DE2005721A1

DE2005721A1 - Power plant with upstream coal pressurized gasification system

Info

Publication number: DE2005721A1
Application number: DE19702005721
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl Ing Dr 4300 Essen P FOIk 25 00 Bund
Original assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Current assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1970-02-07
Publication date: 1971-08-12

Description

Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage. Power plant with upstream coal pressure gasification plant The invention refers to a power plant with an upstream coal pressure gasification plant.

Kraftwerke mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage der erfindungsgemäßen Gattung bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus Druckvergaser, Gaswascher, Entspannungsturbine mit Hoohdruokverdiohter, Kessel mit angeschlossener Gasturbine und daran angekuppeltem Vorverdichter, wobei der Vorverdichter auf den Hochdruckverdichter arbeitet, die Gasturbine einen Generator antreibt und der Kesselkreislauf über Dampfturbine und Kondensator in das Dampfkraftwerk einbezogen ist. Bei bekannten Kraftwerken mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage stört, daß mit dem Abgas der Turbine dessen fühlbare Wärme und darin dampffarmig enthaltenes Wasser verlorengehen oder aufwendig fremd ausgenutzt werden müssen.Power plants with upstream coal pressure gasification system of the invention The basic structure of the genus consists of a pressure gasifier, gas washer, Relaxation turbine with Hoohdruokverdiohter, boiler with connected gas turbine and supercharger coupled to it, wherein the supercharger is based on the high pressure compressor works, the gas turbine drives a generator and the boiler circuit drives a steam turbine and condenser is included in the steam power plant. At known power plants with upstream coal pressure gasification system interferes with that with the exhaust gas of the turbine its sensible heat and the water it contains in the form of steam are lost or have to be exploited by others at great expense.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.The invention aims to provide a remedy here.

Die Erfindung betrifft ein Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage, bestehend aus Druckvergaser, Gaswascher, Entspannungsturbine mit Hochdruckverdichter, Kessel mit angeschlossener Gasturbine und daran angekuppeltem Vorverdichter, wobei der Vorverdichter auf den Hochdruckverdichter arbeitet, die Gasturbine einen Generator antreibt und der Kesselkreislauf über Dampfturbinen und Kondensator in das Dampfkraftwerk einbezogen ist. Die Erfindung besteht darin, daß hinter der Gasturbine ein Gasturbinenabgaskuhler angeordnet und das darin anfallende Kondensat mittels Pumpe als Waschwasser dem Gaswascher zugeführt ist.The invention relates to a power plant with an upstream coal pressure gasification system, consisting of pressure gasifier, gas washer, expansion turbine with high pressure compressor, Boiler with connected gas turbine and supercharger coupled to it, whereby the pre-compressor works on the high-pressure compressor, the gas turbine a generator drives and the boiler circuit via steam turbines and condenser into the steam power plant is included. The invention consists in that behind the gas turbine, a gas turbine exhaust gas cooler arranged and the resulting condensate by means of a pump as washing water Gas washer is supplied.

Erfindungsgemäß kann der Gasturbinenabgaskuhler dadurch in das Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage insgesamt weiter integriert werden, daß der Gasturbinenabgas kühler zwischen Kondensator und Kessel in den Kesselkreislauf eingeschaltet und damit das Kesselspeisewasser als XUhlmittei für den Gasturbinenabgaskühler eingesetzt ist. Das geschieht zweckmäßig im Wege des regenerativen Wärmeaustausches.According to the invention, the gas turbine exhaust gas cooler can thereby be inserted into the power plant be further integrated with an upstream coal pressure gasification system, that the gas turbine exhaust gas cooler between the condenser and boiler in the boiler circuit switched on and thus the boiler feed water as XUhlmittei for the gas turbine exhaust gas cooler is used. This is done expediently by way of regenerative heat exchange.

