DE3016777A1 - Power plant gas turbine exhaust-heated steam generator - feeds steam turbine, removes nitrous oxide(s) and supplies shaft seal barrier steam - Google Patents

Abstract

The arrangement is intended for a combined gas turbine (1) and steam turbine power plant. The exhaust gas (15) of the gas turbine (12) heats a steam generator (2) whilst nitrous oxides are removed. When starting up the plant, the gas turbine is initially run at low and constant load, the exhaust passed through the steam generator unit (2) and the steam produced fed as barrier steam to the shaft seals of the steam turbine (33), after which the steam turbine is started (32). When switching-off, steam supply to the turbine (33) is first discontinued (32). The turbine (12) is run at constant low load for a given time, whilst continuing the barrier steam supply.

Description

Verfahren und Regeleinrichtung zum Betreiben eines Method and control device for operating a

kombinierten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks Uie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Pegel einrichtung zum Betreiben eines kombinierten Gas- und Uipiturbinen-Kraftwerks, insbesondere zum Vermindern der beim Abschalten und Anfahren des Kraftwerks austretenden Stickstoffoxidmenge Beim Abschalten eines kombinierten Kraftwerks unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens wird die Gasturbine mit gleichbleibender Last gefahren, und die Drosselklappe am Einlaß des Wärmerückgewinnungs-Dampferzeugers (nachstehend kurz: Dampferzeugers) wird allmählich geschlossen, während gleichzeitig die Umgehungs-Drosselklappe zur Umgehung des Dampferzeugers allmählich geöffnet wird, so daß die Gasturbinenabgase in die Atmosphäre austreten. D. h., die vom Dampferzeuger erzeugte Dampfmenge wird vermindert,um die Last der Dampfturbine zu vermindern, und nach dem Abschalten der Dampfturbine wird die Gasturbinenlast vermindert. Beim Anfahren des Kraftwerks mit dem herkömmlichen Verfahren dient Dampf aus einem Hilfs-Dampferzeuger zum Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen und zum Aufbau eines Unterdrucks im Kondensator. Gleichzeitig wird die Gasturbinenlast auf Vollast erhöht, wobei die Umgehungs-Drosselklappe vollstä'ndig geöffnet wird, wonach die Umgehungs-Drosselklappe allmählich geschlossen und gleichzeitig die Drosselklappe am Einlaß des Dampferzeugers allmählich geöffnet wird, um die vom Dampferzeuger erzeugte Dampfmenge und damit di.e Dampfturbinenlast zu steigern. combined gas and steam turbine power plant Uie invention relates refer to a method and a level device for operating a combined Gas and Uipiturbinen power station, especially to reduce the shutdown and start-up of the power plant, the amount of nitrogen oxide escaping when switching off a combined power plant using the conventional method is the gas turbine driven with constant load, and the throttle valve at the inlet of the heat recovery steam generator (hereinafter referred to as: steam generator) is gradually closed while at the same time the bypass throttle valve gradually opens to bypass the steam generator so that the gas turbine exhaust gases are released into the atmosphere. That means that from the steam generator the amount of steam generated is reduced in order to reduce the load on the steam turbine, and after the steam turbine is shut down, the gas turbine load is reduced. At the Start up of the power plant using the conventional process is used steam from an auxiliary steam generator to block the steam turbine glands and to Build-up of negative pressure in the condenser. At the same time the gas turbine load is on Full load increased, with the bypass throttle valve being fully opened, after which the bypass throttle valve is gradually closed and the throttle valve is closed at the same time at the inlet of the steam generator is gradually opened to that of the steam generator to increase the amount of steam generated and thus the steam turbine load.

Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird jedoch eine große Menge Stickstoffoxid, das beim Vollastbetrieb der Gasturbine erzeugt wird, zusammen mit dem Turbinenabgas in die Atmosphäre durch eine Umgehungsleitung abgelassen, ohne vorher eine Denitriereinrichtung im Dampferzeuger zu durchströmen, die z. B. derjenigen nach der US-PS 106 286 entspricht.In this conventional method, however, a large amount of nitric oxide, which is generated during full load operation of the gas turbine, together with the turbine exhaust gas Discharged to the atmosphere through a bypass line without a denitration device beforehand to flow through in the steam generator, the z. B. corresponds to that according to US Pat. No. 106,286.

Ferner weist. das herkömmliche Verfahren den Nachteil auf, daß zum Erzeugen von Sperrdampf für die Stopfbuchsen der Dampfturbine ein Hilfs-Dampferzeuger vorgesehen sein muß. Dies steht nicht in Einklang mit dem Prinzip eines kombinierten Kraftwerks, wonach der gesamte erforderliche Dampf durch Nutzung der Gasturbinenabgase erzeugt wird.Also has. the conventional method has the disadvantage that for An auxiliary steam generator generates sealing steam for the stuffing boxes of the steam turbine must be provided. This is inconsistent with the principle of a combined Power plant, after which all the steam required by using the gas turbine exhaust gases is produced.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Anfahren und Abschalten der Gasturbine in einem solchen Kraftwerk, so daß bei Hochlastbetrieb der Gasturbine die große Mengen Stickstoffoxide enthaltenden Abgase nicht in die Atmosphäre austreten und kein Hilfs-Dampferzeuger zum Erzeugen von Sperrdampf für die Damp-fturbinen-Stopfbuchsen eingesetzt werden muß.The object of the invention is to create a method and a Device for starting up and shutting down the gas turbine in such a power plant, so that at high load operation of the gas turbine containing large amounts of nitrogen oxides Exhaust gases do not escape into the atmosphere and no auxiliary steam generator to generate of sealing steam must be used for the steam turbine stuffing boxes.

