DE102013200101A1

DE102013200101A1 - Gas turbine system for generating electrical power by oxyfuel combustion process, has carbon dioxide supply line and fuel supply line to respectively supply carbon dioxide containing fluid medium and gas fuel, over combustion chamber

Info

Publication number: DE102013200101A1
Application number: DE201310200101
Authority: DE
Inventors: Olaf Hein; Hardy Kliemke; Damian Razowski; Andreas Waruschewski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2014-07-10

Abstract

The gas turbine system (100) has compressor unit (110), combustion chamber (120) and turbine unit (130) which are all sequentially and fluidically connected to each other by carbon dioxide (CO2) flow channel (10). The turbine unit is connected to the compressor unit through a CO2 recirculation pipe (20) to feed back CO2-containing fluid medium derived from the turbine unit to the compressor unit. The CO2-containing fluid medium and gas fuel for combustion are respectively supplied through CO2 supply line (30) and fuel supply line (40), over the combustion chamber. An independent claim is included for method for operation of gas turbine system for generating electrical power by oxyfuel combustion process.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasturbinenanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines Verbrennungsprozesses nach dem Oxyfuel-Verfahren, sowie ein dazu gehöriges Verfahren. The invention relates to a gas turbine plant for generating electrical energy by means of a combustion process according to the oxyfuel process, and to a corresponding method.

Um eine zuverlässige Sicherung der elektrischen Energieversorgung in der Zukunft erreichen zu können, ist der Einsatz von Ausgleichskraftwerken erforderlich, die etwa elektrische Energie in die öffentlichen Stromversorgungsnetzwerke zu Zeitpunkten einspeisen können, zu welchen eine stark erhöhte Energienachfrage bzw. eine deutlich reduzierte Stromversorgung durch erneuerbare Energiequellen besteht. Der Einsatz solcher Ausgleichskraftwerke hat technischen Erfordernissen Rechnung zu tragen, als auch wirtschaftlichen und umweltpolitischen. In order to achieve a reliable backup of the electrical energy supply in the future, the use of balancing power plants is required, which can feed about electrical energy in the public power grids at times, which is a greatly increased energy demand or a significantly reduced power supply from renewable energy sources , The use of such compensatory power plants has to take into account technical requirements, as well as economic and environmental policy.

Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen des Betriebs erfordern nicht nur einen allgemein ökonomischen Betrieb eines Ausgleichskraftwerks sondern einen Betrieb, der mitunter speziell auf Ressourcenschonung und Energieeffizienz gerichtet ist. Gleichzeitig erfordern die umweltpolitischen Rahmenbedingungen eine umweltfreundliche Energieerzeugung, die einen nur sehr geringen Eingriff in die Umwelt durch Emission von Verunreinigungen vornimmt. Insbesondere für fossil befeuerte Ausgleichskraftwerke stellen diese Rahmenbedingungen hohe Anforderungen dar. The economic conditions of operation require not only a generally economical operation of a balancing power plant, but also an operation, which is sometimes aimed specifically at resource conservation and energy efficiency. At the same time, the environmental framework requires environmentally friendly energy production, which only minimally interferes with the environment by emitting impurities. Especially for fossil-fueled balancing power plants, these framework conditions are very demanding.

Fossil befeuerte Ausgleichskraftwerke haben im Vergleich zu regenerativen Energiequellen, wie der Wind- oder der Sonnenenergie, den Vorteil, dass sie unabhängig von der Tageszeit bzw. von den Umwelteinflüssen betrieben werden können. Insbesondere wird auf fossil befeuerte Ausgleichskraftwerke zukünftig nicht verzichtet werden können, um Leistungsschwankungen in den öffentlichen Stromversorgungsnetzwerken ausgleichen zu können, vor allem dann, wenn die Schwankungen durch regenerative Energiequellen maßgeblich erzeugt wurden. Ausgleichskraftwerke dieser Art sind insbesondere als Gaskraftwerke bzw. als kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke ausgebildet. Fossil-fueled balancing power plants have the advantage over regenerative energy sources, such as wind or solar energy, that they can be operated independently of the time of day or the environmental factors. In particular, fossil-fueled balancing power plants will not be able to be dispensed with in the future in order to be able to compensate for power fluctuations in the public power supply networks, especially if the fluctuations caused by regenerative energy sources were significant. Equalizing power plants of this type are in particular designed as gas-fired power plants or as combined gas and steam power plants.

Um solche fossil befeuerten Ausgleichskraftwerke umweltschonend betreiben zu können, ist eine Verminderung bzw. Vermeidung von umwelt- und klimaschädlichen Abgasen notwendig. Vor allem das als Treibhausgas ausgestoßene Kohlendioxid trägt zu einer negativen Umweltbilanz derartiger fossil befeuerter Ausgleichskraftwerke bei. Um diesen Einfluss des Treibhausgases Kohlendioxid zu vermindern, kann bspw. eine nachträgliche Rauchgaswäsche vorgenommen werden, in welcher nach einem erfolgten Kraftwerksprozess, in dem unter Verbrennung eines fossilen Brennstoffes elektrische Energie erzeugt wird, das entstehende Rauchgas bzw. Abgas durch eine chemische Behandlung mit geeigneten Waschmitteln behandelt wird. Hierbei kann das in dem Rauchgas bzw. Abgas enthaltene Kohlendioxid großteils entfernt werden, so dass der Einfluss des Kohlendioxids auf die Umwelt deutlich vermindert bzw. sogar vermieden werden kann. In order to be able to operate such fossil-fueled balancing power plants in an environmentally friendly manner, a reduction or avoidance of environmentally and climate-damaging exhaust gases is necessary. Above all, the carbon dioxide emitted as a greenhouse gas contributes to a negative environmental balance of such fossil-fueled balancing power plants. To reduce this influence of the greenhouse gas carbon dioxide, for example, a subsequent flue gas scrubbing be made in which after a successful power plant process in which is generated by burning a fossil fuel electrical energy, the resulting flue gas or exhaust gas by a chemical treatment with suitable detergents is treated. Here, the carbon dioxide contained in the flue gas or exhaust gas can be largely removed, so that the influence of carbon dioxide on the environment can be significantly reduced or even avoided.

Die zur Regenration des Waschmittels einer nachgeschalteten Rauchgaswäsche nötige Energie ist verhältnismäßig hoch, weshalb der Kraftwerksprozess an sich nicht mehr ausreichend wirtschaftlich ausgeführt werden kann. Insbesondere da Ausgleichskraftwerke auch zunehmend nur bei Teillast und nicht mehr bei Volllast betrieben werden können, stellt sich die nachträgliche Kohlendioxidabscheidung mittels einer Rauchgaswäsche für ein derartiges Ausgleichskraftwerk als mitunter wirtschaftlich nachteilig dar. The energy required for the regeneration of the detergent of a downstream flue gas scrubbing is relatively high, which is why the power plant process itself can no longer be carried out sufficiently economically. In particular, since compensatory power plants can increasingly only be operated at partial load and no longer at full load, the subsequent carbon dioxide separation by means of a flue gas scrubbing for such a compensating power plant as sometimes economically disadvantageous.

Es erweist sich folglich als technisch erforderlich, eine Art des Ausgleichskraftwerks vorzuschlagen, welches die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll eine Art des Ausgleichskraftwerks vorgeschlagen werden, die hinsichtlich des Betriebs sehr flexibel gestaltet werden kann, als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit bzw. der Einflüsse auf die Umwelt besonders vorteilhaft. Weiterhin soll insbesondere eine Gasturbinenanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie als Ausgleichskraftwerk vorgeschlagen werden, dessen Betrieb nur geringe oder sogar keine Kohlendioxidemissionen in die Umwelt zur Folge hat. Darüber hinaus werden auch keine NO_x- und CO-Emissionen freigesetzt, die insbesondere während einer Teillastfahrweise bei offenen Gasturbinenkreisläufen ein Problem darstellen. Ebenso ergeben sich keine Feinstaubemissionen. It therefore turns out to be technically necessary to propose a type of compensating power plant which avoids the above-described disadvantages of the prior art. In particular, a type of compensatory power plant is to be proposed, which can be made very flexible in terms of operation, as well as in terms of economic efficiency and the effects on the environment particularly advantageous. Furthermore, in particular, a gas turbine plant for the production of electrical energy is to be proposed as a compensating power plant whose operation has little or even no carbon dioxide emissions into the environment. Moreover, no NO _x - and CO emissions released that represent particular during partial load operation at open gas turbine cycles a problem. Likewise, there are no particulate matter emissions.

Derartige Ausgleichskraftwerke sollen zudem wirtschaftlich betrieben werden können, wobei insbesondere auch ein Betrieb in einem Stand-by-Modus kostengünstig erfolgen soll. Die vorgeschlagene technische Lösung soll auch ermöglichen, hohe Leistungssprünge in verhältnismäßig kurzen Zeitspannen auszuführen, um auch unerwartete Nachfragen an elektrischer Energie in den öffentlichen Stromversorgungsnetzwerken decken zu können. Zudem ist es wünschenswert, dass das vorzuschlagende Ausgleichskraftwerk eine lange Lebensdauer aufweist, wobei der Betrieb des Ausgleichskraftwerks zu keiner deutlichen Verkürzung der Revisionsintervalle führen soll. Such compensatory power plants should also be able to operate economically, in particular, an operation in a stand-by mode should be cost-effective. The proposed technical solution should also allow to perform high power jumps in relatively short periods of time in order to cover unexpected demand for electrical energy in the public power supply networks. In addition, it is desirable that the proposed compensation power plant has a long life, the operation of the compensating power plant should not lead to a significant reduction in the inspection intervals.

Erfindungsgemäß werden diese der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben durch eine Gasturbinenanlage gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasturbinenanlage gemäß Anspruch 12 gelöst. According to the invention, these objects underlying the invention are achieved by a gas turbine plant according to claim 1 and by a method for operating such a gas turbine plant according to claim 12.

Insbesondere werden diese der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben durch eine Gasturbinenanlage gelöst, die zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines Verbrennungsprozesses nach dem Oxyfuel-Verfahren vorgesehen ist, umfassend wenigstens eine Verdichtereinheit, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbineneinheit, die alle sequentiell mittels eines CO₂-Strömungskanals miteinander strömungstechnisch verschaltet sind, wobei weiterhin die wenigstens eine Turbineneinheit mit der wenigstens einen Verdichtereinheit über einen CO₂-Rezirkulationsabschnitt strömungstechnisch verbunden ist, der dazu ausgebildet ist, dass aus der wenigstens einen Turbineneinheit abgeleitetes CO₂-haltiges Strömungsmedium der wenigstens einen Verdichtereinheit wieder zurückgeführt wird, und wobei eine O₂-Zuführleitung als auch eine Brennstoffzuführleitung vorgesehen sind, über die die Brennkammer entsprechend mit O₂-haltigem Gas und Brennstoff zur Verbrennung versorgt werden kann. In particular, these objects underlying the invention are achieved by a gas turbine plant which is provided for generating electrical energy by means of a combustion process according to the oxyfuel process, comprising at least one compressor unit, at least one combustion chamber and at least one turbine unit, all sequentially by means of a CO ₂ Flow channels are interconnected fluidically, further wherein the at least one turbine unit with the at least one compressor unit via a CO ₂ recirculation section is fluidly connected, which is adapted to that of at least one turbine unit derived CO ₂ -containing flow medium of the at least one compressor unit again is returned, and wherein an O ₂ supply line and a fuel supply line are provided, via which the combustion chamber is supplied according to O ₂ -containing gas and fuel for combustion n can.

Weiterhin werden diese der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines Verbrennungsprozesses nach dem Oxyfuel-Verfahren, insbesondere einer vorab und nachfolgend beschriebenen Gasturbinenanlage, welches folgende Schritte umfasst:

– Verdichten eines CO₂-haltigen Strömungsmediums mittels wenigstens einer Verdichtereinheit;
– Zuleiten des so verdichteten Strömungsmediums an wenigstens eine Brennkammer und Verbrennen eines Brennstoffes, O₂ zusammen mit dem verdichteten Strömungsmedium als Moderator;
– Expandieren des Abgases aus der Brennkammer in einer Turbineneinheit zur Erzeugung von elektrischer Energie;
– Rezirkulieren wenigstens eines Teils des Abgases aus der wenigstens einen Turbineneinheit zum erneuten Verdichten mittels der wenigstens einen Verdichtereinheit.

