WO2012079694A2 - Method for operating a small gas turbine assembly and small gas turbine assembly itself - Google Patents
Method for operating a small gas turbine assembly and small gas turbine assembly itself Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012079694A2 WO2012079694A2 PCT/EP2011/005890 EP2011005890W WO2012079694A2 WO 2012079694 A2 WO2012079694 A2 WO 2012079694A2 EP 2011005890 W EP2011005890 W EP 2011005890W WO 2012079694 A2 WO2012079694 A2 WO 2012079694A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- turbine
- compressor
- stage
- stages
- generator
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 43
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 241000219000 Populus Species 0.000 claims description 2
- 241000124033 Salix Species 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- -1 gaseous Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/12—Combinations with mechanical gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02C3/34—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid with recycling of part of the working fluid, i.e. semi-closed cycles with combustion products in the closed part of the cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/02—Plural gas-turbine plants having a common power output
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- 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
- F02C7/08—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/40—Transmission of power
- F05D2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05D2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05D2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/03341—Sequential combustion chambers or burners
Definitions
- the invention relates to a method for operating a small-gas turbine arrangement, as well as a small-gas turbine arrangement itself
- Micro or small gas turbines are becoming increasingly important in connection with the use of renewable energy sources or renewable raw materials. Meanwhile, techniques are known in which high process temperatures are achieved with the help of dust firing of dry biomass. With regard to the overall concept, small gas turbines are therefore important for the generation of electricity from renewable raw materials. It is also known that gas turbines currently achieve a maximum efficiency of less than 40% with the cycle processes carried out. The invention is therefore based on the object to further develop a method of the generic type to the effect that significantly higher efficiencies, and especially on the use of renewable raw materials especially
- Core of the inventive method is that in a number of turbines, before each turbine or turbine stage a
- Combustion chamber is arranged, and the gas outlet of each turbine or turbine stage is first introduced into the combustion chamber of the next turbine or turbine stage, and that the
- a compressor arrangement with M stages in which the compressor stages (1 to M) (pressure medium-locking) are connected in series, and that between each two successive compressor stages, ie behind each compressor stage, a liquid evaporator medium is injected, such that also behind the last compressor is also a final injection.
- the small gas turbine arrangement is configured with a plurality of compressor stages and a plurality of turbine stages, in the manner of a turbine circuit process.
- desired mains frequency usually 50 or 60 Hz.
- - Cooling by evaporation of evaporator medium for example water, but preferably not exclusively to the saturation point.
- evaporator medium for example water
- - Cooling energy is retained in or in the system, and represents also in this regard the cycle.
- Evaporator media injection is the energy consumed by the cooling system (i.e., energy removal by reducing the cooling system
- Air temperature is not discharged via the system boundary, but remains in the system (in the manner of a cycle).
- the system is easy and effective to operate. Especially with the accruing
- Evaporator medium and liquid fuel is used, and thus injected at those injection sites at which the evaporator medium is injected.
- the liquid fuel initially serves as
- Evaporating medium and fuel provide a number of advantages. Due to the multi-stage injection of the fuel, initially as the evaporator medium, there is a subsequent optimal air mixing of the fuel, and then ensures in the combustion chamber for optimal subsequent combustion. It is important in the case of the use of vaporizable liquid
- ORC medium Organic Rankine Cycle
- Anstellwinkels the vanes takes place in at least the first compressor stage.
- the turbines and the compressors mechanically engage with a shaft coupled to a generator / motor arrangement, and that in a starting mode the generator is operated in the drive or motor mode and subsequently in the generator mode. So it requires only one relevant aggregate with the said
- Short rotation crops A special exception here is the biomass IGNISCUM (CPVO 2007/0149). Although this is also a short rotation plant with at least one harvest per year, its lignin content is surprisingly high and above all, the ash melting point is well above 1,000 ° C.
- the combustion is effective, without sooting etc, and protects the turbines by avoiding or significantly reducing deposits.
- said biomass is so advantageous in connection with the method and the device according to the invention.
- this biomass Igniscum has the advantage that it is both solid or dust-fine fuel, as biogas can be obtained.
- the mixed fuel supply of simultaneously gas and dust from the same energy crop achieves extremely high levels
- the gist of the invention is that with a number of N
- Turbine stage is arranged a combustion chamber, and the
- Gas output of each turbine or turbine stage is first introduced into the combustion chamber of the next turbine or turbine stage, and that the gas outlet of the last turbine or turbine stage in turn leads via a recuperation thermal energy back into the gas stream before entering the first combustion chamber of the first turbine stage.
- the cooled outlet air from the last compressor stage ensures that recuperation becomes significantly more effective.
- Multi-stage steam turbines with reheat are known, but small gas turbines with intermediate combustion are not common. Due to the combination of recooling and recuperation not yet used with small gas turbines and a multi-stage (at least
- Cooling at the outlet behind each compressor stage A maximum of so much evaporator medium is introduced into the air stream that the saturation point of the air is in accordance with their
- the evaporator medium for example water is finely injected so that it evaporates, in each case at a defined point in the process. This requires small droplets.
- the small size of the droplets favors the ratio of drop surface to
- Drop volume This means that the drop surface becomes large in relation to the drop volume.
- Multi-stage compressors are known per se. With everyone
- Compressor stage is fed to the air more energy, or the pressure of the compression process is increased.
- the compression is kept almost isothermal and thus requires less compressor work.
- multi-stage transmission compressors are generally known per se.
- the invention provides an arrangement for small gas turbines in which the simultaneous
- the injection of the evaporator medium is carried out by an injection opening arranged there, such that the evaporation already shortly before reaching the following
- Compressor stage takes place, unless it is the injection port behind the last compressor stage, so that at the same time a drop erosion of the compressor is avoided.
- the central shaft of the generator is provided or connected with a sun gear, and that the individual shafts of both the turbines, or
- Turbine stages, as well as the compressor or compressor stages are provided with gear elements and the central
- Generator assembly are arranged around, and so form a compact unit.
- all transmission elements are arranged in an existing housing parts but ultimately in a contiguous in the assembled state housing.
- the case may be jagged, but still connected. So also an effective heat management is possible. Mechanically, this one has
- Figure 1 Schematic representation of the entire process.
- Figure 2 embodiment of a compact arrangement
- Compressor stage 1 outside air is sucked in, and before it goes into the second compressor stage 2, is between the first and second compressor stage, the first injection site 5, which may also be designed as a conduit extension, so one
- Injection space forms. Between the compressor stage 2 and 3 is a further injection site 6, and between the third and the fourth compressor stage, the further injection site 7 is placed. Also at the output of the fourth and thus here last compressor stage 4, a further injection point 8 is placed. From there it goes then pressure-locked into the first combustion chamber 13, in which gaseous and / or liquid and / or
- dusty solid fuel such as Igniscum powder is sprayed for combustion. From there it goes into the first turbine 10 and the first turbine stage 10. The output of the first turbine stage 10 then opens into the second combustion chamber
- Solid fuel be sprayed.
- a recuperator 12 is arranged between the output of the last compressor stage 4 after the cooling injection site 8, in which the at the second
- the residual heat generated there is still remanufactured by a downstream ORC cycle.
- this heat is passed through a heat exchanger 32, which transfers the residual heat of the primary process in a low-temperature working fluid. From there, it goes via a turbine 31 in the ORC process, which is coupled to a second generator.
- the output of the turbine 31 is guided via a recuperation 33 in the ORC process and then fed to a capacitor 35, subsequently the ORC medium is guided in the ORC cycle process by means of pump 34.
