DE10033052A1 - Verfahen zum Betreiben einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage sowie eine Gasturbinenanlage, die sich durch eine hohe Betriebsflexibilität auszeichnet. Die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage bereitzustellen, das eine flexible Fahrweise in einem weiten Lastbereich oberhalb und unterhalb der Nennlast mit hohem Wirkungsgrad erlaubt sowie eine mit geringem investiven Aufwand zu erstellende Gasturbinenanlage zu dessen Durchführung zu schaffen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der zum Betrieb der Gasturbinenanlage zugeführten Ansaugluft eine Wärmeübertragungsstufe durchläuft und dabei der Ansaugluft in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage entweder Wärme zugeführt oder Wärme entzogen wird. Bei steigender Leistungsabgabe erfolgt eine Abkühlung der Ansaugluft, bei sinkender Leistungsabgabe deren Erwärmung. In vorteilhafter Weise wird hierfür auf bislang nicht oder nur unzureichend verwertete Wärme- oder Kältepotentiale aus anlageninternen oder externen Quellen zurückgegriffen.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage sowie eine Gasturbinenanlage, die sich durch eine hohe Betriebsflexibilität auszeichnet.

STAND DER TECHNIK

Die Entwicklung der internationalen Strommärkte hin zu liberalisierten deregulierten Märkten mit der Folge eines Wettbewerbs in den Strombereitstellungskosten, aber auch einer bedarfsorientierten Preisbildung stellt zunehmend höhere Ansprüche an die Anbieter von Elektroenergie. Liberalisierte Strommärkte fordern nicht nur eine effiziente Energieumwandlung, sondern auch eine hohe Flexibilität bei der Stromer­ zeugung. Während die Margen bei der Erzeugung von Grundlast aufgrund des Wettbewerbs gering sind, kann für die Abdeckung von Bedarfsspitzen oft ein vielfach höherer Preis erzielt werden. Ein grosser Anteil des erwirtschafteten Gewinns kann somit mit einigen wenigen Prozent der erzeugten elektrischen Energie bzw. inner­ halb einer kurzen Betriebsdauer einer Kraftwerksanlage erwirtschaftet werden. Daher nimmt für in diesen Märkten engagierte privatwirtschaftlich organisierte Unter­ nehmen der Zwang zu kostengünstigen und damit effizienten Energieumwandlungs­ prozessen zu. Zum anderen entsteht das Erfordernis, ohne grössere Wirkungsgrad­ einbussen die Leistung einer Kraftwerksanlage in einem grossen Leistungsbereich regeln zu können und kurzfristig verfügbare Reservekapazitäten zur Abdeckung netzseitiger Bedarfsspitzen vorzuhalten.

Um dies mit minimalen Kosten zu erreichen, werden vorrangig solche Lösungen an­ gestrebt, die helfen, das Potential der Kraftwerksanlage voll auszuschöpfen.

Diese Situation begünstigt Kraftwerke mit kombinierten Gas-/Dampfturbinen- Anlagen, die in der jüngeren Vergangenheit sowohl hinsichtlich ihrer Anzahl wie auch der installierten Gesamtleistung eine sprunghafte Entwicklung durchlaufen haben und deren Bedeutung unter den gegebenen Umständen noch weiter zunehmen wird. In einer solchen Kombianlage wird in einem Abhitzekessel das Abgas einer Gastur­ bine, welches unmittelbar nach dem Austritt aus der Gasturbine noch eine sehr hohe Temperatur hat, dazu benutzt, Dampf mit möglichst hohen Parametern für den Be­ trieb einer Dampfturbine zu erzeugen. Mit Hilfe variantenreicher Schaltungen des Wasser-Dampf-Kreislaufes wird die Abgaswärme der Gasturbine zu einem erhebli­ chen Teil im nachgeschalteten Dampfturbinenprozess genutzt.

Mit heutigen Gesamtwirkungsgraden von bis zu 58% übertreffen solche Kombi­ anlagen andere thermische Systeme zur Stromgewinnung. Die hohe Brennstoffaus­ nutzung sowie eine vergleichsweise hohe Flexibilität der Fahrweise und moderate Investitionen machen die Kombianlagen anderen thermischen Systemen überlegen.

Eine Möglichkeit einer möglichst kurzfristigen Leistungssteigerung einer Kombianla­ ge liegt insbesondere im Bereich der Gasturbinenanlage.

Die Leistungsabgabe einer Gasturbinenanlage hängt direkt vom Massenstrom des zugeführten Arbeitsmittels und indirekt von der Temperatur der Ansaugluft ab.

Sinkende Lufttemperaturen bewirken über einen steigenden Luftmassenstrom eine höhere Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage.

Es wurde daher schon vorgeschlagen, zu Spitzenlastzeiten durch Kühlung der An­ saugluft eine Leistungssteigerung der Gasturbinenanlage herbeizuführen. Vorüber­ gehende Wirkungsgradeinbussen werden dabei in Kauf genommen, da sie von dem höheren zu erzielenden Strompreis wieder wettgemacht werden.

Hingegen ausserhalb der Spitzenzeiten in Mittel- und insbesondere in Schwachlast­ zeiten mit niedrigen Abnahmepreisen kommt der Stromerzeugung zu möglichst ge­ ringen Kosten, das heisst bei einem möglichst hohen Wirkungsgrad vorrangige Be­ deutung zu.

Diesem betriebswirtschaftlichen Erfordernis steht allerdings das Teillastverhalten sowohl der Gasturbinenanlage als auch der Dampfturbine entgegen, das durch eine erhebliche Abnahme des Wirkungsgrades gekennzeichnet ist.

