DE800925C - Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage fuer die Verwendung fester Brennstoffe - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage fuer die Verwendung fester BrennstoffeInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
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Description
- Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage für die Verwendung fester Brennstoffe
Uni die \'erwen tiun@@ fester Hremtstoife Uri Gas- ttlrllilleilltetr1c'lt zu ernl01 blichen, hat :ich die Ver- asnng der festen llrellllstutte und \-erbrennunh (ges c#rzetigten lireiln@@ases in (gen Brentikainmern (Irr (@<tsturl@ilten<tillage als inesmiders z%veckm:iliig und aussichtsreich er@@ fiesen. l ',esondere Vorteile bietet der l )rtickgaserzeit(;er. 1>e3 dem mittels Luft Lind Wasset-dainpf die hohle unter Druck vergast \\ii-(l. Hierbei fallt cl:t# Gas mitcr Druck an, so da13 inan 1<t'lnutl ltes@mtlcrelt l @as@-er<lichter vorzusehen braucht. Da <las \-er@@asun@@smittel aus Luft ttn,l I )ampf licstebt. brancht lte(lcutend \veniger Luft als Gas erdichtet z@t t@ cr<ien. Der Luftverdichter braucht d:tltt'r mir wellig @er@@riil.iert zu werden, um die \ erasutl@sluft mit ztt verdichten. Das Sorten- problein spielt heim 1)rtickga<erzeuger insofern I:eine l@@tlle. als matt auch die lit>chwertigste Kohle verg<tsc#ii h@tiltl. da ja (ler 01- Lind Teergehalt atis dem Gas herausl;eztl-cit \\ erden kann. Lei(Irr hat die 1)i-ticlct ergasting auch Nachteile. Hierherc'll@@rt in erster 1_inie (las ill@-erm@i@ell. rullrnfeuclltc Rohbraunkohle lnit eineng U-euchtig,- I<eitsgchalt von etwa 3;°-o Lind mehr ohne weiteres ZU N'(Irl al#VII. -Man 111u1.3 diese hoble vortrockllell tilld l@anti dann nur eine bestimmte hfiriluil<, 111l Drtlck- <l@erif'ilet' Vel"Wenden. Feines i.ilterkol'll nltlll aus-eschieden werden. Grolle Stücke müssen ent- >lireclletid zerkleinert werden. Sehr unangenehm ist ferner (lci- erforderliche \\':isserdaml>fzusatz Zill- \'erl;asiln"sitift. Die I_rzeu-ung dieses Wasser- danipfes bzw. die -\nrcicherung der @-er@asungsluft finit ilel@t entsprechenden Wasserdampf-chalt er- fordert eitlen zicinlichen Aufwand, wt'illl inan nicht atif einett "heil (IL-i- 1_uft;orw<irmun@ für die Gas- tnrl>iltetta@i@a@e verzichten will. Das1Z@@lt@#as verläl.it Men I >ruch`aserzeuger llci \-erwentlung eilirr Braun - kollle mit et\\-<t 20 his 2,3"/o Wassergehalt. Nvie sie für 1)l-ticIk"aserzetiger üblich ist, lllit etwa 300 bis 35o`' C. Das Rollgas enthält noch die gesamten 051e und den Teer und neigt daher stark zur Verklebung, so d,13 ein nachgeschalteter Abliitzekessel sehr 11a1(1 vollkc>min(-ii verschmutzt sein würde. Der 1)ruckgaserzeuger hat ferner den Nachteil, (1a13 seine 1)urchsatzleistung klein ist, tvenn sie auch bedeutend gi-<i13ei- ist als die eines normalen atmo- slih<irischen 1)i-c@lirostgaserzetigers. LBislier reicht eiti 1)ruckgaserzclgcr mit (lern üblichen Schachtdurch- messcr v(in - 2,5 11n für eine (@asttii-l)inetil(2i;ttui" von etwa 5 ooo k`V aus. Für eine Gasturbinenanlage von 25ooo kW - kleinere Einheiten wird tnan in einem Großkraftwerk wohl kaum zur Aufstellung 1)i"itig('ll -- benötigt 111,111 also noch 5 Drtlckga5- crzeuger, Es sind noch andere Graserzeuger bekannt, welche die Mängel des l)ruckgaserzeugers teilweise ver- meiden, dafür aber andere Nachteile besitzen. Der Winklcrgenerator