AT243575B - Verfahren zur Verwertung fester Brennstoffe in einer Gasturbinenanlage - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verwertung fester Brennstoffe in einer Gasturbinenanlage 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwertung fester Brennstoffe in einer Gasturbinenanlage, bei welchem der nicht vorgetrocknete Brennstoff in zwei Mengen geteilt, eine dieser Mengen in einem Druckvergaser vergast, das aus diesem ausgetretene, mit Wasserdampf gesättigte Rohgas einem Nassentstauber zugeführt, der grösste Teil des im wesentlichen mit der Temperatur des zur Entstaubung herangezogenen Umlaufwassers austretenden Brenngases in der einer Gasturbine der Anlage zugeordneten Brennkammer verbrannt und das restliche Brenngas der Hilfsbrennkammer des Druckvergasers zugeführt wird. 



   Gemäss der österr. Patentschrift Nr. 197683 können feste Brennstoffe in einem Gasturbinensystem ausgenützt werden, wenn ein solcher Brennstoff unter Druck mittels Verbrennungsprodukten vergast wird, die durch die Verbrennung eines Teiles des Generatorgases in einem Anteil der Druckluft bereitet werden, die dem Hauptkompressor entnommen wird. 



   Dieses Verfahren ermöglicht die nasse Reinigung des Generatorgases, ohne dass hiebei seine physikalische Wärme beim Waschen an das Waschwasser übertragen wird, sowie ohne Gasverbrauch zum   Verdamp-   fen des Waschwassers.   Überdies   wird das Gas auch nicht auf ein niedrigeres Wärmeniveau degradiert und auch nicht mit dem   Wasser abgeführt. Das (jeneratorgas   kann nach der nassen Reinigung und vor der Einführung in die Verbrennungskammer des Systems der Verbrennungsturbine noch vorteilhaft z. B. in einem Elektrofilter filtriert und von Schwefelprodukten (hauptsächlich in Form von Schwefelwasserstoffen) befreit werden.

   Bedingung für die Verhinderung des   Wärmeaustausches   zwischen Waschwasser und Gas ist ein Ver-   gasungsprozess, bei dem   das Gas am Austritt aus dem Generator und vor dem Eintritt in die Waschvorrich-   tung mit Wasserdampf gesättigt ist   und bei dem das Zirkulations-Waschwasser die gleiche Temperatur hat, 
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 einer Hilfs-Verbrennungskammer eingebracht (österr. Patentschrift Nr. 197683, Fig.   l).   



   Die-Zubereitung der erforderlichen Zusammensetzung des Vergasungsmittels erfolgte durch Verbrennung einesGasanteiles in einer Hilfs-Verbrennungskammer deshalb, weil ein Verbrennungsturbinensystem mit bloss einer Verbrennungsstufe in Erwägung stand. 



   Bei einem bekanntgewordenen Verfahren zum Betriebe einer Gasturbinenanlage für die Verwendung fester Brennstoffe wird das für den Betrieb der Turbinen erforderliche Brenngas zum Teil in einem Druckgaserzeuger, zum Teil in einem Winklergenerator erzeugt. 



   Die im Winklergenerator erzeugten sehr heissen Brenngase geben ihre fühlbare Wärme an einen Abhitzekessel zur Erzeugung hochüberhitzten Wasserdampfes ab, der, gegebenenfalls nach Entspannung in einer Gegendruckturbine, der Vergasungsluft für den Druckvergaser beigemischt wird. Winklergeneratoren   und Druckgaserzeuger werden   so ausgelegt, dass derim Abhitzekessel hinter dem Winklergenerator erzeugte Wasserdampf voll als Vergasungsmittel für die Druckvergaser Verwendung finden kann. Das erzeugte Druckgas wird nach Entzug der Öle und des Teeres in einem oder mehreren von den Turbinenabgasen beaufschlagten Wärmeaustauschern erwärmt und dann. den Brennkammern der Gasturbinen zugeführt. 



   Beispielsweise kann eine Hochdruck- und eine Mitteldruckbrennkammer vorgesehen sein. In der Mit- 

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   teldruckbrennkammer werden die   Abgase einer Hochdruckgasturbine, die mit Brenngas aus dem Druckvergaser betrieben ist, und aus dem Winklergenerator stammendes Brenngas verbrannt. Diesesbekannte Verfahren ist kompliziert und seine Durchführung erfordert einen erheblichen Aufwand von Maschinen, so dass es nur für sehr grosse Anlagen anwendbar ist. 