- All compressors and turbines arranged in the primary process are in mechanical operative engagement with each other. This can be realized by a common wave, or by a
- Gear coupling An example of a transmission coupling is shown in FIG. Figure 2 shows a very significant
- the compressors 1 to 4 are in this case arranged below, and the generator 20 is centrally placed around the axis (central shaft) not shown here centrally.
- the compressor 1 has the adjusting means for the
- the turbines 10 and 11 are placed above the generator 20, with the first turbine 10 in the front and the second turbine in the back. Between the individual compressor stages, the water or evaporator media injection sites are placed.
- the invention thus described is a specific gas turbine cycle process that utilizes continuous water injection to recirculate the compression process, that uses the energy of the combustion gas to a very high degree in the context of recuperative heat transfer, and the multiple combustion to another
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Invention relates to methods for operating a small gas turbine assembly and a small gas turbine assembly itself, comprising at least one compressor/compressor stage and at least one turbine or turbine stage, in which compressor and turbine/turbine stages act on a generator shaft to generate power. In this connection, in order to achieve a considerable increase in efficiency, according to the invention at a number N of turbines or turbine stages, a combustion chamber is arranged before each turbine or turbine stage, and the gas output from each turbine or turbine stage is introduced first into the combustion chamber of the next following turbine or turbine stage, and the gas outlet from the last turbine or turbine stage again leads back into the gas stream via a recuperation of thermal energy before entry into the first combustion chamber of the first turbine stage.
Description
Verfahren zum Betrieb einer Kleingasturbinenanordnung, sowie Kleingasturbinenanorndung selbst Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer The invention relates to a method for operating a small-gas turbine arrangement, as well as a small-gas turbine arrangement itself
Kleingasturbinenanordung, sowie Kleingasturbine selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11. Small gas turbine arrangement, as well as small gas turbine itself, according to the preamble of claims 1 and 11.
Mikro- oder Kleingasturbinen gewinnen im Zusammenhang mit dem Einsatz von erneuerbaren Energieträgern bzw nachwachsenden Rohstoffen zunehmend an Bedeutung. Mittlerweile sind auch Techniken bekannt, bei denen mit Hilfe von Staubfeuerungen von trockener Biomasse hohe Prozesstemperaturen erzielt werden. In Bezug auf das Gesamtkonzept sind somit Kleingasturbinen zur Stromerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen von Bedeutung. Es ist außerdem bekannt, dass Gasturbinen derzeit mit den durchgeführten Kreisprozessen einen maximalen Wirkungsgrad von weniger als 40% erreichen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass deutlich höhere Wirkungsgrade entstehen, und eine insbesondere auf die Verwendung nachwachsender Rohstoffe besonders Micro or small gas turbines are becoming increasingly important in connection with the use of renewable energy sources or renewable raw materials. Meanwhile, techniques are known in which high process temperatures are achieved with the help of dust firing of dry biomass. With regard to the overall concept, small gas turbines are therefore important for the generation of electricity from renewable raw materials. It is also known that gas turbines currently achieve a maximum efficiency of less than 40% with the cycle processes carried out. The invention is therefore based on the object to further develop a method of the generic type to the effect that significantly higher efficiencies, and especially on the use of renewable raw materials especially
vorteilhaft applizierbare Technik entsteht.
Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 angegeben. advantageous applicable technique arises. The stated object is achieved in a method of the generic type by the characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the method are specified in the dependent claims 2 to 8.
Im Hinblick auf eine Kleingasturbine selbst, ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 11 gelöst. With regard to a small gas turbine itself, the stated object is achieved by the characterizing features of claim 11.
Weitere diesbezügliche Ausgestaltungen sind in den übrigen abhängigen Ansprüche angegeben. Dem schließt sich in den Ansprüchen 9 und 10 eine Further relevant embodiments are specified in the remaining dependent claims. This is in the claims 9 and 10 a
erfindungsgemäße Verwendung an. use according to the invention.
Kern der verfahrensgemäßen Erfindung ist, dass bei einer Anzahl von Turbinen, vor jeder Turbine bzw Turbinenstufe eine Core of the inventive method is that in a number of turbines, before each turbine or turbine stage a
Brennkammer angeordnet ist, und der Gasausgang jeder Turbine bzw Turbinenstufe zunächst in die Brennkammer der nächstfolgenden Turbine bzw Turbinenstufe eingeleitet wird, und dass der Combustion chamber is arranged, and the gas outlet of each turbine or turbine stage is first introduced into the combustion chamber of the next turbine or turbine stage, and that the
Gasauslass der letzten Turbine bzw Turbinenstufe wiederum über eine Rekuperation thermische Energie wieder zurück in den Gas outlet of the last turbine or turbine stage in turn via a recuperation thermal energy back into the
Gasstrom vor Eintritt in die erste Brennkammer der ersten Turbinenstufe führt . Gas flow before entering the first combustion chamber of the first turbine stage leads.
Der sich ergebende Vorteile ist, dass dies zu einer erheblichen Steigerung des Wirkungsgrades führt. Außerdem lassen sich solche Kleingasturbinenanordnungen extrem kompakt bauen. Ferner wird eine hohe Drehzahlfreiheit The resulting benefits is that this leads to a significant increase in efficiency. In addition, such small gas turbine arrangements can be built extremely compact. Furthermore, a high speed
geschaffen, mit Mitteln, die noch nachfolgend näher beschrieben werden .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass im mechanischen Dreheingriff der Turbinen bzw Turbinenstufen eine Verdichteranordnung mit M Stufen vorgesehen ist, bei welcher die Verdichterstufen (1 bis M) (druckmittelschlüssig) in Reihe geschaltet sind, und dass zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Verdichterstufen, d.h. hinter jeder Verdichterstufe ein flüssiges Verdampfermedium injiziert wird, derart, dass auch hinter dem letzten Verdichter ebenfalls eine letzte Injektion erfolgt. Aus diesem Konzept ergeben sich die bereits erwähnten Wirkungsgradsteigerungen im Prozess. created, with means that are described in more detail below. In a further advantageous embodiment, it is stated that in the mechanical rotary engagement of the turbines or turbine stages, a compressor arrangement with M stages is provided, in which the compressor stages (1 to M) (pressure medium-locking) are connected in series, and that between each two successive compressor stages, ie behind each compressor stage, a liquid evaporator medium is injected, such that also behind the last compressor is also a final injection. This concept results in the already mentioned efficiency increases in the process.
Einer der wesentlichen Aspekte der Erfindung ist, dass die Kleingasturbinenanordnung mit mehreren Verdichterstufen und mehreren Turbinenstufen, nach Art eines Turbinenkreisprozesses ausgestaltet ist. One of the essential aspects of the invention is that the small gas turbine arrangement is configured with a plurality of compressor stages and a plurality of turbine stages, in the manner of a turbine circuit process.
Zusammengefasst ergeben sich bei diesem Konzept folgende Aspekte im Detail. In summary, the following aspects are revealed in detail in this concept.
- Als Getriebeaufbau mit einem zentralen Sonnen- Zahnrad mit dem der Generator verbunden ist, und auf den Sternrädern angeordnete Verdichter- und Turbinen-Stufen mechanisch gekoppelt sind. - As a gear assembly with a central sun gear to which the generator is connected, and arranged on the star wheels compressor and turbine stages are mechanically coupled.
- Jeweils eine bzw. max. zwei Verdichter- oder Turbinen-Stufen auf den beiden Seiten einer Sternradwelle. - One or max. two compressor or turbine stages on both sides of a starwheel shaft.
