DE10117102A1 - Verfahren zur Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes - Google Patents
Verfahren zur Stillstandhaltung eines KombikraftwerkesInfo
- Publication number
- DE10117102A1 DE10117102A1 DE2001117102 DE10117102A DE10117102A1 DE 10117102 A1 DE10117102 A1 DE 10117102A1 DE 2001117102 DE2001117102 DE 2001117102 DE 10117102 A DE10117102 A DE 10117102A DE 10117102 A1 DE10117102 A1 DE 10117102A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steam
- waste heat
- heat boiler
- water
- power plant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/103—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren zur thermisch sicheren Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes, bestehend aus wenigstens einer Gasturbinenanlage (1), wenigstens einem von deren Abgas (6) durchströmten Abhitzekessel (7) und wenigstens einer mit dem Dampf des Abhitzekessels (7) betriebenen Dampfturbinenanlage (13), werden Stillstandschäden in einfacher, effizienter und kostengünstiger Weise dadurch verhindert, dass für den Abhitzekessel (7) wenigstens eine Zusatzfeuerung (44) mit wenigstens einem Frischlüfter (46) angeordnet ist und Zusatzfeuerung (44) und Frischlüfter (46) zur Aufrechterhaltung von Parametern des Kombikraftwerkes eingesetzt werden, welche geeignet sind, um Stillstandschäden am Kombikraftwerk zu verhindern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermisch sicheren Stillstandhaltung eines
Kombikraftwerkes bestehend aus wenigstens einer Gasturbinenanlage, wenigstens einem
von deren Abgas durchströmten Abhitzekessel und wenigstens einer mit dem Dampf des
Abhitzekessels betriebenen Dampfturbinenanlage. Des weiteren betrifft die Erfindung die
Verwendung einer Zusatzfeuerung mit Frischlüfter zur thermisch sicheren Stillstandhaltung
eines Kombikraftwerkes.
Kombikraftwerke sind komplexe Anlagen mit einer Vielzahl von Zirkulationssystemen u. a. zur
Kühlung oder Beheizung von Komponenten und Stoffströmen, mit zahlreichen Erfordernissen
zur Ueberdruckhaltung oder Unterdruckhaltung u. dgl. Die zunehmende Komplexität ist das
Resultat der Entwicklung verbesserter Technologien insbesondere mit hohem Wirkungsgrad
und hoher Flexibilität aber auch des ständigen Zwanges nach Realisierung kostensenkender
Massnahmen.
Wurden früher Kraftwerksanlagen meist in massiven Hallen aufgestellt, so ist es heute zu
nehmend üblich, ganze Kombikraftwerke ohne Gebäude für die Hauptanlagen in der soge
nannten "outdoor Bauweise" zu realisieren.
Dazu kommt, dass infolge der Privatisierung und der Dynamisierung der Energiemärkte auch
Anlagen gebaut werden, welche nur noch zu Spitzenlastzeiten oder in Notsituationen
betrieben werden. Während früher die Bestrebungen eher dahin gingen, ein Kraftwerk bei
spielsweise an den Wochenenden bei Minimallast in Betrieb zu halten, um Ab- und Anfahrko
sten zu sparen, und dies infolge der zeitlich homogenen Tarifstruktur auch kaum von wirt
schaftlicher Bedeutung war, führen die heutigen teilweise grossen Tarifschwankungen über
das Jahr, die Woche und den Tag dazu, dass Kraftwerke zunehmend auch über längere Zeit
spannen ausser Betrieb genommen werden, nicht nur wenn Wartungsarbeiten, Reparaturar
beiten o. ä. vorzunehmen sind. Im Bereich der Kombikraftwerke gehören aber auch kurzfristi
ge Stillstände beispielsweise durch tägliche Start/Stop-Fahrweisen (Nachtabschaltung) und
Wochenendstillstände bereits zu den üblichen Anforderungen.
Andererseits verlangen die Betreiber eine hohe Flexibilität beispielsweise durch die Möglich
keit des jederzeitigen und schnellen Anfahrens der Kraftwerke.
U. a. die "outdoor Bauweise" der Kombikraftwerke hat in diesem Zusammenhang die Konse
quenz, dass für Stillstände Massnahmen zu treffen sind, um Stillstandschäden wie z. B. Frost
schäden zu verhindern. Nach dem Stand der Technik werden beispielsweise den Medien von
Zirkulationssystemen Frostschutzmittel zugegeben, was jedoch auch zu einem verschlech
terten Wärmeübertragungsverhalten führt und damit die Systemauslegung negativ beein
flusst. Der Einsatz von Frostschutzmitteln scheidet jedoch bei Systemen mit hohen Rein
heitsforderungen oder speziellen chemischen Fahrweisen beispielsweise den Wasser-
/Dampf-Kreisläufen grundsätzlich aus. Ferner sind solche wasserchemischen Massnahmen
insbesondere bei teilweise offenen Systemen nicht wirtschaftlich. Der Einsatz von Chemikali
en ist weiterhin aus Gründen des Umweltschutzes zunehmend umstritten. Deshalb werden
für bestimmte Systeme direkte oder indirekte elektrische Beheizungen ggf. kombiniert mit
entsprechenden Isolationen, Hilfspumpen oder spezielle Kleinkessel u. dgl. vorgesehen, um
u. a. das Absinken der Temperatur der Medien unter kritische Werte zu verhindern. Möglich ist
natürlich auch die Entleerung bzw. Entwässerung der Zirkulationssysteme mit einer sich
möglicherweise anschliessenden Austrocknung beispielsweise mittels Warmluft. Eine
Oeffnung von Systemen führt jedoch zu Lufteinbrüchen und folglich zwangsläufig zu Korrosi
on. Aus diesem Grund sind selbst Stillstandskonservierungen (Verhinderung von Korrosion)
unter gewissen Bedingungen durchaus eine Lösung. Diese Möglichkeiten werden aber, wenn
überhaupt, nur bei ausgeprägt langen Stillstandzeiten oder in Kombination mil Wartungs-
oder Instandhaltungsarbeiten in Betracht gezogen.
Beim Stillstand einer Kraftwerksanlage sind Dichtungssysteme oder die Luftabsaugung von
im Unterdruckbereich arbeitenden Systemen und Komponenten (Dampfturbinen, Kondensatoren)
ausser Betrieb. Bei Systemen und Komponenten, welche im Ueberdruckbereich ar
beiten (Speisewasserbehälter/Entgaser, Dampftrommeln), kann sich infolge Abkühlung Um
gebungsdruck oder sogar Unterdruck einstellen. Dies sind weitere kritische Bereiche bzgl.
Korrosion durch Lufteinbruch.
