DE102015209812A1 - Water-steam circuit of a gas and steam turbine plant - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wasser-Dampf-Kreislauf (1) einer Gas- und Dampfturbinenanlage (2) umfassend eine Dampfturbine (3) und einen Abhitzedampferzeuger (4) mit einer Niederdruck-Verdampferstufe (5) umfassend eine Niederdruck-Überhitzerheizfläche (6) und eine Niederdruck-Verdampferheizfläche (7), wobei im Abhitzedampferzeuger (4) eine Niederstdruck-Verdampferstufe (8) umfassend eine Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nach der Niederdruck-Verdampferstufe (5) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Gas- und Dampfturbinenanlage (2) mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage (2)The invention relates to a water-steam circuit (1) of a gas and steam turbine plant (2) comprising a steam turbine (3) and a heat recovery steam generator (4) with a low-pressure evaporator stage (5) comprising a low-pressure superheater heating surface (6) and a Low-pressure evaporator heating surface (7), wherein in the heat recovery steam generator (4) a Niederstdruck evaporator stage (8) comprising a Niederstdruck evaporator heating surface (9) in the flow direction of gas turbine exhaust gases after the low-pressure evaporator stage (5) is arranged. The invention further relates to a gas and steam turbine plant (2) with a water-steam cycle (1). Furthermore, the invention relates to a method for operating a combined cycle power plant (2)

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasser-Dampf-Kreislauf einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb. The invention relates to a water-steam cycle of a gas and steam turbine plant and a method for its operation.

Bei Gas- und Dampfkraftwerken sind die Brennstoffkosten und die Investitionskosten die Kostenblöcke mit dem größten Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit. Demzufolge ist es Ziel jeder Anlagenoptimierung, einen möglichst hohen Gesamtanlagenwirkungsgrad bei möglichst niedrigen Investitionskosten zu erreichen. Die Lage des Optimums wird dabei maßgeblich von der Höhe des von dem Betreiber zu zahlenden spezifischen Brennstoffpreises bestimmt. Besondere Bedeutung kommt dabei dem Wasser-Dampf-Kreislaufkonzept für den mit der Abwärme der Gasturbine betriebenen Dampfteil der Gas- und Dampfkraftanlage zu. Hierbei geht es darum, die gegebene Abwärmemenge aus dem Abgas der Gasturbine möglichst gut aber auch kostensparend auszunutzen. In gas and steam power plants, fuel costs and investment costs are the cost units with the greatest impact on economic efficiency. Consequently, it is the goal of any plant optimization to achieve the highest possible total system efficiency with the lowest possible investment costs. The optimum location is determined by the level of the specific fuel price to be paid by the operator. Particular importance is attached to the water-steam cycle concept for the operated with the waste heat of the gas turbine steam part of the gas and steam power plant. This is about exploiting the given amount of waste heat from the exhaust gas of the gas turbine as well as possible but also cost-saving.

Üblicherweise kommt im Wasser-Dampf-Kreislauf, selbst bei niedrigen spezifischen Brennstoffpreisen, eine Niederdruck-Verdampferstufe zum Einsatz, da damit die Abgastemperatur am Abhitzedampferzeugeraustritt stark abgesenkt und damit die Abwärmenutzung bei vergleichsweise geringen Zusatzkosten stark verbessert werden kann. Bei hohen Brennstoffpreisen kommen ggf. noch weitere, z.T. stark kostentreibende Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung, wie z.B. eine dritte Verdampferdruckstufe und/oder eine Zwischenüberhitzung, zum Tragen. Typically, in the water-steam cycle, even at low specific fuel prices, a low-pressure evaporator stage is used, since thus the exhaust gas temperature at Abhitzedampferzeugeraustritt greatly reduced and thus the waste heat can be greatly improved at relatively low additional cost. At high fuel prices may come even more, z.T. highly cost effective measures to increase efficiency, such as a third evaporator pressure stage and / or a reheat, for carrying.

Diese niedrige Verdampferdruckstufe wird dabei immer im Bereich um die 4 bis ca. 10 bar angesiedelt und der dort erzeugte Dampf im Abhitzedampferzeuger im Anschluss deutlich überhitzt (Überhitzungen im Bereich von 50K bis 150K sind üblich) um die Dampfeinleitbedingungen der Dampfturbine zu erfüllen. Bei ISO-Bedingungen wurden so Abgastemperaturen am Abhitzedampferzeugeraustritt um die 85°C ermöglicht. Dies geschah im Hinblick auf eine Optimierung bezüglich Ausnutzung der Restabgaswärme (stromab von höheren Verdampferdruckstufen) auf einem ausreichend hohen Temperaturniveau auf der einen Seite und möglichst weitgehender Abkühlung des Abgasmassenstromes bei noch technisch/ökonomisch sinnvollen Niederdruckdampfvolumenströmen (die über eine entsprechende Dampfleitung und Ventile in die Dampfturbine einzubinden sind) auf der anderen Seite. This low evaporator pressure stage is always settled in the range of 4 to about 10 bar and the steam generated there in the heat recovery steam generator in the connection significantly overheated (overheating in the range of 50K to 150K are common) to meet the Dampfeinleitbedingungen the steam turbine. In ISO conditions, exhaust gas temperatures at the waste heat steam generator outlet of around 85 ° C were thus made possible. This was done with regard to an optimization with respect to utilization of the residual exhaust gas heat (downstream of higher evaporator pressure stages) at a sufficiently high temperature level on the one hand and as far as possible cooling of the exhaust gas mass flow with still technically / economically reasonable low pressure steam flow rates (via a corresponding steam line and valves in the steam turbine to be integrated) on the other side.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wasser-Dampf-Kreislauf für eine Gas- und Dampfturbinenanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, der eine verbesserte Wärmeausnutzung am kalten Ende des Abhitzedampferzeugers ermöglicht und der zugleich möglichst einfach und kostengünstig herzustellen ist. Ferner soll eine entsprechende Gas- und Dampfturbinenanlage bereitgestellt werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage anzugeben. The object of the invention is to provide a water-steam cycle for a gas and steam turbine plant of the type mentioned above, which enables improved heat utilization at the cold end of the heat recovery steam generator and which is at the same time as simple and inexpensive to manufacture. Furthermore, a corresponding gas and steam turbine plant is to be provided. Another object of the invention is to provide a corresponding method for operating a gas and steam turbine plant.