Furthermore, these objects underlying the invention are achieved by a method for operating a gas turbine plant for generating electrical energy by means of a combustion process according to the oxyfuel process, in particular a gas turbine plant described above and below, which comprises the following steps:

- Compressing a CO ₂ -containing flow medium by means of at least one compressor unit;
- Supplying the thus compressed flow medium to at least one combustion chamber and burning a fuel, O ₂ together with the compressed flow medium as a moderator;
Expanding the exhaust gas from the combustion chamber in a turbine unit to generate electrical energy;
Recirculating at least a part of the exhaust gas from the at least one turbine unit for recompression by means of the at least one compressor unit.

Erfindungsgemäß weist die Gasturbinenanlage wenigstens eine Brennkammer auf, die mit Brennstoff, O₂ und CO₂-haltigem Strömungsmedium versorgt werden kann, so dass ein Oxyfuel-Verbrennungsverfahren darin erfolgen kann. Aufgrund der Verbrennung des Brennstoffes mit im Wesentlichen reinem Sauerstoff erfolgt eine weitgehend vollständige Verbrennung unter Bildung von CO₂ und Wasser als Verbrennungsprodukte. Das in dem CO₂-haltigen Strömungsmedium enthaltene CO₂ dient während des Verbrennungsvorgangs als Moderator, um den Verbrennungsprozess ausreichend kontrollierbar zu gestalten, wie auch um die Verbrennungstemperaturen im Vergleich zu einer Verbrennung mit reinem O₂ ohne Moderator bei geringerem Temperaturniveau ablaufen zu lassen. According to the invention, the gas turbine plant has at least one combustion chamber, which can be supplied with fuel, O ₂ and CO ₂ -containing flow medium, so that an oxy-fuel combustion process can take place therein. Due to the combustion of the fuel with substantially pure oxygen, a substantially complete combustion takes place with the formation of CO ₂ and water as combustion products. The -containing in the CO ₂ flow medium contained CO ₂ is used during the combustion process as a moderator to make the combustion process sufficiently controllable to have as well as to proceed to the combustion temperatures as compared with a combustion with pure O ₂ without moderator at a lower temperature level.

Aufgrund der wenigstens teilweisen Rezirkulierung des Abgases mittels des CO₂-Rezirkulationsabschnitts wird das aus der Turbineneinheit abgeleitete Abgas (im Sinne eines CO₂-haltigen Strömungsmediums) wenigstens zum Teil wieder der Verdichtereinheit zugeführt. Damit kann während des Verbrennungsprozesses anfallendes CO₂ in einem zukünftigen Verbrennungsprozess erneut als Moderator verwendet werden. Darüber hinaus anfallendes CO₂ kann entweder einer weiteren Behandlung unterzogen oder aber auch einer weiteren Nutzung, wie bspw. weiter unten beschrieben, zugeführt werden. Gemäß einer auch weiter unten beschriebenen Ausführungsform kann CO₂ aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt gezielt entnommen werden, so dass die Umlaufmenge im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. Die entnommene Menge ist hierbei insbesondere so groß, dass das bei der Verbrennung zusätzlich entstehende CO₂ ausgeschleust werden kann. Mit all diesen Vorkehrungen kann die CO₂-Bilanz der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlagen noch weiter verbessert werden. Due to the at least partial recirculation of the exhaust gas by means of the CO ₂ recirculation section, the exhaust gas derived from the turbine unit (in the sense of a CO ₂ -containing flow medium) is at least partially returned to the compressor unit. In this way, CO ₂ produced during the combustion process can be used again as a moderator in a future combustion process. In addition, resulting CO ₂ can either undergo further treatment or else further use, such as, for example, described below, fed. According to an embodiment described below also CO ₂ can be removed from the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt specifically, so that the circulation rate can be substantially constant. The amount removed here is in particular so large that the additional CO ₂ produced during combustion can be discharged. With all these precautions, the CO ₂ balance of the gas turbine plants according to the invention can be further improved.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die wenigstens eine Verdichtereinheit als eine oder auch als mehrere Verdichtereinheiten ausgebildet sein können. Insofern kann die Verdichtereinheit auch als Verdichterstation ausgeführt sein. Bei Verwendung von wenigstens zwei Verdichtereinheiten kann eine Zwischenkühlung vorgesehen sein. Die hierbei abgeführte Wärme kann etwa für eine Niedertemperaturnutzung Verwendung finden (Fernwärme, Meerwasserentsalzung, Kohletrocknung etc.).Ebenso kann die wenigstens eine Brennkammer als eine oder auch als mehrere Brennkammern ausgebildet sein. Ebenso kann die wenigstens eine Turbineneinheit als eine oder auch als mehrere Turbineneinheiten ausgebildet sein. It should be noted at this point that the at least one compressor unit can be designed as one or more compressor units. In this respect, the compressor unit can also be designed as a compressor station. When using at least two compressor units, an intermediate cooling can be provided. The heat dissipated in this case can be used, for example, for low-temperature use (district heating, seawater desalination, coal drying, etc.) Likewise, the at least one combustion chamber can be designed as one or else as multiple combustion chambers. Likewise, the at least one turbine unit may be formed as one or even as multiple turbine units.

Weiter sei darauf hingewiesen, dass der CO₂-Strömungskanal alle strömungstechnisch wesentlichen Teile zwischen der wenigstens einen Verdichtereinheit und der wenigstens einen Turbineneinheit umfasst. Insbesondere sind damit auch die strömungstechnischen Abschnitte der wenigstens einen Verdichtereinheit, der wenigstens einen Brennkammer als auch der wenigstens einen Turbineneinheit mit umfasst. It should also be pointed out that the CO ₂ flow channel comprises all flow-related parts between the at least one compressor unit and the at least one turbine unit. In particular, thus also the fluidic sections of the at least one compressor unit, which includes at least one combustion chamber and the at least one turbine unit with.

Der in der wenigstens einen Brennkammer zur Verbrennung vorgesehene Brennstoff, der über die Brennstoffzuführleitung zugeführt wird, kann bspw. Erdgas sein, das aus einem Erdgasnetzwerk entnommen wurde. Ebenso ist es auch möglich, dass der Brennstoff bspw. auch als Methanol bzw. Methan ausgebildet ist. Beide Stoffe können, wie weiter unten beschrieben werden wird, mittels einer Methanisierungsanlage erzeugt bzw. aus einem mit dieser Methanisierungsanlage fluidtechnisch verschalteten Methanspeicher entnommen werden. Der in der wenigstens einen Brennkammer zur Verbrennung vorgesehene Brennstoff ist insbesondere fossil. The fuel provided in the at least one combustion chamber for combustion, which is supplied via the Brennstoffzuführleitung, for example, may be natural gas, which was taken from a natural gas network. Likewise, it is also possible that the fuel is, for example, also formed as methanol or methane. Both substances can, as will be described below, by means of a Methanization generated or taken from a fluidly connected to this methanation Methanspeicheranlage. The fuel provided for combustion in the at least one combustion chamber is in particular fossil.

Aufgrund des in der wenigstens einen Brennkammer erfolgenden Verbrennungsvorganges wird der Brennstoff mit O₂ und CO₂ als Moderator verbrannt. Das CO₂ wird von dem CO₂-haltigen Strömungsmedium bereitgestellt und nach der Verbrennung auch wieder mit umfasst. Das CO₂-haltige Strömungsmedium wird sowohl in dem CO₂-Strömungskanal als auch in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt strömungstechnisch geleitet bzw. befindet sich darin. Das CO₂-haltige Strömungsmedium umfasst hierbei einen Mindestgehalt an CO₂, der jedoch nach Ort in dem CO₂-Strömungskanal bzw. in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt variieren kann. So ist insbesondere nach Austritt aus der wenigstens einen Turbineneinheit zu Beginn des CO₂-Rezirkultationsabschnitts ein geringerer CO₂-Gehalt zu erwarten, als bspw. in einem davon stromabwärts angeordneten Abschnitt, der bspw. stromabwärts hinter einer Abscheidungsvorrichtung für Wasser angeordnet ist. Da nämlich aufgrund der Wasserabscheidung in dem CO₂-haltigen Strömungsmedium das Verbrennungsprodukt Wasser aus dem Strömungsmedium durch Abscheidung größtenteils entfernt wird, steigt der relative Gehalt an CO₂ im Vergleich zu der Gesamtmenge der verbleibenden Stoffe in dem Strömungsmedium an. Due to the combustion process taking place in the at least one combustion chamber, the fuel is burnt with O ₂ and CO ₂ as moderator. The CO ₂ is provided by the CO ₂ -containing flow medium and also included again after the combustion. The CO ₂ -containing flow medium is fluidically conducted or is located both in the CO ₂ flow channel and in the CO ₂ recirculation section. The CO ₂ -containing flow medium in this case comprises a minimum content of CO ₂ , which, however, may vary according to location in the CO ₂ flow channel or in the CO ₂ recirculation section. Thus, especially after leaving the at least one turbine unit at the beginning of the CO ₂ recirculation section, a lower CO ₂ content is to be expected than, for example, in a section arranged downstream therefrom which, for example, is arranged downstream of a deposition device for water. Namely, because of the water separation in the CO ₂ -containing flow medium, since the combustion product of water is largely removed from the flow medium by deposition, the relative content of CO _{2 increases} in comparison with the total amount of remaining matter in the flow medium.

Ausführungsgemäß kann das CO₂-haltige Strömungsmedium reines CO₂ sein, wird dies jedoch aufgrund der technischen Rahmenbedingungen im Normalfall nicht sein. Vielmehr umfasst das CO₂-haltige Strömungsmedium einen Mindestgehalt von 20 Vol.-% an CO₂, bevorzugt sogar einen Mindestgehalt von 40 Vol.-%. Neben Wasser, welches aufgrund des Oxyfuel-Verbrennungsprozesses ebenfalls in dem Abgas entsteht, sind typischerweise auch noch CO sowie Stickoxide und Schwefeloxide als Verunreinigungen in geringen Spuren vorhanden. Diese umfassen typischerweise einen im Vergleich zum CO₂ geringeren Volumenanteil. Somit befinden sich im CO₂-Rezirkulationsabschnitt neben CO₂ auch noch Wasserdampf und sehr geringe Mengen an CO, NO_x, SO_x, etc.. According to the embodiment, the CO ₂ -containing flow medium can be pure CO ₂ , but this will normally not be the case due to the technical conditions. Rather, the CO ₂ -containing flow medium comprises a minimum content of 20% by volume of CO ₂ , preferably even a minimum content of 40% by volume. In addition to water, which also arises in the exhaust gas due to the oxy-fuel combustion process, CO and nitrogen oxides and sulfur oxides are typically also present as impurities in small traces. These typically include a lower volume fraction compared to CO ₂ . Thus, in addition to CO _{2, there are} also steam and very small amounts of CO, NO _x , SO _x , etc. in the CO ₂ recirculation section.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Verdichtereinheit und die wenigstens eine Turbineneinheit mechanisch voneinander entkoppelt sind. Gemäß dieser Ausbildung ist es möglich, dass beide Einheiten bei unterschiedlichen Drehzahlen unabhängig voneinander betrieben werden, wodurch eine erhöhte Flexibilität der Gesamtanlage gewährleistet ist. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the at least one compressor unit and the at least one turbine unit are mechanically decoupled from each other. According to this embodiment, it is possible that both units are operated independently of each other at different speeds, whereby increased flexibility of the entire system is ensured.

