DE19633579C2 - Verfahren zum Anlaufenlassen eines Kombinationsprozeß-Kraftwerks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlaufenlassen eines Kombinationsprozeß-Kraftwerks.

Es sind bereits Kraftwerke für die Stromerzeugung bekannt, die nach einem kombinierten Kreisprozeß arbeiten. Solche Kraftwer­ ke haben einen Wirbelschicht-Druckkessel, in dem ein Brenn­ stoff, wie Kohle, mit von einem Kompressor komprimierter Luft im Wirbelbett verbrannt wird und das Verbrennungsgas bzw. Abgas aus dem Kessel eine Gasturbine antreibt, welche mit einem Generator für die Stromerzeugung gekoppelt ist.

Bei einem solchen Kraftwerk ist dem Wirbelschicht-Druckkessel für den Anlauf ein Luftaufheizkessel zugeordnet, in dem ein Brennstoff, wie Leichtöl und dergleichen, verbrannt wird. Da das Verbrennungsgas relativ viel Wasserdampf enthält, besteht die Gefahr, daß das Wasser im frühen Anlaufstadium in den Leitungen auf der Abgasseite des Kessels und einem dort vor­ gesehenen Teilchenabscheider kondensiert.

Bei einem solchen Kraftwerk gibt es drei sogenannte Kaltzu­ stände. Im ersten Zustand haben der Kessel und seine Bestand­ teile Umgebungstemperatur oder im wesentlichen Umgebungstempe­ ratur. Im zweiten Zustand war das Kraftwerk längere Zeit stillgelegt, beispielsweise für eine periodische Inspektion, und soll nun wieder anlaufen gelassen werden. Im dritten Zustand ist kaum Wärme in dem Kessel und den zugehörigen Rohren verblieben.

Wenn nach diesen Kaltzuständen von dem Betrieb mit dem Luft­ aufheizkessel auf den Betrieb mit der Kohleverbrennung im Kessel umgeschaltet wird, enthält das Abgas aus dem Wirbel­ schicht-Druckkessel relativ viel Asche, die bei Vorhandensein von Kondensatwasser an den Rohren haften bleiben und sie dadurch verstopfen kann.

Um dem zu begegnen wird nach der JP-A-5-264 001 von dem Kom­ pressor komprimierte Luft in dem Luftaufheizofen stärker vorerhitzt und dem Leitungssystem auf der Stromabseite des Wirbelschicht-Druckkessels zugeführt. Dadurch soll eine Kon­ densation des Wasserdampfs an den mit dem Abgas beaufschlagten Teilen verhindert werden.

Auch wenn die Temperatur des Vorheizgases unmittelbar nach dem Aufheizen sehr hoch ist, nimmt sie beim Durchströmen der Ab­ gaskanäle und der zugehörigen Bauelemente relativ schnell ab. Dabei ist die Kondensationstemperatur für die vom Kompressor verdichtete Hochdruckluft höher als die Normaltemperatur. Dadurch kann am Beginn des Anlaufs aus dem Kaltzustand Wasser­ dampf im Rückstromkreis vom Kessel kondensieren, da die Tempe­ ratur auch im Falle eines Gases, das keine Feuchte enthält, unter die Kondensationstemperatur abfällt.

Die WO 95/10693 offenbart ein Kombinationskreisprozeß-Kraftwerk mit einem Kompressor, einem Wirbelschicht-Druckkessel, einer Gasturbine und einer Dampfturbine. Die Besonderheit des Kom­ binationskreisprozeß-Kraftwerks gemäß der WO 95/10693 besteht darin, daß bei Niedriglastbetrieb ein Teil des Dampfes aus dem Dampfturbinenkreislauf der Gasturbine zugeführt wird, um einen gleichmäßigen Betrieb der Gasturbine ohne das Starten eines Hilfsbrenners zu gewährleisten.

