DE10124492B4

DE10124492B4 - Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes bei unterschiedlichen Netzanforderungen

Info

Publication number: DE10124492B4
Application number: DE2001124492
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr. Liebig
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2001-05-19
Filing date: 2001-05-19
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2021-05-20
Also published as: DE10124492A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes, bestehend aus mindestens einer Gasturbinenanlage (1), mindestens einem Abhitzekessel (7) und mindestens einer Dampfturbinenanlage (13), wobei die Gasturbinenanlage (1) aus mindestens einem Verdichter (2), mindestens einer Brennkammer (3) und mindestens einer Gasturbine (4) besteht, der Abhitzekessel (7) mindestens eine Druckstufe aufweist und die Dampfturbinenanlage (13) aus mindestens einer Dampfturbine (14, 15) besteht, bei welchem Kombikraftwerk Luft in einem Verdichter (2) verdichtet, und als Verbrennungsluft (10) einer Brennkammer (3) zugeführt wird, das dort entstehende Heissgas (12) auf eine Gasturbine (4) geleitet wird, und das Abgas (6) der Gasturbine (4) in einem Abhitzekessel (7) zur Erzeugung von Dampf für eine Dampfturbinenanlage (13) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Erwärmung des Abgases (6) der Gasturbine (4) eine Zusatzfeuerung (44) angeordnet ist, dass weiterhin Mittel (46–51) vorgesehen sind, welche leistungssteigerndes Einspritzen von Dampf in die Gasturbinenanlage (1) erlauben, dass in lastschwachen Zeiten mit geringen Stromvergütungen das Kombikraftwerk ohne...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes bei unterschiedlichen Netzanforderungen. insbesondere betrifft sie ein Verfahren, welches über den gezielten Einsatz von Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung eine den Stromvergütungen angepasste Fahrweise des Kombikraftwerkes ermöglicht.
Mit der Liberalisierung der Energiemärkte wird der Wettbewerb auch auf dem Gebiet der Stromversorgung erheblich verschärft. Dies führt einerseits zur schnellen Realisierung moderner Energieumwandlungsverfahren insbesondere mit sehr hohem Wirkungsgrad. Aber auch auf dem Gebiet der Leistungsflexibilität eines Kraftwerkes oder der Bereitstellung von kalter und heisser Reserveleistung ist man bestrebt, nach kostengünstigeren Möglichkeiten zu suchen. Diesen Anforderungen werden Gasturbinenanlagen und Kombikraftwerke in hohem Masse gerecht.
Gasturbinenanlagen sind in der Lage, vergleichsweise sehr grosse Leistungsgradienten zu realisieren und in unterschiedlichen Leistungsbereichen betrieben zu werden. Ferner werden moderne Gasturbinenanlagen so konzipiert, dass diese in einem weiten oberen Leistungsbereich mit sehr hohen Teillastwirkungsgraden betrieben werden können.
Im Ergebnis der Liberalisierung verlangen die Stromnetzbetreiber von den Kraftwerken der Stromerzeuger zunehmend "primary response" Eigenschaften. Der Ausdruck "primary response" bezieht sich auf eine Steigerung der Leistung über die angemeldete bzw. aktuell gefahrene Ist-Leistung eines jeweiligen Energieerzeugers mit einem definierten Leistungsgradienten. Beispielsweise soll die Zunahme der Leistung von der Ist-Leistung zu einer geforderten ca. 10 % höheren Leistung innerhalb 10 Sekunden erfolgen. D.h., die Kraftwerke müssen im Falle des Absinkens der Netzfrequenz (beispielsweise 0.5 Hz) in der Lage sein, in einer gewissen Zeiteinheit (beispielsweise 10 sec.) eine Leistungssteigerung (beispielsweise 10 % der Ist-Leistung) zu erbringen. Diese Leistungssteigerung sollte dann im Sinne von "secondary response" über einen Bereich von beispielsweise 30 Minuten oder länger gehalten werden können. Mit "secondary Response" wird das Halten einer Zusatzleistung über einer Ist-Leistung definiert, d.h. beispielsweise der Betrieb mit einer Zusatzleistung von z.B. 10% während einem Zeitraum von z.B. 30 Minuten.
Für Fragen von "primary response" und "secondary response" sind damit der maximal fahrbare Leistungsgradient, der Betrag der Zusatzleistung in Abhängigkeit der aktuell gefahrenen Ist-Leistung und die maximale Dauer für das Fahren der Zusatzleistung von Interesse. Das Erbringen einer Zusatzleistung sollte, mit Ausnahme der Grenzleistung, aus jedem Lastpunkt heraus möglich sein. Besonders hohe Anforderungen stellt dabei eine Leistungssteigerung über die Nennleistung hinaus.
Der Begriff der Nennleistung ist dabei identisch mit dem Begriff der Grenzdauerleistung, also einer oberen Leistung, für welche die Anlage für den Dauerbetrieb ausgelegt ist. Unter Teillast wird dabei eine Leistung unterhalb der Grenzdauerleistung und unter Überlast eine Leistung oberhalb der Grenzdauerleistung verstanden. Für die zeitlich begrenzte maximal fahrbare Leistung wird nachfolgend der Begriff Grenzleistung verwendet.
Die Nennleistung bzw. die Grenzdauerleistung ist die Leistung, welche das Kombikraftwerk bei einer Leistung der Gasturbinenanlage von 100 % ohne sonstige leistungssteigernde Massnahmen abgibt. Die Leistung des Kombikraftwerkes setzt sich dabei aus der Leistung der Gasturbinenanlage und der Dampfturbinenanlage zusammen.
Leistungssteigerungen sind insbesondere während netzseitiger Spitzenlastzeiten kritisch, während welchen die jeweiligen Energieerzeuger bereits mit ihrer Grenzdauerleistung (Nennleistung) betrieben werden, und gleichzeitig ein ungeplantes Ereignis auftritt, welches eine kurzzeitige Leistungserhöhung über die Grenzdauerleistung hinaus erfordert.
Wie bereits erwähnt, sind Gasturbinenanlagen in der Lage, vergleichsweise sehr grosse Leistungsgradienten zu fahren. Aus diesem Grunde bieten sich Gasturbinenanlagen prinzipiell für Aufgaben der Abdeckung netzseitiger Bedarfsspitzen beispielsweise für "primary response" Zwecke an.
Moderne Gasturbinenanlagen sind allerdings heute aus Gründen eines hohen Teillastwirkungsgrades so ausgelegt, dass sie in einem weiten oberen Leistungsbereich im Bereich der für den Dauerbetrieb bei Nennleistung maximal zulässigen Auslegungstemperaturen (obere Prozesstemperatur) fahren, d.h. sich an ihrem für den Dauerbetrieb temperaturseitigen Auslegungslimit befinden.
In diesem oberen Leistungsbereich wird die Leistung über den Massenstrom mittels verstellbarer Leitschaufeln am Verdichtereintritt geregelt. Leistungssteigerungen in diesem Bereich führen daher beim Verlassen der Fahrregime des Normalbetriebes zu Überschreitungen der Auslegungstemperaturen, was sich negativ auf die Lebensdauer insbesondere der betroffenen Bauteile des Heissgaspfades auswirkt.
Daraus folgt aber auch, dass eine Leistungssteigerung über die Nennleistung hinaus bei der heute üblichen Auslegung nur durch ein Überfeuern der Gasturbinenanlage erreicht werden kann. Nachteilig dabei ist, dass die Gasturbinenanlage durch diese vom Normalregime abweichende Fahrweise sehr viele äquivalente Betriebsstunden (EOH-Equivalent Operating Hours, OH-Operating Hours, Betriebsstunden) erzeugt bzw. sehr viele Lebensdauerstunden verliert (beispielsweise 1.3 EOH/OH für steam injection oder 1.5 EOH/OH für frequency response). Dies insbesondere dann, wenn die Überlast lange durchgehalten werden muss.
Grundsätzlich unterscheidet man nach dem Einsatz d.h. der Benutzungsstundenzahl drei Einsatzbereiche der Kraftwerke: Im Grundlastbereich d.h. bei Benutzungsstunden oberhalb 4000 h/a (bei einer geringen Netzbelastung und damit geringer Stromvergütung) werden hauptsächlich Kraftwerke mit niedrigen variablen Kosten bzw. mit höheren Wirkungsgraden (und damit hohen festen Kosten), wie z.B. Kernkraftwerke und moderne Kohlekraftwerke betrieben. Im Mittellastbereich d.h. bei Benutzungsstunden zwischen 2000 und 4000 h/a (bei einer mittleren Netzbelastung und damit erhöhter Stromvergütung) werden Kraftwerke mit mittleren variablen Kosten bzw. mittleren Wirkungsgraden (und damit mittleren festen Kosten) wie z.B. ältere Kohlekraftwerke und Kombikraftwerke betrieben. Im Spitzenlastbereich d.h. bei Benutzungsstunden unter 2000 h/a (bei einer hohen Netzbelastung und damit höchster Stromvergütung) spielen die variablen Kosten und damit der Wirkungsgrad nur eine untergeordnete Rolle. Man ist aus wirtschaftlichen Gründen vielmehr bestrebt, für diesen Einsatzbereich Kraftwerke mit möglichst niedrigen festen Kosten wie z.B. Gasturbinenanlagen vorzuhalten und zu betreiben. Auch die thermischen Kraftwerke müssen in der Lage sein, kurzfristige Spitzenlasten und die obengenannten Reserveleistungen in Form von „primary" und „secondary response" bereit zu stellen.
Die variablen Kosten werden in erster Linie durch die Brennstoffpreise, aber auch durch den Brennstoffverbrauch (und damit den Wirkungsgrad) und die sonstigen Betriebsmittel bestimmt. Die festen Kosten werden in erster Linie durch die zur Errichtung der Anlagen erforderlichen Investitionen aber auch den Personaleinsatz u. dgl. bestimmt.
Infolge der Liberalisierung der Strommärkte entfallen in immer mehr Ländern die Flächenmonopole für die Stromversorgung sowie sonstige langfristige Abnahmegarantien für Strom. Der Strompreis bzw. die Stromvergütung hängen dann vom Strombedarf ab. Infolge grosser Schwankungen des Strombedarfs über das Jahr, die Woche und den Tag sind auch der Strompreis bzw. die Stromvergütung sehr grossen Schwankungen unterworfen. Damit besteht seitens der Kraftwerksbetreiber grosses Interesse an Kraftwerksanlagen, welche diesen neuen Anforderungen in möglichst wirtschaftlicher Weise gerecht werden.
Für die Kraftwerksbetreiber sind unter den Bedingungen liberalisierter Strommärkte folgende Kraftwerksfahrweisen von Interesse:

– Während Zeiten einer netzseitig schwachen Last mit geringen Stromvergütungen ist es wichtig, möglichst niedrige Stromerzeugungskosten und damit einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu realisieren.
– Während Zeiten einer netzseitig mittleren Last mit erhöhten Stromvergütungen ist es wichtig, ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung und Wirkungsgrad zu realisieren. Die Kraftwerke werden im oberen Leistungsbereich betrieben. In diesem oberen Leistungsbereich weisen die Kraftwerke im allgemeinen auch den oberen Wirkungsgradbereich auf.
– Während Zeiten einer netzseitig hohen Last, in Spitzenlastzeiten insbesondere in Ausnahmesituationen mit hohen ja sogar extrem hohen Stromvergütungen ist der Wirkungsgrad der Stromerzeugung von untergeordneter Bedeutung. Es kommt jetzt darauf an, eine möglichst hohe Leistung möglichst nahe der Grenzleistung zu realisieren.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes, bestehend aus mindestens einer Gasturbinenanlage, mindestens einem Abhitzekessel und mindestens einer Dampfturbinenanlage zur Verfügung zu stellen, wobei die Gasturbinenanlage aus mindestens einem Verdichter, mindestens einer Brennkammer und mindestens einer Gasturbine besteht, der Abhitzekessel mindestens eine Druckstufe aufweist und die Dampfturbinenanlage aus mindestens einer Dampfturbine besteht. Bei einem derartigen Kombikraftwerk wird Luft in einem Verdichter verdichtet, dann als Verbrennungsluft einer Brennkammer zugeführt, das dort entstehende Heissgas auf eine Gasturbine geleitet, und das Abgas der Gasturbine in einem Abhitzekessel zur Erzeugung von Dampf für eine Dampfturbinenanlage verwendet. Das Verfahren soll dabei eine den Stromvergütungen angepasste Fahrweise des Kombikraftwerkes ermöglichen.