Aufgrund des in der Gasturbinenanlage vorgenommenen Verbrennungsprozesses nach dem Oxyfuel-Verfahren wird eine der Verbrennung nachgelagerte Rauchgaswäsche zur Vermeidung von CO₂ mitunter überflüssig. Aufgrund der Rezirkulierung des CO₂s sowie auch aufgrund der sich in dem Abgas der Verbrennung befindlichen Verunreinigungen wie CO, Stickoxide und Schwefeloxide kann eine weniger durch Emission von Schadstoffen belastende Betriebsweise gewählt werden. Due to the combustion process carried out in the gas turbine plant according to the oxyfuel process, flue gas scrubbing downstream of the combustion is sometimes superfluous to avoid CO ₂ . Due to the recirculation of the CO ₂ s and also due to the located in the exhaust gas of the combustion impurities such as CO, nitrogen oxides and sulfur oxides can be selected less polluting emission mode operation.

Zusätzlich kann das Teillastverhalten der Gasturbinenanlage deutlich verbessert werden. Typischerweise werden bei diesem Verfahren auch keine NO_x und CO-Emissionen freigesetzt. Insbesondere auch durch die mechanische Entkopplung der wenigstens einen Verdichtereinheit und der wenigstens einen Turbineneinheit können die Schaufelfrequenzen so abgestimmt werden, dass Frequenzen von 5 bis 10 Hz unter der Nennfrequenz gefahren werden können, da eine Abstimmung der beiden Einheiten hinsichtlich der Drehzahlen aufeinander nicht erfolgen muss. Dies ermöglicht eine sehr wirkungsvolle Frequenzstützung. In addition, the partial load behavior of the gas turbine plant can be significantly improved. Typically, NO _x and CO emissions are also released in this process. In particular, by the mechanical decoupling of the at least one compressor unit and the at least one turbine unit, the blade frequencies can be tuned so that frequencies of 5 to 10 Hz can be driven below the nominal frequency, since a vote of the two units with respect to the rotational speeds must not take place on each other. This allows a very effective frequency support.

Folglich kann auch aus einem Stand-by-Betrieb ein schnelles Anfahren der wenigstens einen Turbineneinheit vorgenommen werden, wodurch verhältnismäßig kurzzeitig elektrische Energie erzeugt und bereitgestellt werden kann. Aufgrund der mechanischen Entkopplung von der wenigstens einen Verdichtereinheit und der wenigstens einen Turbineneinheit kann zudem ein wirtschaftlicher Stand-by-Betrieb unterstützt werden, während dem nur geringe Mengen an Brennstoff verbraucht werden müssen, um die Turbine auch während des Stand-by-Betriebs auf einem Temperaturniveau nahe der Betriebstemperatur zu halten. Verbessert wird das Anfahrverhalten überdies, wenn noch eine Heizvorrichtung, wie weiter unten beschrieben, vorgesehen wird, mit deren Hilfe die Komponenten der Turbineneinheit und/oder des Rekuperators nahe der Betriebstemperatur gehalten werden kann. Consequently, a fast start-up of the at least one turbine unit can also be carried out from a stand-by mode, as a result of which electrical energy can be generated and provided relatively briefly. Due to the mechanical decoupling of the at least one compressor unit and the at least one turbine unit, in addition, an economical stand-by operation can be supported, during which only small amounts of fuel must be consumed in order to keep the turbine even during stand-by operation on a Temperature level to keep near the operating temperature. Moreover, the starting behavior is improved if a heating device, as described below, is provided, with the aid of which the components of the turbine unit and / or the recuperator can be kept close to the operating temperature.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem CO₂-Strömungskanal und dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt ein Rekuperator fluidtechnisch verschaltet ist, der zur Wärmeübertragung zwischen dem Strömungsmedium in dem CO₂-Strömungskanal und dem Strömungsmedium in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere ist der Rekuperator zwischen der wenigstens einen Verdichtereinheit und der wenigstens einen Brennkammer in dem CO₂-Strömungskanal verschaltet. Der Rekuperator erlaubt die Übertragung von Wärme aus dem Abgas, welches aus der Brennkammer abgeleitet und in den CO₂-Rezirkulationsabschnitt eingeleitet wurde, auf das CO₂-haltige Strömungsmedium, welches in den CO₂-Strömungskanal geleitet wird. Insbesondere wird die Wärme auf das Strömungsmedium vor Einleiten in die Brennkammer übertragen, so dass die dem Strömungsmedium zusätzlich übertragene thermische Energie während des Verbrennungsvorganges vorteilhaft genutzt und nachfolgend als thermische Energie wieder zur Verfügung stehen kann. According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that a recuperator is fluidically connected to the CO ₂ flow channel and the CO ₂ recirculation section, which is used for heat transfer between the flow medium in the CO ₂ flow channel and the flow medium in the CO ₂ . Rezirkulationsabschnitt is formed. In particular, the recuperator is connected between the at least one compressor unit and the at least one combustion chamber in the CO ₂ flow channel. The recuperator allows the transfer of heat from the exhaust gas, which was derived from the combustion chamber and introduced into the CO ₂ recirculation section, to the CO ₂ -containing flow medium, which flows into the CO ₂ flow channel is directed. In particular, the heat is transferred to the flow medium before it is introduced into the combustion chamber, so that the thermal energy additionally transmitted to the flow medium can be advantageously utilized during the combustion process and subsequently be available again as thermal energy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem CO₂-Strömungskanal ein Wärmespeicher wärmetechnisch verschaltet ist, welcher zur Wärmespeicherung von thermischer Energie aus dem in dem CO₂-Strömungskanal geleiteten Strömungsmedium ausgebildet ist. Hierbei ist der Wärmespeicher insbesondere zwischen der Verdichtereinheit und der Brennkammer in dem CO₂-Strömungskanal fluidtechnisch verschaltet. Die in dem Wärmespeicher zwischengespeicherte thermische Energie kann zeitlich später wieder für eine anlageninterne aber auch für eine anlagenexterne Nutzung entnommen werden. Insbesondere kann die in dem Wärmespeicher zwischengespeicherte thermische Energie zur Gaserwärmung genutzt werden. Der Wärmespeicher kann insbesondere auch während des Stand-by-Betriebs von diversen möglichen anderen Energiequellen zusätzlich mit Wärme versorgt werden, etwa Abwärme aus einer Methanolsynthese, Strom aus elektrischer Überschussenergie, aus einer Kohleverbrennung (ggf. betrieben nach einem Oxyfuel-Verfahren). Die so in dem Wärmespeicher eingebrachte thermische Energie kann dann nachfolgend insbesondere während der regulären Betriebsphase wieder auf das CO2-haltige Strömungsmedium übertragen werden. Die Dampfturbine kann unter solchen Betriebsbedingungen ggf. mit reduzierter Last betrieben werden. Dies erfolgt typischerweise während des Stand-by-Betriebs. According to a further embodiment of the invention it is provided that with the CO ₂ flow channel, a heat storage is thermally connected, which is designed for heat storage of thermal energy from the guided in the CO ₂ flow channel flow medium. In this case, the heat storage is in particular fluidly interconnected between the compressor unit and the combustion chamber in the CO ₂ flow channel. The stored in the heat storage thermal energy can be removed later in time for a plant internal but also for an external use. In particular, the heat stored in the heat storage thermal energy can be used for gas heating. The heat storage can be additionally supplied with heat in particular during stand-by operation of various possible other energy sources, such as waste heat from a methanol synthesis, electricity from excess electrical energy, from a coal combustion (possibly operated by an oxyfuel process). The thermal energy introduced in the heat accumulator can then be transferred back to the CO 2 -containing flow medium, in particular during the regular operating phase. If necessary, the steam turbine can be operated under reduced operating conditions under such operating conditions. This typically occurs during stand-by operation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die O₂-Zuführleitung fluidtechnisch mit einer Elektrolyseanlage verschaltet ist, welche die elektrolytische Zersetzung von Wasser in H₂ und O₂ ermöglicht. Insbesondere kann das in dieser Elektrolyseanlage elektrolytisch erzeugte O₂ in die O₂-Zuführleitung eingeleitet und der wenigstens einen Brennkammer zur Verbrennung nach dem Oxyfuel-Verfahren zugeleitet werden. Die Elektrolyseanlage wird hierbei bevorzugt mit Überschussstrom aus regenerativen Energiequellen betrieben. Zudem ist es möglich, wie weiter unten noch ausgeführt werden wird, den Sauerstoff in einem Speicher, insbesondere in einem Kombi-Speicher zu bevorraten, so dass er zeitlich nachfolgend dem Verbrennungsprozess in der Brennkammer etwa dann zur Verfügung gestellt werden kann, wenn kein Überschussstrom zur Verfügung steht. Ausführungsgemäß erlaubt also die Herstellung von O₂ sowie die nachfolgende Einleitung dieses so elektrolytisch hergestellten O₂ in die O₂-Zuführleitung eine geeignete Versorgung des Oxyfuel-Verbrennungsprozesses in der Brennkammer. According to a further preferred embodiment of the invention it is provided that the O ₂ supply line is fluidly connected to an electrolysis system, which allows the electrolytic decomposition of water in H ₂ and O ₂ . In particular, the O ₂ electrolytically produced in this electrolysis plant can be introduced into the O ₂ supply line and fed to the at least one combustion chamber for combustion by the oxy-fuel process. The electrolysis plant is preferably operated here with excess current from renewable energy sources. In addition, it is possible, as will be explained below, to store the oxygen in a store, in particular in a combi store, so that it can be made available to the combustion process in the combustion chamber at about the time when no surplus stream is available Available. Thus, according to the embodiment, the production of O ₂ and the subsequent introduction of this so electrolytically produced O ₂ into the O ₂ supply line allows a suitable supply of the oxy-fuel combustion process in the combustion chamber.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt ein Ableitungsabschnitt fluidtechnisch verschaltet ist, über welchen Strömungsmedium aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt abgeleitet werden kann, wobei der Ableitungsabschnitt insbesondere dazu ausgebildet ist, das so entnommene Strömungsmedium einem Speicher zuzuführen. Der Ableitungsabschnitt ist somit mit dem Speicher fluidtechnisch verschaltet. Insbesondere wird dadurch über die Ableitung des CO₂-haltigen Strömungsmediums CO₂ aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt entnommen, der komprimiert oder auch nicht komprimiert bzw. in gespeicherter Form oder auch nicht gespeichert einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann. Eine solche Nutzung ist bspw. das nachfolgend beschriebene chemische Verfahren zur Herstellung von Methan bzw. Methanol. Der vorab beschriebene Speicher zur Zwischenspeicherung des CO₂-haltigen Strömungsmediums kann insbesondere als ein ebenfalls nachfolgend beschriebener Kombi-Speicher ausgebildet sein. Durch die Entnahme von CO₂-haltigem Strömungsmedium aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt kann somit gewährleistet werden, dass ausreichende Mengen an durch die Verbrennung erzeugtem Abgas aus der Gasturbinenanlage abgeleitet werden können und einer weiteren kontrollierten Nutzung zugeführt werden kann. Der Kombi-Speicher kann bspw. als atmosphärischer Speicher oder auch als Druckspeicher ausgelegt sein. Vorteilhaft ist jedoch, wenn der Speicher nährungsweise bei konstantem Druck betrieben wird. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a discharge section is fluidically connected to the CO ₂ recirculation section, via which flow medium can be discharged from the CO ₂ recirculation section, wherein the discharge section is designed in particular for the thus removed flow medium being a reservoir supply. The discharge section is thus fluidly connected to the memory. In particular, CO _{2 is} removed from the CO ₂ recirculation section via the discharge of the CO ₂ -containing flow medium which can be compressed or else not compressed or can be supplied in stored form or else not stored to a further use. Such a use is, for example, the chemical process described below for the production of methane or methanol. The previously described memory for temporary storage of the CO ₂ -containing flow medium can be designed, in particular, as a combined memory also described below. By removing CO ₂ -containing flow medium from the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt can thus be ensured that sufficient amounts of exhaust gas generated by the combustion can be derived from the gas turbine plant and a further controlled use can be supplied. The combination memory can be designed, for example, as an atmospheric storage or as an accumulator. It is advantageous, however, if the memory is operated at a constant pressure.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Abführung von CO₂-haltigem Strömungsmedium in erster Linie der Abführung von CO₂ aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt dient. Ausführungsgemäß ist es jedoch auch möglich, Strömungsmedium zu entnehmen, in welchem gasförmiges Wasser, d.h. Wasserdampf umfasst ist. Dieses kann ausführungsgemäß auch nach Ableitung über einen Ableitungsabschnitt gezielt entfernt und für weitere Nutzung gewonnen werden. It should be noted at this point that the removal of CO ₂ -containing flow medium primarily serves to remove CO ₂ from the CO ₂ recirculation section. However, according to the embodiment, it is also possible to take flow medium in which gaseous water, ie water vapor, is included. This can be specifically removed and derived for further use, even after derivation via a derivative section.

