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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Energieerzeugungssysteme und insbesondere
ein System und Anordnungen zur Steuerung einer Temperatur von Abgasen
in einem Schacht eines Kombizykluskraftwerks.
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Wenigstens
einige bekannte Kombizyklus-Energieerzeugungssysteme enthalten eine
Gasturbine und eine Dampfturbine in Kombination miteinander, um
Leistung zu erzeugen. Das Kraftwerk ist derart eingerichtet, dass
die Gasturbine mit der Dampfturbine über einen Abhitzedampferzeuger („HRSG”, Heat
Recovery Steam Generator) thermisch verbunden ist. Der HRSG ist
ein kontaktloser Wärmetauscher,
der Speisewasser für
den Dampferzeugungsprozess ermöglicht,
durch ansonsten verschwendete Abgase der Gasturbine erhitzt zu werden.
Der HRSG ist ein großer
Kanal mit Rohrbündeln,
die darin derart eingefügt
sind, dass Wasser zu Dampf erhitzt wird, wenn die Abgase durch den
Kanal strömen.
Der primäre
Nutzeffekt der Kombizyklusanordnung ist die Nutzung der ansonsten
verschwendeten Gasturbinenabgase.
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Moderne
Kombizyklen verwenden gewöhnlich
zwei oder drei Dampferzeugungsdrücke,
um die maximale Energie von dem Gasturbinenabgas wiederzugewinnen.
Der Wärmeaustauschprozess
des HRSGs ist ein Gegenstromprozess, in dem die Temperatur der heißen Abgase
sich verringert, wenn diese durch den HRSG zu dem Schacht strömen, während die
Temperatur des Dampf-Wasser-Gemisches in
den Rohren steigt, wenn dieses zu dem Gaseinlass des HRSGs hin gegen
den Strom der heißen
Abgase geleitet wird.
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Ein
Schlüsselparameter
bei der Optimierung des Kombizykluswirkungsgrads ist die Tatsache, dass
der höchste
Wirkungsgrad bei der geringsten Schachtgastemperatur an dem Auslassende
des Abgasschachtes erreicht wird. Die untere Grenze für die Schachtgastemperatur
ist gewöhnlich
durch den Schwefelgehalt in dem Gasturbinenbrennstoff vorgegeben.
Dies rührt
daher, dass Schwefelverbindungen bei bestimmten relativ niedrigen
Temperaturen an den Rohrbündeln
kondensieren und dadurch ernsthafte Korrosion an den Rohrbündeln verursachen.
Es ist ferner bekannt, dass der Taupunkt der korrosiven Schwefelverbindungen
mit steigender Konzentration von Schwefel in dem Brennstoff steigt.
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Wenigstens
einige bekannte Verfahren zur Optimierung des Wirkungsgrads eines
Kombikraftwerks enthalten eine Auslegung des HRSG- und Dampfsystems,
um bei einer Schachtgastemperatur zu arbeiten, die eine Wärmeübertragungsflächenkorrosion
bei geringer Temperatur entsprechend dem höchsten erwarteten Wert des
Schwefelgehalts in dem Brennstoff, der in der speziellen Anwendung verbrannt
werden soll, vermeiden würde.
Wenn Brennstoff mit einem geringen Brennstoffschwefelgehalt verbrannt
wird, kann die HRSG-Schachtgastemperatur nicht verringert werden,
um den Wirkungsgrad zu verbessern, obwohl die Konzentration der Schwefelverbindung
dies ermöglichen
würde.
Wenn umgekehrt der HRSG mit einer Schachtgastemperatur entsprechend
dem geringsten zu erwarteten Brennstoffschwefelgehalt ausgelegt
würde,
würde der
Kraftwerkswirkungsgrad verbessert sein, jedoch würde die Wärmeübertragungsfläche des
HRSG eine Korrosion erfahren, wenn ein Brennstoff mit höherem Schwefelgehalt
verbrannt werden würde.