- Die Möglichkeit, dass unterschiedliche Geschwindigkeiten von Verdichter-Stufen und Turbinen-Stufen gegeben sind, ergibt sich aufgrund der Anordnung bzw Verwendung mehrerer Wellen. - The possibility that different speeds of compressor stages and turbine stages are given results from the arrangement or use of multiple waves.
Eine einwellige Anordnung ist aber dennoch nicht ausgeschlossen. A single-wave arrangement is nevertheless not excluded.
- Freie Auswahl als Axial- oder Radial -Ausführung der Verdichter oder der Turbinen-Stufen.
- Eine fest wählbare Drehzahl für Generator (Sonnenzahnrad) ist möglich, vorgegeben durch die jeweilig vorhandene, oder - Free selection as axial or radial version of the compressors or turbine stages. - A fixed selectable speed for generator (sun gear) is possible, given by the respective existing, or
gewünschte Netzfrequenz (üblich 50 oder 60 Hz) . desired mains frequency (usually 50 or 60 Hz).
- Leistungsregelung der Klein-Gasturbine bei konstanter Drehzahl mittels Verstellung der Leitschaufeln in der ersten - Power control of the small gas turbine at constant speed by means of adjustment of the vanes in the first
Verdichterstufe . Compressor stage.
- Jeweils eine Kühlung nach jeder Verdichterstufe. - One cooling after each compressor stage.
- Kühlung durch Verdampfung von Verdampfermedium, bspw Wasser, vorzugsweise aber nicht ausschließlich bis zum Sättigungspunkt. - Kühlungsenergie bleibt dem bzw im System erhalten, und stellt auch diesbezüglich den Kreisprozess dar. - Cooling by evaporation of evaporator medium, for example water, but preferably not exclusively to the saturation point. - Cooling energy is retained in or in the system, and represents also in this regard the cycle.
- Nutzung der Abwärme als Wärmeauskoppelung: Heiz-Kraft- Gasturbine (HKGT) , oder weitere Nutzung der Abwärme mittels ORC Anlage . - Für Insel- oder Netzparalell-Betrieb geeignet. - Utilization of waste heat as heat decoupling: heating / power gas turbine (HKGT), or further use of the waste heat by means of ORC plant. - Suitable for island or grid parallel operation.
- Mehrstufiger Verdichter. - Multi-stage compressor.
- Mehrstufige Turbine mit Zwischenverbrennung. - Multi-stage turbine with intermediate combustion.
- Verdichterkühlung nach der Verdichtung. - Compressor cooling after compression.
- Rekuperation und Verdichterkühlung zusammen eingesetzt. - Used recuperation and compressor cooling together.
Zwar ist die Rückkühlung bei Serienschaltungen von Verdichtern an sich Stand der Technik. Der erfindungsgemäße Unterschied besteht hierbei aber darin, dass Although the recooling in series circuits of compressors per se state of the art. The difference according to the invention, however, consists in that
bei der erfindungsgemäßen bzw ausgestaltungsgemäßigen in the inventive or according to the design
Verdampfermedieneinspritzung die von dem Kühlsystem aufgenommene Energie ( d.h. Energieentzug durch Reduzierung der Evaporator media injection is the energy consumed by the cooling system (i.e., energy removal by reducing the
Lufttemperatur) nicht über die Systemgrenze abgeführt wird, sondern im System (nach Art eines Kreisprozesses) verbleibt.
Mit dem Verdampfermedium Wasser ist das System einfach und effektiv zu betreiben. Insbesondere bei den anfallenden Air temperature) is not discharged via the system boundary, but remains in the system (in the manner of a cycle). With the evaporator medium water, the system is easy and effective to operate. Especially with the accruing
Prozesstemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius. Process temperatures of several hundred degrees Celsius.
Dennoch sind auch andere Verdampfermedien als Wasser möglich. Nevertheless, other evaporation media than water are possible.
Dementsprechend ist weiterhin ausgestaltet, dass als Accordingly, it is further configured that as
Verdampfermedium auch flüssiger Kraftstoff verwendet wird, und somit an denjenigen Injektionstellen injiziert wird, an denen das Verdampfermedium injiziert wird. Evaporator medium and liquid fuel is used, and thus injected at those injection sites at which the evaporator medium is injected.
Der flüssige Brennstoff dient dabei zunächst als The liquid fuel initially serves as
Verdampfermedien . Evaporator media.
Aus der Verwendung von flüssen Brennstoffen zugleich als From the use of flux fuels at the same time as
Verdampfermedium und Brennstoff ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Durch die mehrstufige Injektion des Brennstoffes, zunächst als Verdampfermedium, erfolgt eine spätere optimale Luftvermischung des Brennstoffes, und sorgt hernach in der Brennkammer für eine optimale spätere Verbrennung. Wichtig ist im Fall der Verwendung von verdampfungsfähigen flüssigen Evaporating medium and fuel provide a number of advantages. Due to the multi-stage injection of the fuel, initially as the evaporator medium, there is a subsequent optimal air mixing of the fuel, and then ensures in the combustion chamber for optimal subsequent combustion. It is important in the case of the use of vaporizable liquid
Brennstoffen zunächst als Verdampfermedium, dass der Prozess so gesteuert wird, dass es außerhalb der Brennkammern nicht zu Zündungen des verdampften Brennstoffes kommt. Fuels initially as an evaporator medium that the process is controlled so that it does not come to ignition of the evaporated fuel outside of the combustion chambers.
Da die oftmals sehr leicht flüchtigen flüssigen Brennstoffe eine hohe Verdampfungsenthalpie aufweisen, ist deren Verwendung auch als Verdampfermedium höchst geeignet. Since the often very volatile liquid fuels have a high evaporation enthalpy, their use is also highly suitable as the evaporator medium.
Im Niedertemperaturbereich bspw im Bereich der Kühlung kann zusätzlich auch noch ORC-Medium (Organic-Rankine-Cycle) In the low-temperature range, for example in the area of cooling, ORC medium (Organic Rankine Cycle) can additionally also be used.
eingesetzt werden, zur Nachverstromung auch dieser be used, for the Nachverstromung also this
niederkalorischen Abwärme. Dies erfolgt aber in einem vom oben genannten Kreisprozess getrennten, gesonderten Kreisprozess . low calorific waste heat. However, this takes place in a separate cyclic process separated from the above-mentioned cyclic process.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass auch vor Eintritt
in die Turbinen bzw in die Turbinenstufen Verdampfermedium, vorzugsweise Wasser zum Zweck der Turbinenreinigung temporär injiziert wird. In Bezug auf den Brennstoff für eine solche Anordnung sind grundsätzlich für dieses Verfahren jedwede Energieträger in flüssiger und/oder gasförmiger und/oder staubförmiger Form in die Brennkammern injizierbar. Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass eine Furthermore, it is advantageous that even before entry in the turbines or in the turbine stages evaporator medium, preferably water is temporarily injected for the purpose of turbine cleaning. With regard to the fuel for such an arrangement, basically any energy carrier in liquid and / or gaseous and / or powdered form can be injected into the combustion chambers for this process. Furthermore, it is advantageously designed that a
Leistungsregelung der Kleingasturbine bzw der Capacity control of the small gas turbine or the
Kleingasturbinenanordnung durch eine Verstellung des Small gas turbine arrangement by an adjustment of the
Anstellwinkels der Leitschaufeln in mindestens der ersten Verdichterstufe erfolgt. Anstellwinkels the vanes takes place in at least the first compressor stage.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass die Turbinen und die Verdichter auf eine mit einer Generator/Motor-Anordnung gekoppelten Welle mechanisch eingreifen, und dass in einem Anfahrmodus der Generator im Antriebs- oder Motormodus und nachfolgend im Generatormodus betrieben wird. So bedarf es nur eines diesbezüglichen Aggregates mit der besagten Furthermore, it is advantageously configured that the turbines and the compressors mechanically engage with a shaft coupled to a generator / motor arrangement, and that in a starting mode the generator is operated in the drive or motor mode and subsequently in the generator mode. So it requires only one relevant aggregate with the said
Doppelfunktion. Die Ausführung dieser Doppelfuktion liegt dabei in der aggregatexternen elektischen Umschaltung zwischen Motor- und Generatorbetrieb. Dual function. The execution of this double function lies in the unit-external elektischen switching between motor and generator operation.