Gemäß einer weiteren Idee der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt eine Abscheidungsvorrichtung fluidtechnisch verschaltet ist, welche dazu ausgebildet ist, Wasser aus dem in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt befindlichen Strömungsmedium abzuscheiden. Die Abscheidung erfolgt insbesondere mittels Kondensation an einer Kältequelle, welche in der Abscheidungsvorrichtung angeordnet ist. Das so abgeschiedene Wasser ist typischerweise flüssiges Wasser und kann nach der Abscheidung dem Verbrennungsprozess in der Brennkammer erneut, bspw. als Moderator, zugeführt werden, wobei damit ein hinsichtlich des Wasserverbrauchs Ressourcen schonender Betrieb der Gasturbinenanlage realisiert werden kann. Ebenfalls ist es möglich, das so abgeschiedene Wasser der wenigstens einen Brennkammer in dampfförmiger Form zuzugeben, so dass bei Expansion über die wenigstens eine Turbineneinheit ein vergrößerter Massenstrom an expandiertem Gas resultiert. Die Wasserabscheidung dient bevorzugt auch nach Wiederverwendung des Wassers dem Zweck, die Wasserbilanz des Gesamtprozesses zu verbessern. Die Hauptzufuhr von Wasser kann insbesondere stromaufwärts vor dem weiter oben beschriebenen Rekuperator erfolgen, da die Zufuhr dort thermodynamisch sehr vorteilhaft ist. According to a further idea of the invention, it is provided that a separation device is fluidly connected to the CO ₂ recirculation section, which is designed to separate water from the flow medium located in the CO ₂ recirculation section. The deposition takes place in particular by means of condensation at a cold source, which is arranged in the deposition device. The water thus separated is typically liquid water and, after deposition, can be reintroduced to the combustion process in the combustion chamber, for example as a moderator, with a view to the matter of Water consumption resources gentle operation of the gas turbine plant can be realized. It is likewise possible to add the thus separated water to the at least one combustion chamber in vaporous form, so that an expansion of the at least one turbine unit results in an increased mass flow of expanded gas. The water separation is preferably also after reuse of the water the purpose to improve the water balance of the overall process. In particular, the main supply of water can take place upstream of the recuperator described above, since the supply there is thermodynamically very advantageous.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin ein Kombi-Speicher umfasst ist, welcher einen ersten Ableitungsabschnitt aufweist, über welchen ein erstes Speichermedium aus dem Kombi-Speicher abgeleitet werden kann, sowie einen ersten Zuleitungsabschnitt, über welchen dieses erste Speichermedium dem Kombi-Speicher zugeführt werden kann, und welcher einen zweiten Ableitungsabschnitt aufweist, über welchen ein zweites Speichermedium aus dem Kombi-Speicher abgeleitet werden kann, sowie einen zweiten Zuleitungsabschnitt, über welchen dieses zweite Speichermedium dem Kombi-Speicher zugeführt werden kann, wobei der erste Ableitungsabschnitt mit der Brennkammer und/oder dem CO₂-Strömungskanal fluidtechnisch gekoppelt ist. Insbesondere ist das erste Speichermedium O₂ bzw. O₂-haltiges Gas, welches bevorzugt mittels der Elektrolyseanlage elektrolytisch erzeugt wurde, und welches aus dem Kombi-Speicher abgeleitet und der Oxyfuel-Verbrennung in der wenigstens einen Brennkammer zugeleitet wird. Das zweite Strömungsmedium ist insbesondere CO₂ bzw. ein CO₂-haltiges Strömungsmedium, welches bspw. einer nachfolgend beschriebenen Methanisierungsanlage zugeleitet werden kann, bzw. einer anderen Nutzung des CO₂s zugeführt werden kann. Das in dem Kombi-Speicher gespeicherte zweite Speichermedium ist insbesondere aus dem CO₂-Strömungskanal und/oder dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt ausgeleitetes CO₂ bzw. CO₂-haltiges Strömungsmedium. According to a further preferred embodiment of the invention it is provided that further comprises a combi-memory having a first derivative portion, via which a first storage medium can be derived from the combi memory, and a first lead portion, via which this first storage medium the Combination memory can be supplied, and which has a second discharge section, via which a second storage medium can be derived from the combi memory, and a second supply section, via which this second storage medium can be supplied to the combi memory, wherein the first discharge section is fluidly coupled to the combustion chamber and / or the CO ₂ flow channel. In particular, the first storage medium is O ₂ or O ₂ -containing gas, which was preferably produced electrolytically by means of the electrolysis plant, and which is derived from the combi-storage and fed to the oxy-fuel combustion in the at least one combustion chamber. The second flow medium is in particular CO ₂ or a CO ₂ -containing flow medium, which can be supplied, for example, to a methanization plant described below, or can be supplied to another use of the CO ₂ s. The stored in the combi memory second storage medium is in particular from the CO ₂ flow channel and / or the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt discharged CO ₂ or CO ₂ -containing flow medium.

Gemäß einer weiterführenden Ausführungsform kann der erste Ableitungsabschnitt mit dem zweiten Ableitungsabschnitt identisch sein, bzw. von diesem umfasst sein. Ebenso ist es nach einer ebenfalls weiter führenden Ausführungsform möglich, dass der erste Zuleitungsabschnitt mit dem zweiten Zuleitungsabschnitt identisch ist, bzw. von diesem umfasst ist. According to a further embodiment, the first derivation section may be identical to the second derivation section or may be encompassed by it. Likewise, according to a likewise further embodiment, it is possible for the first supply line section to be identical to the second supply line section or to be encompassed by it.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Kombi-Speicher auch als Druckspeicher ausgebildet sein, der insbesondere für einen Druckbereich für 15 bis 25 bar geeignet ist. Da die Gasturbinenanlage zeitlich variierend zu einer Energieerzeugung von elektrischer Energie betrieben wird, ist der Kombi-Speicher besonders geeignet für einen variierenden und mit einem weiteren Prozess zeitlich gekoppelten Betrieb. Die verschiedenen Betriebsmodi (Anfahrbetrieb, Last- und Teillastbetrieb und Stand-by-Betrieb) werden nachfolgend im Detail erklärt. According to one embodiment of the invention, the combination memory can also be designed as a pressure accumulator, which is particularly suitable for a pressure range of 15 to 25 bar. Since the gas turbine plant is operated in a time-varying manner to generate energy from electrical energy, the combi storage is particularly suitable for a varying operation coupled in time with another process. The various operating modes (start-up, load and part-load operation and stand-by operation) are explained in detail below.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin eine Methanisierungsanlage umfasst ist, welcher CO₂-haltiges Strömungsmedium über einen ersten Leitungsabschnitt sowie H₂ über einen zweiten Leitungsabschnitt zugeführt werden kann, wobei der erste Leitungsabschnitt mit dem CO₂-Strömungskanal, CO₂-Rezirkulationsabschnitt und/oder dem Kombi-Speicher fluidtechnisch gekoppelt ist. Das CO₂ entspricht hierbei bevorzugt dem bei der Elektrolyse frei werdenden gasförmigen H₂, welches aus der Elektrolyseanlage abgleitet wird. Dieses H₂ kann ggf. nach der Elektrolyse in einen Speicher zur Zwischenspeicherung eingeleitet werden. Die Methanisierungsanlage erlaubt hierbei die chemische Synthese von Methanol bzw. Methan aus H₂ und CO₂ bzw. aus H₂ und CO. Alternativ oder auch zusätzlich kann die chemische Synthese von Methanol in der Methanisierungsanlage vorgenommen werden. Das so hergestellte Methan bzw. Methanol kann gemäß einer weiterführenden Ausführungsform der Erfindung in einem Methan-/Methanolspeicher zwischengespeichert werden, wobei der Methan-/Methanolspeicher mit der Methanisierungsanlage fluidtechnisch verschaltet ist. Ebenso kann die Methanisierungsanlage auch die Synthese von Brennstoffen allgemein ermöglichen. Eine Einschränkung auf Methan bzw. Methanol ist hierbei nicht grundsätzlich erforderlich. According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is further provided that a methanation plant is included, which CO ₂ -containing flow medium can be supplied via a first line section and H ₂ via a second line section, wherein the first line section with the CO ₂ flow channel, CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt and / or the combination memory fluidly coupled. The CO _{2 in} this case preferably corresponds to the gaseous H ₂ liberated during the electrolysis, which is derived from the electrolysis plant. This H ₂ may optionally be introduced after the electrolysis in a memory for temporary storage. The methanation plant allows the chemical synthesis of methanol or methane from H ₂ and CO ₂ or from H ₂ and CO. Alternatively or additionally, the chemical synthesis of methanol in the methanation can be made. The methane or methanol thus prepared can be temporarily stored in a methane / methanol reservoir according to a further embodiment of the invention, wherein the methane / methanol storage is fluidly connected to the methanation. Likewise, the methanation plant can also enable the synthesis of fuels in general. A restriction to methane or methanol is not required in principle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Methanisierungsanlage auch durch einen Hydrolyseanlage ersetzt sein. According to a further embodiment of the invention, the methanation plant may also be replaced by a hydrolysis plant.

Bei Betrieb der Gasturbinenanlage ist es nun möglich, das so hergestellte Methan entweder für die zeitlich nachfolgende Verbrennung in der wenigstens einen Brennkammer mittels des Oxyfuel-Verfahrens vorzusehen, bzw. in ein Erdgasnetz für die externe Nutzung einzuspeisen. Sollte das höherwertige Methanol mit Hilfe der Methanisierungsanlage hergestellt werden, kann dieses ebenfalls extern als Benzinergänzungsmittel oder als Treibstoff für Brennstoffzellen verwendet werden. Ebenfalls ist es denkbar, dieses als Brennstoff für eine Verbrennung in der wenigstens einen Brennkammer vorzusehen. During operation of the gas turbine plant, it is now possible to provide the methane produced in this way either for the subsequent combustion in the at least one combustion chamber by means of the oxyfuel process, or to feed it into a natural gas network for external use. If the higher-grade methanol is produced with the help of the methanation plant, this can also be used externally as a gasoline supplement or as a fuel for fuel cells. It is also conceivable to provide this as fuel for combustion in the at least one combustion chamber.

