DE102015110044A1 - Verbundene Gasturbinen-Zusatzsysteme - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung stellt eine Gasturbine (10) bereit. Die Gasturbine (10) kann einen Kompressor (15), eine Brennkammer (25), eine Anzahl von Zusatzsystemen (110) und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120) aufweisen. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler (120) steht in Kommunikationsverbindung mit dem Kompressor (15), der Brennkammer (25) und den Zusatzsystemen (110).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung und das resultierende Patent beziehen sich allgemein auf Gasturbinen und genauer auf verbundene Gasturbinen-Zusatzsysteme, die einen gemeinsamen Verteiler zur Leistungssteigerung und zur Emissionsverringerung verwenden. Die Zusatzsysteme können eine Kompressoreinlassabzapfheizung, einen Luftbypass, eine Dampfinjektion, eine Sekundärverbrennung und dergleichen zur verbesserten Gesamteffizienz und Ausgangsleistung aufweisen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Betriebseffizienz einer Gasturbine nimmt generell zu, wie die Temperatur des heißen Verbrennungsgasstroms steigt. Höhere Verbrennungsgasstromtemperaturen können jedoch in der Erzeugung von höheren Niveaus von Stickoxiden (NOx) und anderen Arten von unerwünschten Emissionen resultieren. Solche Emissionen können sowohl Bundes- als auch Landesgesetzen in den Vereinigten Staaten unterliegen und können auch gleichartigen Regularien im Ausland unterworfen sein. Ferner kann das Finanzieren von Gasturbinen und Kraftwerken häufig internationalen Emissionsstandards unterworfen sein. Ein Balanceakt besteht daher zwischen dem Betrieb einer Gasturbine innerhalb von einem effizienten Temperaturbereich, während auch sicherzustellen ist, dass die Abgabe von Stickoxiden und anderen Arten von regulierten Emissionen deutlich innerhalb der erlaubten Niveaus bleibt. Viele andere Arten von Betriebsparametern können auch variiert werden, um eine solche optimierte Balance bereitzustellen.
  • Unterschiedliche Arten von Emissionsreduktionssystemen und/oder Leistungssteigerungssystemen können verwendet werden. Z.B. kann eine Sekundärverbrennung oder eine späte magere Einspritzung ein Luft-Brennstoff-Gemisch stromabwärts in einer Brennkammer bereitstellen, um verbesserte Emissionsleistungen zu erreichen. Die Sekundärverbrennungssysteme können auch dazu verwendet werden, um Bypassluft für reduzierte Emissionen während des Herunterfahrens oder Niedriglastbetriebszuständen bereitzustellen. Unterschiedliche Typen von Einlassabzapfheizsystemen sind auch bekannt. Ein Einlassabzapfheizsystem kann heiße Kompressorauslassluft für den Kompressorlufteinlass bereitstellen, um die Temperatur des eingehenden Luftstroms zu erhöhen, um die Emissionen während Teillastbetriebszuständen zu verbessern. Gleichermaßen sind verschiedene Arten von Leistungssteigerungssystemen bekannt. Z.B. können diese Leistungssteigerungssysteme Dampf für den Kompressorauslassverteiler oder anderswo bereitstellen, um den Massenstrom der Luft, die in die Brennkammer eintritt, zu erhöhen, um die Gesamtleistungsabgabe zu verbessern. Die verschiedenen Emissionsreduktionssysteme und Leistungssteigerungssysteme können jedoch häufig komplex sein und können unterschiedliche Arten von Parasitärleistungen oder dergleichen benötigen, um betrieben zu werden. Jedes dieser Zusatzsysteme kann auch sein eigenes Steuersystem und seine eigene Hardware benötigen.
