WO2004085816A1 - TEMPERATURMESSEINRICHTUNG UND REGELUNG FÜR DIE HEIßGASTEMPERATUR EINER GASTURBINE - Google Patents

TEMPERATURMESSEINRICHTUNG UND REGELUNG FÜR DIE HEIßGASTEMPERATUR EINER GASTURBINE Download PDF

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WO2004085816A1 PCT/EP2004/003184 EP2004003184W WO2004085816A1 WO 2004085816 A1 WO2004085816 A1 WO 2004085816A1 EP 2004003184 W EP2004003184 W EP 2004003184W WO 2004085816 A1 WO2004085816 A1 WO 2004085816A1
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compressor
gas turbine
turbine
hot gas
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Joachim-René Nuding
Christoph Pels Leusden
Marco Tappen
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
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    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature

Definitions

  • the invention relates to a gas turbine, in particular a stationary gas turbine for power generation, according to the preamble of claim 1 and a temperature measuring device for detecting the temperature of the air flow of a gas turbine according to the preamble of claim 5. Furthermore, the invention relates to a regulation for the hot gas temperature of a gas turbine the preamble of claim 6.
  • a fossil fuel is burned in the gas turbine with an air flow compressed by the compressor to form a hot gas, which is then expanded in a turbine on the rotor to perform work.
  • the gas turbine is operated in such a way that sufficient energy is delivered to the rotor shaft to generate the electrical energy, a maximum temperature of the hot gas at the turbine inlet not to be exceeded.
  • the turbine inlet temperature cannot be measured directly due to its high values. Therefore, the temperature of the exhaust gas prevailing at the turbine outlet is recorded, from which the turbine inlet temperature can then be calculated.
  • the turbine outlet temperature and thus indirectly also the turbine inlet temperature can be regulated via the amount of fuel introduced into the combustion chamber, these also being dependent on the temperature of the air at the compressor inlet.
  • an auxiliary variable is calculated using a mathematical model in which the dependence of the turbine outlet temperature on the compressor inlet temperature is no longer available. This auxiliary variable is called the corrected turbine outlet temperature. It only depends on the amount of fuel consumed, so that the gas turbine can be regulated easily. Although this regulation also depends on the mains frequency of the current generated by the generator, this influence is not taken into account here.
  • wet compression water can be added to the air flow sucked in by the compressor before compression in order to increase the mass flow through the gas turbine. This operation is commonly known as wet compression operation or "wet compression”.
  • the temperature of the sucked-in air regularly deviates from the temperature of the injected liquid. Since the temperature measuring devices attached to the inlet of the compressor for measuring the air temperatures are wetted by the liquid introduced, the temperature measuring devices do not measure the temperature of the air, but that of the liquid.
  • the controller of the gas turbine increases the fuel supply to the combustion chamber in order to compensate for the supposed difference.
  • the gas turbine is overfired, i.e. the actual turbine inlet temperature can become greater than the maximum permitted turbine inlet temperature.
  • the gas turbine is under-fired if a lower compressor inlet temperature is measured than the actual one.
  • the over-firing of the gas turbine can lead to overheating of the hot gas components and thus to a reduction in their service life, or to defects.
  • the underfiring of the gas turbine leads to a loss of performance.
  • the object of the invention is a gas turbine is increased in the Wet Compression operation, the life of the canbeauf ⁇ estimated components and still achieves a maximum power output. Another job of
  • the invention is the achievement of a regulation which realizes such an operation. Furthermore, it is an object of the invention to provide a corresponding temperature measuring device.
  • the task aimed at the gas turbine is performed by the
  • the solution provides that the temperature measuring device, viewed in the flow direction of the air, is arranged in front of the injection device and that the temperature of the air flow at the inlet of the compressor is calculated by means of the measured air temperature. Therefore, the liquid introduced cannot wet the temperature measuring devices, so that the temperature of the sucked-in air flow is always measured.
  • a simple protection of the temperature measuring devices by means of protective tubes does not solve the problem, since in this case the temperature measuring devices would measure the temperature of the protective tubes that would be wetted by the liquid.
  • the humidity of the air flow can be determined in front of the injection device by means of humidity measuring devices.
  • evaporation of the liquid introduced can be determined on the way to the compressor inlet.
  • the temperature at the inlet of the compressor can be calculated particularly precisely.
  • the air temperature and moisture distributions can be predetermined in the form of diagrams, so that the dependence of the evaporation of the injected liquid in the air stream can be represented particularly easily. This contributes to a simple calculation.
  • the object directed to the temperature measuring device is achieved by the features of claim 5.
  • the advantages of the temperature measuring device correspond to those of the gas turbine.
  • the solution provides that the temperature measuring device is arranged in front of the injection device and that the air temperature of the air flow at the inlet of the compressor is calculated using the measured temperature.
  • the advantages of the regulation correspond to those of the gas turbine.
  • a 100% evaporation determines a minimum possible temperature, which is used as a replacement for the temperature at the inlet of the compressor. It is assumed here that the liquid introduced through the injection device evaporates to such an extent that a relative atmospheric humidity of 100% occurs at the compressor inlet. Under this assumption, a minimum achievable (smallest possible) temperature at the compressor inlet can be determined in connection with the measured air humidity and air temperature. If the minimum possible temperature is used as the temperature of the air flow at the inlet of the compressor, the actual temperature at the inlet of the compressor is always greater than the minimum possible temperature, since a humidity of 10 0% can never be reached without external influences. In this case, the gas turbine is always under-fired. Overheating of the hot gas components is avoided, so that the life of the components is not reduced.
  • the amount of liquid injected into the air flow is changed as a function of the evaporation.
  • the compressors of gas turbines are usually dimensioned for a predetermined quantity of liquid which evaporates during the compression. Due to the evaporation, however, a small proportion of the injected liquid evaporates before the compression, so that the compressor is not operated in the optimal range. This disadvantage can be avoided by adjusting the amount of liquid injected.
  • the efficiency of the evaporation which essentially depends on the droplet characteristics and the geometry, ie on the spatial arrangement of the components of a compressor, can be estimated from experiments and / or calculations can be determined, which are then stored in models or formulas in the controller , By avoiding underfire the power yield of the gas turbine is increased and the life of the hot gas-carrying components is not impaired by preventing overfiring of the gas turbine.
  • Fig. 1 is a gas turbine plant
  • FIG. 2 shows an intake house of a gas turbine according to FIG. 1.
  • the stationary gas turbine 1 essentially has one
  • Compressor 3 a combustion chamber 5 and a turbine part 7.