Die DE 31 42 993 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Vorheizen einer Wirbelbettbrennkammer und einer Gasreinigungseinrichtung. Bei dem Verfahren gemäß der DE 31 42 ­ 993 C2 werden die Wirbelbettbrennkammer und die Gasreinigungs­ einrichtung lediglich durch in einem Luftkompressor aufgeheiz­ te Luft vorgewärmt. Eine Taupunktbeeinflussung durch ein spezielles Druckregime ist nicht vorgesehen. Mit dem Verfahren gemäß der DE 31 42 993 C2 kann zwar die Kondensation von Wasserdampf an den Wänden der Wirbelbettbrennkammer und der Gasreinigungseinrichtung im Verhältnis zum Starten der Anlage ohne Vorheizen verringert werden, die Temperatur der im Luft­ kompressor aufgeheizten Druckluft allein reicht jedoch nicht aus, um die Wände auf eine über dem relevanten Taupunkt lie­ gende Temperatur aufzuheizen und somit eine Wasserdampfkon­ densation vollständig auszuschließen.

Die DE 39 15 478 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer kombinierten Anlage aus einem Kompressor, einer Gasturbine und einem am Auslaß der Gasturbine angeordneten Abwärme-Rückge­ winnungsboiler mit nachgeordneter Dampfturbine. Bei diesem Verfahren wird mittels eines kompressoreinlaßseitigen Drossel­ ventils ein bestimmtes Druckverhältnis am Einlaß und Auslaß des Kompressors aufrechterhalten, um Wärmespannungen zu ver­ meiden.

Aus der DE 35 20 096 A1 ist ein Verfahren zum Anlaufenlassen eines Kombinationskreisprozeß-Kraftwerks mit einem Wirbel­ schicht-Druckkessel bekannt, bei dem das Abgassystem vor einem Starten eines Hauptverbrennungsprozesses auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Dabei erfolgt die Vorwärmung ver­ schiedener Teile des Abgassystems mittels unterschiedlicher Einrichtungen. Die Vorwärmung eines ersten Teils des Abgas­ systems geschieht mittels in einem Kompressor und einem Wärme­ tauscher erwärmter Luft. Ein zweiter Teil des Abgassystems wird unmittelbar durch Verbrennungsgase aus einem Vorwärm­ brenner erwärmt. Dabei entsteht jedoch für eine gewisse Über­ gangszeit unmittelbar nach dem Einschalten des Vorwärmbrenners eine Situation, bei der die Wandtemperatur des zweiten Teils des Abgassystems geringer ist als der Taupunkt des Wasserdampf enthaltenden Abgases aus dem Vorwärmbrenner, so daß während dieser Übergangszeit Wasserdampf an den Wänden des zweiten Teils des Abgassystems kondensiert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Anlaufenlassen eines Kombinationsprozeß-Kraftwerks, bei welchem eine Kondensation von Wasserdampf, der zum Zeitpunkt des Anlaufens des Kraft­ werks in der vom Kompressor verdichteten Luft enthalten ist, mit Sicherheit unterbunden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einem Systemschema den Aufbau eines Ausführungsbei­ spiels eines Kombinationsprozeß-Kraftwerks mit Wirbelschichtverbrennung unter Druck, das in der erfin­ dungsgemäßen Weise angelassen werden kann,

Fig. 2 in einem Systemschema wie Fig. 1 eine zweite Ausfüh­ rungsform,

Fig. 3 in einem Diagramm eine Beziehung zwischen der Kompres­ sorfördertemperatur und dem Druckverhältnis des Kom­ pressors und

Fig. 4 in einem Diagramm eine Beziehung zwischen dem Öffnungs- und Schließgrad von Ventilen und einer Gasturbinenein­ trittstemperatur für die Ausführung von Fig. 1.

Das in Fig. 1 gezeigte Kombinationskreisprozeß-Kraftwerk hat einen Kompressor 4, eine Gasturbine 5, auf deren Welle der Kompressor und ein Generator/Elektromotor 6 angeordnet sind. Auf der Stromaufseite des Kompressors 4 ist in einer Leitung 17 für die Luftzuführung zum Kompressor ein Drosselventil 15 angeordnet, mit dem sich die dem Kompressor 4 zugeführte Luftmenge einstellen läßt. Vom Kompressor 4 geförderte Luft wird einem Kessel über eine Leitung 18 zugeführt, in welcher ein Ventil 12 zum Einstellen des Luftdurchsatzes zum Kessel angeordnet ist. Der Kessel besteht aus einem Druckbehälter 1, in dem ein Verbrennungsabschnitt 2 angeordnet ist, in welchem über einer Verteilerplatte 34 ein Wirbelbett 3 ausgebildet werden kann. Durch den Verbrennungsabschnitt 2 ist eine Lei­ tung 16 für ein Medium hindurchgeführt, mit dem sich Wärme aus dem Verbrennungsabschnitt 2 abführen läßt.

