DE2023670A1 - Verfahren zur Verbesserung der Betriebs weise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas und Dampfturbinenanlage bei Teillast und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Betriebs weise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas und Dampfturbinenanlage bei Teillast und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens

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DE2023670A1
DE2023670A1 DE19702023670 DE2023670A DE2023670A1 DE 2023670 A1 DE2023670 A1 DE 2023670A1 DE 19702023670 DE19702023670 DE 19702023670 DE 2023670 A DE2023670 A DE 2023670A DE 2023670 A1 DE2023670 A1 DE 2023670A1
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steam turbine
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turbine
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DE19702023670
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Jean Ville dAvray Lugand Paul Cravanche Lemoine Jacques Pansot Jean Paris Vidal, (Frankreich) M
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Stein Industrie SA
Cegelec SA
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Stein Industrie SA
Cegelec SA
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

Patentanwälte
Dlpl.-lng.A. WEDDE
Dipl.-Ing. K. E M PL
München 27,Schumannstr.2
13. Mai 1970
Akte: P 6839
SOCISTE GMERAlE DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES ET MBCANIQD3S (AISTHOM) und STEIN INDUSTRIE
Pari s/Frankreich
Verfahren zur Verbesserung der Betriebsweise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas- und Dampfturbinenanlage bei Teillast und Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft einen kombinierten Kreislauf aufweisende Gas- und Dampfturbinenanlagen mit nachgeschaltetem Dampfkessel, welche eine oder mehrere an der Auslaßseite mit den Brennern eines oder mehrerer Dampfkessel verbundene Gasturbinen, eine oder mehrere Dampfturbinen und für die Vorwärmung des Speisewassers des oder der Dampfkessel bestimmte Wärmetauscher enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zum -Betrieb einer derartigen Anlage, welche spezielle Vorteile bezüglich einer guten Ausnützung der Gesamtanlage bei Teillas tbetrieb bietet.
/1241
Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch,, daß abhängig von der Belastung der Entgaser, dem Yfasser von dem oder den Vorwärmern zugeführt wird, mit Anzapfdampf von verschiedenen Stufen der Dampfturbine dergestalt gespeist wirds daß in ihm ein im wesentlichen konstanter Druck unabhängig von der Belastung der Dampfturbine aufrechterhalten wirdo
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Anlage der vorgenannten Bauart zur Durchführung des Verfahrens, Vielehe sich dadurch kennzeichnet, daß der Entgaser, welcher Wasser von dem oder den Vorwärmern erhälts über Ansapfleitungen mit mehreren Stufen der Dampfturbine verbunden ista daß jede dieser Anzapfleitungen ein Rückschlagventil enthält und daß mindestens in einigen bestimmten dieser Leitungen ein Ventil angeordnet ists das jeweils von dem im Entgaser herrschenden Druck so gesteuert wird, daß dieser Bruek im wesentlichen konstant bleibte
nachstehend wird ein nicht beschränkendes Beispiel einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage8 unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläuterts In deren ©iasiger Figur die Anlage schematise!! veranschaulicht ist«,
■Jie in der Zeichnung dargestellt, enthält di@ erfinöungsgemäBe Anlage drei Turbinen, di® mit Brennstoff "bei 2 gespeist werden und die über drei Absperrschieber 4 ihre Abgas® ü®& Brennern
ti L· & te la (S Il ο Λ k \s
BAO ORtOlNAt
eines Dampfkessels 3 zuführen. Diese Abgase sind noch reich an Sauerstoff, so daß mit ihnen im Kessel ein bei 5 eingeführter Brennstoff verfeuert v;erden kann.
Der Dampfkessel 3 enthält einen Überhitzer 6, einen Zwischenüberhitzer 7 und drei Ekonomiser 8, y und 10. Die Hauchgase durchstreichen aufeinänderfolnond diese Bauteile und werden dann in den Kamin 11 ab-e::ojen»
Die Anlage enthalt weiterhin eine Dampfturbine mit zwei dtufen oder Gruppen von Stufen 12 a und 12 b. Die Einlaßseite der Stufe oder Gruppe von Stufen 12 a ist mit dem Auslaß des Überhitzers 6 verbunden, während die Auslaßseite mit dem Eintritt des Zwischenüberhitzers 7 verbunden ist. Die Einlaßseite der Stufe oder Gruppe von Stufen 12b ist mit dem Auslaß des. Zwischenuberhitzers 7 verbunden.
Die Auslaßseite der Gruppe von Stufen 12 b sxeht über einen Kondensator H mit einer Pumpe 13 in Verbindung. Von der Druckseite der Pmmpe 13 gelangt das kondensierte Wasser in einen Wasservorwärmer 15, der mit Dampf aus einer ersten Anzapfung S| der Turbine gespeist wird. Die von diesem Vorwärmer austretendä Wassermenge wird in zwei Teilströme geteilt, von denen der eine in einen Ekonomiser 10 erwärmt wird, während der andere durch zwei Wasservorwärmer 16 und 17 verläuft, welahe von Dampf gespeist werden, der aus zwei anderen Anzapfungen S£ bzw. S» der Turbine stammt.
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An der Austrittsseite des Vorwärmers 17 wird das von Ekonomiser 10 kommende Wasser rieder ;.up;emi;;cht und die gesamte Wassermasse einem Entgaser 18 s;uge führt. Der Entgaser wird mit Dampf gespeist, der entweder von einer Anzapfung S^ der Turbine über ein Rückschlagventil 19» oder von einer Anzapfung Sr über ein Rückschlagventil 20 und ein Ventil 21, oder von der Austrittsseite der Gruppe von otufen 12a über ein Rückschlagventil 22 und ein Ventil 23 zugeführt wird« Vom Auslaß des Bntgasers 18 wird das Wasser von einer Speisepumpe 24 abgezogen, die mit dem Einlaß des Kessels übere einen Wasservorv/armer 25, einem hierzu parallel geschalteten Ekonomiser 9, sov.ie einem Ekonomiser 8 verbunden ist.