Weiterhin ist eine erhebliche vorteilhafte Verwendung von Biomasse staubfein gemahlen, mit Ascheschmelzpunkten oberhalb von 1.000 °C, zur Injizierung in die Brennkammern nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gegeben. Furthermore, a significant advantageous use of biomass dust-finely ground, with ash melting points above 1000 ° C, for injection into the combustion chambers by the method according to one of claims 1 to 9 given.
Der Grund hierfür ist nicht trivial. Bei Temperaturen in diesem Bereich ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad per se . Um diese Temperaturen aber zu erreichen, ist es notwendig, auch eine Biomasse zur Verfügung zu haben die bspw einen hohen The reason for this is not trivial. At temperatures in this range results in a high efficiency per se. But in order to reach these temperatures, it is necessary to have a biomass available, for example a high one
Ligningehalt aufweist. Dies wird bei Weitem nicht von jedem
nachwachsenden Rohstoff erreicht. Langsam wachsende Hölzer wie Pappel und Weiden erzielen dies aber eher als Lignin content has. This is far from being anybody renewable resource reached. Slowly growing woods such as poplar and willow achieve this rather than
Kurzumtriebspflanzen. Eine besondere Ausnahme bildet hier die Biomasse IGNISCUM (CPVO 2007/0149) . Obwohl diese ebenfalls eine Kurzumtriebspflanze mit mindestens einer Ernte pro Jahr ist, ist deren Ligningehalt überraschend hoch und vor allem liegt der Ascheschmelzpunkt deutlich über 1.000 °C. Short rotation crops. A special exception here is the biomass IGNISCUM (CPVO 2007/0149). Although this is also a short rotation plant with at least one harvest per year, its lignin content is surprisingly high and above all, the ash melting point is well above 1,000 ° C.
Dadurch ist die Verbrennung effektiv, ohne Versottung etc, und schont die Turbinen durch Vermeidung oder erhebliche Reduktion von Ablagerungen. Aus diesem Grund ist diese besagte Biomasse im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung so vorteilhaft. As a result, the combustion is effective, without sooting etc, and protects the turbines by avoiding or significantly reducing deposits. For this reason, said biomass is so advantageous in connection with the method and the device according to the invention.
Ferner bietet diese Biomasse Igniscum den Vorteil, dass daraus sowohl fester bzw staubfeiner Brennstoff, als Biogass gewinnbar ist. Die gemischte Brennstoffzufuhr von gleichzeitig Gas und Staub aus derselben Energiepflanze erzielt extrem hohe Furthermore, this biomass Igniscum has the advantage that it is both solid or dust-fine fuel, as biogas can be obtained. The mixed fuel supply of simultaneously gas and dust from the same energy crop achieves extremely high levels
Verbrennungstemperaturen mit einer nahezu vollständig Combustion temperatures with a nearly complete
rückstandslosen Verbrennung.
residue-free combustion.
Im Hinblick auf eine Kleingasturbinenanordnung selbst besteht der Kern der Erfindung darin, dass bei einer Anzahl von N With regard to a small gas turbine arrangement itself, the gist of the invention is that with a number of N
Turbinen oder Turbinenstufen, vor jeder Turbine bzw Turbines or turbine stages, in front of each turbine resp
Turbinenstufe eine Brennkammer angeordnet ist, und der Turbine stage is arranged a combustion chamber, and the
Gasausgang jeder Turbine bzw Turbinenstufe zunächst in die Brennkammer der nächstfolgenden Turbine bzw Turbinenstufe eingeleitet wird, und dass der Gasauslass der letzten Turbine bzw Turbinenstufe wiederum über eine Rekuperation thermische Energie wieder zurück in den Gasstrom vor Eintritt in die erste Brennkammer der ersten Turbinenstufe führt . Gas output of each turbine or turbine stage is first introduced into the combustion chamber of the next turbine or turbine stage, and that the gas outlet of the last turbine or turbine stage in turn leads via a recuperation thermal energy back into the gas stream before entering the first combustion chamber of the first turbine stage.
Desweiteren liegt eine Kombination aus Rekuperation, Furthermore, there is a combination of recuperation,
unkonventioneller Verdichterkühlung und mehrstufiger unconventional compressor cooling and multi-stage
Verbrennung, als Wesen der Erfindung vor. Dies bewirkt Combustion, as the essence of the invention. this causes
folgendes : following:
Durch die Rekuperation wird erreicht, dass ein erheblich höherer Wirkungsgrad bei gleichzeitig niedrigerem Due to the recuperation is achieved that a much higher efficiency at the same time lower
Verdichtungsverhältniss erreicht wird. Compression ratio is achieved.
Durch die gekühlte Austrittsluft aus der letzten Verdichterstufe wird erreicht, dass eine Rekuperation deutlich effektiver wird. The cooled outlet air from the last compressor stage ensures that recuperation becomes significantly more effective.
Durch eine mehrstufige Verbrennung wird die mittlere By a multi-stage combustion, the middle
Arbeitstemperatur der Wärmezufuhr angehoben, damit wird der thermische Wirkungsgrad erhöht. Mehrstufige Dampfturbinen mit Zwischenüberhitzung sind bekannt, aber Kleingasturbinen mit Zwischenverbrennung sind nicht üblich. Durch die bisher bei Kleingasturbinen nicht eingesetzte Kombination von Rückkühlung und Rekuperation und einer mehrstufigen (mindestens Working temperature of the heat supply increased, so that the thermal efficiency is increased. Multi-stage steam turbines with reheat are known, but small gas turbines with intermediate combustion are not common. Due to the combination of recooling and recuperation not yet used with small gas turbines and a multi-stage (at least
zweistufigen) Turbine mit Zwischenverbrennung kann ein two-stage) turbine with intermediate combustion can one
mechanischer Wirkungsgrad von gleich oder größer 50 % erreicht werden. mechanical efficiency of equal to or greater than 50% can be achieved.
Ein weiteres Potential der Wirkungsgraderhöhung liegt in der noch möglichen Turbinen-Schaufelkühlung.
Art der Kühlung: Another potential of the increase in efficiency lies in the still possible turbine blade cooling. Type of cooling:
Kühlung am Austritt hinter jeder Verdichterstufe: Es wird maximal soviel Verdampfermedium in den Luftstrom eingebracht, dass der Sättigungspunkt der Luft entsprechend ihrer Cooling at the outlet behind each compressor stage: A maximum of so much evaporator medium is introduced into the air stream that the saturation point of the air is in accordance with their
Zustandsgrößen hinter der Verdichterstufe erreicht wird. State variables is achieved behind the compressor stage.
Das Verdampfermedium, bspw Wasser wird so fein injiziert, dass es verdampft, und zwar jeweils an definierter Stelle im Prozess. Hierzu werden kleine Tröpfchen benötigt. Die Kleinheit der Tröpfchen begünstigt das Verhältnis von Tropfenoberfläche zuThe evaporator medium, for example water is finely injected so that it evaporates, in each case at a defined point in the process. This requires small droplets. The small size of the droplets favors the ratio of drop surface to
Tropfenvolumen. Das heisst, dass die Tropfenoberfläche in Bezug zum Tropfenvolumen groß wird. Drop volume. This means that the drop surface becomes large in relation to the drop volume.
