DE202017104978U1 - Systeme zur Verbesserung der Abschaltspülströmung in einem Gasturbinensystem - Google Patents

Systeme zur Verbesserung der Abschaltspülströmung in einem Gasturbinensystem Download PDF

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Abstract

System, das aufweist: eine Steuereinrichtung (36) eines Gasturbinen- und Abhitzedampferzeuger(HRSG)-Systems, die aufweist: einen Speicher (38), der Instruktionen speichert, um Betriebsvorgänge des Gasturbinen- und HRSG-Systems durchzuführen; und einen Prozessor (42), der eingerichtet ist, um die Instruktionen auszuführen, wobei die Instruktionen, wenn sie durch den Prozessor (42) ausgeführt werden, die Steuereinrichtung (36) veranlassen, um: das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Einlasszapfluftwärmeströmung von einem Einlasszapflufterwärmungssystem (91) einem Auslassplenum (99) einer Gasturbine (12) des Gasturbinen- und HRSG-Systems während einer Verlangsamung der Gasturbine zuzuführen; ein erstes Eingangssignal, das eine erste Temperatur an einem Einlass eines Verdichterabschnitts (20) der Gasturbine (12) kennzeichnet, ein zweites Eingangssignal, das eine Drehzahl der Gasturbine (12) kennzeichnet, und ein drittes Eingangssignal zu empfangen, das einen Einlasszapfluftwärmestrom kennzeichnet, der dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) zugeführt wird; einen Abgasdurchsatz des Gasturbinen- und HRSG-Systems basierend auf wenigstens dem ersten Eingangssignal, dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal zu berechnen; und das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine (12), der ausreicht, um ein vorbestimmtes Spülvolumen während eines Auslaufs einer Luftströmung durch das Gasturbinen- und HRSG-System zu erreichen, basierend auf dem Abgasdurchsatz zu trennen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Energieerzeugungssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Systeme zur Verbesserung der Abschaltspülströmung in einem Gasturbinensystem.
  • Gasturbinengeneratoren, die häufig in Kombikraftwerken eingesetzt werden, können basierend auf dem Bedarf nach Elektrizität in einem Gebiet, in dem das Kombikraftwerk arbeitet, abgeschaltet und in Betrieb gesetzt werden. Ein derartiger Bedarf kann basierend auf nicht steuerbaren äußeren Faktoren ständig schwanken. Wenn die Gasturbinengeneratoren abgeschaltet werden, müssen die Gasturbinengeneratoren vor dem Neustart der Gasturbinengeneratoren einer Reihe von Spülschritten unterzogen werden. Die Reihe von Spülschritten kann zeitaufwendig sein, und wenn der Bedarf nach Elektrizität schnell steigt, kann sie den Gasturbinengenerator daran hindern, beim Empfang eines Anzeichens für den erhöhten Bedarf zusätzliche Elektrizität zu liefern.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Bestimmte Ausführungsformen entsprechend dem Umfang des ursprünglich beanspruchten Gegenstandes sind nachstehend kurz zusammengefasst. Diese Ausführungsformen sind nicht dazu bestimmt, den Umfang des Anspruchsgegenstands zu beschränken, so dass vielmehr diese Ausführungsformen dazu bestimmt sind, nur eine kurze Zusammenfassung möglicher Formen des Anspruchsgegenstandes zu liefern. In der Tat kann der Anspruchsgegenstand vielfältige Formen umfassen, die den nachstehend erläuterten Ausführungsformen ähnlich sein oder sich von diesen unterscheiden können.
  • In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein System eine Steuereinrichtung eines Gasturbinen- und Abhitzedampferzeuger(HRSG)-Systems. Die Steuereinrichtung enthält einen Speicher, der Instruktionen zur Durchführung von Operationen des Gasturbinen- und HRSG-Systems speichert, und einen Prozessor, der die Instruktionen ausführt. Die Instruktionen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, veranlassen die Steuereinrichtung, das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Einlasszapfluftwärmeströmung von einem Einlasszapflufterwärmungssystem einem Auslassplenum einer Gasturbine des Gasturbinen- und HRSG-Systems während einer Verlangsamung der Gasturbine zuzuführen. Zusätzlich veranlassen die Instruktionen die Steuereinrichtung, ein erstes Eingangssignal, das eine erste Temperatur an einem Einlass eines Verdichterabschnitts der Gasturbine kennzeichnet, ein zweites Eingangssignal, das eine Drehzahl der Gasturbine kennzeichnet, und ein drittes Signal zu empfangen, das einen Einlasszapfluftwärmestrom, der dem Auslassplenum der Gasturbine zugeführt wird, kennzeichnet. Ferner veranlassen die Instruktionen die Steuereinrichtung, einen Abgasdurchsatz des Gasturbinen- und HRSG-Systems basierend auf wenigstens dem ersten Eingangssignal, dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal zu berechnen. Darüber hinaus veranlassen die Instruktionen die Steuereinrichtung, das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine auf der Basis des Abgasdurchsatzes bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine zu trennen, der ausreicht, um ein vorbestimmtes Spülvolumen während des Auslaufens einer Luftströmung durch das Gasturbinen- und HRSG-System zu erreichen.
  • Ein Verfahren, das dem System gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht, enthält ein Verwenden einer Steuereinrichtung, um ein Einlasszapflufterwärmungssystem zu steuern, um eine Einlasszapfluftwärmeströmung einem Auslass einer Gasturbine eines Abhitzedampferzeuger(HRSG, Heat Recovery Steam Generator)-Systems zuzuführen. Das Verfahren enthält ferner ein Verwenden der Steuereinrichtung, um einen ersten Messwert einer ersten Temperatur des Gasturbinen- und HRSG-Systems von einem ersten Sensor zu empfangen. Der Messwert der ersten Temperatur enthält wenigstens eine Temperatur an einem Einlass der Gasturbine. Zusätzlich enthält das Verfahren ein Verwenden der Steuereinrichtung, um einen zweiten Messwert einer Drehzahl der Gasturbine von einem zweiten Sensor zu empfangen und um einen dritten Messwert eines Einlasszapfluftwärmestroms von dem Einlasszapflufterwärmungssystem zu dem Auslass des Gasturbinen- und HRSG-Systems von einem dritten Sensor zu empfangen. Ferner enthält das Verfahren ein Verwenden der Steuereinrichtung, um einen Abgasvolumenstrom des Gasturbinen- und HRSG-Systems basierend auf wenigstens der ersten Temperatur, der Drehzahl der Gasturbine und dem Einlasszapfluftwärmestrom zu berechnen. Außerdem enthält das Verfahren ein Verwenden der Steuereinrichtung, um ein Spülvolumen des Gasturbinen- und HRSG-Systems zu erhalten, das auf wenigstens einem Volumen eines HRSGs des Gasturbinen- und HRSG-Systems basiert. Darüber hinaus enthält das Verfahren ein Verwenden der Steuereinrichtung, um das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine, der ausreicht, um das Spülvolumen während eines Auslaufens einer Luftströmung durch das Gasturbinen- und HRSG-System zu erreichen, basierend auf dem Abgasvolumenstrom zu trennen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein greifbares, nicht-transitorisches, maschinenlesbares Medium maschinenlesbare Instruktionen, um einen Messwert einer ersten Temperatur eines Energieerzeugungssystems über einen ersten Sensor zu empfangen, wobei der Messwert der ersten Temperatur wenigstens eine Temperatur an einem Einlass einer Gasturbine des Energieerzeugungssystems enthält. Zusätzlich enthält das maschinenlesbare Medium maschinenlesbare Instruktionen, um einen Messwert einer Drehzahl der Gasturbine des Energieerzeugungssystems über einen zweiten Sensor zu empfangen. Der zweite Parameter enthält eine Drehzahl der Gasturbine. Ferner enthält das maschinenlesbare Medium maschinenlesbare Instruktionen, um einen Messwert eines Einlasszapfluftwärmestroms von einem Einlasszapflufterwärmungssystems zu einem Auslass des Energieerzeugungssystems während eines Abschaltmodus des Energieerzeugungssystems über einen dritten Sensor zu empfangen. Außerdem enthält das maschinenlesbare Medium maschinenlesbare Instruktionen, um einen Abgasdurchsatz des Energieerzeugungssystems basierend auf wenigstens der ersten Temperatur, der Drehzahl der Gasturbine und dem Einlasszapfluftwärmestrom zu berechnen. Darüber hinaus enthält das maschinenlesbare Medium maschinenlesbare Instruktionen, um das Energieerzeugungssystem zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl des Energieerzeugungssystems, der ausreicht, um ein Spülvolumen während eines Auslaufens einer Luftströmung durch das Energieerzeugungssystem zu erreichen, basierend wenigstens auf dem Abgasdurchsatz zu trennen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile des vorliegend offenbarten Gegenstands werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile überall in den Zeichnungen darstellen, worin zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers, die verwendet werden, um Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Spülen einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers während des Abschaltens der Gasturbine und des Abhitzedampferzeugers gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 3 ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Spülen einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers während des Abschaltens der Gasturbine und des Abhitzedampferzeugers gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Trenndrehzahl der Gasturbine während des Abschaltens der Gasturbine und des Abhitzedampferzeugers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 5 ein Blockdiagramm einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers mit Einlasszapflufterwärmungswerten, die verwendet werden, um Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Spülen einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers während einer Abschaltung durch Steuerung von Einlasszapflufterwärmungsventilen gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 7 ein Blockdiagramm einer Gasturbine, eines Abhitzedampferzeugers und einer Dampfturbine, die verwendet werden, um Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Spülen einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers während einer Abschaltung durch Steuerung eines Dampfventils einer Dampfturbine gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
  • 9 ein Blockdiagramm einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers mit zu einer Fluidströmung beitragenden Komponenten, die verwendet werden, um Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen; und
  • 10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Spülen einer Gasturbine und eines Abhitzedampferzeugers während einer Abschaltung durch Steuerung von zu einer Fluidströmung beitragenden Komponenten, um den Fluidfluss durch die Gasturbine und den Abhitzedampferzeuger zu erhöhen, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen der vorliegend offenbarten Systeme und Techniken sind nachstehend beschrieben. In dem Bemühen eine konzise Beschreibung dieser Ausführungsformen zu liefern, können gegebenenfalls nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Beschreibung beschrieben sein. Es sollte erkannt werden, dass bei der Entwicklung einer jeden derartigen tatsächlichen Implementierung, wie in jedem Ingenieurs- oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die speziellen Ziele der Entwickler, wie etwa die Einhaltung systembezogener und unternehmensbezogener Randbedingungen, zu erreichen, die von einer Implementierung zur anderen variieren können. Außerdem sollte erkannt werden, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand zwar komplex und zeitaufwendig sein könnte, jedoch für Fachleute mit dem Nutzen dieser Offenbarung nichtsdestoweniger ein routinemäßiges Unterfangen zur Konstruktion, Fertigung und Herstellung darstellen würde.
  • Wenn Elemente verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eingeführt werden, sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ bedeuten, dass ein oder mehrere der Elemente vorhanden sind. Die Ausdrücke „aufweisen“, „enthalten“ und „haben“ sollen im einschließlichen Sinne verstanden werden und bedeuten, dass außer den aufgeführten Elementen zusätzliche Elemente vorhanden sein können.
