DE102007004447A1

DE102007004447A1 - Power generating installation for treating industrial waste gases produced in the iron and steel industry comprises a feed unit for feeding the waste gases to a gas turbine for combustion

Info

Publication number: DE102007004447A1
Application number: DE200710004447
Authority: DE
Inventors: Carsten Bopp; Patrick Cremoux; Charles Kempf
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-10-04

Abstract

Power generating installation (1) comprises a feed unit (4) for feeding industrial waste gases to a gas turbine (2) for combustion. An independent claim is also included for a method for operating a power generating installation.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftwerksanlage, umfassend zumindest eine Gasturbine, einen Wärmerückgewinnungskessel und eine Zuführungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftwerksanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The The present invention relates to a power plant comprising at least one gas turbine, a heat recovery boiler and a feeder according to the generic term of claim 1. The invention also relates to a method of operation a power plant according to the preamble of claim 7.

Stand der TechnikState of technology

Es ist bekannt, den Wirkungsgrad einer Kraftwerksanlage mit einer Gasturbine und einem Wärmerückgewinnungskessel dadurch zu erhöhen, dass dem Wärmerückgewinnungskessel industrielle Abgase, beispielsweise aus der Eisen- und Stahlerzeugung, zugeführt und in diesem verbrannt werden. Durch die Verbrennung derartiger Abgase kann nicht nur der Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage erhöht, sondern auch die Emissionsbilanz verbessert werden.It is known, the efficiency of a power plant with a gas turbine and a heat recovery boiler thereby increase that the heat recovery boiler industrial emissions, for example from iron and steel production, supplied and get burned in this. By burning such Exhaust gases can not only increase the efficiency of the power plant, but also improve the emissions balance.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 028 301 B1 bekannt, bei welchem Gase aus der Eisen- und Stahlerzeugung zumindest einem Verbrennungsabschnitt einer Kraftwerksanlage zwischen einem Gasauslass einer Gasturbine und einem Gaseinlass eines Rückgewinnungskessels zugeführt werden, und das Verbrennen des Gases aus der Eisen- und Stahlerzeugung in diesem Verbrennungsabschnitt erfolgt. Durch die Verbrennung von Gasen aus der Eisen- und Stahlerzeugung in genanntem Verbrennungsabschnitt werden Heißgase erzeugt, welche zur Dampferzeugung genutzt werden, um damit eine stromab gelegene Dampfturbine anzutreiben.Such a method is for example from the EP 1 028 301 B1 in which gases from the iron and steel production are supplied to at least a combustion section of a power plant between a gas outlet of a gas turbine and a gas inlet of a recovery boiler, and the combustion of the gas from the iron and steel production in this combustion section. The combustion of gases from the iron and steel production in said combustion section hot gases are generated, which are used to generate steam in order to drive a downstream steam turbine.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kraftwerksanlage bereitzustellen, welche eine kontinuierliche und hinsichtlich der Quantität und Qualität variable Verbrennung von industriellen Abgasen ermöglicht und dadurch den Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage erhöht.It Object of the present invention, an improved power plant which is continuous and variable in quantity and quality Combustion of industrial exhaust gases and thereby the efficiency the power plant increased.

Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is caused by the objects of independent claims solved. Preferred embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Kraftwerksanlage, welche zumindest eine Gasturbine, einen Wärmerückgewinnungskessel mit einer Feuerungseinrichtung sowie eine Zuführungseinrichtung umfasst, so auszubilden, dass die Zuführungseinrichtung einerseits industrielle Abgase der Feuerungseinrichtung des Wärmerückgewinnungskessels zur Verbrennung zuführt und andererseits auch der Gasturbine industrielle Abgase zur Verbrennung zuführen kann. Der Wärmerückgewinnungskessel dient dabei der Rückgewinnung von Wärme, welche in aus der Gasturbine ausströmenden Abgasen enthalten ist und zur Dampferzeugung genutzt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Lösung können somit wahlweise entweder der Feuerungs einrichtung des Wärmerückgewinnungskessels oder der Gasturbine oder beiden industrielle Abgase zur Verbrennung zugeführt werden. Dies ermöglicht eine kontinuierliche und bezüglich der Qualität und Quantität flexible Verbrennung unterschiedlicher, insbesondere auch gemischter Abgase aus industriellen Prozessen, wodurch zum einen eine günstige Emissionsbilanz erreicht werden kann, da die industriellen Abgase nicht ungenutzt in die Umgebung gelangen, und zum anderen ein erhöhter Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage realisiert wird.The Invention is based on the general idea of a power plant, which at least one gas turbine, a heat recovery boiler with a Firing device and a feed device comprises, in such a way that the supply device on the one hand industrial exhaust gases of the firing device of the heat recovery boiler for combustion and on the other hand also the gas turbine industrial exhaust gases for combustion respectively can. The heat recovery boiler serves the recovery of heat, which is contained in exhaust gases flowing out of the gas turbine and can be used for steam generation. Thus, by the solution according to the invention Optionally either the Feuerungs device of the heat recovery boiler or the gas turbine or both industrial exhaust gases are sent for combustion. This allows a continuous and re the quality and quantity flexible combustion of different, especially mixed Exhaust gases from industrial processes, whereby on the one hand a favorable emission balance can be achieved because the industrial waste gases are not wasted get into the environment, and on the other an increased efficiency the power plant is realized.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Hilfsfeuerungseinrichtung vorgesehen, die insbesondere durch die Verbrennung von industriellen Abgasen Heißgase erzeugt und diese dem Wärmerückgewinnungskessel zuführt. Dabei ist die Hilfsfeuerungseinrichtung vorzugsweise so dimensioniert, dass sie bei abgeschalteter Gasturbine, beispielsweise bei einer Wartung derselben, zumindest eine Grundlast an Heißgasen des Wärmerückgewinnungskessels und/oder einer stromab gelegenen Dampfturbine abdeckt. Durch die Hilfsfeuerungseinrichtung kann ein ununterbrochener Betrieb der Kraftwerksanlage erreicht werden, da selbst bei aufgrund von Wartungsarbeiten abgeschalteter Gasturbine die Hilfsfeuerungseinrichtung in der Lage ist, so viel Heißgase zu erzeugen, dass damit die Grundlast des Wärmerückgewinnungskessels bzw. der Dampfturbine abgedeckt ist. Dies bedeutet, dass die Hilfsfeuerungseinrichtung entweder allein oder zusammen mit der Feuerungseinrichtung des Wärmerückgewinnungskessels in der Lage ist, die für die Dampferzeugung erforderlichen Heißgase zu erzeugen.According to one advantageous embodiment of the inventive solution an auxiliary firing device provided, in particular by The combustion of industrial exhaust gases produces hot gases and this the heat recovery boiler supplies. In this case, the auxiliary firing device is preferably dimensioned in such a way that that when the gas turbine is switched off, for example during maintenance the same, at least a base load of hot gases of the heat recovery boiler and / or covering a downstream steam turbine. Through the auxiliary firing device can achieve uninterrupted operation of the power plant be shut down even when due to maintenance Gas turbine the auxiliary firing device is capable of so much hot gases to generate that so that the base load of the heat recovery boiler or the Steam turbine is covered. This means that the auxiliary firing device either alone or together with the heating device of the heat recovery boiler is able to do that for the steam generation required to produce hot gases.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthalten die industriellen Abgase beispielsweise Abgase aus einem Stahlherstellungsprozess, einem Koksofen, einem Konverter, einem Hochofen und/oder einem Vergaser. Derartige Abgase enthalten je nach Qualität einen unterschiedlichen Anteil an brennbaren Bestandteilen, welche insbesondere im Hinblick auf eine günstige Emissionsbilanz zur Erzeugung von Energie genutzt werden können und sollen. Denkbar ist hierbei auch, dass die zur Verbrennung in der Hilfsfeuerungseinrichtung bzw. in der Feuerungseinrichtung des Wärmerückgewinnungskessels vorgesehenen Abgase niederkalorisch sind. Derartige niederkalorische Abgase werfen bei üblichen Verbrennungsprozessen oftmals Probleme auf, welche bei der Verbrennung in einer Feuerungseinrichtung einer Kraftwerksanlage und/oder in einer Gasturbine nicht auftreten, da dort eine besonders magere Verbrennung erwünscht ist, um die NO_x-Emissionen gering zu halten. Die in anderen industriellen Prozessen als Abfallprodukt anfallenden Abgase können somit sinnvoll genutzt werden und steigern dadurch einerseits den Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage und reduzieren andererseits die gesamten Emissionen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the industrial exhaust gases contain, for example, exhaust gases from a steelmaking process, a coke oven, a converter, a blast furnace and / or a gasifier. Such exhaust gases contain depending on the quality of a different proportion of combustible components, which can be used in particular with regard to a favorable emissions balance for the production of energy and should. It is also conceivable here that the exhaust gases provided for combustion in the auxiliary firing device or in the firing device of the heat recovery boiler are of low calorific value. Such low-calorific emissions throw in conventional combustion processes Often problems that do not occur during combustion in a combustion device of a power plant and / or in a gas turbine, since there is a particularly lean combustion is desirable to keep the NO _x emissions low. The waste gases produced as waste products in other industrial processes can thus be used meaningfully, thereby increasing the efficiency of the power plant and reducing overall emissions.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Kraftwerksanlage ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further provide important features and advantages of the power plant according to the invention from the subclaims, from the drawing and from the associated figure description with reference to Drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description the drawing