Ein Luftaufheizkessel 7 steht einerseits mit einer Luftzufüh­ rungsleitung 21, die Luft aus dem Druckbehälter 1 zuführt und mit einer Leitung 23 in Verbindung, die Verbrennungsgas aus dem Luftaufheizkessel 7 zum Verbrennungsabschnitt 2 trans­ portiert. Die Leitung 21 für die Luftzuführung und die Leitung 23 für das Verbrennungsgas sind durch eine Leitung 22 zur Umgehung des Luftaufheizkessels 7 verbunden. Diese Umgehung wird durch einen Schieber 9 in der Leitung 22 und durch einen Schieber 10 in der Leitung 21 für die Luftzuführung, der nach der Abzweigung der Leitung 22 von der Leitung 21 und vor dem Luftaufheizkessel 7 angeordnet ist, ermöglicht. Über ein Ventil 11 kann Luft aus dem Druckbehälter 1 in eine Leitung 24 transportiert werden, durch die Abgase aus dem Kessel abge­ führt werden.

Die Leitung 24, durch die das Abgas aus dem Verbrennungsab­ schnitt 2 strömt, mündet in einem Teilchenabscheider 8, der mit einer Gasturbine 5 über eine Leitung 25 verbunden ist, in der ein Ventil 14 zur Einstellung des Gasdurchsatzes angeord­ net ist. Eine Leitung 19 verbindet die Leitung 18 zwischen dem Kompressor 4 und dem Ventil 12 mit der Leitung 25 zwischen dessen Ventil 14 und der Gasturbine 5. In der Leitung 19 ist ein Ventil 13 zur Regulierung des Durchsatzes von Abgas an­ geordnet.

Das durch die Gasturbine 5 hindurchgegangene Abgas wird über eine Leitung 20 abgeführt, die gegebenenfalls mit einer Wär­ merückgewinnungseinrichtung verbunden sein kann. Im Normalbe­ trieb des Kraftwerks wird der Druckbehälter 1 durch die vom Kompressor 4 geförderte Luft unter Druck gesetzt. In dem Verbrennungsabschnitt 2 befindet sich ein Fluidisierungsmedium 3 in Form von Kalkstein, Sand und dergleichen, das dazu bei­ trägt, in den Verbrennungsabschnitt 2 aus einem nicht gezeig­ ten Brennstoffzuführungssystem zugeführte Kohle zu fluidis­ ieren und zu verbrennen. Durch die durch den Verbrennungs­ abschnitt 2 geführte Leitung 16 wird Wärme in Form von in der Leitung 16 erzeugtem Dampf abgeführt, der ein nicht gezeigtes Dampfturbinensystem antreibt, mit dem sich in bekannter Weise Strom erzeugen läßt.

Das durch die Wirbelschichtverbrennung in dem Verbrennungs­ abschnitt 2 erzeugte Verbrennungsgas, das im folgenden Abgas genannt wird, strömt durch die Leitung 24 zum Teilchenabschei­ der 8, wo Staub, Asche und andere Feststoffteilchen abgeschie­ den werden, und dann durch die Leitung 25 zur Gasturbine 5, die den Generator 6 zur Stromerzeugung antreibt.