Das Verfahren nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Betreiben der Gasturbine mit gleichbleibender Niedriglast vor dem Anfahren und nach dem Abschalten der Dampfturbine, und Einleiten eines Teils der Gasturbinenabgase in den Dampferzeuger während des Niedriglastbetriebs der Gasturbine. D. h. also, die Gasturbine wird mit gleicilbleibender Niedriglast gefahren, um die Stickstoffoxidmellge, die zusammen mit den Abgasen austritt, kleinzuhalten und um im Dampferzeuger Sperrdampf für die Dampfturbinen-Stopfbuchsen zu erzeugen.The method according to the invention is characterized by the following Steps: operating the gas turbine with constant Low load before starting up and after switching off the steam turbine, and introducing a part the gas turbine exhaust into the steam generator during low load operation of the gas turbine. I. E. So, the gas turbine is run with a constant low load in order to achieve the To keep nitrogen oxide, which escapes together with the exhaust gases, small and around to generate sealing steam for the steam turbine stuffing boxes in the steam generator.

Die Regeleinrichtung zum Betreiben des kombinierten Kraftwerks ist gekennzeichnet durch ein Ablaßsystem zu Abiassci von aus dem Dampferzeuger austretendem Dampf in einen Ablaßbehälter, wobei das Ablaßsystem eine Kapazität vori 2-50 % der Gesamt-Dampferzeugungskapazität des Dampferzeugers hat. Wenn die vom Dampferzeuger erzeugte Dampfmenge klein wird, kann das Turbinen-Umgehungsventil geschlossen und der Frischdampfdruck von dem Ablaßsystem eingestellt werden.The control device for operating the combined power plant is characterized by a drainage system to Abiassci from emerging from the steam generator Steam into a drain tank, with the drain system having a capacity of 2-50% Has total steam generating capacity of the steam generator. If that from the steam generator If the amount of steam generated becomes small, the turbine bypass valve can be closed and the live steam pressure can be adjusted by the drainage system.

Durch die Erfindung wird also ein Verfahren zum Betreiben eines aus einer Gasturbinen- und einer Dampfturbinendnld(Jc bestehenden kombinierten Kraftwerks unter Einsatz der Gjturbinenabgase als Energiequelle angegeben; dabei wird nach dem Abschalten und vor dem Anfahren der Dampf turbine die Gasturbine mit gleichbleibender Niedriglast für eine bestimmte Zeit weitergefahren, wobei die Gasturbinenabgase teilweise in eine Umgehungsleitung und teilweise zu dem Dampferzeuger geleitet werden, und während dieser Zeit werden erforderliche Schritte zum Anfahren oder Abschalten des kombinierten Kraftwerks (z. B. Aufheben des Unterdrucks im Kondensator) durchgeführt.The invention therefore provides a method for operating a a gas turbine and a steam turbine endnld (Jc existing combined power plant specified using the turbine exhaust gases as the energy source; it is after before the steam turbine is switched off and started up, the gas turbine remains constant Low load continued for a period of time, with the gas turbine exhaust are partly routed into a bypass line and partly to the steam generator, and during this time necessary steps for start-up or shutdown are taken of the combined power plant (e.g. removal of the negative pressure in the condenser).

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispie.lsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Systemdiagramm eines Ausführungsbeispiels des kombinierten Kraftwerks nach der Erfindung; Fig. 2 ein Diagramm, das das Anfahren und Abschalten des kombinierten Kraftwerks entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung zeigt; Fig. 3 die Beziehung zwischen der Gasturbinenlast und der Stickstoffoxid-Immission; und Fig. 4 ein Systemdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des kombinierten Kraftwerks.The invention is explained in more detail by way of example with the aid of the drawing. 1 shows a system diagram of an exemplary embodiment of the combined Power plant according to the invention; Fig. 2 is a diagram showing startup and shutdown of the combined power plant according to the method according to the invention; 3 shows the relationship between the gas turbine load and the nitrogen oxide immission; and FIG. 4 is a system diagram of a further embodiment of the combined Power plant.