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained.

Dabei zeigt die einzige 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftwerksanlage.The only one shows 1 a schematic representation of a power plant according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

Entsprechend 1 umfasst eine Kraftwerksanlage 1 zumindest eine Gasturbine 2, einen Wärmerückgewinnungskessel 3 und eine Zuführungseinrichtung 4. Dabei weist die Gasturbine 2 gemäß 1 einen Verdichter 5 auf. Angetrieben wird der Verdichter 5, ebenso wie ein Generator 6, von der Gasturbine 2. Des weiteren kann noch eine Dampfturbine 7 vorgesehen sein, welche mit Dampf angetrieben ist, der einerseits aus den heißen Abgasen der Gasturbine 2 erzeugt wird und andererseits durch eine Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 und/oder eine Hilfsfeuerungseinrichtung 9. Die Dampfturbine 7 treibt dabei vorzugsweise einen weiteren Generator 6' an, der ebenfalls zur Erzeugung von elektrischer Energie ausgebildet ist.Corresponding 1 includes a power plant 1 at least one gas turbine 2 , a heat recovery boiler 3 and a feeder 4 , In this case, the gas turbine 2 according to 1 a compressor 5 on. The compressor is driven 5 as well as a generator 6 , from the gas turbine 2 , Furthermore, there is a steam turbine 7 be provided, which is driven by steam, on the one hand from the hot exhaust gases of the gas turbine 2 is generated and on the other hand by a firing device 8th of the heat recovery boiler 3 and / or an auxiliary firing device 9 , The steam turbine 7 preferably drives a further generator 6 ' on, which is also designed to generate electrical energy.

Der Wärmerückgewinnungskessel 3 entzieht den Abgasen der Gasturbine 2 Wärme und leitet die auf diese Art rückgewonnene Wärme einer Dampferzeugereinrichtung 10 zu, welche den für die Dampfturbine 7 erforderlichen Dampf erzeugt. Je nach Energiegehalt bzw. Wärme der aus der Gasturbine 2 ausströmenden Abgase ist es denkbar, dass diese nicht allein zur Erzeugung der kompletten, für die Dampfturbine 7 erforderlichen Dampfmenge ausreichen, so dass zusätzlich Energie in Form von Heißgasen mittels der Feuerungseinrichtung 8 erzeugt werden muss. Die Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 kann dabei industrielle Abgase, beispielsweise aus der Stahlherstellung und/oder andere vorzugsweise gasförmige Brennstoffe verfeuern. Die industriellen Abgase werden der Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 dabei über die Zuführungseinrichtung 4 bzw. über eine zwischen dieser und der Feuerungseinrichtung 8 verlaufende Leitung 4' zugeführt, während andere, vorzugsweise gasförmige, Brennstoffe über die Zuführungsleitung 11 der Feuerungseinrichtung 8 zugeführt werden.The heat recovery boiler 3 removes the exhaust gases of the gas turbine 2 Heat and conducts the heat recovered in this way a steam generator 10 to which one for the steam turbine 7 required steam generated. Depending on the energy content or heat from the gas turbine 2 outgoing exhaust gases, it is conceivable that these not only for the production of the complete, for the steam turbine 7 sufficient amount of steam sufficient, so that additional energy in the form of hot gases by means of the firing device 8th must be generated. The firing device 8th of the heat recovery boiler 3 can burn industrial exhaust gases, for example from steelmaking and / or other preferably gaseous fuels. The industrial waste gases become the firing device 8th of the heat recovery boiler 3 while on the feeder 4 or via one between this and the firing device 8th running line 4 ' fed while other, preferably gaseous, fuels via the feed line 11 the firing device 8th be supplied.