Vorrichtungen zur Optimierung der Leistung eines Kraftwerkes sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart EP 1 050 667 A1 eine Kombianlage mit Zusatzfeuerung.

Dabei ist der Abhitzedampferzeuger der Kombianlage mit einer Zusatzfeuerung zur Leistungssteigerung versehen. Aufgrund der Anordnung der Zusatzfeuerung stromab des Frischdampf-Überhitzers kann die Zusatzfeuerung auf den Verdampfer wirken und somit kann die Dampfproduktion und die Leistung der Turbine erhöht werden.

US 3,879,616 zeigt eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftwerksanlage mit einer Dampfturbine und einer Gasturbine. Diese Steuerung soll eine effiziente und gleichmässige Belastung und Entlastung der Turbine erlauben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst, indem zur zusätzlichen Erwärmung des Abgases der Gasturbine eine Zusatzfeuerung angeordnet ist, und indem ausserdem Mittel vorgesehen sind, welche leistungssteigerndes Einspritzen von Dampf in die Gasturbinenanlage erlauben. In lastschwachen Zeiten wird nun das Kombikraftwerk ohne Zusatzfeuerung und ohne Dampfeinspritzung gefahren. In Zeiten mittlerer Last wird das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und/oder Dampfeinspritzung gefahren. In Spitzenlastzeiten insbesondere auch in Ausnahmesituationen wird das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung gefahren.

Der Kern der Erfindung besteht darin, ein Kombikraftwerk mit zusätzlichen Mitteln in Form einer Zusatzfeuerung und einer Dampfeinspritzung auszurüsten und durch den gezielten Einsatz dieser Zusatzmittel, Betriebsweisen zu realisieren, um das Kraftwerk unter den verschiedensten Netzbedingungen d.h. unter den Bedingungen unterschiedlichster Stromvergütungen optimal (d.h. gewinnmaximiert) zu betreiben.

In diesem Zusammenhang ist auch auf die gegenseitige positive Beeinflussung der beiden insbesondere im Fall der Spitzenlastzeiten gleichzeitig eingesetzten Mittel, der Zusatzfeuerung und der Dampfeinspritzung, hinzuweisen. Die Dampfeinspritzung erhöht den Massenstrom der Abgase der Turbine und damit auch die Effizienz der Wärmeübertragung im folglich stärker durchströmten Abhitzekessel. Mit der Zusatzfeuerung erhöht man in der Regel bei gleichbleibenden Druck- und Temperaturverhältnissen die Massenströme im Wasser-/Dampf-Kreislauf. Bei gleichzeitigem Einsatz von Dampfeinspritzung und Zusatzfeuerung führt die durch die Dampfeinspritzung bewirkte verbesserte Wärmeübertragungseffizienz im Abhitzekessel infolgedessen auch zu einer zusätzlichen Erhöhung der Effizienz der Zusatzfeuerung.

Insbesondere bevorzugt wird bei der obengenannten Fahrweise in Bezug auf die Leistung des Kombikraftwerkes derart vorgegangen, dass in lastschwachen Zeiten mit geringen Stromvergütungen das Kombikraftwerk ohne Zusatzfeuerung und ohne Dampfeinspritzung im Leistungsbereich bis maximal Nennleistung bzw. Grenzdauerleistung gefahren wird, und/oder dass in Zeiten mittlerer Last mit erhöhten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und/oder Dampfeinspritzung im Leistungsbereich zwischen Nennleistung bzw. Grenzdauerleistung und Grenzleistung gefahren wird, und/oder dass in Spitzenlastzeiten mit höchsten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung im Bereich der Grenzleistung gefahren wird.

Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird in Zeiten mittlerer Last die Zusatzfeuerung oder die Dampfeinspritzung betrieben und dadurch eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 20% im Fall der Zusatzfeuerung bzw. 10% im Fall der Dampfeinspritzung, insbesondere bevorzugt bis 10% im Fall der Zusatzfeuerung bzw. 5 % im Fall der Dampfeinspritzung bezogen auf die Nennleistung bewirkt. Es ist aber auch möglich in Zeiten mittlerer Last die Zusatzfeuerung und die Dampfeinspritzung, beide bei mittlerer Lei stung, zu betreiben, und dadurch eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 15 %, insbesondere bevorzugt bis 7,5 % bezogen auf die Nennleistung zu bewirken. Besonders bevorzugt ist es aber, bei mittlerer Last nur die Zusatzfeuerung oder nur die Dampfeinspritzung zu betreiben.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in Spitzenlastzeiten die Zusatzfeuerung und die Dampfeinspritzung betrieben, wobei eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 30 %, insbesondere bevorzugt bis 15 % bezogen auf die Nennleistung bewirkt wird.

Eine anderen Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeuerung in Strömungsrichtung des Abgases der Gasturbinenanlage vor dem Abhitzekessel und/oder innerhalb des Abhitzekessels, insbesondere bevorzugt in Strömungsrichtung vor dem Mitteldruckverdampfer angeordnet ist. Die Dampfeinspritzung erfolgt mittels im Abhitzekessel erzeugten Dampfes, wobei die Dampfeinspritzung insbesondere in die Gasturbine und/oder in das Heissgas und/oder in die Brennkammer und/oder in die Verbrennungsluft und/oder in den Verdichter erfolgt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
1 ein Schema eines Kombikraftwerkes; und
2 ein Schema eines Kombikraftwerkes mit Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung.
1 zeigt als Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemässe Verfahren eine schematische Darstellung eines Kombikraftwerkes mit Einweilenanlage. Der Wasser-/Dampf-Kreislauf mit Abhitzekessel 7 und Dampfturbinenanlage 13 ist beispielhaft als Dreidruckprozess mit Zwischenüberhitzung 17 ausgeführt.
Unter einem Kombikraftwerk wird im weiteren die Kopplung eines Gas- und eines Dampfprozesses 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 zum Antrieb der Dampfturbinenanlage genutzt.
Das Kombikraftwerk weist gemäss der 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 Gasturbinenanlage 1 und der Generator 5 werden als Gasturbosatz bezeichnet. Die über eine Ansaugluftleitung 9 dem Verdichter 2 zugeführte Luft gelangt nach der Verdichtung im Verdichter 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 aufweisen. So sind beispielsweise bei Gasturbinenanlagen mit sequentieller Verbrennung einer Hochdruckbrennkammer mit Hochdruckturbine eine Niederdruckbrennkammer mit Niederdruckturbine nachgeschaltet. Auch kann eine Gasturbinenanlage mehrere Verdichter aufweisen.
Der im Abhitzekessel 7 in mehreren Druckstufen erzeugte Dampf wird über die jeweiligen Frischdampfleitungen 30, 37, 42 einer Dampfturbinenanlage 13 zugeführt. Der Hochdruckdampf wird nach dessen Abarbeitung in der Hochdruckdampfturbine 14 der Dampfturbinenanlage 13 über die kalte Zwischenüberhitzerdampfleitung 16 dem Zwischenüberhitzer 17 des Abhitzekessels 7 zugeführt, dort überhitzt und über die heisse Zwischenüberhitzerdampfleitung 18 gemeinsam mit dem Mitteldruckdampf der Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 15 der Dampfturbinenanlage 13 zugeführt.
Diese Dampfturbinenanlage 13 besteht aus einer Hochdruckdampfturbine 14 und einer Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 15. Im vorliegenden Fall treibt die Dampfturbinenanlage 13 über eine Kupplung 19 ebenfalls den Generator 5 an. In Fällen in denen sich die Gasturbinenanlage 1 und die Dampfturbinenanlage 13 mit dem Generator 5 auf einer Welle 8 befinden, 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 Analogie zum Gasturbosatz (Gasturbinenanlage und Generator) spricht man bei einer Dampfturbinenanlage mit Generator auch vom Dampfturbosatz. Bei Mehrwelienanlagen können auch mehr als ein Gasturbosatz mit zugehörigem Abhitzekessel mit beispielsweise einem Dampfturbosatz 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 gespeichert.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Hochdruckspeisewasserpumpe 23 Speisewasser zu einem Hochdruckeconomizer I 24 gefördert, strömt danach zum Hochdrukkeconomizer II 25, zum Hochdruckeconomizer III 26 und von diesem zur Hochdruckdampftrommel 27. Die Hochdruckdampftrommel 27 steht mit dem Hochdruckverdampfer 28 in Verbindung. Weiter folgt der Hochdruckdampftrommel 27 ein Hochdrucküberhitzer 29, an welchem die Hochdruckfrischdampfleitung 30 anschliesst, die zur Hochdruckdampfturbine 14 der Dampfturbinenanlage 13 führt.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Mitteldruckspeisewasserpumpe 31 Speisewasser zu einem Mitteidruckeconomizer I 32 gefördert, strömt danach zum Mitteldrukkeconomizer II 33 und von diesem zur Mitteldruckdampftrommel 34. Die Mitteldruckdampftrommel 34 steht mit dem Mitteldruckverdampfer 35 in Verbindung. Weiter folgt der Mitteldruckdampftrommel 34 ein Mitteldrucküberhitzer 36, an welchem die Mitteldruckfrischdampfleitung 37 anschliesst, die zur Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 15 der Dampfturbinenanlage 13 führt.