  • the compressor 3 is connected to the turbine part 7 and the generator 2 via a common rotor shaft 10.
  • the compressor 3 draws in and compresses air through an intake house 11.
  • the compressed air is mixed in a burner with a fuel B, which can be supplied through a shut-off element 8, and fed to the combustion chamber 5.
  • the mixture burns during operation to form a hot gas H, which is then fed into the
  • Turbine part 7 flows into it. There, the hot gas H relaxes and drives the rotor shaft 10. The hot gas H then leaves the gas turbine 1 as the exhaust gas A in an exhaust gas duct (not shown). The rotor shaft 10 drives the compressor 3 and the generator 2.
  • the temperature T AT of the hot gas H at the outlet 6 of the turbine part 7 is monitored by means of a temperature measuring device M AT , since the at the inlet 14 of the turbine part 7 temperature T * ⁇ of the hot gas H is not measurable.
  • Both the power of the gas turbine 1 and the turbine outlet temperature T AT and thus indirectly the turbine inlet temperature T T ⁇ can be regulated via the amount of the fuel B introduced into the combustion chamber 5.
  • An increase in the volume flow of the fuel B into the gas turbine 1 leads to a higher temperature of the hot gas H and to an increase in the power of the gas turbine 1.
  • the controller 13 regulates the shut-off element 8, which it controls via its output.
  • T 1 ATK - ⁇ T 1 AK - ⁇ kl - T 1 V1] _) is determined as an auxiliary variable.
  • the corrected turbine outlet temperature T ATK is therefore only dependent on the use of fuel B, so that the gas turbine 1 can be regulated more easily by regulating the corrected turbine outlet temperature T AT ⁇ as a control variable and by adjusting the volume flow of the fuel B as a control variable.
  • the corrected turbine outlet temperature T A ⁇ could also be determined using a quadratic equation or using other functions.
  • the controller 13 has an input at which the setpoint T S oi ⁇ the corrected turbine outlet temperature is adjustable.
  • the controller 13 compares the target value T So ⁇ with the determined corrected turbine outlet temperature ATK - If the actual value, the corrected turbine outlet temperature temperature T AT ⁇ smaller - larger - than the target value T target , so increased - decreased - the controller 13 via the shut-off element 8 the fuel supply.
  • the temperature measuring device M U arranged in front of the intake house 11 can directly measure the temperature Tvi of the air flow at the compressor inlet 12.
  • the intake house 11 of the gas turbine 1 is shown.
  • the temperature measuring devices M ⁇ tJ are arranged above an injection device 9 so that the introduced liquid W does not wet the temperature measuring devices M T u and the air humidity measuring devices M F0 .
  • a liquid W in particular water, is injected into the intake air flow L in the intake house 11 via the injection device 9.
  • the temperature Tu of the intake air is determined by means of the temperature measuring devices M LÜ and the air humidity Fu by means of the air humidity measuring devices M FU . Their outputs are connected to the inputs of the controller 13.
  • the temperature T V ⁇ prevailing at the inlet 12 of the compressor 3 is determined in the controller 13.
  • the gas turbine 1 can thus be regulated by regulating the turbine outlet temperature T A ⁇ using equation (1) by means of the amount of fuel B injected.
  • liquid W is provided in the air flow L drawn in by the compressor 3
  • two different controls are possible: the regulation with a theoretical evaporation, which leads to an assumed air humidity of 100%, and an adapted regulation with a variable evaporation.
  • T ATK T ⁇ AK - ⁇ kl - T 1 WetBulb (2).
  • the actual temperature T V ⁇ at the inlet 12 of the compressor 3 is always greater than the assumed minimum achievable.
  • T et Buib an excessively high corrected turbine outlet temperature T A ⁇ is determined so that the controller 13 always provides an insufficient amount of the fuel B to the burner. Overfiring of the gas turbine 1 is prevented. Accordingly, the hot gas components of the gas turbine 1 such as turbine blades, guide rings, platforms and
  • Combustion chamber heat shields are exposed to the intended temperatures and prevent their premature fatigue.
  • an air humidity present at the inlet 12 of the compressor 3 is determined, which, however, is less than 100% and which is in Dependency of the measured air humidity F ⁇ , the measured temperature Tu of the air flow L and the amount of the liquid W introduced by the injection device 9 can be determined.
  • the efficiency ⁇ of the evaporation of the liquid W in the sucked-in air flow L is also included in x determination of the temperature T V ⁇ at the inlet 12 of the compressor 3.
  • the efficiency of the saturation of the air flow L with a liquid W can be according to
  • ATK 1 AT ⁇ * 1 ' Vu ⁇ 7 ' U ⁇ ' ⁇ * WetBulb) ⁇ (4).
  • the droplet characteristics of the injected water and the geometry i.e. efficiency ⁇ of the evaporation, which is dependent on the spatial arrangement of the components of the compressor 3, can be determined by calculation and / or by experiment, which is then stored in the controller 13 using a model or a diagram in electronic form.
  • a corrected turbine outlet temperature T A ⁇ determined according to equation (4) is smaller than a corrected turbine outlet temperature T A ⁇ ⁇ determined according to equation (2), so that power losses due to an assumed too low turbine inlet temperature T ⁇ i are avoided. Furthermore, the amount of liquid W that evaporates before entering the compressor 3 can be determined, which is then additionally injected via the injection device 9. This leads to a further increase in the performance of the gas turbine 1, since only the portion of the liquid W which evaporates during compression - that is to say in the compressor 3 - contributes to an increase in the performance of the gas turbine 1 through wet compression.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelung für die Heißgastemperatur eines Heißgases (H) einer Gasturbine (1), insbesondere einer stationären Gasturbine zur Stromerzeugung, die eine Eindüsvorrichtung (9) zum Eindüsen einer Flüssigkeit (W) in einen von einem Verdichter (3) ansaugbaren Luftstrom (L) aufweist, mit dessen Hilfe ein Brennmittel (B) in einer nachgeordneten Brennkammer (5) unter Bildung des Heißgases (H) verbrennt, das sich anschließend beim Durchströmen des nachgeordneten Turbinenteils (7) entspannt, mit einer die Temperatur des Luftstroms (L) vor dem Verdichter (3) erfassende Temperaturmesseinrichtung (MTU), wobei die Heißgastemperatur durch die Menge des Brennmittels geregelt wird. Um eine Regelung anzugeben, bei der im Wet-Compression-Betrieb die Lebensdauer der heißgasbeaufschlagten Komponenten erhöht wird, wird vorgeschlagen, dass die Temperaturmesseinrichtung (MTU) vor der Eindüsvorrichtung (9) angeordnet ist und dass die Temperatur (Tv1) des Luftstromes (L) am Eintritt (12) des Verdichters mittels der gemessenen Temperatur (Tu) berechnet wird.