Ausführungsgemäß wird die Methanisierungsanlage lediglich während des Stand-by-Betriebs der Gasturbinenanlage, insbesondere bei Volllast, betrieben, wobei das so erzeugte Methan bzw. Methanol etwa in einem wie bspw. oben beschriebenen Methan- bzw. Methanolspeicher zwischengespeichert werden kann, aus welchem später zu einem weiteren Zeitpunkt dieses wieder als Brennstoff der Brennkammer zugeleitet werden kann. According to the embodiment, the methanation plant is operated only during the standby operation of the gas turbine plant, in particular at full load, with the methane or methanol thus produced being approximately in a position such as, for example, above described methane or methanol storage can be temporarily stored, from which later at a further time this can be fed again as fuel of the combustion chamber.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin ein Dampfturbinenteil von der Gasturbinenanlage umfasst ist, welches wärmetechnisch mit der wenigstens einen Turbineneinheit und/oder dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt der Gasturbinenanlage derart wärmetechnisch verschaltet ist, dass die Dampfbereitung in dem Dampfturbinenteil wenigstens teilweise mittels aus der wenigstens einen Turbineneinheit und/oder dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt entnommener Wärme erfolgen kann. Das Dampfturbinenteil kann zudem bevorzugt durch den Betrieb einer Kohlebefeuerung in einer Feststoffbrennkammer, die ebenfalls im Oxyfuel-Verfahren betrieben wird, unterstützt werden. Das Dampfturbinenteil erlaubt somit die weitere Nutzung der bei der Verbrennung in der wenigstens einen Brennkammer anfallenden thermischen Energie zur elektrischen Energieerzeugung. According to a further embodiment of the invention, it is further provided that a steam turbine part is comprised by the gas turbine plant, which is thermally thermally connected with the at least one turbine unit and / or the CO ₂ recirculation section of the gas turbine plant such that the steam preparation in the steam turbine section is at least partially by means of from the at least one turbine unit and / or the CO ₂ recirculation section removed heat can take place. The steam turbine part can also be supported by the operation of a coal firing in a solid fuel chamber, which is also operated in the oxyfuel process, preferably. The steam turbine part thus allows the further use of the resulting in the combustion in the at least one combustion chamber thermal energy for electrical energy production.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der CO₂-Strömungskanal und/oder die Methanisierungsanlage mit einer Vorrichtung zur Entnahme von Niedertemperaturwärme wärmetechnisch verschaltet ist. Niedertemperaturwärme betrifft hierbei insbesondere Wärme, die bei einem Temperaturniveau von wenigstens 150 °C gehalten bzw. geleitet wird. Speziell kann als Heizmedium zur Vermittlung der Niedertemperaturwärme Wasser vorgesehen sein, welches ein Temperaturniveau von ca. 20°C bis zu 120°C, ggf. auch bis zu 200°C aufweist. Die Vorrichtung zur Entnahme von Niedertemperaturwärme ist bspw. ein Anschluss an ein Fernwärmenetzwerk. Speziell ist die wärmetechnische Verschaltung mit einer Zwischenkühlung zwischen zwei Verdichtereinheiten, etwa einer einzigen Verdichterstation des CO₂-Strömungskanals verwirklicht. Durch die Entnahme von Niedertemperaturwärme kann in der Gasturbinenanlage nicht weiter genutzte Niedertemperaturwärme nutzbar gemacht werden, wodurch der gesamte Wirkungsgrad des Betriebs der Gasturbinenanlage verbessert werden kann. Ein Teil der Wärme für eine Niedertemperaturnutzung (Fernwärme, Meerwasserentsalzung, Kohletrocknung etc) kann aus der Verdichterzwischenkühlung während der Betriebsphase entnommen werden. Ein anderer Teil kann bspw. auch aus der Methanolsynthese bezogen werden. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the CO ₂ flow channel and / or the methanization system is thermally connected with a device for removing low-temperature heat. In this case, low-temperature heat relates, in particular, to heat which is maintained or conducted at a temperature level of at least 150 ° C. Specifically, water may be provided as the heating medium for imparting the low-temperature heat, which has a temperature level of about 20 ° C up to 120 ° C, possibly up to 200 ° C. The device for removing low-temperature heat is, for example, a connection to a district heating network. Specifically, the thermal connection is realized with an intermediate cooling between two compressor units, such as a single compressor station of the CO ₂ flow channel. By removing low-temperature heat, low-temperature heat which is not used further in the gas turbine plant can be utilized, so that the overall efficiency of the operation of the gas turbine plant can be improved. Part of the heat for low temperature use (district heating, seawater desalination, coal drying etc) can be taken from the intercooler during the operating phase. Another part may, for example, also be obtained from the methanol synthesis.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin eine Heizvorrichtung umfasst ist, welche mit dem CO₂-Strömungskanal und/oder dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt wärmetechnisch verschaltet ist, so dass das in dem CO₂-Strömungskanal bzw. dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt befindliche Strömungsmedium erwärmt werden kann. Ein Erwärmen umfasst hierbei auch ein Vorwärmen oder eine Warmhalten. Die Erwärmung erfolgt insbesondere hierbei auf ein Temperaturniveau, welches lediglich um bspw. 200 °C unter dem Betriebstemperaturniveau liegt. Die Erwärmung betrifft hierbei insbesondere eine Erwärmung der Turbineneinheit und/oder des Rekuperators. Das Betriebstemperaturniveau entspricht hierbei dem Betriebstemperaturniveau des Abschnittes, an welchem sich die Heizvorrichtung befindet. Die Heizvorrichtung wird typischerweise während des Stand-by-Betriebs eingesetzt. Wird ein Wärmespeicher, wie oben bereits ausgeführt, verwendet, kann eventuell die Heizvorrichtung ganz entfallen. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that, furthermore, a heating device is included, which is thermally connected to the CO ₂ flow channel and / or the CO ₂ recirculation section, so that the in the CO ₂ flow channel or the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt located flow medium can be heated. Heating also includes preheating or keeping warm. The heating takes place in particular in this case to a temperature level which is only, for example, 200 ° C below the operating temperature level. The heating in this case relates in particular to a heating of the turbine unit and / or the recuperator. The operating temperature level corresponds to the operating temperature level of the section at which the heating device is located. The heater is typically used during stand-by operation. If a heat storage, as already stated above, used, the heater may be completely eliminated.

Die Heizvorrichtung dient insbesondere der thermischen Konditionierung des Strömungsmediums, um vor allem die Gasturbinenanlage während eines Stand-by-Betriebs auf ausreichender Betriebstemperatur zu halten und um somit die Anfahrdauer während eines Anfahrbetriebs verkürzen zu können. Folglich weist die ausführungsgemäße Anlage eine erhöhte Flexibilisierung auf. Die Heizvorrichtung ist gemäß einer Weiterbildung dieser Idee mit dem Wärmespeicher wärmetechnisch verschaltet, so dass aus dem Wärmespeicher thermische Energie zur thermischen Konditionierung des Wärmemediums entnommen werden kann. Die Heizeinrichtung kann auch von einer weiteren Wärmequelle gespeist werden, bspw. auch unter Verwendung von Überschussstrom. The heating device is used in particular for the thermal conditioning of the flow medium in order, above all, to keep the gas turbine plant at a sufficient operating temperature during stand-by operation and thus to be able to shorten the start-up duration during a start-up operation. Consequently, the embodiment according to the invention has increased flexibility. The heater is thermally connected according to a development of this idea with the heat storage, so that from the heat storage thermal energy for thermal conditioning of the heat medium can be removed. The heating device can also be fed by a further heat source, for example, also using excess current.

Gemäß einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist die Heizvorrichtung als Gebläse ausgeführt, welches zwischen Brennkammer und Turbineneinheit verschaltet ist. Hierbei kann die Verschaltung in dem CO₂-Strömungskanal oder auch parallel dazu erfolgen. Insbesondere bei einer Ausführungsform der Gasturbinenanlage, bei welcher die wenigstens eine Verdichtereinheit und die wenigstens eine Turbineneinheit mechanisch entkoppelt sind, kann die Heizvorrichtung zu einem besonders effizienten Betrieb beitragen. Ist nämlich die Gasturbinenanlage starken Leistungsschwankungen durch ein häufiges An- und Abfahren ausgesetzt, kann die Heizvorrichtung während dieser Betriebsänderungen den Betriebstemperaturbereich besser kontrolliert bzw. konstant halten. Folglich kann die Turbineneinheit auch während einer Stand-by-Phase nahe einer Betriebstemperatur gehalten werden, wodurch ein schnelles Anfahren in relativ kürzeren Zeitspannen möglich ist. Zudem ermöglicht die mechanische Entkopplung von Verdichtereinheit und Turbineneinheit eine günstige Nutzung des mit der Turbineneinheit verschalteten Generators für einen so genannten Phasenschieberbetrieb in der Stand-by-Phase. Aufgrund der Heizvorrichtung kann in einer solchen Stand-by-Phase die Betriebstemperatur der Turbineneinheit auf einem Temperaturniveau von oberhalb 600 °C gehalten werden, wodurch auch eine Lebensdauerverlängerung der betriebstechnischen Bauteile mit einhergeht. According to a specific embodiment of the invention, the heating device is designed as a fan, which is connected between the combustion chamber and the turbine unit. In this case, the interconnection can take place in the CO ₂ flow channel or also parallel thereto. In particular, in one embodiment of the gas turbine plant, in which the at least one compressor unit and the at least one turbine unit are mechanically decoupled, the heating device can contribute to a particularly efficient operation. If, in fact, the gas turbine plant is exposed to strong power fluctuations due to frequent starting and stopping, the heating device can better control or keep the operating temperature range constant during these operating changes. Consequently, the turbine unit can also be kept close to an operating temperature during a stand-by phase, allowing a quick start-up in relatively shorter time periods. In addition, the mechanical decoupling of compressor unit and turbine unit allows a favorable use of the generator connected to the turbine unit for a so-called phase shift operation in the stand-by phase. Due to the heating device, the operating temperature of the turbine unit can be maintained at a temperature level of above 600 ° C in such a stand-by phase, whereby a Lifetime extension of the operational components associated with.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger in den nachfolgenden Figuren abgebildeter Ausführungsbeispiele im Detail erklärt werden. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsformen lediglich schematisch zu verstehen sind, die keiner Einschränkung hinsichtlich der konkreten Ausführbarkeit unterliegen. Below, the invention will be explained in detail with reference to some illustrated in the following figures embodiments. It should be noted that the embodiments shown in the figures are only to be understood schematically, which are not subject to any restriction with regard to the concrete feasibility.

Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass alle Merkmale, die mit gleichen Bezugszeichen versehen werden, gleiche technische Wirkungen aufweisen, soweit nicht anders ausdrücklich angegeben. Furthermore, it should be noted that all features that are provided with the same reference numerals have the same technical effects, unless otherwise stated.

Zudem werden alle in den nachfolgenden Figuren dargestellten Einzelmerkmale für sich alleine wie auch in Zusammensicht mit anderen Merkmalen beansprucht. Hierbei werden auch derartige Kombinationen beansprucht, die sich durch beliebige Kombination von Einzelmerkmalen ergeben, soweit der ausführungsgemäße Gegenstand von der Erfindungsidee noch mit umfasst ist. In addition, all individual features shown in the following figures are claimed on their own as well as in conjunction with other features. In this case, such combinations are claimed which result from any combination of individual features, as far as the subject matter of the invention is still encompassed by the invention.

Hierbei zeigen: Hereby show:

1 eine erste schematische Schaltanordnung einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a first schematic circuit arrangement of an embodiment of the invention;

2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage in schematischer Schaltansicht; 2 a further embodiment of the gas turbine plant according to the invention in a schematic circuit diagram;

3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage in schematischer Schaltansicht. 3 a further embodiment of the gas turbine plant according to the invention in a schematic circuit diagram.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage 100 in schematischer Schaltansicht. Die Gasturbinenanlage 100 umfasst neben einer Verdichtereinheit 110, eine Brennkammer 120 sowie eine Turbineneinheit 130, die mit einem Generator (G) zur elektrischen Stromerzeugung gekoppelt ist. Verdichtereinheit 110, Brennkammer 120 und Turbineneinheit 130 sind sequentiell über einen CO₂-Strömungskanal 10 fluidtechnisch miteinander verbunden. Hierbei umfasst der CO₂-Strömungskanal 10 auch die Strömungswege innerhalb der vorab beschriebenen Funktionsbauteile 110, 120, 130. Zwischen Verdichtereinheit 110 und Brennkammer 120 ist ein Rekuperator 50 geschaltet, der einen Wärmeübertrag auf das in den CO₂-Strömungskanal 10 geleitete CO₂-haltige Strömungsmedium ermöglicht. 1 shows a first embodiment of the gas turbine plant according to the invention 100 in schematic circuit diagram. The gas turbine plant 100 includes in addition to a compressor unit 110 , a combustion chamber 120 and a turbine unit 130 which is coupled to a generator (G) for generating electrical power. compressor unit 110 , Combustion chamber 120 and turbine unit 130 are sequential via a CO ₂ flow channel 10 fluidly interconnected. Here, the CO ₂ flow channel comprises 10 also the flow paths within the previously described functional components 110 . 120 . 130 , Between compressor unit 110 and combustion chamber 120 is a recuperator 50 switched, the heat transfer to the in the CO ₂ flow channel 10 Guided CO ₂ -containing flow medium allows.

