CH540428A - Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer Gasturbinenanlage - Google Patents

Description

  Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des im Patentan  spruch I des Hauptpatentes geschützten Verfahrens zum  gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer     Gasturbinenanlage,     wobei in der Brennkammer in Heizelemente eingespeistes  Wasser bei höherem Druck als dem     Brennkammerdruck    ver  dampft und überhitzt wird und wobei der überhitzte Dampf in  einer Dampfturbine entspannt und nach Entspannung minde  stens ein Teil davon mit den Brenngasen vor deren Eintritt in  die Gasturbine vermischt wird.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den     Prozesswir-          kungsgrad    des Verfahrens nach dem Hauptpatent zu verbes  sern bei möglichst geringem Mehraufwand für zusätzliche  Heizflächen.  



       Erfindungsgemäss    wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass  mindestens ein Teil des in der Dampfturbine entspannten  Dampfes vor der Vermischung mit den Brenngasen durch  mindestens einen Teil des Abgasstromes der Gasturbine zwi  schenüberhitzt wird. Durch die erfindungsgemässe Zwischen  überhitzung wird eine beträchtliche Verbesserung des     Prozess-          wirkungsgrades    erzielt.

   Der Aufwand für die zusätzliche     Zwi-          schenüberhitzerheizfläche    ist demgegenüber gering, da der  Dampf ein relativ kleines spezifisches Volumen aufweist und  der     Wärmeübergang'an    den Dampf hoch ist, wenn man diese  Werte mit den entsprechenden Werten bei Wärmeübertragung  an Verbrennungsluft vergleicht.  



  Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung  mit einer um die Zwischenüberhitzung herumgeführten Menge  entspannten Dampfes ist die umgeführte Dampfmenge verän  derbar. Hierdurch kann in einfacher Weise die Eintrittstempe  ratur der das Gemisch aus Gas und teilentspanntem Dampf  verarbeitenden Turbine herabgesetzt werden, so dass Schweröl  verbrannt werden kann.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren wird in der folgenden  Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert, die schematisch  eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens zeigt.  



  Die Anlage weist zwei hintereinander geschaltete Verdich  ter 2 und 3 auf, zwischen denen ein Kühler 14 für kompri  mierte Luft angeordnet ist. Sekundärseitig wird der Kühler 14  von Speisewasser     beaufschlagt,    das mittels einer Pumpe 13 aus  einer nicht dargestellten Quelle zugeführt wird. Der Verdich  ter 3 ist über eine Leitung 9 mit einem Brenner 7 verbunden,  der am oberen Ende eines Druckbehälters 6 angeordnet ist, in  dem eine Heizfläche 10,11 des Dampferzeugers untergebracht  ist. Das untere Ende des     Druckbehälters    6 steht über eine  Leitung 5 mit einer Turbine 1 in Verbindung, die ein Gemisch  aus an der Heizfläche 10, 11 abgekühlten Verbrennungsgasen  und teilentspanntem Dampf verarbeitet.

   Der Austritt der  Turbine 1 ist über eine Leitung 16 mit einem     Zwischenüber-          hitzer    55 verbunden, an den sich eine zu einem nicht darge  stellten Kamin führende Leitung 17 anschliesst, in der ein       Speisewasservorwärmer    15 angeordnet ist, der wasserseitig in  Reihe zu dem Kühler 14 geschaltet ist. Wasserseitig ist der  Austritt des     Vorwärmers    15 mit der Heizfläche 10,11 des    Dampferzeugers verbunden, an die eine Dampfturbine 18  angeschlossen ist. Der Austritt der Dampfturbine 18 ist über  eine Leitung 54 mit dem     Zwischenüberhitzer    55 verbunden,  dessen Dampfaustritt im     Druckbehälter    6 in eine Mischstelle  21 mündet.

   Zwischen der Leitung 54 und dem Austritt des       Zwischenüberhitzers    55 ist eine     Bypassleitung    56 mit Ventil 57  vorgesehen.  



  Im Betrieb der     Anlage        wird    Speisewasser mit     Hilfe    der  Pumpe 13 über den Kühler 14 und den     Vorwärmer    15 der       Heizfläche    10,11 im     Druckbehälter-6    zugeführt. Das Speise  wasser verdampft in der Heizfläche 10 und der entstandene  Dampf wird anschliessend überhitzt und gelangt dann aus der  Heizfläche 11 in die Dampfturbine 18, wo eine teilweise Ent  spannung stattfindet. Der teilentspannte Dampf wird in der  gezeichneten Stellung des Ventils 57 dem     Zwischenüberhitzer     55 zugeführt, wo er     Wärme    aus dem die Turbine 1 verlassen  den Gemisch aufnimmt.

   Der zwischenüberhitzte     Dampf    wird  dann an der Mischstelle 21 mit den Gasen im Druckbehälter 6  gemischt, woraufhin das Gemisch über die Leitung 5 der Tur  bine 1 zuströmt. Mit Hilfe des Ventils 57 kann eine einstell  bare Menge des in der     Dampfturbine    18 teilentspannten       Dampfes    an dem     Zwischenüberhitzer    55 vorbeigeführt und  direkt zur Mischstelle 21 geführt werden.  



  Mit dem beschriebenen Verfahren wird der weitere Vorteil  erzielt, dass durch die Zwischenüberhitzung die Frischdampf  menge     vergrössert    werden kann, ohne die Temperatur vor der  Turbine 1 abzusenken.  



  Abweichend von dem beschriebenen Verfahren ist es nach  einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch möglich,  den in der Dampfturbine 18 entspannten Dampf nur mit  einem Teil des aus der Gasturbine 1 austretenden Abgasstro  mes     zwischenzuüberhitzen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer Gasturbinenanlage, wobei in der Brennkammer in Heizele- mente eingespeistes Wasser bei höherem Druck als dem Brennkammerdruck verdampft und überhitzt wird und wobei der überhitzte Dampf in einer Dampfturbine entspannt und nach Entspannung mindestens ein Teil davon mit den Brenn- gasen vor deren Eintritt in die Gasturbine vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des in der Dampfturbine entspannten Dampfes vor der Vermischung mit den Brenngasen durch mindestens einen Teil des Abgasstro mes der Gasturbine zwischenüberhitzt wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, mit einer um die-Zwischen- überhitzung herumgeführten Menge entspannten Dampfes, dadurch gekennzeichnet, dass die umgeführte Dampfmenge veränderbar ist.