Um den Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage 1 zu erhöhen und gleichzeitig Emissionen zu reduzieren, ist die Zuführungseinrichtung 4 erfindungsgemäß so ausgebildet, dass sie auch der Gasturbine 2 industrielle Abgase zur Verbrennung zuführen kann. Derartige industrielle Abgase können beispielsweise, wie oben erwähnt, Abgase aus einem Stahlherstellungsprozess, einem Koksofen, einem Konverter, einem Hochofen und/oder einem Vergaser enthalten und/oder niederkalorisch sein. Da insbesondere Gasturbinen 2 oftmals mit λ-Werten von größer als 3, d.h. sehr mager gefahren werden, sind auch derartige niederkalorische Abgase aus industriellen Herstellungsprozessen für die Verbrennung in der Gasturbine 2 geeignet.To the efficiency of the power plant 1 increase and at the same time reduce emissions is the feeder 4 According to the invention designed so that they also the gas turbine 2 industrial exhaust gases can lead to combustion. Such industrial exhaust gases may, for example, as mentioned above, contain exhaust gases from a steelmaking process, a coke oven, a converter, a blast furnace and / or a gasifier and / or be low calorific. As in particular gas turbines 2 often with λ values greater than 3 , ie are driven very lean, are also such low calorific emissions from industrial manufacturing processes for combustion in the gas turbine 2 suitable.

Wie oben erwähnt, ist gemäß der Erfindung zusätzlich zur Feuerungseinrichtung 8 die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 vorgesehen, um Heißgase zu erzeugen und diese dem Wärmerückgewinnungskessel 3 vorzugsweise an genau der Stelle zuzuführen, an der auch die Abgase der Gasturbine 2 dem Wärmerückgewinnungskessel 3 zugeführt werden. Wie in 1 gezeigt, ist auch die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 mit der Zuführungseinrichtung 4 über eine Leitung 4'' verbunden, so dass auch eine Verbrennung von industriellen Abgasen mit der Hilfsfeuerungseinrichtung 9 möglich ist. Gleichzeitig ist die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 über die Zuführungsleitung 11' mit einer nicht gezeigten Brennstoffversorgung verbunden, so dass die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 entweder nur über die Zuführungsleitung 11' mit Brennstoff oder nur über die Zuführungseinrichtung 4 mit Abgasen oder anteilig über die Zuführungsleitung 11' bzw. die Zuführungseinrichtung 4 mit Brennstoff bzw. Abgasen versorgt werden kann. Generell ist dabei die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 so dimensioniert, dass sie auch bei beispielsweise aufgrund von Wartungszwecken abgeschalteter Gasturbine 2 zumindest eine Grundlast an Heißgasen des Wärmerückgewinnungskessels 3 und/oder der Dampfturbine 7 abdeckt.As mentioned above, according to the invention, in addition to the firing device 8th the auxiliary firing device 9 provided to generate hot gases and this the heat recovery boiler 3 preferably to supply at exactly the point at which the exhaust gases of the gas turbine 2 the heat recovery boiler 3 be supplied. As in 1 shown is also the auxiliary firing device 9 with the feeding device 4 over a line 4 '' connected, so that also a combustion of industrial exhaust gases with the auxiliary firing device 9 is possible. At the same time is the auxiliary firing device 9 over the supply line 11 ' connected to a fuel supply, not shown, so that the auxiliary firing device 9 either only via the supply line 11 ' with fuel or only via the feed device 4 with exhaust gases or proportionately via the supply line 11 ' or the feeding device 4 can be supplied with fuel or exhaust gases. Generally, this is the auxiliary firing device 9 dimensioned so that it is also at, for example, due to maintenance switched off gas turbine 2 at least a base load of hot gases of the heat recovery boiler 3 and / or the steam turbine 7 covers.