Mehrstufige Verdichter sind an sich bekannt. Mit jeder Multi-stage compressors are known per se. With everyone
Verdichterstufe wird der Luft weitere Energie zugeführt, bzw. der Druck des Verdichtungsprozesses wird erhöht. Bei der Kühlung von mehrstufigen Verdichtern wird die Verdichtung annähernd isotherm gehalten und benötigt so weniger Verdichterarbeit. Compressor stage is fed to the air more energy, or the pressure of the compression process is increased. When cooling multistage compressors, the compression is kept almost isothermal and thus requires less compressor work.
Die Besonderheit liegt aber darin, dass bei Kleingasturbinen die Kühlung zum einen hinter der Verdichterstufe und zum anderen so gezielt eingesetzt wird, dass nach der letzten Verdichterstufe eine Rekuperation äußerst effektiv ist und dabei noch die The peculiarity, however, lies in the fact that with small gas turbines the cooling is used on the one hand behind the compressor stage and on the other so targeted that after the last compressor stage a recuperation is extremely effective and still the
Energie, die durch die Verdampfungskühlung aufgenommen wird, das System nicht verlässt. Energy absorbed by the evaporative cooling system does not leave the system.
Auch sind im Allgemeinen mehrstufige Getriebeverdichter an sich bekannt. Demgegenüber wird mit der Erfindung eine Anordnung für Kleingasturbinen geschaffen, bei welcher die gleichzeitige Also, multi-stage transmission compressors are generally known per se. In contrast, the invention provides an arrangement for small gas turbines in which the simultaneous
Platzierung der Turbinenstufen auf einem gemeinsamen Getriebe mit der mehrstufigen Verdichtung zusammengeführt ist. Dies ergibt zum einen eine ganz erhebliche Kompaktierbarkeit der Anordnung, die andererseits aber auch dazu führt, dass der Placement of the turbine stages is brought together on a common transmission with the multi-stage compression. This results in a very considerable compactability of the arrangement on the one hand, but on the other hand also means that the
Gesamtwärmehaushalt bzw die Gesamtwärmeführung des Prozesses ganz erheblich optimiert wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist daher angegeben, dass in der Verbindungsleitung zwischen der (n-1) -ten und der n- ten Verdichterstufe, sowie auch direkt nach der n-ten Overall heat balance and the overall heat management of the process is significantly optimized. In a further advantageous embodiment, it is therefore stated that in the connecting line between the (n-1) -th and the nth compressor stage, as well as directly after the n-th
Verdichterstufe, die Injektion des Verdampfermediums durch eine dort angeordnete Injektionsöffnung erfolgt, derart, dass die Verdampfung bereits kurz vor Erreichen der nachfolgenden Compressor stage, the injection of the evaporator medium is carried out by an injection opening arranged there, such that the evaporation already shortly before reaching the following
Verdichterstufe erfolgt, sofern es nicht die Injektionsöffnung hinter der letzten Verdichterstufe ist, so dass zugleich eine Tropfen-Erosion des Verdichters vermieden wird. Compressor stage takes place, unless it is the injection port behind the last compressor stage, so that at the same time a drop erosion of the compressor is avoided.
Weiter ist vorteilhaft ausgestaltet, dass die zentrale Welle des Generators mit einem Sonnengetriebe versehen oder verbunden ist, und dass die einzelnen Wellen sowohl der Turbinen, bzw Furthermore, it is advantageously configured that the central shaft of the generator is provided or connected with a sun gear, and that the individual shafts of both the turbines, or
Turbinenstufen, als auch der Verdichter bzw Verdichterstufen mit Getriebelementen versehen sind und auf das zentrale Turbine stages, as well as the compressor or compressor stages are provided with gear elements and the central
Sonnengetriebeelement der Generatorwelle eingreifen. Dies bewirkt die ganz erhebliche, oben bereits beschriebene Sun gear element of the generator shaft engage. This causes the very significant, already described above
Kompaktheit der Anordnung mit allen bereits genannten Vorteilen. Vorteilhaft ist hierbei, dass auf der zentralen Welle eine kombinierte Generator/Motor-Anordnung angeordnet ist. Durch entsprechende einfache elektrische Beschaltung von außen kann die Generatoranordnung auch temporär auf Motorfunktion Compactness of the arrangement with all the advantages already mentioned. It is advantageous here that a combined generator / motor arrangement is arranged on the central shaft. By appropriate simple electrical wiring from the outside, the generator assembly can also temporarily on engine function
umgeschaltet werden, um die Turbinen- und Verdichteranordnung zunächst anzufahren. Später, d.h. nach dem Anfahren wird wieder auf Generatorbetrieb umgeschaltet . be switched to start the turbine and compressor assembly first. Later, i. after starting it is switched back to generator mode.
Um dies entsprechend auszugestalten ist weiterhin vorgeschlagen, dass auch die Turbinen oder Turbinenstufen, sowie die Verdichter bzw Verdichterstufen selbst planetenartig um die zentrale In order to design this accordingly, it is further proposed that the turbines or turbine stages, as well as the compressors or compressor stages themselves, also be planetary around the central one
Generatoranordnung herum angeordnet sind, und so eine kompakte Baueinheit bilden. Generator assembly are arranged around, and so form a compact unit.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen,
dass sämtliche Getriebeelemente in einem aus Gehäuseteilen bestehenden aber letztendlich in einem im montierten Zustand zusammenhängenden Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse kann zwar zerklüftet sein, aber dennoch zusammenhängend. So ist auch ein effektives Wärmemanagement möglich. Mechanisch hat diese In a further advantageous embodiment is provided that all transmission elements are arranged in an existing housing parts but ultimately in a contiguous in the assembled state housing. The case may be jagged, but still connected. So also an effective heat management is possible. Mechanically, this one has
Kompaktheit aber auch den Vorteil, dass auch die Compactness but also the advantage that the
Getriebeelemente so kompakt sind, dass ein reibungsreduzierter Getriebeeingriff möglich ist. Als alternative Ausgestaltung ist die Realisierung des Transmission elements are so compact that a friction-reduced gear engagement is possible. As an alternative embodiment, the realization of the
erfindungsgemäßen Konzeptes aber auch bei einer seriellen inventive concept but also in a serial
Verdichter- und Turbinenanordnung möglich. Diese Bauform betrifft eine einwellige Ausgestaltung der gesamten Anordnung. Ein Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert . Compressor and turbine arrangement possible. This design relates to a single-shaft configuration of the entire arrangement. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail below.
Es zeigt: It shows:
Figur 1: Prinzipdarstellung des gesamten Prozesses. Figure 1: Schematic representation of the entire process.
Figur 2: Ausgestaltung einer kompakten Anordnung mit Figure 2: embodiment of a compact arrangement with
Sonnenradgetriebe . Sun gear.
Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung des Prozesses mit einer mehrstufigen Verdichtung (hier m=4) . In der ersten Figure 1 shows a schematic representation of the process with a multi-stage compression (here m = 4). In the first
Verdichterstufe 1 wird Außenluft angesaugt, und bevor es in die zweite Verdichterstufe 2 geht, ist zwischen erster und zweiter Verdichterstufe die erste Injektionsstelle 5, die auch als Leitungserweiterung ausgebildet sein kann, also einen Compressor stage 1, outside air is sucked in, and before it goes into the second compressor stage 2, is between the first and second compressor stage, the first injection site 5, which may also be designed as a conduit extension, so one
Injektionsraum bildet. Zwischen der Verdichterstufe 2 und 3 ist eine weitere Injektionsstelle 6, und zwischen der dritten und der vierten Verdichterstufe ist die weitere Injektionsstelle 7 platziert. Auch am Ausgang der vierten und damit hier letzten Verdichterstufe 4 ist eine weitere Injektionstelle 8 plaziert. Von dort geht es dann druckschlüssig in die erste Brennkammer
13, in welche gasförmiger und/oder flüssiger und/oder Injection space forms. Between the compressor stage 2 and 3 is a further injection site 6, and between the third and the fourth compressor stage, the further injection site 7 is placed. Also at the output of the fourth and thus here last compressor stage 4, a further injection point 8 is placed. From there it goes then pressure-locked into the first combustion chamber 13, in which gaseous and / or liquid and / or
staubförmiger Festbrennstoff, wie bspw Igniscum- Pulver zur Verbrennung eingesprüht wird. Von dort geht es in die erste Turbine 10 bzw die erste Turbinenstufe 10. Der Ausgang der ersten Turbinenstufe 10 mündet dann in die zweite Brennkammerdusty solid fuel, such as Igniscum powder is sprayed for combustion. From there it goes into the first turbine 10 and the first turbine stage 10. The output of the first turbine stage 10 then opens into the second combustion chamber
14, in welche ebenfalls Igniscum pulverfein gemahlen eingesprüht wird. In beide Brennkammern 13 und 14 kann auch jeder andere Brennstoff, gasförmig, flüssig, oder als pulverisierter 14, in which also Igniscum pulverulent ground is sprayed. In each of the combustion chambers 13 and 14, any other fuel, gaseous, liquid, or as pulverized
Festbrennstoff eingesprüht werden. Solid fuel be sprayed.
Wie oben schon ausgeführt, ist zwischen Ausgang der letzten Verdichterstufe 4 nach der kühlenden Injektionsstelle 8 ein Rekuperator 12 angeordnet, bei dem die an der zweiten As already stated above, a recuperator 12 is arranged between the output of the last compressor stage 4 after the cooling injection site 8, in which the at the second
Turbinenstufe anfallende Wärme an den Punkt vor Eintritt in die erste Brennkammer 13, also in den Prozess rekuperiert wird. Heat arising turbine stage to the point before entering the first combustion chamber 13, that is recuperated in the process.
Die dort anfallende Restwärme wird durch einen nachgeschalteten ORC-Kreisprozess noch nachverstromt . Hierzu wird diese Wärme über einen Wärmetauscher 32 geleitet, der die Restwärme des Primärprozesses in ein Niedertemperatur-Arbeitsmedium überträgt. Von dort geht es über eine Turbine 31 im ORC- Prozess, die mit einem zweiten Generator gekoppelt ist. Der Ausgang der Turbine 31 wird über eine Rekuperation 33 im ORC-Prozess geführt und dann einem Kondensator 35 zugeführt, nachfolgend wird das ORC- Medium im ORC-Kreisprozess mittels Pumpe 34 geführt. Es handelt sich hierbei also um eine Anordnung von N=2 Turbinen, und auch N=2 Brennkammern. The residual heat generated there is still remanufactured by a downstream ORC cycle. For this purpose, this heat is passed through a heat exchanger 32, which transfers the residual heat of the primary process in a low-temperature working fluid. From there, it goes via a turbine 31 in the ORC process, which is coupled to a second generator. The output of the turbine 31 is guided via a recuperation 33 in the ORC process and then fed to a capacitor 35, subsequently the ORC medium is guided in the ORC cycle process by means of pump 34. This is therefore an arrangement of N = 2 turbines, and also N = 2 combustion chambers.
Alle im Primärprozess angeordneten Verdichter und Turbinen stehen im mechanischen Wirkeingriff zueinander. Dies kann durch eine gemeinsame Welle realisiert sein, oder durch eine All compressors and turbines arranged in the primary process are in mechanical operative engagement with each other. This can be realized by a common wave, or by a
Getriebekopplung. Ein Beispiel für eine Getriebekopplung ist in Figur 2 ausgeführt. Figur 2 zeigt eine ganz erheblich Gear coupling. An example of a transmission coupling is shown in FIG. Figure 2 shows a very significant
vorteilhafte Bauform, die durch die Verwendung eines um die zentrale Anordnung des Generators 20 und auf dessen Welle
angeordneten Sonnenradgetriebes alle übrigen Komponenten wie Turbinen und Verdichter im mechanischen Eingriff hat. advantageous design, by the use of a to the central arrangement of the generator 20 and on the shaft arranged sun gear has all other components such as turbines and compressors in mechanical engagement.
Die Verdichter 1 bis 4 sind hierbei unten angeordnet, und der Generator 20 ist zentral um die hier nicht weiter dargestellte Achse (Zentralwelle) zentral platziert. The compressors 1 to 4 are in this case arranged below, and the generator 20 is centrally placed around the axis (central shaft) not shown here centrally.
Der Verdichter 1 weist dabei die Einstellmittel für die The compressor 1 has the adjusting means for the
Verdichter-Leitschaufeln auf. Die Turbinen 10 und 11 sind oberhalb des Generators 20 platziert und dabei ist die erste Turbine 10 vorne und die zweite Turbine dahinter angeordnet. Zwischen den einzelnen Verdichterstufen sind die Wasser- bzw Verdampfermedien- Injektionsstellen platziert. Die Compressor vanes on. The turbines 10 and 11 are placed above the generator 20, with the first turbine 10 in the front and the second turbine in the back. Between the individual compressor stages, the water or evaporator media injection sites are placed. The
Positionsnummern 13 und 14 zeigen die ebenfalls bauliche Item numbers 13 and 14 show the also structural
Integration der beiden Brennkammern. Integration of the two combustion chambers.
Bei der beschriebenen Erfindung handelt es sich somit um einen spezifischen Gasturbinenkreisprozess , der zur Rückführung des Verdichtungsprozesses eine kontinuierliche Wassereinspritzung einsetzt, die Energie des Verbrennungsgases zu einem sehr hohen Anteil im Rahmen einer rekuperativen Wärmeübertragung nutzt und der die mehrfache Verbrennung zur weiteren The invention thus described is a specific gas turbine cycle process that utilizes continuous water injection to recirculate the compression process, that uses the energy of the combustion gas to a very high degree in the context of recuperative heat transfer, and the multiple combustion to another
Wirkungsgradsteigerung einsetzt.
Increase in efficiency begins.