Weiter umfasst die Gasturbinenanlage 100 einen von der Turbineneinheit 130 abgehenden und zur Verdichtereinheit 110 hinführenden CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20. Der CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 ist ebenfalls wärmetechnisch mit dem Rekuperator verschaltet, so dass das in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 geleitete CO₂-haltige Strömungsmedium seine Wärme in dem Rekuperator 50 abgeben und an das CO₂-haltige Strömungsmedium in den CO₂-Strömungskanal 10 abgeben kann. Next includes the gas turbine plant 100 one from the turbine unit 130 outgoing and to the compressor unit 110 leading CO ₂ recirculation section 20 , The CO ₂ recirculation section 20 is also thermally connected to the recuperator, so that in the CO ₂ recirculation section 20 passed CO ₂ -containing flow medium its heat in the recuperator 50 give and to the CO ₂ -containing flow medium in the CO ₂ flow channel 10 can deliver.

Stromabwärts in Bezug auf den Rekuperator 50 befindet sich eine Abscheidungsvorrichtung 80 angeordnet, die in den CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 verschaltet ist, und die dazu ausgebildet ist, Wasser aus dem CO₂-haltigen Strömungsmedium in den CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 abzuscheiden. Die Abscheidung erfolgt hierbei ausführungsgemäß durch Kondensation an einer nicht weiter gezeigten Kältequelle in der Abscheidungsvorrichtung 80. Downstream with respect to the recuperator 50 there is a deposition device 80 placed in the CO ₂ recirculation section 20 is connected, and which is adapted to water from the CO ₂ -containing flow medium in the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt 20 deposit. In this case, the deposition takes place according to the embodiment by condensation at a cold source not further shown in the deposition apparatus 80 ,

In Bezug auf die Abscheidungsvorrichtung 80 stromabwärts sind zwei Ableitungsabschnitte 70 in den CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 fluidtechnisch geschaltet, die eine Entnahme bzw. Ableitung von CO₂-haltigem Strömungsmedium aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 ermöglichen. Die Entnahme dient in erster Linie dazu, die Umlaufmasse konstant zu halten. With respect to the deposition device 80 downstream are two drainage sections 70 into the CO ₂ recirculation section 20 fluidly switched, the removal or discharge of CO ₂ -containing flow medium from the CO ₂ -Rezirkulationsabschnitt 20 enable. The removal serves primarily to keep the circulating mass constant.

Weiterhin umfasst die Gasturbinenanlage 100 ein Dampfturbinenteil 400, welches wärmetechnisch mit dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 verschaltet ist. Das Dampfturbinenteil 400 weist einen Abhitzedampferzeuger 410 auf, der einen Wärmeübertrag des aus der Turbineneinheit 130 abgeleiteten Abgases (CO₂-haltiges Strömungsmedium) auf ein in einem nicht weiter mit einem Bezugszeichen versehenen Wasser-Dampf-Kreislauf ermöglicht. Der Wasser-Dampf-Kreislauf gewährleistet die Entnahme der Wärme und Nutzbarmachung mittels einer Dampfturbine 420, die zur elektrischen Stromerzeugung mit einem Generator (G) verschaltet ist. Furthermore, the gas turbine plant includes 100 a steam turbine part 400 , which thermally with the CO ₂ recirculation section 20 is interconnected. The steam turbine part 400 has a heat recovery steam generator 410 on, a heat transfer from the turbine unit 130 derived exhaust gas (CO ₂ -containing flow medium) allows for in a not further provided with a reference numeral water-steam cycle. The water-steam cycle ensures the removal of heat and utilization by means of a steam turbine 420 , which is connected to a generator (G) for electrical power generation.

Weiterhin umfasst die Gasturbinenanlage 100 eine Elektrolyseanlage 200, mittels der Wasser elektrolytisch in H₂ und O₂ aufgespalten werden kann. Bevorzugt wird diese Elektrolyseanlage 200 mittels regenativer Energie aus regenerativen Energiequellen 500 betrieben. Derartige regenerative Energiequellen 500 sind bspw. Windenergie oder Solarenergie. Insbesondere kann diese durch diese Energiequellen bereitgestellte elektrische Energie aus einem Versorgungsnetz entnommen werden, zu Zeiten des Angebots an Überschussstrom. Furthermore, the gas turbine plant includes 100 an electrolysis plant 200 , by means of which water can be split electrolytically into H ₂ and O ₂ . This electrolysis plant is preferred 200 using regenerative energy from renewable energy sources 500 operated. Such regenerative energy sources 500 are, for example, wind energy or solar energy. In particular, this electrical energy provided by these energy sources can be taken from a supply network, at times of supply of surplus electricity.

Weiterhin umfasst die Gasturbinenanlage 100 einen Kombi-Speicher 150, der dazu ausgebildet ist, in einem Speichervolumen zwei unterschiedliche Speichermedien zeitlich zwischenzuspeichern. Der Kombi-Speicher 150 weist hierzu einen ersten Zuleitungsabschnitt 152 auf, über welchen ein erstes Speichermedium (vorliegend O₂), dem Kombi-Speicher 150 zur Zwischenspeicherung zugeleitet werden kann. Weiter umfasst der Kombi-Speicher 150 einen ersten Ableitungsabschnitt 151, über welchen dieses erste Speichermedium wieder abgeleitet werden kann, um es einer weiteren Nutzung zuzuführen. Darüber hinaus weist der Kombi-Speicher 150 einen zweiten Zuleitungsabschnitt 154 auf, über welchen ein zweites Speichermedium dem Kombi-Speicher 150 zugeleitet werden kann. Und darüber hinaus weist der Kombi-Speicher 150 einen zweiten Ableitungsabschnitt 153 auf, über welchen dieses zweite Speichermedium wieder abgeleitet und einer weiteren Nutzbarmachung zugeführt werden kann. Furthermore, the gas turbine plant includes 100 a combi storage 150 , which is designed to temporarily store in a storage volume two different storage media. The combi store 150 has for this purpose a first supply line section 152 on, over which a first storage medium (in this case O ₂ ), the combi memory 150 for caching can be. Next includes the combi memory 150 a first derivation section 151 via which this first storage medium can be diverted again to be used for further use. In addition, the combi memory points 150 a second supply section 154 on, via which a second storage medium the combi memory 150 can be forwarded. And beyond that, the combo memory points 150 a second derivation section 153 on, over which this second storage medium can be derived again and fed to a further utilization.

Weiterhin umfasst die Gasturbinenanlage 100 eine Methanisierungsanlage 300, die dazu ausgebildet ist, Methan bzw. Methanol durch chemische Synthese von geeigneten Ausgangsprodukten (vorliegend H₂ und CO₂) auszuführen. Die Methanisierungsanlage 300 ist mit einem Methan- bzw. Methanolspeicher 180 fluidtechnisch verschaltet, so dass das in der Methanisierungsanlage 300 synthetisierte Methan bzw. Methanol diesem zugeleitet und dort über einen Zeitraum zwischengespeichert werden kann. Ebenso ist es möglich, die Produkte der in der Methanisierungsanlage 300 stattfindenden chemischen Synthese über eine andere Ableitung abzuführen. Furthermore, the gas turbine plant includes 100 a methanation plant 300 , which is designed to carry out methane or methanol by chemical synthesis of suitable starting materials (in the present case H ₂ and CO ₂ ). The methanation plant 300 is with a methane or methanol storage 180 fluidly interconnected, so that in the methanation system 300 synthesized methane or methanol fed to this and can be cached there over a period of time. It is also possible to use the products of the methanation plant 300 dissipate chemical synthesis taking place via another derivation.

Weiterhin umfasst die Gasturbinenanlage 100 ein Vorrichtung 160 zur Entnahme von Niedertemperaturwärme, die vorliegend wärmetechnisch (angedeutet durch die gestrichelten Pfeile) sowohl mit der Verdichtereinheit 110 bzw. Methanisierungsanlage 300 gekoppelt ist. Ebenso kann eine fluidtechnische Kopplung vorgesehen sein. Vorliegend erfolgt die wärmetechnische Kopplung mit der Verdichtereinheit 110 über einen Wärmetauscher, der zwischen einzelne Einheiten der als Verdichterstation ausgebildeten Verdichtereinheit 110 geschaltet ist. Furthermore, the gas turbine plant includes 100 a device 160 for the removal of low-temperature heat, the present thermo-technical (indicated by the dashed arrows) both with the compressor unit 110 or methanation plant 300 is coupled. Likewise, a fluidic coupling can be provided. In the present case, the thermal engineering coupling with the compressor unit 110 via a heat exchanger between individual units of the compressor unit designed as a compressor station 110 is switched.

Bei Betrieb der Gasturbinenanlage 100 wird nun Brennstoff in Form von Methan bzw. Methanol, bzw. allgemein Erdgas, der Brennkammer 120 zugeführt. Die Verbrennung erfolgt mittels dem Oxyfuel-Verfahren durch im Wesentlichen vollständige Verbrennung mit Sauerstoff (O₂). Der Sauerstoff wird hierbei aus dem Kombi-Speicher 150 entnommen und mittels einer nicht mit weiteren Bezugszeichen versehenen Verdichtereinheit komprimiert und der Brennkammer 120 über eine O₂-Zuführleitung 30 zugeführt. Ebenso wird der Brennkammer 120 CO₂-haltiges Strömungsmedium, welches sich in dem CO₂-Strömungskanal 10 befindet, zugeführt, wobei das darin befindliche CO₂ während des Verbrennungsvorganges als Moderator dient. Ausführungsgemäß kann der Brennstoff als Erdgas einem Erdgasnetzwerk bzw. als Methan oder Methanol der Methanisierungsanlage 300 bzw. dem Methanol bzw. Methanspeicher 180 entnommen werden. During operation of the gas turbine plant 100 is now fuel in the form of methane or methanol, or generally natural gas, the combustion chamber 120 fed. The combustion takes place by means of the oxyfuel process by substantially complete combustion with oxygen (O ₂ ). The oxygen is in this case from the combination memory 150 taken and compressed by means not provided with a further reference numerals compressor unit and the combustion chamber 120 via an O ₂ supply line 30 fed. Likewise, the combustion chamber 120 CO ₂ -containing flow medium which is in the CO ₂ flow channel 10 is supplied, wherein the CO ₂ therein is used during the combustion process as a moderator. According to the execution of the fuel as natural gas a natural gas network or as methane or methanol of the methanation 300 or the methanol or methane storage 180 be removed.

Während des Betriebs der Elektrolyseanlage 200 wird durch die elektrolytische Zersetzung von Wasser (H₂O) Sauerstoff O₂ und Wasserstoff H₂ erzeugt. Der Sauerstoff wird zur Zwischenspeicherung dem Kombi-Speicher 150 zugeführt. Der Wasserstoff wird der Methanisierungsanlage 300 über einen zweiten Leitungsabschnitt 320 zugeführt. In diesen zweiten Leitungsabschnitt 320 kann noch ein nicht weiter gezeigter Speicher vorgesehen sein, welcher dazu ausgebildet ist, Wasserstoff kurzzeitig zu speichern. Gleichzeitig wird der Methanisierungsanlage 300 CO₂ bzw. CO₂-haltiges Speichermedium des Kombi-Speichers 150 über einen ersten Leitungsabschnitt 310 zugeführt. H₂ wie CO₂ bzw. das CO₂-haltige Speichermedium sind Edukte der chemischen Synthese zur Herstellung von Methan bzw. Methanol in der Methanisierungsanlage 300. Zur zusätzlichen Verdichtung des aus dem Kombi-Speicher 150 entnommenen CO₂s, kann dieses mittels einer weiteren nicht mit Bezugszeichen versehenen Verdichtereinheit verdichtet werden. Das durch die Synthese in der Methanisierungsanlage 300 erzeugte Methan bzw. Methanol kann in einem Methan- bzw. Methanolspeicher 180 zwischengespeichert werden. During operation of the electrolysis system 200 is generated by the electrolytic decomposition of water (H ₂ O) oxygen O ₂ and hydrogen H ₂ . The oxygen is used for intermediate storage of the combination storage 150 fed. The hydrogen becomes the methanation plant 300 over a second line section 320 fed. In this second line section 320 can still be provided a not further shown memory, which is adapted to store hydrogen for a short time. At the same time, the methanation plant 300 CO ₂ or CO ₂ -containing storage medium of the combination storage 150 over a first line section 310 fed. H ₂ such as CO ₂ or the CO ₂ -containing storage medium are educts of the chemical synthesis for the production of methane or methanol in the methanation plant 300 , For additional compression of the combi-storage 150 taken CO ₂ s, this can be compacted by means of another not provided with reference numerals compressor unit. This through the synthesis in the methanation plant 300 produced methane or methanol can in a methane or methanol storage 180 be cached.

