CH704715A1

CH704715A1 - Method for operation of gas turbine, involves winding waste heat boiler immediately after emergency shut-down or planned switching-off of gas turbine

Info

Publication number: CH704715A1
Application number: CH00481/11A
Authority: CH
Inventors: David Jenni; Zeljko Dujmovic
Original assignee: Alstom Technology Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-09-28

Abstract

The method involves winding a waste heat boiler (4) immediately after an emergency shut-down or planned switching-off of a gas turbine. Multiple mediums following a fuel supply line (5) are operated by emptying two line sections (5',5''). Insertion of fuel (6') into a combustion chamber (2) and into the waste heat boiler is prevented through the standstill condition of the gas turbine.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kraftwerkstechnik. Sie betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine mit einem nachgeschalteten Abhitzekessel, wobei die Gasturbine als stehende Reserve für die Stromproduktion eingesetzt wird. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Gasturbine im Vergleich zu bisher bekannten Verfahren nach einem Schnellschluss oder einem geplanten Abstellen in kürzester Zeit sicher wieder angefahren und aufgelastet werden. The present invention relates to the field of power plant technology. It relates to a method for operating a gas turbine with a downstream waste heat boiler, wherein the gas turbine is used as a standby reserve for electricity production. With the method according to the invention, the gas turbine can be restarted and loaded safely in a very short time in comparison to previously known methods after a quick closure or a planned shutdown.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Es ist bekannt, dass Abhitzekessel, die beispielsweise in einem Kombi-Prozess einer Gasturbine nachgeschaltet sind, die Gefahr in sich bergen, dass sich in ihnen beim Abschalten bzw. im Stillstand der Gasturbine Brennstoff sammeln kann, der dann beim erneuten Zünden der Gasturbine verpuffen oder sogar explodieren kann. It is known that waste heat boiler, which are connected downstream, for example, in a combined process of a gas turbine, the danger that can accumulate in them when switching off or at standstill of the gas turbine fuel, which then when reigniting the Gas turbine can fizzle or even explode.

[0003] Für die Anwesenheit von Brennstoff im Abhitzekessel gibt es mehrere mögliche Ursachen: Wenn die Flamme in der Brennkammer erlischt, wird sofort ein Schnellschluss der Brennstoffzufuhr ausgelöst. Die Erkennung der gelöschten Flamme und der Schnellschluss selbst nehmen jedoch eine gewisse Zeit in Anspruch, während derer der Brennstoff unvermindert zugeführt wird. Dieser Brennstoff wird aufgrund der gelöschten Flamme nicht verbrannt und von der auslaufenden Gasturbine nicht ausreichend abgespült. Im Stillstand kann gasförmiger Brennstoff über undichte Ventile in die Brennkammer und durch die Turbine in den nachgeschalteten Abhitzekessel diffundieren. Mit Hilfe des bekannten «double block and bleed»-Prinzips wird versucht, dieses Eindringen des Brennstoffes in den Abhitzekessel zu verhindern. Dabei wird die Gaszufuhr mit mindestens zwei in Serie geschalteten Ventilen (Schnellschlussventil und Regelventil) gesperrt und die dazwischenliegenden Leitungsabschnitte werden durch Entlastungsventile druckfrei gemacht. Trotz dieser Massnahmen kann es aber vorkommen, dass Brenngas in die Brennkammer und den Abhitzekessel gelangt, z. B. dann, wenn das Entlastungsventil in Kombination mit undichten Schnellschluss-und Regelventilen versagt. Im Stillstand kann auch flüssiger Brennstoff über undichte Ventile in die Brennkammer gelangen. Es ist bekannt, dass auch in einem solchen Falle versucht wird, dies mit Hilfe des «double block and bleed»-Prinzips zu verhindern. Die Zufuhr des flüssigen Brennstoffs wird mit zwei in Serie geschalteten Ventilen (Schnellschlussventil und Regelventil) gesperrt und die dazwischenliegenden Leitungsabschnitte werden durch Entleerungsventile vom flüssigen Brennstoff entleert. Trotz dieser Massnahmen kann es aber vorkommen, dass flüssiger Brennstoff in die Brennkammer gelangt, z. B. dann, wenn das Entleerungsventil in Kombination mit einem undichten Regelventil versagt. Ist die Brennkammer von der vorangegangenen Betriebsphase noch heiss, dann kommt zusätzlich hinzu, dass der flüssige Brennstoff verdampft und durch die Turbine in den Abhitzekessel verdampft.There are several possible causes for the presence of fuel in the waste heat boiler: When the flame in the combustion chamber extinguishes, a quick shutdown of the fuel supply is triggered immediately. However, the detection of the extinguished flame and the quick-closing itself take some time during which the fuel is supplied unabated. This fuel is not burned due to the extinguished flame and not sufficiently rinsed by the expiring gas turbine. At standstill, gaseous fuel can diffuse through leaking valves into the combustion chamber and through the turbine into the downstream waste heat boiler. With the help of the well-known "double block and bleed" principle, attempts are made to prevent this penetration of the fuel into the waste heat boiler. In this case, the gas supply is blocked with at least two valves connected in series (quick-acting valve and control valve) and the intermediate line sections are made pressure-free by relief valves. Despite these measures, it may happen that fuel gas enters the combustion chamber and the waste heat boiler, z. B. when the relief valve fails in combination with leaking quick-closing and control valves. At standstill, liquid fuel can also enter the combustion chamber via leaking valves. It is well known that even in such a case an attempt is made to prevent this with the help of the "double block and bleed" principle. The supply of liquid fuel is blocked with two valves connected in series (quick-acting valve and control valve) and the intermediate line sections are emptied by drain valves from the liquid fuel. Despite these measures, it may happen that liquid fuel enters the combustion chamber, z. B. when the drain valve fails in combination with a leaking control valve. If the combustion chamber from the previous phase of operation is still hot, then added in addition to the fact that the liquid fuel evaporates and evaporates through the turbine into the waste heat boiler.