Die Erfindung löst die auf einen Wasser-Dampf-Kreislauf gerichtete Aufgabe, indem sie vorsieht, dass bei einem derartigen Wasser-Dampf-Kreislauf einer Gas- und Dampfturbinenanlage umfassend eine Dampfturbine und einen Abhitzedampferzeuger mit einer Niederdruck-Verdampferstufe umfassend eine Niederdruck-Überhitzerheizfläche und eine Niederdruck-Verdampferheizfläche, im Abhitzedampferzeuger eine Niederstdruck-Verdampferstufe umfassend eine Niederstdruck-Verdampferheizfläche in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nach der Niederdruck-Verdampferstufe angeordnet ist. The invention solves the water-steam cycle task by providing that in such a water-steam cycle of a gas and steam turbine plant comprising a steam turbine and a heat recovery steam generator with a low pressure evaporator stage comprising a low pressure Überhitzerheizfläche and a Low-pressure evaporator, in the heat recovery steam generator is a low-pressure evaporator stage comprising a Niederstdruck evaporator heating surface in the flow direction of gas turbine exhaust gases after the low-pressure evaporator stage is arranged.

Die bisherigen Wasser-Dampf-Kreislaufkonzepte mit einer Niederdruck-Verdampferstufe auf einem Druckniveau von ca. 4 bis ca. 10 bar mit anschließender deutlicher Überhitzung des dort erzeugten Dampfes sollen also gemäß der Erfindung um eine weitere Stufe, eine „Niederstdruck-Verdampferstufe“ ergänzt werden. Damit wird zum einen weiterhin wie bisher ein großer Teil der Restabgaswärme auf einem vergleichsweise hohen Temperaturniveau über die Niederdruck-Verdampferstufe genutzt und zum anderen die Wärmeausnutzung am „kalten Ende“ des Kessels über eine Niederstdruck-Verdampferstufe noch weiter gesteigert (bei „schwefelfreien“ Brennstoffen und einer daraus abgeleiteten Mindestkondensateintrittstemperatur von 55°C kann ohne Taupunktunterschreitung damit die Abgastemperatur von ca. 85°C bis auf ca. 65°C gesenkt werden). The previous water-steam cycle concepts with a low-pressure evaporator stage at a pressure level of about 4 to about 10 bar with subsequent significant overheating of the steam generated there should therefore be supplemented according to the invention by a further stage, a "low-pressure evaporator stage" , Thus, on the one hand continues to be used as before a large part of the residual exhaust heat at a relatively high temperature level on the low-pressure evaporator stage and on the other hand, the heat utilization at the "cold end" of the boiler via a low-pressure evaporator stage even further increased (in "sulfur-free" fuels and a derived minimum condensate inlet temperature of 55 ° C can be reduced without dew point below the exhaust gas temperature of about 85 ° C to about 65 ° C).

Ein erwünschter Effekt der Kombination Niederdruck-Verdampferstufe und Niederstdruck-Verdampferstufe ist, dass der in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugte Dampfmassenstrom (und somit der dort entstehende Dampfvolumenstrom) durch die Einschränkung des verfügbaren Wärmeangebotes über die Niederdruck-Verdampferstufe begrenzt wird. Letzteres ist von Bedeutung, um die Dimensionierung der Rohrleitungen und Ventile, welche den in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugten Dampf in die Dampfturbine einleiten, in einem „sinnvollen“ Rahmen zu halten (Bauvolumen, Kosten, etc.). A desirable effect of the combination of low pressure evaporator stage and low pressure evaporator stage is that the steam mass flow generated in the low pressure evaporator stage (and thus the resulting vapor volume flow) is limited by limiting the available heat supply via the low pressure evaporator stage. The latter is important in order to keep the dimensioning of the pipelines and valves, which introduce the steam generated in the low-pressure evaporator stage into the steam turbine, in a "reasonable" framework (construction volume, costs, etc.).

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist unmittelbar zwischen der Niederstdruck-Verdampferheizfläche und der Niederdruck-Verdampferheizfläche zumindest ein erster Teil einer Kondensat-Vorwärmerheizfläche im Abhitzedampferzeuger angeordnet. Zur Einbindung des in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugten Dampfes in die Dampfturbine muss in der Regel sichergestellt sein, dass der Dampf hinreichend überhitzt ist. Wie stark die Überhitzung sein muss, hängt dabei von der an der Dampfturbine nutzbaren Einbindestelle ab. Je niedriger der Druck an der Einbindestelle ist, umso geringer sind die Anforderungen an die Überhitzung. Der in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugte Sattdampf soll dabei nicht im Abhitzedampferzeuger selbst über eine Überhitzerheizfläche überhitzt werden, um die daraus resultierenden Druckverluste zu vermeiden. Jeder Druckverlust muss durch einen höheren Dampfdruck in der Niederstdruck-Verdampferstufe kompensiert werden, was wiederum die zusätzlich nutzbare Wärme und damit die mögliche Dampfproduktion in der Niederstdruck-Verdampferstufe einschränkt. In an advantageous embodiment, at least a first part of a condensate preheater heating surface is arranged in the waste heat steam generator directly between the low-pressure evaporator heating surface and the low-pressure evaporator heating surface. For the integration of the low pressure Evaporator stage of generated steam in the steam turbine must be ensured as a rule that the steam is sufficiently overheated. How strong the overheating must be depends on the usable binding point of the steam turbine. The lower the pressure at the binding site, the lower the requirements for overheating. The saturated steam generated in the low-pressure evaporator stage should not be overheated in the heat recovery steam generator itself via a superheater heating surface in order to avoid the resulting pressure losses. Any pressure loss must be compensated by a higher vapor pressure in the low pressure evaporator stage, which in turn restricts the additional usable heat and thus the possible steam production in the low pressure evaporator stage.

Es ist zweckmäßig, wenn der Niederstdruck-Verdampferstufe ein zweiter Teil der Kondensat-Vorwärmerheizfläche in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nachgeschaltet ist. It is expedient for the low-pressure evaporator stage to be followed by a second part of the condensate preheater heating surface in the direction of flow of gas turbine exhaust gases.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine erste Dampfleitung eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel mit der Dampfturbine verbindet. Furthermore, it is expedient for a first steam line to connect a low-pressure steam drum assigned to the low-pressure evaporator heating surface to the steam turbine.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist in der ersten Dampfleitung ein Ventil zur Entspannung eines Dampfes angeordnet. Damit kann in der Niederstdruck-Verdampferstufe produzierter Sattdampf, der über eine separate Rohrleitung zur Dampfturbine geführt wird, vor Eintritt in die Dampfturbine leicht entspannt und dadurch ganz leicht überhitzt werden. Diese Art der Dampfeinbindung bietet sich bei Einbindedrücken an der Dampfturbine von ca. 0,5 bis 1,2 bar an. In an advantageous embodiment, a valve for relaxing a vapor is arranged in the first steam line. Thus, in the low-pressure evaporator stage produced saturated steam, which is fed via a separate pipeline to the steam turbine, easily relaxed before entering the steam turbine and thereby easily overheated. This type of steam integration is suitable for integrally depressions on the steam turbine of about 0.5 to 1.2 bar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verbindet eine zweite Dampfleitung eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel mit einem Überhitzer, welcher außerhalb des Abhitzedampferzeugers angeordnet ist, und eine dritte Dampfleitung zweigt vom Überhitzer ab und mündet in die Dampfturbine. Diese Art der Dampfeinbindung bietet sich bei Einbindedrücken von ca. 1 bis 3 bar an. In a further advantageous embodiment, a second steam line connects a low-pressure steam drum assigned to the low-pressure evaporator heating surface to a superheater arranged outside the heat-recovery steam generator, and a third steam line branches off from the super-heater and opens into the steam turbine. This type of steam incorporation is suitable for intrusions of approx. 1 to 3 bar.