Nachteilig an den Vorkehrungen nach dem Stand der Technik zur Stillstandhaltung von Kom
bikraftwerken ist u. a., dass für die Vielzahl der zu schützenden Systeme und Komponenten
heutiger Kombikraftwerke auch eine Vielzahl von unterschiedlichen, meist teuren
Massnahmen getroffen werden müssen. Diese dienen ferner ausschliesslich der Verhinde
rung von Schäden während des Stillstandes, d. h. sie sind für den Normalbetrieb der Anlage
meist ohne Bedeutung eventuell für diesen sogar nachteilig.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Ver
fahren zur thermisch sicheren Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes bestehend aus we
nigstens einer Gasturbinenanlage, wenigstens einem von deren Abgas durchströmten Abhit
zekessel und wenigstens einer mit dem Dampf des Abhitzekessels betriebenen Dampfturbi
nenanlage zur Verfügung zu stellen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, dass für den Abhitzekessel wenigstens
eine Zusatzfeuerung mit wenigstens einem Frischlüfter angeordnet ist, und Zusatzfeuerung
und Frischlüfter zur Aufrechterhaltung von Parametern des Kombikraftwerkes eingesetzt
werden, welche geeignet sind, um Stillstandschäden am Kombikraftwerk zu verhindern.
Der Kern der Erfindung besteht somit darin, mit einer Zusatzfeuerung mit Frischlüfter bei Still
stand der Gasturbinenanlage die Aufrechterhaltung von Parametern zu gewährleisten, wel
che für die Verhinderung von Stillstandschäden wesentlich sind. Wesentlich heisst in diesem
Zusammenhang, dass diese Parameter bei Stillstand Werte annehmen können, welche zur
Schädigung der Systeme und Komponenten führen (Frostschäden, Korrosion etc.). Diese
Parameter beziehen sich dabei im wesentlichen auf den Wasser-/Dampf-Kreislauf aber auch
auf die Hilfs- und Nebenanlagen (Hauptkühlsystem, geschlossenes Kühlsystem usw.). Bei all
diesen Anlagen, Systemen und Komponenten sind auch bei Stillstand Parameter sicher zu
stellen, welche Schädigungen mit Sicherheit verhindern.
Überraschenderweise kann diese Sicherungsfunktion von einer Zusatzfeuerung mit Frisch
lüfter in universeller Weise übernommen werden, d. h. es sind nicht mehr eine Vielzahl ver
schiedener Massnahmen für verschiedene Systeme an einer Anlage notwendig, sondern
mittels der (einen oder ggf. auch mehreren) Zusatzfeuerung mit Frischlüfter (der Frischlüfter
ist dabei notwendig, da beim Stillstand der Gasturbinenanlage die Zusatzfeuerung ansonsten
nicht betrieben werden kann) kann die sichere Stillstandhaltung von mehreren Systemen
erfolgen. Die Zusatzfeuerung ist dabei im Gegensatz zu chemischen Methoden in
Abhängigkeit der konkreten Randbedingungen beispielsweise in Abhängigkeit der Aussen
temperaturverhältnisse flexibel zu betreiben. Ausserdem ergibt sich mit einer Zusatzfeuerung
der grosse Vorteil, dass diese nicht nur zur sicheren Stillstandhaltung sondern auch bei Be
trieb der Anlage sinnvoll einsetzbar ist, z. B. zur Erzeugung von Zusatzleistung in Abhängig
keit der Klimabedingungen oder zur Leistungssteigerung in Spitzenlastzeiten, was bei den
herkömmlichen Massnahmen wie z. B. elektrischen Heizern und/oder chemischen Additiven
nicht der Fall ist. Als besonders vorteilhaft erweist sich die Lösung natürlich bei der erwähn
ten "outdoor Bauweise", d. h. wenn die Hauptanlagen des Kraftwerkes wenigstens teilweise
im Freien aufgestellt sind und hier der Frostschutz eine zentrale Aufgabe darstellt.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus,
dass die Zusatzfeuerung und der Frischlüfter in Strömungsrichtung des Abgases der Gastur
binenanlage vor dem Abhitzekessel angeordnet sind. Die Zusatzfeuerung und der Frischlüfter
können auch ausserhalb des Abgasstromes der Gasturbinenanlage angeordnet sein, wobei
das Rauchgas der Zusatzfeuerung mit dem Abgas der Gasturbinenanlage gemischt wird.
Diese Anordnung von Zusatzfeuerung und Frischlüfter macht die Sicherstellung der genann
ten Parameter besonders leicht realisierbar.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens ordnet die Zusatzfeuerung im wesentlichen
innerhalb des Abhitzekessels an. Vereinfachend ist es ausserdem möglich, den Frischlüfter in
Strömungsrichtung des Abgases der Gasturbinenanlage vor oder nach dem Abhitzekessel
anzuordnen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird mit der Zusatzfeuerung die Tempe
ratur des in Wasser-/Dampf-Kreisläufen des Kombikraftwerkes geführten Arbeitsmittels ober
halb des Gefrierpunktes gehalten.
Für Wasser-/Dampf-Kreisläufe ist es ferner im Hinblick auf die Vermeidung bzw. die Verringe
rung von Korrosion insbesondere durch eindringende Luft bedeutsam, Zustände bzw. Para
meter zu sichern, bei welchen Entleerungen und Entlüftungen geschlossen bleiben, und Sy
steme zur Abdichtung und zur Luftabsaugung in Betrieb zu halten.
Dampfbereiche innerhalb des Wasser-/Dampf-Kreislaufes bzw. innerhalb einzelner Kompo
nenten lassen sich in einfacher Weise vor Lufteinbrüchen schützen, indem durch ein Heiz
medium (Heizwasser, Heizdampf) Ueberdruck gehalten wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist daher dadurch gekennzeichnet, dass mit der
Zusatzfeuerung ein solcher Druck im Wasser-/Dampf-Kreislauf aufrechterhalten wird, dass
Entleerungen und/oder Entlüftungen nicht geöffnet werden und so Lufteinbrüche verhindert
werden. Entwässerungen und Entlüftungen innerhalb der einzelnen Anlagen des Wasser-
/Dampf-Kreislaufes werden nach unterschiedlichen Kriterien geöffnet und geschlossen, d. h.
Luft strömt im geöffneten Zustand in die Anlage, was erhöhte Korrosion nach sich zieht, resp.
Gegenmassnahmen erforderlich macht. Dies gilt insbesondere auch für eine Abkühlung von
Dampfsystemen unter 100°C, da sich ab dieser Temperatur im System Unterdruck einstellen
kann und daher mit Lufteinbrüchen zu rechnen ist. Diesen begegnet man beispielsweise
durch eine Stickstoffauflastung ab Drücken von 1 bis 3 bar.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass mit der Zusatz
feuerung Heizwasser und/oder Heizdampf mit Parametern erzeugt wird, welche geeignet
sind, um in Dampfsystemen zur Verhinderung von Lufteinbrüchen Ueberdruck zu halten.
Bei den vor Frost zu schützenden Systemen kann es sich aber auch um Kühlkreisläufe han
deln, welche zur Kühlung von Komponenten und Stoffströmen wie z. B. Generator, Pumpen
usw. oder zur Abführung der im Kondensator frei werdenden Wärme in die Umgebung Ver
wendung finden.
Bei den Kühlsystemen unterscheidet man geschlossene Systeme, beispielsweise das ge
schlossene Kühlsystem zur Kühlung verschiedener Komponenten und Stoffströme, und min
destens teilweise offene Systeme, beispielsweise das Hauptkühlsystem zur Abführung der im
Kondensator frei werdenden Wärme über eine Kühleinheit (z. B. Kühlturm) in die Umgebung.
Diese Kühlkreisläufe können dabei entweder direkt an den Wasser-/Dampf-Kreislauf ange
schlossen werden, oder aber es können Wärmeübertrager vorgesehen werden, mittels wel
cher die Wärmeübertragung vom Wasser-/Dampf-Kreislauf an den jeweiligen Kühlkreislauf
erfolgt.