[0004] Um eine Verpuffung oder Explosion im Abhitzekessel beim Anfahren der Gasturbine sicher zu verhindern, ist es daher bisher üblich den Abhitzekessel nach einer planmässigen Betriebsunterbrechung bzw. einem Schnellschluss infoige Gasturbinenausfall unmittelbar vor einem erneuten Anfahren der Gasturbine, d.h. vor dem Zünden des Brennstoffes in der Brennkammer, mit Luft zu spülen. Die für den Spülvorgang des Abhitzekessels benötigte Luft wird von der Gasturbine selbst bereitgestellt. Dazu wird die Gasturbine von dem als Elektromotor betriebenen Generator als Anfahreinrichtung auf Spüldrehzahl gebracht, wo sie einige Zeit verharrt, um mit ihrem Verdichterteil Luft anzusaugen und die angesaugte Luft durch den Abhitzekessel zu fördern. Da der freie Strömungsquerschnitt des Abhitzekessels im Verhältnis zu dem auf diese Weise von der Gasturbine erzeugten Massenstrom relativ gross ist, lassen sich durch diese Art der Spülung nur vergleichsweise geringe Strömungsgeschwindigkeiten realisieren. Je nach angewendeter Norm muss deshalb nachteilig während einer definierten relativ langen Zeit gespült oder ein definiertes Vielfaches des Kesselvolumens umgesetzt werden. Aufgrund der notwendigen relativ langen Spülzeit sind Schnellstarts (anfahren und auflasten der Gasturbine innerhalb einer Zeitdauer von unter 10-15 Minuten) daher unmöglich. In order to prevent a deflagration or explosion in the waste heat boiler when starting the gas turbine safely, it is therefore usual practice the waste heat boiler after a scheduled service interruption or a quick closing infoige gas turbine failure immediately before a restart of the gas turbine, i. Before igniting the fuel in the combustion chamber, flush with air. The air required for flushing the waste heat boiler is provided by the gas turbine itself. For this purpose, the gas turbine is brought from the operated as an electric motor generator as a starting device to Rinse speed where it remains for some time to suck with its compressor part air and to promote the intake air through the waste heat boiler. Since the free flow cross section of the waste heat boiler in relation to the mass flow generated in this way by the gas turbine is relatively large, only relatively low flow velocities can be realized by this type of flushing. Depending on the standard used, it is therefore necessary to disadvantageously purge for a defined relatively long time or to implement a defined multiple of the boiler volume. Due to the necessary relatively long rinsing time, quick starts (starting and loading the gas turbine within a period of less than 10-15 minutes) are therefore impossible.

[0005] Aus DE 19 744 917 A1 und DE 19 959 342 A1 sind Abhitzedampferzeuger insbesondere für eine Gasturbinenanlage eines Kombikraftwerkes bekannt geworden, bei denen der freie Strömungsquerschnitt des Kessels in mehrere parallele Strömungskanäle unterteilt ist, welche mittels Absperrvorrichtungen wahlweise absperrbar sind. Bei dem bereits oben beschriebenen Spülvorgang kann dann durch Absperren eines Teils der Strömungskanäle der Strömungsquerschnitt im Kessel reduziert und somit bei gleichem Luftmassenstrom der Gasturbine die Strömungsgeschwindigkeit der Spülluft erheblich erhöht werden. Trotz der seriellen Ausführung mehrerer Spülvorgänge in den einzelnen Strömungskanälen ergibt sich dabei in der Summe eine Zeiteinsparung und dadurch eine besserer Starthäufigkeit, was an dem nichtlinearen Zusammenhang von Querschnittsfläche eines Strömungskanals, Luftdurchsatz und Antriebsleistung des Verdichters liegt. DE 19 744 917 A1 and DE 19 959 342 A1 heat recovery steam generators have become known in particular for a gas turbine plant of a combined cycle power plant, in which the free flow cross-section of the boiler is divided into several parallel flow channels, which are selectively shut off by means of shut-off. In the flushing process already described above can then be reduced by shutting off a portion of the flow channels of the flow cross-section in the boiler and thus the flow velocity of the scavenging air can be significantly increased at the same air mass flow of the gas turbine. Despite the serial execution of several rinsing operations in the individual flow channels, this results in a total of time savings and thus a better starting frequency, which is due to the non-linear relationship of cross-sectional area of a flow channel, air flow and drive power of the compressor.