z. 1i. hat den Vorteil, (1a13 er gc- waltigeGasmengen in einer Einheit zu erzeugen in der Lage ist, die für eine Gasturbinenleistung von etwa 5oooo kW ausreicht. Weiterhin verarbeitet er gerade feinkörnige Brennstoffe mit einem verhält- nismäßig hohen Staubgehalt, mit demmandenDru ckgaserzeugernicht beschicken kann. Der Feuchtigkeitsgehalt, den er verarbeiten kann, ist allerdings noch kleiner als beim Druckgaserzeuger. Das i11 Winklergenerator erzeugte Brenngas ist außerordentlich heiß und würde sich also zur Dampferzeugung eignen. Dagegen braucht der Winklergetwrator für Erzeugung von Kraftgas 1<(111,n Wasserdampf. 1)er Frilndvtig liegt die Aufgabe zugrunde, edle Gasturblnenanlage höchster Wirtschaftlichkeit zu schaffen. Sie besteht darin, daß das für das Gas- turl>lnenkraftwerk erforderliche Brenngas, z. T. in ciltct11 Druckgaserzeuger und z. T. in eilwtli Winh- lergrnerator oder einem Gaserzeuger für staub- fiirinige und feinkörnige Brennstoffe crzctil;t wird. liei Verwendung einer schwelwürdigen Braunkohle wird ein 'feil einer Schwelanlage, die zweckmäßig aus Slüilgasscllwelöfen besteht, zugeführt, erforder- lichenfalls unter Vorschaltung einer Trocken- und flriketticranlage. Hier werden die in der Kohle enthaltenen 51e und Teere entzogen und der anfal- lende Schwelkoks, gegebenenfalls unter ZwisChen- schaltutig einer Zerkleinerungsanlage, beispielsweise einer Schlägernliihle, in eitlem Winklergenerator vergast. Der Rest der 13ratuikohle wird in der richtigen hiirittlng in den Druckgaserzeuger eingeschleust u11(1 dort Vergast. Das abgesiebte Unterkorn tisw. wird der Schwelanlage bzv-. Brikettieranlage zuge- führt. Die itn Winklergenerator erzeugten sehr heißen lirentigase geben ihre fühlbare Wärme "in eitlen .\blutzekessel zur Erzeugung hochüberhitzten Was- serdanilifes ab, der gegebenenfalls nach Entspan- nung in eitler Gegendruckturbine der `% ergastings- Itift für den Druckvergaser beigemischt wird. Die (icgeiidrtickturlrine kann zum Antrieb eines Gas- verdicliters mit herangezogen werden. Sell>stver- st:ilidlich \\ ird auch (nie im heißen Druckwasser der Kondensationsanlage enthaltene \\'arnle soweit irgend inöglicll zur Wasserdampferzeugunig heran- gezogen. Erfindungsgemäß wird die (är<iße vier Winkler- :,cncratore@ und der Druckgaserzcuger so ausgelegt, laß der im Abhitzekessel hinter (1c111 \1'inklcrgen(_ i-ator erzeugte Wasserdampf voll als Vergasungs- mittel für die Druckvergaser N@erwendung finden 1:a11. Das erzeugte Druckgas wird nach Flitzug der (51e und des Teeres in einem oder mehreren von den Turbinenabgasen beaufsclilagten Wärineaustatt- >;chern er@Vürmt und dann den IIochdruckbrenn- kanimern der Gasturbinen zugeführt. Wenn der .'\Iltell der l111 Druckgaserzeuger erzeugten Brenn- gase all der Gesamterzeugung größer ist, werden ,11c1 noch die Mltteldruckbretnlkanlnlern teilweise oder ganz, je nach Gasanfall, mit Druckgas aus dein Druckgaserzeuger Versorgt. Die vonl @Vinl;lergcner<ttor kommenden gereinig- ten Brenngase #verden vermischt mit dein über- schüssigen Schwelgas lind gekühlt (lein oder den Gasverdichtern zugeleitet, in denen sie auf den für die N icder(lruckbrennl;ammern und gegebenenfalls doch für die 1\littcldrucl;l>rcllkammern erforder- licltcii 1 )ruck i-erdiclitct «erden. Bei geniigendein 111f,11 von Druckgas für die Mitteldruckbrenn- kaninier k,1111 das Druckgefälle