Um vom Normalbetrieb des Kombikraftwerkes in den Betrieb der Stillstandhaltung zu gelan
gen, sind neben der Inbetriebnahme von Frischlüfter und Zusatzfeuerung verschiedene Um
schaltungen vorzunehmen, zusätzliche Pumpen in Betrieb zu setzen u. dgl.
Ausserdem betrifft die Erfindung die Verwendung wenigstens einer Zusatzfeuerung mit we
nigstens einem Frischlüfter für einen Abhitzekessel für ein Kombikraftwerk bestehend aus
wenigstens einer Gasturbinenanlage, wenigstens einem von deren Abgas durchströmten
Abhitzekessel und wenigstens einer mit dem Dampf des Abhitzekessels betriebenen Dampf
turbinenanlage zur thermisch sicheren Stillstandhaltung des Kombikraftwerkes durch Aufrechterhaltung
von Parametern des Kombikraftwerkes, welche geeignet sind, um Stillstand
schäden am Kombikraftwerk zu verhindern.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des obigen Verfahrens und der obigen Verwendung
ergeben sich gemäss den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit
den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines Kombikraftwerkes mit Massnahmen zur thermisch sicheren Still
standhaltung nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 ein Schema eines Kombikraftwerkes mit Zusatzfeuerung und Frischlüfter und damit
bewirkte Massnahmen beim Stillstand (a), sowie verschiedene Möglichkeiten der
Realisierung der Zusatzfeuerung (b und c);
Fig. 3 ein Schema nach Fig. 2 mit eingezeichneten Dampf- und
Wasserentnahmemöglichkeiten bei Stillstandhaltung.
Zur Erläuterung der Massnahmen während des Stillstandes nach dem Stand der Technik
zeigt Fig. 1 als Ausführungsbeispiel eine schematische Darstellung eines Kombikraftwerkes
mit Einwellenanlage. Der Wasser-/Dampf-Kreislauf mit Abhitzekessel 7 und Dampfturbinen
anlage 13 ist beispielhaft als Dreidruckprozess mit Zwischenüberhitzung 17 ausgeführt.
Unter einem Kombikraftwerk wird im weiteren die Kopplung eines Gas- und eines Dampfpro
zesses in Form einer Gasturbinenanlage und einer Dampfturbinenanlage verstanden. Die
Wärme der Abgase der Gasturbine der Gasturbinenanlage dient dabei zur Dampferzeugung
in einem Abhitzekessel. Der erzeugte Dampf wird mittels der Dampfturbinenanlage zur
Stromerzeugung genutzt.
Das Kombikraftwerk weist gemäss der Fig. 1 eine Gasturbinenanlage 1 auf, deren Abgas 6
einem Abhitzekessel 7 zugeführt wird. Die Gasturbinenanlage 1 besteht aus einem Verdichter
2, einer Brennkammer 3 und einer Gasturbine 4. Die Gasturbine 4, der Verdichter 2 und der
Generator 5 sind auf einer gemeinsamen Welle 8 angeordnet. Die Gasturbine 4 treibt über
diese gemeinsame Welle 8 sowohl den Verdichter 2 als auch den Generator 5 an. Die Ga
sturbinenanlage 1 und der Generator 5 werden als Gasturbosatz bezeichnet. Die über eine
Ansaugluftleitung 9 dem Verdichter 2 zugeführte Luft gelangt nach der Verdichtung im Ver
dichter 2 als Verbrennungsluft 10 in die Brennkammer 3. In der Brennkammer 3 wird über die
Brennstoffleitung 11 zugeführter Brennstoff verbrannt. Das in der Brennkammer 3 erzeugte
Heissgas 12 gelangt zur Gasturbine 4 und wird dort arbeitleistend entspannt.
Eine Gasturbinenanlage kann auch mehrere Brennkammern und mehrere Gasturbinen auf
weisen. So sind beispielsweise bei Gasturbinenanlagen mit sequentieller Verbrennung einer
Hochdruckbrennkammer mit Hochdruckturbine eine Niederdruckbrennkammer mit Nieder
druckturbine nachgeschaltet. Auch kann eine Gasturbinenanlage mehrere Verdichter aufwei
sen.
Der im Abhitzekessel 7 in mehreren Druckstufen erzeugte Dampf wird über die jeweiligen
Frischdampfleitungen 30, 37, 42 einer Dampfturbinenanlage 13 zugeführt. Der Hochdruck
dampf wird nach dessen Abarbeitung in der Hochdruckdampfturbine 14 der Dampfturbinen
anlage 13 über die kalte Zwischenüberhitzerdampfleitung 16 dem Zwischenüberhitzer 17 des
Abhitzekessels 7 zugeführt, dort überhitzt und über die heisse Zwischenüberhitzerdampflei
tung 18 gemeinsam mit dem Mitteldruckdampf der Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 15
der Dampfturbinenanlage 13 zugeführt.
Diese Dampfturbinenanlage 13 besteht aus einer Hochdruckdampfturbine 14 und einer Mit
teldruck-/Niederdruckdampfturbine 15. Im vorliegenden Fall treibt die Dampfturbinenanlage
13 über eine Kupplung 19 ebenfalls den Generator 5 an. In Fällen in denen sich die Gasturbi
nenanlage 1 und die Dampfturbinenanlage 13 mit dem Generator 5 auf einer Welle 8 befin
den, spricht man auch von Einwellenanlagen. Verfügt die Gasturbinenanlage, bestehend aus
Verdichter 2, Brennkammer 3 und Gasturbine 4, und die Dampfturbinenanlage 13 jeweils
über einen eigenen Generator 5, so wird dies als eine Mehrwellenanlage bezeichnet. In Ana
logie zum Gasturbosatz (Gasturbinenanlage und Generator) spricht man bei einer Dampftur
binenanlage mit Generator auch vom Dampfturbosatz. Bei Mehrwellenanlagen können auch
mehr als ein Gasturbosatz mit zugehörigem Abhitzekessel mit beispielsweise einem Dampf
turbosatz kombiniert sein.
Der in der Dampfturbinenanlage 13 abgearbeitete Dampf strömt in einen Kondensator 20.
Nach der Kondensation des Abdampfes im Kondensator 20 wird das Kondensat von der
Kondensatpumpe 21 zum Speisewasserbehälter/Entgaser 22 gefördert, dort entgast und ge
speichert.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Hochdruckspeisewasserpumpe 23
Speisewasser zu einem Hochdruckeconomizer I 24 gefördert, strömt danach zum Hochdruc
keconomizer II 25, zum Hochdruckeconomizer III 26 und von diesem zur Hochdruckdampf
trommel 27. Die Hochdruckdampftrommel 27 steht mit dem Hochdruckverdampfer 28 in Verbindung.