Optimal in Bezug auf Wasser und Wärmewirtschaft ist eine Schaltung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß hinter dem Gaswascher ein Primärgaskühler angeordnet und diese ein KondensvtsaelbehKlter zugeordnet ist,und daß das Kondensat aus dem Primärgaskühler, das Kondensat aus dem Gasturbinenabgaskühler, das aus dem Gaswascher ablaufende Waschwasser sowie gegebenenfalls Zusatzwasser in diesen Saiinelbehälter eingeführt sowie von dort mittels Pumpe dem Gaswasoher wieder zugeführt wird. Im allgemeinen wird man den Prillirgaskuliler ebenfalls in den Kesselkreislauf einschalten und das Kesselspeisewasser als Kühlmittel einsetzen.A circuit is optimal with regard to water and heat management, which is characterized in that a primary gas cooler is arranged behind the gas washer and this is associated with a condensate container, and that the condensate from the Primary gas cooler, the condensate from the gas turbine exhaust gas cooler, that from the gas washer draining wash water and, if necessary, additional water in this Saiinel tank introduced and from there fed back to the gas tank by means of a pump. in the in general one becomes the prillirgasuliler also in the boiler circuit switch on and use the boiler feed water as coolant.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß auf einfache Weise die fühlbare Wärme des Abgases der Gasturbine für den Wärmewirkungsgrad des Kraftwerkes mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage ausgenutzt und gleichzeitig die Wasserwirtschaft verbessert wird.The advantages achieved by the invention are mainly in it see that in a simple way the sensible heat of the exhaust gas of the gas turbine for the thermal efficiency of the power plant with an upstream coal pressure gasification system exploited and at the same time the water management is improved.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. The only figure shows in schematic Representation of a power plant according to the invention with an upstream coal pressure gasification system.

Das in der Figur dargestellte Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus Druckvergaser 1, Gaswäscher 2, Entspannungsturbine 3 mit Hochdruckverdichter 4, Kessel 5 mit angeschlossener Gasturbine 6 und daran angekuppeltem Vorverdichter 7. Der Vorverdichter 7 arbeitet auf den Hochdruckverdichter 4.The power plant shown in the figure with an upstream coal pressure gasification system consists in its basic structure initially of pressure gasifier 1, gas scrubber 2, expansion turbine 3 with high pressure compressor 4, boiler 5 with connected Gas turbine 6 and the supercharger 7 coupled to it. The supercharger 7 is working on the high pressure compressor 4.

Die Gasturbine 6 treibt einen Generator 8 an. Der Kesselkreislauf ist über eine Dampfturbine 9 und einen Kondensator 10 in das Dampfkraftwerk einbezogen.The gas turbine 6 drives a generator 8. The boiler circuit is included in the steam power plant via a steam turbine 9 and a condenser 10.

Erfindungsgemäß befindet stich hinter der Gasturbine 6 ein Gasturbinenabgaskühler 11. Das anfallende Kondensat wird mittels Pumpe 12 als Waschwasser dem Gaswascher 2 zugeführt.According to the invention, a gas turbine exhaust gas cooler is located behind the gas turbine 6 11. The resulting condensate is fed to the gas washer as washing water by means of pump 12 2 supplied.

Dabei ist der Gasturbinenabgaskühler 11 zwischen Kondensator 10 und Kessel 5 in den Kesselkreislauf 15 eingeschaltet, so daß das Kesselspeisewasser als Kühlmittel eingesetzt ist. Der Wärmeaustausch geschieht regenerativ, da der Kesselkreislauf 13 von dem Kondensat stoffmäßig getrennt ist. Hinter dem Gaswascher 2 ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ein Primärgaskühler 14 angeordnet.The gas turbine exhaust gas cooler 11 is between the condenser 10 and Boiler 5 switched into the boiler circuit 15, so that the boiler feed water is used as a coolant. The heat exchange takes place regeneratively, because the Boiler circuit 13 is materially separated from the condensate. Behind the gas washer 2 is in the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention a primary gas cooler 14 is arranged.

Diesem ist ein Kondensatsammelbehälter 15 zugeordnet. Das Kondensat aus dem Primärgaskühler 14, das Kondensat aus dem Gasturbinenabgaskühler 11, das aus dem Gaswascher 2 ablaufende Waschwasser und gegebenenfalls erforderliche Zusatzwasser werden in diesen Sammelbehälter 15 eingeführt. Von dort wird das Wasser mittels Pumpe 12 dem Gaswascher 2 wieder zugeführt.A condensate collecting container 15 is assigned to this. The condensate from the primary gas cooler 14, the condensate from the gas turbine exhaust gas cooler 11, the washing water running off from the gas washer 2 and any additional water required are introduced into this collecting container 15. From there the water is means Pump 12 is fed back to the gas washer 2.