Beim Anlauf des Kraftwerks befindet sich das Abgassystem vom Verbrennungsabschnitt 2 bis zur Gasturbine 5 in einem Kaltzu­ stand und wird deshalb zur Unterbindung einer Wasserdampfkon­ densierung vorerhitzt. Dafür wird der Druck am Kompressor­ einlaß verringert, indem der Öffnungsgrad des in der Leitung 17 angeordneten Drosselventils 15 so verringert wird, daß das Druckverhältnis des Kompressors 4 beibehalten wird. Dieses Verhältnis ergibt sich aus dem Auslaßdruck des Kompressors 4 geteilt durch seinen Einlaßdruck. Durch die in diesem Zustand vom Kompressor geförderte Luft, die eine Temperatur von bei­ spielsweise 200 bis 300°C hat, werden der Verbrennungsab­ schnitt 2, die Leitung 24 für das Abgas, der Teilchenabschei­ der 8 zum Entfernen von Teilchen, wie Staub oder Asche, und die Leitung 25 erhitzt.

Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit der Fördertemperatur des Kom­ pressors 4 von dem Kompressordruckverhältnis für zwei ver­ schiedene Temperaturen am Kompressoreinlaß. Das Diagramm zeigt, daß mit Erhöhung des Kompressionsverhältnisses auch die Auslaß- bzw. Fördertemperatur des Kompressors 4 steigt. Das Kompressionsverhältnis ändert sich beispielsweise abhängig von der Drehzahl des Kompressors 4.

Im frühen Anlaufstadium des Kombinationskreisprozeß-Kraftwerks beträgt der Auslaßdruck des Kompressors 4 etwa 1,5 bar, so daß bei einem Einlaßdruck von 1 bar das Kompressordruckverhältnis etwa 1,5 beträgt. Die Auslaßtemperatur des Kompressors 4 hat dabei einen niedrigen Wert von beispielsweise 100°C. Eine solche Temperatur ist für das Vorerhitzen der genannten Kreis­ prozeß-Bauelemente nicht ausreichend. Deshalb wird die Dreh­ zahl des Kompressors 4 auf eine Nenndrehzahl eingestellt und der Öffnungsgrad des kompressoreinlaßseitigen Drosselventils 15 reduziert, um den Druck am Kompressoreinlaß so zu verrin­ gern, daß er niedriger ist als der auf der Stromaufseite des Drosselventils 15. Wenn das Kompressordruckverhältnis auf etwa 10 eingestellt ist, läßt sich kompressorauslaßseitig Luft mit einer hohen Temperatur von 300 bis 400°C erhalten.

Wenn die Fördertemperatur des Kompressors 4 nicht ausreichend ansteigt aufgrund einer Temperaturverringerung am Kompressor­ einlaß, wird der Einlaßdruck des Kompressors verringert, die Drehzahl des Kompressors erhöht oder es wird ein Teil der Luft in einem Zwischenstadium des Kompressors abgezogen und zur Leitung 17 zurückgeführt, wodurch die Fördertemperatur des Kompressors erhöht wird.

Für den Anlauf des Kraftwerks werden die Ventile 12 und 14 geschlossen und das Ventil 13 und das Drosselventil 15 geöff­ net. Der Kompressor 4 und die Gasturbine 5 werden durch den Elektromotor 6 gestartet und auf die Nenndrehzahl gebracht. Das heißt, daß die Drehzahl von 0 auf 3000 oder 3600 ansteigt. Das Drosselventil 15 ist vollständig geöffnet, so daß der Druck am Kompressoreinlaß sowie stromauf und stromab vom Drosselventil 15 etwa 1 bar beträgt. Der Druck am Kompressor­ auslaß steigt von 1 bar auf den Nenndruck von 10 bar. Da das Druckverhältnis des Kompressors bei der Nenndrehzahl den Wert 10 hat, steigt dementsprechend die Fördertemperatur des Kom­ pressors von Raumtemperatur auf etwa 300°C.

Unter Beibehaltung der Nenndrehzahl wird nun der Öffnungsgrad des Drosselventils 15 verringert und die Temperatur beibehal­ ten, um den Förderdruck zu reduzieren. Da die Stromaufseite des Drosselventils 15 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, beträgt der Druck dort etwa 1 bar. Der Druck am Kompressor­ einlaß kann im Bereich von 1 bar bis 0,2 bar, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bar bis 0,5 bar oder weniger eingestellt werden, was von der Festigkeit des Kompressors und der stro­ mauf vom Kompressor befindlichen Leitung 17 abhängt. Wenn das Drosselventil 15 bis zu einem bevorzugten Öffnungsgrad ge­ schlossen wird, so daß der Einlaßdruck 0,2 bar beträgt, ver­ ringert sich der Druck am Kompressorauslaß bei aufrechterhal­ tener Nenndrehzahl und dadurch gleichbleibendem Kompressor­ druckverhältnis von 10 bar auf 2 bar. Die Lufttemperatur am Kompressorauslaß beträgt etwa 300°C.