Weiter folgt der Hochdruckdampftrommel 27 ein Hochdrucküberhitzer 29, an wel
chem die Hochdruckfrischdampfleitung 30 anschliesst, die zur Hochdruckdampfturbine 14 der
Dampfturbinenanlage 13 führt.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Mitteldruckspeisewasserpumpe 31
Speisewasser zu einem Mitteldruckeconomizer I 32 gefördert, strömt danach zum Mitteldruc
keconomizer II 33 und von diesem zur Mitteldruckdampftrommel 34. Die Mitteldruckdampf
trommel 34 steht mit dem Mitteldruckverdampfer 35 in Verbindung. Weiter folgt der Mittel
druckdampftrommel 34 ein Mitteldrucküberhitzer 36, an welchem die Mitteldruckfrisch
dampfleitung 37 anschliesst, die zur Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 15 der Dampftur
binenanlage 13 führt.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Niederdruckspeisewasserpumpe 38
Speisewasser zu einem Niederdruckeconomizer 39 gefördert und strömt von diesem zur Nie
derdruckdampftrommel 40. Die Niederdruckdampftrommel 40 steht mit dem Niederdruckver
dampfer 41 in Verbindung. An der Niederdruckdampftrommel 40 schliesst die Niederdruck
frischdampfleitung 42 an, die ebenfalls zur Dampfturbinenanlage 13 führt. Der Niederdruck
dampf dient ebenfalls zur Entgasung des Kondensates im Speisewasserbehälter/Entgaser
22.
Der Hochdruckeconomizer I 24, der Hochdruckeconomizer II 25, der Hochdruckeconomizer
III 26, die Hochdruckdampftrommel 27, der Hochdruckverdampfer 28 und der Hochdruck
überhitzer 29 bilden zusammen ein bei einer ersten Druckstufe arbeitendes Hochdruck
dampfsystem.
Der Mitteldruckeconomizer I 32, der Mitteldruckeconomizer II 33, die Mitteldruckdampftrom
mel 34, der Mitteldruckverdampfer 35 und der Mitteldrucküberhitzer 36 bilden zusammen ein
bei einer zweiten Druckstufe arbeitendes Mitteldruckdampfsystem.
Der Niederdruckeconomizer 39, die Niederdruckdampftrommel 40 und der Niederdruckver
dampfer 41 bilden zusammen ein bei einer dritten Druckstufe arbeitendes Niederdruck
dampfsystem.
Im vorliegenden Fall wurde ein Abhitzekessel bestehend aus Trommel-Umlaufverdampfern
beschrieben. Daher wird das durch die Economizer der jeweiligen Druckstufe vorgewärmte
Speisewasser in die Dampftrommel gefördert. Das Trommelwasser wird im System Dampf
trommel-Verdampfer umgewälzt und dabei anteilig verdampft. In der Dampftrommel erfolgt
die Separation von Wasser und Dampf. Das Wasser wird erneut dem Verdampfer zugeführt,
während der Dampf direkt oder über einen möglicherweise vorhandenen Überhitzer zur
Dampfturbinenanlage gelangt. Die Strömung durch den Verdampfer 28, 35, 41 kann als Naturumlauf
oder Zwangsumlauf ausgeführt sein. Im Falle von Zwangsumlauf machen sich Ver
dampferpumpen 69 wie beim Hochdruckverdampfer 28 angedeutet erforderlich.
Nach dem Durchströmen des Abhitzekessels 7 gelangt das Abgas 6 schliesslich über einen
Kamin 43 ins Freie.
Beim Wasser-/Dampf-Kreislauf zu welchem im wesentlichen der Abhitzekessel 7, die
Dampfturbinenanlage 13, der Kondensator 20, der Speisewasserbehälter/Entgaser 22 sowie
die Pumpen, verbindenden Rohrleitungen usw. gehören, handelt es sich um ein geschlosse
nes System mit sehr hohen Reinheitsanforderungen an das Arbeitsmittel, um Ablagerungen
insbesondere in den Verdampfern 28, 35, 41 und in der Dampfturbinenanlage 13 zu vermei
den, sowie mit einer speziellen wasserchemischen Fahrweise zur Verminderung von Korrosi
on. Chemische Verfahren des Frostschutzes scheiden daher von vornherein aus.
Zur Sicherstellung des Frostschutzes bei einem (längerfristigen) Stillstand des Wasser-
/Dampf-Kreislaufes werden nun herkömmlicherweise spezielle Leitungssysteme zur Still
standzirkulation 56 vorgesehen, welche Heizer 58 und Pumpen 57 umfassen. Durch Zirkula
tion des im Heizer 58 erwärmten Wassers im gesamten Wasser enthaltenden Bereich des
Wasser-/Dampf-Kreislaufes beginnend beim Kondensator 20 über den Speisewasserbehäl
ter/Entgaser 22 bis zum Abhitzekessel 7 wird ein Einfrieren verhindert. U. U. können die vor
handenen Kondensatpumpen 21, Speisewasserpumpen 23, 31, 38, Verdampferpumpen 69
usw. für die Sicherstellung der Umwälzung genutzt werden. Es kann aber auch erforderlich
sein, mehrere zusätzliche Pumpen 57 im Leitungssystem beispielsweise in den Verdampfern
28, 35, 41 einzubauen.
Wie bereits erwähnt, dient ein derartiges Leitungssystem zur Stillstandzirkulation 56 insbe
sondere der Heizer 58 lediglich der Gewährleistung des Frostschutzes und ist für den Nor
malbetrieb ohne Funktion.
Neben dem Wasser-/Dampf-Kreislauf verfügt ein Kraftwerk ausserdem über verschiedene
Kühlkreisläufe. Zu diesen Kühlkreisläufen gehört das Hauptkühlsystem und das geschlosse
ne Kühlsystem.
Handelt es sich bei dem Kraftwerk um ein Kondensationskraftwerk, so muss die im Konden
sator 20 frei werdende Kondensationswärme abgeführt werden. Das Hauptkühlsystem 50
dient damit zur Abführung der Wärme aus dem Kondensator 20 mittels Wasser. Es umfasst
eine Kühleinheit 47, welche z. B. ein Kühlturm (der unterschiedlichsten Ausführung aber auch
ein grosses Wasserreservoir) sein kann, welchem das vom Kondensator 20 kommende auf
gewärmte Wasser zugeführt wird. Im Kühlturm 47 gibt das versprühte Wasser beim Abrieseln
über Einbauten durch Verdunstung und Konvektion Wärme an einem entgegen strömenden
Luftstrom ab und wird so gekühlt. Das abtropfende Wasser wird in einem Wasserbecken 48
aufgefangen, aus welchem es über eine Pumpe 51 wieder in den Kondensator 20 zurückge
führt wird. Durch die Verdunstung eines Teiles des Wassers im Kühlturm 47 kommt es zu
einem ständigen Wasserverlust, welcher durch Zusatzwasser ersetzt wird. Die damit einher
gehende Aufkonzentration von Verunreinigungen im Hauptkühlwasser führt ferner zur Not
wendigkeit der Abschlämmung. Es handelt sich bei einem derartigen System also um ein
gegenüber der Umgebung offenes System. Bei derartigen offenen Systemen mit erheblichem
Zusatzwasserbedarf, ist eine chemische Sicherstellung des Frostschutzes mittels Frost
schutzmitteln nicht praktikabel. Herkömmliche Massnahmen zur sicheren Stillstandhaltung
eines derartigen Systems umfassen meist die Entleerung der Kühleinheit 47, die Anbringung
von Heizmatten 49 im Wasserbecken 48, sowie ggf. ein Anbringen von Isolationen mit oder
ohne Begleitheizungen 52 an den Leitungen und Armaturen des Hauptkühlsystems 50.