Vom Speisewasserbehälter/Entgaser 22 wird mittels der Niederdruckspeisewasserpumpe 38 Speisewasser zu einem Niederdruckeconomizer 39 gefördert und strömt von diesem zur Niederdruckdampftrommel 40. Die Niederdruckdampftrommel 40 steht mit dem Niederdruckverdampfer 41 in Verbindung. An der Niederdruckdampftrommel 40 schliesst die Niederdruckfrischdampfleitung 42 an, die ebenfalls zur Dampfturbinenanlage 13 führt. Der Niederdruckdampf 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 Hochdrucküberhitzer 29 bilden zusammen ein bei einer ersten Druckstufe arbeitendes Hochdruckdampfsystem.
Der Mitteldruckeconomizer I 32, der Mitteldruckeconomizer II 33, die Mitteldruckdampftrommel 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 Niederdruckverdampfer 41 bilden zusammen ein bei einer dritten Druckstufe arbeitendes Niederdruckdampfsystem.
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 Dampftrommel-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.
Nach dem Durchströmen des Abhitzekessels 7 gelangt das Abgas 6 schliesslich über einen Kamin 43 ins Freie.
Zum Wasser-/Dampf-Kreislauf gehören im wesentlichen der Abhitzekessel 7, die Dampfturbinenanlage 13, der Kondensator 20, der Speisewasserbehälter/Entgaser 22 sowie die Pumpen, verbindenden Rohrleitungen usw.
Im vorliegenden Fall befindet sich unmittelbar in der Abgasleitung 6 zwischen Gasturbine 4 und Abhitzekessel 7 eine Zusatzfeuerung 44 mit der entsprechenden Brennstoffleitung 45. Mittels dieser Zusatzfeuerung 44 kann das Abgas 6 der Gasturbine 4 erforderlichenfalls nachbeheizt werden, wobei für die Verbrennung der im Abgas 6 vorhandene Restsauerstoff genutzt wird. Da die Zusatzfeuerung 44 nur in Betrieb ist, wenn die Gasturbinenanlage 1 in Betrieb ist, kommt diese zunächst ohne Frischlüfter aus. Selbstverständlich kann die Zusatzfeuerung 44 aber auch mit einem eigenen Frischlüfter ausgerüstet sein, falls dies aus konstruktiven, wirtschaftlichen oder betrieblichen Gründen vorteilhaft ist.
Neben dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 mit einer Zusatzfeuerung 44 zwischen Gasturbine 4 und Abhitzekessel 7 kann die Zusatzfeuerung 44 auch innerhalb des Abhitzekessels 7 vorzugsweise in Strömungsrichtung vor einer jeweiligen Druckstufe angeordnet sein, wie dies in 2 am Beispiel der Zusatzfeuerungen 44a und 44b ersichtlich ist. Es können also auch mehrere Zusatzfeuerungen vor den jeweiligen Druckstufen angeordnet sein.
Wird das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung 44 aber ohne gleichzeitige Dampfeinspritzung betrieben, so wird die Zusatzfeuerung wie in 2 unter 44b dargestellt am wirksamsten unmittelbar in Strömungsrichtung vor dem Hochdruckverdampfer 28 angeordnet, da sich dann die Zusatzfeuerung auf alle Druckstufen auswirken kann. Die Dampfeinspritzung kann zunächst unabhängig betrieben werden. Es ist jedoch vorteilhaft bei Betrieb der Dampfeinspritzung den der Dampfturbinenanlage verlorengehenden Dampfmassenstrom mittels einer Zusatzfeuerung zu ersetzen. In diesem Fall ist es zweckmässig, die Zusatzfeuerung wie in 2 unter 44a dargestellt unmittelbar in Strömungsrichtung vor dem Mitteldruckverdampfer 35 anzuordnen, da von dieser Stufe der Dampf für die Dampfeinspritzung abgezweigt wird. Sind wie in 2 dargestellt mehrere Zusatzfeuerungen im Abhitzekessel vorhanden, so können diese im obigen Sinne auch in Abhängigkeit der erfindungsgemässen Fahrweise zuresp. abgeschaltet werden.
Wie bereits erwähnt, sind moderne Gasturbinenanlagen aus Gründen guter Teillasteigenschaften, d.h. eines hohen Teillastwirkungsgrades, so ausgelegt, dass diese in einem weiten oberen Leistungsbereich mit Auslegungstemperatur betrieben werden. Innerhalb dieses Lei stungsbereiches erfolgt die Leistungsregelung durch eine Regelung des Massenstromes der Ansaugluft mittels verstellbarer Leitschaufeln am Verdichtereintritt in Verbindung mit der Regelung der Brennstoffwärmeleistung. Bei Nennleistung sind die Möglichkeiten über den Luftmassenstrom ausgeschöpft.
Moderne Kombikraftwerke sind heute die Kraftwerke mit dem höchsten Wirkungsgrad. Im Bereich der konventionellen Kraftwerke garantieren sie eine äusserst wirtschaftliche Stromerzeugung. Die Kombikraftwerke werden daher vorzugsweise bei Nennleistung betrieben.
Aus den dargelegten Auslegungen und Fahrweisen einer Gasturbinenanlage bzw. eines Kombikraftwerkes folgt:

1. Bei einer Leistungserhöhung im Bereich unterhalb der oberen Prozesstemperaturen kann es lediglich aus regelungstechnischen und Genauigkeitsgründen sowie beim Verlassen der Fahrregime des Normalbetriebes zu zeitlich begrenzten Überschreitungen der maximal zulässigen oberen Prozesstemperaturen kommen.
2. Bei einer Leistungserhöhung im Bereich der bereits gefahrenen oberen Prozesstemperaturen kommt es beim Verlassen der Fahrregime des Normalbetriebes zwangsläufig zu Überschreitungen der maximal zulässigen oberen Prozesstemperaturen.
3. Eine Leistungserhöhung über die Nennleistung hinaus bzw. beginnend bei Nennleistung ist ausschliesslich durch ein Überfeuern der Gasturbinenanlage möglich. Durch die damit verbundene enorme Überlastung insbesondere des Heissgaspfades ist der Betrieb einer Gasturbinenanlage oberhalb der Nennleistung nur zeitlich stark begrenzt möglich oder sinnvoll.