Ein derartiges Verfahren schränkt
jedoch den Schwefelgehalt des Brennstoffs eng ein und beschränkt folglich
die Art des Brennstoffs, der verbrannt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
einer Ausführungsform
enthält
ein System zur Steuerung einer Temperatur eines Abgasschachtes einen
ersten Wärmetauscher,
der stromaufwärts in
Abgasströmungsverbindung
mit einem Abgaseinlass zu dem Schacht angeordnet ist, einen zweiten Wärmetauscher,
der stromaufwärts
in Abgasströmungsverbindung
mit dem ersten Wärmetauscher angeordnet
ist, und eine wasserseitige Leitung, die konfiguriert ist, um eine
Strömung
relativ heißen Wassers
von dem zweiten Wärmetauscher
zu dem ersten Wärmetauscher
derart zu leiten, dass eine Temperatur einer durch den ersten Wärmetauscher strömenden Abgasströmung innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches aufrechterhalten wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
enthält ein
Verfahren zur Steuerung einer Temperatur eines Abgasschachtes ein Übertragen
von Wärme
von einer Abgasströmung
auf eine Wasserströmung
in einem ersten Wärmetauscher
und ein Übertragen
von Wärme
von der Wasserströmung
auf die Abgasströmung
unter Verwendung eines zweiten Wärmetauschers
stromabwärts
von dem ersten Wärmetauscher
in einer Richtung der Abgasströmung.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
enthält
ein Kombizyklus-Kraftwerksystem wenigstens eine Gasturbine und wenigstens
eine Dampfturbine, die über
wenigstens einen Abhitzedampferzeuger thermisch miteinander verbunden
sind. Das Kombizyklus-Kraftwerksystem enthält ferner einen ersten Wärmetauscher,
der stromaufwärts
in Abgasströmungsverbindung
mit einem Abgasauslass des Abhitzedampferzeugers angeordnet ist,
einen zweiten Wärmetauscher,
der stromaufwärts
in Abgasströmungsverbindung
mit dem ersten Wärmetauscher angeordnet
ist, und eine wasserseitige Leitung, die konfiguriert ist, um eine
Strömung
relativ heißen Wassers
von dem zweiten Wärmetauscher
zu dem ersten Wärmetauscher
zu leiten, so dass eine Erhöhung
der Tem peratur einer Abgasströmung,
die durch den ersten Wärmetauscher
strömt,
ermöglicht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1–4 zeigen
beispielhafte Ausführungsformen
der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren.
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Kombizyklus-Kraftwerksystems gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines Kombizyklus-Kraftwerksystems
mit integrierter Vergasung (IGCC-Kraftwerksystems)
entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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3 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines erdgasgefeuerten Kombizyklus-Kraftwerksystems
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und
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4 zeigt
ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Steuerung
einer Temperatur eines Abgasschachtes.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
folgende detaillierte Beschreibung veranschaulicht Ausführungsformen
der Erfindung als ein Beispiel und nicht zu Zwecken einer Beschränkung. Es
ist vorgesehen, dass die Erfindung eine allgemeine Anwendung zur
Verbesserung des Wirkungsgrades der Verbrennung und der Energieerzeugungssysteme
durch Nutzung von Wärme
zunehmend höherer
Temperatur bzw. höheren
Wärmegrades,
um einen Brennstoffzufluss zu einem Brenner vorzuheizen, in industriellen,
kommerziellen und wohnungsbezogenen Anwendungen findet. In dem hierin
verwendeten Sinne bezieht sich Wärme
hohen Grades bzw. hoher Temperatur auf eine Wärme bei einer relativ hohen
Temperatur, während
sich Wärme geringeren
Grades bzw. geringerer Temperatur auf eine Wärme bei einer verhältnismäßig geringen
Temperatur bezieht und sich Wärme
mittleren Grades bzw. mittlerer Temperatur auf eine Wärme bei
einer Temperatur zwischen derjenigen der Wärme geringeren Grades und der
Wärme hohen
Grades bezieht.