[0006] Der Nachteil dieser in den oben genannten Dokumenten offenbarten Lösung besteht darin, dass eine mechanisch aufwändige Absperreinrichtung vorgesehen werden muss, dass es eines zusätzlichen Aufwandes bedarf zum Regeln des Spülvorganges in den einzelnen absperrbaren Strömungskanälen, und dass die auf diese Weise reduzierte Spülzeit zum Teil immer noch zu lang ist, um Schnellstarts der Gasturbine zu realisieren. The disadvantage of this disclosed in the above-mentioned documents solution is that a mechanically complex shut-off must be provided that it requires an additional effort to control the flushing process in the individual lockable flow channels, and that reduced in this way flushing time Part is still too long to realize quick starts of the gas turbine.

[0007] Die Bedeutung von Schnellstarts einer Gasturbine und die Nachfrage nach Schnellstart-Anlagen nimmt aber gegenwärtig immer mehr zu, u.a. infolge der wachsenden Anzahl von installierten Wind- und Solarkraftwerken. Da Wind-und Sonnenenergie im Normalfall nicht ständig zur Verfügung stehen, müssen zusätzlich Gasturbinenanlagen vorgesehen werden, welche als stehende Reserve für die Stromproduktion zur Verfügung stehen und bei Bedarf schnell und vor allem auch sicher zugeschaltet werden können. The importance of quick starts of a gas turbine and the demand for quick start systems but is currently increasing more and more, u.a. as a result of the growing number of installed wind and solar power plants. Since wind and solar energy are not always available under normal conditions, additional gas turbine systems must be provided, which are available as a standby reserve for electricity production and can be switched on quickly and, above all, safely when needed.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0008] Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches Verfahren bereitzustellen zum Betrieb einer Gasturbine mit nachgeschaltetem Abhitzekessel, wobei die Gasturbine als stehende Reserve für die Stromproduktion vorgesehen ist. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren soll es möglich sein die Gasturbine nach einem Stillstand bzw. Betriebsunterbruch in kürzester Zeit sicher, d. h. ohne unerwünschte Selbstentzündung oder Verpuffung von eventuell vorhandenen unverbrannten Brennstoffresten, wieder anzufahren und aufzulasten, ohne dass Absperreinrichtungen o.a. im nachgeschalteten Abhitzekessel betätigt werden müssen, so dass sichere Schnellstarts der Gasturbine realisiert werden können. Auf das Kesselspülen beim Anfahren soll verzichtet werden, um Zeit zu sparen. The aim of the invention is to avoid the mentioned disadvantages of the prior art. The invention is based on the object to provide a simple method for operating a gas turbine with downstream waste heat boiler, wherein the gas turbine is provided as a standby reserve for electricity production. With the inventive method, it should be possible the gas turbine after a standstill or interruption in a short time safely, d. H. Without unwanted spontaneous combustion or deflagration of any existing unburned fuel residues, to start again and to charge, without shut-off devices o.a. must be operated in the downstream heat recovery boiler, so that safe quick starts the gas turbine can be realized. Boiler rinsing when starting should be avoided in order to save time.