  • Es besteht daher ein Bedarf für eine Gasturbine mit vereinfachten Emissionsreduktionssystemen, Leistungssteigerungssystemen und anderen Arten von Zusatzsystemen. Solche vereinfachten Zusatzsysteme können weniger komplex sein und daher im Betrieb zuverlässiger, während sie eine verbesserte Gesamtsystemeffizienz und Leistungsabgabe mit reduzierten parasitären Leistungsabflüssen bereitstellt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung und das resultierende Patent stellen daher eine Gasturbine bereit. Die Gasturbine kann einen Kompressor, eine Brennkammer, eine Anzahl von Zusatzsystemen und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler aufweisen. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler steht in Kommunikationsverbindung mit dem Kompressor, der Brennkammer und den Zusatzsystemen.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl der Zusatzsysteme ein Einlassabzapfheizsystem aufweist, das um den Kompressor herum angeordnet ist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, dass das Einlassabzapfheizsystem eine Einlassabzapfwärmeentnahmeleitung aufweist, die in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn der gemeinsame Zusatzsystemverteiler eine Verteilerentnahmeleitung in Kommunikationsverbindung mit dem Einlassabzapfheizsystem aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn der gemeinsame Zusatzsystemverteiler ein 3-Wege-Ventil in Kommunikationsverbindung mit der Verteilerentnahmeleitung aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn der gemeinsame Zusatzsystemverteiler einer Verteilerbypassleitung in Kommunikationsverbindung mit dem 3-Wege-Ventil aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Verteilerbypassleitung in Kommunikationsverbindung mit der Brennkammer steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl von Zusatzsystemen ein Dampfsteigerungssystem aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn das Dampfsteigerungssystem eine Dampfleitung aufweist, die in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl von Zusatzsystemen ein Sekundärverbrennungssystem aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn das Sekundärverbrennungssystem eine Sekundärbrennstoffleitung in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Sekundärbrennstoffleitung koaxial innerhalb des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers angeordnet ist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn der gemeinsame Zusatzsystemverteiler eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen in die Brennkammer aufweist.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn der gemeinsame Zusatzsystemverteiler einen Spalt um die Brennkammer aufweist.
  • Die vorliegende Anmeldung und das resultierende Patent stellen ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine bereit. Das Verfahren kann die Schritte aufweisen: Bereitstellen eines gemeinsamen Zusatzsystemverteilers in Kommunikationsverbindung mit einem Kompressor und einer Brennkammer einer Gasturbine, Bereitstellen einer Strömung von Kompressorauslassluft zu dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler und Lenken der Kompressorauslassluft als eine Bypassströmung zu einem Einlassabzapfheizsystem, das um den Kompressor und die Brennkammer angeordnet ist.
  • Die vorliegende Anmeldung und das resultierende Patent betreffen außerdem eine Gasturbine. Die Gasturbine kann einen Kompressor, eine Brennkammer, eine Anzahl von Zusatzsystemen und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler aufweisen. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler kann eine Verteilerentnahmeleitung, eine Verteilerbypassleitung und dazwischen ein 3-Wege-Ventil aufweisen.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl von Zusatzsystemen ein Einlassabzapfheizsystem aufweist, das um den Kompressor herum angeordnet ist und in Kommunikationsverbindung mit der Verteilerentnahmeleitung des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl von Zusatzsystemen ein Dampfsteigerungssystem aufweist, das in Kommunikationsverbindung mit der Verteilerbypassleitung des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn die Mehrzahl von Zusatzsystemen ein Sekundärverbrennungssystem aufweist, das in Kommunikationsverbindung mit der Verteilerbypassleitung des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers steht.
  • Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Gasturbine kann es vorteilhaft sein, wenn das Sekundärverbrennungssystem eine Sekundärbrennstoffleitung aufweist, die koaxial innerhalb des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers angeordnet ist.
  • Diese und andere Merkmale und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung und des resultierenden Patents werden ein Fachmann durch das Studieren der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offenbar werden, wenn diese in Verbindung mit den mehreren Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen gebracht wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Gasturbine mit einer Anzahl von Zusatzsystemen.
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer Gasturbine mit einem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler, wie er hierin in Kommunikationsverbindung mit einer Anzahl von Zusatzsystemen beschrieben sein kann.
  • 3 ist eine schematische Teildarstellung eines gemeinsamen Zusatzsystemverteilers aus 2.