  • Die vorliegende Offenbarung ist allgemein auf Systeme und Verfahren zur Steuerung einer Spülströmung eines Gasturbinengenerators gerichtet. Zum Beispiel kann ein System einen Gasturbinengenerator enthalten, der vor einem Neustart nach einem Abschaltzeitraum einem Spülprozess unterzogen werden kann. Um zu helfen, die Zeitdauer, die verwendet wird, um den Gasturbinengenerator zurück in Betrieb zu bringen, zu verringern, beschreibt die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zur Zuführung einer Spülströmung zu dem Gasturbinengenerator während Abschaltvorgänge. An sich kann die während der Abschaltvorgänge zugeführte Spülströmung eine Menge der Spülströmung, die vor dem Erreichen eines „Spülung abgeschlossen“-Zustands während eines Startvorgangs des Gasturbinengenerators verwendet wird, begrenzen oder beseitigen.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems 10 (z.B. eines Energieerzeugungssystems), das eine Gasturbine 12 und einen Abhitzedampferzeuger (HRSG, Heat Recovery Steam Generator) 14 enthält und das allgemein dazu verwendet wird, Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen. Das System 10 enthält die Gasturbine 12, den Abhitzedampferzeuger (HSRG) 14 und ein Brennstoffsystem 16. Das Brennstoffsystem 16 führt allgemein Brennstoff der Gasturbine 12 zur Verbrennung zu. Insbesondere kann das Brennstoffsystem 16 eine Rohrleitungskonfiguration umfassen, die einen oder mehrere Druckhohlräume enthält, die in Verbindung mit mehreren Ventilen einen Brennstoff zu der Gasturbine 12 in einer gesteuerten Weise liefern. Wie in 1 veranschaulicht, führen vier Brennstoffleitungen 18a, 18b, 18c und 18d Brennstoff von dem Brennstoffsystem 16 der Gasturbine 12 zu. Es kann erkannt werden, dass, obwohl vier Brennstoffleitungen 18a–18d dargestellt sind, mehrere oder wenigere Brennstoffleitungen 18 ebenfalls Brennstoff der Gasturbine 12 zuführen können.
  • Die beispielhafte Gasturbine 12 kann einen Verdichterabschnitt 20, einen Verbrennungsabschnitt 22 und einen Turbinenabschnitt 24 enthalten. Der Verdichterabschnitt 20 kann eine Reihe von Verdichterstufen enthalten, und jede Verdichterstufe kann mehrere Verdichterlaufschaufeln enthalten, die umlaufen, um Luft zu verdichten. Der Verdichterabschnitt 20 empfängt allgemein Umgebungsluft an einem Einlass zu dem Verdichterabschnitt 20, verdichtet die Luft an den Verdichterstufen und führt die verdichtete Luft an dem Auslass des Verdichterabschnitts 20 dem Verbrennungsabschnitt 24 zu. Eine Einlassleitschaufel 26 an dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 kann eingestellt (z.B. geöffnet und geschlossen) werden, um einen Luftfluss durch den Verdichterabschnitt 20 zu regulieren.
  • In dem Verbrennungsabschnitt 22 wird Brennstoff aus dem Brennstoffsystem 16 mit der verdichteten Luft aus dem Verdichterabschnitt 20 vermischt. Das Luft/Brennstoff-Gemisch wird anschließend unter Verwendung einer Zündvorrichtung, wie beispielsweise einer Zündkerze, gezündet, um ein Arbeitsgas zu erzeugen. Das Arbeitsgas wird durch den Turbinenabschnitt 24 geleitet. Der Turbinenabschnitt 24 kann eine serielle Anordnung von Stufen enthalten, wobei jede Stufe umlaufende Schaufeln aufweist, die als Laufschaufeln bezeichnet werden. Die rotierenden Laufschaufeln werden von einer gemeinsamen Drehwelle getragen. Das aus dem Verbrennungsabschnitt 22 austretende Arbeitsgas expandiert durch die seriellen Stufen, um eine Drehung der Laufschaufeln und folglich der Drehwelle zu bewirken. In einem Aspekt kann die Drehwelle des Turbinenabschnitts 24 mit den Verdichterlaufschaufeln in dem Verdichterabschnitt 20 verbunden sein, so dass eine Drehung der Drehwelle die Luftverdichtung in dem Verdichterabschnitt 20 antreibt. Die Drehwelle erstreckt sich ferner über den Turbinenabschnitt 24 hinaus zu einem (nicht veranschaulichten) elektrischen Generator, wo die Drehbewegung der Drehwelle in elektrische Leistung umgesetzt wird. Unterdessen wird das aus dem Turbinenabschnitt 24 ausgegebene Arbeitsgas in Richtung des HRSGs 14 geleitet.
  • Der HRSG 14 empfängt Abgas von der Gasturbine 12 und nutzt das Abgas als eine Wärmequelle, um eine oder mehrere Dampfturbinen anzutreiben. Der HRSG 14 kann einen Einlass 28, einen (nicht veranschaulichten) Hochdrucküberhitzer und einen oder mehrere HRSG-Druckabschnitte 30a, 30b und 30c enthalten, die betrieben werden können, um jeweils Dampf mit hohem Druck, Mitteldruck und/oder niedrigem Druck zu erzeugen. Das Abgas aus dem HRSG 14 wird durch einen HRSG-Auslasskanal 32 zu einem Abgasschacht 34 geleitet.
  • Die Gasturbine 12 und das Brennstoffsystem 16 können mit einer Steuereinheit 36 (z.B. einem Controller) gekoppelt sein. Die Steuereinheit 36 kann ein Computersystem sein, das einen Speicher 38, einen Satz von Programmen 40, die darin Instruktionen zum Abschalten des Generators gemäß den hierin beschriebenen Verfahren speichern, und (einen) Prozessor(en) 42 (z.B. (einen) Mikroprozessor(en)) enthalten, der den Satz Programme 40 ausführen kann, um den Betrieb des Systems 10 unter Verwendung von Sensoreingaben und Instruktionen von menschlichen Bedienern zu steuern. Außerdem kann der Prozessor 42 mehrere Mikroprozessoren, einen oder mehrere „Universalzweck“-Mikroprozessoren, einen oder mehrere Spezialzweck-Mikroprozessoren und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) oder irgendeine Kombination von diesen enthalten.
  • Zum Beispiel kann der Prozessor 42 einen oder mehrere Prozessoren mit reduziertem Befehlssatz (RISC) enthalten. Die Steuereinheit 36 kann mit dem Speicher 38 gekoppelt sein, der Informationen, wie etwa eine Steuerungssoftware, Nachschlagetabellen, Konfigurationsdaten, etc., speichern kann. In einigen Ausführungsformen kann/können der Prozessor 42 und/oder der Speicher 38 für die Steuereinheit 36 extern sein. Der Speicher 38 kann ein greifbares, nicht-transitorisches, maschinenlesbares Medium, wie etwa einen flüchtigen Speicher (z.B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM)) und/oder einen nichtflüchtigen Speicher (z.B. einen Nur-Lese-Speicher (ROM)), enthalten. Der Speicher 38 kann vielfältige Informationen speichern und kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. Zum Beispiel kann der Speicher 38 die maschinenlesbaren und/oder durch einen Prozessor ausführbaren Instruktionen 40 (z.B. Firmware oder Software) zur Ausführung durch den Prozessor, wie etwa Instruktionen zur Steuerung des Systems 10, speichern. Die Speichervorrichtung(en) (z.B. nicht flüchtiger Speicher) kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Flash-Speicher, ein Festdatenlaufwerk oder irgendein anderes geeignetes optisches, magnetisches oder Halbleiter-Speichermedium oder eine Kombination von diesen enthalten. Die Speichervorrichtung(en) kann (können) Daten (z.B. Positionsdaten, Identifikationsdaten, etc.), Instruktionen (z.B. Software oder Firmware) und jegliche andere geeignete Daten speichern. In einigen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 36 Befehle erzeugen, um Ventile des Verbrennungsabschnitts 22 einzustellen, die den Brennstofffluss regulieren, Einlassleitschaufeln 26 einzustellen, Emissionen (z.B. NOx- und CO-Emissionen) in dem Auslass des Turbinenabschnitts 24 aufrechtzuerhalten, einen Plan für die Gasturbine 12 festzusetzen (z.B. gewünschte Abgastemperaturen oder Brennkammerbrennstoffaufteilungen festsetzen) und andere Steuerungseinstellungen an der Gasturbine 12 zu aktivieren. Die Steuereinheit 36 kann Ventilkonfigurationen an dem Brennstoffsystem 16 steuern sowie verschiedene Parameter, wie etwa den Druck an dem Brennstoffsystem 16, Gasniveaus in der Gasturbine 12, etc., überwachen.
  • Zusätzlich kann ein Satz Sensoren 44 entlang eines Strömungspfades des Systems 10 angeordnet sein. Die Sensoren 44 können einen Betrieb des Systems 10 durch Messung z.B. einer Temperatur der Luft und/oder der Komponenten des Systems 10 an den Stellen der Sensoren 44 überwachen. In einigen Ausführungsformen kann einer oder können mehrere der Sensoren 44 verschiedene beobachtbare Zustände einer oder mehrerer Komponenten der Gasturbine 12 (z.B. des Generators 26, des Einlasses 20, etc.) und/oder der Umgebung erfassen. In einigen Ausführungsformen können mehrere redundante Sensoren verwendet werden, um denselben gemessenen Zustand zu messen. Zum Beispiel können mehrere redundante Temperatursensoren 44 eine Umgebungstemperatur, die das System 10 umgibt, eine Verdichterauslasstemperatur, Turbinenauslassgastemperatur und andere Temperaturmessungen des Gasstroms durch das System 10 überwachen. Zum Beispiel können die Temperatursensoren 44 an einem Einlass des Verdichterabschnitts 20, entlang eines Auslassbereiches der Gasturbine 12 und/oder an dem Abgasschacht 34 des HRSGs 14 angeordnet sein. Ebenso können mehrere redundante Drucksensoren 44 einen Umgebungsdruck sowie statische und dynamische Druckniveaus an dem Verdichterabschnitt 20, dem Abgasschacht 34 und/oder an anderen Stellen in dem Gasstrom durch das System 10 hindurch überwachen. Mehrere redundante Sensoren (nicht veranschaulicht) können auch Strömungssensoren, Drehzahlsensoren, Flammendetektorsensoren, Ventilpositionssensoren, Leitschaufelwinkelsensoren, Feuchtesensoren oder dergleichen enthalten, die verschiedene Parameter erfassen, die den Betrieb des Systems 10 betreffen. Die Temperatursensoren 44, die Drucksensoren 44 und jegliche andere redundante Sensoren können alle mit der Steuereinheit 36 kommunikationsmäßig gekoppelt sein.