[0009] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zum Betrieb einer aus Verdichter, Brennkammer und Turbine bestehen Gasturbine mit einem nachgeschalteten Abhitzekessel gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 (d.h. mit einer Zufuhrleitung für Brennstoff in die Brennkammer, in welcher Zufuhrleitung in Flussrichtung mindestens drei Absperrvorrichtungen in Serie geschaltet sind unter Ausbildung eines ersten Leitungsabschnittes zwischen der ersten und der zweiten Absperrvorrichtung sowie eines zweiten Leitungsabschnittes zwischen der zweiten und der dritten Absperrvorrichtung, in welche Leitungsabschnitte jeweils eine Entlastungs-/Entleerungsleitung mit jeweiligem Entlastungs-/Entleerungsventil münden, durch Öffnen derer nach dem Stillstand der Gasturbine die zwei Leitungsabschnitte entlastet/entleert werden, und wobei die Gasturbine nach einem erfolgten Schnellschluss oder einem geplanten Abstellen bei der erneuten Inbetriebnahme sicher wieder angefahren und aufgelastet wird und dafür ein an sich bekanntes Spülen des Abhitzekessels mit Spülluft durchgeführt wird), zeitlich unmittelbar nach dem Schnellschluss oder dem geplanten Abstellen der Gasturbine der Abhitzekessel in bekannter Art und Weise mit Spülluft gespült wird und ausserdem in einem dem Schritt der Entlastung/Entleerung von Leitungsabschnitten der Brennstoffzufuhrleitung folgenden Schritt weitere Mittel betätigt werden, welche während des Stillstandes der Gasturbine ein Eindringen des Brennstoffes in die Brennkammer und den Abhitzekessel sicher verhindern. According to the invention, this object is achieved in that in a method for operating a compressor, combustor and turbine gas turbine with a downstream waste heat boiler according to the preamble of claim 1 (ie with a supply line for fuel in the combustion chamber, in which supply line in the flow direction at least three shut-off devices are connected in series to form a first line section between the first and the second shut-off device and a second line section between the second and the third shut-off device, in which line sections each open a discharge / discharge line with respective relief / drain valve, by opening which after the stoppage of the gas turbine, the two line sections relieved / emptied, and the gas turbine safely after a successful quick shutdown or a planned shutdown at the restart is approached and charged and a per se known flushing of the waste heat boiler is performed with purging air), immediately after the quick-closing or the planned shutdown of the gas turbine, the waste heat boiler in a known manner with purging air is flushed and also in a step of discharge / Emptying of pipe sections of the fuel supply line following step further means are actuated, which reliably prevent during the stoppage of the gas turbine, penetration of the fuel into the combustion chamber and the waste heat boiler.

[0010] Es ist vorteilhaft, wenn bei dem erfindungsgemässen Verfahren bei Verwendung gasförmigen Brennstoffes für die Brennkammer die weiteren Mittel ein in der Entlastungsleitung, welche in den zweiten Leitungsabschnitt mündet, angeordnetes Dreiwegeventil und eine Inertgasversorgung umfassen, durch die der zweite Leitungsabschnitt mit einem Inertgaspolster beaufschlagt wird. It is advantageous if in the inventive method when using gaseous fuel for the combustion chamber, the further means comprise a in the discharge line, which opens into the second line section, arranged three-way valve and an inert gas supply, acted upon by the second line section with an inert gas cushion becomes.

[0011] Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zusätzlich zwischen dem ersten und dem zweiten Leitungsabschnitt eine Differenzdruckmessung vorgenommen wird und der Druck so geregelt wird, dass immer ein Überdruck im zweiten Leitungsabschnitt gegenüber dem ersten Leitungsabschnitt bis zur erneuten Inbetriebnahme der Gasturbine aufrecht erhalten wird. Da im zweiten Leitungsabschnitt nun ein höherer Druck herrscht als im ersten Leitungsabschnitt kann ev. vorhandenes Gas, welches von der unter Druck stehenden Zufuhrleitung durch die gegebenenfalls undichte erste Absperrvorrichtung in den ersten Leitungsabschnitt eindringt, nicht weiter in den zweiten Leitungsabschnitt strömen. Solange also die Differenzdruckmessung einen Überdruck des zweiten Leitungsabschnittes gegenüber dem ersten Leitungsabschnitt ausweist, besteht die Sicherheit, dass kein gasförmiger Brennstoff in die Brennkammer und gegebenenfalls über die Turbine in den Abhitzekessel gelangt. Furthermore, it is advantageous if in addition between the first and the second line section, a differential pressure measurement is made and the pressure is controlled so that always an overpressure in the second line section relative to the first line section is maintained until restarting the gas turbine. Since a higher pressure now prevails in the second line section than in the first line section, any gas which penetrates from the pressurized supply line into the first line section through the optionally leaky first shut-off device can not flow further into the second line section. So long as the differential pressure measurement identifies an overpressure of the second line section with respect to the first line section, there is the certainty that no gaseous fuel will enter the combustion chamber and optionally via the turbine into the waste heat boiler.