Ebenso wie die Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 und die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 ist auch die Gasturbine 2 über eine Leitung 4''' mit der Zuführungseinrichtung 4 verbunden. Zusätzlich ist die Gasturbine 2 über eine Zuführungsleitung 11'' mit der nicht gezeigten Brennstoffversorgung verbunden, über welche die Gasturbine 2 Brennstoff, vorzugsweise gasförmiger Art, bezieht.As well as the firing device 8th of the heat recovery boiler 3 and the auxiliary firing device 9 is also the gas turbine 2 over a line 4 ''' with the feeding device 4 connected. In addition, the gas turbine 2 via a supply line 11 '' connected to the fuel supply, not shown, via which the gas turbine 2 Fuel, preferably gaseous type, be draws.

Des weiteren ist die Kraftwerksanlage 1 erfindungsgemäß so ausgebildet, dass sie in einem „kombinierten"-Betriebszustand oder in einem „offenen"-Betriebszustand oder in einem „Frischluft"-Betriebszustand betrieben werden kann.Furthermore, the power plant 1 According to the invention, it is designed such that it can be operated in a "combined" operating state or in an "open" operating state or in a "fresh air" operating state.

Im „kombinierten"-Betriebszustand erhält die Gasturbine 2 eine Grundlast an industriellen Abgasen über die Leitung 4''', während die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 des Wärmerückgewinnungskessels 3 diejenigen industriellen Abgase verbrennt, welche nicht in der Gasturbine 2 verbrannt werden können, da beispielsweise deren Verbrennungskapazität erreicht ist. Generell ist auch denkbar, dass im „kombinierten"-Betriebszustand in der Hilfsfeuerungseinrichtung 9, Abgase verbrannt werden, welche zur Verbrennung in der Gasturbine 2 nicht geeignet sind.In the "combined" operating state receives the gas turbine 2 a base load of industrial exhaust gases via the pipe 4 ''' while the auxiliary firing device 9 of the heat recovery boiler 3 those industrial gases that are not burning in the gas turbine 2 can be burned because, for example, their combustion capacity is reached. In general, it is also conceivable that in the "combined" operating state in the auxiliary firing device 9 , Exhaust gases are burned, which causes combustion in the gas turbine 2 are not suitable.

Demgegenüber wird im „offenen"-Betriebszustand die Gasturbine 2 in ihrer Grundlast betrieben und die Abgase der Gasturbine 2 werden in einen am Wärmerückgewinnungskessel 3 vorbeigehenden Bypass-Kanal 12 geleitet. Der „offene"-Betriebszustand kann demnach dazu genutzt werden, um beispielsweise den Wärmerückgewinnungskessel 3 bzw. die darin angeordnete Feuerungseinrichtung 8 und/oder die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 zu warten, da die aus der Gasturbine 2 ausströmenden Abgase nicht in den Wärmerückgewinnungskessel 3 bzw. zur Feuerungseinrichtung 8 oder zur Hilfsfeuerungseinrichtung 9 gelangen.In contrast, in the "open" operating state, the gas turbine 2 operated in their base load and the exhaust gases of the gas turbine 2 be in one at the heat recovery boiler 3 passing by bypass channel 12 directed. The "open" operating state can therefore be used to, for example, the heat recovery boiler 3 or the firing device arranged therein 8th and / or the auxiliary firing device 9 to wait, because the gas turbine 2 outgoing exhaust gases not in the heat recovery boiler 3 or to the firing device 8th or to the auxiliary firing device 9 reach.