Zweckmäßigerweise ist der Überhitzer elektrisch, dampf-, speisewasser- oder kondensatbeheizt. Conveniently, the superheater is electrically, steam, feed water or condensate heated.

In noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verbindet eine vierte Dampfleitung eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel mit einem Dampfkompressor und der Dampfkompressor ist mit der Dampfturbine über eine fünfte Dampfleitung verbunden. Damit kann in der Niederstdruck-Verdampferstufe produzierter Dampf (ggf. nach einer leichten Überhitzung – diese kann z.B. durch Entspannung über ein Ventil dargestellt werden) verdichtet und damit gleichzeitig überhitzt werden, bevor er zur Dampfturbine geführt und in die Dampfturbine eingebunden wird. Diese Art der Dampfeinbindung bietet sich bei Einbindedrücken von ca. 1,5 bis 5 bar an. Wird der Druck dabei auf das Druckniveau der von der Niederdruck-Verdampferstufe versorgten Niederdruck-Frischdampfleitung angehoben, entfallen dabei die sonst notwendigen separaten Dampfleitungen/ Ventile zur Einbindung des in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugten Dampfes in die Dampfturbine. In yet another advantageous embodiment, a fourth steam line connects a low pressure steam drum associated with the low pressure evaporator heating surface to a vapor compressor, and the vapor compressor is connected to the steam turbine via a fifth steam line. In this way, steam produced in the low-pressure evaporator stage (possibly after a slight overheating - this can be represented, for example, by expansion via a valve) can be compressed and thus simultaneously overheated, before it is led to the steam turbine and integrated into the steam turbine. This type of steam incorporation is suitable for integrally pressures of approx. 1.5 to 5 bar. If the pressure is thereby raised to the pressure level of the low-pressure steam line supplied by the low-pressure evaporator stage, the otherwise necessary separate steam lines / valves for the integration of the steam generated in the low-pressure evaporator stage into the steam turbine are omitted.

Zweckmäßigerweise ist der Dampfkompressor elektrisch angetrieben. Conveniently, the vapor compressor is electrically driven.

Alternativ kann der in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugte Sattdampf auch ohne weitere Überhitzung in die Dampfturbine eingebunden werden, wenn an der Dampfturbine entsprechende besondere Nässeschutzmaßnahmen an der Einbindestelle vorgesehen werden oder bei so niedrigen Drücken eingebunden wird, das der in der Dampfturbine strömende Dampf bereits als Sattdampf/ Nassdampf vorliegt. Es ist daher vorteilhaft, wenn an einer Einbindestelle für den Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers in die Dampfturbine Nässeschutzmaßnahmen vorgesehen sind. Alternatively, the saturated steam generated in the low-pressure evaporator stage can be integrated into the steam turbine without further overheating, if appropriate special wet protection measures are provided on the steam turbine or integrated at such low pressures, the steam flowing in the steam turbine already as saturated steam / Wet steam is present. It is therefore advantageous if moisture protection measures are provided at an integration point for the saturated steam from the low-pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator into the steam turbine.

Es ist vorteilhaft, wenn eine sechste Dampfleitung von der zweiten, dritten, vierten oder fünften Dampfleitung abzweigt und in ein Ansaugluftvorwärmsystem einer Gasturbinenanlage mündet. Immer dann, wenn nicht die volle Leistung des Kraftwerkes gefordert ist, kann der Dampf (teilweise oder ganz) statt in die Dampfturbine zum Ansaugluftvorwärmsystem der Gasturbinenanlage geleitet werden. Damit sinkt die Leistung der Gasturbinenanlage und damit auch der Gesamtanlage, ohne dass durch das teilweise Schließen der Vorleitstufen der Wirkungsgrad der Anlage stark absinkt. Die Verwendung des in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugten Dampfes hat den Vorteil, dass für die Ansaugluftvorwärmung niederwertige Wärme (wegen vergleichsweise niedrigen Temperaturniveaus) verwendet wird. Damit wird eine deutliche Erhöhung des Teillastwirkungsgrades und außerdem eine sehr hohe Laständerungsgeschwindigkeit (nach oben wie nach unten) des Kraftwerkes sichergestellt wird. Die Laständerungsgeschwindigkeit ist besonders hoch, wenn ein direkt dampfbeheizter Ansaugluftvorwärmer verwendet wird. Ein direkt mit Niederstdruck-Dampf beheizter Ansaugluftvorwärmer hat neben der Reaktionsgeschwindigkeit auch den Vorteil, dass er über die Regelung des Dampfdruckes sehr exakt geregelt werden kann. Beides zusammengenommen ermöglicht es, die Ansauglufttemperatur bis nahe an die zulässige Grenze der jeweiligen Gasturbinenanlage zu erhöhen und bisher übliche große Sicherheitsmargen, welche die Trägheit eines üblichen mit Wasser bzw. Glykol befüllten Ansaugluftsystems berücksichtigen, zu verringern. It is advantageous if a sixth steam line branches off from the second, third, fourth or fifth steam line and opens into an intake air preheating system of a gas turbine plant. Whenever the full power of the power plant is not required, the steam may be directed (in whole or in part), rather than into the steam turbine, to the intake air preheating system of the gas turbine plant. Thus, the performance of the gas turbine plant and thus also of the entire system decreases without the partial closing of the Vorleitstufen the efficiency of the system drops sharply. The use of the steam generated in the low-pressure evaporator stage has the advantage that lower-value heat (for comparatively low temperature levels) is used for the intake air preheating. Thus, a significant increase in the partial load efficiency and also a very high load change speed (up and down) of the power plant is ensured. The load change speed is particularly high when using a direct steam heated intake air preheater. A directly heated with low-pressure steam Ansaugluftvorwärmer has in addition to the reaction rate and the advantage that it can be controlled very accurately on the regulation of the vapor pressure. Both together make it possible to increase the intake air temperature to near the permissible limit of the respective gas turbine plant increase and hitherto conventional large safety margins, which take into account the inertia of a conventional filled with water or glycol intake air system.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine siebte Dampfleitung von der zweiten, dritten, vierten oder fünften Dampfleitung abzweigt und in einen Wärmeübertrager mündet, der in einem Hauptkondensatsystem vor Eintritt in den Abhitzedampferzeuger angeordnet ist. Im Wärmeübertrager kondensiert der Dampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe, wodurch die Hauptkondensattemperatur entsprechend angehoben wird. Das im Wärmeübertrager anfallende Kondensat wird über eine entsprechende Pumpe wieder in den Wasser-Dampf-Kreislauf eingebunden. Somit kann der in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugte Dampf (oder ein Teil davon) bei wechselnden Schwefelgehalten im Brennstoff dazu benutzt werden, im Bedarfsfall (erhöhter Schwefelgehalt) die Kondensateintrittstemperatur in den Abhitzedampferzeuger zu erhöhen. Furthermore, it is advantageous if a seventh steam line branches off from the second, third, fourth or fifth steam line and opens into a heat exchanger which is arranged in a main condensate system before entering the heat recovery steam generator. In the heat exchanger, the vapor condenses from the low-pressure evaporator stage, whereby the main condensate temperature is raised accordingly. The resulting in the heat exchanger condensate is integrated via a corresponding pump back into the water-steam cycle. Thus, the steam produced in the low pressure evaporator stage (or a portion thereof) can be used with varying levels of sulfur in the fuel, if necessary (increased sulfur content) to increase the condensate inlet temperature in the heat recovery steam generator.