[0012] Bei Zuführung von flüssigem Brennstoff zur Brennkammer ist es von Vorteil für das erfindungemässe Verfahren, wenn die weiteren Mittel eine in Flussrichtung des Brennstoffes nach der dritten Absperrvorrichtung angeordnete Steigleitung mit einer ausreichenden Höhendifferenz und eine im tiefer liegenden Bereich der Steigleitung angeordnete Druckmesseinrichtung sind, wobei nach dem sicheren Erlöschen der Flamme kurzzeitig die dritte Absperrvorrichtung geöffnet wird zwecks Abfliessen des sich in der Steigleitung befindlichen Brennstoffes rückwärts durch die dritte Absperrvorrichtung und durch das Entleerungsventil und wobei der in der Druckmesseinrichtung ermittelte hydrostatische Druck bis zur. erneuten Inbetriebnahme der Gasturbine so geregelt wird, dass er Null beträgt. Wenn im unteren Bereich der Steigleitung kein hydrostatischer Druck gemessen wird, d.h. er Null ist, dann besteht die Sicherheit, dass sich kein flüssiger Brennstoff in der Steigleitung befindet und folglich auch kein flüssiger Brennstoff in die Brennkammer gelangen kann. When supplying liquid fuel to the combustion chamber, it is advantageous for the erfindungemässe method when the other means are arranged in the flow direction of the fuel after the third shut-off riser with a sufficient height difference and arranged in the lower region of the riser pressure measuring device, wherein after the safe extinction of the flame, the third shut-off device is briefly opened for the purpose of draining the fuel in the riser back through the third shut-off device and through the drain valve and wherein the determined in the pressure measuring device hydrostatic pressure to. restarting the gas turbine is controlled so that it is zero. If no hydrostatic pressure is measured at the bottom of the riser, i. it is zero, then there is the certainty that there is no liquid fuel in the riser and therefore no liquid fuel can get into the combustion chamber.

[0013] Die genannten Absperrvorrichtungen sind vorzugsweise Ventile, die in Flussrichtung in Serie, also hintereinander, angeordnet sind, wobei mit Vorteil als erstes Ventil ein Hauptabsperrventil, als zweites Ventil ein Schnellschlussventil und als drittes Ventil ein Regelventil eingesetzt werden. The aforementioned shut-off devices are preferably valves, which are arranged in the flow direction in series, ie one behind the other, advantageously with the first valve a Hauptabsperrventil, as a second valve a quick-acting valve and a third valve, a control valve.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0014] In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>ein Schema zur Realisierung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Betrieb einer Gasturbine mit gasförmigem Brennstoff und <tb>Fig. 2<sep>ein Schema zur Realisierung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Betrieb einer Gasturbine mit flüssigem Brennstoff.In the drawing two embodiments of the invention are shown. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> a scheme for the realization of the inventive method for operating a gas turbine with gaseous fuel and <Tb> FIG. 2 <sep> is a diagram for realizing the method according to the invention for operating a gas turbine with liquid fuel.

[0015] Gleiche Positionen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Same positions are designated by the same reference numerals.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0016] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments and the drawings.

[0017] Fig. 1 zeigt ein Schema zur Realisierung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Betrieb einer Gasturbine mit gasförmigem Brennstoff, insbesondere die sichere Verhinderung des Eindringens von gasförmigem Brennstoff in die Brennkammer bei Stillstand der Gasturbine. Fig. 1 shows a scheme for the realization of the inventive method for operating a gas turbine with gaseous fuel, in particular the secure prevention of the ingress of gaseous fuel into the combustion chamber at standstill of the gas turbine.

[0018] Gemäss Fig. 1 besteht die Gasturbine aus einem Verdichter 1, einer Brennkammer 2 und einer Turbine 3. Der Gasturbine ist in Strömungsrichtung ein Abhitzekessel 4 nachgeschaltet. Über eine Zufuhrleitung 5 wird gasförmigen Brennstoff 6 ́ in die Brennkammer 2 gebracht. In der Zufuhrleitung 5 sind in Flussrichtung des Brennstoffes 6 ́ drei Absperrvorrichtungen, und zwar ein Hauptabsperrventil 7, ein Schnellschlussventil 8 und ein Regelventil 9 in dieser Reihenfolge in Serie geschaltet unter Ausbildung eines ersten Leitungsabschnittes 5 ́ zwischen dem Hauptabsperrventil 7 und dem Schnellschlussventil 8 und eines zweiten Leitungsabschnittes 5 ́ ́ zwischen dem Schnellschlussventil 8 und dem Regelventil 9. In diese Leitungsabschnitte 5 ́, 5 ́ ́ münden jeweils eine Entlastungsleitung 10 ́, 10 ́ ́ mit jeweiligem Entlastungsventil 11 ́, 11 ́ ́. Durch Öffnen der Entlastungsventile 11, 11 ́ nach dem Stillstand der Gasturbine, d.h. nach dem Schliessen des Hauptabsperrventils 7, des Schnellschlussventils 8 und des Regelventils 9, werden die zwei Leitungsabschnitte 5 ́, 5 ́ ́ entlastet. According to FIG. 1, the gas turbine consists of a compressor 1, a combustion chamber 2 and a turbine 3. The gas turbine is followed by a waste heat boiler 4 in the flow direction. Via a supply line 5, gaseous fuel 6 is brought into the combustion chamber 2. In the supply line 5 are in the flow direction of the fuel 6 three shut-off, namely a Hauptabsperrventil 7, a quick-acting valve 8 and a control valve 9 connected in series in this order to form a first line section 5 between the Hauptabsperrventil 7 and the quick-closing valve 8 and a Second line section 5 between the quick-acting valve 8 and the control valve 9. In these line sections 5, 5 each open a discharge line 10, 10 with respective relief valve 11, eleventh By opening the relief valves 11, 11 after the gas turbine stops, i. after closing the Hauptabsperrventils 7, the quick-closing valve 8 and the control valve 9, the two line sections 5, 5 are relieved.