Description

Beschreibung
TEMPERATURMESSEINRICHTUNG UND REGELUNG FÜR DIE HEISSGASTEMPRATUR EINER GASTURBINE
Die Erfindung betrifft eine Gasturbine, insbesondere eine stationäre Gasturbine zur Stromerzeugung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Temperaturmesseinrichtung zur Erfassung der Temperatur des Luftstroms einer Gasturbine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Regelung für die Heißgastemperatur einer Gasturbine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Es ist bekannt, dass stationäre Gasturbinen zur Erzeugung von mechanischer Energie eingesetzt werden, die mittels eines
Generators meist in elektrische Energie umgewandelt wird. In der Gasturbine wird dazu ein fossiler Brennstoff mit einem von dem Verdichter verdichteten Luftstrom zu einem Heißgas verbrannt, das sich anschließend in einer Turbine am Rotor arbeitsleistend entspannt. Die Gasturbine wird dabei so betrieben, dass ausreichend Energie an der Rotorwelle zur Erzeugung der elektrischen Energie abgegeben wird, wobei eine maximale Temperatur des Heißgases am Turbineneintritt nicht überschritten werden soll.
Die Turbineneintrittstemperatur ist aufgrund ihrer hohen Werte nicht unmittelbar messbar. Daher wird die am Turbinenaustritt herrschende Temperatur des Abgases erfasst, aus der sich dann die Turbineneintrittstemperatur rechnerisch be- stimmen lässt. Über die Menge des in die Brennkammer eingebrachten Brennstoffs ist die Turbinenaustrittstemperatur und somit indirekt auch die Turbineneintrittstemperatur regelbar, wobei diese auch von der Temperatur der Luft am Verdichtereintritt abhängig sind. Zur Vereinfachung der Regelung der Gasturbine wird eine Hilfsgröße mittels eines mathematischen Modells berechnet, bei welcher die Abhängigkeit der Turbinenaustrittstemperatur von der Verdichtereintrittstemperatur nicht mehr vorhanden ist. Diese Hilfsgröße wird als korrigierte Turbinenaustrittstemperatur bezeichnet. Sie ist lediglich von der Menge des verbrauchten Brennstoffs abhängig, s o dass sich eine einfache Regelung der Gasturbine ergibt. Dies Regelung ist zwar ferner von der Netzfrequenz des vom Generator erzeugten Stromes abhängig, jedoch bleibt dieser Ein- fluss hier unberücksichtigt.
Zur Leistungssteigerung der Gasturbine kann dem vom Ver- dichter angesaugten Luftstrom noch vor der Verdichtung Wasser zugeführt werden, um den Massenstrom durch die Gasturbine zu erhöhen. Dieser Betrieb ist allgemein als Wet-Compression- Betrieb oder als "Nasse Verdichtung" bekannt.
Die Temperatur der angesaugten Luft weicht regelmäßig von der Temperatur der eingedüsten Flüssigkeit ab. Da die am Eintritt des Verdichters angebrachten Temperaturmesseinrichtungen zur Messung der Lufttemperaturen von der eingebrachten Flüssigkeit benetzt werden, erfassen die Temperaturmesseinrichtungen nicht die Temperatur der Luft, sondern die der Flüssigkeit.
Wenn dann aufgrund einer nach der Messung scheinbar höheren Verdichtereintrittstemperatur eine niedrigere Turbinenaustrittstemperatur bestimmt wird als die tatsächlich vorhan- dene, erhöht der Regler der Gasturbine die Brennstoffzufuhr in die Brennkammer, um den vermeintlichen Unterschied zu kompensieren. Dabei wird jedoch die Gasturbine überfeuert, d.h. die tatsächliche Turbineneintrittstemperatur kann größer als die maximal erlaubte Turbineneintrittstemperatur werden. Die Gasturbine wird unterfeuert, wenn eine niedrigere Verdichtereintrittstemperatur gemessen wird als die tatsächliche.
Die Überfeuerung der Gasturbine kann zu einer Überhitzung der heißgasbeaufschlagten Komponenten und somit zu einer Ver- ringerung ihrer Lebensdauer führen, oder auch zu Defekten. Dagegen führt die ünterfeuerung der Gasturbine zu einem Leistungsverlust . Die Aufgabe der Erfindung ist eine Gasturbine, bei der im Wet-Compression-Betrieb die Lebensdauer der heißgasbeauf¬ schlagten Komponenten erhöht und trotzdem eine größtmögliche Leistungsabgabe erreicht wird. Eine weitere Aufgabe der
Erfindung ist die Erzielung einer Regelung, die einen solchen Betrieb realisiert. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine dazu entsprechende Temperaturmesseinrichtung anzugeben.
Die auf die Gasturbine gerichtete Aufgabe wird durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Lösung sieht vor, dass die Temperaturmesseinrichtung in Strömungsrichtung der Luft gesehen vor der Eindüsvorrichtung angeordnet ist und dass die Temperatur des Luftstromes am Eintritt des Verdichters mittels der gemessenen Lufttemperatur berechnet wird. Daher kann die eingebrachte Flüssigkeit die Temperaturmesseinrichtungen nicht benetzen, so dass immer die Temperatur des angesaugten Luftstroms gemessen wird. Ein einfacher Schutz der Temperaturmesseinrichtungen mittels Schutzrohre behebt das Problem nicht, da die Temperaturmesseinrichtungen für diesen Fall die Temperatur der Schutzrohre messen würde, die mit der Flüssigkeit benetzt wären.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Feuchte des Luftstroms mittels Luftfeuchte-Messeinrichtungen vor der Eindüsvorrichtung bestimmbar. Durch die Kenntnis der Luftfeuchte und Lufttemperatur des angesaugten Luftstroms kann eine Verdunstung der eingebrachten Flüssigkeit auf dem Weg bis zu dem Verdichtereinritt bestimmt werden. Unter Einbeziehung der Luftfeuchte kann die Berechnung der Temperatur am Eintritt des Verdichters besonders genau erfolgen.