   Ziel der Erfindung ist eine Vervollkommnung des eingangs umrissenen und in dem erwähnten österr. 



  Patent beschriebenen Verfahrens, wobei ein analoges Verfahren der Vergasung und Gasreinigung auch vor einer zweiten und gegebenenfalls vor weiteren Verbrennungsstufen des Verbrennungsturbinensystems in Betracht gezogen wird.   Erfindungsgemäss   wird der Abgasstrom der ersten Gasturbine geteilt, der eine Teilstrom in einen mit der andern Brennstoffmenge beschickten, zweiten Druckvergaser eingeleitet, das in diesem erzeugte Rohgas nach seiner Reinigung einer   Brennkammer für   eine zweite   Gasturbine zugeführt,   dort verbrannt und der andere Abgasteilstrom der ersten Gasturbine als Brennluft verwendet.

   Es sei hervorgehoben, dass die Antriebsgase während der Expansion mindestens einmal durch die Verbrennung des Generatorgases angewärmt werden, das stets durch das Einblasen eines Teiles der hinter der vorhergehenden Turbinenstufe entnommenen Verbrennungsprodukte in den Druckgenerator hergestellt wird. 



   Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform mit Beziehung auf die Zeichnung näher erläutert, die das Schaltschema einer Verbrennungsturbinenanlage zeigt. 
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   Verbrennungsturbinensystem bestehtDie Anlage ist für die Ausnützung von stückiger Kohle eingerichtet, die in Generatoren   G, G   unter   Druckvergast   wird. Das Brenngas für die erste Verbrennungskammer SKi wird gemäss dem bekannten Verfahren hergestellt. Mittels eines Turbogebläses   TD1   wird hinter dem Kompressor   K z   von der Luft, die dieser fördert, eine Menge abgenommen und in eine Hilfs-Verbrennungskammer PSK   geführt,   in die   mittels eines Turbogebläses TD,   auch ein Teil des aus dem Generator   Gl   stammenden Brenngases geleitet wird. Nach der Verbrennung in der Hilfsbrennkammer gelangen die Verbrennungsprodukte 
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    dort als Vergasungsmittel in denDruckgenerator GS   entnommen. 



     DasGeneratorgasfürdie zweite (Mitteldruck-)   Verbrennungskammer   SK   wird im Einklang mit der 
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 in dem als Mitteldruck-Generator ausgebildeten Druckgenerator Gzmer unmittelbar als Brennluft zugeführt. 



   Das angeführte Beispiel stellt bloss eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar. Insbesondere kann das eigentliche S ystem der Verbrennungsturbinen mehr als zwei Turbinen enthalten, in anderer Weise angeordnet sein, z. B. eine andere Anzahl von Wellen aufweisen oder mit mehr als einer Anwärmung des Antriebsmediums arbeiten.

Claims (1)

1. PA TENT ANSPRUCH : Verfahren zur Verwertung fester Brennstoffe in einer Gasturbinenanlage, bei welchem der nicht vorgetrocknete Brennstoff in zwei Mengen geteilt, eine dieser Mengen in einem Druckvergaser vergast, das aus diesem ausgetretene, mit Wasserdampf gesättigte Rohgas einem Nassentstauber zugeführt, der grösste Teil des im wesentlichen mit der Temperatur des zur Entstaubung herangezogenen Umlaufwassers austretenden Brenngases in der einer Gasturbine der Anlage zugeordneten Brennkammer verbrannt und das restlicheBrenngasderHilfsbrennkammerdesDruckvergaserszugeführtwird, dadurchgekennzeichnet, dass der A bgassu :

   om dieser Gasturbine (T ) geteilt, der eine Teilstrom in einen mit der andern Brennstoffmenge beschickten, zweiten Druckvergaser (G2) eingeleitet, das in diesem erzeugte Rohgas nach seiner Reinigung einer Brennkammer (SK) für eine zweite Gasturbine (T) zugeführt, dort verbrannt und der andere Abgasteilstrom der ersten Gasturbine als Brennluft verwendet wird.