Zur Umgehung dieses Nachteils wurde in der Vergangenheit bei noch relativ kleinen Anlageleistungen vorgeschlagen, mehrere Gasturbinenanlagen auf eine Dampftur­ bogruppe arbeiten zu lassen. Hierbei kann in einem weiten Lastbereich mit sehr gu­ tem Wirkungsgrad gefahren werden, indem man eine oder mehrere Gasturbinenan­ lagen abschaltet und die verbleibenden im Bereich des höchsten Wirkungsgrades weiterbetreibt (Brown Boveri Mitteilungen 1978/654). Ein Nachteil ist jedoch das häufige Abschalten und Anfahren von Anlagenteilen. Längere Stillstandzeiten, so über Nacht oder über das Wochenende, bedingen ein Abkühlen. Beim Anfahren müssen dann die abgekühlten Massen erst wieder bis zum Beharrungszustand auf­ gewärmt werden (Anfahrverluste).

Als eine weitere Möglichkeit der der Wirkungsgradsteigerung im Teillastbetrieb einer Ga­ sturbinenanlage ist die Vorwärmung der Ansaugluft - ausführlich dargestellt in DE 30 02 615 A1. Zwar verkleinert die Luftvorwärmung die Leistung der Gasturbinenanla­ ge, da der zugeführte Gesamtmassenstrom aus Brennstoff und Luft sinkt, der Wir­ kungsgrad der Gesamtanlage wird durch geringeren Brennstoffverbrauch aber auch infolge der erhöhten Abgastemperatur und dem in deren Folge verbesserten Wirkungsgrad des Dampfprozesses angehoben. Dies umso mehr, wenn zu diesem Zweck auf Abwärme für die Luftvorwärmung zurückgegriffen wird.

Da die Erhöhung der Eintrittstemperatur der angesaugten Luft in den Verdichter den Massendurchsatz durch die Gasturbinenanlage und damit deren Leistung vermin­ dert, eignet sich dieses Verfahren auch zur Leistungsregelung.

Vorgenannte Druckschrift stellt eine Reihe von Schaltungsvarianten zur Leistungsre­ gelung auf Basis der Vorwärmung der Ansaugluft vor, die einen Teillastbetrieb einer Kombianlage bei erhöhtem Wirkungsgrad erlauben.

Ihr sind jedoch keine Anregungen zu entnehmen, wie in Spitzenlastzeiten eine Leis­ tungssteigerung über die Nennlast hinaus erreicht werden kann.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage bereitzustellen, das eine flexi­ ble Fahrweise in einem weiten Lastbereich oberhalb und unterhalb der Nennlast mit hohem Wirkungsgrad erlaubt.

Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit geringem investiven Aufwand zu erstellende Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren und eine Anlage der in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 15 genannten Art.

Vorteilhafte Ausführungsformen geben die abhängigen Ansprüche wieder.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass zumindest ein Teil der zum Betrieb der Gasturbinenanlage zugeführten Ansaugluft eine Wärmeübertragungs­ stufe durchläuft, und dabei der Ansaugluft in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage entweder Wärme zugeführt oder Wärme entzogen wird.

Steigende Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage in Spitzenlastzeiten wird durch eine Abkühlung der Ansaugluft umgesetzt, während bei sinkender Leistungsabgabe in Schwachlastzeiten durch Erwärmung der Ansaugluft ein Teillastbetrieb ohne nen­ nenswerte Wirkungsgradeinbusse realisiert wird.

Die Bereitstellung der erforderlichen Heiz- und Kühlmedien kann dabei aus anlage­ internen Quellen, aber auch extern aus Drittanlagen erfolgen.

In vorteilhafter Weise gelingt es mit Hilfe der Erfindung, die Anlagenleistung bzw. den Anlagenwirkungsgrad zu erhöhen, da es ohne weiteres möglich ist, auf Abfall­ produkte aus den Anlageprozessen, das heisst, auf bislang nicht oder nur ungenü­ gend verwertete Wärme- und Kältepotentiale zurückzugreifen.

Wie an anderer Stelle bereits ausgeführt, ist es an sich bekannt, entweder Mass­ nahmen für eine Kühlung der Ansaugluft (DE 198 31 425 A1) oder eben solche für eine Erwärmung (DE 30 02 615 A1) vorzusehen. Jedoch ist allen dahingehenden Vorschlägen gemein, dass sie entweder ausschliesslich auf eine Kühlung zum Zwecke einer Leistungssteigerung im Spitzenlastbetrieb oder ausschliesslich auf ei­ ne Erwärmung zum Zwecke der Wirkungsgradsteigerung für den Teillastbetrieb ge­ richtet sind. Diese für sich separaten Lösungen werden damit den gestiegenen An­ forderungen deregulierter Märkte an eine hohe Betriebsflexibilität nicht mehr gerecht.

In Weiterentwicklung des zitierten Standes der Technik fungiert die nach der Erfin­ dung in den Ansaugluftkanal integrierte Wärmeübertragungsstufe in Abhängigkeit von der erforderlichen Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage entweder als Heizer oder als Kühler. Sie nimmt in einem umfassenderen Masse an der Leistungsrege­ lung der Gasturbinenanlage teil, als dies nach den Lösungen des Standes der Tech­ nik der Fall ist, indem sie sowohl zur Leistungsabsenkung in den Teillastbetrieb als auch zur Leistungserhöhung der Gasturbinenanlage über die Nennlast hinaus her­ angezogen wird. Sie überwindet damit einen Mangel der Lösungen des Standes der Technik, die zu einer derart komplexen Leistungsregelung nicht in der Lage sind und auch keine Anregungen hierfür geben.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in den Ansaugluftkanal zur Gasturbinenanlage wenigstens ein Wärmeübertrager eingebunden, der entsprechend der erforderlichen Leistungsabgabe der Anlage sowohl eine Erwärmung als auch eine Abkühlung der Ansaugluft bewirken kann.

Mit geringem zusätzlichem Investitionsaufwand und niedrigen zusätzlichen Betriebs­ kosten kann damit eine Gasturbinenanlage, beispielsweise innerhalb einer kombi­ nierten Gas-/Dampfturbinen-Anlage zur Erzeugung preiswerter Mittellastenergie bei gleichzeitig hoher Flexibilität sowohl im Hinblick auf Mehrleistung in Spitzenlastzeiten als auch im Hinblick auf hohen Wirkungsgrad im Teillastbereich in Schwachlastzei­ ten geschaffen werden.