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In
dem hier verwendeten Sinne sollte ein Element oder Schritt, das
bzw. der in der Einzahl angegeben und dem das Wort „ein” oder „eine” vorangestellt
ist, nicht derart verstanden werden, als würde dies mehrere Elemente oder
Schritte ausschließen, wenn
ein derartiger Ausschluss nicht explizit angegeben ist. Ferner sollen
Bezugnahmen auf „eine
Ausführungsform” der vorliegenden
Erfindung nicht derart interpretiert werden, als würden sie
die Existenz weiterer Ausführungsformen
ausschließen,
die ebenfalls die angegebenen Merkmale enthalten.
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Kombizyklus-Kraftwerksystems bzw.
-Energieerzeugungssystems 5 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Kraftwerksystem 5 enthält eine Gasturbinenanordnung 7,
die einen Verdichter 10, eine Brennkammer 12 und
eine Turbine 13 enthält,
die durch expandierende heiße
Gase angetrieben ist, die in der Brennkammer 12 erzeugt
werden, um einen elektrischen Generator 14 anzutreiben.
Abgase aus der Gasturbine 13 werden durch eine Leitung 15 zu einem
Abhitzedampferzeuger (HRSG, Heat Recovery Steam Generator) 16 geliefert,
um aus den Abgasen Abhitze wiederzugewinnen. In der beispielhaften Ausführungsform
enthält
der HRSG 16 einen Hochdruckabschnitt (HD-Abschnitt) 24,
einen Mitteldruckabschnitt (MD-Abschnitt) 26 und einen
Niederdruck(ND)-Abschnitt 30. Jedoch ist der HRSG 16 in anderen
Ausführungsformen
in eine andere Anzahl von Abschnitten und andere Druckbereiche unterteilt. Der
HRSG 16 ist konfiguriert, um Wärme zunehmend geringerer Temperatur
bzw. geringeren Grades von den Abgasen auf Wasser zu übertragen,
das durch jeden Abschnitt mit zunehmend geringerem Druck zirkuliert.
Jeder der HD-, MD- und ND-Abschnitte 24, 26 und 30 kann
einen Ekonomiser bzw. Vorwärmer, einen
Verdampfer, einen Zwischen- oder Überhitzer und/oder Speisewasservorwärmer oder
sonstige Vorwärmeeinrichtungen
enthalten, die dem jeweiligen Abschnitt zugeordnet sind, wie beispielsweise, jedoch
nicht darauf beschränkt,
einen Hochdruckabschnittsvorwärmer,
der in mehrere Wärmetauscher aufgeteilt
sein kann, die dann in einem oder mehreren der Abschnitte (HD, MD,
ND) positioniert sind. Der Abschnitts-Ekonomiser dient gewöhnlich zum Vorwärmen von
Wasser, bevor dieses beispielsweise in dem Verdampfer zu Dampf gewandelt
wird.
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Zur
Erzeugung von Dampf wird Wasser zu dem HRSG 16 über eine
Leitung 21 befördert.