Bezugszeichen; Reference numerals;
1,2,3,4 Verdichter 1,2,3,4 compressor
5,6,7,8 Injektionsstellen / Injektionsräume 5,6,7,8 injection sites / injection rooms
10 erste Turbine 10 first turbine
11 zweite Turbine 11 second turbine
12 Rekuperator im Hauptprozess 12 recuperator in the main process
13 erste Brennkammer 13 first combustion chamber
14 zweite Brennkammer 14 second combustion chamber
20 Generator/Motor im Hauptprozess 20 generator / motor in the main process
30 Generator im ORC-Prozess 30 generator in the ORC process
31 Turbine im ORC-Prozess 31 turbine in the ORC process
32 Wärmetauscher 32 heat exchangers
33 Rekuperator 33 recuperator
34 Pumpe 34 pump
35 Kondensator
35 capacitor
Claims
1. Verfahren zum Betrieb einer Kleingasturbinen-anordnung mit mindestens einem Verdichter/ -stufe und mindestens einer Turbine oder Turbinenstufe, bei welcher Verdichter und Turbinen/Turbinenstufen auf eine Generatorachse zur 1. A method for operating a small gas turbine arrangement with at least one compressor / stage and at least one turbine or turbine stage, in which compressor and turbine / turbine stages on a generator axis to
Stromerzeugung einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl N Turbinen, vor jeder Turbine (10, 11) bzw Turbinenstufe eine Brennkammer (13,14) angeordnet ist, und der Gasausgang jeder Turbine bzw Turbinenstufe zunächst in die Brennkammer der nächstfolgenden Turbine bzw Activation of electricity, characterized in that with a number N of turbines, before each turbine (10, 11) or turbine stage, a combustion chamber (13,14) is arranged, and the gas output of each turbine or turbine stage first in the combustion chamber of the next turbine or
Turbinenstufe eingeleitet wird, und dass der Gasauslass der letzten Turbine bzw Turbinenstufe wiederum über eine Rekuperation thermische Energie wieder zurück in den Gasstrom vor Eintritt in die erste Brennkammer der ersten Turbinenstufe führt . Turbine stage is initiated, and that the gas outlet of the last turbine or turbine stage in turn leads via a recuperation thermal energy back into the gas stream before entering the first combustion chamber of the first turbine stage.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im mechanischen Dreheingriff der Turbinen bzw Turbinenstufen eine Verdichteranordnung mit M Stufen vorgesehen ist, bei welcher die Verdichterstufen (1 bis M) 2. The method according to claim 1, characterized in that in the mechanical rotary engagement of the turbine or turbine stages, a compressor arrangement with M stages is provided, in which the compressor stages (1 to M)
(druckmittelschlüssig) in Reihe geschaltet sind, und dass zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden (fluid pressure) are connected in series, and that between two consecutive each
Verdichterstufen, d.h. hinter jeder Verdichterstufe ein flüssiges Verdampfermedium injiziert wird, derart, dass auch hinter dem letzten Verdichter ebenfalls eine letzte Injektion erfolgt. Compressor stages, i. behind each compressor stage, a liquid evaporator medium is injected, such that also behind the last compressor is also a final injection.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfermedium Wasser ist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the evaporator medium is water.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfermedium flüssiger Kraftstoff ist. 4. The method according to claim 2, characterized in that the evaporator medium is liquid fuel.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass auch vor Eintritt in die Turbinen- bzw Turbinenstufen Verdampfermedium, characterized in that even before entering the turbine or turbine stages evaporator medium,
vorzugsweise Wasser zum Zweck der Turbinenreinigung temporär injiziert wird. Preferably water is temporarily injected for the purpose of turbine cleaning.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als Energieträger flüssige und/oder gasförmige und/oder staubförmige Energieträger in die Brennkammern injiziert werden. characterized in that liquid and / or gaseous and / or dust-like energy carriers are injected into the combustion chambers as energy carriers.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsregelung der Kleingasturbine bzw der Kleingasturbinen-anordnung durch eine Verstellung des Anstellwinkels der Leitschaufeln in mindestens der ersten Verdichterstufe erfolgt. characterized in that a power control of the small gas turbine or the small gas turbine arrangement is effected by an adjustment of the angle of attack of the guide vanes in at least the first compressor stage.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen und die characterized in that the turbines and the
Verdichter auf eine mit einer Generator/Motor-Anordnung gekoppelte Welle mechanisch eingreifen, und dass in einem Anfahrmodus der Generator im Antriebs- oder Motormodus und nachfolgend im Betriebsmodus der Generator im Compressor mechanically engage a coupled to a generator / motor assembly shaft, and that in a starting mode, the generator in the drive or motor mode and subsequently in the operating mode of the generator in
Generatormodus betrieben wird. Generator mode is operated.
9. Verwendung von Biomasse staubfein gemahlen, mit 9. Use of biomass dusted fine, with
Ascheschmelzpunkten oberhalb von 1.000 °C, zur Injizierung in die Brennkammern nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Ash melting points above 1000 ° C, for injection into the combustion chambers according to the method of any one of claims 1 to 8.
10. Verwendung nach Anspruch 9, 10. Use according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Biomasse IGNISCUM (CPVO 2007/0149), oder Holz, inbesondere Pappel und/oder Weiden ist. that the biomass is IGNISCUM (CPVO 2007/0149), or wood, in particular poplar and / or willow.
11. Kleingasturbinenanordnung mit mindestens einem Verdichter/ -stufe und mindestens einer Turbine oder Turbinenstufe, bei welcher Verdichter und Turbinen/Turbinenstufen auf eine gemeinsame Generatorachse/Generatorwelle zur 11. Small gas turbine arrangement with at least one compressor / stage and at least one turbine or turbine stage, in which compressor and turbine / turbine stages on a common generator axis / generator shaft to
Stromerzeugung mechanisch einwirken, oder mit dieser getriebetechnisch gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl N Turbinen (10, 11) oder Actively generate power generation, or are coupled to this gearbox, characterized in that at a number N turbines (10, 11) or
Turbinenstufen, vor jeder Turbine bzw Turbinenstufe eine Brennkammer (13, 14) angeordnet ist, und der Gasausgang jeder Turbine bzw Turbinenstufe zunächst in die Turbine stages, before each turbine or turbine stage, a combustion chamber (13, 14) is arranged, and the gas outlet of each turbine or turbine stage first in the
Brennkammer der nächstfolgenden Turbine bzw Turbinenstufe eingeleitet wird, und dass der Gasauslass der letzten Turbine bzw Turbinenstufe wiederum über eine Rekuperation thermische Energie wieder zurück in den Gasstrom vor Eintritt in die erste Brennkammer der ersten Turbinenstufe führt . Combustion chamber of the next turbine or turbine stage is initiated, and that the gas outlet of the last turbine or turbine stage in turn leads via a recuperation thermal energy back into the gas stream before entering the first combustion chamber of the first turbine stage.
12. Kleingasturbinenanordnung nach Anspruch 11, 12. small gas turbine arrangement according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen der (n-1) -ten und der n-ten Verdichterstufe, sowie auch nach der n-ten Verdichterstufe die Injektion des Verdampfermediums durch jeweils eine dort angeordnete Injektionsöffnung (5, 6, 7, 8) erfolgt, derart, dass die Verdampfung bereits kurz vor Erreichen der Verdichterstufe erfolgt, so dass zugleich eine Tropfen-Erosion des characterized in that in the connecting line between the (n-1) -th and the nth compressor stage, as well as after the n-th compressor stage, the injection of the evaporator medium by a respective injection opening arranged there (5, 6, 7, 8) takes place, such that the evaporation takes place shortly before reaching the compressor stage, so that at the same time a drop erosion of the
Verdichters vermieden wird. Compressor is avoided.
Kleingasturbinenanordnung mit mindestens einem Verdichter -stufe und mindestens einer Turbine oder Turbinenstufe, bei welcher Verdichter und Turbinen/Turbinenstufen auf eine gemeinsame Generatorachse/Generatorwelle zur Small gas turbine arrangement with at least one compressor stage and at least one turbine or turbine stage, in which compressor and turbine / turbine stages on a common generator axis / generator shaft to
Stromerzeugung mechanisch einwirken, oder mit dieser getriebetechnisch gekoppelt sind, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Welle der Generators/Motors mit einem Sonnengetriebe versehen oder verbunden ist, und dass einzelnen Wellen sowohl der Turbinen, bzw Turbinenstufen, als auch der Verdichter bzw Verdichterstufen mit Getriebelementen versehen sind und auf das zentrale Sonnengetriebeelement der Generatorwelle eingreifen. Mechanically acting power generation, or are coupled with this transmission technology, according to claim 11, characterized in that the central shaft of the generator / motor is provided with a sun gear or connected, and that individual shafts of both the turbine or turbine stages, and the compressor or Compressor stages are provided with gear elements and engage the central sun gear element of the generator shaft.
Kleingasturbinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, Small gas turbine arrangement according to one of the preceding claims 11 to 13, characterized
dass auf der zentralen Welle eine kombinierte that on the central shaft a combined
Generator/Motoranordnung angeordnet ist. Generator / motor assembly is arranged.
Kleingasturbinenanordnung nach Anspruch 12, Small gas turbine arrangement according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass auch die Turbinen oder Turbinenstufen, sowie die Verdichter bzw Verdichterstufen selbst planetenartig um die zentrale Generatoranordnung herum angeordnet sind, und so eine kompakte Baueinheit bilden. characterized in that the turbines or turbine stages, and the compressor or compressor stages themselves are arranged like a planet around the central generator assembly around, and thus form a compact unit.
Kleingasturbinenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Small gas turbine arrangement according to one of claims 11 to 15, characterized in that all
Getriebeelemente in einem aus Gehäuseteilen bestehenden aber letztendlich in einem im montierten Zustand Gear elements in one of housing parts but ultimately in a mounted state
zusammenhängenden Gehäuse angeordnet sind. Kleingasturbinenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rekuperator (12) des Primärprozesses am Ausgang der Turbine (11) thermisch mit einem ORC (Organic-Rankine-Cycle) Kreisprozess zur contiguous housing are arranged. Small gas turbine arrangement according to one of claims 11 to 16, characterized in that the recuperator (12) of the primary process at the outlet of the turbine (11) thermally with an ORC (Organic Rankine cycle) cycle for
Nachverstromung der Niedertemperaturabwärme verbunden ist Nachverstromung the low-temperature waste heat is connected
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11801588.2A EP2655832A2 (en) | 2010-12-14 | 2011-11-23 | Method for operating a small gas turbine assembly and small gas turbine assembly |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010054501.5 | 2010-12-14 | ||
DE102010054501 | 2010-12-14 | ||
DE201110102599 DE102011102599A1 (en) | 2010-12-14 | 2011-05-27 | Method for operating a small gas turbine arrangement, and small gas turbine arrangement itself |
DE102011102599.9 | 2011-05-27 | ||
DE102010102599.9 | 2011-05-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012079694A2 true WO2012079694A2 (en) | 2012-06-21 |
WO2012079694A8 WO2012079694A8 (en) | 2013-07-11 |
WO2012079694A3 WO2012079694A3 (en) | 2013-11-07 |
Family
ID=46144873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2011/005890 WO2012079694A2 (en) | 2010-12-14 | 2011-11-23 | Method for operating a small gas turbine assembly and small gas turbine assembly itself |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2655832A2 (en) |
DE (1) | DE102011102599A1 (en) |
WO (1) | WO2012079694A2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11480074B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-10-25 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11486330B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11486370B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations |
US11493029B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-08 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11578706B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-14 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature |
US11592009B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-28 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11644015B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-05-09 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11644014B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-05-09 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US11959466B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-04-16 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US12049875B2 (en) | 2023-07-21 | 2024-07-30 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1239888B (en) * | 1961-12-15 | 1967-05-03 | Prvni Brnenska Strojirna | Gas steam turbine plant |
US5806298A (en) * | 1996-09-20 | 1998-09-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Gas turbine operation with liquid fuel vaporization |
EP0924406A1 (en) * | 1997-12-18 | 1999-06-23 | Asea Brown Boveri AG | Gas turbine with steam generator and recuperator arranged in parallel in the exhaust gas flow |
GB2348695A (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-11 | James Engineering | Gas turbines |
DE10307374A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-02 | Alstom Technology Ltd | Process for operating a partially closed, supercharged gas turbine cycle and gas turbine system for carrying out the process |
DE102005049962A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Rheinmetall Landsysteme Gmbh | Electric energy generator |
-
2011
- 2011-05-27 DE DE201110102599 patent/DE102011102599A1/en not_active Withdrawn
- 2011-11-23 EP EP11801588.2A patent/EP2655832A2/en not_active Withdrawn
- 2011-11-23 WO PCT/EP2011/005890 patent/WO2012079694A2/en active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11480074B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-10-25 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11486330B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11486370B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations |
US11493029B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-08 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11542888B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-01-03 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11549402B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-01-10 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11572849B1 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-07 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11578706B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-14 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature |
US11592009B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-28 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11598320B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-03-07 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11624355B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-04-11 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations |
US11644015B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-05-09 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11644014B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-05-09 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US11668209B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-06-06 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11680541B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-06-20 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11732697B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-08-22 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature |
US11761433B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-09-19 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US11761353B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-09-19 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11773805B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-10-03 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11879409B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-01-23 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11905934B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-02-20 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11933280B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-03-19 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations |
US11933279B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-03-19 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11946459B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-04-02 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11959466B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-04-16 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US11971019B2 (en) | 2021-04-02 | 2024-04-30 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature |
US12049875B2 (en) | 2023-07-21 | 2024-07-30 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011102599A1 (en) | 2012-06-14 |
EP2655832A2 (en) | 2013-10-30 |
WO2012079694A8 (en) | 2013-07-11 |
WO2012079694A3 (en) | 2013-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012079694A2 (en) | Method for operating a small gas turbine assembly and small gas turbine assembly itself | |
EP0516995B1 (en) | Combined gas-steam power plant | |
DE2524723C2 (en) | Combined gas-steam power plant with compressed gas generator | |
EP2909452B1 (en) | Apparatus for producing electrical energy with an orc cycle | |
DE19501471A1 (en) | Internal combustion gas turbine | |
WO2014191157A2 (en) | Heat pump with a first thermal fluid energy machine and a second thermal fluid energy machine which are connected in a circuit | |
EP0462458B1 (en) | Method to increase the compressor pressure ratio of a gas turbine plant | |
DE2437782B2 (en) | Method for starting up a gas turbine system for generating electricity from fuel gas from a coal pressure gasifier | |
EP1286030B1 (en) | Gas and air turbine powerplant | |
EP3445950A1 (en) | Energy conversion system of a turbomachine, transmission or bearing housing of a turbomachine and turbomachine | |
DE102012202575A1 (en) | Gas power plant | |
EP3146238A1 (en) | Turbomachine-electric machine unit | |
DE10042314B4 (en) | Gas turbine arrangement with a fuel cell | |
EP3983656B1 (en) | Pressurisation of exhaust gases from a turbine power plant | |
DE3801605C1 (en) | ||
WO2013143877A1 (en) | Turbine system with three turbines coupled to a central gearbox and method for operating a work machine | |
DE102020125732B4 (en) | Energy processing device | |
DE102011102803B4 (en) | Waste heat utilization system | |
EP3759330B1 (en) | Extended gas turbine process having an expander | |
AT510057B1 (en) | RAMJET TURBINE | |
WO2022090990A1 (en) | Turbine assembly | |
AT18081U1 (en) | Energy processing device | |
DE102019135820A1 (en) | Process for steam generation, steam generator and use of a Roots blower | |
DE19843002A1 (en) | Power station has heat-current coupling consisting of combustion unit and current generating unit and station has two circulating loops for heat carrying media | |
DE102011115394B4 (en) | Device for power-heat generation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2011801588 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2011801588 Country of ref document: EP |