[0019] Erfindungsgemäss wird nun zeitlich unmittelbar nach dem Schnellschluss bzw. dem geplanten Abstellen der Gasturbine der Abhitzekessel 4 in bekannter Art und Weise mittels Spülluft gespült (also nicht unmittelbar vor dem erneuten Anstellen der Gasturbine wie aus dem Stand der Technik bekannt) und in einem dem Schritt der Entlastung der zwei Leitungsabschnitte 5 ́, 5 ́ ́ der Brennstoffzufuhrleitung 5 folgenden Schritt werden weitere Mittel 12, 13 betätigt, welche während des Stillstandes der Gasturbine dafür sorgen, dass ein Eindringen des gasförmigen Brennstoffes 6 ́ in die Brennkammer 3 und den Abhitzekessel 4 sicher verhindert wird. According to the invention, the waste heat boiler 4 is now flushed in a known manner by means of scavenging air immediately after the quick closure or the planned shutdown of the gas turbine (ie not immediately before the reconnection of the gas turbine as known from the prior art) and in one the step of relieving the two line sections 5, 5 of the fuel supply line 5 following step further means 12, 13 are actuated, which ensure during the stoppage of the gas turbine that a penetration of the gaseous fuel 6 into the combustion chamber 3 and the waste heat boiler 4 is safely prevented.

[0020] Diese weiteren Mittel 12, 13 sind in diesem Ausführungsbeilspiel ein in der Entlastungsleitung 10 ́ ́, welche in den zweiten Leitungsabschnitt 5 ́ ́ mündet, angeordnetes Dreiwegeventil 12 und eine Inertgasversorgung 13, durch die der zweite Leitungsabschnitt 5 ́ ́ mit einem Inertgaspolster beaufschlagt wird. Beim Abstellen der Gasturbine werden das Hauptabsperrventil 7, das Schnellschlussventil 8 und das Regelventil 9 geschlossen und anschliessend die dazwischenliegenden Leitungsabschnitte 5 ́, 5 ́ ́ durch Öffnen der Entlastungsventile 11 ́, 11 ́ ́ entlastet. Nach erfolgter Entlastung wird über das Dreiwegeventil 12 der zweite Leitungsabschnitt 5 ́ ́ mit einem Inertgaspolster beaufschlagt. Dieses Inertgaspolster soll einen Überdruck gegenüber dem entlasteten ersten Leitungsabschnitt 5 ́ aufweisen, welcher durch eine Differenzdruckmessung (dp) 14 überwacht wird. Der Druck wird so geregelt, dass immer ein Überdruck im zweiten Leitungsabschnitt 5 ́ ́ gegenüber dem ersten Leitungsabschnitt 5 ́ bis zur erneuten Inbetriebnahme der Gasturbine aufrecht erhalten wird. Da im zweiten Leitungsabschnitt 5 ́ ́ nun ein höherer Druck herrscht als im ersten Leitungsabschnitt 5 ́ kann ev. vorhandenes Brenngas 6 ́, welches von der unter Druck stehenden Zufuhrleitung 5 durch das gegebenenfalls undichte Hauptsperrventil 7 in den ersten Leitungsabschnitt 5 ́ eindringt, nicht weiter in den zweiten Leitungsabschnitt 5 ́ ́ strömen. Solange also die Differenzdruckmessung (dp) 14 einen Überdruck des zweiten Leitungsabschnittes 5 ́ ́ gegenüber dem ersten Leitungsabschnitt 5 ́ bestätigt, besteht die Sicherheit, dass kein gasförmiger Brennstoff 6 ́ in die Brennkammer 2 und gegebenenfalls über die Turbine 3 in den Abhitzekessel 4 gelangt. These further means 12, 13 are in this Ausführungsbeilspiel a in the discharge line 10, which opens into the second line section 5, arranged three-way valve 12 and an inert gas supply 13 through which the second line section 5 with an inert gas is charged. When you turn off the gas turbine, the Hauptabsperrventil 7, the quick-closing valve 8 and the control valve 9 are closed and then the intermediate line sections 5, 5 relieved by opening the relief valves 11, 11. After discharge is applied via the three-way valve 12, the second line section 5 with an inert gas cushion. This inert gas cushion should have an overpressure with respect to the relieved first line section 5, which is monitored by a differential pressure measurement (dp) 14. The pressure is controlled so that always an overpressure in the second line section 5 relative to the first line section 5 is maintained until the gas turbine is restarted. Since in the second line section 5 now a higher pressure prevails than in the first line section 5 can ev. Existing fuel gas 6, which penetrates from the pressurized supply line 5 through the possibly leaking master cut valve 7 in the first line section 5, not further flow into the second line section 5. Thus, as long as the differential pressure measurement (dp) 14 confirms an overpressure of the second line section 5 with respect to the first line section 5, there is the certainty that no gaseous fuel 6 enters the combustion chamber 2 and optionally via the turbine 3 into the waste heat boiler 4.

