die erste Dampfturbine (STHP) einen höheren Eintrittsdruck als die zweite Dampfturbine (STLP) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dampfturbine (STHP) derart ausgebildet ist, dass das Kreislaufmedium (CF) in der ersten Dampfturbine (STHP) bis zu einem Maximalabstand von 70 K zu der Phasengrenzkurve des Kreislaufmediums (CF) entspannt wird, wobei eine Zwischenüberhitzung (IR) vorgesehen ist, in der das Kreislaufmedium (CF) nach Austritt aus der ersten Dampfturbine (STHP) und vor Eintritt in die zweite Dampfturbine (STLP) erhitzt wird.
  2. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach Anspruch 1, die erste Dampfturbine (STHP) derart ausgebildet ist, dass das Kreislaufmedium (CF) in der ersten Dampfturbine (STHP) bis zu einem Maximalabstand von 70 K zu der Phasengrenzkurve des Kreislaufmediums (CF) und einem minimalen Dampfanteil von 95% (x > 95%) entspannt wird.
  3. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zwischenüberhitzung (IR) mittels des heißen Abgases (EX) aus der Gasturbine (GT) direkt oder indirekt beheizt wird.
  4. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abhitzekessel (BO) mindestens einen Vorwärmer (VW1, VW2, VW3) aufweist, in dem das Kreislaufmedium (CF) vor dem Verdampfer (EVLP, EVHP) aufgeheizt wird.
  5. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenüberhitzung (IR) mittels eines Anteils des Kreislaufmediums (CF) in einem Wärmetauscher beheizt wird, dass in flüssiger Phase dem Abhitzekessel (BO) nach einem Vorwärmer (VW1, VW2, VW3) vor dem zweiten Verdampfer (EVHP) entnommen wird und nach der Wärmeabgabe wieder stromaufwärts des Vorwärmers (VW1, VW2, VW3), hinter dem es entnommen wurde, dem Abhitzekessel (BO) zugeführt wird.
  6. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kreislaufmedium (CF) nach der Wärmeabgabe in der Zwischenüberhitzung (IR) mittels einer Speisewasserumwälzpumpe (PU4) dem Abhitzekessel (BO) zugeführt wird.
  7. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster Verdampfer (EVLP) des Abhitzekessels vorgesehen ist, der eine niedrigere Austrittstemperatur (T1) und einen niedrigeren Austrittsdruck (P1) als der zweite Verdampfer (EVHP) aufweist.
  8. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens dem vorhergehenden Anspruch 3, wobei das aus dem ersten Verdampfer (EVLP) erhitzte Kreislaufmedium (CF) einer Zuführung (IN22) zwischen der Einströmung (IN21) und der Abströmung (EEX21) der zweiten Dampfturbine (STLP) zugeführt wird.
  9. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenüberhitzung (IR) neben der ersten Dampfturbine (STHP) und der zweiten Dampfturbine (STLP) angeordnet ist.
  10. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster Generator (GEN1) vorgesehen ist, der von der Gasturbine (GT) angetrieben wird.
  11. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GUD) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweiter Generator (GEN2) vorgesehen ist, der von der ersten Dampfturbine (STHP) und der zweiten Dampfturbine (STLP) angetrieben ist.
  12. Verfahren zum Betrieb eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerkes (GUD) wobei mindestens eine Gasturbine (GT) heißes Abgas (EX) erzeugt, mittels dessen ein Abhitzekessel (BO) beheizt wird, wobei ein Kreislaufmedium (CF) in einem Kreislauf (CY) von dem Abhitzekessel (BO) zu einer ersten Dampfturbine (STHP) und einer zweiten Dampfturbine (STLP) zu einem Kondensator (CON) umläuft, wobei die erste Dampfturbine (STHP) einen höheren Eintrittsdruck als die zweite Dampfturbine (STLP) aufweist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dampfturbine (STHP) derart ausgebildet ist, dass das Kreislaufmedium (CF) in der ersten Dampfturbine (STHP) bis zu einem Maximalabstand von 20 K zu der Phasengrenzkurve des Kreislaufmediums (CF) entspannt wird, wobei eine Zwischenüberhitzung (IR) vorgesehen ist, in der das Kreislaufmedium (CF) nach Austritt aus der ersten Dampfturbine (STHP) und vor Eintritt in die zweite Dampfturbine (STLP) erhitzt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Zwischenüberhitzung (IR), in der das im Kreislauf (CY) geführte Kreislaufmedium (CF) zwischen einer ersten Dampfturbine (STHP) und einer zweiten Dampfturbine (STLP) erhitzt wird, mittels flüssigem Kreislaufmediums (CF) beheizt wird, das dem Abhitzekessel (BO) stromaufwärts eines zweiten Verdampfers (EVHP) nach einem Vorwärmer (VW1, VW2, VW3) entnommen wird und stromabwärts diese Wärmeabgabe dem Abhitzekessel (BO) stromaufwärts des Vorwärmers (VW1, VW2, VW3) wieder zugeführt wird.
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DE19527537C1 (de) * 1995-07-27 1996-09-26 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende Anlage
EP0898054A1 (de) * 1996-11-25 1999-02-24 Asea Brown Boveri AG Dampferzeuger
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