  • In dem hierin verwendeten Sinne bezieht sich ein „Parameter“ auf eine messbare und/oder schätzbare Größe, die verwendet werden kann, um einen Betriebszustand der Gasturbine 10, wie etwa Temperatur, Druck, Gasfluss oder dergleichen, an definierten Stellen in dem System 10 zu definieren. Einige Parameter werden gemessen, d.h. werden erfasst und sind unmittelbar bekannt. Andere Parameter werden anhand eines Modells geschätzt und sind mittelbar bekannt. Die gemessenen und die geschätzten Parameter können verwendet werden, um einen gegebenen Turbinenbetriebszustand zu kennzeichnen.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt Verfahren zum Abschalten des Systems 10 in einer derartigen Weise bereit, dass dieses innerhalb einer reduzierten Zeitdauer von der Abschaltung aus in einem für einen Neustart bereiten Zustand (z.B. einem „Spülung abgeschlossen“-Zustand) sein kann. Ein „Spülung abgeschlossen“-Zustand ist eine allgemeine Anzeige, dass brennbare Gase wesentlich verdünnt und/oder aus dem System 10 entfernt sind und dass das System 10 sich in einem zum Anfahren (Starten) der Gasturbine 12 erwünschten Zustand befindet. Ein „Spülung abgeschlossen“-Zustand kann ferner eine Beseitigung von Risiken, die mit in der Gasturbine 12, in dem Abgasschacht 34 und in stromabwärtiger Ausrüstung verbleibendem Brennstoff verbunden sind, ein Bringen des Brennstoffsystems in eine spezielle Startkonfiguration, eine Beendigung eines Leckagetests des Brennstoffsystems 16, ein Sichern des Brennstoffsystems 16 in einem Standby-Zustand und eine Überwachung von Zuständen nach der Herstellung der gewünschten Bedingungen umfassen.
  • Unter Berücksichtigung des Vorstehenden zeigt 2 ein Verfahren 74 zum Spülen des Systems 10 während einer Abschaltung des Systems 10. Es kann erkannt werden, dass die Blöcke des Verfahrens 74 nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Schritte sind und dass bestimmte Blöcke gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Wie vorstehend erläutert, kann das Erhalten einer Spülentlastung während einer Abschaltung des Systems 10 einen schnelleren Neustart des Systems 10 ermöglichen, da das System 10 sich bei Beendigung der Abschaltung in einem „Spülung abgeschlossen“-Zustand befinden kann. Um eine Spülung während einer Abschaltung des Systems 10 zu bewerkstelligen, kann die Steuereinheit 36 im Block 75 ein Spülvolumen bestimmen, das die „Spülentlastung“ erreicht. Das Spülvolumen kann ein statischer Wert für das System 10 sein, und das Spülvolumen kann auf einem Volumen des HRSGs 14 basieren. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen das Spülvolumen zur Erreichung der Spülentlastung fünf Volumenaustauschen der Luftströmung entsprechen, die durch das System 10 herumströmen, während die Gasturbine 12 oberhalb einer minimalen Spüldrehzahl arbeitet. Ein Volumenaustausch kann als ein durch das System 10 umgewälztes Luftströmungsvolumen definiert sein, das einem Volumen des HRSGs 14 entspricht.
  • Anschließend kann die Steuereinheit 36 im Block 76 eine Abschaltbenachrichtigung erhalten. Die Abschaltangabe kann ein Ergebnis eines verringerten Leistungsbedarfes in einem mit dem System 10 gekoppelten Stromnetz sein. Außerdem kann die Abschaltangabe ein Ergebnis eines manuellen Abschaltanzeichens oder irgendeines anderen Impulses sein, wenn eine Abschaltung des Systems 10 erwünscht ist.
  • Dementsprechend kann im Block 77 der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt werden. Bei der Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 kann die Verbrennungsflamme erlöschen, und das System 10 kann eine Auslauf-Luftströmung durch das System liefern. Die Auslauf-Luftströmung kann sich auf eine Luft beziehen, die aufgrund einer restlichen (d.h. nicht angetriebenen) Drehung der Laufschaufeln des Turbinenabschnitts 24 und/oder der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 25 nach dem Erlöschen der Verbrennungsflamme durch das System 10 strömt.
  • Außerdem kann erkannt werden, dass die Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 bei ungefähr 40% (oder einem anderen Prozentsatz) einer normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 erfolgen kann, um das gewünschte Spülströmungsvolumen zu erfüllen. Eine normale Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 kann als eine Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 definiert sein, bei der die Gasturbine 12 während eines standardmäßigen Energieerzeugungsbetriebs betrieben wird. Jedoch kann ferner erkannt werden, dass in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases und/oder einer Größe des Volumens, das die Spülentlastung erreicht, der Brennstoff bei mehr als ungefähr 40% oder weniger als ungefähr 40% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der Brennstoff bei ungefähr 30 bis 100%, 30 bis 65%, 65 bis 100%, und in allen Teilbereichen darin, der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei ungefähr 30%, 35%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden und dennoch in Abhängigkeit von der Auslasstemperatur bei der Abschaltanforderung und der Größe des Spülvolumens die gewünschte Spülung erreichen.
  • Ferner kann die Steuereinheit 36 die Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12, bei der der Brennstoff getrennt wird (d.h. die Trenndrehzahl), bestimmen. Falls z.B. die Abgastemperatur während eines speziellen Abschaltvorgangs relativ niedrig ist, kann mehr Einlassluftströmung und Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 bei der Bestimmung des gewünschten Spülvolumens das System 10 anweisen, den Brennstoff von der Gasturbine 12 bei einer höheren als der nominellen Trenndrehzahl zu trennen. Alternativ kann in dem Fall, dass die Abgastemperatur während eines speziellen Abschaltvorgangs relativ hoch ist, eine geringere Einlassluftströmung und weniger Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. In einer derartigen Situation kann die Steuereinheit 36 das System 10 anweisen, den Brennstoff bei einer geringeren als der nominellen Trenndrehzahl zu trennen. In anderen Worten ist die Trenndrehzahl, die bei der Trennung des Brennstoffs benötigt wird, umso niedriger, je größer die Abgastemperatur während des speziellen Abschaltbetriebs ist. Auf diese Weise ist die Steuereinheit 36 in der Lage, verschiedene Drehzahlen der Gasturbine 12 während eines Abschaltbetriebs zu berücksichtigen, um das gewünschte Spülvolumen des Spülbetriebsvorgangs zu erfüllen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuereinheit 36 wenigstens zum Teil historische Daten (z.B. historische Grenzen zur Erfüllung der Spülentlastungsparameter) verwenden, um die Trenndrehzahl zu bestimmen, wie dies in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben ist.
  • Im Block 78 werden Einlasstemperaturen, Abgastemperaturen und die Drehzahl der Gasturbine 12 gemessen. Ein Messen der Einlasstemperaturen und der Abgastemperaturen ermöglicht der Steuereinheit 36, die Spülvolumina auf der Basis einer erhöhten Temperatur des durch das System 10 strömenden Gases genau zu berücksichtigen. Zum Beispiel zeigt eine Temperaturdifferenz zwischen der Auslasstemperatur und der Einlasstemperatur während einer Abschaltung des Systems 10 an, dass die wärmere Auslasstemperatur die Expansion der Luft zur Folge haben würde, die an einem Einlass des Verdichterabschnitts 20 der Gasturbine 12 oder irgendeiner anderen Einlassstelle der Gasturbine 12 anfänglich bereitgestellt wird. Demgemäß wird bei der Expansion der Luft bei der Einlasstemperatur weniger Verdichtereinlassströmung verwendet, um die Spülanforderung zu erledigen. Das heißt, es wird weniger Verdichtereinlassströmung verwendet, um eine Strömung zu erzeugen, um das Spülentlastungsvolumen an Luft hinreichend zu erfüllen. Die im Block 78 gemessenen Werte werden während des Abschaltbetriebs kontinuierlich überwacht, um genaue Messungen der durch das System 10 hindurchtretenden Spülströmung zu erhalten.
  • Anschließend kann im Block 79 eine Spüldurchflussrate basierend auf den Auslass- und Einlasstemperaturmesswerten und den Messwerten der Drehzahl der Gasturbine 12 berechnet werden. Wie vorstehend beschrieben, kann eine Beziehung hinsichtlich der Temperatur zwischen dem Abgas und der Einlassluftströmung ein Anzeichen in Bezug auf das Ausmaß liefern, in welchem die Einlassluftströmung expandiert, während die Einlassluftströmung entlang eines Gasströmungspfads der Gasturbine 12 strömt. Demgemäß können die Temperaturen an dem Einlass und/oder dem Auslass der Gasturbine 12 zusätzlich zu der Drehzahl der Gasturbine 12 eine Berechnung einer genauen Spülströmungsrate des Systems 10 ermöglichen.
  • Um eine passende Spülung zum erneuten Starten des Systems 10 zu erreichen, kann eine bestimmte Anzahl von Volumenaustauschen (z.B. 4, 5, etc.) der Luftströmung durch das System umgewälzt werden, während die Laufschaufeln der Gasturbine 12 und/oder die Laufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 eine Durchflussrate mit einer größeren Rate als ein bestimmter Prozentsatz (z.B. 8% oder ein anderer Prozentsatz) der Durchflussrate der Gasturbine 12 während eines standardmäßigen Betriebs liefern. In einigen Ausführungsformen kann die prozentuale Durchflussrate basierend auf den Eigenschaften der Gasturbine 12 größer oder kleiner als während eines standardmäßigen Betriebs sein. Das heißt, ein Spülvolumen, das die passende Spülung erreicht, kann als eine bestimmte Anzahl von Volumenaustauschen der Luftströmung, die durch das System umgewälzt werden, definiert sein. Die Anzahl von Volumenaustauschen kann anhand von Anforderungen durch den Erstausrüstungsverwalter oder durch industrielle Codes bestimmt werden, die auf eine bestimmte Anzahl von Austauschvorgängen eines definierten Volumens der Ausrüstung in einem Gaspfad der Gasturbine oder eine Rate Bezug nehmen. Das Volumen der Luftströmung kann ein definiertes Volumen des HRSGs 14, durch das Luft strömt, sein. Basierend auf der Expansion der Einlassluftströmung kann weniger Einlassluftströmung verwendet werden, um die bestimmte Anzahl von Volumenaustauschvorgängen der Luftströmung durch das System zu erreichen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 eine Menge der Einlassluftströmung berechnen, die den Abgasfluss erreicht, um den gewünschten Spülentlastungswert zu erfüllen. Alternativ kann der Abgasfluss durch die Steuereinheit 36 basierend auf den Temperatursensoren 44 an dem Einlass, an dem Auslass des Turbinenabschnitts 24 und/oder entlang eines Strömungspfads durch den HRSG 14 berechnet werden. Diese Berechnung kann eine Angabe eines Zeitpunkts nach der Sicherung des Brennstoffs, an dem die gewünschte Spülung erreicht wird, basierend auf der Luftströmung an dem Auslass des Systems 10 liefern. Das heißt, die Steuereinheit 36 kann eine Zeitdauer, die verwendet wird, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen, basierend auf der Einlass- und Auslasstemperatur des Systems 10, der Drehzahl der Laufschaufeln der Gasturbine 12 und/oder der Laufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 und dem Volumen des HRSGs 20 bestimmen.
  • Als ein Beispiel kann bei einem Vergleich des Massenstroms der Abluftströmung bei Umgebungstemperaturen (z.B. einer Spülung während eines Systemstarts) und eines Massenstroms des Abgases bei 300–400°C (z.B. einer Spülung während einer Systemabschaltung) das Volumen mit den erhöhten Temperaturwerten um ungefähr 30–40% vergrößert werden. Das heißt, es kann ungefähr 30–40% weniger Zeit dauern, bis das System 10 die gewünschte Spülung bei der Abschaltung erreicht, als es dauert, bis das System 10 die gewünschte Spülung während eines Starts erreicht. Demgemäß kann das System 10 bei einer Einleitung der Spülung bei der Abschaltung viel schneller zurück in Betrieb gebracht werden, als wenn das System 10 die Spülung beim Start einleitet.