Wenn die Temperatur des Luftstroms am Verdichtereintritt mittels einer Funktion anhand von Lufttemperatur- und Feuchteverteilungen berechnet wird, ist diese besonders einfach möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Lufttemperatu r- und Feuchteverteilungen in Form von Diagrammen vorgebbar, so dass die Abhängigkeit der Verdunstung der eingedüsten Flüssigkeit im Luftstrom besonders einfach darstellbar ist. Dies trägt zu einer einfachen Berechnung bei.
Die auf die Temperaturmesseinrichtung gerichtete Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst. Die Vorteile der Temperaturmesseinrichtung entsprechen sinngemäß denen der Gasturbine.
Die auf die Regelung gerichtete Aufgabe wird durch die
Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Lösung sieht vor, dass die Temperaturmesseinrichtung vor der Eindüsvorrichtung angeordnet ist und dass die Lufttemperatur des Luftstromes am Eintritt des Verdichters mittels der gemessenen Temperatur berechnet wird. Die Vorteile der Regelung entsprechen sinngemäß denen der Gasturbine.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Regelung wird mit einer 100%igen Evaporierung eine minimal mögliche Temperatur bestimmt, die als Ersatz für die Temperatur am Eintritt des Verdichters verwandt wird. Es wird dabei angenommen, dass die durch die Eindüsvorrichtung eingebrachte Flüssigkeit soweit verdampft, dass sich eine relative Luftfeuchte von 100% am Verdichtereintritt einstellt. Unter dieser Annahme kann in Verbindung mit der gemessenen Luftfeuchte und Lufttemperatur eine minimal erreichbare (kleinstmögliche) Temperatur am Verdichtereintritt bestimmt werden. Wird nun als Temperatur des Luftstromes am Eintritt des Verdichters die minimal mögliche Temperatur verwendet, so ist die tatsächlich herrschende Temperatur am Verdichtereintritt immer größer als die minimal mögliche Temperatur, da eine Luftfeuchte von 10 0% ohne äußere Einwirkungen nie erreicht wird. Für diesen Fall wird die Gasturbine immer unterfeuert. Ein Überhitzen der heißgasbeaufschlagten Komponenten wird somit vermieden, so dass die Lebensdauer der Komponenten nicht verringert wird.
Eine verbesserte Regelung der Gasturbine ergibt sich, wenn die Temperatur des Luftstroms am Eintritt des Verdichters unter Berücksichtigung der tatsächlichen Evaporierung der eingedüsten Flüssigkeit im Luftstrom berechnet wird. Es wiird ein Wirkungsgrad für die Evaporierung durch Berechnungen und/oder Versuche ermittelt, aus dem sich mit Hilfe der minimalen möglichen Temperatur die am Verdichtereintritt herrschende Lufttemperatur bestimmt wird. Mit dieser Regelung ist es möglich, sich die realen Bedingungen bezüglich der
Verdunstung der eingebrachten Flüssigkeit auf dem Weg bis zum Verdichtereintritt abzubilden, und so einen sicheren und leistungsstärkeren Betrieb der Gasturbine herzustellen, der ein über- wie unterfeuern der Gasturbine vermeidet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Regelung wird die Menge der eingedüsten Flüssigkeit in den Luftstrom in Abhängigkeit der Evaporierung geändert. Üblicherweise sind die Verdichter von Gasturbinen für eine vorbestimmte Flüssig- keitsmenge dimensioniert, die während der Verdichtung verdampft. Durch die Evaporierung verdampft jedoch bereits vor der Verdichtung ein geringer Anteil der eingedüsten Flüssigkeit, so dass der Verdichter nicht im optimalen Bereich betrieben wird. Durch eine Anpassung der Menge der eingedüsten Flüssigkeit kann dieser Nachteil umgangen werden.
Der Wirkungsgrad der Evaporierung, der im wesentlichen von der Tröpfchencharakteristik sowie der Geometrie, d.h. von der räumlichen Anordnung der Komponenten eines Verdichters abhän- gig ist, kann aus Versuchen abgeschätzt und/oder Berechnungen ermittelt werden, die dann in Modellen oder Formeln im Regler hinterlegt werden. Durch das Vermeiden der Unterfeuerung wird die Leistungsausbeute der Gasturbine erhöht und durch das Verhindern der Überfeuerung der Gasturbine wird die Lebensdauer der heißgasführenden Komponenten nicht beeinträchtigt.
Die Vorteile der Regelung entsprechen sinngemäß den Vorteilen der Gasturbine.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Gasturbinenanlage und
Fig. 2 ein Ansaughaus einer Gasturbine gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Gasturbinenanlage zur Umwandlung fossiler Energie in elektrische Energie mittels einer Gasturbine 1 und eines daran angekoppelten Generators 2. Die stationäre Gasturbine 1 weist im wesentlichen einen
Verdichter 3, eine Brennkammer 5 und ein Turbinenteil 7 auf. Der Verdichter 3 ist mit dem Turbinenteil 7 und dem Generator 2 über eine gemeinsame Rotorwelle 10 verbunden.
Beim Betrieb der Gasturbine 1 wird vom Verdichter 3 Luft durch ein Ansaughaus 11 angesaugt und verdichtet. Die verdichtete Luft wird in einem Brenner mit einem Brennmittel B, welches durch ein Absperrorgan 8 zuführbar ist, vermischt und der Brennkammer 5 zugeführt. Das Gemisch verbrennt beim Be- trieb zu einem Heißgas H, welches anschließend in den
Turbinenteil 7 hineinströmt. Dort entspannt sich das Heißgas H und treibt dabei die Rotorwelle 10 an. Danach verlässt das Heißgas H als Abgas A in einen nicht weiter dargestellten Abgaskanal die Gasturbine 1. Die Rotorwelle 10 treibt den Verdichter 3 als auch den Generator 2 an.
Zur Regelung des Betriebs der Gasturbine 1 wird die Temperatur TAT des Heißgases H am Austritt 6 des Turbinenteils 7 mittels einer Temperaturmesseinrichtung MAT überwacht, da die am Eintritt 14 des Turbinenteils 7 herrschende Temperatur T* τι des Heißgases H nicht messbar ist. Über die Menge des eingebrachten Brennmittels B in die Brennkammer 5 kann sowohl die Leistung der Gasturbine 1 als auch die Turbinenaustritt s- temperatur TAT und somit indirekt die Turbineneintrittstemperatur TTι geregelt werden. Eine Erhöhung des Volumenstroms des Brennmittels B in die Gasturbine 1 führt zu einer höheren Temperatur des Heißgases H und zu einer Leistungssteigerung- der Gasturbine 1. Dazu regelt der Regler 13 das Absperrorgan 8, welches er über seinen Ausgang ansteuert.