Bei Betrieb der Gasturbinenanlage 100 wird folglich CO₂-haltiges Strömungsmedium von der Verdichtereinheit 110 über den CO₂-Strömungskanal 10 an die Brennkammer 120 und nachfolgend zur Expansion in der Turbineneinheit 130 geführt. Das Abgas, welches als CO₂-haltiges Speichermedium dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 zugeführt wird, wird über den CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 dem Rekuperator 50 zugeleitet, so dass die thermische Energie in dem Abgas erneut auf das CO₂-haltige Strömungsmedium in dem CO₂-Strömungskanal 10 übertragen werden kann. Anschließend erfolgt die fluidtechnische Ableitung zu der Abscheidungsvorrichtung 80 und dem Ableitungsabschnitt 70. During operation of the gas turbine plant 100 thus becomes CO ₂ -containing flow medium from the compressor unit 110 via the CO ₂ flow channel 10 to the combustion chamber 120 and subsequently to expansion in the turbine unit 130 guided. The exhaust gas, which as CO ₂ -containing storage medium the CO ₂ recirculation section 20 is supplied via the CO ₂ recirculation section 20 the recuperator 50 supplied so that the thermal energy in the exhaust gas again on the CO ₂ -containing flow medium in the CO ₂ flow channel 10 can be transferred. Subsequently, the fluidic discharge takes place to the deposition device 80 and the derivation section 70 ,

Über den Ableitungsabschnitt 70 wird bei Betrieb der Brennkammer 120 CO₂-haltiges Speichermedium bzw. CO₂ aus dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 entnommen und dem Kombi-Speicher 150 über den zweiten Zuleitungsabschnitt 154 zugeführt. Infolgedessen lädt sich der Kombi-Speicher 150 mit dem zweiten Speichermedium (CO₂-haltiges Strömungsmedium) auf. Dieses kann anschließend, etwa, wenn die Brennkammer 120 nicht mehr betrieben wird, bzw. in einem Stand-by-Betrieb betrieben wird, der Methanisierungsanlage 300 zugeleitet werden, um dort als Edukt der Methansynthese bzw. Methanolsynthese zu dienen. About the derivation section 70 becomes during operation of the combustion chamber 120 CO ₂ -containing storage medium or CO ₂ from the CO ₂ recirculation section 20 taken and the combi-memory 150 over the second supply section 154 fed. As a result, the combi memory loads 150 with the second storage medium (CO ₂ -containing flow medium). This can then, for instance, if the combustion chamber 120 is no longer operated, or operated in a standby mode, the methanation plant 300 be fed there to serve as starting material of methane synthesis or methanol synthesis.

Die einzelnen Funktionsbauteile der Gasturbinenanlage 100 verdeutlichen, dass ein phasenversetzter Betrieb von Brennkammer 120 und Methanisierungsanlage 300 bzw. Kombi-Speicher 150 besonders vorteilhaft ist. So wird bspw. während einer Betriebsphase der Kombi-Speicher 150 mit CO₂-haltigem Speichermedium gefüllt, wobei gleichzeitig O₂ aus dem Kombi-Speicher 150 zur Versorgung des Oxyfuel-Verbrennungsprozesses in der Brennkammer 120 entnommen und abgeführt werden kann. In einem Stand-by-Betrieb, also dann, wenn bspw. kein Oxyfuel-Prozess in der Brennkammer 120 unterhalten wird, wird CO₂-haltiges Speichermedium aus dem Kombi-Speicher 150 entnommen und der Methanisierungsanlage 300 zugeleitet, wobei gleichzeitig der Kombi-Speicher 150 mit O₂ aus der Elektrolyse in der Elektrolyseanlage 200 angefüllt werden kann. Bevorzugt wird der Kombi-Speicher 150 atmosphärisch betrieben. Der Kombi-Speicher 150 erlaubt somit, dass die beiden Speichermedien (O₂, CO₂ bzw. CO₂-haltiges Speichermedium) zeitversetzt und in nur einem Speichervolumen zwischengespeichert werden können. The individual functional components of the gas turbine plant 100 illustrate that a phase shift operation of combustion chamber 120 and methanation plant 300 or combi storage 150 is particularly advantageous. Thus, for example, during a phase of operation of the combi memory 150 with CO ₂ - filled storage medium, while O ₂ from the combi memory 150 to supply the oxy-fuel combustion process in the combustion chamber 120 can be removed and removed. In a stand-by mode, so then, if, for example, no oxyfuel process in the combustion chamber 120 is maintained, CO ₂ -containing storage medium from the combi memory 150 taken and the methanation plant 300 fed simultaneously with the combi memory 150 with O ₂ from the electrolysis in the electrolysis plant 200 can be filled. Preference is given to the combination memory 150 operated atmospherically. The combi store 150 thus allows the two storage media (O ₂ , CO ₂ or CO ₂ -containing storage medium) can be temporarily stored and cached in only one storage volume.

Ist der Kombi-Speicher 150 vollständig mit CO2-haltigem Speichermedium gefüllt, kann das überschüssige CO2 nicht mehr weiter aufgenommen werden. Gleichzeitig ist jedoch damit auch der Vorrat an Sauerstoff in dem Kombi-Speicher 150 aufgebraucht. Um dennoch weiterhin Sauerstoff für die Verbrennung liefern zu können, kann dieser entweder aus einem weiteren nicht gezeigten und bezeichneten Tank entnommen werden, oder aber vor der Verdichtereinheit 110 wird ein zuschaltbarer Lufteinlass vorgesehen, der bei Bedarf gezielt geöffnet werden kann. In beiden Fällen ist vorgesehen, dass das überschüssig in der Brennkammer 130 erzeugte CO2 bzw. Rauchgas (bei Luftbetrieb wird vorzugsweise auf die Rezirkulation ganz oder teilweise verzichtet) aus dem System abgeführt wird, insbesondere über einen Ableitungsabschnitt 70 der Umgebung zugeführt wird. Is the combi store 150 completely filled with CO2-containing storage medium, the excess CO2 can no longer be absorbed. At the same time, however, so is the supply of oxygen in the combi-memory 150 used up. In order nevertheless to be able to continue to supply oxygen for the combustion, this can either be taken from a further tank (not shown and designated) or before the compressor unit 110 a switchable air inlet is provided, which can be selectively opened if necessary. In both cases it is provided that the excess in the combustion chamber 130 produced CO2 or flue gas (in air operation, the recirculation is preferably completely or partially omitted) is discharged from the system, in particular via a discharge section 70 the environment is supplied.

Der Kombi-Speicher 150 kann als Druckspeicher ausgebildet sein, so dass die Bauteilgröße deutlich gesenkt werden kann, wobei der Druckspeicher stets bei Auslegungsdruck betrieben werden sollte. The combi store 150 can be designed as an accumulator, so that the component size can be significantly reduced, the pressure accumulator should always be operated at design pressure.

Die Gasturbinenanlage 100 erlaubt somit ein verhältnismäßig schnelles Anfahren auf hohe Abgabeleistung. Hierzu wird das Arbeitsmedium (CO₂ bzw. CO₂-haltiges Strömungsmedium) durch die Verdichtereinheit 110 auf Betriebsdruck der Turbineneinheit 130 gebracht. Der bevorzugte Druckbereich beträgt 10 bis 30 bar. Die Verdichtereinheit 110 kann wahlweise von einem Drehzahl-gesteuerten Elektromotor oder auch einer Turbine angetrieben werden. Auch eine Kombination beider Antriebsmethoden ist möglich. In dem Rekuperator 50 wird das so verdichtete CO₂-haltige Strömungsmedium erwärmt und der Brennkammer 120 zugeführt. Bei Expansion der Verbrennungsgase in der Turbineneinheit 130 und der damit einhergehenden Arbeitsleistung des expandierenden Gases wird die Turbinenschaufel der Turbineneinheit 130 zunehmend auf Nenndrehzahl beschleunigt. Bei Vorliegen einer Schaltkupplung zwischen dem Generator (G) und der Turbineneinheit 130 wird bei Erreichen der Nenndrehzahl die mechanische Verbindung zwischen beiden geschlossen. The gas turbine plant 100 thus allows a relatively fast startup on high power output. For this purpose, the working medium (CO ₂ or CO ₂ -containing flow medium) through the compressor unit 110 on operating pressure of the turbine unit 130 brought. The preferred pressure range is 10 up to 30 bar. The compressor unit 110 can be driven either by a speed-controlled electric motor or a turbine. A combination of both drive methods is possible. In the recuperator 50 the so compressed CO ₂ -containing flow medium is heated and the combustion chamber 120 fed. Upon expansion of the combustion gases in the turbine unit 130 and the attendant performance of the expanding gas becomes the turbine blade of the turbine unit 130 increasingly accelerated to rated speed. In the presence of a clutch between the generator (G) and the turbine unit 130 When the nominal speed is reached, the mechanical connection between the two is closed.

Ggf. kann der Generator (G) auch als Phasenschieber betrieben werden. Hierzu wäre für eine vorteilhafte Form des Betriebs jedoch erforderlich, die Verdichtereinheit 110 mechanisch von der Turbineneinheit 130 zu entkoppeln. Turbine und Generator können mit oder auch ohne Schaltkupplung versehen sein, um einen mechanischen Kräfteübertrag zwischen beiden zu ermöglichen. Possibly. The generator (G) can also be operated as a phase shifter. For this purpose, however, would be required for an advantageous form of operation, the compressor unit 110 mechanically from the turbine unit 130 to decouple. Turbine and generator can be provided with or without a clutch to allow a mechanical force transfer between the two.

Wird die Gasturbinenanlage 100 unter Last betrieben, wird der Kombi-Speicher 150 entleert und O₂ entnommen. Die Elektrolyse in der Elektrolyseanlage 200 sowie die chemische Synthetisierung von Methan bzw. Methanol in der Methanisierungsanlage 300 werden hierbei zurückgefahren. Die Dampfturbine 420 des Dampfturbinenteils 400 kann während dieser Phase zur Leistungsunterstützung betrieben werden. Will the gas turbine plant 100 operated under load, the combination memory 150 deflated and O ₂ removed. The electrolysis in the electrolysis plant 200 and the chemical synthesis of methane or methanol in the methanation plant 300 will be reduced here. The steam turbine 420 of the steam turbine part 400 can be operated during this phase for power support.

Während des Stand-by-Betriebs erlaubt nun eine Heizvorrichtung 170, die vorliegend als Gebläse ausgeführt ist, thermische Energie auf das CO₂-haltige Strömungsmedium in dem CO₂-Strömungskanal 10 zu übertragen. Das so thermisch konditionierte CO₂-haltige Strömungsmedium dient nun auch dazu, die Betriebstemperatur in der Gasturbinenanlage 100, insbesondere in der Turbineneinheit 130 auf einem Betriebstemperaturniveau zu halten. Zusätzlich kann mitunter die dadurch abgegebene Wärme in dem Dampfturbinenteil 400 nutzbar gemacht werden. During stand-by operation now allows a heater 170 , which is designed here as a fan, thermal energy to the CO ₂ -containing flow medium in the CO ₂ flow channel 10 transferred to. The so thermally conditioned CO ₂ -containing flow medium now also serves to the operating temperature in the gas turbine plant 100 , in particular in the turbine unit 130 to maintain at an operating temperature level. In addition, sometimes the heat emitted thereby in the steam turbine part 400 be made usable.

