DE2138664A1 - Verfahren zum gemischten gas- und dampfbetrieb einer gasturbinenanlage - Google Patents

Description

• Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer @asturbinenanlage-Zusatz zu Patent P @@ 76903,0-13 (Patentanmeldung ......) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer Gasturbinenanlage, wobei in der Brennkammer in Heizelemente eingespeistes Wasser bei höherem Druck als dem Brennkammerdruck verdampft und überhitzt wird und wobei der überhitzte Dampf in einer Dampfturbine entspannt und nach Entspannung mindestens ein Teil davon mit den Brenngasen vor deren Eintritt in die Gasturbine vermischt wird, nach Patent Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Prozesswirkungsgrad des Verfahrens nach dem Hauptpatent zu verbessern bei möglichst geringem Mehraufwand fUr zusätzliche lIeizflächen0 Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestans ein Teil des in der Dampfturbine entspannten Dampfes vor der Vermischung mit den Breddgasen durch mindestens einen Teil des Abgasstromes der Gasturbine zwischenüberhitzt wird. Durch die erfindungsgemässe Zwischenüberhitzung wird eine betriebtliche Verbesserung des Prozesswirkungsgrades erzielt. Der Aufwind für die zusätzliche Zwischenüberhitzerheizfläche ist demgegenüber gering, da der Dampf ein relativ kleine: spezifisches Volumen aufweist und der Wärmeübergang an den Dampf hoch ist, wenn man Hese Werte mit den entsprechenden Werten bei Wärmeübertragung an Verbrennungsluft vergleicht.
• Nach eienr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mir einer um sie Zwischenüberhitzung herum-geführten Menge entspannten Dampfes ist die umgeführte Dampfmenge veränderbar. Hierdurch kann in ein facher Weise die Eintrittstemperatur der das Gemisch aus Gas und teilentspanntem Dampf verarbeitenden Turbine herabgesetzt werden, sodass Schweröl verbrannt werden kann.
• Das erfindungsgemässe Verfahren wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert, die schematisch eine Anlage zum Durchführen- des Verfahrens zeigt.
• Die Anlage Weist zwei hintereinander geschaltete Verdichter 2 und 3 auf, zwischen denen ein Kühler 14 für die komprimierte Luft angeordnet ist, Sekundärseitig wird der Kühler 14 von Speisewasser beaufschlagt, das mittels einer Pumpe 13 aus einer nicht dargestellten Quelle zugeführt wird Der Verdichter 3 ist über eine Leitung 9 mit einem Brenner 7 verbunden, der am oberen Fde eines Druckbehälters 6 angeordnet ist, in dem eine Meizfläche 10,11 des Dampferzeugers untergebracht ist. Das untere Ende des Druckbehälterms 6 steht über eine Leitung 5 mit einer Turbine 1 in Verbindung, die ein Gemisch aus an der ITeizfläclle 30,11 abgekühlten Verbreiinungs gasen und teilenspanntem Dampf verarbeitet, Der Austritt der Surbine 1 ist über eine Leitung 16 mit einem Zwischenüberhitzer 55 verbunden, an den sich eine zu sinem nicht dargestellten Kamin führende Leitung 17 anschliesst, in der ein Speisewasservorwärmer 15 angeordnet ist, der wasserseitig in Reihe zu dem Kühler 14 geschaltet ist. Wasserseitig-ist der Austritt des Vorwärmers 5 mitt der Heizfläche 10,11 des Dampferzeugers verbunden, an die~eine Dampfturbine 18 angeschlossen ist. Der Austritt der Dampfturbine 18 ist über eine Leitung 54 mit dem Zwischenüberhitzer 55 verbunden, dessen Dampfaustritt im Druckbehälter 6 in eine Mischstelle 21 mündet. Zwischen der Leitung 54 und dem Austritt des Zwischenüberhitzers 55 ist eine Bypassleitung 56 mit Ventil 57 vorgesehen.
• Im Betrieb der Anlage wird Speisewasser mit Hilfe der Pumpe 13 über den Kühler 14 und den Vorwärmer 15 der Heizfläche 10,11 im Druckbehälter 6 zugeführt. Das Speisewasser verdampft in der Heizfläche 10 und der entstandene Dampf wird anschliessend überhitzt und gelangt dann aus der Heizfläche 11 in die Dampfturbine 18, wo eine teilweise Entspannung stattfindet. Der teil-entspannte Dampf wird in der gezeichneten Stellung des Ventils 57 dem Zwischenüberhitzer 55 zugeführt, wo er Wärme aus dem die Turbine 1 verlassenden Gemisch aufnimmt Der zwischenüberhitzte Dampf wird dann mit Hilfe der Mischstelle 21 mit den Gasen im Druckbehälter 6 gemischt, woraufhin das Gemisch über die Leitung 5 der Turbine 1 zuströmt. Mit Hilfe des Ventils 57 kairn eine einstellbare Menge des in der Dampfturbine 18 teilentspannten Dampfes an dem Zwischenüberhitzer 55 vorbeigeführt und direkt zur Mischstelle 21 geführt werden, illit dem beschriebenen Verfahren wird der weitere Vorteil erzielt, dass durch die Zwischenüberhitzung die Frischdampfmenge vergrössert werden kann, ohne die Temperatur vor der Turbine 1 abzusenken.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   lo Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer Gasturbinenanlage, wobei in der Brennkammer in Heizelemente eingespeistes Wasser bei höherem Druck als dem Brennkammerdruck verdampft und überhitzt wird und wobei der überhitzte Damg in einer Dampfturbine entspannt und nach Entspannung mindestens ein Teil davon mit den Brenngasen vor deren Eintritt in die Gasturbine vermischt wird, nach Patent ............, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des in der Dampfturbine entspannten Dampfes vor der Vermischung mit den Brenngasen durch mindestens einen Teil des Abgasstromes der Gasturbine zwischenüberhitzt wird, 2. Verfahren nach Anspruch 1, mit eienr um die Zwischenüberhitzung herumgeführten Menge entspannten Dampfes, dadurch gekennzeichnet, dass die umgeführte Dampfmenge veränderbar ist, L e e r s e i t e