Im „Frischluft"-Betriebszustand ist die Gasturbine 2 abgeschaltet und die Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 verbrennt die industriellen Abgase zusammen mit Frischluft, wobei zusätzlich auch die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 industrielle Abgase verbrennen kann, um Heißgase für den Wärmerückgewinnungskessel 3 zu erzeugen. Der „Frischluft"-Betriebszustand kann somit bei Wartungsarbeiten an der Gasturbine 2 genutzt werden, ohne die gesamte Kraftwerksanlage 1, insbesondere den Wärmerückgewinnungskessel 3 und die damit verbundene Dampfturbine 7 bzw. den Generator 6' abschalten zu müssen. Dadurch kann ein kontinuierlicher Betrieb der Kraftwerksanlage 1 gewährleistet werden, wobei einzelne Komponenten, wie beispielsweise die Gasturbine 2, die Hilfsfeuerungseinrichtung 9, die Feuerungseinrichtung 8 und/oder der Wärmerückgewinnungskessel 3 abgeschaltet werden können, ohne dass dies Einfluss auf die Leistung der Kraftwerksanlage 1 hat.In the "fresh air" operating state is the gas turbine 2 shut off and the firing device 8th of the heat recovery boiler 3 burns the industrial waste gases together with fresh air, in addition also the auxiliary firing device 9 industrial gases can burn to hot gases for the heat recovery boiler 3 to create. The "fresh air" operating state can thus be used for maintenance work on the gas turbine 2 be used without the entire power plant 1 , in particular the heat recovery boiler 3 and the associated steam turbine 7 or the generator 6 ' to switch off. This allows a continuous operation of the power plant 1 be ensured, with individual components, such as the gas turbine 2 , the auxiliary firing device 9 , the firing device 8th and / or the heat recovery boiler 3 can be switched off without affecting the performance of the power plant 1 Has.

Zur Steuerung der einzelnen vorher genannten Betriebszustände ist erfindungsgemäß eine Steuerungsvorrichtung 13 vorgesehen, welche vorzugsweise so ausgebildet ist, daß sie einzelne Komponenten der Kraftwerksanlage 1, wie beispielsweise die Hilfsfeuerungseinrichtung 9, startet und/oder abschaltet.For controlling the individual aforementioned operating states, a control device according to the invention 13 provided, which is preferably designed so that they individual components of the power plant 1 , such as the auxiliary firing device 9 , starts and / or shuts off.

Die Kraftwerksanlage 1 kann durch ihre Ausgestaltung mit der Gasturbine 2, dem Wärmerückgewinnungskessel 3 sowie der darin/daran angeordneten Feuerungseinrichtung 8 und der Hilfsfeuerungseinrichtung 9 mit einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden, dessen Hauptmerkmal darin besteht, daß die Zuführungseinrichtung 4 auch der Gasturbine 2 industrielle Abgase zur Verbrennung zuführt. Die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 erzeugt zusätzlich zur Feuerungseinrichtung 8 des Wärmerückgewinnungskessels 3 Heißgase und führt diese dem Wärmerückgewinnungskessel 3 zu, wobei die Hilfsfeuerungseinrichtung 9 wahlweise industrielle Abgase, fossile Brennstoffe, oder ein Gemisch aus beiden verbrennen kann. Dabei deckt die Hilfsfeuerungs einrichtung 9 bei abgeschalteter Gasturbine 2 zumindest die Grundlast an Heißgasen des Wärmerückgewinnungskessels 3 und/oder der stromab gelegenen Dampfturbine 7 ab.The power plant 1 can by their design with the gas turbine 2 , the heat recovery boiler 3 and the firing device disposed therein 8th and the auxiliary firing device 9 be operated with a method according to the invention, the main feature is that the feed device 4 also the gas turbine 2 supplies industrial exhaust gases for combustion. The auxiliary firing device 9 generated in addition to the firing device 8th of the heat recovery boiler 3 Hot gases and leads them to the heat recovery boiler 3 to, wherein the auxiliary firing device 9 Optionally, industrial waste gases, fossil fuels, or a mixture of both can burn. This covers the auxiliary firing device 9 when the gas turbine is switched off 2 at least the base load of hot gases of the heat recovery boiler 3 and / or the downstream steam turbine 7 from.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Kraftwerksanlage 1 weist folgende Betriebszustände auf, einen „kombinierten"-Betriebszustand, einen „offenen"-Betriebszustand und einen „Frischluft"-Betriebzustands, welche bereits weiter oben näher erläutert sind. Dabei werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Betriebszustände bzw. ein Wechsel zwischen denselben von der Steuerungseinrichtung 13 gesteuert, die zusätzlich einzelne Komponenten der Kraftwerksanlage 1, wie beispielsweise die Gasturbine 2, startet und/oder abschaltet. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, die Kraftwerksanlage 1 kontinuierlich zu betreiben, so daß eine kontinuierliche Energieerzeugung gewährleistet werden kann. Selbst bei einem Abschalten einzelner Komponenten, wie beispielsweise der Gasturbine 2 zu Wartungszwecken, kann die Energieerzeugung durch Zuschalten der Hilfsfeuerungseinrichtung 9 aufrechterhalten werden. Insbesondere eine Grundlast der Kraftwerksanlage 1 kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch den Wechsel der Betriebszustände stets gewährleistet werden.The inventive method for operating the power plant 1 has the following operating states, a "combined" operating state, an "open" operating state and a "fresh air" operating state, which are already explained in more detail above control device 13 controlled, the additional individual components of the power plant 1 , such as the gas turbine 2 , starts and / or shuts off. With the described method, it is possible to power plant 1 operate continuously, so that a continuous power generation can be guaranteed. Even when switching off individual components, such as the gas turbine 2 For maintenance purposes, the power generation by switching on the auxiliary firing device 9 be maintained. In particular, a base load of the power plant 1 can always be ensured with the inventive method by changing the operating conditions.