  • 4 ist eine Teilschnittdarstellung eines Abschnitts des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers aus 2.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bezugnehmend nunmehr auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente durchgängig durch die mehreren Ansichten Bezug nehmen, zeigt 1 eine schematische Ansicht einer Gasturbine 10, wie sie hierin verwendet werden kann. Die Gasturbine 10 kann einen Kompressor 15 enthalten. Der Kompressor 15 komprimiert eine eingehende Strömung von Luft 20. Der Kompressor 15 liefert die komprimierte Strömung von Luft 20 an eine Brennkammer 25. Die Brennkammer 25 mischt die komprimierte Strömung von Luft 20 mit einer unter Druck stehenden Strömung eines Brennstoffs 30 und zündet das Gemisch, um eine Strömung von Verbrennungsgasen 35 zu erzeugen. Obwohl nur eine einzige Brennkammer 25 gezeigt ist, kann die Gasturbine 10 irgendeine Anzahl von Brennkammern 25 enthalten, die in einer Umfangsanordnung oder anderweitig angeordnet sind. Die Strömung von Verbrennungsgasen 35 wird wiederum an eine Turbine 40 abgegeben. Die Strömung von Verbrennungsgasen 35 treibt die Turbine 40 an, um mechanische Arbeit zu erzeugen. Die mechanische Arbeit, die in der Turbine 40 erzeugt wird, treibt den Kompressor 15 über eine Welle 45 und eine externe Last 50, wie etwa einen elektrischen Generator oder dergleichen an.
  • Die Gasturbine 10 kann Erdgas, flüssige Brennstoffe, verschiedene Arten von Synthesegas und/oder andere Arten von Brennstoffen und Gemischen davon verwenden. Die Gasturbine kann irgendeine Anzahl von unterschiedlichen Gasturbinen sein, die durch die General Electric Company aus Schenectady, New York, angeboten werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf solche, wie etwa Serie 7 oder Serie 9 Schwerlastgasturbinen und dergleichen. Die Gasturbine kann unterschiedliche Konfigurationen aufweisen und kann andere Arten von Komponenten verwenden. Andere Arten von Gasturbinen können hierin auch verwendet werden. Mehrere Gasturbinen, andere Arten von Turbinen und andere Arten von Energieerzeugungsausrüstungen können hierin auch gemeinsam verwendet werden.
  • Wie oben beschrieben, kann die Gasturbine 10 eine Anzahl von Zusatzsystemen 55 aufweisen. Die Zusatzsysteme 55 können ein Einlassabzapfheizsystem 60 enthalten. Allgemein beschrieben kann das Einlassabzapfheizsystem 60 eine Entnahmeleitung 62 aufweisen, die sich von einem Kompressorauslassgehäuse 64 des Kompressors 15 erstreckt. Eine Entnahme von Kompressorauslassluft 66 kann daher an einen Einlass des Kompressors 15 weitergeleitet werden, um die eingehende Strömung von Luft 20 zu erwärmen. Der Kompressor 15 kann daran eine Anzahl von Einlassleitschaufeln 68 enthalten, um die Strömung der Luft 20 in den Kompressor 50 unter irgendeinem Winkel zu führen.
  • Die Zusatzsysteme 55 können auch ein Dampfsteigerungssystem 70 enthalten. Allgemein beschrieben kann das Dampfsteigerungssystem 70 eine Strömung von Dampf 72 von einer Dampfquelle 74 zu dem Kompressorauslassgehäuse 64 oder der Brennkammer 25 führen. Die Strömung des Dampfes 72 kann die Massenströmung der Luft 20, die in die Brennkammer 25 eintritt, erhöhen, um die Gesamtleistungsabgabe wie oben beschrieben zu erhöhen.
  • Die Zusatzsysteme 55 können auch ein Sekundärverbrennungssystem und/oder ein System 80 zur späten mageren Einspritzung aufweisen. Allgemein beschrieben kann eine weitere Strömung von Brennstoff 82 mit einer Strömung von Kompressorauslassluft gemischt und stromabwärts in die Brennkammer 25 eingespritzt werden. Das Sekundärverbrennungssystem 80 stellt daher eine gestufte Verbrennung für eine erhöhte Gesamtleistung und für verbesserte Emissionen bereit. Die Kompressorauslassluft kann als Bypassluft verwendet werden. Andere Arten von Emissionen, Leistungssteigerungen und Zusatzsystemen können hierin mit anderen Konfigurationen und mit anderen Komponenten und Kapazitäten verwendet werden. Die hierin beschriebenen Zusatzsysteme 55 sind nur zum Zwecke eines Beispiels.