Im Hinblick auf den Taupunkt am Kompressorauslaß möchte man am Kompressoreinlaß einen niedrigeren Ansaugdruck haben, so daß der Druck der Luft am Kompressorauslaß niedriger wird. Der Druck am Kompressorauslaß wird niedriger als der Druck, der der Drehzahl des Kompressors entspricht. Die Wasserdampfmenge auf der Ansaugseite wird aus der gemessenen Temperatur, der gemessenen Feuchte usw. am Kompressoreinlaß ermittelt. Basie­ rend auf diesem Ergebnis wird der Druck am Kompressorauslaß so eingestellt, daß die Temperatur der vom Kompressor geförderten verdichteten Luft höher als der Taupunkt ist.

Die Temperatur des Kompressorauslasses kann wie im Nennbetrieb des Kompressors 4 beibehalten werden, die Temperatur der Luft am Kompressorauslaß kann jedoch auf die bevorzugte Temperatur eingestellt werden, die höher als der Taupunkt ist. Eine bevorzugte Temperatur der aus dem Kompressor 4 kommenden Luft beträgt das 1,6fache oder mehr bezogen auf den Taupunkt.

Die Nenndrehzahl des Kompressors 4 kann auf 3000 oder 3600 UpM einstellt werden. Zur Regulierung der Temperatur und des Drucks am Kompressorauslaß kann jedoch eine Drehzahl einge­ stellt werden, die kleiner als die vorstehend genannte ist. In diesem Fall soll die Drehzahl größer als 50% der Drehzahl zum Zeitpunkt des Normalbetriebs sein.

Durch Einstellen der Kompressorsteuerung ist es möglich, den Einlaßdruck des Kompressors 4 vor dem Anstieg des Kompressors auf eine Nenndrehzahl niedriger als den Druck auf der Strom­ aufseite des Drosselventils 15 zu machen. Da in diesem Fall die Drehzahl niedrig ist, kann unter Berücksichtigung eines Kompressorpumpens die Drehzahl erhöht werden.

Nachdem die Drehzahl stabil geworden ist, werden das Ventil 12 und der Schieber 9 geöffnet, um Luft mit hoher Temperatur hindurchzulassen, während der Druckbehälter 1, der Verbren­ nungsabschnitt 2, die Leitung 24, der Teilchenabscheider 8 und die Leitung 25 vorerhitzt werden. Nach dem Öffnen des Ventils 12 wird das Ventil 14 mit einer Zeitverzögerung geöffnet. Der Grund dafür besteht darin, einen Gegenstrom der Luft aufgrund der Druckausbreitungsverzögerung in der Leitung zu unterdrüc­ ken. Der Luftdruck usw. am Kompressorauslaß behalten im we­ sentlichen die oben erwähnten Zustände bei.

Der Druck am Kompressoreinlaß ist auf 0,2 bar, die Drehzahl des Kompressors ist auf die Nenndrehzahl, das Kompressions­ druckverhältnis ist auf etwa 10, der Auslaßdruck des Kompres­ sors auf 2 bar und die Temperatur der Luft am Kompressorauslaß auf etwa 300°C eingestellt.

Als nächstes wird nach dem Öffnen des Ventils 14 das Ventil 13 geschlossen. In diesem Zustand ist es vorerhitzt.

Wenn das Abgassystem ausreichend erhitzt ist, beispielsweise auf etwa 100 bis 130°C, vorzugsweise 130°C oder mehr, wird aus einem nicht gezeigten Brennstoffzuführsystem ein Brennstoff, wie Leichtöl, in den Luftaufheizkessel 7 eingespritzt, wodurch der Luftaufheizkessel 7 anläuft. Der Schieber 10 wird geöff­ net, der Schieber 9 geschlossen. Das von dem Luftaufheizkessel 7 erzeugte Verbrennungsgas erhöht die Temperatur des Fluidis­ ierungsmediums 3 auf die Entzündungstemperatur der Kohle. Der Luftdruck usw. am Kompressorauslaß behalten den oben erwähnten Zustand bei.