Insgesamt weisen die erfindungsgemäße Kraftwerksanlage 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren daher folgende Vorteile auf:

– Es wird eine Möglichkeit zur kontinuierlichen Verbrennung von industriellen Abgasen geschaffen, wobei die Quantität und die Qualität der zu verbrennenden Abgase variabel oder zumindest in bestimmten Grenzen frei wählbar ist.
– Der Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage 1 kann durch die Verbrennung der industriellen Abgase gesteigert werden, während gleichzeitig die NOx-Emissionen bezogen auf die Gesamtbilanz reduziert werden.
– Diese Effekte sind darüber hinaus mittels geringer Investitions- und Betriebskosten realisierbar.

Overall, the power plant according to the invention 1 as well as the method according to the invention therefore the following advantages:

- There is a possibility for the continuous combustion of industrial exhaust gases created, the quantity and quality of the exhaust gases to be burned variable or at least within certain limits freely selectable.
- The efficiency of the power plant 1 can be increased by burning the industrial waste gases, while at the same time reducing NOx emissions relative to the overall balance.
- These effects can also be realized by means of low investment and operating costs.

11: KraftwerksanlagePower plant
22: Gasturbinegas turbine
33: Wärmerückgewinnungskesselheat recovery boiler
44: Zuführungseinrichtungfeeder
4'-4''4'-4 '': Leitung der Zuführungseinrichtung 4 Conduction of the feeding device 4
55: Verdichtercompressor
66: Generatorgenerator
77: Dampfturbinesteam turbine
88th: Feuerungseinrichtung des Wärmerückgewinnungskessels 3 Firing device of the heat recovery boiler 3
99: HilfsfeuerungseinrichtungHilfsfeuerungseinrichtung
1010: DampferzeugereinrichtungSteam generator device
1111: Zuführungsleitungfeed pipe
1212: Bypass-KanalBypass channel
1313: Steuerungseinrichtungcontrol device

Claims

Power plant ( 1 ), comprising at least - a gas turbine ( 2 ), - a heat recovery boiler ( 3 ) for recovering in from the gas turbine ( 2 ) contained exhaust gases contained heat, wherein the heat recovery boiler ( 3 ) a firing device ( 8th ), - a feeding device ( 4 ) which is adapted to the firing device ( 9 ) of the heat recovery boiler ( 3 ) can supply industrial waste gases for combustion, characterized in that the supply device ( 4 ) is further configured so that it also the gas turbine ( 2 ) can supply industrial waste gases for combustion.