Hierbei kann entweder ein Wärmeübertrager vorgesehen sein, der sowohl mit einem Heiz- als auch mit einem Kühlmedium beaufschlagt werden kann oder ein Wärme­ übertrager mit getrennten Zellen für Heiz- und Kühlmedium oder wenigstens zwei getrennte Apparate.

Nach einer vorteilhaften alternativen Weiterbildung ist der Wärmeübertrager in einen Zwischenkreislauf eingebunden, der seinerseits über mindestens einen weiteren Wärmeübertrager durch ein Heiz- oder Kühlmedium beaufschlagt wird. Dies erleich­ tert die Handhabung von unverträglichen Medien oder solchen mit stark voneinander abweichenden Eigenschaften und vereinfacht die Übertragung über grössere Distan­ zen.

Es liegt im Interesse eines hohen Anlagenwirkungsgrades, vorhandene Wärme- und Kältepotentiale in einem sinnvollen Umfang für die Anlagenprozesse zu nutzen. Für einige Heiz- und Kühlmedien, namentlich solche, die im wesentlichen auf Luft basieren oder mit Luft sehr gut mischbar sind oder im Luftstrom sehr rasch ver­ dampfen, kann neben der blossen Ausnutzung eines verwertbaren Temperaturpo­ tentials in einem indirekten Wärmeübertrager eine darüber hinausgehende stoffliche Nutzung durch Mischung mit der Ansaugluft eine vorteilhafte Alternative bieten. In einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, diese Medien der Ansaugluft direkt zuzumischen.

Neben dem Effekt einer höheren Ausnutzung des Temperaturpotentials des zuge­ mischten Mediums im Vergleich zur indirekten Wärmeübertragung resultiert insbe­ sondere aus der Zumischung leicht flüchtiger Medien die zusätzliche Wirkung des Verbrauchs an Verdampfungswärme (Abkühlung).

Es ist mit äusserst einfachen technischen Mitteln möglich, von einem Heiz- auf ein Kühlmedium umzuschalten. Somit ermöglicht die Erfindung mit einem vergleichswei­ se geringen technischen Aufwand eine Leistungsregelung der Gasturbinenanlage in einem weiten Leistungsbereich.

Eine zweckmässige Ergänzung der Erfindung ist auf eine höhere Betriebsflexibilität im Teillastbereich gerichtet. Danach wird vorgeschlagen, die Erwärmung der An­ saugluft, die sich letztlich als eine Massenstromreduzierung auswirkt, durch gleichwirkende Massnahmen am Verdichter, insbesondere mittels einer Verstellung der Leitschaufeln, zu flankieren.

Die grundsätzliche Möglichkeit, eine Verminderung der Leistungsabgabe der Gas­ turbinenanlage entweder durch Vorwärmung der Ansaugluft, durch Verstellung der Leitschaufeln oder eine Kombination dieser Massnahmen zu bewerkstelligen, bietet den Vorteil, den möglichen Regelbereich im Teillastbetrieb insgesamt zu erweitern und darüber hinaus in der Wahl der Mittel frei zu sein, innerhalb bestimmter Lastbe­ reiche in Abhängigkeit der konkreten Umgebungsbedingungen jene Massnahme zur Leistungsregelung auszuwählen, die die geringste Wirkungsgradeinbusse verspricht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend an­ hand der Zeichnungen erläutert. Es werden nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt. Gleiche oder einander entsprechende Elemente figurieren un­ ter demselben Bezugszeichen.

Hierbei zeigen

Fig. 1 Grundvariante der Anordnung eines Wärmeübertragers mit Umschaltung zwi­ schen Heiz- und Kühlmedium

Fig. 2 Grundvariante der Anordnung eines Wärmeübertragers mit getrennten Wär­ meübertragern oder -zellen für Heiz- und Kühlmedium

Fig. 3 Grundvariante mit Einbindung des Wärmeübertragers in einen Zwischen­ kreislauf

Fig. 4 Ausführung des Zwischenkreislaufs als offener oder halboffener Kreislauf

Fig. 5 Varianten zur Vorwärmung der Ansaugluft mit Dampf

Fig. 6 Varianten zur Vorwärmung der Ansaugluft mit den Turbinenabgasen mittels indirekter Wärmeübertragung

Fig. 7 Varianten zur Zumischung von Abluft aus Kühlern oder Kondensatoren inner­ halb oder ausserhalb der Anlage

Fig. 8 Varianten zur Vorwärmung der Ansaugluft mit den Turbinenabgasen durch Zumischen

Fig. 9 Varianten zur Vorwärmung der Ansaugluft durch Zumischung komprimierter Verdichterluft oder Heissgase

Fig. 10 Grundvarianten zur Bypassanordnung auf seiten der Ansaugluft und des Heiz- bzw. Kühlmediums

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Eine Kombianlage der nachfolgend beschriebenen Art, anhand deren die Erfindung beispielhaft dargestellt wird, umfasst im wesentlichen eine Gasturbinenanlage mit abgasseitig nachgeschaltetem Abhitzekessel und eine Dampfturbinenanlage.

Unter einer Gasturbinenanlage versteht man eine Anlage, bestehend aus einem Verdichter, mindestens einer Brennkammer und mindestens einer Gasturbine. Gasturbinenanlagen dienen innerhalb von Kraftwerken vorrangig zum Antrieb von Generatoren. Generell können Gasturbinenanlagen auch als Antriebe für Pumpen, Verdichter und dergleichen Einsatz finden.