Das Verbrennungsgas des Leichtöls und dergleichen enthält viel Wasserdampf. Da jedoch das Abgassystem bereits auf eine Tempe­ ratur erhitzt ist, die höher als der Taupunkt ist, besteht keine Möglichkeit, daß der Wasserdampf kondensiert. Wenn die Temperatur des Fluidisierungsmediums 3 die Zündtemperatur von Kohle, etwa 600°C, erreicht hat und stabil geworden ist, was durch Messung des Anstiegs der Verbrennungstemperatur festge­ stellt wird, wird der Betrieb des Luftaufheizkessels 7 ge­ stoppt. Der Schieber 10 wird geschlossen, der Schieber 9 wird geöffnet. In das Fluidisierungsmedium 3 wird von einem nicht gezeigten Kohlezuführungssystem Kohle eingedüst. Die Kohle bildet mit dem Fluidisiermedium 3 durch die über die Leitung 22 zugeführte Luft eine Wirbelschicht in der die Kohle mit der zugeführten Luft verbrannt wird. Der Druck am Kompressoreinlaß wird von 0,2 bar auf 1 bar, d. h. auf den Druck für den Normal­ betrieb, erhöht. Der Kompressor arbeitet bei der Nenndrehzahl. Da das Kompressordruckverhältnis auf 10 eingestellt ist, steigt der Druck am Kompressorauslaß von 2 bar auf 10 bar, d. h. auf den Druck für den Normalbetrieb. Dabei wird das Drosselventil 15 allmählich in Angleichung an die Brennstoff­ zuführung geöffnet, bis es schließlich ganz offen ist. Die Temperatur der Luft, die am Kompressorauslaß 300°C beträgt, erhöht sich aufgrund der Brennstoffzuführung.

Der Verbrennungsluftdurchsatz zum Fluidisieren des Fluidis­ ierungsmediums 3 ergibt sich aus dem Querschnitt der Vertei­ lerplatte 34, der Temperatur des Fluidisierungsmediums 3 und dem Innendruck im Verbrennungsabschnitt 2 durch Berechnung. Basierend auf dem Ergebnis läßt sich der Durchsatz über das Drosselventil 15 auf der Kompressoreinlaßseite einstellen. Die Menge der zugeführten Kohle wird erhöht, wenn die Temperatur der vom Fluidisierungsmedium 3 und der Kohle gebildeten Wir­ belschicht etwa 850°C erreicht.

Das Fluidisierungsmedium 3 wird von einem nicht gezeigten Speichersystem aufgefüllt. Die Höhe der Wirbelschicht wird allmählich gesteigert, so daß schließlich die Wärme abführende Leitung 16 in der Wirbelschicht eingebettet ist, was die Dampferzeugung in der Leitung 16 steigert. Wenn mit dem so erzeugten Dampf eine Dampfturbine eines Stromerzeugungssy­ stems, das nicht gezeigt ist, betrieben wird, steigt gleich­ zeitig die Temperatur des Abgases aus dem Verbrennungsab­ schnitt 2. Wenn die Gasturbine 5 die Leistung des Kompressors 4 deckt, wird die Leistung allmählich bis zum Nennbetrieb und zur Beendigung des Anlaufs erhöht, wobei der Elektromotor 6 zum Generator 6 wird und Strom erzeugt.

Zum Zeitpunkt der erwähnten Vorerhitzung sind das Ventil 11 offen und die Schieber 9 und 10 geschlossen. Die von der Leitung 18 zugeführte Druckluft wird über das Ventil 11 zu den Bauteilen stromab vom Kessel geführt. Als Folge kann die Aufwärmzeit der jeweiligen Bauelemente verkürzt werden.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem erläuterten Ventilöff­ nung- und -schließzustand und eine Gastemperatur am Einlaß der Gasturbine. In dem Diagramm zeigt die ausgezogene Linie den Fall, in welchem das beschriebene Beispiel nicht angewendet wurde, während die strichpunktierte Linie den Fall zeigt, bei welchem dieses Beispiel angewandt wurde.