Da die Turbineneintrittstemperatur Tτi auch von der Temperatur Tvι des angesaugten Luftstroms L vor dem Verdichter 3 abhängig ist, wird diese ebenfalls stetig d.h. während der gesamten Betriebsdauer zyklisch wiederkehrend erfasst oder bestimmt.
Mittels des Reglers 13 wird die Abhängigkeit der Turbinenaustrittstemperatur TAT von der Lufttemperatur Tvι eliminiert, indem eine korrigierte Turbinenaustrittstemperatur TAτκ gemäß
T 1 ATK — ~ T 1 AK - Λkl - T 1 V1 ]_ ) als Hilfsgröße bestimmt wird. Die korrigierte Turbinenaustrittstemperatur TATK ist demnach nur vom Brennmitteleinsatz B abhängig, so dass die Gasturbine 1 durch die Regelung der korrigierten Turbinenaustrittstemperatur TATκ als Regelgröße und mit der Einstellung des Volumenstroms des Brennmittels B als Stellgröße leichter geregelt werden kann. Die korrigierte Turbinenaustrittstemperatur TAτκ könnte auch anhand einer quadratischen Gleichung oder anhand von anderen Funktionen ermittelt werden.
Der Regler 13 weist einen Eingang auf, an dem der Sollwert TSoiι der korrigierten Turbinenaustrittstemperatur einstellbar ist. Im Regler 13 erfolgt der Vergleich des Sollwerts TSoιι mit der bestimmten korrigierte Turbinenaustrittstemperatur ATK- Ist der Istwert, die korrigierte Turbinenaustritts- temperatur TATκ kleiner - größer - als der Sollwert TSoll, so erhöht - erniedrigt - der Regler 13 über das Absperrorgan 8 die Brennmittelzufuhr.
Wird die Gasturbine 1 ohne das Einbringen einer Flüssigkeit in den Luftstrom L betrieben, so kann mit der vor dem Ansaughaus 11 angeordneten Temperaturmesseinrichtung MU direkt die am Verdichtereintritt 12 herrschende Temperatur Tvi des LuftStroms gemessen werden.
In Fig. 2 ist das Ansaughaus 11 der Gasturbine 1 gezeigt. Die Temperaturmesseinrichtungen MτtJ sind dabei oberhalb einer Eindüsvorrichtung 9 angeordnet, so dass die eingebrachte Flüssigkeit W die Temperaturmesseinrichtungen MTu und die Luftfeuchte-Messeinrichtungen MF0 nicht benetzen.
Beim Wet-Compression-Betrieb wird in den angesaugten Luftstrom L im Ansaughaus 11 über die Eindüsvorrichtung 9 eine Flüssigkeit W, insbesondere Wasser, eingedüst.
Stromaufwärts des Ansaughauses 11 wird die Temperatur Tu der angesaugten Luft mittels der Temperaturmesseinrichtungen MLÜ und die Luftfeuchte Fu mittels der Luftfeuchte-Messeinrichtungen MFU bestimmt. Deren Ausgänge sind mit den Eingängen des Reglers 13 verbunden.
In Abhängigkeit der gemessenen Werte und in Verbindung anhand von Modellen wird im Regler 13 die zur Regelung nötige am Eintritt 12 des Verdichters 3 herrschende Temperatur TVι bestimmt. Somit kann die Regelung der Gasturbine 1 durch die Regelung der Turbinenaustrittstemperatur TAτκ unter Anwendung der Gleichung (1) mittels der Menge des eingedüsten Brennmittels B erfolgen.
Ist ein Betrieb der Gasturbine 1 mit dem Eindüsen einer
Flüssigkeit W in den vom Verdichter 3 angesaugten Luftstrom L vorgesehen, so sind zwei unterschiedliche Reglungen möglich: die Regelung mit einer theoretischen Evaporierung, die zu einer angenommenen Luftfeuchte von 100% führt, und eine angepassten Regelung mit einer variablen Evaporierung.
Bei der Regelung mit der theoretischen Evaporierung wird angenommen, dass von der eingedüsten Flüssigkeit soviel evaporiert ist, dass es zu einer 100%igen Luftfeuchte im angesaugten Luftstrom L am Verdichtereintritt 12 kommt. Unter dieser Annahme wird anhand der gemessenen Temperatur Trj und Luftfeuchte FTJ des Luftstromes L eine minimal erreichbare Temperatur TWetBuib bestimmt, die die Temperatur Tvι am Verdichtereintritt 12 ersetzt. Die so bestimmte Verdichtereintrittstemperatur Tγι kann rechnerisch als auch aus Diagrammen, die in elektronischer Form in der Messtechnik abgebildet sind oder auch mittels mathematischer Formeln hergeleitet werden. Die Gleichung für den Regler 13 zur Bestimmung der korrigierten Turbinenaustrittstemperatur TAτκ lautet dann:
1 T ATK = T λ AK - Λkl - T 1 WetBulb ( 2 ) .
Da eine Luftfeuchte von 100% im realen Betrieb nie erreicht wird, ist die tatsächliche Temperatur TVι am Eintritt 12 des Verdichters 3 immer größer als die angenommene, minimal erreichbare. Durch die Verwendung der minimal erreichbaren Verdichtereintrittstemperatur TetBuib wird jeweils eine zu große korrigierte Turbinenaustrittstemperatur TAτκ bestimmt, so dass der Regler 13 stets eine zu geringe Menge des Brennmittels B dem Brenner zur Verfügung stellt. Das Überfeuern der Gasturbine 1 wird so verhindert. Demgemäss werden die heißgasbeaufschlagten Komponenten der Gasturbine 1 wie Turbinenschaufeln, Führungsringe, Plattformen und
Brennkammerhitzeschilder den bestimmungsgemäßen Temperaturen ausgesetzt und deren vorzeitige Ermüdung verhindert.
Bei der angepassten Regelung der Gasturbine 1 wird eine am Eintritt 12 des Verdichters 3 anstehende Luftfeuchte ermittelt, die jedoch kleiner als 100% ist und die sich in Abhängigkeit der gemessenen Luftfeuchte Fπ, der gemessenen Temperatur Tu des Luftstromes L und der Menge der durch die Eindüsvorrichtung 9 eingebrachten Flüssigkeit W bestimmen lässt. Zur dessen Berechnung wird der Wirkungsgrad η der Verdunstung der Flüssigkeit W im angesaugten Luftstrom L zu x Bestimmung der Temperatur TVι am Eintritt 12 des Verdichterö 3 mit einbezogen.