  • In diesem Sinne kann im Block 80 ein kumulatives gespültes Volumen integriert werden. Das heißt, die Steuereinheit 36 kann ein Volumen der Spülströmung verfolgen, das von dem System 10 kumuliert worden ist. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 36 jedes Mal, wenn der Block 80 ausgeführt, das kumulative gespülte Volumen basierend auf momentanen Einlasstemperaturen, Auslasstemperaturen und/oder Drehzahlen der Gasturbine 12 aktualisieren. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 nachverfolgen, wann das Spülvolumen erfüllt ist.
  • Im Entscheidungsblock 81 kann die Steuereinheit 36 die Feststellung treffen, ob das Spülvolumen durch das System 10 erfüllt worden ist. Falls das Spülvolumen erfüllt worden ist, kann die Steuereinheit 36 im Block 82 anzeigen, dass die Spülung eingerichtet worden ist. Durch Anzeigen, dass die Spülung eingerichtet worden ist, kann die Steuereinheit 36 das System 10 gegebenenfalls nicht anweisen, einen weiteren Spülvorgang durchzuführen, wenn das System 10 neu gestartet wird.
  • Falls das Sprühvolumen in dem Entscheidungsblock 81 nicht erfüllt worden ist, kann die Steuereinheit anschließend im Entscheidungsblock 83 feststellen, ob die Spülströmungsrate größer als die minimale Spülströmungsanforderung ist. Falls die Spülströmungsrate größer als die minimale Spülströmungsanforderung ist, kehrt das Verfahren 84 anschließend zum Block 78 zurück, und die Schleife kann fortgesetzt werden, bis das Spülvolumen im Entscheidungsblock 81 erfüllt ist oder die Spülströmungsrate kleiner als die minimale Spülströmungsanforderung im Entscheidungsblock 83 ist. Wenn die Spülströmungsrate kleiner als die minimale Spülströmungsanforderung im Entscheidungsblock 83 ist, kann die Steuereinheit 36 im Block 84 anzeigen, dass die Spülung nicht eingerichtet worden ist. Demgemäß kann das System 10, wenn das System 10 neu gestartet wird, durch die Steuereinheit 36 angewiesen werden, einem teilweisen Spülbetriebsvorgang unterzogen zu werden, um das restliche Spülvolumen zu erreichen, um die Spülung einzurichten, oder die Steuereinheit 36 kann das System 10 neu starten, nachdem es einem vollständigen Spülbetriebsvorgang unterzogen worden ist.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Verfahrens 89 zum Spülen des Systems 10 während einer Abschaltung des Systems 10. Das Verfahren 89 ist dem Verfahren 74 mit der Ausnahme dessen ähnlich, was passiert, falls das Spülvolumen in dem Entscheidungsblock 81 nicht erfüllt worden ist. Falls das Spülvolumen in dem Entscheidungsblock 81 in dem Verfahren 89 nicht erfüllt worden ist, kann die Steuereinheit 36 anschließend im Block 93 ein Startsystem (z.B. ein statisches Startsystem, wie beispielsweise einen lastkommutierten Wechselrichter (LCI, Load Commutated Inverter), ein Elektromotor-Startpaket, ein Dieselmotor-Startpaket, etc.) verwenden, um die Gasturbine 12 bei oder oberhalb einer minimalen Spülströmungsdrehzahl zu halten (während das Verfahren 89 zum Block 78 zurückkehrt, so dass die Schleife fortgesetzt werden kann), bis das Spülvolumen im Entscheidungsblock 81 erfüllt ist.
  • Wie vorstehend erläutert, kann die Steuereinheit 36 in einigen Ausführungsformen im Block 78 basierend auf historischen Grenzen zur Erfüllung der Spülentlastungsparameter steuern, wann der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt wird. Demgemäß zeigt 4 ein Verfahren 85 zur Feststellung, wann der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt wird. Im Block 86 können historische Daten in dem Speicher 38 der Steuereinheit 36 gespeichert werden. Die historischen Daten können historische Mengen eines akkumulierten Volumens und/oder Grenzen für das erforderliche Volumen, das durch die Gasturbine 12 während verschiedener Bedingungen (z.B. Einlasstemperatur, Abgastemperatur und Trenndrehzahl) aufgenommen wird, um eine minimale Spülströmungsanforderung der Gasturbine 12 zu erreichen, betreffen.
  • Unter Verwendung der historischen Daten kann die Steuereinheit 36 im Block 87 eine Trenndrehzahl der Gasturbine 12, bei der die Gasturbine 12 die Spülung erreichen kann, bevor die Gasturbine 12 die minimale Spülströmungsanforderung erreicht, bestimmen (z.B. aktiv erlernen). Das heißt, die Steuereinheit 36 kann die historischen Daten, die in dem Speicher 38 gespeichert sind, in Verbindung mit den momentanen Betriebsparametern der Gasturbine 12 (z.B. Einlasstemperatur, Auslasstemperatur und Drehzahl) nutzen, um eine Trenndrehzahl der Gasturbine 12 zu bestimmen, bei der der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt wird. Eine derartige Bestimmung kann eine größere Genauigkeit bei der Sicherstellung, dass die Spülung erreicht wird, ermöglichen, weil die Drehzahl, bei der der Brennstoff getrennt wird, eine Drehzahl sein kann, die historisch die Gasturbine 12 oberhalb der minimalen Spülströmungsanforderung für eine hinreichend lange Zeit hält, um die Spülung zu erreichen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuereinheit 36 die ermittelte Trenndrehzahl (z.B. in dem Speicher 38) speichern. Die gespeicherte Trenndrehzahl kann in nachfolgenden Spülvorgängen verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann die gespeicherte Trenndrehzahl durch die Steuereinheit 36 modifiziert und/oder aktualisiert werden. Es sollte beachtet werden, dass neben dem Spülvolumen andere Faktoren die Trenndrehzahl beeinflussen können. Insbesondere kann die Trenndrehzahl zwischen verschiedenen Gasturbinen variieren.
  • Im Entscheidungsblock 88 kann die Steuereinheit 36 die ermittelte Trenndrehzahl mit einer maximalen Drehzahl (wie sie z.B. durch die Hardwaregrenzen bestimmt ist) bestimmen. Falls die ermittelte Trenndrehzahl nicht größer als oder gleich der maximalen Drehzahl ist, kann die Steuereinheit 36 anschließend im Block 95 das Brennstoffsystem 16 anweisen, den Brennstoff bei der im Block 87 bestimmten Drehzahl zu trennen. Falls die ermittelte Trenndrehzahl kleiner als die maximale Drehzahl ist, kann die Steuereinheit 36 anschließend im Block 97 das Startsystem (z.B. ein statisches Startsystem, wie beispielsweise einen lastkommutierten Wechselrichter (LCI), ein Elektromotor-Startpaket, ein Dieselmotor-Startpaket, etc.) verwenden, um die Gasturbine 12 bei oder oberhalb einer minimalen Spülströmungsdrehzahl zu halten.
  • Weil die Steuereinheit 36 die Temperatur berücksichtigt, um das gewünschte Spülvolumen zu bestimmen, wird die Luftströmung durch das System minimiert, und thermische Belastungen an der Ausrüstung des Systems 10 werden reduziert. Ferner können sensorbasierte Luftströmungsberechnungen eine einheitlichere Methode zur Spülung des Systems 10 ermöglichen. Anstatt zum Beispiel eine bestimmte Anzahl von Volumina (z.B. 5 Volumina) der in das System 10 während jedes Spülvorgangs eingegebenen Umgebungstemperaturluft zu spülen, bestimmt die Steuereinheit 36 den tatsächlichen Luftfluss durch das System 10 unter Berücksichtigung expandierender Gasvolumina der erwärmten Umgebungsluft. Demgemäß spült jeder Spülvorgang ein Abgasvolumen, das genauer mit einem gewünschten Spülvolumen zur Erreichung der Spülung übereinstimmt.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm des Systems 10 (z.B. eines Energieerzeugungssystems), einschließlich der Gasturbine 12 und des Abhitzedampferzeugers (HRSG) 14, das allgemein dazu verwendet wird, Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen. Das System 10 enthält die Gasturbine 12, den Abhitzedampferzeuger (HRSG) 14 und das Brennstoffsystem 16. Allgemein kann das System 10 nach 5 in ähnlicher Weise während eines Spülprozesses eines Abschaltbetriebs wie das in 1 beschriebene System 10 mit einer Modifikation an einem Einlasszapflufterwärmungssystem 91 der Gasturbine 12 arbeiten.
  • Zum Beispiel kann das Einlasszapflufterwärmungssystem 91 der Gasturbine 12 einen Druck in dem Verdichterabschnitt 20 entlasten und eine Temperatur eines dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 zugeführten Fluids erhöhen. Durch Entlastung des Drucks und Erhöhung der Temperatur kann das Einlasszapflufterwärmungssystem 91 den Verdichterabschnitt 20 gegen Strömungsabreißen schützen. Das Einlasszapflufterwärmungssystem 91 kann erwärmte Verdichterauslassluft aus dem Verdichterabschnitt 20 über eine Fluidströmungsleitung 92 abzapfen. Allgemein kann die Fluidströmungsleitung 92 mit einem Einlasszapflufterwärmungsventil 94 verbunden sein, das die erwärmte Verdichterausgabe zu dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 über eine Fluidströmungsleitung 96 liefert. Das Einlasszapflufterwärmungsventil 94 kann durch die Steuereinheit 36 gesteuert werden, um die erwärmte Verdichterausgabe aus dem Verdichterabschnitt 20 zu dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 zu vergrößern oder zu verringern.
  • Zusätzlich kann ein Entnahmeventil 98 mit der Fluidströmungsleitung 92 gekoppelt sein, um erwärmte Verdichterausgabe einem Auslassplenum 99 des Turbinenabschnitts 24 über eine Fluidströmungsleitung 100 zuzuführen. Während eines Spülbetriebs kann das zusätzliche Einlasszapflufterwärmungsventil 98 wenigstens teilweise geöffnet werden, um wenigstens einen Teil der erwärmten Verdichterausgabe dem Auslassplenum 99 der Gasturbine 12 zuzuführen. Durch Zuführung der erwärmten Verdichterauslassluft zu dem Auslassplenum 99 wird eine zusätzliche Spülvolumenströmung zusätzlich zu der Auslauf-Spülströmung zu dem HRSG 14 geliefert, die von dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 aus geliefert wird. Zum Beispiel senkt die erwärmte Verdichterausgabe die Verdichterbetriebskennlinie ab, sie vergrößert die Verdichtereinlassströmung und folglich die gesamte Strömung zu dem HRSG 14. Die zusätzliche Spülvolumenströmung kann durch die Steuereinheit 36 über Volumenakkumulationsanweisungen oder ein Modell bestimmt werden. Die Bestimmung der zusätzlichen Spülvolumenströmung kann auf dem Ausgabeextraktionshub, dem gemessenen Durchfluss und/oder einer Änderung des Verdichterdruckverhältnisses basieren. Dieser Betrieb wäre aufgrund der Verdichterdrehkennlinienformen bei niedrigeren Drehzahlen nützlich. Zusätzlich zur Erhöhung des gesamten Flusses würde er die Drehzahl verringern, bei der das System 10 die minimale Strömung erreicht, was die gesamte akkumulierte Strömung weiter vergrößert. Weil das System 10 eine minimale Strömungsanforderung für den Spülvorgang umfassen kann, kann die Zugabe der erwärmten Verdichterausgabe aus dem Einlasszapflufterwärmungssystem 14 zu dem Auslassplenum 99 eine hinreichende Vergrößerung der Spülströmung für das System 10 ergeben, um das gewünschte Spülentlastungsvolumen an Luft während eines Abschaltbetriebs des Systems 10 zu erreichen.