Der Grund, warum die Gastemperatur am Einlaß der Gasturbine nach dem Wellenstart in dem Kennliniendiagramm ansteigt, besteht darin, daß der Druck am Kompressoreinlaß durch Einsatz des Drosselventils 15 reduziert wird und daß die vom Kompres­ sor geförderte Luft mit hoher Temperatur in den Gasturbinen­ einlaß über das geöffnete Ventil 13 und das geschlossene Ventil 12 eintritt. Da das Ventil 13 nach dem Anlauf der Vorerhitzung geschlossen wird, strömt die vom Kompressor geförderte Luft mit hoher Temperatur im Abgassystem, um die Leitung usw. zu erhitzen, wobei ihre Temperatur abfällt. Wenn der erfindungsgemäße Anlauf nicht angewandt wird, fällt bald nachdem die Luft, deren Temperatur angehoben ist, der Strom­ abseite des Kessels zugeführt wird, die Temperatur der strö­ menden Luft ab. Es besteht dann die Möglichkeit, daß die Lufttemperatur niedriger wird als der Taupunkt an der Strom­ abseite, so daß eine Tauabscheidung bzw. Kondensation auf­ treten kann.

Da die Temperatur jedoch so gesteuert ist, daß sie nicht niedriger als der Taupunkt werden kann, wird erfindungsgemäß eine Tauabscheidung bzw. Wasserdampfkondensation auch zum Zeitpunkt des Anlaufs des Luftaufheizkessels 7 durch das zu­ geführte Abgas unterbunden, welches viel Wasserdampf aus dem Luftaufheizkessel 7 enthält.

Wenn das erwähnte Beispiel nicht zur Anwendung gelangt, wird vor dem Zuführen von Verbrennungsgas aus dem Luftaufheizkessel 7 die Anlaufzeit des Luftaufheizkessels 7 früher liegen als bei dem Beispiel, wenn die Vorerhitzung des Strömungswegs erfolgt durch Nutzung der Wärme des Luftaufheizkessels 7.

Bei der Ausführung von Fig. 2 ist zusätzlich zu der von Fig. 1 eine Leitung 29 vorgesehen, die von der Leitung 18 stromab vom Ventil 12 abzweigt. Die Leitung 29 ist durch einen Wärmetau­ scher 30 geführt, ehe sie vor dem Kessel wieder in die Leitung 18 mündet. In der Leitung 18 ist stromab von der Abzweigung der Leitung 29 ein Schieber 28 angeordnet. In der Leitung 29 sitzt vor dem Wärmetauscher 30 ein Schieber 27. Mit diesen Schiebern 27 und 28 kann der Gasstrom vom Kompressor 4 zum Kessel durch die Leitung 18 oder über den Wärmetauscher 30 geführt werden.

Zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 wird das Abgassystem von dem Verbrennungsabschnitt 2 bis zur Gasturbine 5, wenn es sich im Kaltzustand befindet, vorerhitzt, und zwar bevor dem Luftaufheizkessel 7 Brennstoff zugeführt wird, um eine Kondensation des Wasserdampfs im Abgassystem zu unter­ binden und um die Vorheizzeit um etwa 20 bis 30% zu verkür­ zen. Dabei besteht der Kaltzustand darin, daß sich die Tempe­ ratur der Bauelemente des Kessels und stromab davon im Normal­ zustand befindet oder niedriger als der Taupunkt ist.

Der Anlauf des Kraftwerks erfolgt wie bei der Ausführungsform von Fig. 1. Es können die gleichen Bedingungen, beispielsweise die Temperatur am Kompressorauslaß, verwendet werden. Zunächst sind die Ventile 12 und 14 geschlossen und das Ventil 13 ist geöffnet, während der Kompressor 4 und die Gasturbine durch den Elektromotor 6, der später als Generator wirkt, gestartet werden.

Während die Nenndrehzahl aufrechterhalten wird, wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 15 reduziert, die Auslaßtempe­ ratur am Kompressor aufrechterhalten und der Förderdruck reduziert.