Während dieser Betriebsphase wird nun die Elektrolyseanlage 200 mit elektrischer Energie versorgt, wobei die Elektrolyseprodukte der Zersetzung von Wasser anfallen. Das hierbei anfallende O₂ wird dem Kombi-Speicher 150 zugeleitet, wobei das anfallende H₂ der Methanisierungsanlage 300 zur chemischen Methan- bzw. Methanolsynthese zugeleitet wird. Je nach eingesetztem Syntheseverfahren in der Methanisierungsanlage 300 wird gleichzeitig CO₂ aus dem Kombi-Speicher 150 auf höherem oder niedrigerem Druck entnommen. Zur Druckkonditionierung befindet sich zwischen zweitem Ableitungsabschnitt 153 und erstem Leitungsabschnitt 310 eine fluidtechnisch dazwischen geschaltete Kompressoreinheit. During this phase of operation is now the electrolysis plant 200 supplied with electrical energy, wherein the electrolysis products of the decomposition of water incurred. The resulting O ₂ is the combi memory 150 fed, the accumulating H _{2 of} the methanation plant 300 for chemical methane or methanol synthesis is fed. Depending on the synthesis method used in the methanation plant 300 becomes CO ₂ from the combi memory at the same time 150 taken at higher or lower pressure. For pressure conditioning is located between the second derivation section 153 and first line section 310 a fluidically interposed compressor unit.

In dieser Betriebsphase wird bevorzugt sowohl die elektrolytische Sauerstoff- wie Wasserstoffherstellung als auch die Methan- als auch Methanolsynthese betrieben. In this operating phase, both the electrolytic oxygen and hydrogen production and the methane and methanol synthesis is preferably operated.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage 100. Hierbei unterscheidet sich die Ausführungsform von der in 1 gezeigten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass das über den zweiten Zuleitungsabschnitt 154 im Kombi-Speicher 150 zugeführte zweite Speichermedium aus dem CO₂-Strömungskanal 10 entnommen wird. Da das in dem CO₂-Strömungskanal befindliche CO₂-haltige Strömungsmedium eine normalerweise andere Zusammensetzung aufweist als das in dem CO₂-Rezirkulationsabschnitt 20 geleitete Strömungsmedium wird auch ein zweites Speichermedium in dem Kombi-Speicher 150 von anderer Zusammensetzung zwischengespeichert. 2 shows a further embodiment of the gas turbine plant according to the invention 100 , Here, the embodiment differs from the one in FIG 1 shown embodiment in particular by the fact that via the second supply line section 154 in combi-storage 150 supplied second storage medium from the CO ₂ flow channel 10 is removed. Since the CO ₂ -containing flow medium in the CO ₂ flow channel has a normally different composition than that in the CO ₂ recirculation section 20 guided flow medium is also a second storage medium in the combi-memory 150 cached by another composition.

2 zeigt zudem eine Anordnung mit dem Kombi-Speicher 150 als Druckspeicher, der im Wesentlichen konstant bei einem Druckniveau nahe dem Auslegungsdruck der Turbineneinheit 130 betrieben werden kann. Dementsprechend werden auch die Zuführungen für die Entnahme von CO₂-haltigem Strömungsmedium modifiziert und insbesondere nach der Verdichtereinheit 110 angeordnet. Folglich kann auf eine weitere Nachverdichtung vor dem Einführen in die Brennkammer 120 verzichtet werden bzw. die Nachverdichtung ist verhältnismäßig gering. Ebenso ist keine oder auch nur eine verhältnismäßig geringe Nachverdichtung für die Einspeisung von CO₂-haltigem Strömungsmedium in die Methanisierungsanlage 300 erforderlich. Typische Druckwerte betragen 80bar oder auch weniger. 2 also shows an arrangement with the combi memory 150 as an accumulator which is substantially constant at a pressure level near the design pressure of the turbine unit 130 can be operated. Accordingly, the feeds for the removal of CO ₂ -containing flow medium are modified and in particular after the compressor unit 110 arranged. Consequently, a further re-compression before insertion into the combustion chamber 120 be omitted or the re-compaction is relatively low. Likewise, there is no or only a relatively small recompression for the feeding of CO ₂ -containing flow medium into the methanation plant 300 required. Typical pressures are 80bar or less.

Ebenfalls wie in 1 weist auch die in 2 dargestellte Ausführungsform der Gasturbinenanlage 100 eine Injektionsstelle 15 auf, die in den CO₂-Strömungskanal 10 verschaltet ist, über welche dem CO₂-haltigen Strömungsmedium Wasser zugegeben bzw. injiziert werden kann. Dieses dient insbesondere bei der Erhöhung des Massenstroms bei der Verbrennung in der Brennkammer 120. Die Wassereindüsung vor dem Rekuperator 50 führt zudem zu einer besseren Ausnutzung der Abgaswärme aus der Turbineneinheit 130. Likewise in 1 also has the in 2 illustrated embodiment of the gas turbine plant 100 an injection site 15 on that in the CO ₂ flow channel 10 is connected, via which the CO ₂ -containing flow medium water can be added or injected. This is used in particular in increasing the mass flow during combustion in the combustion chamber 120 , The water injection in front of the recuperator 50 also leads to a better utilization of the exhaust heat from the turbine unit 130 ,

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage 100, die sich von den beiden vorab gezeigten Ausführungsformen insbesondere dahingehend unterscheidet, dass der Dampfprozess in dem Dampfturbinenteil 400 durch Verbrennung eines Feststoffes in der Feststoffbrennkammer 430 unterstützt wird. Die Feststoffverbrennung ist in erster Linie nur optional vorgesehen und sollte vorzugsweise auch nur während des Stand-by-Betriebs betrieben werden. Dies erlaubt dann bspw. den kontinuierlichen Betrieb des Dampfturbinenteils 400. Die Zuheizung durch Feststoffverbrennung kann ggf. auch an den Wärmespeicher 60 verlegt werden. Gleichzeitig kann man u.U. auch auf ein zusätzliches Gebläse verzichten, wenn man die Verdichtereinheit 110 auf einem niedrigen Drehzahlniveau betreiben wird. Die Verbrennung in der Feststoffbrennkammer 430 erfolgt vorliegend ebenfalls nach dem Oxyfuel-Verfahren. Hierzu wird das für die Zuleitung an den Kombi-Speicher 150 vorgesehene O₂, welches aus der Elektrolyseanlage 200 abgeleitet wird, teilweise der Feststoffbrennkammer 430 zugeleitet. Die Feststoffbrennkammer 430 kann insbesondere mit Kohle betrieben werden. 3 shows a further embodiment of the gas turbine plant according to the invention 100 that differs from the two previously shown embodiments in particular in that the steam process in the steam turbine section 400 by burning a solid in the solid fuel chamber 430 is supported. The solid fuel combustion is provided primarily only optional and should preferably be operated only during standby operation. This then allows, for example, the continuous operation of the steam turbine part 400 , The auxiliary heating by solid combustion may possibly also to the heat storage 60 be moved. At the same time, you may also be able to do without an additional blower when using the compressor unit 110 operate at a low speed level. The combustion in the solid fuel chamber 430 takes place here also according to the oxyfuel process. This is done for the supply to the combi-memory 150 provided O ₂ , which from the electrolysis plant 200 is derived, in part, the solid fuel chamber 430 fed. The solid fuel chamber 430 can be operated in particular with coal.

Ein Teil der gespeicherten Energie im Wärmespeicher 60 kann aus der Methanolsysthese bezogen werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, diese Energie aus einer weiteren Verbrennung (z.B. Kohlefeuerung unter Anwendung eines Oxyfuel-Verfahrens) oder sogar über eine strombetriebene Heizung zu beziehen. Part of the stored energy in the heat storage 60 can be obtained from the Methanolsysthese. In addition, it is also possible to obtain this energy from further combustion (eg coal firing using an oxyfuel process) or even via a powered heating system.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features emerge from the subclaims.

Claims

Gas turbine plant ( 100 ) for generating electrical energy by means of a combustion process according to the oxyfuel process, comprising at least one compressor unit ( 110 ), at least one combustion chamber ( 120 ) and at least one turbine unit ( 130 ), all sequentially by means of a CO ₂ flow channel ( 10 ) are interconnected in terms of flow, wherein furthermore the at least one turbine unit ( 130 ) with the at least one compressor unit ( 110 ) via a CO ₂ recirculation section ( 20 ) is fluidically connected, which is designed so that from the at least one turbine unit ( 130 ) CO ₂ -containing flow medium of the at least one compressor unit ( 110 ) is returned, and wherein an O ₂ supply line ( 30 ) as well as a fuel supply line ( 40 ) are provided, via which the combustion chamber ( 120 ) can be supplied according to O ₂ -containing gas and fuel for combustion.

Gas turbine plant according to claim 1, characterized in that with the CO ₂ flow channel ( 10 ) and the CO ₂ recirculation section ( 20 ) a recuperator ( 50 ) is fluidically connected, which is for heat transfer between the flow medium in the CO ₂ flow channel ( 10 ) and the flow medium in the CO ₂ recirculation section (FIG. 20 ) is trained.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that with the CO ₂ flow channel ( 10 ) a heat storage ( 60 ) is thermally interconnected, which for the heat storage of thermal energy from the in the CO ₂ flow channel ( 10 ) Guided flow medium is formed.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that the O ₂ supply line ( 30 ) fluidly with an electrolysis plant ( 200 ) is connected, which the electrolytic decomposition of water in H ₂ and O ₂ allows.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that with the CO ₂ recirculation section ( 20 ) a derivation section ( 70 ) is fluidically connected, via which flow medium from the CO ₂ recirculation section ( 20 ), the derivation section ( 70 ) is designed in particular to supply the thus removed flow medium to a memory.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that with the CO ₂ recirculation section ( 20 ) a deposition device ( 80 ), which is designed to remove water from the CO ₂ recirculation section (FIG. 20 ) to deposit deposited flow medium.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore a combi-storage device ( 150 ) comprising a first derivation section ( 151 ), via which a first storage medium from the combi memory ( 150 ), and a first feeder section ( 152 ), over which this first storage medium the combi memory ( 150 ), and which has a second derivative section ( 153 ), via which a second storage medium from the combination memory ( 150 ), and a second feeder section ( 154 ), over which this second storage medium the combi memory ( 150 ), the first derivation section ( 151 ) with the combustion chamber ( 120 ) and / or the CO ₂ flow channel ( 10 ) is coupled fluidly.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore a methanisation plant ( 300 ), which CO ₂ -containing flow medium via a first line section ( 310 ) and H ₂ via a second line section ( 320 ), wherein the first line section ( 310 ) with the CO ₂ flow channel ( 10 ), the CO ₂ recirculation section ( 20 ) and / or the combination memory ( 150 ) is coupled fluidly.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore a steam turbine part ( 400 ), which thermally with the at least one turbine unit ( 130 ) and / or the CO ₂ recirculation section ( 20 ) of the gas turbine plant ( 100 ) is thermally interconnected such that the steam preparation in the steam turbine part ( 400 ) at least partially by means of the at least one turbine unit ( 130 ) and / or the CO ₂ recirculation section ( 20 ) removed heat can take place.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that the CO ₂ flow channel ( 10 ) and / or the methanation plant ( 300 ) with a device ( 160 ) is thermally interconnected to remove low-temperature heat.

Gas turbine plant according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore a heating device ( 170 ), which with the CO ₂ flow channel ( 10 ) and / or the CO ₂ recirculation section ( 20 ) is thermally interconnected, so that in the CO ₂ flow channel ( 10 ) or the CO ₂ recirculation section ( 20 ) located flow medium can be heated.

Method for operating a gas turbine plant ( 100 ) for generating electrical energy by means of a combustion process according to the oxyfuel process, in particular a gas turbine plant according to one of the preceding claims, comprising the following steps: - compressing a CO ₂ -containing flow medium by means of at least one compressor unit ( 110 ); - Supplying the thus compressed flow medium to at least one combustion chamber ( 120 ) and burning a fuel, O _2, together with the compressed flow medium as a moderator; Expanding the exhaust gas from the combustion chamber ( 120 ) in a turbine unit ( 130 ) for generating electrical energy; Recirculation of at least part of the exhaust gas from the at least one turbine unit ( 130 ) for recompression by means of the at least one compressor unit ( 110 ).