Power plant according to claim 1, characterized in that - an auxiliary firing device ( 9 ) is provided, which is designed to generate hot gases and these hot gases the heat recovery boiler ( 3 ), and / or - that the auxiliary firing device ( 9 ) is designed for the combustion of industrial exhaust gases, and / or - that the auxiliary firing device ( 9 ) is dimensioned such that when the gas turbine is switched off ( 2 ) at least one base load of hot gases of the heat recovery boiler ( 3 ) and / or a steam turbine ( 7 ), and / or - that the supply device ( 4 ) is designed so that it also the auxiliary firing device ( 9 ) can supply industrial waste gases for combustion.

Power plant according to claim 1 or 2, characterized in - that the industrial waste gases from a steelmaking process, a coke oven, a converter, a blast furnace and / or a gasifier included, and / or - that the industrial exhaust gases are low calorie.

Power plant according to one of claims 2 or 3, characterized in that the of the auxiliary firing device ( 9 ) produced hot gases at exactly the location of the heat recovery boiler ( 3 ) are fed to the exhaust gases of the gas turbine to the heat recovery boiler ( 3 ).

Power plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the power plant is designed so that it can be operated in the following operating states, - in a "combined" operating state, in which the gas turbine ( 2 ) is operated with the base load of industrial exhaust gases and in which the auxiliary firing device ( 9 ) of the heat recovery boiler ( 3 ) burns those industrial gases that are not in the gas turbine ( 2 ), or - in an "open" operating condition in which the gas turbine ( 2 ) is operated in its base load and the exhaust gases of the gas turbine ( 2 ) into a heat recovery boiler ( 3 ) passing by bypass channel ( 12 ), or - in a "fresh air" mode, in which the gas turbine ( 2 ) is switched off and the firing device ( 8th ) of the heat recovery boiler ( 3 ) burns the industrial waste gases together with fresh air and in which the auxiliary firing device ( 9 ) also burns industrial waste gases to produce hot gases for the heat recovery boiler ( 3 ) to create.

Power plant according to claim 5, characterized in that - a control device ( 13 ) is provided, which controls the individual operating states and a change between them, and / or - that the control device ( 13 ) is designed so that it individual components of the power plant ( 1 ), such as the auxiliary firing device ( 9 ), starts and / or shuts off.

Method for operating a power plant, which comprises at least one gas turbine ( 2 ), a heat recovery boiler ( 3 ) with a firing device ( 8th ) and a feeding device ( 4 ), which feeding device ( 4 ) of the firing device ( 8th ) of the heat recovery boiler ( 3 ) can supply industrial waste gases for combustion, characterized in that the supply device ( 4 ) also the gas turbine ( 4 ) supplies industrial exhaust gases for combustion.

A method according to claim 7, characterized gekenn - that with an auxiliary firing device ( 9 ) Generates hot gases and this the heat recovery boiler ( 3 ), and / or - that the auxiliary firing device ( 9 ) burns industrial exhaust gases, and / or - that the auxiliary firing device ( 9 ) when the gas turbine is switched off ( 2 ) at least one base load of hot gases of the heat recovery boiler ( 3 ) and / or a steam turbine ( 7 ), and / or - that the auxiliary firing device ( 9 ) the hot gases at exactly the location of the heat recovery boiler ( 3 ), at which the exhaust gases of the gas turbine ( 2 ) the heat recovery boiler ( 3 ).

Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the method has the following operating states, - a "combined" operating state in which the gas turbine ( 2 ) is operated with the base load of industrial exhaust gases and in which the auxiliary firing device ( 9 ) of the heat recovery boiler ( 3 ) burns those industrial gases that are not in the gas turbine ( 2 ), or - an "open" operating condition in which the gas turbine ( 2 ) is operated in its base load and the exhaust gases of the gas turbine ( 2 ) into a heat recovery boiler ( 3 ) passing by bypass channel ( 12 ), or - a "fresh air" operating state, in which the gas turbine ( 2 ) is switched off and the firing device ( 8th ) of the heat recovery boiler ( 3 ) burns the industrial waste gases together with fresh air and in which the auxiliary firing device ( 9 ) also burns industrial waste gases to produce hot gases for the heat recovery boiler ( 3 ) to create.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that - a control device ( 13 ) controls the individual operating states and a change between them, and / or - that the control device ( 13 ) individual components of the power plant ( 1 ), such as the auxiliary firing device ( 9 ), starts and / or shuts off.