  • Die 2 bis 4 zeigen eine Gasturbine 100 wie sie hierin beschrieben sein kann. Die Gasturbine 100 kann eine Anzahl von Zusatzsystemen 110 aufweisen. Zusatzsysteme 110 können gleich sein wie diese, die vorstehend beschrieben wurden und/oder kann andere Systeme oder andere Arten von Funktionalitäten aufweisen. Die Gasturbine 100 kann einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 aufweisen, der einige oder alle dieser Zusatzsysteme 110 und andere Komponenten verbindet. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 kann irgendeine geeignete Größe, Gestalt oder Konfiguration haben und kann mit irgendeiner Anzahl von Zusatzsystemen 110 verwendet werden.
  • Die Zusatzsysteme 110 können ein Einlassabzapfheizsystem 130 aufweisen. Ähnlich wie das vorstehend Beschriebene, kann das Einlassabzapfheizsystem 130 eine Einlassabzapfheizentnahmeleitung 140 aufweisen. Die Einlassabzapfheizentnahmeleitung 140 kann in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 und dem Kompressorauslassgehäuse 64 oder woanders stehen. Die Einlassabzapfheizentnahmeleitung 140 kann an einem 3-Wege-Ventil 150 oder einer anderen Art von Verbindung auf den gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 treffen. Das 3-Wege-Ventil 150 kann konventionell ausgeführt sein. Andere Arten von Luftleiteinrichtungen können hierin verwendet werden. Beim Betrieb des 3-Wege-Ventils 150 kann eine Entnahme der Kompressorauslassluft 66 an den Kompressor 15 als Abzapfwärme über die Verteilerentnahmeleitung 152 oder an die Brennkammer 25 als Bypassluft über die Verteilerbypassleitung 154 abgegeben werden. Die Kompressorauslassluft 66 kann für irgendeinen geeigneten Zweck verwendet werden. Das Volumen der Kompressorauslassluft 66 und die Bestimmung der Kompressorauslassluft 66 kann durch das 3-Wege-Ventil 150 abhängig von der Last und anderen Arten von Betriebsparametern variiert werden. Andere Komponenten und andere Konfigurationen können hierin verwendet werden.
  • Die Zusatzsysteme 110 hierin können auch ein Dampfsteigerungssystem 160 aufweisen. Ähnlich wie das zuvor Beschriebene, kann das Dampfsteigerungssystem 160 eine Dampfleitung 170 in Kommunikationsverbindung mit der Brennkammer 25 und einer Dampfquelle 165 über den gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 aufweisen. Das Dampfsteigerungssystem 160 kann die Strömung von Dampf 72 an die Brennkammer 25 oder woanders hin über die Verteilerbypassleitung 154 des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers 120 abgeben, um die hindurchgehende Massenströmungsrate zu erhöhen. Andere Komponenten und andere Konfigurationen können hierin auch verwendet werden.
  • Die Zusatzsysteme 110 können auch ein Sekundärverbrennungssystem 180 aufweisen. Ähnlich wie das zuvor beschriebene kann das Sekundärverbrennungssystem 180 eine Sekundärbrennstoffleitung 190 aufweisen. Die Sekundärbrennstoffleitung 190 kann in Kommunikationsverbindung mit der Brennkammer 25 und einer Sekundärbrennstoffquelle 195 über den gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 stehen. Insbesondere kann die Sekundärbrennstoffleitung 190 koaxial innerhalb der Verteilerbypassleitung 154 angeordnet sein und kann gerade stromaufwärts des Eingangs in die Brennkammer 25 mit einem dazwischen befindlichen Spalt enden. Andere Komponenten und andere Konfigurationen können hierin verwendet werden.
  • Wie es in 4 gezeigt ist, kann der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 eine Anzahl von Brennkammereingangsanschlüssen 200 aufweisen. Irgendeine Anzahl von Brennkammereingangsanschlüssen 120 kann hierin für die verschiedenen Strömungen hierin verwendet werden. Die Brennkammereingangsanschlüsse 120 können irgendeine gewünschte Position um die Brennkammer 25 oder woanders aufweisen. Andere Komponenten und andere Konfigurationen können hierin verwendet werden. Andere Arten von Zusatzsystemen 110 können hierin verwendet werden. Die Gesamt-Gasturbinensteuerungen können die Zusatzsysteme 110 und den gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 betreiben und/oder eine dazu vorgesehene Zusatzsystemsteuereinheit kann verwendet werden.
  • Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 kann daher verwendet werden, um ein Einlassabzapfheizen für den Kompressor 15 sowie Bypassluft, Dampf, Sekundärbrennstoff und dergleichen für die Brennkammer 25 oder woanders bereitzustellen. Die Einlassabzapfheizluft und die Bypassluft können aus der Einlassabzapfheizentnahmeleitung 140 gespeist und über das 3-Wege-Ventil 150 in die Verteilerentnahmeleitung 152 oder die Verteilerbypassleitung 154 geleitet werden. Alternativ kann die Luftströmung mit der Strömung von Dampf und/oder der Strömung von Brennstoff zur Sekundärverbrennung in der Brennkammer 25 verwendet werden. Die Luftströmung kann für irgendeinen geeigneten Zweck verwendet werden. Die Dampf-Luft-Brennstoff-Einspritzung kann nicht unmittelbar an der Brennkammer 25 angebracht sein, um eine passive Bypassluftverdünnung zu ermöglichen. Die Bypassluft kann bei Anwendung dazu dienen, die Luftströmung durch einen Verdünnungsabschnitt zu erhöhen. Gleichermaßen kann der Dampf am überwiegenden Teil der Brennkammer 25 vorbeigeleitet werden, um den Gesamteffekt auf das Kopfende zu verringern und die Wahrscheinlichkeit eines mageren Ausstoßes oder von Verbrennungsdynamikproblemen zu verringern.
  • Aktuelle Gasturbinensysteme können Einlassabzapfwärme im Betrieb bei voller Drehzahl und lastfreien Zuständen verwenden. Die Verwendung des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers 120 erlaubt jedoch die Verwendung von Bypassluft bis nahe an Gesamtbasislastbetriebszustände. Die Bypassluft kann dazu dienen, die Temperaturen des Kopfendes der Brennkammer zu erhöhen, um den Verbrennungsbetrieb bei geringeren Brenntemperaturen zu verbessern und ein emissionskonformes Herunterfahren zu stärken. Die Bypassluft kann auch dazu dienen, den Brennkammerdruckverlust zu reduzieren und die Zykluseffizienz (Wärmerate) zu verbessern, um Lastzustände mit teilweiser Brennstoffverbrennung zu reduzieren. Eine Bypassluftströmung von etwa fünf Prozent (5%) kann die Gesamtwärmerate um mehr als ein Prozent (1%) verbessern. Andere Arten von Lastpfaden und andere Arten von Betriebsparametern können hierin aufgenommen werden.
  • Ein emissionskonformes Herunterfahren kann die momentane Gesamtleistungsfähigkeit um fünfzig Grad (50°) Fahrenheit (ungefähr zehn Grad (10°) Celsius) verbessern. Eine solche Verbesserung kann etwa zwei Prozent (2%) oder mehr der Last entsprechen, abhängig von der Gesamtsystemkonfiguration. Außerdem kann der große Verbrennungstemperaturbetriebsbereich mit Sekundärverbrennung das Belasten der Gasturbine einem effizienten Lastpfad mit weiteren Verbesserungen aufgrund der Bypassluft ermöglichen.
  • Die Einlassleitschaufeln können nahe bei ungefähr achtzig Prozent (80%) der Last für evaluierte Konfigurationen zu einem Maximum geöffnet sein, was eine Verbesserung über aktuelle Mehrstufenausgestaltungen darstellt. Nach dem Erreichen der Volleinlassleitschaufelposition, kann der Sekundärverbrennungsbrennstoff erhöht werden, um die Emissionen im Wesentlichen konstant zu halten. Wenn die vollen Verbrennungstemperaturen erreicht sind, kann die Bypassluft heruntergefahren werden, um emissionskonform zu bleiben. Die Bypassluft kann in dem Dampfsteigerungsmodus ausgeschaltet werden, um die Last- und Zykluseffizienz zu verbessern. Wenn der Dampf erhöht ist, kann der Sekundärverbrennungsbrennstoff verringert werden, um die Emissionen und die Betriebsfähigkeit zu verbessern. Andere Arten von Lastschemata können hierin verwendet werden. Andere Komponenten und andere Konfigurationen können hierin verwendet werden.