Der Wirkungsgrad der AufSättigung des Luftstroms L mit eine r Flüssigkeit W kann gemäß
T -T
± TU - T 1 WetBulb f 3 ) errechnet werden.
Durch das Auflösen der Gleichung (3) nach Tvι und einsetzen in Gleichung (1) erhält man:
ATK = 1 AT ~ *1 ' Vu ~ 7 ' U ~ ' ■* WetBulb )\ ( 4 ) .
Der von der Tröpfchencharakteristik des eingedüsten Wassers sowie der Geometrie, d.h. von der räumlichen Anordnung der Komponenten des Verdichters 3 abhängige Wirkungsgrad η der Evaporierung kann rechnerisch und/oder durch Versuche ermittelt werden, die dann anhand eines Modells oder eines Diagramm in elektronischer Form im Regler 13 hinterlegt is .
Eine Evaporierung der Flüssigkeit W, die zu einer geringeren Luftfeuchte am Eintritt 12 des Verdichters 3 führt als 100%, beschreibt die realen Bedingungen besser, so dass eine verbesserte Regelung der Gasturbine 1 erfolgt.
Eine nach Gleichung (4) bestimmte korrigierte Turbinenaus- trittstemperatur TAτκ ist kleiner als eine nach Gleichung (2) bestimmte korrigierte Turbinenaustrittstemperatur TAτκ, so dass Leistungsverluste durch eine als zu gering angenommene Turbineneintrittstemperatur Tτi vermieden werden. Ferner kann die Menge an Flüssigkeit W, die vor Eintritt 12 in den Verdichter 3 verdampft, bestimmt werden, die dann zusätzlich über die Eindüsvorrichtung 9 eingedüst wird. Dies führt zu einer weiteren Leistungssteigerung der Gasturbine 1, da lediglich der bei der Verdichtung - also im Verdichter 3 - verdunstende Anteil der Flüssigkeit W zu einer Leistungssteigerung der Gasturbine 1 durch Wet-Compression beiträgt.

Claims

Patentansprüche
1. Gasturbine (1), insbesondere eine stationäre Gasturbine zur Stromerzeugung, mit einer Eindüsvorrichtung (9) zum Eindüsen einer Flüssigkeit (W) in einen von einem Verdichter (3) ansaugbaren Luftstrom (L) , mit dessen Hilfe ein Brennmittel (B) in einer nachgeordnetenn Brennkammer (5) unter Bildung eines Heißgases (H) verbrennt>ar ist, das sich beim Durchströmen des nachgeordneten Turbinenteils (7) entspannt, und mit einer Temperaturmesseinrichtung (MLU) zur Erfassung der Temperatur des Luftstroms (L) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperaturmesseinrichtung (MTu) vor der Eindüsvorrichtung (9) angeordnet ist und dass die Temperatur (TVι) des Luftstromes (L) am Eintritt (12) des Verdichters (3) mittels der gemessenen Temperatur (Tu) berechnet wird.
2. Gasturbine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor der Eindüsvorrichtung (9) mittels Luftfeuchte- Messeinrichtungen (MFu) die Feuchte des Luftstroms (L) bestimmbar ist.
3. Gasturbine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatur (TVι) mittels einer Funktion anhand von Temperatur- und Feuchteverteilungen berechnet wird.
4. Gasturbine nach Anspruch 1,2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatur- und Feuchteverteilungen in Form von Diagrammen vorgebbar sind.
5. Temperaturmesseinrichtung (Mτu) zur Erfassung der Temperatur des Luftstroms (L) vor dem Verdichter (3) einer Gasturbine (1), insbesondere einer stationären Gasturbine zur Stromerzeugung, welche eine Eindüsvorrichtung (9) zum Eindüsen einer
Flüssigkeit (W) in den von dem Verdichter (3) ansaugbaren
Luftstrom (L) aufweist, mit dessen Hilfe ein Brennmittel (B) in einer nachgeordneten
Brennkammer (5) unter Bildung eines Heißgases (H) verbrennbar ist, das sich beim Durchströmen des nachgeordneten
Turbinenteils (7) entspannt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperaturmesseinrichtung (MTu) vor der
Eindüsvorrichtung (9) angeordnet ist und dass die Temperatur (Tvι) des Luftstromes (L) am Eintritt
(12) des Verdichters (3) mittels der gemessenen Temperatur
(Tu) berechnet wird.
6. Regelung für die Heißgastemperatur eines Heißgases (H) einer Gasturbine (1), insbesondere einer stationären
Gasturbine zur Stromerzeugung, die eine Eindüsvorrichtung (9) zum Eindüsen einer Flüssigkeit
(W) in einen von einem Verdichter (3) ansaugbaren Luftstrom
(L) aufweist, mit dessen Hilfe ein Brennmittel (B) in einer nachgeordneten
Brennkammer (5) unter Bildung des Heißgases (H) verbrennt, das sich anschließend beim Durchströmen des nachgeordneten
Turbinenteils (7) entspannt, mit einer die Temperatur des Luftstroms (L) vor dem Verdichter (3) erfassende Temperaturmesseinrichtung (MTu) , wobei die Heißgastemperatur durch die Menge des Brennmittels geregelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperaturmesseinrichtung (Mτu) vor der Eindüsvorrichtung (9) angeordnet ist und dass die Temperatur (Tvι) des Luftstromes (L) am Eintritt (12) des Verdichters (3) mittels der gemessenen Temperatur (Tu) berechnet wird.
7. Regelung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Heißgastemperatur am Austritt (6) des Turbinenteils (7) erfasst wird.
8. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor der Eindüsvorrichtung (9) mittels Luftfeuchte- Messeinrichtungen (MFU) die Feuchte (Fu) des Luftstroms (L) bestimmbar ist.
9. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatur (Tvι) zu einer minimal möglichen Temperatur (TwetBuib) bestimmt wird, bei der eine derart große Evaporierung angenommen wird, dass am Eintritt (12) des Verdichter (3) eine 100%-ige Luftfeuchte (Fu) herrscht.
10. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatur (Tvι) unter Berücksichtung der Evaporierung der eingedüsten Flüssigkeit (W) im Luftstrom (L) berechnet wird.
11. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Menge der eingedüsten Flüssigkeit (W) in den Luft- ström (L) in Abhängigkeit der Evaporierung geändert wird.
12. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Flüssigkeit Wasser, insbesondere destilliertes Wasser ist.
13. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Temperatur (Tvι) mittels einer Funktion anhand von Temperatur- und Feuchteverteilungen berechnet wird.
14. Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Funktionen in Form von Diagrammen vorgebbar sind.
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JP2006504867A JP2006521494A (ja) 2003-03-28 2004-03-25 ガスタービンの高温ガスの温度測定装置および温度調整方法
US12/393,276 US8141369B2 (en) 2003-03-28 2009-02-26 Method of regulation of the temperature of hot gas of a gas turbine

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007051464A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-10 Vestas Wind Systems A/S A method for prolonging and/or controlling the life of one or more heat generating and/or passive components in a wind turbine, a wind turbine, and use thereof
EP1840354A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-03 ALSTOM Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382847A (en) * 2001-12-06 2003-06-11 Alstom Gas turbine wet compression
US7513099B2 (en) * 2003-03-28 2009-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Temperature measuring device and regulation of the temperature of hot gas of a gas turbine
US20080124667A1 (en) 2006-10-18 2008-05-29 Honeywell International Inc. Gas pressure control for warm air furnaces
ES2457819T3 (es) * 2007-12-10 2014-04-29 Alstom Technology Ltd Procedimiento para la regulación de una turbina de gas en una central eléctrica
AU2009228283B2 (en) 2008-03-28 2015-02-05 Exxonmobil Upstream Research Company Low emission power generation and hydrocarbon recovery systems and methods
MY153097A (en) 2008-03-28 2014-12-31 Exxonmobil Upstream Res Co Low emission power generation and hydrocarbon recovery systems and methods
AU2009303735B2 (en) 2008-10-14 2014-06-26 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for controlling the products of combustion
US9267443B2 (en) 2009-05-08 2016-02-23 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9671797B2 (en) 2009-05-08 2017-06-06 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications
US9354618B2 (en) 2009-05-08 2016-05-31 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems
US8437941B2 (en) 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
CN102597418A (zh) 2009-11-12 2012-07-18 埃克森美孚上游研究公司 低排放发电和烃采收***及方法
AU2011271633B2 (en) 2010-07-02 2015-06-11 Exxonmobil Upstream Research Company Low emission triple-cycle power generation systems and methods
JP5759543B2 (ja) 2010-07-02 2015-08-05 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 排ガス再循環方式及び直接接触型冷却器による化学量論的燃焼
CN102971508B (zh) 2010-07-02 2016-06-01 埃克森美孚上游研究公司 Co2分离***和分离co2的方法
SG10201505280WA (en) 2010-07-02 2015-08-28 Exxonmobil Upstream Res Co Stoichiometric combustion of enriched air with exhaust gas recirculation
US9334808B2 (en) * 2010-08-05 2016-05-10 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustor and the method of fuel supply and converting fuel nozzle for advanced humid air turbine
TWI564474B (zh) 2011-03-22 2017-01-01 艾克頌美孚上游研究公司 於渦輪系統中控制化學計量燃燒的整合系統和使用彼之產生動力的方法
TWI563165B (en) 2011-03-22 2016-12-21 Exxonmobil Upstream Res Co Power generation system and method for generating power
TWI593872B (zh) 2011-03-22 2017-08-01 艾克頌美孚上游研究公司 整合系統及產生動力之方法
TWI563166B (en) 2011-03-22 2016-12-21 Exxonmobil Upstream Res Co Integrated generation systems and methods for generating power
CN104428490B (zh) 2011-12-20 2018-06-05 埃克森美孚上游研究公司 提高的煤层甲烷生产
US9353682B2 (en) 2012-04-12 2016-05-31 General Electric Company Methods, systems and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation
US10273880B2 (en) 2012-04-26 2019-04-30 General Electric Company System and method of recirculating exhaust gas for use in a plurality of flow paths in a gas turbine engine
US9784185B2 (en) 2012-04-26 2017-10-10 General Electric Company System and method for cooling a gas turbine with an exhaust gas provided by the gas turbine
US9574496B2 (en) 2012-12-28 2017-02-21 General Electric Company System and method for a turbine combustor
US9869279B2 (en) 2012-11-02 2018-01-16 General Electric Company System and method for a multi-wall turbine combustor
US9631815B2 (en) 2012-12-28 2017-04-25 General Electric Company System and method for a turbine combustor
US10107495B2 (en) 2012-11-02 2018-10-23 General Electric Company Gas turbine combustor control system for stoichiometric combustion in the presence of a diluent
US9803865B2 (en) 2012-12-28 2017-10-31 General Electric Company System and method for a turbine combustor
US9611756B2 (en) 2012-11-02 2017-04-04 General Electric Company System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation
US9599070B2 (en) 2012-11-02 2017-03-21 General Electric Company System and method for oxidant compression in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system
US10161312B2 (en) 2012-11-02 2018-12-25 General Electric Company System and method for diffusion combustion with fuel-diluent mixing in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system
US9708977B2 (en) 2012-12-28 2017-07-18 General Electric Company System and method for reheat in gas turbine with exhaust gas recirculation
US10215412B2 (en) 2012-11-02 2019-02-26 General Electric Company System and method for load control with diffusion combustion in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system
US10208677B2 (en) 2012-12-31 2019-02-19 General Electric Company Gas turbine load control system
US9581081B2 (en) 2013-01-13 2017-02-28 General Electric Company System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation
US9512759B2 (en) 2013-02-06 2016-12-06 General Electric Company System and method for catalyst heat utilization for gas turbine with exhaust gas recirculation
TW201502356A (zh) 2013-02-21 2015-01-16 Exxonmobil Upstream Res Co 氣渦輪機排氣中氧之減少
US9938861B2 (en) 2013-02-21 2018-04-10 Exxonmobil Upstream Research Company Fuel combusting method
US10221762B2 (en) 2013-02-28 2019-03-05 General Electric Company System and method for a turbine combustor
US9618261B2 (en) 2013-03-08 2017-04-11 Exxonmobil Upstream Research Company Power generation and LNG production
US9784182B2 (en) 2013-03-08 2017-10-10 Exxonmobil Upstream Research Company Power generation and methane recovery from methane hydrates
TW201500635A (zh) 2013-03-08 2015-01-01 Exxonmobil Upstream Res Co 處理廢氣以供用於提高油回收
US20140250945A1 (en) 2013-03-08 2014-09-11 Richard A. Huntington Carbon Dioxide Recovery
US9617914B2 (en) 2013-06-28 2017-04-11 General Electric Company Systems and methods for monitoring gas turbine systems having exhaust gas recirculation
US9631542B2 (en) 2013-06-28 2017-04-25 General Electric Company System and method for exhausting combustion gases from gas turbine engines