In einem Verdichter (1) wird angesaugte Luft auf den Arbeitsdruck verdichtet und einer Brennkammer (4) zugeführt. Das in der beispielsweise mit Erdgas befeuerten Brennkammer (4) erzeugte Heissgas wird in der Gasturbine (2) arbeitsleistend ent­ spannt. Die dabei freiwerdende mechanische Energie wird in dem angekoppelten Generator (3) in Elektroenergie umgewandelt. Die Turbinenabgase (6) durchströmen anschliessend unter Verlust eines Teils ihrer fühlbaren Wärme einen Abhitzekessel (7) und werden darauf hin, ggf. unter weiterer Abwärmenutzung, über den Kamin ins Freie entlassen.

Der Abhitzekessel (7) ist kühlmittelseitig in den Wasser-Dampfkreislauf einer Pro­ zess- oder Dampfturbinenanlage (8) eingebunden. Im Abhitzekessel (7) wird in min­ destens einer Druckstufe mittels der von den Abgasen (6) abgegebenen Wärme Dampf für Prozesszwecke oder zur Beaufschlagung der Dampfturbine (8) erzeugt. Nach Arbeitsleistung in der Dampfturbine (8) gelangt der Dampf in einen Kondensa­ tor (9), um hier mittels Wasser oder Luft kondensiert zu werden. Das vom Prozess zurückfliessende oder gewonnene Kondensat fördert eine Förderpumpe (10) wieder zurück zum Abhitzekessel (7).

Weitere Details des Wasser-Dampfkreislaufs, wie Speisewasserbehälter, Entgaser und dergleichen werden der Einfachheit halber an dieser Stelle nicht ausdrücklich erwähnt, da sie hinlänglich bekannt und für das Verständnis der Erfindung nur von untergeordnetem Rang sind.

Ebenfalls nicht eingegangen wird an dieser Stelle auf die Mess-, Steuer- und Regel­ einrichtungen der Kombianlage. Dem Fachmann ist nach Massgabe der Erfindung aber ohne weiteres klar, welche notwendigen Parameter in der jeweiligen Ausfüh­ rungsform zur Leistungsregelung in Frage kommen.

Erfindungsgemäss ist im Ansaugluftkanal (5) der Ansaugluft ein Wärmeübertrager (11), (12) angeordnet.

Dieser Wärmeübertrager (11) und/oder (12) übernimmt im Rahmen der Erfindung die Doppelfunktion sowohl des Erwärmens als auch des Abkühlens der hindurch­ strömenden Ansaugluft und dient damit zur Leistungsregelung der Gasturbinenanla­ ge für einen Bereich unterhalb und oberhalb der Nennlast.

Wie noch näher darzulegen sein wird, ist die Erfindung dabei nicht auf eine be­ stimmte Bauart eines Wärmeübertragers oder ein bestimmtes Verfahren der Wär­ meübertragung beschränkt. Unter den in dieser Anmeldung gebrauchten Begriffen Wärmeübertrager und Wärmeübertragung sind grundsätzlich alle Apparate und Verfahren zu verstehen, die geeignet sind, die Temperatur der Ansaugluft der Gas­ turbinenanlage in einer gewünschten Weise zu verändern. Dies schliesst sowohl Verfahren der direkten Wärmeübertragung, das heisst der Mischung, wie auch sol­ che der indirekten Wärmeübertragung über Heizflächen ein.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend eine Reihe von Ausführungsformen der Erfindung am Beispiel besagter Kombianlage näher erläutert.

Nach einer in Fig. 1 dargestellten und mit einem geringen apparatetechnischen Auf­ wand erstellbaren Ausführungsform der Erfindung ist dem Verdichter (1) im An­ saugluftkanal (5) ein indirekter Wärmeübertrager (11) vorgeschaltet.

Wegen ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche gasförmige und flüssige Stoffe in weiten Temperatur- und Druckbereichen wird in der Regel die Wahl zugunsten eines Rohrbündelwärmeübertragers ausfallen. Diese gebräuchliche Bau­ art hat ausserdem den Vorteil einer hohen Wartungsfreundlichkeit. Am Aussenman­ tel können die Rohre zur Erhöhung des Wärmeübergangs in an sich bekannter Wei­ se mit oberflächenvergrössernden Berippungen oder wirbelerzeugenden Stromstö­ rungselementen ausgerüstet sein. In diesem Falle wird die Ansaugluft über die Rohraussenfläche geführt. In den Rohren wird abhängig vom Bedarf das Heiz- oder das Kühlmedium geführt.

Der Wärmeübertrager (11) ist mit Zuführleitungen (13) und (14) für ein Heiz- und ein Kühlmedium verbunden. Die Leitungen (13) und (14) sind mit Absperrorganen (16) ausgestattet. In Abhängigkeit von der geforderten Fahrweise der Gasturbinenanlage werden die Absperrorgane (16) angesteuert und der Wärmeübertrager (11) alternativ mit dem Heizmedium oder dem Kühlmedium beaufschlagt. Über die Absperrorgane (16) kann der Massenstrom des Heiz- bzw. Kühlmediums und damit die Temperatur der Ansaugluft geregelt werden. Handelt es sich dabei um verträgliche Medien, bei­ spielsweise Warm- und Kaltwasser oder Luft verschiedener Temperatur, so ist es möglich, durch gleichzeitiges Einspeisen beider Medien in einem bestimmten Ver­ hältnis eine Mischtemperatur zu erzeugen. Durch Ändern des Mischungsverhältnis­ ses der beiden Komponenten kann stufenlos jede beliebige Temperatur zwischen der Temperatur des Heizmediums und derjenigen des Kühlmediums realisiert wer­ den. Darüber hinaus kann erforderlichenfalls auch ein allmählicher Temperaturwech­ sel durch eine stetige Änderung des Mischungsverhältnisses im Rahmen eines Steuerprogramms herbeigeführt werden.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass diese Ausführungsform mit sehr einfachen technischen Mitteln realisiert werden kann und auch für eine Nachrüstung bestehen­ der Anlagen geeignet ist, nicht zuletzt auch unter dem Aspekt, dass einige Anlagen bereits mit einem Wärmeübertrager zum Kühlen der Ansaugluft an dieser Stelle ausgerüstet sind, wie aus dem zitierten Stand der Technik hervorgeht.