Das kombinierte Kraftwerk umfaßt eine Gasturbinenanlage, einen Dampferzeuger und eine Dampfturbinenanlage. Die Gasturbinenanlage 1 umfaßt einen Luftverdichter 11, eine Gasturbine 12, einen Vergasungsbrenner 14, in dem Brennstoff in die verdichtete Luft eingespritzt und das Gemisch verbrannt wird, so daß die Gasturbine 12 getrieben wird, und einen von der Gasturbine 12 getriebenen elektrischen Generator 13. Aus der Gasturbine 12 austretende Abgase werden durch eine Leitung 15 zu einem Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger 2 geleitet, in dem aus den Abgasen die Wärme entnommen wird, wonach die Abgase aus einem Schornstein 26 in die Atmosphäre abgelassen werden. Die Abgase der Gasturbine 12 können durch eine Umgehungsleitung 18 direkt in die Atmosphäre abgelassen werden, indem eine Drosselklappe 16 am Einlaß des Dampferzeugers 2 geschlossen und eine Umgehungs-Drosselklappe 17 geöffnet wird In Strömungsrichtung der den Dampferzeuger 2 durchströmenden Turbinenabgase umfaßt der Dampferzeuger 2 einen Überhitzer 21, einen Verdampfer 22, eine Denitriervorrichtung 23, die in den Verdampfer 22 eingebaut ist, eine Trommel 24 und einen Vorwärmer 25. Von einem Wasserdampf-Kondensator 41 dem Dampferzeuger 2 zugeführtes Speisewasser wird im Vorwärmer 25 vorgewärmt und durch den Verdampfer 22 weiter erwärmt, so daß ein Wasserdampf-Wasser-Gemisch gebildet wird, das in die Trommel 24 steigt, in der der Wasserdampf von dem Wasser getrennt wird. Dann wird der Dampf im Überhitzer 21 überhitzt und einer Dampfturbine 33 zugeführt, die dadurch getrieben wird Die Dampfturbinenanlage 3 umfaßt die Dampfturbine 33, eine Haupt- bzw. Frischdampfleitung 31 zur Zufuhr des überhitzte Dampfes aus dem Überhitzer 21 des Dampferzeugers 2 zur Dampfturbine 33, ein in die Frischdampfleitung 31 eingeschaltetes Dampf-Absperrorgan 32, das den in die Dampfturbine 33 eliiströmenden Wasserdampf strom regel.t, einen von der Dampturbine 33 getriebenen Generator 34 und den Kondenvdtor 41, der den Dampf nach verrichteter Arbeit kondensiert. Das aus dem Dampf im Kondensator 41 kondensierte Wasser wird durch eine Speisewasserleitung 43 dem Vorwärmer 25 des Dampferzeugers 2 von einer Kondenswasserpumpe 42 und einer Spesewasserpumpe 45s die in der Speisewasserleituny 43 vorgesehen sind, zugeführt. Ferner ist in die Speisewasserleitung 43 ein Speisewasservorwärmer 44 eingeschaltet, der der aus der Dampfturbine 33 entnommene Dampf durch eine Arlzdpfleitung 46 zugeführt wird, so daß das dem Vorwärmer 25 des DampF-erzeugers 2 zuzuführende Speisewasser erwärmt wird.The combined power plant includes a gas turbine plant, a steam generator and a steam turbine plant. The gas turbine system 1 comprises an air compressor 11, a gas turbine 12, a gasification burner 14, in which fuel is compressed Air is injected and the mixture is burned so that the gas turbine 12 is driven and an electric generator 13 driven by the gas turbine 12 The exhaust gases exiting the gas turbine 12 are passed through a line 15 to a heat recovery steam generator 2, in which the heat is extracted from the exhaust gases, after which the exhaust gases are removed a chimney 26 to be vented to the atmosphere. The exhaust gases from the gas turbine 12 can be discharged directly into the atmosphere through a bypass line 18, by closing a throttle valve 16 at the inlet of the steam generator 2 and a Bypass throttle valve 17 is opened in the direction of flow of the steam generator 2 turbine exhaust gases flowing through, the steam generator 2 comprises a superheater 21, an evaporator 22, a denitration device 23 inserted into the evaporator 22nd is built in, a drum 24 and a preheater 25. From a steam condenser 41 feed water supplied to the steam generator 2 is preheated in the preheater 25 and further heated by the evaporator 22, so that a water vapor-water mixture is formed, which rises into the drum 24 in which the water vapor from the water is separated. Then the steam is superheated in the superheater 21 and a steam turbine 33, which is driven thereby. The steam turbine system 3 comprises the steam turbine 33, a main or live steam line 31 for supplying the superheated steam the superheater 21 of the steam generator 2 to the steam turbine 33, one in the live steam line 31 switched on steam shut-off device 32, which is the eliiströmenden in the steam turbine 33 Steam flow regulates, a generator 34 driven by the steam turbine 33 and the condenser 41, which condenses the steam after the work is done. That Water condensed from the steam in the condenser 41 is passed through a feed water pipe 43 the preheater 25 of the steam generator 2 from a condensation water pump 42 and a Feed water pump 45s which are provided in the feed water line 43 are supplied. Furthermore, a feed water preheater 44 is switched on in the feed water line 43, to which the steam removed from the steam turbine 33 is supplied through an Arlzdpfleitung 46 is, so that the preheater 25 of the steam generator 2 to be supplied feed water is heated.

Die Dampfturbine 33 umfaßt ein Turbinen-Umge1iungssystem aus einer Umgehungsleitung 47 und einem Umgehungsventil 4d, das von der Frischdampfleitung 31 abzweigt und zum Kondensator 41 führt, so daß Überschußdampf in den Kondensator 41 geleitet werden kann. Die Dampfturbine 33 weist ferncr ein System aus einer Stopfbuchsen- bzw. Sperrdampfleituntj 35 und einem Sperrdampfregler 36 auf, durch das den Stopfbuchsen Sperrdampf zugeführt wird.The steam turbine 33 comprises a turbine bypass system of a Bypass line 47 and a bypass valve 4d, which is from the main steam line 31 branches off and leads to the condenser 41, so that excess steam enters the condenser 41 can be directed. The steam turbine 33 further comprises a system of a stuffing box or Sperrdampfleituntj 35 and a barrier steam regulator 36, by which is supplied to the packing glands sealing steam.

Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der Dampfdruck am Auslaß des Dampferzeugers 2 durch Verstellen eines Druckregelventils 62 mit einem Druckregler 64 einstellbar ist, wobei das Druckregelventil 62 in einer Dampfablaßleitung 61 angeordnet ist, die von der- Frischdampfleitung 31 am Auslaß des Dampferzeugers 2 abzweigt und zu einem Ablaßbehälter 63 führt. Um einen wirksamen Betrieb sicherzustellen, muß die Leistung des Regelventils 62 mehr als 2 %, aber nicht mehr als 50 % der Nenn-Dampferzeugungsleistung des Dampferzeugers betragen, um eine wirtschaftliche Dampfabgabe und geringe Anlagekosten zu erzielen. Die Leistung eines herkömmlichen Druckregelventil beträgt weniger als 1 % der Nennleistung des Dampferzeugers.This embodiment is also characterized in that the Steam pressure at the outlet of the steam generator 2 by adjusting a pressure control valve 62 is adjustable with a pressure regulator 64, the pressure control valve 62 in a Steam discharge line 61 is arranged from the main steam line 31 at the outlet of the steam generator 2 branches off and leads to a drain tank 63. To be effective To ensure operation, the performance of the control valve 62 must be more than 2%, however not more than 50% of the nominal steam generating capacity of the steam generator, to achieve economical steam delivery and low system costs. The performance a conventional pressure control valve is less than 1% of the rated output of the Steam generator.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 wird das Verfahren zum Anfahren und Abschalten des kombinierten Kraftwerks nach Fig. 1 erläutert, wobei beispielsweise ein Warm-Anfahren erläutert wird. Bei dem Verfahren zum Abschalten des kombinierten Kraftwerks werden die Last der Gasturbinenanlage 1 sowie der Dampfturbinenanlage 3 allmählich während des Zeitintervalls T1 (vgl. Fig. 2c) vermindert. Wenn in diesem Fall die Gasturbinenanlage 1 gleichzeitig mit der Dampfturbinenanlage 3 abgeschaltet wird, ergibt sich das Problem, daß die Temperatur des Metalls der Dampfturbine -33 beim Abschalten niedrig ist, und zwar, weil mit abnehmender Last der Gasturbinenanlage 1 die Abgastemperatur ebenfalls abnimmt, wodurch die Temperatur des im Dampferzeuger 2 erzeugten Dampf und damit die Temperatur des in die Dampfturbijenanlage 3 einströmenden Dampf gesenkt wird. Um die Metalltemperatur der Dampfturbine 33 möglichst hoch zu halten, wenn die Turbine 33 abgeschaltet wird, wurde vorgeschlagen, die Dampfturbinenanlage abzuschalten, während der Frischdampf noch eine hohe Temperatur hat (vgl. Fig. 2b), und im Dampferzeuger 2 erzeugten Uberschußdampf in den Kondensator 41 durch die Turbinen-Umgehungsleitung 47 und das Umgehungsventil 48 zu leiten.Referring to Figs. 2 and 3, the method of start-up is described and shutdown of the combined power plant according to FIG. 1 explained, for example a warm start-up is explained. In the process of turning off the combined Power plant will be the load of the gas turbine system 1 and the steam turbine system 3 gradually decreased during the time interval T1 (see FIG. 2c). If in this If the gas turbine system 1 is switched off at the same time as the steam turbine system 3 becomes, there arises a problem that the temperature of the metal of the steam turbine -33 at shutdown is low, namely because with decreasing load of the gas turbine plant 1 the flue gas temperature also decreases, reducing the temperature of the in the steam generator 2 generated steam and thus the temperature of the flowing into the steam turbine 3 Steam is lowered. In order to keep the metal temperature of the steam turbine 33 as high as possible hold when the turbine 33 is shut down, it has been proposed the Turn off the steam turbine system while the live steam is still at a high temperature has (see. Fig. 2b), and in the steam generator 2 generated excess steam in the condenser 41 through turbine bypass line 47 and bypass valve 48.

Dabei ist zwar die Metalltemperatur unmittelbar nach dem Abschalten der Dampfturbine 33 hoch; allerdings ergeben sich dabei folgende Nachteile: Der Unterdruck im Kondensator 41 muß auf einem hohen Pegel gehalten werden, weil der Dampf in den Kondensator 41 strömt; wenn die Last der Gasturbinenanlage 1 vermindert wird, wird die Temperatur des Frischdampfs - dessen Druck durch den Sperrdampf-Druckregler 36 vermindert wird und der den Stopfbuchsen der Dampfturbine 33 als Sperrdampf und zum Unterhalten eines Unterdrucks im Kondensator 41 zugeführt wird - niedriger , so daß der Dampf mit niedrigerer Temperatur in das Innere der Dampfturbinc au.s den Stopfbuchsen austritt, wodurch die Temperatur des Dampfturbinenmetalls gesenkt wird.It is true that the metal temperature is immediately after switching off the steam turbine 33 high; however, this results in the following disadvantages: The Negative pressure in the condenser 41 must be kept at a high level because of the Steam flows into the condenser 41; when the load on the gas turbine system 1 is reduced the temperature of the live steam - its pressure is determined by the sealing steam pressure regulator 36 is reduced and the glands of the steam turbine 33 as sealing steam and to maintain a negative pressure in the condenser 41 is supplied - lower, so that the steam with a lower temperature in the interior of the steam turbine au.s leaks through the glands, thereby lowering the temperature of the steam turbine metal will.