[0021] Mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es mit vergleichsweise wenig Aufwand, die Gasturbine nach einem Stillstand bzw. Betriebsunterbruch in kürzester Zeit sicher, d. h. ohne unerwünschte Selbstentzündung oder Verpuffung von eventuell vorhandenen unverbrannten Brennstoffresten, wieder anzufahren und aufzulasten, so dass sichere Schnellstarts der Gasturbine problemlos realisiert werden können. With the inventive method succeeds with relatively little effort, the gas turbine safely after a shutdown or interruption in a short time, d. H. Without unwanted spontaneous combustion or deflagration of any existing unburned fuel residues, to start again and charge, so that safe quick starts of the gas turbine can be easily realized.

[0022] In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Um ein Eindringen von flüssigem Brennstoff 6 ́ in die Brennkammer 2 und den Abhitzekessel 4 während des Stillstandes sicher zu verhindern wird der in Flussrichtung nach der letzten Absperrvorrichtung, hier dem Regelventil 9, angeordnete letzte Leitungsabschnitt der Zufuhrleitung 5 als Steigleitung 15 mit einer ausreichenden Höhendifferenz ausgeführt, wobei im tiefer liegenden Bereich der Steigleitung 15 eine Druckmesseinrichtung (p) 16 vorgesehen ist. Beim Abstellen der Gasturbine werden die drei Absperrvorrichtungen, und zwar das Hauptabsperrventil 7, das Schnellschlussventil 8 und das Regelventil 9 geschlossen, und anschliessend die dazwischen liegenden Leitungsabschnitte 5 ́, 5 ́ ́ durch Öffnen der Entleerungsventile 11 ́, 11 ́ ́ vom flüssigen Brennstoff 6 ́ ́ entleert. Nach dem sicheren Erlöschen der Flamme wird kurzzeitig das Regelventil 9 geöffnet, so dass der sich in der Steigleitung 15 befindlichen Brennstoffes 6 ́ ́ rückwärts durch das Regelventil 9 und durch das Entleerungsventil 11 ́ ́ abfliessen kann. Solange nun die Druckmessung (p) 16 keinen hydrostatische Druck misst, besteht die Sicherheit, dass sich keine Flüssigkeit, also kein flüssiger Brennstoff 6 ́ ́ in der Steigleitung 15 befindet und folglich kein Brennstoff 6 ́ ́ in die Brennkammer 2 gelangen kann. Der hydrostatische Druck sollte daher bis zur erneuten Inbetriebnahme der Gasturbine so geregelt wird, dass er immer Null ist. 2, a further embodiment of the invention is shown. In order to reliably prevent ingress of liquid fuel 6 into the combustion chamber 2 and the waste heat boiler 4 during standstill, the last line section of the supply line 5 arranged in the flow direction after the last shut-off device, in this case the control valve 9, is designed as a riser 15 with a sufficient height difference , wherein in the deeper region of the riser 15, a pressure measuring device (p) 16 is provided. When stopping the gas turbine, the three shut-off devices, namely the Hauptabsperrventil 7, the quick-closing valve 8 and the control valve 9 is closed, and then the intermediate line sections 5, 5 by opening the drain valves 11, 11 from the liquid fuel. 6 Emptied. After the safe extinction of the flame, the control valve 9 is briefly opened, so that the located in the riser 15 fuel 6 can flow backwards through the control valve 9 and through the drain valve 11. As long as now the pressure measurement (p) 16 measures no hydrostatic pressure, there is the certainty that no liquid, so no liquid fuel 6 is in the riser 15 and therefore no fuel 6 can get into the combustion chamber 2. The hydrostatic pressure should therefore be regulated until the gas turbine is restarted so that it is always zero.