Aus diesen Gründen ist es nicht sinnvoll möglich, ohne weitergehende Modifikationen und spezielle FahRWeisen ein Kombikraftwerk oberhalb der Nennleistung bzw. der Grenzdauerleistung zu betreiben. Es werden deshalb für das hier zu beschreibende Verfahren auch zusätzlich wenigstens eine Zusatzfeuerung 44 und Mittel zur Dampfeinspritzung 46–51 in die Gasturbinenanlage vorgesehen. 2 zeigt auf der einen Seite eine Zusatzfeuerung 44a, welche im Abhitzekessel 7 vor dem Mitteldruckverdampfer 35 angeordnet ist. Ausserdem umfasst die Anlage eine Dampfleitung 46, abzweigend zwischen Mitteldruckdampftrommel 34 und Mitteldrucküberhitzer 36, über welche Dampfleitung 46 Dampf zur Leistungssteigerung über die weitere Leitung 47 in die Gasturbine 4, über die weitere Leitung 48 in das Heissgas 12, über die weitere Leitung 49 in die Brennkammer 3, über die weitere Leitung 50 in die Verbrennungsluft 10 und über die weitere Leitung 51 in den Verdichter 2 eingespritzt werden kann.
Bei einer Leistungssteigerung mittels Zusatzfeuerung 44 wird mittels der über die Zusatzfeuerung 44 eingebrachte Wärme das Abgas 6 der Gasturbinenanlage 1 zusätzlich erwärmt. Diese Temperaturerhöhung des Abgases 6 kann nun entweder dazu genutzt werden, die Parameter oder den Massenstrom des im Abhitzekessel 7 erzeugten Frischdampfes zu erhöhen.
Über beide Wege lässt sich die Leistung der Dampfturbinenanlage 13 und damit des Kombikraftwerkes erhöhen. Die Leistungssteigerung mittels Zusatzfeuerung 44 ist theoretisch nicht begrenzt. Da bei einem Kombikraftwerk der Kombiwirkungsgrad grösser als der Wirkungsgrad des Dampfprozesses ist, führt eine Leistungssteigerung mittels Zusatzfeuerung, abgesehen von einigen Ausnahmen, üblicherweise zu einer Verringerung des Kombiwirkungsgrades. Ferner sind der Leistungserhöhung mittels Zusatzfeuerung 44 durch die Auslegung insbesondere des Wasser-/Dampf-Kreislaufes aber beispielsweise auch der elektrischen Anlagen beginnend beim Generator technische und wirtschaftliche Grenzen gesetzt. Die Leistungserhöhung mittels Zusatzfeuerung 44 beschränkt sich daher auf Werte bis etwa 20 % vorzugsweise auf Werte bis 10 % bezogen auf Nennleistung.
Bei einer Leistungssteigerung mittels Dampfeinspritzung wird ein Teil des Frischdampfmassenstromes des Abhitzekessels 7 in die Gasturbinenanlage 1 eingespritzt, um über die Erhöhung des Massenstromes des Arbeitsmittels die Leistung der Gasturbinenanlage 1 zu erhöhen. Da die Leistungssteigerung der Gasturbinenanlage 1 deutlich höher ist als der Leistungsverlust der Dampfturbinenanlage 13, führt dies zu einer Erhöhung der Leistung des Kombikraftwerkes. Die Leistungssteigerung mittels Dampfeinspritzung ist durch die Auslegung der Gasturbinenanlage 1 begrenzt. In Abhängigkeit der Temperatur des Einspritzdampfes und des Ortes der Dampfeinspritzung, führt eine Leistungssteigerung mittels Dampfeinspritzung, abgesehen von einigen Ausnahmen, üblicherweise zu einer Verringerung des Kombiwirkungsgrades. Ferner sind der Leistungssteigerung mittels Dampfeinspritzung durch die Auslegung insbesondere des Wasser-/Dampf-Kreislaufes aber beispielsweise auch der elektrischen Anlagen beginnend beim Generator technische und wirtschaftliche Grenzen gesetzt. Die Leistungssteigerung mittels Dampfeinspritzung beschränkt sich daher auf Werte bis etwa 10 % vorzugsweise auf Werte bis 5 % bezogen auf Nennleistung.
Bei Realisierung entsprechender Massnahmen insbesondere die Auslegung betreffend, können die Massnahmen der Zusatzfeuerung und der Dampfeinspritzung dazu genutzt werden, um im Bedarfsfalle Leistungssteigerungen des Kombikraftwerkes bis etwa 30 % vorzugsweise bis 15 % bezogen auf Nennleistung zu erreichen.
Eine Leistungssteigerung über die Nennleistung hinaus ist beispielsweise durch Überlastung, durch Ausnutzung vorhandener Reserven oder beispielsweise durch eine vergrösserte Auslegung der einzelnen Komponenten bzw. Systeme möglich. Die Möglichkeiten können in Abhängigkeit der jeweiligen Komponente bzw. Systems sehr unterschiedlich sein.
Zunächst muss die Gasturbinenanlage hinsichtlich ihrer Auslegung in einem möglichst weiten Bereich der Umgebungsbedingungen eine leistungssteigernde Dampfeinspritzung ermöglichen.
Dampfturbinen erreichen häufig bei Nennleistung ihre Schluckfähigkeit nicht. D. h. die Dampfturbinen können auf Kosten eines sinkenden Wirkungsgrades zum Teil deutlich über dem Nenndampfmassenstrom liegende Dampfmassenströme verarbeiten und damit Mehrleistung abgeben. Man kann die Hochdruck- und Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine 14, 15, wie mit der vergrössert gezeichneten Auslegung 52, 53, jedoch auch auf grössere Dampfmassenströme auslegen. Analoge Verhältnisse gelten auch bei vielen anderen Komponenten. So würde beispielsweise beim Kondensator ein erhöhter Abdampfmassenstrom lediglich zu Lasten des Vakuums gehen. Weitere Komponenten werden unabhängig von konkreten Kraftwerken in bestimmten Leistungsgrössen hergestellt. Dies gilt beispielsweise für den Generator. Entweder der Generator verfügt ohnehin über Reserven oder man verbessert zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit seine Kühlung oder man installiert eine leistungsstärkere Ausführung.
Der Abhitzekessel ist logischerweise mit einer Zusatzfeuerung auszurüsten. Der Abhitzekessel und die Zusatzfeuerung sind in vorteilhafter Weise so zu gestalten, auszulegen und zu betreiben, dass zum Zwecke der Leistungssteigerung ein erhöhter Dampfmassenstrom gefahren werden kann. Dieses Konzept bietet gegenüber einer Erhöhung der Dampfparameter den Vorteil, Abhitzekessel, Dampfturbinen, Rohrleitungen usw. nicht für höhere Parameter auslegen zu müssen.
Auch der Wasser-/Dampf-Kreislauf muss den erhöhten Massenströmen bei Betrieb der Zusatzfeuerung Rechnung tragen. Ist dies beispielsweise bei den Rohrleitungen möglicherweise allein durch höhere Strömungsgeschwindigkeiten möglich, so muss beispielsweise die Auslegung der Pumpen den veränderlichen Bedingungen Rechnung tragen.
Die für die Erhöhung der Leistung eines Kombikraftwerkes über die Nennleistung hinaus erforderlichen Mehrinvestitionen für die Zusatzfeuerung und die Dampfeinspritzung sowie alle weiteren Anpassungen sind jedoch deutlich geringer als die Mehrinvestitionen für ein auf die entsprechende erhöhte Leistung ausgelegtes Kraftwerk. Eine Leistungssteigerung des Kombikraftwerkes mittels Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung ist dann wirtschaftlich besonders vorteilhaft, je häufiger und je kürzer die zu erwartenden Überlastfahrweisen sind. Investitionen in Zusatzleistungen zur Abdeckung von Spitzenlasten sind wirtschaftlich immer weniger sinnvoll, je geringer die Benutzungsstunden für diese Zusatzleistungen sind.
Die erhöhten Betriebskosten bei Betrieb der Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung resultieren aus dem erhöhten Brennstoffeinsatz und im Falle der Dampfeinspritzung aus dem erhöhten Zusatzwasserbedarf.
Der Aufbau des beschriebenen Wasser-/Dampf-Kreislaufes, des Abhitzekessels 7, der Gasturbinenanlage 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 befindet, und dass Mittel vorgesehen werden, welche es erlauben, Dampf in die Gasturbinenanlage 1 einzuspritzen.