  • Ferner kann erkannt werden, dass die Ventile 94 und 98 allgemein während eines Abschaltvorgangs des Systems 10 geschlossen werden können. Folglich kann während der Abschaltvorgänge eine Betriebslinie, die als ein Verdichterdruckverhältnis bei einer Spülströmungsrate des Verdichterabschnitts 20 definiert sein kann, größer sein, als wenn eines oder beide der Ventile 94 und 98 geöffnet sind. Die angehobene Betriebslinie kann einen erhöhten Druck im Inneren des Verdichterabschnitts 20 zur Folge haben, was einen hinreichenden Widerstand bieten kann, um eine Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln während eines Abschaltbetriebs auf ein Niveau unterhalb einer Drehzahl hinunter zu fahren, die eine passende Spülströmungsrate liefert. Demgemäß kann durch Öffnen eines oder beider der Ventile 94 und 98 die Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln während eines Abschaltbetriebs nicht so schnell abnehmen, als wenn die Ventile 94 und 98 geschlossen sind. Außerdem kann, wenn das Ventil 98 geöffnet wird, die Betriebslinie des Verdichterabschnitts 20 reduziert werden (was die Verdichterdrücke verringert), und die erwärmte Verdichterausgabe, die aus dem Verdichterabschnitt 20 zu dem Auslassplenum 99 geliefert wird, kann eine Steigerung zu der Spülströmungsrate ergeben (was den gesamten Fluss erhöht, während es einen geringeren Widerstand und eine langsamere Verlangsamung hervorruft), um zu ermöglichen, dass das gewünschte Spülentlastungsvolumen in einer kürzeren Zeitdauer erreicht wird. Darüber hinaus kann das System 10, weil die Leitung der erwärmten Verdichterausgabe zu dem Auslassplenum 99 die Betriebslinie des Verdichterabschnitts 20 reduziert und das Spülströmungsvolumen, das dem Auslassplenum 99 zugeführt wird, vergrößert, eine Zeitdauer für das Startsystem (z.B. ein statisches Startsystem, wie etwa einen lastkommutierten Wechselrichter (LCI), ein Elektromotor-Startpaket, ein Dieselmotor-Startpaket, etc.), um die Gasturbine 12 bei oder oberhalb einer minimalen Spülströmungsdrehzahl zu halten, reduzieren. Außerdem kann das System 10 in einigen Ausführungsformen die Verwendung des Startsystems während eines Spülvorgangs insgesamt eliminieren. Mit dem System 10 kann das Startsystem Leistung zu dem System 10 beim Starten der Gasturbine 12, oder um die Gasturbine 12 oberhalb einer minimalen Spülströmungsrate zu halten, wenn die Gasturbine 12 abgeschaltet wird, liefern.
  • Indem nun auf 6 verwiesen wird, ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 110 zum Spülen des Systems 10 während einer Abschaltung unter Verwendung des Einlasszapflufterwärmungssystems 91 veranschaulicht. Es kann erkannt werden, dass die Blöcke des Verfahrens 110 nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Schritte darstellen und dass bestimmte Blöcke gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Wie vorstehend erläutert, kann das Erhalten einer Spülentlastung während einer Abschaltung des Systems 10 einen schnelleren Neustart des Systems 10 ermöglichen, da das System 10 sich bei Beendigung der Abschaltung in einem „Spülung abgeschlossen“-Zustand befinden kann. Um eine Spülung während einer Abschaltung des Systems 10 zu bewerkstelligen, kann die Steuereinheit 36 im Block 112 eine Abschaltbenachrichtigung empfangen. Die Abschaltbenachrichtigung kann ein Ergebnis eines verringerten Leistungsbedarfes in einem Stromnetz, das mit dem System 10 gekoppelt ist, sein. Außerdem kann die Abschaltbenachrichtigung auch ein Ergebnis einer manuellen Abschaltbenachrichtigung oder irgendeines anderen Impulses sein, wenn eine Abschaltung des Systems 10 erwünscht ist.
  • Anschließend kann die Steuereinheit 36 im Block 114 die Einlasszapfluftwärmeventile 94 und/oder 98 anweisen, zu öffnen oder offen zu bleiben. Indem die Ventile 94 und/oder 98 gesteuert werden, um zu öffnen oder offen zu bleiben, kann die erwärmte Verdichterausgabe zu dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 und/oder dem Auslassplenum 99 der Gasturbine 12 übertragen werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 36 im Block 116 die erwärmte Verdichterausgabe zu dem Auslassplenum 99 steuern, um die Betriebslinie der Gasturbine 12 abzusenken und um den gesamten Spülfluss in Folge eines erhöhten Drucks in dem Verdichterabschnitt 20 zu erhöhen. Ferner kann eine Rückführung der erwärmten Verdichterausgabe zu dem Auslassplenum 99 ein zusätzliches Spülvolumen zur Unterstützung bei der Erfüllung der gewünschten Spülvolumenentlastung bereitstellen. Es kann erkannt werden, dass in einigen Ausführungsformen das Ventil 94 geschlossen bleiben kann, während das Ventil 98 während eines Spülvorgangs offen ist.
  • Im Block 118 kann der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt werden. In bestimmten Ausführungsformen können andere Komponenten des Systems getrennt werden. Bei der Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 kann die Verbrennungsflamme erlöschen, und das System 10 kann eine Auslauf-Luftströmung durch das System zusätzlich zu der erwärmten Verdichterausgabe liefern, die durch das Ventil 98 des Einlasszapflufterwärmungssystems 91 geliefert wird. Die Auslauf-Luftströmung kann sich auf eine Luft beziehen, die aufgrund einer restlichen (d.h. nicht angetriebenen) Rotation der Laufschaufeln in dem Turbinenabschnitt 24 und/oder der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 22 nach dem Erlöschen der Verbrennungsflamme durch das System 10 strömt.
  • Zusätzlich kann erkannt werden, dass eine Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 bei ungefähr 40% (oder einem anderen Prozentsatz) einer normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 erfolgen kann, um das gewünschte Spülströmungsvolumen zu erfüllen. In bestimmten Ausführungsformen kann der Brennstoff bei ungefähr 30 bis 100%, 30 bis 65%, 65 bis 100%, und in allen Teilbereichen darin, der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei ungefähr 30%, 35%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Eine normale Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 kann als eine Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 definiert sein, bei der die Gasturbine 12 während eines standardmäßigen Energieerzeugungsbetriebs betrieben wird. Jedoch kann ferner erkannt werden, dass in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases, einer Größe des Volumens, das die Spülung erreicht, und/oder der Spülströmung, die durch die erwärmte Verdichterausgabe bereitgestellt wird, der Brennstoff bei einer höheren als einer nominellen Trenndrehzahl oder einer geringeren als einer nominellen Trenndrehzahl getrennt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der Brennstoff bei ungefähr 30 bis 100%, 30 bis 65%, 65 bis 100%, und in allen Teilbereichen darin, der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei ungefähr 30%, 35%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei dem bestimmten Prozentsatz der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden und dennoch die gewünschte Spülung in Abhängigkeit von der Auslasstemperatur bei der Abschaltanforderung und der Größe des Spülvolumens erreichen.
  • Ferner kann die Steuereinheit 36 die Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 bestimmen, bei der der Brennstoff getrennt wird. Falls z.B. die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltbetriebsvorgangs relativ niedrig ist, kann eine größere Einlassströmung und mehr Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 bei einer Bestimmung des gewünschten Spülvolumens das System 10 anweisen, den Brennstoff von der Gasturbine 12 bei der Trenndrehzahl, wie vorstehend beschrieben, zu trennen. Falls alternativ die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltvorgangs relativ hoch ist, kann eine geringere Einlassluftströmung und weniger Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. In einer derartigen Situation kann die Steuereinheit 36 das System 10 anweisen, den Brennstoff bei ungefähr 30% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 zu trennen. Auf diese Weise ist die Steuereinheit 36 in der Lage, verschiedene Drehzahlen der Gasturbine 12 während eines Abschaltvorgangs zu berücksichtigen, um das gewünschte Spülvolumen des Spülvorgangs zu erfüllen.
  • Während das System 10 ausläuft, wird im Block 120 ein erhöhtes Spülvolumen auf das System 10 angewandt, bis das bestimmte Spülentlastungsvolumen erreicht wird. Das heißt, das Ventil 98 kann offen bleiben, bis das bestimmte Spülentlastungsvolumen durch das System 10 erreicht ist. Demgemäß kann eine Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln eine Drehzahl oberhalb der minimalen Spülströmungsdrehzahl für eine hinreichende Zeitdauer aufrechterhalten, um das Spülentlastungsvolumen zu erfüllen.
  • Nachfolgend können beim Erreichen des Spülentlastungsvolumens im Block 122 die Einlasszapflufterwärmungsventile 94 und/oder 98 geschlossen werden oder geschlossen bleiben. Durch Schließen der Ventile 94 und 98 kann die Betriebslinie des Verdichterabschnitts 20 steigen, was zur Folge haben kann, dass die Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 schnell abnimmt. Folglich kann das System 10 schnell abschalten, nachdem das gewünschte Spülentlastungsvolumen erfüllt ist.
  • 7 zeigt ein Blockdiagramm des Systems 10 (z.B. eines Energieerzeugungssystems), einschließlich der Gasturbine 12 und des Abhitzedampferzeugers (HRSG) 14, das allgemein dazu verwendet wird, Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen. Das System 10 enthält die Gasturbine 12, den Abhitzedampferzeuger (HRSG) 14, das Brennstoffsystem 16 und ein Dampfturbinensystem 128. Allgemein kann das System 10 nach 7 in einer ähnlichen Weise während eines Spülprozesses eines Abschaltbetriebs wie das in 1 beschriebene System 10 mit Modifikationen hinsichtlich des Betriebs des Dampfturbinensystems 128 arbeiten, um die Spülvolumenströmung während eines Auslaufens des Systems 10 zu vergrößern. Zusätzlich kann das System 10 Systeme an dem HRSG 14 oder an Reservebrennstoffsystemen enthalten, die bei der Trennung beteiligt sein können.
  • Insbesondere kann das Dampfturbinensystem 128 Dampf von dem HRSG 14 über eine Dampftransportleitung 130 empfangen. Der Dampf kann eine Antriebskraft an einer Dampfturbine 132 des Dampfturbinensystems 128 bereitstellen, um Leistung zu erzeugen. Von der Dampfturbine 132 aus kann der Dampf über eine weitere Dampftransportleitung 134 zu einem Kondensator 136 strömen. In dem Kondensator 136 kann der Dampf abgekühlt und zu Wasser kondensiert und über eine Wassertransportleitung 138 zurück zu dem HRSG 14 transportiert werden.