Einen weiteren für Kraftwerke wesentlichen Kühlkreislauf stellt das geschlossene Kühlsystem
53 dar, welches zur Kühlung verschiedener Komponenten oder Stoffströme 54 dient. Solche
Kühlstellen 54 sind beispielsweise Pumpen, Kompressoren inkl. Rezirkulationskühler, Gene
ratoren, Oelsysteme der Gasturbinen- und Dampfturbinenanlage, Samplingströme etc. Die
Zirkulation des Kühlwassers, im wesentlichen hochreines Wasser mit Zusätzen zur Verringe
rung von Korrosion, im geschlossenen Kühlsystem 53 erfolgt mittels einer Pumpe 55. Die
Pumpe 55 fördert das Kühlwasser zunächst zu einem Kühler 70, in welchem durch Wär
meabgabe eine Abkühlung des Kühlwassers erfolgt. Von diesem Kühler 70 wird das Kühl
wasser nun zu den verschiedenen Kühlstellen 54 des Kraftwerkes gefördert, wo es durch
Wärmeaufnahme eine Erwärmung erfährt. Zur Stillstandhaltung eines derartigen Systems
können chemische Massnahmen zum Einsatz gelangen, z. B. durch Zugabe von Frost
schutzmitteln in Form von Glykolen. Nachteilig bei den Frostschutzmitteln ist deren Ver
schlechterung des Wärmeübertragungsverhaltens, die Entflammbarkeit, Gesundheitsgefähr
dung usw. Alternativ oder zusätzlich können aber ggf. auch elektrische Heizmittel in Kombi
nation mit Isolierungen vorgesehen werden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Mittels mindestens einer für
den Abhitzekessel 7 angeordneten Zusatzfeuerung 44 mit Frischlüfter 46 können der Abhit
zekessel 7, der gesamte Wasser-/Dampf-Kreislauf aber auch die anderen Kreisläufe, bei
spielsweise die Kühlkreisläufe, während eines Stillstandes des Kombikraftwerkes vor dem
Einfrieren oder vor Korrosion geschützt werden.
Zunächst kann mittels einer Zusatzfeuerung 44 mit Frischlüfter 46 in Strömungsrichtung des
Abgases 6 vor dem Abhitzekessel 7 der gesamte Wasser-/Dampf-Kreislauf beheizt werden.
Zur Verhinderung von Lufteinbrüchen können Sperrdampfsysteme, Luftabsaugungen u. dgl.
in Betrieb gehalten werden.
Im Abhitzekessel 7 kann aber auch in Strömungsrichtung des Abgases 6 unmittelbar vor dem
Niederdruckverdampfer 41 eine Zusatzfeuerung 44 mit Frischlüfter 46 angeordnet sein, wel
che das Arbeitsmittel im Niederdruckverdampfer 41 sowie Niederdruckeconomizer 39 und
damit in der Niederdruckdampftrommel 40 bei Stillstand der Anlage erwärmt. Von der Nieder
druckdampftrommel 40 kann nun Heizwasser zur Beheizung des gesamten Wasser-/Dampf-
Kreislaufes aber auch aller anderen Systeme des Kraftwerkes entnommen werden. Im Unter
schied zu Fig. 1 zweigt nun von der Niederdruckdampftrommel 40 eine Leitung 61 ab, um
alle frostgefährdeten Systeme des Kraftwerkes zu beheizen.
Zunächst zweigt von der Leitung 61 eine Leitung 63 ab. Mittels der Pumpe 60 wird Heizwas
ser zum Kondensator 20 gefördert. In Anlehnung an die Beschreibung nach Fig. 1 kann nun
eine Wasserzirkulation im Wasser-/Dampf-Kreislauf erfolgen, um diesen insbesondere gegen
Einfrieren zu schützen.
Zur Beheizung des vorher "geschlossenen" Kühlsystems 53 ist dieses nunmehr zum Wasser-
/Dampf-Kreislauf hin geöffnet und wird ebenfalls über die Leitung 61 mit Heizwasser versorgt.
Die Pumpe 55 fördert das auf der erforderlichen Temperatur (so, dass in keinem Teilbereich
des Systems die Temperatur des Wassers unter einen kritischen Wert fällt, d. h. normalerwei
se die Gefriertemperatur von Wasser erreicht) befindliche Heizwasser vom Abhitzekessel 7
durch das geschlossene Kühlsystem 53. Über die Leitung 64 strömt das Heizwasser zum
Abhitzekessel 7 zurück. Auf chemische oder elektrische Massnahmen des Frostschutzes für
das geschlossene Kühlsystem 53 kann nunmehr verzichtet werden.
Zusätzlich zweigt von der Leitung 63 eine weitere Leitung 62 zur Beheizung des Hauptkühl
systems 50 ab. Diese Leitung 62 ist mit einem Wärmeübertrager 65 verbunden, welcher ei
nen Wärmeübertrag an das Hauptkühlwasser des offenen Hauptkühlsystems 50 erlaubt. Die
Förderung des Heizwassers zum Wärmeübertrager 65 erfolgt ebenfalls mittels der zusätzli
chen Pumpe 60. Nach dem Wärmeübertrager 65 wird das Heizwasser über die Leitung 64
dem Abhitzekessel 7 erneut zugeführt. Die Umwälzung des Hauptkühlwassers erfolgt mit der
Pumpe 51. Die Rieseleinbauten im Kühlturm 47 können durch einen internen Kühlturmbypass
umgangen werden, welcher das Hauptkühlwasser direkt in die Kühlturmtasse 48 ableitet. Im
Fall der Beheizung des Hauptkühlsystems 50 macht sich die Zwischenschaltung eines Wär
meübertragers 65 erforderlich, weil es sich beim Wasser-/Dampf-Kreislauf und beim Haupt
kühlsystem um Wasser völlig unterschiedlicher Reinheit und völlig unterschiedlicher chemi
scher Dosierung handelt. Der offene Hauptkühlkreislauf ist vorteilhafterweise leicht modifi
ziert, indem hauptkühlwasserseitig nach dem Wärmeübertrager 65 eine Rückführleitung 59
erwärmtes Hauptkühlwasser direkt dem Wasserbecken 48, im vorliegenden Fall der Kühl
turmtasse 48, zu dessen Beheizung zuführt.
Es ist dabei zu beachten, dass die leitungsmässigen Modifikationen und die Fahrweisen der
Anlage wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, natürlich nur beim Stillstand des Kraftwerkes und im
speziellen nur zum Zwecke des Frostschutzes zum Einsatz gelangen, was über eigens dafür
vorgesehene Umschaltverfahren gewährleistet wird. Ausserdem dient das Schema in Fig. 2
nur der symbolischen Darstellung, und es ist selbstverständlich denkbar, mehrere offene
und/oder geschlossene Kreisläufe in analoger Weise an den Abhitzekessel 7 anzubinden.
Die Fig. 2b) und 2c) zeigen zwei mögliche Realisierungen der Zusatzfeuerung 44 mit
Frischlüfter 46. Im Fall der Fig. 2b) befindet sich die Zusatzfeuerung 44 analog zur Fig. 2
a) unmittelbar in der Abgasleitung 6 zwischen Gasturbine 4 und Abhitzekessel 7 mit der ent
sprechenden Brennstoffleitung 45.