Die Kraftwerksanlage wird nun wie folgt gefahren:

1. In lastschwachen Zeiten mit geringen Stromvergütungen wird das Kombikraftwerk in einem Leistungsbereich mit maximalem Wirkungsgrad, d.h. mit niedrigsten variablen Kosten (ohne Zusatzfeuerung und ohne Dampfeinspritzung) gefahren.
2. In Zeiten mittlerer Last mit erhöhten Stromvergütungen fährt das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und/oder Dampfeinspritzung, d.h. in einem Leistungsbereich oberhalb der Nennleistung und damit erhöhten variablen Kosten.
3. In Spitzenlastzeiten sowie zum Zwecke von „primary" und „secondary response" mit höchsten Stromvergütungen fährt das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung und Dampfeinspritzung im Bereich der Grenzleistung und damit bei hohen variablen Kosten.

Dabei können Zusatzfeuerung und/oder Dampfeinspritzung je nach den konkreten Randbedingungen durchaus in unterschiedlicher Reihenfolge aber auch in Kombination auf „niedrigerem Leistungsniveau" zum Einsatz gelangen. Zusatzfeuerung und/oder Dampfeinspritzung können beispielsweise in Zeiten sehr geringer Brennstoffpreise auch dazu eingesetzt werden, um die Gasturbinenanlage bei abgesenkten Prozesstemperaturen schonend zu fahren.
Zusätzlich zu den obengenannten Mitteln kann das Kombikraftwerk auch noch eine Ansaugluftkühlung aufweisen, welche ähnlich der Dampfeinspritzung den Massenstrom in der Gasturbinenanlage und damit die Leistung der Gasturbinenanlage erhöht. Diese Ansaugluftkühlung, welche als Wärmeübertragungskühlung oder als Verdampfungskühlung (Evaporative cooler) ausgestaltet sein kann, kann in den obigen Fahrweisen, insbesondere bei mittlerer Last oder Spitzenlast, zusätzlich zum Einsatz gelangen, sofern die Auslegung der Anlage dies gestattet.