Für den Fall des Einsatzes nicht verträglicher Medien oder wenn eine Vermischung oder Verunreinigung eines der Medien vermieden werden soll, hat es sich als vorteil­ haft erwiesen, eine zusätzliche Zuführleitung (15) für ein Spülmedium anzuordnen. Zwischen dem Umschalten von einem Medium auf das andere wird dann stets eine Reinigungsstufe zwischengeschaltet. Im Falle nicht verträglicher gasförmiger Medien kann zwischen den einzelnen Prozessphasen ein Ausblasen mit Luft oder Stickstoff erfolgen. Im Falle flüssiger Medien kann das System zunächst entleert, mit beispiels­ weise Deionat ausgewaschen und anschliessend mit Luft/Stickstoff ausgeblasen oder mit Heissluft getrocknet werden. Diese Schritte können in beliebiger Kombinati­ on eingesetzt werden.

Für den letzteren Fall einer Unverträglichkeit der als Heiz- und Kühlmedium einge­ setzten Stoffe, aber auch wenn aus Gründen der Reinhaltung zumindest eines der Medien mit Sicherheit eine Vermischung ausgeschlossen werden soll, erfolgt nach einer alternativen Ausführungsvariante die Wärmeübertragung unter strikter Wah­ rung getrennter Stoffströme von Heiz- und Kühlmedium.

Dies kann realisiert werden in Form zweier getrennter Wärmeübertrager, wie in Fig. 2 schematisch wiedergegeben. Damit ist nicht zwingend die Aufstellung zweier ge­ trennter Apparate verbunden. Es kann sich dabei auch um getrennte Zellen oder Stufen innerhalb eines Wärmeübertragergehäuses handeln.

Ebensowenig ist die dargestellte Parallelschaltung zwingend. Dem Fachmann bietet sich eine Reihe von Varianten zur Reihen- oder Parallelschaltung der Wärmeüber­ trager oder Zellen im Ansaugluftkanal an. Die Parallelschaltung hat den Vorteil eines etwas geringeren Druckverlusts und damit eines geringeren Energieaufwands für die Verdichtung, bedarf aber andererseits eines zusätzlichen Aufwands zum Ansteuern von Absperrorganen.

Die Ausführungsvariante gemäss Fig. 2 gelangt auch dann zum Einsatz, wenn Heiz- und Kühlmedium erhebliche Unterschiede in ihrem Wärmeübertragungsverhalten aufweisen oder unterschiedliche Aggregatzustände besitzen und daher unterschied­ liche Anforderungen an Konzeption und Auslegung des Wärmeübertragers (11) stellen, wie dies beispielsweise beim Einsatz von Dampf als Heiz- und Wasser als Kühlmedium der Fall ist.

Eine vorteilhafte alternative Weiterbildung beruht auf der Einschaltung eines Zwi­ schenkreislaufs, schematisch dargestellt in Fig. 3.

Der Wärmeübertrager (11) wird danach nicht mehr unmittelbar vom Heiz- und Kühl­ medium beaufschlagt, sondern nur noch von dem im Zwischenkreislauf (17) umlau­ fenden Kreislaufmedium. Bei einer derartigen Anordnung kann die zu übertragende Wärmemenge über ein leicht zu handhabendes flüssiges bzw. gasförmiges Medium auch über grössere Entfernungen mit vergleichsweise einfachen Mitteln transportiert werden. Als Kreislaufmedium bieten sich dabei sowohl Gase als auch Flüssigkeiten an, wobei aufgrund der höheren Wärmetransportfähigkeit Flüssigkeiten bevorzugt sind, und dabei wiederum im Hinblick auf Verfügbarkeit und Handhabbarkeit vor­ zugsweise Wasser zum Einsatz gelangt. Durch den Einsatz eines Frostschutzmittels, wie Glykol, kann dieser Zwischenkreislauf (17) in einem Temperaturbereich von -50°C bis 100°C problemlos betrieben werden.

Der Zwischenkreislauf (17) verbindet den Wärmeübertrager (11) im Ansaugluftkanal (5) mit einem oder mehreren Wärmeübertragern (18) zur Nutzung von Wärme- bzw. Kältepotentialen innerhalb oder ausserhalb des Systems der Kombianlage. Mittels einer Pumpe (19) wird der Transport des Kreislaufmediums im Zwischenkreislauf (17) aufrechterhalten. Diese Ausführungsform lässt wiederum zahlreiche Variationen zu. So können ein oder mehrere Wärmeübertrager (18) für das Heiz- und das Kühl­ medium in dem Zwischenkreislauf (17) angeordnet sein. Es eröffnet sich die Mög­ lichkeit, mehrere Wärme- oder Kältepotentiale in den Zwischenkreislauf (17) einzu­ binden, die nach Bedarf in Anspruch genommen werden.

Ausgehend von der Überlegung, dass im Interesse einer möglichst hohen Gesamt­ anlagenleistung und eines möglichst hohen Gesamtanlagenwirkungsgrades bevor­ zugt innerhalb der einzelnen Anlagenprozesse anfallende Wärme genutzt werden sollte, sind in erster Linie bisher nicht oder nur ungenügend genutzte Abwärme- oder Abkältepotentiale auf ihre Eignung als Heiz- oder Kühlmedium zu untersuchen.

In diesem Zusammenhang kann es zweckmässig sein, Massnahmen vorzusehen, die es erlauben, den Zwischenkreislauf (17) offen zu gestalten (Fig. 4). Dabei können zum Heizen oder Kühlen geeignete Medien aus anderen Anlagen in den Zwischen­ kreislauf (17) eingespeist werden, die unter Ausnutzung ihres verwertbaren Tempe­ raturpotentials den Wärmeübertrager (11) durchströmen, um anschliessend entwe­ der wieder in besagte Anlage zurückzufliessen oder in die Umwelt entlassen zu wer­ den. Für diese Verfahrensweise kommen beispielsweise Abluft aus Kondensatoren, Feuchtluft aus Kühltürmen, Wasser aus den Kühlanlagen, dem Kaltwassernetz, Oberflächen- oder Grundwasser in Frage.