Um ein Absinken der Metalltemperatur zu verhindern, wird nach der Erfindung folgendes Verfahren zum Abschalten des Kraftwerks durchgeführt. Während des Zeitintervalls T2 wird die Gasturbinenanlage mit gleichbleibender Niedriglast in Betrieb gehalten (vgl. Fig. 2c), so daß nur eine geringe Menge Stickstoffoxid aus der Gasturbine als Abgas austritt (nach Fig. 3 wird bei Niedriglastbetrieb eine geringe Menge Stickstoffoxid erzeugt). Die Umgehungs-Drosselklappe 17 wird beinahe vollständig geöffnet, und die Drosselklappe am Einlaß des Dampferzeugers 2 wird vollständig geöffnet, so daß der größte .Teil der Abgase aus der Gasturbine 12 unter Umgehung des Dampferzeugers 2 in die Atmosphäre abgelassen wird. (Da der Druckverlust des Dampferzeugers 2 größer als derjenige der Umgehungsleitung 18 ist, strömt ein großer Teil der Gasturbinenabgase durch die Umgehungsleitung 18 (vgl. Fig. 2a), und der Frischdampf wird auf einem bestimmten Temperaturpegel gehalten (vgl. Fig. 2b).> Da nur eine geringe Menge Frischdampf im Dampferzeuger 2 erzeugt wird, ist der Frischdampfdruck durch Einstellen des Druckregelventils 62 und durch Ablassen e.iner- geeigneten Dampfmenge in den Ablaßvehälter 63 einstellbar, wobei das Turbinen-Umgehungsventil 48 vollständig geschlossen ist. Dann wird d as U das Unterdruck-Rückschlagventii 49 geöffnet, so- daß Atmosphärendruck in den Kondensator 41 gelangt, wonach der den Stopfbuchsen der Dampfturbine 33 zugeführte Dampf zum Beginn des Zeitintervalls T3 unterbrochen und die Last der Gasturbinenanlage 1 vermindert wird.To prevent the metal temperature from falling, the Invention carried out the following method for switching off the power plant. While of the time interval T2, the gas turbine system is at a constant low load kept in operation (see. Fig. 2c), so that only a small amount of nitrogen oxide emerges from the gas turbine as exhaust gas (according to FIG. 3, a produces a small amount of nitric oxide). The bypass throttle valve 17 becomes almost fully opened, and the throttle valve at the inlet of the steam generator 2 is fully open, so that the largest part of the exhaust gases from the gas turbine 12 below Bypassing the steam generator 2 is released into the atmosphere. (As the pressure loss of the steam generator 2 is greater than that of the bypass line 18, flows a large part of the gas turbine exhaust gases through the bypass line 18 (see. Fig. 2a), and the live steam is kept at a certain temperature level (see Fig. 2b).> Since only a small amount of live steam is generated in steam generator 2, is the live steam pressure by adjusting the pressure regulating valve 62 and by venting e.iner- a suitable amount of steam in the discharge tank 63 adjustable, the turbine bypass valve 48 is completely closed. Then the U becomes the vacuum check valve 49 opened so that atmospheric pressure enters the condenser 41, after which the the stuffing boxes of the steam turbine 33 supplied steam at the beginning of the time interval T3 is interrupted and the load on the gas turbine system 1 is reduced.

Nachstehend wird das Anfahren des Kraftwerks erläutert.The start-up of the power plant is explained below.

Während des Zeitintervalls nach dem Anfahren der Gasturbine bis zum Beginn des Lastbetriebs der Dampfturbine (d. h.During the time interval after the start-up of the gas turbine up to Start of load operation of the steam turbine (i.e.

während des Zeitintervalls T4, T5 und T6, wobei der letzte Teil von T6 ausgenommen ist) wird die Umgehungs-Drosselklappe 17 beinahe vollständig geöffnet, und die- Einlaß-Drosselklappe 16 wird vollständig geöffnet, so daß ein Teil der Gasturbinenabgase in den Dampferzeuger 2 strömen kann (vgl. Fig. 2d).during the time interval T4, T5 and T6, the last part of T6 is excluded) the bypass throttle valve 17 is almost completely opened, and the inlet throttle valve 16 is fully opened so that part of the Gas turbine exhaust gases can flow into the steam generator 2 (see. Fig. 2d).

Wenn das Zeitintervall T4 beendet ist, nachdem die Gasturbine angefahren wurde, kann die Gasturbinenanlage -1 auf einen niedrigen gleichbleibenden Lastpegel hochfahren, auf dem sie für eine bestimmte Zeit gehalten wird (vgl. Fig.When the time interval T4 ends after the gas turbine has started the gas turbine system -1 can be at a low constant load level start up, on which it is held for a certain time (see Fig.

2f). Während die Gasturbinenanlage m-it der gleichbleibenden Niedriglast gefahren wird, wird der vom Dampferzeuger 2 erzeugte Dampf den Stopfbuchsen der Dampfturbine 33 zugeführt, und der Unterdruckpegel im Kondensator 41 wird erhöht (vgl.2f). While the gas turbine plant with the constant low load is driven, the steam generated by the steam generator 2 is the stuffing boxes of the Steam turbine 33 is supplied, and the negative pressure level in the condenser 41 is increased (see.

Fiy. 2e). Der Frischdampf kann nicht durch das Dampfturbinen-Umgehungsventil 48 in den Kondensator 41 abgegebe.n werden, solange der Unterdruck im Kondensator 41 nicht auf einen ausreichend hohen Pegel erhöht wurde. Während dieses Zeitintervalls wird der Frischdampf in den Ablaßbehälter 63 durch das Druckregelventil 62 abgelassen (vgl. Fig. 2e).Fiy. 2e). The live steam cannot pass through the steam turbine bypass valve 48 are delivered into the condenser 41 as long as the negative pressure in the condenser 41 has not been increased to a sufficiently high level. During this time interval will the live steam is discharged into the discharge container 63 through the pressure regulating valve 62 (see Fig. 2e).