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: Dampfleitung (für Dampfeinspritzung in Gasturbinenanlage)
47: Leitung (Dampfeinspritzung in Gasturbine 4)
48: Leitung (Dampfeinspritzung in Heissgas 12)
49: Leitung (Dampfeinspritzung in Brennkammer 3)
50: Leitung (Dampfeinspritzung in Verbrennungsluft 10)
51: Leitung (Dampfeinspritzung in Verdichter 2)
52: Vergrösserte Auslegung von 14
53: Vergrösserte Auslegung von 15

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerkes, bestehend aus mindestens einer Gasturbinenanlage (1), mindestens einem Abhitzekessel (7) und mindestens einer Dampfturbinenanlage (13), wobei die Gasturbinenanlage (1) aus mindestens einem Verdichter (2), mindestens einer Brennkammer (3) und mindestens einer Gasturbine (4) besteht, der Abhitzekessel (7) mindestens eine Druckstufe aufweist und die Dampfturbinenanlage (13) aus mindestens einer Dampfturbine (14, 15) besteht, bei welchem Kombikraftwerk Luft in einem Verdichter (2) verdichtet, und als Verbrennungsluft (10) einer Brennkammer (3) zugeführt wird, das dort entstehende Heissgas (12) auf eine Gasturbine (4) geleitet wird, und das Abgas (6) der Gasturbine (4) in einem Abhitzekessel (7) zur Erzeugung von Dampf für eine Dampfturbinenanlage (13) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Erwärmung des Abgases (6) der Gasturbine (4) eine Zusatzfeuerung (44) angeordnet ist, dass weiterhin Mittel (46–51) vorgesehen sind, welche leistungssteigerndes Einspritzen von Dampf in die Gasturbinenanlage (1) erlauben, dass in lastschwachen Zeiten mit geringen Stromvergütungen das Kombikraftwerk ohne Zusatzfeuerung (44) und ohne Dampfeinspritzung (47–51) gefahren wird, dass in Zeiten mittlerer Last mit erhöhten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung (44) und/oder Dampfeinspritzung (47–51) gefahren wird, und dass in Spitzenlastzeiten mit höchsten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung (44) und Dampfeinspritzung (47–51) gefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in lastschwachen Zeiten mit geringen Stromvergütungen das Kombikraftwerk ohne Zusatzfeuerung (44) und ohne Dampfeinspritzung (47–51) im Leistungsbereich bis maximal Nennleistung bzw. Grenzdauerleistung gefahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten mittlerer Last mit erhöhten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung (44) und/oder Dampfeinspritzung (47–51) im Leistungsbereich zwischen Nennleistung bzw. Grenzdauerleistung und Grenzleistung gefahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Spitzenlastzeiten mit höchsten Stromvergütungen das Kombikraftwerk mit Zusatzfeuerung (44) und Dampfeinspritzung (47–51) im Bereich der Grenzleistung gefahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten mittlerer Last die Zusatzfeuerung (44) oder die Dampfeinspritzung (47–51) betrieben werden und dadurch eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 20% im Fall der Zusatzfeuerung (44) respektive 10 % im Fall der Dampfeinspritzung (47–51), insbesondere bevorzugt bis 10% im Fall der Zusatzfeuerung (44) respektive 5 % im Fall der Dampfeinspritzung (47–51), bezogen auf die Nennleistung, bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten mittlerer Last die Zusatzfeuerung (44) und die Dampfeinspritzung (47–51), beide bei mittlerer Leistung, betrieben werden und dadurch eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 15 %, insbesondere bevorzugt bis 7,5 % bezogen auf die Nennleistung bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten mittlerer Last die Zusatzfeuerung (44) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten mittlerer Last die Dampfeinspritzung (47–51) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Spitzenlastzeiten die Zusatzfeuerung (44) und die Dampfeinspritzung (47–51) betrieben werden und dadurch eine Steigerung der Leistung des Kombikraftwerkes bis etwa 30 %, insbesondere bevorzugt bis 15 % bezogen auf die Nennleistung bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbinenanlage (1) einen stromerzeugenden Generator (5) antreibt, und dass das Kombikraftwerk eine Dampfturbinenanlage (13) mit mehreren Dampfturbinen (14, 15), insbesondere bevorzugt mit einer Hochdruckdampfturbine (14) und einer Mitteldruck-/Niederdruckdampfturbine (15) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasturbinenanlage (1) und eine Dampfturbinenanlage (13) auf einer Welle (8) angeordnet sind, und dass die Gasturbinenanlage (1) und die Dampfturbinenanlage (13) über diese gemeinsame Welle (8) einen stromerzeugenden Generator (5) antreiben.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (5) zwischen der Gasturbinenanlage (1) und der Dampfturbinenanlage (13) angeordnet ist, und dass zwischen der Dampfturbinenanlage (13) und dem Generator (5) eine Kupplung (19) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeuerung (44) in Strömungsrichtung des Abgases (6) der Gasturbinenanlage (1) vor dem Abhitzekessel (7) und/oder innerhalb des Abhitzekessels (7), insbesondere bevorzugt in Strömungsrichtung vor dem Mitteldruckverdampfer (35) angeordnet ist, wenn Dampfeinspritzung und die Dampfeinspritzung unterstützende Zusatzfeuerung (44a) zum Einsatz kommen, respektive insbesondere bevorzugt in Strömungsrichtung vor dem Hochdruckverdampfer (28) angeordnet ist, wenn ausschliesslich die Zusatzfeuerung (44b) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfeinspritzung mittels im Abhitzekessel (7) erzeugten Dampfes erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfeinspritzung in die Gasturbine (4) und/oder in das Heissgas (12) und/oder in die Brennkammer (3) und/oder in die Verbrennungsluft (10) und/oder in den Verdichter (2) erfolgt.