  • Es kann erkannt werden, dass in einigen Ausführungsformen die Dampfturbine 132 und die Gasturbine 12 beide ein Teil eines Einzelwellen-Generatorsystems sein können. Das heißt, sowohl die Dampfturbine 132 als auch die Gasturbine 12 erzeugen Leistung ausgehend von derselben Welle eines Generatorsystems. Ferner kann eine Reduktion eines Gegendrucks eines Kondensators der Dampfturbine 132 den Dampfturbinenwiderstand an der Welle reduzieren. Durch Reduktion des Gegendrucks des Kondensators der Dampfturbine 132 während eines Abschaltvorgangs des Systems 10, das die Dampfturbine 132 enthält, kann die Verlangsamung der Spülströmung während eines Auslaufens des Systems 10 verlangsamt werden. Zum Beispiel wird, indem der durch die Dampfturbine 132 an der Welle bereitgestellte Widerstand begrenzt wird, das System 10 eine längere Zeitdauer benötigen, um bis zu der minimalen Spülströmungsrate zu verlangsamen. Demgemäß kann das System 10 die gewünschte Spülströmungsentlastung erreichen, ohne das System 10 bei der minimalen Spülströmungsrate mit dem Startsystem halten zu müssen. Zusätzlich kann das System 10 in einigen Ausführungsformen die gewünschte Spülströmungsentlastung durch eine Reduktion des Gegendrucks des Kondensators der Dampfturbine 132 erreichen, um eine Zeitdauer zu reduzieren, während der das Startsystem das System 10 bei der minimalen Spülströmungsrate hält. Der Gegendruck des Kondensators der Dampfturbine 132 durch Steuern (mittels der Steuereinheit 36) von Komponenten der Dampfturbine 132 (z.B. des Dampfventils 140, des Kühl- und Dichtungsluftsystems 142, etc.).
  • Indem nun auf 8 verwiesen wird, ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 150 zum Spülen des Systems 10 während einer Abschaltung unter Verwendung des Dampfturbinensystems 128 veranschaulicht. Es kann erkannt werden, dass die Blöcke des Verfahrens 150 nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Schritte sind, sondern gleichzeitig oder in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden können. Wie vorstehend erläutert, kann ein Spülen während einer Abschaltung des Systems 10 einen schnelleren Neustart des Systems 10 ermöglichen, da das System 10 sich bei Beendigung der Abschaltung in einem gespülten Zustand befinden kann. Um ein Spülen während der Abschaltung des Systems 10 zu bewerkstelligen, kann die Steuereinheit 36 im Block 152 eine Abschaltbenachrichtigung empfangen. Die Abschaltbenachrichtigung kann die Folge eines verringerten Leistungsbedarfs in einem mit dem System 10 gekoppelten Stromnetz sein. Außerdem kann die Abschaltbenachrichtigung auch das Ergebnis einer manuellen Abschaltbenachrichtigung oder irgendeines anderen Impulses sein, wenn eine Abschaltung des Systems 10 erwünscht ist.
  • Anschließend kann die Steuereinheit 36 im Block 154 das Dampfventil 140 der Dampfturbine 132 anweisen, in einer Abschaltspülposition zu sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit 36 das Kühl- und Dichtungsluftsystem 142 anweisen, bis zu einer maximalen Strömungskapazität zu öffnen. Durch eine Steuerung des Dampfventils 140 und/oder des Kühl- und Dichtungsluftsystems 142, um zu öffnen oder um offen zu bleiben, kann der Gegendruck des Kondensators der Dampfturbine 132 entlastet werden. Durch Entlastung des Gegendrucks des Kondensators kann ein Widerstand an einer Welle der Dampfturbine 142, der von dem Gegendruck des Kondensators herrührt, reduziert werden. Zusätzlich kann in einem Einzelwellensystem (z.B. wenn sowohl die Gasturbine 12 als auch die Dampfturbine 132 dieselbe mit dem Generator gekoppelte Welle antreiben) eine Reduktion des Widerstands an der Welle die Verlangsamung der Spülströmung des Systems 10 während des Abschaltvorgangs verlangsamen.
  • Im Block 156 kann der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt werden. Bei der Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 kann die Verbrennungsflamme erlöschen, und das System 10 kann Auslauf-Luftströmung durch das System 10 liefern. Die Auslauf-Luftströmung kann sich auf eine Luft beziehen, die aufgrund einer restlichen (d.h. nicht angetriebenen) Rotation der Laufschaufeln des Turbinenabschnitts 24, der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 22 und/oder der Laufschaufeln und Verdichterschaufeln der Turbine 132 nach dem Erlöschen der Verbrennungsflamme durch das System 10 strömt.
  • Zusätzlich kann erkannt werden, dass eine Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 bei ungefähr 40% (oder einem anderen Prozentsatz) einer normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 erfolgen kann, um das gewünschte Spülströmungsvolumen zu erfüllen. Eine normale Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 kann als eine Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 definiert sein, bei der die Gasturbine 12 während eines standardmäßigen Energieerzeugungsbetriebs betrieben wird. Jedoch kann ferner erkannt werden, dass in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases, einer Größe des Volumens, das die Spülung erreicht, und/oder der Verlangsamung der Spülströmung des Systems 10 der Brennstoff bei einer höheren als einer nominellen Trenndrehzahl oder einer geringeren als einer nominellen Trenndrehzahl getrennt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der Brennstoff bei ungefähr 30 bis 100%, 30 bis 65%, 65 bis 100%, und in allen Teilbereichen darin, der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei ungefähr 30%, 35%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden und dennoch in Abhängigkeit von der Auslasstemperatur bei der Abschaltanforderung, der Größe des Spülvolumens und der Verlangsamung der Spülströmung des Systems 10 die gewünschte Spülung erreichen.
  • Ferner kann die Steuereinheit 36 die Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 bestimmen, bei der der Brennstoff getrennt wird. Falls z.B. die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltbetriebs relativ niedrig ist, kann eine größere Einlassluftströmung und mehr Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 bei einer Bestimmung des gewünschten Spülvolumens das System 10 anweisen, den Brennstoff von der Gasturbine 12 bei einem bestimmten Prozentsatz der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 zu trennen. Falls alternativ die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltbetriebs relativ hoch ist, kann eine geringere Einlassluftströmung und weniger Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. In einer derartigen Situation kann die Steuereinheit 36 das System 10 anweisen, den Brennstoff bei ungefähr 30% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 zu trennen. Auf diese Weise ist die Steuereinheit 36 in der Lage, verschiedene Drehzahlen der Gasturbine 12 während eines Abschaltbetriebs zu berücksichtigen, um das gewünschte Spülvolumen des Spülvorgangs zu erreichen.
  • Da das System 10 zu der minimalen Spülströmungsrate hin ausläuft, wird im Block 158 ein erhöhtes Gesamtvolumen auf das System 10 angewandt, bis das bestimmte Spülentlastungsvolumen erreicht ist. Das heißt, das Dampfventil 140 und/oder das Kühl- und Dichtungsluftsystem 142 können vollständig offen bleiben, bis das bestimmte Spülentlastungsvolumen durch das System 10 erreicht ist. Insbesondere verlangsamt ein Öffnen des Dampfventils 140 und/oder des Kühl- und Dichtungsluftsystems die Verlangsamung des Strangs, was ein größeres Gesamtvolumen, bevor die minimale Spülströmung erreicht wird, zur Folge hat. Demgemäß kann eine Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 eine Drehzahl oberhalb der minimalen Spülströmungsdrehzahl für eine hinreichende Zeitdauer aufrechterhalten, um das Spülentlastungsvolumen zu erfüllen.
  • Anschließend kann beim Erreichen des Spülentlastungsvolumens im Block 160 das Dampfventil 140 und/oder das Kühl- und Dichtungsluftsystem 142 geschlossen werden oder geschlossen bleiben. Durch Schließen des Dampfventils 140 und des Kühl- und Dichtungsluftsystems 142 kann der Widerstand an der Welle steigen, was zur Folge haben kann, dass die Drehzahl der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 schneller abnimmt. Folglich kann das System 10 schneller abschalten, nachdem das gewünschte Spülentlastungvolumen erfüllt ist.
  • 9 zeigt ein Blockdiagramm des Systems 10 (z.B. eines Energieerzeugungssystems), einschließlich der Gasturbine 12 und des Abhitzedampferzeugers (HRSG) 14, das allgemein dazu verwendet wird, Leistung in einem Kombikraftwerk zu erzeugen. Das System 10 enthält die Gasturbine 12, den Abhitzedampferzeuger (HRSG) 14, das Brennstoffsystem 16, ein Gebläse 162 und ein Wasserwaschsystem 164. Allgemein kann das System 10 nach 9 in einer ähnlichen Weise während eines Spülprozesses eines Abschaltbetriebs wie das in 1 beschriebene System 10 mit Modifikationen hinsichtlich des Betriebs der Gasturbine 12 und/oder des Brennstoffsystems 16, um den Spülvolumenfluss während eines Auslaufens des Systems 10 zu erhöhen, arbeiten.
  • Insbesondere kann das System 10 eine Spülströmung durch das System 10 unter Verwendung verschiedener Luftquellen (z.B. des Gebläses 162) vergrößern, um einen Einlassdruck der Gasturbine 12 zu verstärken. Zum Beispiel kann das Gebläse 162 einen erhöhten Luftfluss an einem hinteren Abschnitt des Turbinenabschnitts 24 bereitstellen. Der erhöhte Luftfluss kann eine vergrößerte Spülluftströmung zu dem System 10 während eines Auslaufens des Systems 10 in einer derartigen Weise bereitstellen, dass die gewünschte Spülströmungsentlastung in einer reduzierten Zeitdauer erreicht wird. Auf diese Weise kann das System 10 die gewünschte Spülströmungsentlastung erreichen, bevor das System 10 bis zu der minimalen Spülströmungsrate verlangsamt. Ferner kann das Gebläse 162 ein beliebiges Lüfter- oder Luftzufuhrsystem sein, das eine vergrößerte Luftströmung zu dem hinteren Abschnitt des Turbinenabschnitts 24 liefern kann. Zusätzlich kann das Gebläse 162 in einigen Ausführungsformen ein Auslassrahmengebläse der Gasturbine 12 sein. In einer derartigen Ausführungsform kann das Gebläse 162 in dem System 10 aufgenommen werden, ohne irgendwelche zusätzlichen Komponenten hinzuzufügen.
  • Ferner kann die Verwendung des Wasserwaschsystems 164 ebenfalls eine Spülströmung durch das System 10 vergrößern. Allgemein kann das Wasserwaschsystem 164 dazu verwendet werden, Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 20 durch Einsprühen von Wasser in den Einlass des Verdichterabschnitts 20 zu reinigen, während der Verdichterabschnitt 20 mit einer reduzierten Drehzahl läuft. Weil der Verdichterabschnitt 20 bei einer hohen Temperatur arbeitet, kann das in den Verdichterabschnitt 20 eingesprühte Wasser verdampfen und aus dem Verdichterabschnitt 20 als Wasserdampf austreten. Demgemäß wird, während ein Luftfluss an dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 nicht verändert wird, ein erhöhtes Volumen, das von dem verdampften Wasser herrührt, zu dem Auslassplenum 99 geliefert. Das Wasserwaschsystem 164 kann allgemein beginnen, Wasser dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 zuzuführen, wenn der Brennstoff der Gasturbine 12 sichergestellt ist (z.B. bei ungefähr 80–90% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12), und das Wasserwaschsystem 164 kann aufhören, Wasser dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 zuzuführen, wenn die Gasturbine 12 eine minimale Drehzahl erreicht, über der das Wasser aufhören würde zu verdampfen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 das Wasserwaschsystem 164 anweisen, Wasserwaschbetriebsvorgänge einzustellen, wenn die Gasturbine 12 ungefähr 40, 50 oder 60% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 erreicht. Das erhöhte Volumen, das durch die Wasserverdampfung bereitgestellt wird, kann während des Spülprozesses verwendet werden, um einen Anteil der gewünschten Spülströmungsentlastung zu berücksichtigen, wenn das System 10 abschaltet. Folglich kann das System 10 die gewünschte Spülströmungsentlastung erreichen, bevor das System 10 bis zu der minimalen Spülströmungsrate verlangsamt.