Aus den Abgasen, die dem HRSG 16 zugeführt werden, wiedergewonnene
Wärme wird
auf Wasser/Dampf in dem HRSG 16 übertragen, um Dampf zu erzeugen, der über eine
Leitung 17 zu einer Dampfturbine 18 zum Antreiben
eines Generators 19 geliefert wird. Die Leitung 17 repräsentiert
mehrere Dampfleitungen zwischen dem HRSG 16 und der Dampfturbine 18 für den bei
unterschiedlichen Druckstufen erzeugten Dampf. Abgekühlte Gase
von dem HRSG 16 werden über
einen Austrittskanal 31 und einen (nicht veranschaulichten)
Schacht in die Atmosphäre
entlassen.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Kombizykluskraftwerk 5 ferner ein Schachttemperatursteuerungssystem 34,
das als eine von dem HRSG 16 gesonderte, eigenständige Vorrichtung
positioniert ist. In einer alternativen Ausführungsform ist das Schachtemperatursteuersystem 34 innerhalb
des HRSGs 16 positioniert. Aus einem oder mehreren Abschnitten
des HRSGs wird Wasser und/oder Dampf entnommen, das bzw. der zu
dem Schachttemperatursteuersystem 34 geleitet wird. Eine
Strömung
von Brennstoff-Heizwasser 36 wird von einem Wärmetauscher
in dem HD-Abschnitt 24 durch einen Brennstofferhitzer 38 hindurch
geleitet, wo die Temperatur einer durch den Brennstofferhitzer 38 strömenden Brennstoffströmung erhöht wird
und diejenige der Wasserströmung
von dem Wärmetauscher
in dem HD-Abschnitt 24 verringert
wird. Eine Brennstoffströmung 40 wird
durch den Brennstofferhitzer 38 geführt, in dem die Brennstoffströmung 40 von
der Brennstoff-Heizwasserströmung 36 übertragene
Wärme empfängt. Der
erwärmte
Brennstoff wird zu der Brennkammer 12 geleitet. Die abgekühlte Strömung des
Brennstoff-Heizwassers 36 wird zu dem Schachttemperatursteuersystem 34 geführt.
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2 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines Kombizyklus-Kraftwerksystems 200 mit
integrierter Vergasung (IGCC-Kraftwerksystems)
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der beispielhaften Ausführungsform
wird eine Synthesegasströmung 202 von
einem Vergaser 203 unter Verwendung einer Strömung von Wasser 204 eines
Hochdruck(HD)-Ekonomisers, die einem Brennstofferhitzer 206 zugeführt wird,
von einer Temperatur von etwa 360°F
auf etwa 570°F erwärmt. Das
Wasser stromabwärts
von dem Brennstofferhitzer 206 ist auf eine Temperatur
von etwa 310°F
und bei relativ hohem Druck abgekühlt. Während eines Teillastbetriebs
wird das gekühlte
Wasser von dem Brennstofferhitzer 206 durch ein Druckreduzierventil 208 hindurch
zu einem Niederdruck(ND)-Ekonomiser 210 an
einem Auslass des HRSGs 16 geleitet, um eine Temperatur
der Strömung
der Abgase, die einem (nicht veranschaulichten) Abgasschacht zugeführt werden,
zu regulieren bzw. zu beeinflussen. Zur Steuerung eines Durchsatzes
des dem Ekonomiser zugeführten
Wassers ermöglichen
eine Durchflussbypassleitung 212 und ein Durchflussregelventil
einer Strömung,
den Ekonomiser 210 zu umströmen und dabei die Menge der
für den
Ekonomiser 210 verfügbaren
Wärme und
des den HRSG 16 verlassenden Gases zu beeinflussen. Durch
Steuerung der Bypassströmung
und/oder der Temperatur der Wasserströmung, die zu dem Ekonomiser 210 geleitet
wird, kann die Schachttemperatur über einen weiten Betriebsbereich
des Systems 200 kontrolliert bzw. gesteuert werden. Beispielsweise kann
bei geringen Lasten Wärme
dem Ekonomiser 210 hinzugefügt werden, um die Auslasstemperatur des
HRSGs 16 zu erhöhen.
Bei relativ hohen Lasten kann Wärme
um den Ekonomiser 210 herum zu anderen Wärmetauschern
in dem HRSG 16 umgeleitet werden, um die Effizienz des
Systems 200 zu verbessern. Eine Steuerung der Schachttemperatur
auf die minimale Temperatur, die zur Erfüllung von Gesichtspunkten hinsichtlich
des Gastaupunkts erforderlich ist, ermöglicht einen effizienteren
Betrieb des Systems 200.