Die Zusatzfeuerung 44 kann aber auch separat angeordnet sein, wie dies in Fig. 2c) darge
stellt ist. Die vom Frischlüfter 46 geförderte Luft bzw. das Rauchgas der Zusatzfeuerung 44
kann dem Abgas 6 der Gasturbine 4 entweder vor dem Eintritt in den Abhitzekessel 7 aber
auch an beliebiger Stelle innerhalb des Abhitzekessels 7 zugemischt werden. In diesem Fall
ist jedoch der Betrieb des Frischlüfters 46 zum Betreiben der Zusatzfeuerung 44 auch bei in
Betrieb befindlicher Gasturbinenanlage 1 erforderlich. Alternativ oder zusätzlich kann eine
Zusatzfeuerung 44 auch im Abhitzekessel 7 angeordnet sein, vorzugsweise in
Strömungsrichtung des Abgases 6 vor einer jeweiligen Druckstufe. Auch können mehrere
Zusatzfeuerungen vor den jeweiligen Druckstufen angeordnet sein. Dabei kann der Frisch
lüfter 46 drückend die Luft entweder direkt zur Zusatzfeuerung 44 fördern oder aber indirekt
abgasseitig vor der Zusatzfeuerung 44, d. h. vor dem Abhitzekessel 7 oder innerhalb des
Abhitzekessels 7, einblasen. Der Frischlüfter 46 kann aber auch saugend, d. h. nach dem
Abhitzekessel 7, angeordnet sein. Ein saugender Frischlüfter 46 kann bei in Betrieb befindli
cher Gasturbinenanlage 1 auch als Booster eingesetzt werden.
Der Aufbau des beschriebenen Wasser-/Dampf-Kreislaufes, des Abhitzekessels 7, der Ga
sturbinenanlage 1 und der Dampfturbinenanlage 13 ist lediglich als ein Beispiel zu betrach
ten, da wie allgemein bekannt ist, derartige Komponenten bzw. Systeme sehr unterschiedlich
ausgebildet sein können. Für den Erfindungsgedanken ist lediglich wesentlich, dass sich
- - zwischen Gasturbine 4 und Abhitzekessel 7, d. h. in der Abgasleitung 6,
- - innerhalb des Abhitzekessels 7 oder
- - dem Abhitzekessel 7 beigestellt
eine Zusatzfeuerung
44
mit Frischlüfter
46
befindet, wobei ausser im Fall der beigestellten
Anordnung mit Zumischung des Rauchgases nach
Fig.
2c) der Frischlüfter
46
die Luft nicht
direkt zur Zusatzfeuerung
44
fördern muss. Die Förderung der Luft für die Zusatzfeuerung
44
kann drückend als auch saugend erfolgen. Der Frischlüfter
46
kann daher drückend in Strö
mungsrichtung des Abgases
6
vor der Zusatzfeuerung
44
aber auch saugend nach dem Ab
hitzekessel
7
angeordnet sein.
Der Abhitzekessel 7 und die Zusatzfeuerung 44 sollten zur Sicherstellung des Frostschutzes
sowohl von Wasser-/Dampf-Kreisläufen als auch von Kühlkreisläufen daher so ausgelegt sein
und während des Stillstandes der Anlage derart betrieben werden können, dass sich Wasser
mit Temperaturen bis ca. 165°C oder Dampf mit Drücken bis ca. 7 bar erzeugen lässt.
Beim Abfahren eines Kombikraftwerkes werden die Entwässerungen und Entlüftungen bei
spielsweise des Wasser-/Dampf-Kreislaufes beim Erreichen bestimmter Kriterien geöffnet.
Andererseits werden beim Anfahren des Kraftwerkes die Entwässerungen und Entlüftungen
nach eben diesen oder abweichenden Kriterien wieder geschlossen. Die Kriterien können
teilweise sehr unterschiedlich sein. Die Entwässerungen werden beispielsweise geöffnet,
wenn
- - der Systemdruck beispielsweise unter 2 bar fällt,
- - das Schliessventil am Ende der entsprechenden Leitung zu fährt (d. h. beispielsweise der Dampf in der Leitung zum Stehen kommt) oder
- - die Anlage abgestellt wird.
Als Oeffnungskriterien sind aber auch Leistungkriterien und Zeitkriterien bekannt. Die Ent
wässerungen werden geschlossen, wenn beispielsweise eine minimale Entwässerungszeit
nach dem Anfahrbeginn eingehalten wurde oder die Oeffnungskriterien nicht mehr erfüllt sind.
Analoge Verhältnisse gelten für die Entlüftungen.
Beim Oeffnen von Entwässerungen und Entlüftungen geht das im jeweiligen Kreislauf befind
liche Medium im allgemeinen verloren. Ausserdem gelangt Luft in das System. Zur Verringe
rung oder Vermeidung von Korrosion werden beispielsweise die Entlüftungen nach dem Ab
fahren des Kraftwerkes wieder geschlossen oder es erfolgt eine Füllung des Systems mit Gas
beispielsweise Stickstoff. Bei längeren Stillständen sind Konservierungsmassnahmen durch
aus üblich.
Es ist aber auch üblich, zur Verhinderung des Absinkens des Systemdruckes unter den Um
gebungsdruck eine Druckauflastung durch Gase beispielsweise Stickstoff vorzunehmen, um
so Lufteinbrüche zu vermeiden.
Mittels einer Zusatzfeuerung 44 kann im Abhitzekessel 7 Heizwasser oder Heizdampf mit
Parametern erzeugt werden, welche geeignet sind, um spezielle Komponenten des Kraftwer
kes insbesondere des Wasser-/Dampf-Kreislaufes unter Ueberdruck zu halten.
Der Abhitzekessel 7 und die Zusatzfeuerung 44 sollten zur Ueberdruckhaltung in Wasser-
/Dampf-Kreisläufen so ausgelegt sein und während des Stillstandes der Anlage derart betrie
ben werden können, dass sich Wasser mit Temperaturen von mindestens 135°C oder Dampf
mit Drücken von mindestens 3 bar erzeugen lässt.
Fig. 3 zeigt bei Stillstand des Kraftwerkes aber in Betrieb befindlicher Zusatzfeuerung 44
mögliche Dampf- bzw. Wasserströme für die unterschiedlichsten Verwendungen. An ver
schiedenen Stellen des Abhitzekessels 7 können je nach Anordnung der Zusatzfeuerung 44
und der Druck- und Temperaturanforderungen Wasser- 66 oder Dampfentnahmen 67
realisiert werden. Für Dampfentnahmen bieten sich die Dampftrommeln 27, 34, 40 aber auch
die Ueberhitzer 29, 36 an. Wasser kann den Economizern 26, 33, 39 oder den Dampftrommeln
27, 34, 40 entnommen werden. Dargestellt ist ausserdem, wie der Speisewasserbehäl
ter/Entgaser 22 sowohl durch Heizdampf (Dampfentnahme 67) als auch Heizwasser (Wasse
rentnahme 66) aus der Niederdruckdampftrommel 40 auf Ueberdruck gehalten werden kann.