  • Zusätzlich kann das Brennstoffsystem 16 in einigen Ausführungsformen auch dazu verwendet werden, die Spülströmung durch das System 10 zu vergrößern. Allgemein kann das Brennstoffsystem 16 einen Betrieb bereitstellen, der die Verbrennungsflamme zum Erlöschen bringt. Zum Beispiel kann das Brennstoffsystem 16 die Brennstoffquelle von der Gasturbine 12 durch Schließen eines oder mehrerer Ventile (z.B. Gassteuerventile, Absperrventile, etc.) trennen. Ferner kann das Brennstoffsystem 16 ein Verdünnungsmittel (z.B. ein Verdrängungsgas) von einer Verdrängungsgasversorgung zu der Gasturbine 12 liefern, um jeglichen verbleibenden Brennstoff in der Gasturbine 12 weiter zu verdünnen, nachdem die Verbrennungsflamme erloschen ist. Es kann erkannt werden, dass die Verdünnungsmittel von der Verdrängungsgasversorgung eine zusätzliche Spülströmung für das System 10 bereitstellen können, wenn die Ventile des Brennstoffsystems 16 eine spezielle Konfiguration aufweisen. Die zusätzliche Spülströmung kann dem System 10 ermöglichen, die gewünschte Spülströmungsentlastung zu erreichen, bevor das System 10 bis zu der minimalen Spülströmungsrate verlangsamt.
  • Während die Zugabe der Spülluftströmung von dem Gebläse 162, das erhöhte Volumen von dem Wasserwaschsystem 164 und/oder eine vergrößerte Spülströmung von einer Verdrängungsgasversorgung des Brennstoffsystems 16 dem System 10 ermöglichen können, die gewünschte Spülströmungsentlastung zu erreichen, bevor das System 10 bis zu der minimalen Spülströmungsrate verlangsamt, können diese zusätzlichen Spülströmungen auch eine Zeitdauer begrenzen, in der das Startsystem auf das System angewandt wird, um die gewünschte Spülströmungsentlastung zu erreichen. Zum Beispiel wird durch Erhöhung eines Spülströmungsvolumens über die Zeitdauer, die die Gasturbine 12 benötigt, um bis zu der minimalen Spülströmungsrate zu verlangsamen, ein größeres gesamtes Volumen über diese Zeit hinweg gespült. Demgemäß kann das Startsystem für eine geringere Zeitdauer verwendet werden, um den Spülvorgang zu beenden, wenn die gewünschte Spülströmungsentlastung nicht erreicht ist, bevor die Gasturbine 12 bis zu der minimalen Spülströmung verlangsamt.
  • Indem nun auf 10 verwiesen wird, ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 170 zum Spülen des Systems 10 während einer Abschaltung unter Verwendung einer zusätzlichen Spülluftströmung veranschaulicht. Es kann erkannt werden, dass die Blöcke des Verfahrens 170 nicht notwendigerweise aufeinanderfolgende Schritte sind und dass bestimmte Blöcke gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Wie vorstehend erläutert, kann das Erhalten einer Spülentlastung während einer Abschaltung des Systems 10 einen schnelleren Neustart des Systems 10 ermöglichen, da sich das System 10 bei Beendigung der Abschaltung in einem „Spülung abgeschlossen“-Zustand befinden kann. Um eine Spülung während einer Abschaltung des Systems 10 zu bewerkstelligen, kann die Steuereinheit 36 im Block 172 eine Abschaltbenachrichtigung empfangen. Die Abschaltbenachrichtigung kann ein Ergebnis eines verringerten Leistungsbedarfes in einem mit dem System 10 gekoppelten Stromnetz sein. Zusätzlich kann die Abschaltbenachrichtigung auch ein Ergebnis einer manuellen Abschaltbenachrichtigung oder irgendeines anderen Impulses sein, wenn eine Abschaltung des Systems 10 erwünscht ist.
  • Anschließend kann die Steuereinheit 36 im Block 174 anweisen, dass der Brennstoff von der Gasturbine 12 getrennt wird. Bei der Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 kann die Verbrennungsflamme erlöschen, und das System 10 kann eine Auslauf-Luftströmung durch das System 10 liefern. Die Auslauf-Luftströmung kann sich auf eine Luft beziehen, die aufgrund einer restlichen (d.h. nicht angetriebenen) Rotation der Laufschaufeln des Turbinenabschnitts 24, der Verdichterlaufschaufeln des Verdichterabschnitts 22 und/oder der Laufschaufeln und Verdichterlaufschaufeln der Dampfturbine 132 nach dem Erlöschen der Verbrennungsflamme durch das System 10 strömt.
  • Zusätzlich kann erkannt werden, dass eine Trennung des Brennstoffs von der Gasturbine 12 bei ungefähr 40% (oder einem anderen Prozentsatz) einer normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 erfolgen kann, um das gewünschte Spülströmungsvolumen zu erfüllen. Die normale Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 kann als eine Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 definiert sein, bei der die Gasturbine 12 während eines standardmäßigen Energieerzeugungsbetriebs betrieben wird. Jedoch kann ferner erkannt werden, dass in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases, einer Größe des Volumens, das die Spülung erreicht, und/oder der Verlangsamung der Spülströmung des Systems 10 der Brennstoff bei einer höheren als einer nominellen Trenndrehzahl oder einer niedrigeren als einer nominellen Trenndrehzahl getrennt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der Brennstoff bei ungefähr 30 bis 100%, 30 bis 65%, 65 bis 100%, und in allen Teilbereichen darin, der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden. Zum Beispiel kann der Brennstoff bei ungefähr 30%, 35%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 getrennt werden und dennoch abhängig von der Auslasstemperatur bei der Abschaltanforderung, der Größe des Spülvolumens und der Verlangsamung der Spülströmung des Systems 10 die gewünschte Spülung erreichen.
  • Ferner kann die Steuereinheit 36 die Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 bestimmen, bei der der Brennstoff getrennt wird. Falls z.B. die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltvorgangs relativ niedrig ist, kann eine größere Einlassluftströmung und mehr Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. Demgemäß kann die Steuereinheit 36 bei einer Bestimmung des gewünschten Spülvolumens das System 10 anweisen, den Brennstoff von der Gasturbine 12 bei einer höheren als der nominellen Trenndrehzahl zu trennen. Falls alternativ die Auslasstemperatur während eines speziellen Abschaltvorgangs relativ hoch ist, kann eine geringere Einlassluftströmung und weniger Zeit verwendet werden, um das gewünschte Spülvolumen zu erreichen. In einer derartigen Situation kann die Steuereinheit 36 das System 10 anweisen, den Brennstoff bei einer geringeren als der nominellen Trenndrehzahl zu trennen. Auf diese Weise ist die Steuereinheit 36 in der Lage, verschiedene Drehzahlen der Gasturbine 12 während eines Abschaltvorgangs zu berücksichtigen, um das gewünschte Spülvolumen des Spülvorgangs zu erfüllen.
  • Anschließend kann die Steuereinheit 36 im Block 176 das System anweisen, eine zusätzliche Spülströmung zu der Gasturbine 12 zu liefern. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 36 das Gebläse 162 anweisen, einen erhöhten Luftfluss zu dem Einlass des Verdichterabschnitts 20 zu liefern. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit 36 das Wasserwaschsystem 164 anweisen, einen Wasserwaschvorgang zu beginnen, der, wie vorstehend bei der Erläuterung der 9 beschrieben, die Spülströmung vergrößert, wenn das Wasser in der Gasturbine 12 zu Wasserdampf wird. Außerdem kann die Steuereinheit 36 die Verdrängungsgasversorgung 68 anweisen, eine zusätzliche Spülströmung mittels der Verdünnungsmittel, die in der Verbrennungsgasversorgung 68 aufbewahrt werden, bereitzustellen. Jede/Jedes von dem Gebläse 162, dem Wasserwaschsystem 164 und der Verdrängungsgasversorgung 68 kann eine zusätzliche Spülströmung für die Gasturbine entweder alleine oder in einer Kombination miteinander bereitstellen. Gemeinsam können das Gebläse 162, das Wasserwaschsystem 164 und die Verdrängungsgasversorgung 68 als zusätzliche Spülströmungsquellen definiert werden. Die Steuereinheit 36 kann die zusätzlichen Spülströmungsquellen anweisen, aktiv zu bleiben, bis die bestimmte Spülströmungsentlastung erreicht ist.
  • Zusätzlich können die zusätzlichen Spülströmungsquellen in einigen Ausführungsformen aktiv bleiben, bis das System 10 die minimale Spülströmungsrate erreicht. In einem derartigen Zeitpunkt kann das System 10 das Startsystem aktivieren, um das System 10 bei oder oberhalb der minimalen Spülströmungsrate zu halten. Indem die zusätzlichen Spülströmungsquellen in einem aktiven Zustand gehalten werden, wird eine Zeitdauer, in der das Startsystem aktiv ist, reduziert. Auf diese Weise wird weniger Energie aufgewandt, um den Spielprozess zu bewerkstelligen, und der Spielprozess kann in einer kürzeren Zeitdauer abgeschlossen werden.
  • Nachdem die gewünschte Spülströmungsentlastung erreicht ist, können die zusätzlichen Spülströmungsquellen im Block 178 von dem System 10 entfernt werden. Zusätzlich kann an diesem Punkt jegliche andere Anwendung zur Erhöhung der Spülströmung, die auf das System 10 angewandt wird, ebenfalls entfernt werden, um dem System 10 zu ermöglichen, schnell abzuschalten. Nach der Abschaltung des Systems 10 kann das System 10 sich ohne irgendeine zusätzliche Spülung beim Start in einem „Spülung abgeschlossen“-Zustand befinden.
  • Es kann erkannt werden, dass die Verfahren 80, 110, 150 und 170 alle alleine oder in verschiedenen Kombinationen miteinander verwendet werden können, um den gewünschten Spülwert des Systems 10 während einer Abschaltung des Systems 10 zu erreichen. Es sollte beachtet werden, dass das HRSG-System entweder mit Einfachzyklus- oder mit Kombizyklus-Systemen eingesetzt werden kann. Zusätzlich kann das System 10 Abgasbehandlungssysteme (z.B. Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion, Kanalbrenner, Diverterklappen, etc.) enthalten.
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um den Gegenstand der Offenbarung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, den offenbarten Gegenstand auszuführen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltender Verfahren gehören. Der patentierbare Schutzumfang des offenbarten Gegenstands ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.