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3 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines Erdgas gefeuerten Kombizyklus-Kraftwerksystems 300 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der beispielhaften Ausführungsform
wird ein Wasserkreislauf 302 dazu verwendet, Wärme von
einem Wärmetauscher relativ
höheren
Grades bzw. relativ höherer
Temperatur, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, einem
Mitteldruck-Ekonomiser 304, zu einem Wärmetauscher relativ niedrigeren
Grades bzw. relativ niedrigerer Temperatur, wie beispielsweise,
jedoch nicht darauf beschränkt,
einem Niederdruck-Ekonomiser 306 zu übertragen. Der Wasserkreislauf 302 enthält den Niederdruck-Ekonomiser 306,
eine Umwälzpumpe 308,
einen Wasser-Wasser-Wärmetauscher 310 oder
eine Kondensatsammler- bzw. Entspanner-Mischvorrichtung, ein Druckreduzierventil 312 und
eine Bypassleitung 314.
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Im
Betrieb wird Wasser des ND-Ekonomisers auf einen höheren Druck
in der Umwälzpumpe 308 gepumpt
und in dem Wasser-Wasser-Wärmetauscher 310 mit
dem MD-Ekonomiser-Wasser erwärmt.
Das MD-Wasser an einem ersten Auslass 316 des Wasser-Wasser-Wärmetauschers 310 wird zu
einem Brennstofferhitzer 310 zum Erwärmen von Brennstoff geleitet.
Das MD-Wasser an einem zweiten Auslass 318 des Wasser-Wasser-Wärmetauschers 310 liegt
bei einer Temperatur von etwa 310°F und
einem Druck von etwa 750 psig vor und wird zu dem Einlass des ND-Ekonomisers 306 geleitet,
um die Abgasschachttemperatur zu regeln. Eine Brennstoffströmung 322,
wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Erdgas, wird in einem
Brennstofferhitzer 304 unter Verwendung von Wasser von
dem Mitteldruck-Ekonomiser 304 von einer Temperatur von
etwa 80°F
auf etwa 365°F
erwärmt.
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4 zeigt
ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur
Steuerung einer Temperatur eines Abgasschachtes. In der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Verfahren 400 ein Übertragen 402 von
Wärme von
einer Abgasströmung
auf eine Wasserströmung
in einem ersten Wärmetauscher
und ein Übertragen 404 von
Wärme von der
Wasserströmung
auf die Abgasströmung
unter Verwendung eines zweiten Wärmetauschers
stromabwärts
des ersten Wärmetauschers
in einer Richtung der Abgasströmung.
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In
dem hier verwendeten Sinne bezieht sich ein Kondensatsammler- bzw.
Entspannermischbehälter
auf einen Behälter,
der konfiguriert ist, um Fluidströmungen mit unterschiedlichen
Wärmegraden bzw.
unterschiedlichen Temperaturen der Wärme zu empfangen und die Strömungen zu
vereinigen, so dass eine Strömung
von einem Auslass des Kondensatsammler- bzw. Entspannermischbehälters eine Temperatur
und einen Druck aufweist, die sich aus der Kombination und Vermischung
der empfangenen Strömungen
ergeben. Demgemäß enthält in der
beispielhaften Ausführungsform
das System 300 eine Steuerungseinrichtung 324,
die konfiguriert ist, um die Schachttemperatur unter Verwendung
einer beliebigen Kombination der Einlassströmungen zu steuern/regeln, und
sie kann die Auslasstemperatur und den Auslassdruck auf der Basis
eines Betriebsmodus des Systems 300 steuern bzw. regeln.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich ein Betriebsmodus auf
eine bestimmte Zusammenstellung und Einrichtung der Ausrüstung und/oder
eine bestimmte Leistungsstufe und -abgabe der Gasturbine 13 und/oder
Dampfturbine 18. In der beispielhaften Ausführungsform
enthält
die Steuerungseinrichtung 324 einen Prozessor 326,
der programmierbar ist, um Anweisungen zum Durchführen der
hierin beschriebenen Aktionen zu enthalten. In einer Ausführungsform ist
die Steuerungseinrichtung 324 eine eigenständige, allein
operierende Steuerung. In einer alternativen Ausführungsform
bildet die Steuerungseinrichtung 324 einen Teil oder ein
Modul eines größeren Steuerungssystems,
wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, eines verteilten Steuersystems (DCS,
Distributed Control System).