des Brenngases ;:wischen Druck i111 Druckvergaser und in der \litteldrucl;ltrclnkammer noch in einer E.ltspan- :iuiigstt1rhitic ztltn Antrieb der (@asvcr(üchter ver- wendet werden. Es ist bekannt, daß man bei Gastttrbinenanlagen mit Druckgaserzeugern die Turbinen in Nieder- (! ruck-. @11 'tteldruck- und 11ochdruckturbinen unter- teilt, die den elektrischen Stromerzeuger und den ebenfalls unterteilten Luftverdichter antreiben. Zwischen die Verschiedenen "Turbinen ist jeweils eine Brenrkanlnner eingeschaltet, in der durch Ver- brennung von Brenligas die "Temperatur jeweils wieder auf den Wert Vor der Ilochdruckturbine gehollen wird. In @feiterbildung (lcr l?i-fiiidiliig kann der Dampf i11 :11>llitzelcesscl hinter (1,11l \\ iliklergenerator wesentlich höher gespannt werden als der l.)ruck im Druckvergaser und (lcr gesamte Dampf in einer Gegendruck- bzw. Lntnahinegegendruckdampftur- hitte zum _Xntriel) des Niederdruck- und gegebenen- falls des Mitteldruckgasverdichter; ausgenutzt wer- den. 13,i Allordnung einer 1?tltli@tlilnegegeiidruck- darripfturbine wird der für den Druckvergaser be- nötigte Danipf ili einer Zwischenstufe der Dampf- turbine entnotnnieti, wiihrcl<l der restliche Teil des Dampfes auf einen verhältnismäßig niedrigen Gegendruck entspannt und dann dein Wllklergem- rator zugeführt wird. zur :lnrcicherung des Gases mit Wasserstoff und damit zur Verbesserung der Zündwilligkeit des 13rcniigases. In der Zeichnung ist heislüclswcise eitle :\nord- ming nach der Erfilidung in schematischer Weise dargestellt. Ein Teil der in der Gasturf» nenanlage verbrauch- ten Rohbraunkohle wird in einer Brikettieranlage 1 brikettiert und dann in einen Zwischenbunker 2 der Sch\\elanlage ; aufgegeben. Der in der Sc11\vel- arllage anfalletldc @th\\clkoks ((iru(iek()Ia) \vir(1 ;his (lern Trichter .@ al)gez()gen lind durch die Lt'i- tung 3 (lern Generator für statil)- und feitil:örtiige lircnnst<)ttc (\Vinlaergctlcrator()j zugefiilirt. Er- \N ird lin1h t'ine ]licht (largestcllti @erklelill'I'Llltg@;i111;t@e \;@" @1 (@ Ilmll (lcr c.l\\cl- an@agc eitlgescllaltct. I )1C' für die Vergasung er- forderliche Luft \\1r11 hui 7 durch (1c11 Verdichter S'. der (hlrcl cint'n 1--a('kii-:)lii;)t,)i* () ;nl@`e@l"iel>etl wird, angesaugt. vcr(liclltrt u1(11 übel- die Leitliltg 1o (1c111 \\ itlhlcrgenerat(»-(\ 1);is erzeugte Kraft- as \crl;il@t (1e11 Gener:tt()r() übet- die Leitung i 1. edlen mecllaniscllt'tl l:litst;iitl)Cl- 12 ttlld g('l,tllgt (Lall» durch die Lcitutig 1 =, zu cin@m \1)llitzel:('::e[ t@. In (I:'111 ('-# >eitle illllll)at-e \\;tl-nlt' Z.lir \\.a-#Sel'datllpt- ('r;:(°u@lut@al)#@il>t. \;tch \ ('rlas<('Irlles-\1)llit-relce#scls 1..1 gelangt ol;t> ( )a, 11t (1('1l \\.:L#cl-@er t ; 1(11(I wird (latill durch (fit' l.eitttlig 1() \-1)111 (la@\er(llcllter i; artgesaugt un(l v('r(l@cllt('t. l ,s \cr(liclitetcWts \\1r:1 ül>cr(licl_eitung Wllcr \icdcrllruchl>rennkammcr I() zugeführt. 1)1c crfordcrliche \ erb-ennitngs- und 13ciniiscliungslilft (fei- (iasturline wird bei 20 (IIII-cli den \ ic#(lei-(lrtic l<\ crdicht('1- 2 t angesaugt. \e rcfidltct und über den Z\\isrhenl<ühler 2? dem I loch(Iruck- Verdichtur 23 zugcfüllrt. \-()111 I-I()chdruck\erdichtcr 23 strdint die ver<lichtctc Luft iiber die Leitung 2+ dem \\';irmcaustauscher 23 zti. \\ird dort erwärmt und durch die Leitung 26 der Hochdruckl)reinikanl- t11er z; zugeführt. I)IC (lur;h \-erl)rcnnung \()11 in der 1lochdruckbrenlikaminer entstehenden Brenn- gase gelatIgen in (lie Ilochdruckturbine, die den llochdruckVerdichter 23 -,treibt ttlld von dort über die Leitt1llg 29 zur \litteldrucla)rennlcammcr 3 0 . hier \\ ird \\ ie(1('rttili s() \-W] ( ;as \-crbrannt. 