Wenn der Unterdruck im Kondensator 41 einen ausreichenden Pegel erreicht und die Temperatur des Frischdampfs gleich derjenigen des Dampfturbinenmetalls wird, wird die Last der Gasturbinenanlage 1 während eines Zeitintervalis T7 erhöht und gleichzeitig die Dampfturbinenanlage 3 mit allmählich steigender Last beaufschlagt.When the negative pressure in the condenser 41 reaches a sufficient level and the temperature of the live steam becomes equal to that of the steam turbine metal, the load on the gas turbine system 1 is increased during a time interval T7 and at the same time the steam turbine system 3 is subjected to a gradually increasing load.

Bei diesem Verfahren zum Anfahren und Abschalten des KrafL-werks ist die Metalltemperatur der Dampfturbine, wenn sie abgeschaltet oder warmangefahren wird, gering niedriger dls die bei dem herkömmlichen Verfahren vorliegende Metalltemperatur, wobei ein Hilfskessel eingesetzt wird, um das Metall warmzuhalten. Daher ist die zum Warmanfahren benötigte Zeit etwas länger als bei dem herkömmlichen Verfahren. Das vorliegende Verfahren bietet jedoch Vorteile gegenüber dem bekannten Verfahren, da die Stickstoffoxidmenge, die in die Atmosphäre abgegeben wird, geringer ist, so daß die strengen Auflagen bezüglich des Standorts der Anlage gelockert werden können; ferner kann der vom Dampferzeuger erzeugte Frischdampf zum Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen ein gesetzt werden, wenn die Dampfturbine angefahren wird, so.With this procedure for starting up and shutting down the KrafL plant the metal temperature of the steam turbine when it is switched off or started up is slightly lower than the metal temperature present in the conventional process, an auxiliary kettle is used to keep the metal warm. Hence the The time required to warm up is somewhat longer than with the conventional method. However, the present method offers advantages over the known method, because the amount of nitric oxide released into the atmosphere is less, so that the strict requirements regarding the location of the plant are relaxed can; furthermore, the live steam generated by the steam generator can be used to block the steam turbine stuffing boxes be set when the steam turbine is started, so.

daß kein Hilfs-Dampferzeuger benötigt wird, wodurch auch dem Hilfs-Dampferzeuger zugeordnete Einrichtungen entfall und die Kosten gesenkt werden.that no auxiliary steam generator is required, which also means the auxiliary steam generator assigned facilities are eliminated and costs are reduced.

Um bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die in den Ablaßbehälter beim Anfahren oder Abschalten des Kraftwerks abgelassene Dampfmenge zu vermindern, wird die Umgehun(gs-Drosselklappe 17 fast vollständig geöffnet, und die Einla[3-Drosselklappe 16 wird vollständig. geöffnet, um eine große Menge der Gastu.rbinenabgase durch die Umgehungsleitung 18 in die Atmosphäre abzulassen. Die Gesamtmenge der Gasturbinenabgase kann durch Schließen der Umgehungs-Drossel klappe 17 und Öffnen der Einlaß-Drosselklapp 16 in den Dampferzeuger 2 geleitet werden, wenn die Kapazität der Dampfablaßleitung 61, des Druckregelventils 62 und des Ablaßbehälters 63 ausreichend vergrößert wird. Dadurch kann durch die Umgehungsleitung 18 überhaupt kein Abgas in die Atmosphäre gelangen, wodurch die Stickstoffoxid-Immission vermindert wird. Der Lastpegel, mit dem die Gasturbine weitergefahren wird, wenn das Kraftwerk abgeschaltet wird, kann entsprechend den Auflagen der maximalen Stickstoffoxid-Immission am Standort des Kraftwerks geändert werden.To in the above embodiment in the drainage container to reduce the amount of steam released when starting up or shutting down the power plant, the bypass (gs throttle valve 17 is almost completely opened, and the inlet 3 throttle valve 16 becomes complete. opened to a large amount of the gas turbine exhaust through to vent the bypass line 18 to the atmosphere. The total amount of gas turbine exhaust can by closing the bypass throttle valve 17 and opening the inlet throttle valve 16 are fed into the steam generator 2 when the capacity of the steam discharge line 61, the pressure regulating valve 62 and the drain tank 63 is sufficiently enlarged. As a result, no exhaust gas at all can enter the atmosphere through the bypass line 18 reach, whereby the nitrogen oxide immission is reduced. The load level, with which the gas turbine will continue to run when the power plant is shut down according to the requirements of the maximum nitrogen oxide immission at the location of the Power plant can be changed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist in einer Leitung 65, die von der Dampfturbinen-Umgehungsleitung 47 nach dem Umgehungsventil 48 abzweigt und zu dem Ablaßbehälter 63 führt, ein Umschaltventil 66 angeordnet. Die Umgehungsleitung 47 weist nach dem Abzweigpunkt der Leitung 65 ein weiteres Umschaltventil 410 auf. Wenn die Gasturbine beim Anfahren oder Abschalten des Kraftwerks mit Niedriglast weitergefahren wird, wird das Umschaltventil 66 vollständig geöffnet und das Umschaltventil 410 vollständig geschlossen, so daß der vom Dampferzeuger 2 erzeugte Frischdampf durchdas Turbinen-Umgehungsventil 48 in den Ablaßbehälter 63 abgelassen wird. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist die gleiche Auswirkung wie bei dem vorher erläuterten Ausführungsbeispiel erzielbar.In the embodiment of FIG. 4 is in a line 65, the branches off from the steam turbine bypass line 47 after the bypass valve 48 and leads to the drain tank 63, a switch valve 66 is arranged. The bypass line 47 has a further switching valve 410 after the branch point of the line 65. If the gas turbine when starting up or shutting down the power plant with low load is continued, the switching valve 66 is fully opened and the switching valve 410 completely closed, so that the live steam generated by the steam generator 2 through the turbine bypass valve 48 into the drain tank 63. With this embodiment has the same effect as the one previously explained Embodiment achievable.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird die Last der Gasturbine vor dem Anfahren der Dampfturbine oder nach deren Abschalten auf einem gleichbleibenden Niedrigpegel gehalten, so daß die im Ga-sturbinenabgas enthaltene Stickstoffoxidmenge gering ist. Ferner wird ein Teil des Gasturbinenabgases in den Dampferzeuger geleitet, in dem das Abgas zur Verminderungdes Stickstoffoxidanteils durch die Denitriervorrichtung geleitet wird. D. h. also, daß bei Anwendung dieses Verfahrens in einem kombinierten Kraftwerk, das häufig abgeschaltet oder angefahren wird, die aus dem Kraftwerk in die Atmosphäre austretende Stickstoffoxidmenge verminderbar ist, so daß die Umweltverschmutzung minimiert wird.In the present method, the load on the gas turbine before Starting up the steam turbine or after switching it off on a constant Maintained low level, so that the amount of nitrogen oxide contained in the gas turbine exhaust gas is low. Furthermore, part of the gas turbine exhaust gas is fed into the steam generator, in which the exhaust gas to reduce the nitrogen oxide content by the denitration device directed will. I. E. so that when this method is used in a combined power plant, which is frequently shut down or started up, emitted from the power plant into the atmosphere escaping nitrogen oxide amount can be reduced, so that environmental pollution is minimized.