Das dem Wasser-/Dampf-Kreislauf als Heizwasser bzw. Heizdampf entnommene Arbeits
mittel kann diesem über die Wassereinspeisung 68 wieder zugeführt werden.
Beim Abfahren eines Kombikraftwerkes verringert sich die Dampferzeugung im Abhitzekessel
7. Beim Erreichen bestimmter Betriebsparameter werden Ventile geschlossen, Pumpen ab
gestellt oder wie bereits erwähnt Entwässerungen und Entlüftungen geöffnet usw. Ab einem
bestimmten Zeitpunkt ist auch die Funktionsfähigkeit des Sperrdampfsystems der Dampftur
binenanlage 13 und des Ejektordampfsystems für die Dampfturbinenanlage 13, den Konden
sator 20 und eventuell den Speisewasserbehälter/Entgaser 22 nicht mehr in Betrieb. Das
Vakuum der Niederdruckdampfturbine 15 wird gebrochen. Damit gelangt Luft in den Wasser-
/Dampf-Kreislauf, welche zu einer erhöhten Korrosion führt.
Sperrdampf- und Ejektordampfsystem arbeiten mit Dampf von vergleichsweise niedrigen Pa
rametern. Sperrdampfsysteme werden mit einem leichten Ueberdruck < 1.03 bar gefahren.
Ein Vordruck von 3 bis 8 bar vor dem Regelventil ist dabei durchaus üblich. Ejektoren arbei
ten zweckmässigerweise mit Drücken zwischen 2 bis 10 bar, wobei die Drücke vor den jewei
ligen Regelventilen mindestens 8 bar betragen. Zum Betrieb dieser beiden Hilfsdampfsyste
me wären daher die Parameter von Niederdruck- und in speziellen Fällen von Mitteldruck
dampfsystemen der jeweiligen Abhitzekessel ausreichend. Häufig sind diese Systeme jedoch
am Hochdruckdampfsystem des Abhitzekessels angeschlossen, weil dieses System bei ei
nem Kaltstart der Gasturbinenanlage zuerst Dampf liefern kann.
Zur Gewährleistung der Sperrdampfversorgung zur Abdichtung der Dampfturbinenanlage 13
und zur Dampfversorgung der Ejektoren 71 zur Evakuierung insbesondere der Dampfturbi
nenanlage 13 mit dem Kondensator 20 kann in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Nie
derdruckverdampfer 41 eine Zusatzfeuerung 44 angeordnet sein, welche das Wasser im Nie
derdruckdampfsystem erwärmt und verdampft. Von der Niederdruckdampftrommel 40 wird
nun über die Niederdruckfrischdampfleitung 42 und eine Dampfentnahme 67 der Dampf ei
nem Ejektor 71 zugeführt, welcher dazu dient, die Dampfturbinenanlage 13 mit dem Konden
sator 20 unter einem für die Stillstandhaltung sinnvollen Unterdruck zu halten. In analoger
Weise kann Dampf weiteren Hilfs- und Nebensystemen des Kombikraftwerkes zur Aufrecht
erhaltung deren Betriebes zugeführt werden.
Der Abhitzekessel 7 und die Zusatzfeuerung 44 sollten daher bzgl. des Sperrdampfsystems
so ausgelegt sein und während des Stillstandes der Anlage derart betrieben werden können,
dass sich Dampf mit einem Druck von mindestens 2 bar, insbesondere bevorzugt mindestens
4 bar, bereitstellen lässt.
Der Abhitzekessel 7 und die Zusatzfeuerung 44 sollten daher bzgl. des Ejektordampfsystems
so ausgelegt sein und während des Stillstandes der Anlage derart betrieben werden können,
dass sich Dampf mit einem Druck von mindestens 6 bar, insbesondere bevorzugt mindestens
10 bar, bereitstellen lässt.
1
Gasturbinenanlage (bestehend aus
2
,
3
,
4
)
2
Verdichter
3
Brennkammer
4
Gasturbine
5
Generator
6
Abgas, Abgasleitung
7
Abhitzekessel
8
(gemeinsame) Welle
9
Ansaugluftleitung
10
Verbrennungsluft
11
Brennstoffleitung (für Brennkammer
3
)
12
Heissgas
13
Dampfturbinenanlage (bestehend aus
14
,
15
)
14
Hochdruckdampfturbine
15
Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine
16
Kalte Zwischenüberhitzerdampfleitung
17
Zwischenüberhitzer
18
Heisse Zwischenüberhitzerdampfleitung
19
Kupplung
20
Kondensator
21
Kondensatpumpe
22
Speisewasserbehälter/Entgaser
23
Hochdruckspeisewasserpumpe
24
Hochdruckeconomizer I
25
Hochdruckeconomizer II
26
Hochdruckeconomizer III
27
Hochdruckdampftrommel
28
Hochdruckverdampfer
29
Hochdrucküberhitzer
30
Hochdruckfrischdampfleitung
31
Mitteldruckspeisewasserpumpe
32
Mitteldruckeconomizer I
33
Mitteldruckeconomizer II
34
Mitteldruckdampftrommel
35
Mitteldruckverdampfer
36
Mitteldrucküberhitzer
37
Mitteldruckfrischdampfleitung
38
Niederdruckspeisewasserpumpe
39
Niederdruckeconomizer
40
Niederdruckdampftrommel
41
Niederdruckverdampfer
42
Niederdruckfrischdampfleitung
43
Kamin
44
Zusatzfeuerung
45
Brennstoffleitung (für Zusatzfeuerung
44
)
46
Frischlüfter
47
Kühleinheit (Kühlturm)
48
Wasserbecken (Kühlturmtasse)
49
Heizmatte
50
Hauptkühlsystem
51
Pumpe (für Hauptkühlsystem
50
)
52
Isolation mit oder ohne Begleitheizung
53
Geschlossenes Kühlsystem
54
Kühlstellen (zu kühlende Elemente bzw. Stoffströme)
55
Pumpe (für geschlossenes Kühlsystem
53
)
56
Leitungssystem zur Stillstandzirkulation
57
Pumpe (für Leitungssystem
56
)
58
Heizer (elektrisch, Hilfskessel)
59
Rückführleitung
60
Pumpe
61-64
Leitungen
65
Wärmeübertrager
66
Wasserentnahme
67
Dampfentnahme
68
Wassereinspeisung
69
Verdampferpumpe
70
Kühler
71
Ejektor (Dampfstrahler)
Claims (16)
1. Verfahren zur thermisch sicheren Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes beste
hend aus wenigstens einer Gasturbinenanlage (1), wenigstens einem von deren Abgas
durchströmten Abhitzekessel (7) und wenigstens einer mit dem Dampf des Abhitzekessels (7)
betriebenen Dampfturbinenanlage (13),
dadurch gekennzeichnet, dass
für den Abhitzekessel (7) wenigstens eine Zusatzfeuerung (44) mit wenigstens einem Frisch
lüfter (46) angeordnet ist, und Zusatzfeuerung (44) und Frischlüfter (46) zur Aufrechterhaltung
von Parametern des Kombikraftwerkes eingesetzt werden, welche geeignet sind, um Still
standschäden am Kombikraftwerk zu verhindern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeuerung (44)
und der Frischlüfter (46) in Strömungsrichtung des Abgases (6) der Gasturbinenanlage (1)
vor dem Abhitzekessel (7) angeordnet sind.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zusatzfeuerung (44) und der Frischlüfter (46) ausserhalb des Abgasstromes (6) der Gastur
binenanlage (1) angeordnet ist, und dass das Rauchgas der Zusatzfeuerung (44) mit dem
Abgas (6) der Gasturbinenanlage (1) gemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des Abga
ses (6) der Gasturbinenanlage (1) und des Rauchgases der Zusatzfeuerung (44) in Strö
mungsrichtung des Abgases (6) der Gasturbinenanlage (1) vor dem Abhitzekessel (7)
und/oder innerhalb des Abhitzekessels (7) erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeuerung (44)
im wesentlichen innerhalb des Abhitzekessel (7) angeordnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Frisch lüfter (46) in
Strömungsrichtung des Abgases (6) der Gasturbinenanlage (1) vor dem Abhitzekessel (7)