11,1i (fit Verbrciuuingsgase die gleiche Temperatur haben wie Iwim Eintritt in die 1locli(lrti(-kturl)itl(' 2(1. I)ie so <itifgc'lteizt('ii Verl»-cmitingsgase striimen in die \Littcl(lrttcl<turl)itic 3 t . 111c den \ ie<1(°r(iruck\-ei-(iic I#,- ter 21 antreibt und \o(1 11('i- NI itteldruckturl)ine ül)ei- die Leittltlg 32 zur \ ic(lcr<irucla>remlkanllner r(). Ilici- \\1r(1 d)etifalls (lurcll (LW I.eittiti<" IS so \i,1 lircnngas zuot's(#tzt. (1r111 die Tcinl)eratur der Ver- 1»ennullg gase \\icdcr ailf (lcii .\tifaligs\\ert \(»- der llochdruckturhine @,;dlolbcn wird. Die Verl)ren- nungsgase ti-('tcii (lins in die \ iederdruckturbine 33 e111. \\"C'r(1C'll 111e1' UM-- .\rl)t'tt@lel@t@@Ilg entspannt ttnd über die Lcit:lt1g .;4 z((111 "r<iI.iten Teil (lein \\ürmcaustaus@her 2; zugeführt. Durch die Lei- tttllg 3: \\1r11 c111 Tcil 11('r .\1)@@ase al)gc'zweigt u11,1 durch (kn \V:irmcau<rauscher » geleitet. Die 111 (letz 1)cidell \\ :irmcat:st;lascllern abgekühlten _\h- gase striitnen (furch 111c I.eittln gen 3; und 3` in die .@tnlosl)ll;lre ;111. Die gcs:tnite R()lil)r@ttiiil«)lile \\ird hei 39 einem Zwischenbunker 4o zitgcfiilii-t. Volt hier gelatigrt die grul)enfeuclite L@raunh()hle in eine Tr1)c1,nungs- anlage 41. 1)1e "hr(icl<Itullgsanlage wird durch eine hcucrung .12 bclleizt, in der beispiels\veise Brenn- gas verbrannt \\-ird. \\dclies (furch eine Z\veig- Icittll1gd3 voll (lcr (iasl('itung 13 ;11)gez\\cigt \\1r11. I)ie \-erl>rennun@@sga:e der Federung verlassen den "hrockner durch die Leitung d.1. 1)1e vorgetrocknete Braunkohle wird ans (lern Trichter l#3 durch die I_eitunn fit) in die 1)'rilcettier@Irilage t gefördert. Die für die Druckgaserzeuger geeignete Körnung wird allgesiebt und über die Leitung 4(i in die lirenn- st()Itscllleuscii 4; (tut- leiden 1)ruckt,"tserzettger 4(S Umgebracht. l)as 111 den DruckgaserzengerIl er- zctigte (ja-; (in der Abbildung sind zwei Druckgas- erzcli@gcr gez(!iclinet. es können natürlich auch mehr seid( wird durch (lie Leitungen 5o der KL)nlleii- .@att(Itl@atllage l1 7ttgetnlitt. .'\[email protected](I gelangt Ihrs (;as durch Kühlet- ;=, die Leittlilg 53 zu eitler \el)etll)rotluktengc\\innungsanla@@e 3d. in (tut- "leer. ()1c tts\\. ge\\oiltieti werden und`votl liier durch die Leitlnig ;; zum \\ürnteaustauscher 3(,. Das Gas wird in dieseln \\ @trnieaust2iusclier durch die _\h- gas(' (1er Turbine vorge\v:irtlit und strütnt über di(' Lcitumr ;(1 (lcr 11()clidruckbrennkanitner =; zti. 1e Bach Verteilung der ( ra#Ineltge auf dcil Wtrlkler- getlerator () und die Drucl:gascrzeuger 48 \\-1r(1 iiocil ritt "heil (lc's Druckgases aus der Leitung 31i ab- gcz\\Uigt und über die 1.eitttltg57 zti einer U.nt- @l);mnungsturl»nc 38 geführt. Hier entspannt sich (las Gas mitcr Arbeitsleistung auf den etwa in der :\littel<Iruchl)rennl<ammcr lierrscheildell Druck und gelangt (12111l) iiller (lie Leitung -y zur \litteldruck- 1)rcmikammcr 3o. 1)1c @ntspannungsturl)inc 3># gibt ihre Leistung an den Gasverdichter 17 ab. 1)1e über (lies hinaus noch erforderliche Verdichterleistung \\-ird durch eilie andere