Es ist zweckmäßig, wenn die Niederstdruck-Verdampferstufe für Drücke zwischen 1 und 3,5 bar ausgelegt ist. Die Beschränkung des minimalen Druckniveaus im Gesamtsystem (von der Niederstdruck-Verdampferstufe bis zum Ventil am Eintritt der Dampfturbine) auf größer 1 bar (leichter Überdruck gegenüber Umgebungsdruck) hat den Vorteil der Begrenzung des Volumenstromes, vermeidet die Taupunktunterschreitung im Abgas und vermeidet auf einfache Weise den Lufteintrag in den Wasser-Dampf-Kreislauf und daraus resultierende Probleme mit der Kraftwerkschemie. Bei weiterer Absenkung des Verdampferdruckniveaus in den Unterdruckbereich verbessert sich die Wärmeausnutzung am kalten Ende des Abhitzedampferzeugers zwar noch weiter, allerdings nehmen auch die Probleme bezüglich Taupunktunterschreitung und der Aufwand bezüglich Dampfvolumenstrom sowie Vermeidung von Umgebungslufteintritt zu. Darüber hinaus wird das nutzbare Enthalpiegefälle immer kleiner. It is expedient if the low-pressure evaporator stage is designed for pressures between 1 and 3.5 bar. The limitation of the minimum pressure level in the entire system (from the low-pressure evaporator stage to the valve at the inlet of the steam turbine) to greater than 1 bar (slight overpressure compared to ambient pressure) has the advantage of limiting the volume flow, avoids dew point undershooting in the exhaust gas and easily avoids the Air entry into the water-steam circuit and resulting problems with the power plant chemistry. With further lowering of the evaporator pressure level in the negative pressure range, the heat utilization at the cold end of the heat recovery steam generator even further improved, but also the problems with respect to dew point and the cost of steam volume flow and avoidance of ambient air intake increase. In addition, the usable enthalpy gradient becomes smaller and smaller.

Vorteilhafter Weise umfasst eine Gas- und Dampfturbinenanlage einen Wasser-Dampf-Kreislauf nach der Erfindung. Advantageously, a gas and steam turbine plant comprises a water-steam cycle according to the invention.

Die auf eine Verfahren gerichtete Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage mit einer Dampfturbine und einem Abhitzedampferzeuger umfassend eine Niederdruck-Verdampferstufe und eine in Strömungsrichtung eines Gasturbinenabgases nach der Niederdruck-Verdampferstufe angeordnete Niederstdruck-Verdampferstufe, bei dem in der Niederstdruck-Verdampferstufe erzeugter Sattdampf dem Abhitzedampferzeuger entnommen wird. The object directed to a method is achieved by a method for operating a combined cycle power plant with a steam turbine and a heat recovery steam generator comprising a low-pressure evaporator stage and a low-pressure evaporator stage arranged downstream of the low-pressure evaporator stage in the direction of flow of a gas turbine exhaust gas, in which case the lowest pressure prevails -Verdampferstufe generated saturated steam is removed from the heat recovery steam generator.

Vorteilhafter Weise wird der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers zur Überhitzung über ein Ventil entspannt, bevor er der Dampfturbine zugeführt wird. Advantageously, the saturated steam from the low pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator is expanded to overheat via a valve before it is fed to the steam turbine.

Alternativ kann es vorteilhaft sein, wenn der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers mittels eines Abhitzedampferzeuger-externen Überhitzers überhitzt wird, bevor er der Dampfturbine zugeführt wird. Alternatively, it may be advantageous if the saturated steam from the low-pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator is overheated by means of a heat recovery steam generator-external superheater before it is fed to the steam turbine.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers mittels eines Dampfkompressors verdichtet wird, bevor er der Dampfturbine zugeführt wird. Furthermore, it may be advantageous if the saturated steam from the low pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator is compressed by means of a vapor compressor before it is fed to the steam turbine.

Es ist zweckmäßig, wenn der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers bei Drücken der Dampfturbine zugeführt wird, bei denen ein in der Dampfturbine strömender Dampf bereits als Sattdampf oder Nassdampf vorliegt. It is expedient if the saturated steam from the low-pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator is supplied at pressures of the steam turbine in which a steam flowing in the steam turbine is already present as saturated steam or wet steam.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Unterschied der Drücke der Niederdruck-Verdampferstufe und der Niederstdruck-Verdampferstufe kleiner als 10 bar ist. Furthermore, it is expedient if the difference in the pressures of the low-pressure evaporator stage and the low-pressure evaporator stage is less than 10 bar.

Vorteilhafterweise wird der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers einem Ansaugluft-Vorwärmsystem einer Gasturbinenanlage zugeführt. Advantageously, the saturated steam from the low pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator is fed to an intake air preheating system of a gas turbine plant.