Ein offener Zwischenkreislauf (17) bietet sich beispielsweise für Gasturbinenanlagen an, in deren Umgebung ausreichende Mengen an Oberflächenwasser (Fluss, See, Meer) zur Verfügung stehen. Beispielsweise wird Meerwasser angesaugt, durch den Wärmeübertrager (11) geleitet und wieder ins Meer zurückgeführt. Der erhebliche Temperaturunterschied zwischen der Ansaugluft und dem Meerwasser kann im Sommer ein beträchtliches Potential zur Absenkung der Lufttemperatur und damit zur Steigerung der Leistung der Gasturbinenanlage bieten. Im Winter kann das glei­ che Kreislaufmedium zur Aufwärmung der Ansaugluft und damit zur Wirkungsgrad­ erhöhung im Teillastbetrieb dienen.

Ein hohes Potential als Heizmedium besitzt der im Anlagenprozess oder in Dampf­ speichern auf unterschiedlichem Druck- und Temperaturniveau vorhandene Dampf. Nach der aus Fig. 5 ersichtlichen Variante einer Erwärmung der Ansaugluft mittels Dampf wird Dampf aus der Dampfturbine (8) angezapft und über die Dampfleitung (20) dem Wärmeübertrager (11) zwecks Wärmeübertragung auf die Ansaugluft zu­ geleitet. Nach Wärmeabgabe an die Ansaugluft wird das Kondensat in den Konden­ sator (9) und damit den Dampfkreislauf zurückgeleitet. Das Absperrorgan (21) steu­ ert die Durchflussmenge. Selbstverständlich kann Dampf an unterschiedlichen Stel­ len dem Dampf-/Wasserkreislauf entnommen werden. Aber vorzugsweise wird die Dampfentnahme an einer Steile erfolgen, an der das exergetische Potential des Dampfes weitgehend aufgebraucht ist.

In strichlierter Darstellung sind alternative Entnahmestellen für Sattdampf (A), über­ hitzten Frischdampf (B) oder Anzapfdampf (C) dargestellt.

Eine andere Wärmequelle mit hohem nutzbaren Temperaturpotential sind die hei­ ssen Turbinenabgase (Fig. 6).

Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist nach dem Abhitzekessel (7) eine Abzweigleitung zu einem Wärmeübertrager (11) angeordnet. Absperrorgane (22) in der Haupt- und der Zweigleitung steuern das Massenstromverhältnis. Nach Wär­ meabgabe im Wärmeübertrager (11) werden die Abgase ins Freie geleitet. Mit dieser Lösung wird das erhebliche Wärmepotential der Abgase noch weiter ausgenutzt. Allerdings ist dabei der Wärmeübertrager (11) so auszulegen, dass Korrosionsschä­ den durch eine Taupunktunterschreitung weitgehend vermieden werden.

Bei Abgasabzweigung vor dem Abhitzekessel (7) unterdrücken die hohen Abgas­ temperaturen die Gefahr einer Taupunktunterschreitung.

An anderer Stelle wurde bereits erwähnt, dass prinzipiell alle Formen einer direkten Wärmeübertragung durch Zumischen eines Mediums in den Ansaugluftstrom oder einer indirekten Wärmeübertragung über eine Heizfläche oder eine Kombination die­ ser Formen im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können.

Unter diesem Gesichtspunkt sind die oben erörterten Ausführungsformen der Erfin­ dung zu bewerten. Sofern technisch sinnvoll, können diese Wärmeübertrager auch Zumischeinrichtungen für Medien mit einem verwertbaren Temperaturpotential sein. Diese Art der Wärmeübertragung setzt allerdings ein Medium geeigneter Qualität voraus. So hat das zuzumischende Heiz- oder Kühlmedium, insbesondere im Hin­ blick auf Reinheit und chemische Eigenschaften, den Mindestanforderungen der Gasturbinenanlage zu genügen. Ausserdem muss es sich durch ein sehr gutes Mischverhalten mit der Ansaugluft auszeichnen.

Zur Beeinflussung der Ansauglufttemperatur durch Zumischen kommen in erster Linie gasförmige Medien, insbesondere heisse Abgase der Gasturbine und Dampf oder Abluft aus Kühlern und Kondensatoren als Heizmedium sowie Kaltluft aus Kühlanlagen als Kühlmedium in Frage.

Flüssigkeiten werden praktisch nur als Kühlmedium eingesetzt. Neben Kaltwasser sind dabei solche Medien von Interesse, die fein dispergiert werden können und bei Umgebungstemperatur verdampfen, also leicht flüchtige Flüssigkeiten, aber auch tiefgekühlte technische Gase. Als besonders wirksam erweist sich hierbei der Ver­ brauch an Verdampfungswärme.

Heiz- und Kühlmedien können über eine gemeinsame oder über getrennte Zumi­ scheinrichtungen (12) in die Ansaugluft eingetragen werden, wie dies im Zusam­ menhang mit den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 bereits erörtert wurde. Zur Vermeidung von Wiederholungen sei auf die diesbezüglichen Ausführungen verwie­ sen.

Zwei bevorzugte Schaltungsvarianten zur Ausnutzung der Wärme der Abgase der Gasturbine bzw. der Abluft aus Kondensatoren oder Kühlern aus der Kombianlage oder aus einer Drittanlage, sind in den Fig. 7 und 8 wiedergegeben.

Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, wird die in den Strömungsweg der Ansaugluft einge­ bundene Zumischeinrichtung (12), im wesentlichen bestehend aus einem System von den Ansaugluftkanal (5) beaufschlagenden Düsen, mit Abluft der Kondensatoren (24) und/oder Kühler (25) der Kombianlage gespeist. Die Düsen sind dabei so aus­ gelegt, dass bis zum Verdichtereintritt eine weitgehend homogene Temperaturver­ teilung im Ansaugluftstrom vorliegt, um eine erhöhte mechanische Belastung des Verdichters (1) auszuschliessen. Absperrorgane (29) in den Zuführleitungen (28) steuern den zugeführten Massenstrom des Heizmediums. In Abhängigkeit vom kon­ kreten Anwendungsfall kann zur Förderung der Abluft der Einsatz eines Lüfters (30) erforderlich sein.

Fig. 8 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung auf Basis einer Rezirkulation eines Teils der Turbinenabgase zur direkten Vorwärmung, indem der Ansaugluft vor dem Verdichter (1) in der Zumischeinrichtung (12) ein Anteil an Abgas zugemischt wird. Die Figur zeigt zwei prinzipielle Möglichkeiten der Abgasab­ zweigung vor und/oder nach dem Abhitzekessel (7). Der Mengenanteil wird wieder­ um durch Absperrorgane (22) gesteuert. Dabei ist auch hier das Abgas so beizumi­ schen, dass bis zum Verdichtereintritt eine gleichmässige Durchmischung der Kom­ ponenten gesichert ist.

Weitere an dieser Stelle nicht näher diskutierte Möglichkeiten zur Vorwärmung mit­ tels direkter Wärmeübertragung stellen die Anzapfung der komprimierten Verdich­ terluft, der Heissgase der Brennkammer (nach Fig. 9) oder die Abzweigung von Dampf aus der Anlage (nach Fig. 5) oder aus einem externen Dampfnetz dar.

Es ist grundsätzlich möglich, dies gilt für alle gezeigten Ausführungsformen, sowohl auf Seiten der Ansaugluft als auch auf Seiten des Heiz- oder Kühlmediums, nicht den gesamten Massenstrom durch die Wärmeübertragungsstufe zu führen, sondern lediglich einen Teilstrom. Zu diesem Zweck können der oder die Wärmeübertrager (11) und/oder (12) entsprechende Bypass-Leitungen (26) und (27) aufweisen (Fig. 10).

Es wurde bereits auf die Möglichkeit hingewiesen, zum Zwecke der Minderung der von der Gasturbinenanlage abgegebenen Leistung die Massnahmen zur Vorwär­ mung der Ansaugluft durch indirekte Wärmeübertragung oder Zumischung heisser Gase mit einer Verstellung der Leitschaufeln am Verdichter zu kombinieren, um den der Turbine zugeführten Massenstrom zusätzlich zu vermindern.

Diese Massnahmen können alternativ oder in Kombination vorgenommen werden, stets unter dem Gesichtspunkt einer Optimierung des Wirkungsgrades. Jede Art der Leistungsregelung zeigt einen eigenen spezifischen Verlauf des Wirkungsgrades. Daher erfolgen erforderliche Leistungsänderungen innerhalb eines aktuellen Lastzu­ stands auf Basis der Massnahme, die diese Veränderung mit der geringsten Wir­ kungsgradeinbusse zu erreichen verspricht.

Darüber hinaus erweitert sich der Lastbereich, indem man zunächst durch eine Massnahme eine Leistungsveränderung bewirkt und nach Ausschöpfung dieses Potentials durch die zweite Massnahme eine weitere Anpassung vornimmt.

Ausrüstung und Betrieb einer Kombianlage nach der Lehre der Erfindung steigern deren Verfügbarkeit. Sie befähigen den Betreiber, auf Nachfrageschwankungen so­ wohl hinsichtlich zunehmenden als auch sinkenden Bedarfs zu reagieren und damit nicht zuletzt die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu steigern. In Schwachlastzeiten, ins­ besondere nachts oder an Wochenenden, trägt die Erfindung dazu bei, eine Ab­ schaltung zu verhindern und damit die Anlage lange am Netz zu halten, da sie im Teillastbetrieb, das heisst bei möglichst geringen Leistungen mit hohem Wirkungs­ grad gefahren werden kann.

Wenn der Strombedarf und damit auch die Stromerlöse ansteigen, können durch einen Wechsel des Betriebsmediums des Wärmeübertragers die Reservekapazitä­ ten der Anlage kurzfristig aktiviert und damit eine hohe Leistung gefahren werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf den Einsatz in einer Kombianlage be­ schränkt. Lediglich zum besseren Verständnis des Wesens der Erfindung sowie zur Veranschaulichung der vielfältigen Wege ihrer Umsetzung wurde beispielhaft eine solche ausgewählt. In eine Kombianlage ist die Erfindung mit besonderem Vorteil zu implementieren, aufgrund der Vielzahl der in der Anlage selbst oder ihrer Peripherie zur Verfügung stehenden Wärme- und Kältepotentiale.

Die Erfindung kann in allen Gasturbinenanlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 15 eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Verdichter

2

Gasturbine

3

Generator

4

Brennkammer

5

Ansaugluftkanal

6

Abgase

7

Abhitzekessel

8

Dampfturbine

9

Kondensator

10

Förderpumpe

11

Wärmeübertrager (indirekt)

12

Wärmeübertrager (Zumischeinrichtung)

13

Zuführleitung (Heizmedium)

14

Zuführleitung (Kühlmedium)

15

Zuführleitung (Spülmedium)

16

Absperrorgan

17

Zwischenkreislauf

18

Wärmeübertrager im Zwischenkreislauf

19

Pumpe im Zwischenkreislauf

20

Dampfleitung

21

Absperrorgan (Dampf)

22

Absperrorgan (Abgas)

23

Zumischeinrichtung

24

Kondensator

25

Kühler

26

Bypass auf Seiten der Ansaugluft

27

Bypass auf Seiten des Heiz- bzw. Kühlmediums

28

Zuführleitung (Abluft)

29

Absperrorgan (Luft)

30

Lüfter

Claims (22)

1. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage, umfassend eine Einrich­ tung zum Verdichten von Luft, mindestens eine Brennkammer zum Erhitzen der verdichteten Luft mit Hilfe eines zugeführten Brennstoffs und mindestens eine Gasturbine, in der das erzeugte Heissgas arbeitsleistend entspannt, an­ schliessend abgeführt und gegebenenfalls einer weiteren energetischen und/oder stofflichen Verwertung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der zum Betrieb der Gasturbinenanlage aufgewen­ deten Ansaugluft vor der Verdichtung eine Wärmeübertragungsstufe passiert, wobei der Ansaugluft in dieser Wärmeübertragungsstufe nach Massgabe der Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage entweder Wärme zugeführt oder Wärme entzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ansaugluft vor der Verdichtung einen Wärmeübertrager oder eine Zumi­ scheinrichtung durchströmt und dieser Wärmeübertrager oder diese Zumi­ scheinrichtung bei einer Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage unterhalb der Nennlast mit einem Heizmedium und bei einer Leistungsabgabe oberhalb der Nennlast mit einem Kühlmedium beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ansaugluft vor der Verdichtung einen Wärmeübertrager und eine Zumi­ scheinrichtung durchströmt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Leis­ tungsabgabe der Gasturbinenanlage unterhalb der Nennlast der Wärmeüber­ trager mit einem Heizmedium und bei einer Leistungsabgabe oberhalb der Nennlast die Zumischeinrichtung mit einem Kühlmedium beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Ansaugluft einerseits und dem Heiz- oder Kühlmedium andererseits übertra­ gene Wärmemenge entweder über den der Wärmeübertragungsstufe zuge­ führten Massenstrom des Heiz- oder Kühlmediums oder im Falle verträglicher Medien wahlweise auch über die wirksame Temperaturdifferenz durch anteili­ ges Mischen von Heiz- und Kühlmedium gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wär­ meübertrager und/oder die Zumischeinrichtung von einem Kreislaufmedium beaufschlagt werden, welches über einen Zwischenkreislauf mit mindestens einem Wärme- und/oder mindestens einem Kältepotential gekoppelt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreislaufme­ dium zumindest überwiegend aus Wasser besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wär­ meübertrager mit Dampf, heissen Verbrennungsabgasen, Abluft, Verdichter­ luft, Heisswasser, Kühlwasser, Heiz- oder Kühlmedien separater Kreisläufe als Heizmedium beaufschlagt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wär­ meübertrager mit Grund- oder Oberflächenwasser, Kaltwasser aus Netzen, Heiz- oder Kühlmedien separater Kreisläufe oder tiefgekühlten Gasen als Kühlmedium beaufschlagt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der An­ saugluft Dampf, heisse Verbrennungsabgase oder Abluft aus Kondensatoren oder Kühlern, Verdichterluft oder Heiz- oder Kühlmedien separater Kreisläufe als Heizmedium zugemischt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der An­ saugluft Grund- oder Oberflächenwasser, Wasser aus Kühlanlagen, Heiz- oder Kühlmedien separater Kreisläufe oder tiefgekühlte Gase als Kühlmedium zugemischt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage durch eine Kombination aus Er­ wärmung zumindest eines Teils der Ansaugluft und Verstellung der Leit­ schaufeln des Verdichters erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminde­ rung der Leistungsabgabe der Gasturbinenanlage durch Erwärmung zumin­ dest eines Teils der Ansaugluft in Verbindung mit einer Verstellung der Leit­ schaufeln des Verdichters erfolgt.

14. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Lastregelung der Gasturbinenanlage einer Kombianlage.

15. Gasturbinenanlage, umfassend eine Einrichtung (1) zum Verdichten von Luft, mindestens eine Brennkammer (4) zum Erhitzen der verdichteten Luft mit Hilfe eines zugeführten Brennstoffs und mindestens eine Gasturbine (2), in der das erzeugte Heissgas arbeitsleistend entspannt, anschliessend abgeführt und gegebenenfalls einer weiteren energetischen und/oder stofflichen Ver­ wertung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Ansaugluftkanal (5) ein oder mehrere Wärmeübertrager (11), (12) zum direkten und/oder indirekten Erwärmen oder Abkühlen der Ansaugluft angeordnet sind und diese Wärme­ übertrager (11), (12) unmittelbar oder mittelbar von mindestens zwei fluiden Medien beaufschlagt werden, wobei mindestens eines dieser Medien ein Heizmedium und mindestens eines ein Kühlmedium ist.

16. Gasturbinenanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im An­ saugluftkanal (5) mindestens ein indirekter Wärmeübertrager (11) und/oder mindestens eine Zumischeinrichtung (12) angeordnet sind.

17. Gasturbinenanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im An­ saugluftkanal (5) ein indirekter Wärmeübertrager (11) und eine Zumischein­ richtung (12) angeordnet sind.

18. Gasturbinenanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (11) ein Rohrbündelwärmeübertrager ist, wobei die An­ saugluft über dessen Rohraussenflächen und das Heiz- und das Kühlmedium in den Rohren geführt werden.

19. Gasturbinenanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerrohre mit oberflächenvergrössernden Berippungen oder wir­ belerzeugenden Stromstörungselementen ausgerüstet sind.

20. Gasturbinenanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (11) in einen Zwischenkreislauf (17) eingebunden ist, welcher Zwischenkreislauf (17) Wärme- und/oder Kältepotentiale innerhalb oder ausserhalb der Gasturbinenanlage erschliesst.

21. Gasturbinenanlage nach einem der Ansprüche 15-20, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Gasturbine (3) der Gasturbinenanlage abgasseitig ein Ab­ hitzekessel (7) zur Abgaswärmenutzung nachgeschaltet ist.

22. Gasturbinenanlage nach einem der Ansprüche 15-20, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Gasturbine (3) der Gasturbinenanlage abgasseitig ein Ab­ hitzekessel (7) zur Dampferzeugung und eine Dampfturbine (8) nachgeschal­ tet sind.