angeordnet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Frischlüfter (46) in
Strömungsrichtung des Abgases (6) der Gasturbinenanlage (1) nach dem Abhitzekessel (7)
angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Zusatzfeuerung (44) die Temperatur von in Wasser-/Dampf-Kreisläufen des
Kombikraftwerkes geführtem Arbeitsmittel oberhalb des Gefrierpunktes gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Zusatzfeuerung (44) ein solcher Druck im Wasser-/Dampf-Kreislauf aufrechter
halten wird, dass Entleerungen und/oder Entlüftungen nicht geöffnet und so Lufteinbrüche
verhindert werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Zusatzfeuerung (44) Dampf mit Parametern erzeugt wird, welche geeignet sind,
um Systeme der Luftabdichtung und/oder der Luftabsaugung des Wasser-/Dampf-Kreislaufes
zu betreiben.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Zusatzfeuerung (44) Heizwasser oder Heizdampf mit Parametern erzeugt wird,
welche geeignet sind, um in Dampfsystemen zur Verhinderung von Lufteinbrüchen Ueber
druck zu halten.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Zusatzfeuerung (44) die Temperatur der in Kühlkreisläufen des Kombikraftwer
kes geführten Medien oberhalb des Gefrierpunktes gehalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Kühl
kreisläufen um geschlossene Systeme, beispielsweise das geschlossene Kühlsystem (53),
und um mindestens teilweise offene Systeme, beispielsweise das Hauptkühlsystem (50),
handelt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der
Kühlkreisläufe (50, 53) durch eine direkte Durchströmung mit dem Arbeitsmittel des Wasser-
/Dampf-Kreislaufes erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung des
Mediums der Kühlkreisläufe (50, 53) durch das Arbeitsmittel des Wasser-/Dampf-Kreislaufes
über einen Wärmeübertrager (65) erfolgt.
16. Verwendung wenigstens einer Zusatzfeuerung (44) mit wenigstens einem Frischlüf
ter (46) für einen Abhitzekessel (7) für ein Kombikraftwerk bestehend aus wenigstens einer
Gasturbinenanlage (1), wenigstens einem von deren Abgas (6) durchströmten Abhitzekessel
(7) und wenigstens einer mit dem Dampf des Abhitzekessels (7) betriebenen Dampfturbinen
anlage (13) zur thermisch sicheren Stillstandhaltung des Kombikraftwerkes durch Aufrechter
haltung von Parametern des Kombikraftwerkes, welche geeignet sind, um Stillstandschäden
am Kombikraftwerk zu verhindern, insbesondere in einem Verfahren nach einem der Ansprü
che 1 bis 15.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001117102 DE10117102A1 (de) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Verfahren zur Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes |
DE50208649T DE50208649D1 (de) | 2001-04-06 | 2002-04-05 | Verfahren zur bereitschaftshaltung eines kombikraftwerkes |
EP02759832A EP1379758B1 (de) | 2001-04-06 | 2002-04-05 | Verfahren zur bereitschaftshaltung eines kombikraftwerkes |
PCT/IB2002/001117 WO2002081870A1 (de) | 2001-04-06 | 2002-04-05 | Verfahren zur bereitschaftshaltung eines kombikraftwerkes |
US10/676,037 US6851266B2 (en) | 2001-04-06 | 2003-10-02 | Method for maintaining a combined-cycle power station at readiness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001117102 DE10117102A1 (de) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Verfahren zur Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10117102A1 true DE10117102A1 (de) | 2002-10-17 |
Family
ID=7680571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001117102 Ceased DE10117102A1 (de) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Verfahren zur Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10117102A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014215672A1 (de) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmekraftwerk mit einer Dampfturbine |
-
2001
- 2001-04-06 DE DE2001117102 patent/DE10117102A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014215672A1 (de) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmekraftwerk mit einer Dampfturbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1379758B1 (de) | Verfahren zur bereitschaftshaltung eines kombikraftwerkes | |
DE69623283T2 (de) | Entlüftung einer sperrdampfsystem | |
DE102008037410B4 (de) | Superkritischen Dampf verwendender kombinierter Kreisprozess und Verfahren | |
DE69018693T2 (de) | Kraftwerk mit kombiniertem Zyklus. | |
DE102004020753A1 (de) | Vorrichtung zur Ausnutzung der Abwärme von Verdichtern | |
DE2550450A1 (de) | Kraftanlage mit gasturbine und einem im arbeitskreis der gasturbine liegenden waermetauscher zum kuehlen des arbeitsgases | |
DE19717267B4 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von tiefgekühltem Flüssiggas | |
DE102011054744A1 (de) | Wärmetauscher für ein Kombikraftwerk | |
DE102011051415A1 (de) | System mit einer Speisewasserheizvorrichtung zum Abführen von Wärme von einer Niederdruckdampfturbine | |
EP0666412B1 (de) | Verfahren zur Kühlung von Kühlluft für eine Gasturbine | |
DE10048439C2 (de) | Dampfturbinenanlage und Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbinenanlage | |
DE102010062623A1 (de) | Verfahren zum Nachrüsten einer fossil befeuerten Kraftwerksanlage mit Heizdampfentnahme | |
DE10392154T5 (de) | Turbinenanlage und Kombikraftwerk sowie Turbinenbetriebsverfahren | |
DE10230610A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Ablagerungen in Dampfsystemen | |
DE10033052A1 (de) | Verfahen zum Betreiben einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10155508C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie | |
DE202023106981U1 (de) | Energiesparendes und sicheres Dampfturbinen-Wellendichtungs-Kondensatableitsystem | |
EP1425079B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur thermischen entgasung des arbeitsmittels eines zweiphasenprozesses | |
DE112006002967B4 (de) | Restdampf-Abführmechanismus und Restdampf-Abführverfahren für eine Dampfkühlleitung einer Gasturbine | |
EP0530519B1 (de) | Kraftwerksanlage mit nuklearer und fossiler Feuerung | |
DE102010013083A1 (de) | Biomassekraftwerk | |
DE102004050182A1 (de) | Verfahren zur Luftkonditionierung und Vorrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens | |
DE10117102A1 (de) | Verfahren zur Stillstandhaltung eines Kombikraftwerkes | |
DE102012108992A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines luftgekühlten Kondensationsapparates | |
DE102012100645B4 (de) | ORC - Organischer Rankine Zyklus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ALSTOM TECHNOLOGY LTD, BADEN, CH |
|
8131 | Rejection |