Ebenso vorteilhafterweise erwärmt der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe des Abhitzedampferzeugers im Wärmetausch Kondensat vor dem Eintritt in den Abhitzedampferzeuger. Likewise advantageously, the saturated steam from the low pressure evaporator stage of the heat recovery steam generator heats condensate in the heat exchange before entering the heat recovery steam generator.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich: The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Shown schematically and not to scale:

1 eine Gas- und Dampfturbinenanlage nach dem Stand der Technik, 1 a gas and steam turbine plant according to the prior art,

2 eine erste Gas- und Dampfturbinenanlage nach der Erfindung, 2 a first gas and steam turbine plant according to the invention,

3 eine zweite Gas- und Dampfturbinenanlage nach der Erfindung und 3 a second gas and steam turbine plant according to the invention and

4 eine dritte Gas- und Dampfturbinenanlage nach der Erfindung. 4 a third gas and steam turbine plant according to the invention.

Die 1 zeigt eine Gas- und Dampfturbinenanlage nach dem Stand der Technik. Sie umfasst eine Gasturbinenanlage 24 und eine Dampfturbinenanlage 28. Die Gasturbinenanlage 24 umfasst eine Gasturbine 29 mit angekoppeltem Luftverdichter 30 und eine der Gasturbine 29 vorgeschaltete Brennkammer 31, die an eine Druckluftleitung 32 des Verdichters 30 angeschlossen ist. Die Gasturbine 29 und der Luftverdichter 30 sowie ein Generator 33 sind auf einer gemeinsamen Welle 34 angeordnet. Die Brennstoffversorgung erfolgt über eine Brennstoffleitung 35. The 1 shows a gas and steam turbine plant according to the prior art. It includes a gas turbine plant 24 and a steam turbine plant 28 , The gas turbine plant 24 includes a gas turbine 29 with coupled air compressor 30 and one of the gas turbine 29 upstream combustion chamber 31 connected to a compressed air line 32 of the compressor 30 connected. The gas turbine 29 and the air compressor 30 as well as a generator 33 are on a common wave 34 arranged. The fuel supply takes place via a fuel line 35 ,

Die Dampfturbinenanlage 28 umfasst eine Dampfturbine 3 mit angekoppeltem Generator 36 und in einem Wasser-Dampf-Kreislauf 45 einen der Dampfturbine 3 nachgeschalteten Kondensator 37 sowie einen Abhitzedampferzeuger 46. Die Dampfturbine 3 besteht bei Großanlagen üblicherweise aus mehreren Druckstufen (Hoch- 38, Mittel- 39 und Niederdruckstufe 40), die typischerweise über eine gemeinsame Welle 41 den Generator 36 antreiben. The steam turbine plant 28 includes a steam turbine 3 with coupled generator 36 and in a water-steam cycle 45 one of the steam turbine 3 downstream capacitor 37 and a heat recovery steam generator 46 , The steam turbine 3 usually consists of several pressure levels (high pressure 38 , Medium- 39 and low pressure stage 40 ), which typically have a common wave 41 the generator 36 drive.

Im Betrieb werden die noch etwa 550 bis 650°C heißen Abgase der Gasturbine 29 dem Abhitzedampferzeuger 46 über eine Abgasleitung 42 zugeführt, durchströmen diesen vom Abgaseingang 43 bis zum Abgasausgang 44 und verlassen den Abhitzedampferzeuger 46 in Richtung auf einen nicht näher dargestellten Kamin. In operation, the still about 550 to 650 ° C hot exhaust gases of the gas turbine 29 the heat recovery steam generator 46 via an exhaust pipe 42 fed, flow through this from the exhaust gas inlet 43 to the exhaust outlet 44 and leave the heat recovery steam generator 46 in the direction of a fireplace, not shown.

Auf ihrem Weg durch den Abhitzedampferzeuger 46 führen im Beispiel der 1 die heißen Abgase der Gasturbine 29 ihre Wärme einer dritten Hochdruck-Überhitzerheizfläche 47 zu, des weiteren einer dritten Mitteldruck-Überhitzerheizfläche 48, einer zweiten Hochdruck-Überhitzerheizfläche 49, einer zweiten Mitteldruck-Überhitzerheizfläche 50, einer ersten Hochdruck-Überhitzerheizfläche 51, einer Hochdruck-Verdampferheizfläche 52, einer dritten Hochdruck-Vorwärmerheizfläche 53, dann einer ersten Mitteldruck-Überhitzerheizfläche 54, einer zweiten Hochdruck-Vorwärmerheizfläche 55, einer Mitteldruck-Verdampferheizfläche 56, einer Niederdruck-Überhitzerheizfläche 6, einer Mitteldruck-Vorwärmerheizfläche 57, einer ersten Hochdruck-Vorwärmerheizfläche 58, dann einer Niederdruck-Verdampferheizfläche 7 und schließlich einem Kondensatvorwärmer 10. On her way through the heat recovery steam generator 46 lead in the example of the 1 the hot exhaust gases of the gas turbine 29 their heat from a third high pressure superheater heating surface 47 to, further, a third medium pressure superheater heating surface 48 , a second high-pressure superheater heating surface 49 , a second medium pressure superheater heating surface 50 , a first high-pressure superheater heating surface 51 , a high-pressure evaporator heating surface 52 , a third high pressure preheater heating surface 53 , then a first medium pressure superheater heating surface 54 , a second high pressure preheater heating surface 55 , a medium pressure evaporator heating surface 56 , a low-pressure superheater heating surface 6 , a medium pressure preheater heating surface 57 , a first high pressure preheater heating surface 58 , then a low pressure evaporator heating surface 7 and finally a condensate preheater 10 ,

Der Kondensatvorwärmer 10 ist über eine Kondensatleitung 59, in die eine Kondensatpumpeneinheit 60 geschaltet ist, mit Kondensat aus dem Kondensator 37 bespeisbar. The condensate preheater 10 is via a condensate line 59 into which a condensate pump unit 60 is switched, with condensate from the condenser 37 bespeisbar.