US9835089B2 (en) 2013-06-28 2017-12-05 General Electric Company System and method for a fuel nozzle
TWI654368B (zh) 2013-06-28 2019-03-21 美商艾克頌美孚上游研究公司 用於控制在廢氣再循環氣渦輪機系統中的廢氣流之系統、方法與媒體
US9587510B2 (en) 2013-07-30 2017-03-07 General Electric Company System and method for a gas turbine engine sensor
US9903588B2 (en) 2013-07-30 2018-02-27 General Electric Company System and method for barrier in passage of combustor of gas turbine engine with exhaust gas recirculation
US9951658B2 (en) 2013-07-31 2018-04-24 General Electric Company System and method for an oxidant heating system
EP2840245A1 (de) * 2013-08-20 2015-02-25 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Steuerung einer Gasturbinenbaugruppe
US10030588B2 (en) 2013-12-04 2018-07-24 General Electric Company Gas turbine combustor diagnostic system and method
US9752458B2 (en) 2013-12-04 2017-09-05 General Electric Company System and method for a gas turbine engine
US10227920B2 (en) 2014-01-15 2019-03-12 General Electric Company Gas turbine oxidant separation system
US9863267B2 (en) 2014-01-21 2018-01-09 General Electric Company System and method of control for a gas turbine engine
US9915200B2 (en) 2014-01-21 2018-03-13 General Electric Company System and method for controlling the combustion process in a gas turbine operating with exhaust gas recirculation
EP2899385A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung einer Gasturbine
US10079564B2 (en) 2014-01-27 2018-09-18 General Electric Company System and method for a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system
US11384939B2 (en) * 2014-04-21 2022-07-12 Southwest Research Institute Air-fuel micromix injector having multibank ports for adaptive cooling of high temperature combustor
US10047633B2 (en) 2014-05-16 2018-08-14 General Electric Company Bearing housing
US9885290B2 (en) 2014-06-30 2018-02-06 General Electric Company Erosion suppression system and method in an exhaust gas recirculation gas turbine system
US10655542B2 (en) 2014-06-30 2020-05-19 General Electric Company Method and system for startup of gas turbine system drive trains with exhaust gas recirculation
US10060359B2 (en) 2014-06-30 2018-08-28 General Electric Company Method and system for combustion control for gas turbine system with exhaust gas recirculation
US9819292B2 (en) 2014-12-31 2017-11-14 General Electric Company Systems and methods to respond to grid overfrequency events for a stoichiometric exhaust recirculation gas turbine
US9869247B2 (en) 2014-12-31 2018-01-16 General Electric Company Systems and methods of estimating a combustion equivalence ratio in a gas turbine with exhaust gas recirculation
US10788212B2 (en) 2015-01-12 2020-09-29 General Electric Company System and method for an oxidant passageway in a gas turbine system with exhaust gas recirculation
US10253690B2 (en) 2015-02-04 2019-04-09 General Electric Company Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction
US10094566B2 (en) 2015-02-04 2018-10-09 General Electric Company Systems and methods for high volumetric oxidant flow in gas turbine engine with exhaust gas recirculation
US10316746B2 (en) 2015-02-04 2019-06-11 General Electric Company Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction
US10267270B2 (en) 2015-02-06 2019-04-23 General Electric Company Systems and methods for carbon black production with a gas turbine engine having exhaust gas recirculation
US10145269B2 (en) 2015-03-04 2018-12-04 General Electric Company System and method for cooling discharge flow
US10480792B2 (en) 2015-03-06 2019-11-19 General Electric Company Fuel staging in a gas turbine engine
US11286855B2 (en) 2019-03-15 2022-03-29 General Electric Company Systems and methods for operating a turbine engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6357236B1 (en) * 1995-12-28 2002-03-19 Hitachi, Ltd. Gas turbine, combined cycle plant and compressor
EP1203866A2 (de) * 2000-11-06 2002-05-08 General Electric Company Anlage und Methode zur Regelung der Zufuhr von Wassernebel für den Verdichter einer Gasturbine
US20020083712A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-04 Tomlinson Leroy Omar Control system and method for gas turbine inlet-air water-saturation and supersaturation system
EP1231369A2 (de) * 2001-02-07 2002-08-14 General Electric Company Gasturbinenregelsystem zur Kompensation des Wassergehaltes der Verbrennungsluft

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256976B1 (en) * 1997-06-27 2001-07-10 Hitachi, Ltd. Exhaust gas recirculation type combined plant
SG104914A1 (en) * 1997-06-30 2004-07-30 Hitachi Ltd Gas turbine
JP3793910B2 (ja) 1999-07-27 2006-07-05 株式会社日立製作所 ガスタービン複合発電プラントとその運転方法
US7513099B2 (en) * 2003-03-28 2009-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Temperature measuring device and regulation of the temperature of hot gas of a gas turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6357236B1 (en) * 1995-12-28 2002-03-19 Hitachi, Ltd. Gas turbine, combined cycle plant and compressor
EP1203866A2 (de) * 2000-11-06 2002-05-08 General Electric Company Anlage und Methode zur Regelung der Zufuhr von Wassernebel für den Verdichter einer Gasturbine
US20020083712A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-04 Tomlinson Leroy Omar Control system and method for gas turbine inlet-air water-saturation and supersaturation system
EP1231369A2 (de) * 2001-02-07 2002-08-14 General Electric Company Gasturbinenregelsystem zur Kompensation des Wassergehaltes der Verbrennungsluft

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007051464A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-10 Vestas Wind Systems A/S A method for prolonging and/or controlling the life of one or more heat generating and/or passive components in a wind turbine, a wind turbine, and use thereof
CN101300420A (zh) * 2005-11-01 2008-11-05 维斯塔斯风力***有限公司 用于延长和/或控制风轮机中一个或多个发热和/或被动部件的寿命的方法、风轮机及其使用
AU2005337986B2 (en) * 2005-11-01 2010-12-23 Vestas Wind Systems A/S A method for prolonging and/or controlling the life of one or more heat generating and/or passive components in a wind turbine, a wind turbine, and use thereof
US7955045B2 (en) 2005-11-01 2011-06-07 Vestas Wind Systems A/S Method for prolonging and/or controlling the life of one or more heat generating and/or passive components in a wind turbine, a wind turbine, and use thereof
EP1840354A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-03 ALSTOM Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens
US7950240B2 (en) 2006-03-28 2011-05-31 Alstom Technology Ltd. Gas turbine plant and method of operation

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