Wenn sich die Drehzahl stabilisiert hat, werden das Ventil 12 und der Schieber 27 geöffnet und der Schieber 28 wird ge­ schlossen. Die komprimierte Luft aus dem Kompressor 4 gelangt in dem Wärmeaustauscher 30 in einen Wärmeaustausch mit Dampf hoher Temperatur, der über Leitungen 33 und 31 von einem Hilfskessel 32 oder dergleichen zugeführt wird, dessen Anlauf bereits abgeschlossen ist. Die dadurch weiter erhitzte kompri­ mierte Luft wird in den Druckbehälter 1 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 11 geöffnet, wird erhitzte Luft in den Verbrennungsabschnitt 2 eingeführt und werden der Ver­ brennungsabschnitt 2, die Leitung 24, der Teilchenabscheider 8 und die Leitung 25 erhitzt.

Nach Öffnen des Ventils 12 wird das Ventil 14 geöffnet. Das Ventil 13 wird nach einer Zeitverzögerung geschlossen. Der Grund dafür entspricht dem anhand der ersten Ausführungsform von Fig. 1 beschriebenen.

Für die Vorerhitzung wird der zunächst geschlossene Schieber 10 geöffnet und das Ventil 11 wird geschlossen, wenn das Abgassystem ausreichend erhitzt ist. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 15 wird allmählich verringert. Dem Luftauf­ heizkessel 7 wird von dem nicht gezeigten Brennstoffsystem Brennstoff, wie Leichtöl, zugeführt und gezündet.

Als Wärmequelle für den Wärmeaustauscher 30 dienen beispiels­ weise von dem Hilfskessel gefördertes Gas oder ein elektrisch beheiztes Medium. Das Ventil 11 kann entfallen, wenn das Fluidisierungsmedium 3 ausreichend getrocknet ist und der Schieber 9 die Funktion des Ventils 11 ausführen kann.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorerhitzung der Bauelemente vom Verbrennungsabschnitt 2 bis zur Gasturbine 5 kann die Kon­ densation von in der Druckluft aus dem Kompressor 4 enthalte­ nem Wasserdampf zum Zeitpunkt des Anlaufs des Kombinations­ kreisprozeß-Kraftwerks unterdrückt werden. Dadurch wird das Anhaften von Asche im Verbrennungsgas an Elementen der Anlage zum Zeitpunkt der Verbrennung von Kohle unterdrückt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Anlaufenlassen eines Kombinationsprozeß- Kraftwerks mit

• 1. einem Wirbelschicht-Druckkessel (1),
• 2. einem Kompressor (4), der dem Wirbelschicht-Druckkessel (1) Luft zuführt, und
• 3. einem Abgassystem (24, 8, 25), über das die Abgase des Wirbelschicht-Druckkessels (1) einer Gasturbine (5) zugeführt werden, wobei
• 4. der Kompressor (4) auf Nenndrehzahl gebracht wird,
• 5. der Einlaßdruck des Kompressors (4) mittels eines Dros­ selventils (15) unter Beibehaltung der Nenndrehzahl verringert wird und
• 6. die vom Kompressor geförderte Luft wenigstens den Bauele­ menten zugeführt wird, die sich auf der Stromabseite des Wirbelschicht-Druckkessels (1) befinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. anschließend von einem Luftaufheizkessel (7) dem Wirbel­ schicht-Druckkessel (1) Verbrennungsgas zugeführt wird,
• 2. der Durchsatz der dem Kompressor (4) zugeführten Ansaug­ luft allmählich durch Vergrößern des Öffnungsgrades des Drosselventils (15) gesteigert wird und
• 3. einem Verbrennungsabschnitt (2) des Wirbelschicht-Druck­ kessels (1) Brennstoff zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft des Kompressors (4) durch einen Wärmetauscher (30) zwischen dem Kompressor (4) und dem Wirbelschicht- Druckkessel (1) wenigstens während der Zuführung der För­ derluft aus dem Kompressor (4) zu den Bauelementen strom­ abseitig des Wirbelschicht-Druckkessels (1) erhitzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Kompressoreinlaß auf 0,1 bar bis 0,5 bar eingestellt wird.