Ein erster Teil des erwärmten Kondensats wird der Niederdruck-Verdampferstufe 5 im Abhitzedampferzeuger 46 zugeführt, ein zweiter Teil wird mittels einer Speisewasserpumpe 61 auf ein geeignetes Druckniveau gebracht. Über die Mitteldruck- 62 bzw. Hochdruckentnahme 63 an der Speisewasserpumpe 61 wird das Speisewasser einer entsprechenden Druckstufe im Abhitzedampferzeuger 46 über einen Speisewasservorwärmer (Mitteldruck-Vorwärmerheizfläche 57, erste 58, zweite 55 und dritte Hochdruck-Vorwärmerheizfläche 53) zugeführt, der ausgangsseitig an eine Dampftrommel 65, 66 angeschlossen ist. Die Dampftrommeln 64, 65, 66 sind jeweils mit einer im Abhitzedampferzeuger 46 angeordneten Verdampferheizfläche 7, 56, 52 zur Bildung eines Wasser-Dampfumlaufs verbunden. Zum Abführen von Frischdampf sind die Dampftrommeln 64, 65, 66 jeweils an einen im Abhitzedampferzeuger 46 angeordneten Überhitzer mit gegebenenfalls mehreren Überhitzer-Heizflächen 6, 54, 50, 48 und 51, 49, 47 angeschlossen, der ausgangsseitig über Dampfleitungen 67, 68, 69 mit einem Dampfeinlass der Dampfturbine 3 verbunden ist. A first part of the heated condensate becomes the low pressure evaporator stage 5 in the heat recovery steam generator 46 fed, a second part is by means of a feedwater pump 61 brought to a suitable pressure level. About the medium pressure 62 or high pressure extraction 63 at the feed water pump 61 is the feed water of a corresponding pressure level in the heat recovery steam generator 46 via a feedwater pre-heater (medium-pressure preheater heating surface 57 , first 58 , second 55 and third high pressure preheater heating surface 53 ), the output side of a steam drum 65 . 66 connected. The steam drums 64 . 65 . 66 are each with one in the heat recovery steam generator 46 arranged evaporator heating surface 7 . 56 . 52 connected to form a water-steam circulation. For removing live steam are the steam drums 64 . 65 . 66 each to one in the heat recovery steam generator 46 arranged superheater with possibly several superheater heating surfaces 6 . 54 . 50 . 48 and 51 . 49 . 47 connected, the output side via steam lines 67 . 68 . 69 with a steam inlet of the steam turbine 3 connected is.

Der im Abhitzedampferzeuger 46 überhitzte und der Dampfturbine 3 zugeführte Dampf wird dort unter Verrichtung mechanischer Arbeit entspannt. Der in der Dampfturbine 3 teilentspannte Hochdruckdampf wird einer Zwischenüberhitzung 70 im Abhitzedampferzeuger 46 zugeführt. Der übrige Dampf wird nach der Entspannung im Mittel- 39 und Niederdruckteil 40 der Dampfturbine 3 im Kondensator 37 kondensiert, und das so entstehende Kondensat wird wieder über die Kondensatpumpe 60 dem Abhitzedampferzeuger 46 zugeführt, so dass ein Wasser-Dampf-Kreislauf 45 gebildet wird. The in the heat recovery steam generator 46 overheated and the steam turbine 3 supplied steam is relaxed there while performing mechanical work. The one in the steam turbine 3 partially relaxed high pressure steam becomes a reheat 70 in the heat recovery steam generator 46 fed. The remaining steam is released after relaxation in the middle 39 and low pressure part 40 the steam turbine 3 in the condenser 37 condenses, and the resulting condensate is again on the condensate pump 60 the heat recovery steam generator 46 fed, leaving a water-steam cycle 45 is formed.

2 zeigt eine Gas- und Dampfturbinenanlage 2 nach der Erfindung. Der Wasser-Dampf-Kreislauf 1 umfasst erfindungsgemäß eine Niederstdruck-Verdampferstufe 8, umfassend eine Niederstdruck-Verdampferheizfläche 9, die in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nach der Niederdruck-Verdampferstufe 5 angeordnet ist. Ein zumindest erster Teil 10 einer Kondensat-Vorwärmerheizfläche ist unmittelbar zwischen der Niederstdruck-Verdampferheizfläche 9 und der Niederdruck-Verdampferheizfläche 7 angeordnet. Ein zweiter Teil 11 der Kondensat-Vorwärmerheizfläche ist in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen der Niederstruck-Verdampferstufe 8 nachgeschaltet. Da auf eine Überhitzung des erzeugten Niederstdruck-Dampfes im Abhitzedampferzeuger 4 nach der Erfindung verzichtet wird, verbindet eineerste Dampfleitung 12 eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche 9 zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel 71 mit der Dampfturbine 3. In diese erste Dampfleitung 12 ist ein Ventil 13 zur Entspannung des Dampfes angeordnet. 2 shows a gas and steam turbine plant 2 according to the invention. The water-steam cycle 1 according to the invention comprises a low-pressure evaporator stage 8th comprising a low pressure evaporator heating surface 9 downstream of gas turbine exhaust gases after the low pressure evaporator stage 5 is arranged. An at least first part 10 a condensate preheater heating surface is immediately between the low pressure evaporator heating surface 9 and the low pressure evaporator heating surface 7 arranged. A second part 11 the condensate preheater heating surface is in the flow direction of gas turbine exhaust gases of the low-pressure evaporator stage 8th downstream. As an overheating of the generated low-pressure steam in the heat recovery steam generator 4 is omitted according to the invention, connects a first steam line 12 one of the low pressure evaporator heating surfaces 9 associated low-pressure steam drum 71 with the steam turbine 3 , In this first steam line 12 is a valve 13 arranged to relax the steam.

Der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe 8 kann auch ohne Überhitzung der Dampfturbine 3 zugeführt werden. Dann sollten an einer Einbindestelle 20 für den Sattdampf in die Dampfturbine 3 Nässeschutzmaßnahmen 21 vorgesehen sein. The saturated steam from the low pressure evaporator stage 8th can also without overheating the steam turbine 3 be supplied. Then should be at a binding site 20 for the saturated steam in the steam turbine 3 Wetness protection 21 be provided.

3 zeigt eine zweite Dampfleitung 14, welche die Niederstdruck-Verdampferheizfläche 9 bzw. die Niederstdruck-Dampftrommel 71 mit einem Überhitzer 15 verbindet, welcher außerhalb des Abhitzedampferzeugers 4 angeordnet ist. Eine dritte Dampfleitung 16 zweigt vom Überhitzer 15 ab und mündet in die Dampfturbine 3. Der Überhitzer 15 kann elektrisch, dampf-, speisewasser- oder kondensatbeheizt sein. 3 shows a second steam line 14 showing the low pressure evaporator heating surface 9 or the low pressure steam drum 71 with a superheater 15 connects, which outside the heat recovery steam generator 4 is arranged. A third steam line 16 branches from the superheater 15 and flows into the steam turbine 3 , The superheater 15 may be electric, steam, feed water or condensate heated.