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Der
Ausdruck Prozessor, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf
zentrale Verarbeitungseinheiten, Mikroprozessoren, Mikrocontroller,
Schaltungen zum Rechnen mit reduziertem Befehlssatz (RISC, Reduced
Instruction Set Circuits), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen
(ASIC, Application Specific Integrated Circuits), Logikschaltungen
und jede beliebige sonstige Schaltung oder jeden beliebigen sonstigen
Prozessor, die bzw. der in der Lage ist, die hierin beschriebenen
Funktionen auszuführen.
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In
dem hierin verwendeten Sinne sind die Ausdrücke „Software” und „Firmware” gegeneinander austauschbar
und enthalten jedes beliebige Computerprogramm, das in einem Speicher
zur Ausführung
durch den Prozessor 242, einschließlich eines RAM-Speichers, ROM-Speichers,
EPROM-Speichers, EEPROM-Speichers und eines nicht flüchtigen
RAM-Speichers (NVRAM-Speichers), gespeichert ist. Die obigen Speicherarten
sind lediglich beispielhafter Natur und somit hinsichtlich der Arten
von Speichern, die zur Speicherung eines Computerprogramms verwendet
werden können,
nicht beschränkend.
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Wie
auf der Basis der vorstehenden Beschreibung verständlich wird,
können
die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung unter
Verwendung von Computerprogrammier- oder Ingenieurtechniken implementiert
werden, wozu Computersoftware, Firmware, Hardware und jede beliebige
Kombination oder Untermenge von diesen gehören, wobei der technische Effekt
in einer Steuerung bzw. Regelung des Brennstofferhitzerwassers zur
Regulierung bzw. Einstellung der Abgasschachttemperatur liegt. Jedes
derartige resultierende Programm, das Computer lesbare Codemittel
aufweist, kann innerhalb eines oder mehrerer Computer lesbarer Medien
enthalten oder bereitgestellt sein, wodurch ein Computerprogrammprodukt,
d. h. ein Herstellungsgegenstand, gemäß den hierin erläuterten Ausführungsformen
der Erfindung geschaffen wird. Das Computer lesbare Medium kann
beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, eine Festplatte bzw. ein
Festplattenlaufwerk, eine Diskette, eine optische Disk, ein Magnetband,
ein Halbleiterspeicher, wie beispielsweise ein Festwertspeicher
(ROM), und/oder jedes beliebige Sende-/Empfangsmedium, wie beispielsweise
das Internet oder ein sonstiges Kommunikationsnetzwerk oder eine
sonstige Kommunikationsverbindung, sein. Der Herstellungsgegenstand,
der den Computercode enthält,
kann durch Ausführung
des Codes unmittelbar von einem Medium aus, durch Kopieren des Codes
von einem Medium zu einem anderen Medium oder durch Übertragung
des Codes über
ein Netzwerk geschaffen und/oder verwendet werden.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
eines Systems und Verfahrens zur Steuerung/Regelung des HRSG-Wärmetauscherwassers zur
Einstellung der Abgasschachttemperatur ergeben eine kostengünstige und
zuverlässige
Einrichtung zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Kraftwerksystems
durch Übertragung
von Wärme
von einem Wärmetauscher
relativ höheren
Grades bzw. relativ höherer
Temperatur auf einen Wärmetauscher relativ
geringeren Grades bzw. relativ geringerer Temperatur während Betriebszeiträume des
Kombizyklus-Kraftwerksystems mit relativ geringer Last. Infolgedessen
ermöglichen
die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren eine Steigerung des
Wirkungsgrads des Kraftwerksystems auf eine kostengünstige und
zuverlässige
Weise.