  • Ein System enthält eine Steuereinrichtung 36 eines Energieerzeugungssystems, die einen Speicher 38, der Instruktionen speichert, und einen Prozessor 42 enthält, der die Instruktionen ausführt. Die Instruktionen veranlassen die Steuereinrichtung 36, das Energieerzeugungssystem zu steuern, um eine Einlasszapfluftwärmeströmung einer Gasturbine 12 während einer Verlangsamung der Gasturbine 12 zuzuführen. Die Instruktionen veranlassen ferner die Steuereinrichtung 36, eine erste Temperatur, eine Drehzahl der Gasturbine 12 und einen Einlasszapfluftwärmestrom zu empfangen. Zusätzlich veranlassen die Instruktionen die Steuereinrichtung 36, einen Abgasdurchsatz basierend auf wenigstens der ersten Temperatur, der Drehzahl und dem Einlasszapfluftwärmestrom zu berechnen. Ferner veranlassen die Instruktionen die Steuereinrichtung 36, das Energieerzeugungssystem zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine 12 bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine 12 zu trennen, der ausreicht, um ein Spülvolumen während eines Auslaufs der Gasturbine 12 zu erreichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    System
    12
    Gasturbine
    14
    Abhitzedampferzeuger
    16
    Brennstoffsystem
    18a–d
    Brennstoffleitungen
    20
    Verdichterabschnitt
    22
    Verbrennungsabschnitt
    24
    Turbinenabschnitt
    26
    Einlassleitschaufel
    28
    Einlass
    30a–c
    HRSG-Druckabschnitte
    32
    HRSG-Auslasskanal
    34
    Abgasschacht
    36
    Steuereinheit
    38
    Speicher
    40
    Satz Programme
    42
    Prozessor
    44
    Satz Sensoren
    68
    Spülgasversorgung
    74
    Verfahren
    75
    Schritt
    76
    Schritt
    77
    Schritt
    78
    Schritt
    79
    Schritt
    80
    Schritt
    81
    Schritt
    82
    Schritt
    84
    Schritt
    85
    Verfahren
    86
    Schritt
    87
    Schritt
    88
    Schritt
    89
    Verfahren
    91
    Einlasszapflufterwärmungssystem
    92
    Fluidströmungsleitung
    93
    Schritt
    94
    Einlassabzapfventil
    95
    Schritt
    96
    Fluidströmungsleitung
    97
    Schritt
    98
    Entnahmeventil
    99
    Auslassplenum
    100
    Fluidströmungsleitung
    110
    Verfahren
    112
    Schritt
    114
    Schritt
    116
    Schritt
    118
    Schritt
    120
    Schritt
    122
    Schritt
    128
    Dampfturbinensystem
    130
    Dampftransportleitung
    132
    Dampfturbine
    134
    Dampftransportleitung
    136
    Kondensator
    138
    Wassertransportleitung
    140
    Dampfventil
    142
    Kühl- und Dichtungsluftsystem
    150
    Verfahren
    152
    Schritt
    154
    Schritt
    156
    Schritt
    158
    Schritt
    160
    Schritt
    162
    Gebläse
    164
    Wasserwaschsystem
    170
    Verfahren
    172
    Schritt
    174
    Schritt
    176
    Schritt
    178
    Schritt

Claims (19)

  1. System, das aufweist: eine Steuereinrichtung (36) eines Gasturbinen- und Abhitzedampferzeuger(HRSG)-Systems, die aufweist: einen Speicher (38), der Instruktionen speichert, um Betriebsvorgänge des Gasturbinen- und HRSG-Systems durchzuführen; und einen Prozessor (42), der eingerichtet ist, um die Instruktionen auszuführen, wobei die Instruktionen, wenn sie durch den Prozessor (42) ausgeführt werden, die Steuereinrichtung (36) veranlassen, um: das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Einlasszapfluftwärmeströmung von einem Einlasszapflufterwärmungssystem (91) einem Auslassplenum (99) einer Gasturbine (12) des Gasturbinen- und HRSG-Systems während einer Verlangsamung der Gasturbine zuzuführen; ein erstes Eingangssignal, das eine erste Temperatur an einem Einlass eines Verdichterabschnitts (20) der Gasturbine (12) kennzeichnet, ein zweites Eingangssignal, das eine Drehzahl der Gasturbine (12) kennzeichnet, und ein drittes Eingangssignal zu empfangen, das einen Einlasszapfluftwärmestrom kennzeichnet, der dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) zugeführt wird; einen Abgasdurchsatz des Gasturbinen- und HRSG-Systems basierend auf wenigstens dem ersten Eingangssignal, dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal zu berechnen; und das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine (12), der ausreicht, um ein vorbestimmtes Spülvolumen während eines Auslaufs einer Luftströmung durch das Gasturbinen- und HRSG-System zu erreichen, basierend auf dem Abgasdurchsatz zu trennen.
  2. System nach Anspruch 1, das aufweist: einen ersten Temperatursensor, der das erste Eingangssignal liefert; einen Drehzahlsensor, der das zweite Eingangssignal liefert; und einen Fluidströmungssensor, der das dritte Eingangssignal liefert.
  3. System nach Anspruch 2, wobei der erste Temperatursensor an dem Einlass des Verdichterabschnitts (20) positioniert ist und der Fluidströmungssensor in einer Fluidströmungsleitung positioniert ist, die das Einlasszapflufterwärmungssystem (91) mit dem Auslassplenum (99) verbindet.
  4. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Instruktionen, wenn sie ausgeführt werden, die Steuereinrichtung (36) veranlassen, wenigstens ein viertes Eingangssignal zu empfangen, das eine zweite Temperatur an dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) oder einem Abgasschacht (34) eines HRSGs (14) des Gasturbinen- und HRSG-Systems kennzeichnet, und der Abgasdurchsatz wenigstens zum Teil auf dem vierten Eingangssignal zusätzlich zu dem ersten Eingangssignal, dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal basiert.
  5. System nach Anspruch 4, das einen zweiten Temperatursensor aufweist, der das vierte Eingangssignal liefert, wobei der zweite Temperatursensor an dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) oder dem Abgasschacht (34) des HRSGs (14) positioniert ist.
  6. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das vorbestimmte Spülvolumen auf wenigstens einem Volumen eines HRSGs (14) des Gasturbinen- und HRSG-Systems basiert.
  7. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Instruktionen, wenn sie ausgeführt werden, die Steuereinrichtung (36) veranlassen, das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) zu trennen, wenn die Einlasszapfluftwärmeströmung dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) zugeführt wird, und die Gasturbine (12) den Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine (12), der ausreicht, um das Spülvolumen zu erreichen, erreicht, während die Gasturbine (12) bei einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als eine minimale Spülströmungsanforderung der Gasturbine (12).
  8. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einlasszapfluftwärmeströmung entlang einer Einlasszapfluftwärmeleitung strömt und die Einlasszapfluftwärmeleitung ein erstes Einlasszapfluftwärmeventil, das eingerichtet ist, um die Einlasszapfluftwärmeströmung mit dem Einlass des Verdichterabschnitts (20) zu koppeln, und ein zweites Einlasszapfluftwärmeventil aufweist, das eingerichtet ist, um die Einlasszapfluftwärmeströmung mit dem Auslassplenum (99) der Gasturbine (12) zu koppeln.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (36) eingerichtet ist, um das erste Einlasszapfluftwärmeventil zu schließen und das zweite Einlasszapfluftwärmeventil zu öffnen, wenn sie eine Abschaltbenachrichtigung des Gasturbinen- und HRSG-Systems empfängt.
  10. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Sensor (44) einen Temperatursensor aufweist, der an einem Einlass eines Verdichterabschnitts (20) der Gasturbine (12) positioniert ist, und der zweite Sensor (44) einen Drehzahlsensor der Gasturbine (12) aufweist.
  11. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (36) eingerichtet ist, um einen vierten Messwert einer zweiten Temperatur des Gasturbinen- und HRSG-Systems über einen vierten Sensor (44) zu empfangen, wobei der vierte Sensor (44) einen Temperatursensor aufweist, der an einem Auslass der Gasturbine (12) oder einem Abgasschacht (34) des HRSGs (14) positioniert ist, und um den Abgasdurchsatz des Gasturbinen- und HRSG-Systems basierend auf wenigstens der zweiten Temperatur zu berechnen.
  12. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (36) eingerichtet ist, um den Anteil der normalen Betriebsdrehzahl, bei der die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) getrennt wird, basierend wenigstens zum Teil auf historischen Daten zu bestimmen, die eine Zeitdauer betreffen, die die Gasturbine (12) benötigt, um eine minimale Spüldrehzahl zu erreichen, nachdem die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) getrennt wird.
  13. System nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (36) eingerichtet ist, um das Gasturbinen- und HRSG-System zu steuern, um die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl der Gasturbine (12) basierend wenigstens zum Teil auf einer Verzögerungsrate der Drehzahl der Gasturbine (12) zu trennen, nachdem die Einlasszapfluftwärmeströmung dem Auslass der Gasturbine (12) zugeführt wird und die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) getrennt wird.
  14. Greifbares, nicht-transitorisches, maschinenlesbares Medium, das maschinenlesbare Instruktionen aufweist, um: einen Messwert einer ersten Temperatur eines Energieerzeugungssystems über einen ersten Sensor (44) zu empfangen, wobei der Messwert der ersten Temperatur wenigstens eine Temperatur an einem Einlas einer Gasturbine (12) des Energieerzeugungssystems aufweist; einen Messwert einer Drehzahl der Gasturbine (12) des Energieerzeugungssystems über einen zweiten Sensor (44) zu empfangen, wobei der zweite Parameter eine Drehzahl der Gasturbine (12) aufweist; einen Messwert eines Einlasszapfluftwärmestroms von einem Einlasszapflufterwärmungssystem (91) zu einem Auslass des Energieerzeugungssystems während eines Abschaltbetriebsmodus des Energieerzeugungssystems über einen dritten Sensor (44) zu empfangen; einen Abgasdurchsatz des Energieerzeugungssystems basierend auf wenigstens der ersten Temperatur, der Drehzahl der Gasturbine (12) und dem Einlasszapfluftwärmestrom zu berechnen; und das Energieerzeugungssystem zu steuern, um eine Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) bei einem Anteil der normalen Betriebsdrehzahl des Energieerzeugungssystems, der ausreicht, um ein Spülvolumen während eines Auslaufens einer Luftströmung durch das Energieerzeugungssystem zu erreichen, basierend wenigstens auf dem Abgasdurchsatz zu trennen.
  15. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 14, wobei das Spülvolumen auf wenigstens einem Volumen eines definierten Teils des Energieerzeugungssystems (10), der einen Abhitzedampferzeuger (14) aufweist, basiert.
  16. Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Energieerzeugungssystem (10) die Gasturbine (12), einen Abhitzedampferzeuger und ein Einlasszapflufterwärmungssystem (91) aufweist.
  17. Maschinenlesbares Medium nach einem beliebigen der Ansprüche 14–16, das maschinenlesbare Instruktionen aufweist, um den Anteil der normalen Betriebsdrehzahl, bei dem die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) getrennt wird, basierend wenigstens zum Teil auf historischen Daten zu bestimmen, die eine Zeitdauer betreffen, die die Gasturbine (12) benötigt, um eine minimale Spüldrehzahl zu erreichen, nachdem die Brennstoffquelle von der Gasturbine (12) getrennt ist.
  18. Maschinenlesbares Medium nach einem beliebigen der Ansprüche 14–17, wobei das Spülvolumen erreicht wird, während das Energieerzeugungssystem (10) weiterhin bei einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als eine minimale Spüldrehzahl des Energieerzeugungssystems (10).
  19. Maschinenlesbares Medium nach einem beliebigen der Ansprüche 14–18, das maschinenlesbare Instruktionen aufweist, um eine zweite Temperatur des Energieerzeugungssystems (10) über einen vierten Sensor (44) zu messen, wobei der vierte Sensor (44) einen zweiten Temperatursensor aufweist, der an dem Auslass der Gasturbine (12) oder einem Abgasschacht (34) eines Abhitzedampferzeugers (14) des Energieerzeugungssystems (10) positioniert ist, und wobei eine Berechnung des Abgasdurchsatzes des Energieerzeugungssystems (10) auf wenigstens der zweiten Temperatur basiert.
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