4 zeigt eine weitere Überhitzungsvariante des Niederstdruck-Dampfes. Hier verbindet eine vierte Dampfleitung 17 die Niederstdruck-Verdampferheizfläche 9 bzw. die zugehörige Niederstdruck-Dampftrommel 71 mit einem Dampfkompressor 18, der wiederum mit der Dampfturbine 3 über eine fünfte Dampfleitung 19 verbunden ist. Der Dampfkompressor 18 ist typischerweise elektrisch angetrieben. 4 shows another overheating variant of the low pressure steam. Here connects a fourth steam line 17 the lowest pressure evaporator heating surface 9 or the associated low-pressure steam drum 71 with a vapor compressor 18 , in turn, with the steam turbine 3 over a fifth steam line 19 connected is. The vapor compressor 18 is typically powered electrically.

Ferner zeigen die 2 bis 4 eine sechste Dampfleitung 22, die von der zweiten 14, dritten 16, vierten 17 oder fünften Dampfleitung 19 abzweigt und in ein Ansaugluftvorwärmsystem 23 einer Gasturbinenanlage 24 mündet. Furthermore, the show 2 to 4 a sixth steam line 22 that of the second 14 , third 16 fourth 17 or fifth steam line 19 branches off and in a Ansaugluftvorwärmsystem 23 a gas turbine plant 24 empties.

Eine weitere Anwendung für den in der Niederstdruck-Verdampferstufe 8 erzeugten Dampf ist in den 2 bis 4 ebenfalls gezeigt und zwar die Kondensatvorwärmung bei Brennstoffwechsel bzw. bei Änderung des Schwefelanteils im Brennstoff. Zu diesem Zweck zweigt eine siebte Dampfleitung 25 von der zweiten 14, dritten 16, vierten 17 oder fünften Dampfleitung 19 ab und mündet in einen Wärmeübertrager 26, der in einem Hauptkondensatsystem 27 angeordnet ist. Another application for in the low pressure evaporator stage 8th generated steam is in the 2 to 4 also shown and that the condensate preheating when changing fuel or when changing the sulfur content in the fuel. For this purpose, a seventh steam line branches off 25 from the second 14 , third 16 fourth 17 or fifth steam line 19 and ends in a heat exchanger 26 working in a main condensate system 27 is arranged.

Claims (23)