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Vorstehend
sind beispielhafte Systeme und Verfahren zur Steuerung des Brennstofferhitzerwassers
zur Regulierung der Abgasschachttemperatur in Einzelheiten beschrieben.
Die veranschaulichten Systeme sind nicht auf die hierin beschriebenen
speziellen Ausführungsformen
beschränkt;
vielmehr können
Komponenten von jedem unabhängig
und gesondert von anderen hierin beschriebenen Komponenten eingesetzt
werden. Jede Systemkomponente kann auch in Kombination mit anderen
Systemkomponenten eingesetzt werden.
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Während die
Erfindung anhand verschiedener spezieller Ausführungsformen beschrieben worden
ist, wird ohne weiteres erkannt, dass die Erfindung innerhalb des
Rahmens und Schutzumfangs der Ansprüche mit Modifikationen ausgeführt werden kann.
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Es
ist ein Schachttemperatursteuersystem 34 geschaffen. Das
Schachttemperatursteuersystem enthält einen ersten Wärmetauscher,
der stromaufwärts
in Abgasströmungsverbindung
mit einem Abgaseinlass zu dem Schacht positioniert ist, einen zweiten
Wärmetauscher,
der stromaufwärts
in Abgasströmungsverbindung
mit dem ersten Wärmetauscher
positioniert ist, und eine wasserseitige Leitung 21, die
konfiguriert ist, um eine relativ heiße Wasserströmung von
dem zweiten Wärmetauscher
zu dem ersten Wärmetauscher
derart zu führen,
dass eine Temperatur einer Abgasströmung, die durch den ersten
Wärmetauscher
strömt,
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufrechterhalten wird.
-
- 5
- Kombizyklus-Kraftwerksystem,
-Energieerzeugungssystem
- 7
- Gasturbinenanordnung
- 10
- Verdichter
- 12
- Brennkammer
- 13
- Gasturbine
- 14
- Elektrischer
Generator
- 15
- Leitung
- 16
- Abhitzedampferzeuger
(HRSG)
- 17
- Leitung
- 18
- Dampfturbine
- 19
- Generator
- 20
- Kondensator
- 21
- Leitung
- 24
- Hochdruck(HD)-Abschnitt
- 26
- Mitteldruck(MD)-Abschnitt
- 30
- Niederdruck(ND)-Abschnitt
- 31
- Austrittskanal
- 34
- Schachttemperatursteuersystem
- 36
- Heizwasser
für Brennstoff
- 38
- Brennstofferhitzer
- 40
- Brennstoff
- 200
- Kraftwerksystem,
Energieerzeugungssystem
- 202
- Synthesegas
- 203
- Vergaser
- 204
- Ekonomiserwasser
- 206
- Brennstofferhitzer
- 208
- Druckreduzierventil
- 210
- (ND-)Ekonomiser
- 212
- Durchflussbypassleitung
- 242
- Prozessor
- 300
- Kombizyklus-Kraftwerksystem
- 302
- Wasserkreislauf
- 304
- Mitteldruck-Ekonomiser
- 306
- ND-Ekonomiser
- 308
- Umwälzpumpe
- 310
- Wasser-Wasser-Wärmetauscher
- 312
- Druckreduzierventil
- 314
- Bypassleitung
- 316
- Erster
Auslass
- 318
- Zweiter
Auslass
- 322
- Brennstoff
- 324
- Steuerungseinrichtung
- 326
- Prozessor
- 400
- Verfahren
- 402
- Wärmeübertragung
von einer Abgasströmung
auf eine Wasserströmung
in einem ersten Wärmetauscher
- 404
- Wärmeübertragung
von der Wasserströmung
auf die Abgasströmung
unter Verwendung eines zweiten Wärmetauschers
stromabwärts
des ersten Wärmetauschers
in einer Richtung der Abgasströmung