hraftinascliilic. bcispiels- \\eiSe einen 1?lektrotiiotor 6o aufgebracht. Als Ver- gastIligsillittel für die Druckgasci-zctiger kommt Luft und Wasserdampf in Frage. Der \Vasser(lampf «-1r11 im _\1)llitzel<essel l f des \Vinklergenerators h ('rz('tlgt lind gelangt äber die Leitungen 61 und ()2 zu den beiden l)rticlc(,aserzeugern 48. Die erforder- lich(' Vergasmigsluft wird atis der 1_eittttig 24 durch die Leittll1g ()3 al)gez\\eigt und ei11ctn kleiner' Zu- atz\cr(licllter 04 zugeleitet, in dein die Vergasungs- luft um (lcii 1)rtick\-erlust in den Drucl~gaserzeu- gertl \\citer\erdichtet wird. Die \'ergastingsluft striüut dattll (furch 111e I_eitungcn ()@ und 1i6 (1c11 I)ruck\er(@ascrn zu. Diese \ crgasungsluft kann auch noch durch cilicii nicht dar-estellten von den Turl)incnal)gasen 1>eaufschlagten \\'airmeaustauscher vorgewärmt werden. 1)1e in den I)rlicl<vel-g;tsern an- fallcn(le -\schc wird durch die _\scliciischletisen 67 abgefiihrt. Zur @crlesserung der Zündwilligkeit des im \\'itlklcrgc»erator erzeti"teli Kraftgases k,1111 ein "T-11 des 1t11 .\lhlL@t'lie.@@c'1 14 c'I'zell"'te17 Dampfes über (lic l_cirurlg h` dein \Vinklergenera- tor (\ zugeführt werden. Das in der Sch\\elanlagc anfallen(ie ül)erschüssigc Sch\\clgas wird durch d11, Leitung 69 dem Kraftgas des, \\'itiklert;en('i-ators vor ()der nach I--intritt in 111e \\'äsche t3 zugeführt. Die ili der (fasturhinetlanlage erzeugte Energie wird t)cislliel.s\\cisc zunt _\litrieb eitles ('lcktrisclwn Stnmlcrzeugers ; o \cr\\eudet.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM62A DE800925C (de) | 1949-10-09 | 1949-10-09 | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage fuer die Verwendung fester Brennstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM62A DE800925C (de) | 1949-10-09 | 1949-10-09 | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage fuer die Verwendung fester Brennstoffe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE800925C true DE800925C (de) | 1950-12-14 |
Family
ID=7290531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM62A Expired DE800925C (de) | 1949-10-09 | 1949-10-09 | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage fuer die Verwendung fester Brennstoffe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE800925C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE947843C (de) * | 1954-09-11 | 1956-08-23 | Henschel & Sohn G M B H | Verfahren zur Verwendung des bei Druckvergasern anfallenden Schleusengases im Gasturbinenbetrieb |
DE1069171B (de) * | 1959-11-19 | Krauss-Maffei Aktiengesellschaft, München-Allach | Atomkraf ^lokomotive mit Turbinenantrieb | |
FR2478121A1 (fr) * | 1980-01-24 | 1981-09-18 | Tosco Corp | Procede pour preparer industriellement un gaz combustible propre a partir du charbon |
-
1949
- 1949-10-09 DE DEM62A patent/DE800925C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1069171B (de) * | 1959-11-19 | Krauss-Maffei Aktiengesellschaft, München-Allach | Atomkraf ^lokomotive mit Turbinenantrieb | |
DE947843C (de) * | 1954-09-11 | 1956-08-23 | Henschel & Sohn G M B H | Verfahren zur Verwendung des bei Druckvergasern anfallenden Schleusengases im Gasturbinenbetrieb |
FR2478121A1 (fr) * | 1980-01-24 | 1981-09-18 | Tosco Corp | Procede pour preparer industriellement un gaz combustible propre a partir du charbon |
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