Wasser-Dampf-Kreislauf (1) einer Gas- und Dampfturbinenanlage (2) umfassend eine Dampfturbine (3) und einen Abhitzedampferzeuger (4) mit einer Niederdruck-Verdampferstufe (5) umfassend eine Niederdruck-Überhitzerheizfläche (6) und eine Niederdruck-Verdampferheizfläche (7), dadurch gekennzeichnet, dass im Abhitzedampferzeuger (4) eine Niederstdruck-Verdampferstufe (8) umfassend eine Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nach der Niederdruck-Verdampferstufe (5) angeordnet ist. Water-steam circuit ( 1 ) of a gas and steam turbine plant ( 2 ) comprising a steam turbine ( 3 ) and a heat recovery steam generator ( 4 ) with a low pressure evaporator stage ( 5 ) comprising a low pressure superheater heating surface ( 6 ) and a low pressure evaporator heating surface ( 7 ), characterized in that in the heat recovery steam generator ( 4 ) a low pressure evaporator stage ( 8th ) comprising a low-pressure evaporator heating surface ( 9 ) in the flow direction of gas turbine exhaust gases after the low-pressure evaporator stage ( 5 ) is arranged. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 1, wobei unmittelbar zwischen der Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) und der Niederdruck-Verdampferheizfläche (7) zumindest ein erster Teil (10) einer Kondensat-Vorwärmerheizfläche im Abhitzedampferzeuger (4) angeordnet ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 1, wherein immediately between the low-pressure evaporator heating surface ( 9 ) and the low-pressure evaporator heating surface ( 7 ) at least a first part ( 10 ) a condensate preheater heating surface in the heat recovery steam generator ( 4 ) is arranged. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) ein zweiter Teil (11) der Kondensat-Vorwärmerheizfläche in Strömungsrichtung von Gasturbinenabgasen nachgeschaltet ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, wherein the low-pressure evaporator stage ( 8th ) a second part ( 11 ) is connected downstream of the condensate Vorwärmerheizfläche in the flow direction of gas turbine exhaust gases. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Dampfleitung (12) eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel (71) mit der Dampfturbine (3) verbindet. Water-steam circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a first steam line ( 12 ) one of the low-pressure evaporator heating surface ( 9 ) associated low-pressure steam drum ( 71 ) with the steam turbine ( 3 ) connects. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 4, wobei in der ersten Dampfleitung (12) ein Ventil (13) zur Entspannung eines Dampfes angeordnet ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 4, wherein in the first steam line ( 12 ) a valve ( 13 ) is arranged to relax a vapor. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine zweite Dampfleitung (14) eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel (71) mit einem Überhitzer (15) verbindet, welcher außerhalb des Abhitzedampferzeugers (4) angeordnet ist und eine dritte Dampfleitung (16) vom Überhitzer (15) abzweigt und in die Dampfturbine (3) mündet. Water-steam circuit ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein a second steam line ( 14 ) one of the low-pressure evaporator heating surface ( 9 ) associated low-pressure steam drum ( 71 ) with a superheater ( 15 ), which outside the heat recovery steam generator ( 4 ) and a third steam line ( 16 ) from the superheater ( 15 ) branches off and into the steam turbine ( 3 ) opens. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 6, wobei der Überhitzer (15) elektrisch, dampf-, speisewasser- oder kondensatbeheizt ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 6, wherein the superheater ( 15 ) is electrically, steam, feed water or condensate heated. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine vierte Dampfleitung (17) eine der Niederstdruck-Verdampferheizfläche (9) zugeordnete Niederstdruck-Dampftrommel (71) mit einem Dampfkompressor (18) verbindet und der Dampfkompressor (18) mit der Dampfturbine (3) über eine fünfte Dampfleitung (19) verbunden ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein a fourth steam line ( 17 ) one of the low-pressure evaporator heating surface ( 9 ) associated low-pressure steam drum ( 71 ) with a vapor compressor ( 18 ) and the vapor compressor ( 18 ) with the steam turbine ( 3 ) via a fifth steam line ( 19 ) connected is. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 8, wobei der Dampfkompressor (18) elektrisch angetrieben ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 8, wherein the vapor compressor ( 18 ) is electrically driven. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 4, wobei an einer Einbindestelle (20) für den Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) in die Dampfturbine (3) Nässeschutzmaßnahmen (21) vorgesehen sind. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 4, wherein at an embedded site ( 20 ) for the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) in the steam turbine ( 3 ) Wetness protection measures ( 21 ) are provided. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 4, wobei eine sechste Dampfleitung (22) von der zweiten (14), dritten (16), vierten (17) oder fünften Dampfleitung (19) abzweigt und in ein Ansaugluftvorwärmsystem (23) einer Gasturbinenanlage (24) mündet. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 4, wherein a sixth steam line ( 22 ) from the second ( 14 ), third ( 16 ), fourth ( 17 ) or fifth steam line ( 19 ) and into an intake air preheating system ( 23 ) of a gas turbine plant ( 24 ) opens. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach Anspruch 4, wobei eine siebte Dampfleitung (25) von der zweiten (14), dritten (16), vierten (17) oder fünften Dampfleitung (19) abzweigt und in einen Wärmeübertrager (26) mündet, der in einem Hauptkondensatsystem (27) angeordnet ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to claim 4, wherein a seventh steam line ( 25 ) from the second ( 14 ), third ( 16 ), fourth ( 17 ) or fifth steam line ( 19 ) branches off and into a heat exchanger ( 26 ) in a main condensate system ( 27 ) is arranged. Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Niederstdruck-Verdampferstufe (8) für Drücke zwischen 1 und 3,5 bar ausgelegt ist. Water-steam circuit ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the low pressure evaporator stage ( 8th ) is designed for pressures between 1 and 3.5 bar. Gas- und Dampfturbinenanlage (2) mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Gas and steam turbine plant ( 2 ) with a water-steam cycle ( 1 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage (2) mit einer Dampfturbine (3) und einem Abhitzedampferzeuger (4) umfassend eine Niederdruck-Verdampferstufe (5) und eine in Strömungsrichtung eines Gasturbinenabgases nach der Niederdruck-Verdampferstufe (5) angeordnete Niederstdruck-Verdampferstufe (8), dadurch gekennzeichnet, dass in der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) erzeugter Sattdampf dem Abhitzedampferzeuger (4) entnommen wird. Method for operating a gas and steam turbine plant ( 2 ) with a steam turbine ( 3 ) and a heat recovery steam generator ( 4 ) comprising a low-pressure evaporator stage ( 5 ) and in the flow direction of a gas turbine exhaust gas after the low-pressure evaporator stage ( 5 ) arranged low-pressure evaporator stage ( 8th ), characterized in that in the low pressure evaporator stage ( 8th ) generated saturated steam the heat recovery steam generator ( 4 ) is taken. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) zur Überhitzung über ein Ventil (13) entspannt wird, bevor er der Dampfturbine (3) zugeführt wird. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) for overheating via a valve ( 13 ) before it reaches the steam turbine ( 3 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) mittels eines Abhitzedampferzeuger-externen Überhitzers (15) überhitzt wird, bevor er der Dampfturbine (3) zugeführt wird. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) by means of a heat recovery steam generator external superheater ( 15 ) is superheated before it reaches the steam turbine ( 3 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) mittels eines Dampfkompressors (18) verdichtet wird, bevor er der Dampfturbine (3) zugeführt wird. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) by means of a vapor compressor ( 18 ) before it reaches the steam turbine ( 3 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) bei Drücken der Dampfturbine (3) zugeführt wird, bei denen ein in der Dampfturbine (3) strömender Dampf bereits als Sattdampf oder Nassdampf vorliegt. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) when the steam turbine is pressed ( 3 ) is supplied, in which a in the steam turbine ( 3 ) flowing steam is already present as saturated steam or wet steam. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) über Nässeschutzmaßnahmen (21) in die Dampfturbine (3) eingeleitet wird. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) about wetness protection measures ( 21 ) in the steam turbine ( 3 ) is initiated. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der Unterschied der Drücke der Niederdruck-Verdampferstufe (5) und der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) kleiner als 10 bar ist. A method according to any one of claims 15 to 20, wherein the difference in the pressures of the low pressure evaporator stage ( 5 ) and the low pressure evaporator stage ( 8th ) is less than 10 bar. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) einem Ansaugluft-Vorwärmsystem (23) einer Gasturbinenanlage (24) zugeführt wird. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) an intake air preheating system ( 23 ) of a gas turbine plant ( 24 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Sattdampf aus der Niederstdruck-Verdampferstufe (8) des Abhitzedampferzeugers (4) im Wärmetausch Kondensat vor dem Eintritt in den Abhitzedampferzeuger (4) erwärmt. The method of claim 15, wherein the saturated steam from the low pressure evaporator stage ( 8th ) of the heat recovery steam generator ( 4 ) in the heat exchange condensate before entering the heat recovery steam generator ( 4 ) is heated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021203730A1 (en) 2021-04-15 2022-10-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Generation of electrical energy from hydrogen and oxygen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7059347B2 (en) * 2020-12-24 2022-04-25 三菱重工業株式会社 Waste heat recovery plant and combined cycle plant

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616787A (en) * 1970-01-02 1971-11-02 Sulzer Ag Overflow valve for a steam plant
WO2002081870A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-17 Alstom (Switzerland) Ltd Method for placing a combined power plant on standby
EP1162348B1 (en) * 2000-06-06 2006-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined cycle power plant
DE102008003138A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-10 General Electric Co. Energy production system, particularly nuclear energy production, has nuclear reactor, steam turbine for converting thermal energy into rotary motion, where steam turbine stands over transmitting medium
DE102009043871A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company System and method for heat control of a gas turbine inlet

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1266810A (en) * 1960-09-02 1961-07-17 Sulzer Ag Multi-stage steam power plant
US20030131601A1 (en) * 2002-01-07 2003-07-17 Parsons Energy & Chemicals Group, Inc. Sliding steam temperature for combined cycle power plants
US20130097993A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Himanshu Raja Heat recovery steam generator and methods of coupling same to a combined cycle power plant
US9500103B2 (en) * 2013-08-22 2016-11-22 General Electric Company Duct fired combined cycle system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616787A (en) * 1970-01-02 1971-11-02 Sulzer Ag Overflow valve for a steam plant
EP1162348B1 (en) * 2000-06-06 2006-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined cycle power plant
WO2002081870A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-17 Alstom (Switzerland) Ltd Method for placing a combined power plant on standby
DE102008003138A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-10 General Electric Co. Energy production system, particularly nuclear energy production, has nuclear reactor, steam turbine for converting thermal energy into rotary motion, where steam turbine stands over transmitting medium
DE102009043871A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company System and method for heat control of a gas turbine inlet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021203730A1 (en) 2021-04-15 2022-10-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Generation of electrical energy from hydrogen and oxygen

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