Dieser kombinierte Effekt minimiert die Stickstoffoxid-Immission, so daß die Auflagen bezüglich des Standorts des Kraftwerks gelockert werden können. Da außerdem der vom Dampferzeuger erzeugte Dampf zum Sperren der Uapfturbiiicri-Stopfbuchsen einsetzbar ist, kann das Aufstellen eines Hilfs-Dampferzeugers etfallen, der bei dem herkömmlicllen Verfahren zum Erzeugen von Sperrdampf für die Stopfbuchsen erforderlich ist, so daß auch dem Hilfs-Damprerscuycr Lugeordnete Einrichtungen entfallen und die Anlayekosten vermindert werden.This combined effect minimizes nitrogen oxide emissions, so that the requirements regarding the location of the power plant can be relaxed. There is also the steam generated by the steam generator to block the Uapfturbiiicri stuffing boxes can be used, the installation of an auxiliary steam generator can occur the conventional method of generating sealing steam for the stuffing boxes is, so that the auxiliary Damprerscuycr Luge-ordered institutions are omitted and the analysis costs are reduced.

Claims (8)

A n s p r ü c h e Verf Verfahren zum Betreiben eines kombinierten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks, mit - einer Gasturbinenanlage, - einem Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger, in dem durch die Abgase der Gasturbinenanlage Dampf erzeugbar ist und der eine Denitriervorrichtung zur Verminderung der in die Atmosphäre austretenden Stickstoffoxidmenge umfaßt, und - einer Dampfturbinenanlage, die durch den vom Wärmerückyewinnungs-Dampferzeuger erzeugten Dampf getrieben wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Anfahren der Gasturbinenanlage und Betreiben derselben mit gleichbleibender Niedriglast; - Einleiten der Gasturbinenabgase in den Wärmerückgewinnun(gs-Dampferzeuger zur Dampferzeugung während des Niedriglastbetriebs der Gasturbinenanlage; - Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen durch Dampf zufuhr aus dem Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger zu den Stopfbuchsen; und - Anfahren der Dampfturbine. A n p r ü c h e Verf Method for operating a combined Gas and steam turbine power plant, with - a gas turbine system, - a heat recovery steam generator, in which steam can be generated by the exhaust gases of the gas turbine system and the one denitration device to reduce the amount of nitrogen oxide released into the atmosphere, and - a steam turbine system, which by the heat recovery steam generator generated steam is driven, characterized by the following steps: - Start-up the gas turbine plant and operating it with a constant low load; - Introduction of the gas turbine exhaust gases into the heat recovery (gs steam generator for Steam generation during low load operation of the gas turbine plant; - Lock the steam turbine glands by supplying steam from the heat recovery steam generator to the stuffing boxes; and - starting up the steam turbine. 2. Verfahren zum Betreiben eines kombinierten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks, mit - einer Gasturbinenanlage, - einem Wärmerückgewinnungs-Dampf-erzeuger, in dem durch die Abgase der Gasturbinenanlage Dampf erzeugbar ist und der eine Denitriervorrichtung zur Verminderung der in die Atmosphäre austretenden Stickstoffoxidmenge umfaßt, und.2. Process for operating a combined gas and steam turbine power plant, with - a gas turbine system, - a heat recovery steam generator, in which steam can be generated by the exhaust gases of the gas turbine system and the one denitration device to reduce the amount of nitrogen oxide released into the atmosphere, and. - einer Dampfturbinenanlage, die durch den vom Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger erzeugten Dampf angetrieben wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Abschalten der Dampfturbine; - Weiterfahren der Gasturbine mit gleichbleibender Niedriglast während einer bestimmten Zeit; - Einleiten der Gasturbinenabgase in den Wärmerückgewinnungs Dampferzeuger zur Dampferzeugung während des Niedriglastbetriebs der Gasturbinenanlage; und - Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen durch Dampfzufuhr vom Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger zu den Stopfbuchsen.- a steam turbine system, which is produced by the heat recovery steam generator generated steam is driven, characterized by the following steps: - Switching off the steam turbine; - The gas turbine continues to run with a constant Low load for a certain time; - Introducing the gas turbine exhaust in the heat recovery steam generator for generating steam during low-load operation the gas turbine plant; and locking the steam turbine stuffing boxes by supplying steam from the heat recovery steam generator to the stuffing boxes. 