Im Ausftlhrungsbeispiel ist angedeutet, daß der Primärgaskühler 14 ebenfalls in den Kesselkreislauf 13 eingeschaltet ist, der über die Leitung 16 ankommt und über die Leitung 17 abgeht.In the exemplary embodiment it is indicated that the primary gas cooler 14 is also switched on in the boiler circuit 13, which arrives via line 16 and goes off via line 17.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftwerk mit vorgeschalteter Kohledruckvergasungsanlage wird also zunächst in den Primärgaskühler 14 das mit Wasserdampf in dem Gaswascher 2 angereicherte Gas abgekühlt und getrocknet. Die vom Kühlmedium des Primärgaskühlers 14 aufgenommene Wärme wird regenerativ dem Dampf-Wasserkreislauf 13 der angeschlossenen Dampfturbine 9 zugeführt und dient damit zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades. In dem Gasturbinenabgaskühler 11 wird das wasserdampfhaltige Abgas der Gasturbine 6 abgekühlt und getrochnet. Das anfallende Kondensat wird in der beschriebenen Weise dem Gaswascher 2 zugeführt. Die vom kühlen Medium aufgenommene Wärme wird regenerativ dem Dampf-Wasserkreislauf 13 der angeschlossenen Dampfturbinenanlage zugeführt und dient damit ebenfalls zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades. - Im Rahmen der Erfindung liegt es, die beiden Gaskühler 11 und 14 voneinander unabhängig einzusetzen.In the power plant according to the invention with an upstream coal pressure gasification system is therefore first in the primary gas cooler 14 with water vapor in the gas washer 2 enriched gas cooled and dried. The from the cooling medium of the primary gas cooler 14 absorbed heat is regeneratively connected to the steam-water circuit 13 Steam turbine 9 is supplied and thus serves to improve the overall efficiency. In the gas turbine exhaust gas cooler 11, the exhaust gas containing water vapor from the gas turbine 6 cooled and dried. The resulting condensate is processed in the manner described fed to the gas washer 2. The heat absorbed by the cool medium becomes regenerative the steam-water circuit 13 of the connected steam turbine system and supplied thus also serves to improve the overall efficiency. - As part of the The invention is to use the two gas coolers 11 and 14 independently of one another.

Die Zuordnung der beschriebenen Elemente bzw. Aggregate zueinander ist durch Verbindungslinien angedeutet, die, wie üblich, mechanische Wellen 18 bzw. Gas- oder Dampfleitungen 19 darstellen. Übliche Armaturen 20 und Wärmeaustauscher 21 sind eingetragen, aber als nicht erfindungswesentlich im Detail nicht weiter beschrieben. Zwischen Druckvergaser 1 und Entspannungsturbine 3 befindet sich ein Gaswascher 2.The assignment of the elements or units described to one another is indicated by connecting lines, which, as usual, mechanical shafts 18 or Represent gas or steam lines 19. Usual fittings 20 and heat exchangers 21 are registered, but not further in detail as not essential to the invention described. Between the pressure carburetor 1 and the expansion turbine 3 there is a Gas washer 2.

Die Zuführung der Luft erfolgt über die Leitung 22. Das Abgas wird über die Leitung 23 abgeführt. Die an die Aggregate bzw.The air is supplied via line 22. The exhaust gas is Discharged via line 23. The to the aggregates resp.

Leitungen angeschriebenen, mit Dimensionen versehenen Zahlen geben eine mögliche und funktionsfähige Auslegung der Anlage an, - sie sind mit den wesentlich größeren Bezugszeichen 1 bis 23 nicht verwechselbar.Give lines written numbers with dimensions a possible and functional design of the system, - they are essential with the larger reference numerals 1 to 23 cannot be confused.

Ansprüche: Expectations:

Claims

Claims raft plant with upstream coal pressure gasification plant, consisting of pressure gasifier, gas washer, expansion turbine with high pressure compressor, Boiler with connected gas turbine and supercharger coupled to it, whereby the pre-compressor works on the high-pressure compressor, the gas turbine a generator drives and the boiler circuit via steam turbine and condenser in a steam power plant is included, characterized in that a gas turbine exhaust gas cooler behind the gas turbine (6) (11) arranged and the resulting condensate by means of pump (12) as washing water is fed to the gas scrubber (2).

2) Power plant according to claim 1, characterized in that the gas turbine exhaust gas cooler (11) switched between condenser (lo) and boiler (5) in the boiler circuit) and the boiler feed water is used as a coolant.

3) power plant according to claims 1 ur, d 2, characterized gekennze4ohnet, that behind the gas washer (2) a primary gas cooler (14) is arranged and this one Condensate collecting container (15) is assigned, and that the condensate from the primary gas cooler (14), the condensate from the gas turbine exhaust gas cooler (11), that from the gas washer (2) Run-off washing water and any additional water that may be required in this Sainiel tank (15) introduced and from there by means of pump (12) the gas washer (2) is fed back.

4) Plant according to claims 1 to 3, characterized in that the primary gas cooler (14) is also switched on in the boiler circuit (13).

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