[0023] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Of course, the invention is not limited to the described embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0024] <tb>1<sep>Verdichter <tb>2<sep>Brennkammer <tb>3<sep>Turbine <tb>4<sep>Abhitzekessel <tb>5<sep>Zufuhrleitung für Brennstoff <tb>5 ́,5 ́ ́<sep>Leitungsabschnitte in Pos. 5 <tb>6 ́, 6 ́ ́<sep>Brennstoff <tb>7<sep>Vorrichtung zum Absperren, z.B. Hauptabsperrventil <tb>8<sep>Vorrichtunq zum Absperren, z.B. Schnellschlussventil <tb>9<sep>Vorrichtung zum Absperren, z.B. Regelventil <tb>10 ́,10 ́ ́<sep>Entlastungs-/Entleerungsleitungen <tb>11 ́, 11 ́ ́<sep>Entlastungs-/Entleerungsventile <tb>12<sep>Dreiweqeventil <tb>13<sep>Inertgasversorgung <tb>14<sep>Differenzdruckmessung (dp) <tb>15<sep>Steiqleitunq <tb>16<sep>Druckmessung (p)[0024] <Tb> 1 <sep> compressor <Tb> 2 <sep> combustion chamber <Tb> 3 <sep> Turbine <Tb> 4 <sep> waste heat boiler <tb> 5 <sep> Fuel supply line <tb> 5, 5 <sep> Line sections in pos. 5 <tb> 6, 6 <sep> fuel <tb> 7 <sep> Device for shutting off, e.g. main shut <tb> 8 <sep> Shutoff device, e.g. Quick-closing valve <tb> 9 <sep> Device for shutting off, e.g. control valve <tb> 10, 10 <sep> Relief / drain lines <tb> 11, 11 <sep> Relief / drain valves <Tb> 12 <sep> Dreiweqeventil <Tb> 13 <sep> inert gas supply <tb> 14 <sep> Differential Pressure Measurement (dp) <Tb> 15 <sep> Steiqleitunq <tb> 16 <sep> pressure measurement (p)

Claims

1. A method for operating a compressor (1), combustion chamber (2) and turbine (3) consist gas turbine with a downstream waste heat boiler (4) and with a supply line (5) for fuel (6, 6) in the combustion chamber (2), in which supply line (5) in the flow direction at least three suitable shut-off devices (7, 8, 9) are connected in series to form a first line section (5) between the first shut-off device (7) and the second shut-off device ( 8) and a second line section (5) between the second shut-off device (8) and the third shut-off device (9), in which line sections (5, 5) each have a discharge / emptying line (10, 10 ) with respective relief / drain valve (11, 11) open, by opening those after the stoppage of the gas turbine, ie after closing the shut-off devices (7, 8, 9), the two line sections (5, 5) are relieved / emptied, and the gas turbine after a successful quick shutdown or a planned shutdown when restarting safely started up and charged again is and for a known per se rinsing of the waste heat boiler (4) is carried out with scavenging air, characterized in that - Time immediately after the quick-circuit or the planned shutdown of the gas turbine, the waste heat boiler (4) is rinsed and - in a the step of discharge / emptying of the two line sections (5, 5) of the fuel supply line (5) following step further means (12, 13, 15, 16) are actuated, which during the stoppage of the gas turbine, an intrusion of the Fuel (6, 6) in the combustion chamber (3) and the waste heat boiler (4) safely prevent.

2. The method of claim 1, wherein the method gaseous fuel (6) of the combustion chamber (2) is fed, characterized in that the further means (12, 13) in the discharge line (10) which in the second Line section (5) opens arranged three-way valve (12) and an inert gas supply (13), by which the second line section (5) is acted upon with an inert gas cushion.

3. The method according to claim 2, characterized in that between the first (5) and the second line section (5) a differential pressure measurement (14) is made and the pressure is controlled so that always an overpressure in the second line section (5 ) Is maintained with respect to the first line section (5) until the gas turbine is restarted.

4. The method of claim 1, wherein the method liquid fuel (6) of the combustion chamber (2) is fed, characterized in that the further means (15, 16) in the flow direction downstream of the third shut-off device (9) arranged riser ( 15) with a sufficient height difference and a lower region of the riser (15) arranged pressure measuring device (16), wherein after the safe extinction of the flame briefly, the third shut-off device (9) is opened in order to drain off in the riser (15) located backward through the third shut-off device (9) and through the drain valve (11) and wherein the in the pressure measuring device (16) determined hydrostatic pressure is regulated until the restart of the gas turbine so that it is zero ,

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that valves are used as shut-off devices (7, 8, 9).

6. The method according to claim 5, characterized in that as a first valve (7) a Hauptabsperrventil that as a second valve (8) a quick-closing valve and that as a third valve (9) a control valve can be used.