3. Verfahren zum Betreiben eines kombinierten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks, mit - einer Gasturbinenanla.ge, - einem Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger, in dem dur ch die Abgase der- Gasturbinenanlage Dampf erzeugbar ist und der eine Denitriervorrichtung zur Verminderung der in die Atmosphäre austretenden Stickstoffoxidmenge umfaßt, und - einer Dampfturbinenanlage, die durch den vom Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger erzeugten Dampf getrieben wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Fahren der Gasturbinenanlage mit gleichbleibender Niedriglast nach dem Abschalten sowie vor dem Anfahren der Dampfturbine; - Einleiten der Gasturbinenabgase-in den Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger zur Dampferzeugung während des Niedriglastbetriebs der Gasturbine; und Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen durch Dampfzufuhr vom Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger zu den Stopfbuchsen.3. Procedure for operating a combined gas and steam turbine power plant, with - a gas turbine system, - a heat recovery steam generator in which steam can be generated by the exhaust gases of the gas turbine system and a denitration device to reduce the amount of nitrogen oxide released into the atmosphere, and - a steam turbine system, which is generated by the heat recovery steam generator generated steam is driven, characterized by the following steps: - Driving the gas turbine system with constant low load after shutdown and before starting the steam turbine; - Introducing the gas turbine exhaust gases into the heat recovery steam generator for steam generation during the low-load operation of the gas turbine; and Lock the steam turbine glands by supplying steam from the heat recovery steam generator to the stuffing boxes. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - daß während des Gasturbinenbetriebs mit gleichbleibende Niedriglast ein Dampfturbinen-Umgehungsventil geschlossen, der Unterdruck in einem Kondensator aufgehoben, die Sperrdampfzufuhr zu den Dampfturbinen-Stopfbuchsen unterbrochen und schließlich die Gasturbine abgeschaltet wird.4. The method according to claim 2, characterized in - that during a steam turbine bypass valve for gas turbine operation with constant low load closed, the negative pressure in a condenser lifted, the sealing steam supply interrupted to the steam turbine stuffing boxes and finally shut down the gas turbine will. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß während des Gasturbinenbetriebs mit gleichbleiberlder Niedriglast der im Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger erzeugte Dampf zum Sperren der Dampfturbinen-Stopfbuchsen eingesetzt und der Unterdruck im Kondensator erhöht wird.5. The method according to claim 1, characterized in - that during of the gas turbine operation with the same low load in the heat recovery steam generator generated steam is used to shut off the steam turbine glands and the negative pressure is increased in the condenser. 6. Regeleinrichtung für den Betrieb eines kombinierten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerks, das umfaßt: - eine Gasturbinenanlage, - einen Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger, in dem durch dic Abgase der Gasturbinenanlage Dampf erzeugbar ist und der eine Denitriervorrichtung zum Vermindern der Stickstoffoxid-Immission in die Atmosphäre enthält, und - eine Dampfturbinenanlage, die von dem im Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger erzeugten Dampf getrieben wird, gekennzeichnet durch - ein Dampfablaßsystem (61-64), das von einem den Wärmer rückgewinnungs-Dampferzeuger (2) und die Dampf turbine (33) verbindenden Frischdampfsystem (31) abzweigt, das eine Kapazität von 2-50 % der Gesamt-Dampferzeugungskapazität des Wärmerückgewinnungs-Dampferzeugers (2) hat, und mit dem Überschußdampf aus dem Wärmerückgewinnungs-Dampferzeuger (2) in einen Ablaßbehälter (63) leitbar ist.6. Control device for the operation of a combined gas and steam turbine power plant, this includes: - a gas turbine system, - a heat recovery steam generator, in which steam can be generated by the exhaust gases of the gas turbine system and the one denitration device to reduce nitrogen oxide emissions into the atmosphere, and - a Steam turbine system generated by the heat recovery steam generator Steam driven, characterized by - a steam release system (61-64), which is driven by a heat recovery steam generator (2) and the steam turbine (33) connecting Main steam system (31) branches off, that has a capacity of 2-50% of the Has total steam generating capacity of the heat recovery steam generator (2), and with the excess steam from the heat recovery steam generator (2) in one Drain container (63) can be guided. 7. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, - daß das Dampfablaßsystem einen Druckre.gler (64) zum Einstellen des Dampfdrucks am Auslaß des Wärmerückgewinnungs Dampferzeugers (2) aufweist.7. Control device according to claim 6, characterized in - that the steam release system has a pressure regulator (64) for adjusting the steam pressure at the outlet of the heat recovery steam generator (2). 8. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, - daß das Dampfablaßsystem (63, 65, 66) anstatt- vom Frischdampfsystem (31) von einem Dampfturbinen-Umgehungssystem (47, 48) abzweigt (Fig. 4).8. Control device according to claim 6, characterized in that - that the steam release system (63, 65, 66) instead of the live steam system (31) from one Steam turbine bypass system (47, 48) branches off (Fig. 4).