  • Die Verwendung des gemeinsamen Zusatzsystemverteilers 120 kann daher die Zykluseffizienz, einen emissionskonformen Lastbereich und die Gesamtemissionen verbessern. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 stellt eine Gesamtbetriebsflexibilität in Spitzen-, Basis- und Teillastbetriebszuständen bereit. Insbesondere kann jedes Zusatzsystem 110 hierin verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit während des Beladens und anderweitig zu verbessern, während der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 eine vereinfachte Ausgestaltung bereitstellt, um die unterschiedlichen Systeme und Funktionalitäten aufzunehmen. Irgendeine Art und irgendeine Anzahl von Zusatzsystemen 110 können hierin aufgenommen werden.
  • Es sollte klar sein, dass sich das Vorstehende nur auf bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung und des resultierenden Patents bezieht. Eine Vielzahl von Änderungen und Modifikationen können durch einen Fachmann hierin gemacht werden, ohne von dem allgemeinen Gedanken und dem Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, abzuweichen.
  • Die vorliegende Anmeldung stellt eine Gasturbine 10 bereit. Die Gasturbine 10 kann einen Kompressor 15, eine Brennkammer 25, eine Anzahl von Zusatzsystemen 110 und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler 120 aufweisen. Der gemeinsame Zusatzsystemverteiler 120 steht in Kommunikationsverbindung mit dem Kompressor 15, der Brennkammer 25 und den Zusatzsystemen 110.

Claims (10)

  1. Gasturbine (100) aufweisend: einen Kompressor (15); eine Brennkammer (25); eine Mehrzahl von Zusatzsystemen (110); und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120) in Kommunikationsverbindung mit dem Kompressor (15), der Brennkammer (25) und den Zusatzsystemen (110).
  2. Gasturbine (100) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Zusatzsystemen (110) ein Einlassabzapfheizsystem (130) aufweist, das um den Kompressor (15) angeordnet ist.
  3. Gasturbine (100) nach Anspruch 2, wobei das Einlassabzapfheizsystem (130) eine Einlassabzapfheizentnahmeleitung (140) aufweist, die in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120) steht und/oder wobei der gemeinsame Zusatzsystemverteiler (120) eine Verteilerentnahmeleitung (152) in Kommunikationsverbindung mit dem Einlassabzapfheizsystem (120) aufweist.
  4. Gasturbine (100) nach Anspruch 3, wobei der gemeinsame Zusatzsystemverteiler (120) ein 3-Wege-Ventil (150) in Kommunikationsverbindung mit der Verteilerentnahmeleitung (152) aufweist.
  5. Gasturbine (100) nach Anspruch 4, wobei der gemeinsame Zusatzsystemverteiler (120) eine Verteilerbypassleitung (154) in Kommunikationsverbindung mit dem 3-Wege-Ventil (150) aufweist.
  6. Gasturbine (100) nach Anspruch 5, wobei die Verteilerbypassleitung (154) in Kommunikationsverbindung mit der Brennkammer (25) steht.
  7. Gasturbine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Zusatzsystemen (110) ein Dampfsteigerungssystem (160) aufweist und wobei das Dampfsteigerungssystem (160) eine Dampfleitung (170) aufweist, die in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120) steht.
  8. Gasturbine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Zusatzsystemen (110) ein Sekundärverbrennungssystem (180) aufweist und wobei das Sekundärverbrennungssystem (180) eine Sekundärbrennstoffleitung (190) aufweist, die in Kommunikationsverbindung mit dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120) steht.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine (100) aufweisend: Bereitstellen eines gemeinsamen Zusatzsystemverteilers (120) in Kommunikationsverbindung mit einem Kompressor (15) und einer Brennkammer (25) in der Gasturbine (100); Bereitstellen einer Strömung von Kompressorauslassluft zu dem gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120); und Leiten der Strömung der Kompressorauslassluft als Bypassströmung zu einem Einlassabzapfheizsystem (130), das um den Kompressor (15) und die Brennkammer (25) herum angeordnet ist.
  10. Gasturbine (100), aufweisend: einen Kompressor (15); eine Brennkammer (25); eine Mehrzahl von Zusatzsystemen (110); und einen gemeinsamen Zusatzsystemverteiler (120); wobei der gemeinsame Zusatzsystemverteiler (120) eine Verteilerentnahmeleitung (152), eine Verteilerbypassleitung (154) und ein dazwischen angeordnetes 3-Wege-Ventil (150) aufweist.
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