Die Ventile 21 und 2.3 werden, entsprechend dem im Entgaser herrschenden und durch ein Organ 26 gemessenen Druck so versteilt, daß bei Verhinderung des Druckes das Ventil 21 öffnet und für den Fall, daß der von der Anzapfung Sc kommende Dampf nicht zur Aufrechterhaltung eines Druckes im Entgaser der gewünschten Höhe ausreicht, wird das Ventil geöffnet. Die Rückschlagventile 19, 20 und 22 sind so ausgebildet -Lind angeordnet, daß Dampf in Richtung auf den Entgaser strömen kann, aber verhindert wird, daß beispielsweise von der Sruppe von Stufen 12a kommender Dampf direkt in die lurbine über die Anzapf leitungen S, und Sj- eindringt,
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BAD
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Mit der Welle der Turbine 12 a - TZ b ist ein Haupt generatorverbunden.
Es ist bekannt, daß bei derartigen Anlagen der Entgaser1 TS-dann ein gutes Betriebsverhalten zeigt» wenn das.eingespeiste Wasser mit einer tieferen Temperatur anlangt, als der Sätti— gungstemperatur entsprechend dem Brück, der einspeisenden. Anzapfung entspricht« Andererseits ist es bei solchen Anlagen zur Aufrechterhaltung eines guten Wirkungsgrades erforderlich, daß die Gasturbinen 1 dem Kessel 5 die gleiche Abgasmenge bei Teillastbetrieb wie bei Vollastbetrieb zuführen·
Dies hat zur Folge, daß die den Ekonomiser 10 durchströmende Rauchgasmenge im wesentlichen die gleiche bei Teillastbetrieb wie bei Tollastbetrieb bleibt. Da aber die den Ekonomiser durchströmende Menge an Speisewasser bei Teillastbetrieb kleiner wird, erhöht sich die Wassertemperatur an der Auslaßseite des Ekonomiser» 10 entsprechend der Abnahme der Belastung* Dieser Tendenz kann natürlich dadurch entgegengewirkt werden, daß die Aufteilung der Wassermengen zwischen den Vorwärmern t6 und 17 einerseits und dem Ekonomiser 10 andererseits geändert wird, aber einer derartigen. Maßnahme sind Grenzen gesetzt und es ist naturgemäß wichtig, bei geringeren Belastungen den Entgaser mit Wasser speisen zu können, das eine möglichst hohe Temperatur auf v/ei st*
-6-
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Diese» Ergebnis wird! bei tier· erfin&uii^sgerräffeni Anlag© bei der die Ventile 21 xmä 23 ent sprechend dem Drusek im Entgaser verstellt werden* wodurch in; Aera !Entgaser Dampf" unterschiedlicher Herkunft eingespeist werdlem kaarat,, um unter seilen; Belastuiirsveriiältnissen einen im wesentlichen konstanten IDruc-k aufreciitzueriialten* 33er Entgaser kann dläBrer mmh lei allen Be-lastungsverhältnis-sen mit Wasser van konstanter; !Ee^ceratur gespeist v/e r den.
Hierdurch wird einerseits frei GTein&elas;tung· erreicht;,) daß-die Anlage einen größeren Wärmeaustausch im Itenomisear W als bei bekannten Entgasern durchfuhren kannr -»©durch, der' Sesamt7iirkui^sgrad der Anlage verbessert viirdr viährend sondier er seit s bei noch geringeren ieillasten die Sesantheit der GrastuarMnen in, Betrieb bleiben kannf als dies bei bekannten Etegasern mcfgl±.ch ist».
Das zweite Ergebnis hat zur Folge* dal die Anlage mit allen, ,.in. Betrieb befindlichen G-asturbinen innerhalb eines so ausreichend großen Belastungsspielraumeff gefahren werfen kannr daß den in einem Hetz auftretenden häufigsten Belastungsanforderungen genügt werden kann« Eine Stillegung von Gasturbinen ist daher nur in Ausnahmefällen
Dieser Umstand ist besonders interessant,. da Jede Stillegung von Gasturbinen die Lebensdauer der Turbinen™ und Kompressor— schaufeln wegen des, großen Temperaturwechsels vermindert* Die
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BAD
e äes Entcasera bedeutet somit eine Verhinderung der ;:auxit}kcit der erforderlichen Revisionen der Gasturbine v.ie auch deren In-standh:iltun~skosten. Zusammenfassend vermittelt daher dr±e ■erfindun~sgenäße Verfahren, insbesondere
Üe nachsteigenden Vorteiles
:-Js wird eine Verbesserung des uesaartv.-irkun^Ejrades der Anlage bei Teillasten durch 3rhöhunfi des V/ärineausv-usches in 2'κ.ο- ä noniiser 10 erreicht.
.,S kann ein größerer Abstand zwischen den Kevisionsperioden für iie Gasturbine und eine Verminderung von deren Bntstandhaltun t?kosten erreicht '.veraer., da tei niedri.-er: Lasten die Anlage r.it drei an den Kessel anreccrilossenen' und mit Volllast laufenden gasturbinen aufrechterhalten werden kann,
3s ist darauf hinzuweisen, daS die vorliegende Erfindung
nicht auf das beschriebene und dargestellte Autführunrsbei-
spiel beschränkt ist, sondern vielmehr alle ac-eiinderten Aus- ™ führungsfomen erfaßt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche.
    erfahren zum Betrieb einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas» und Dampfturbinenanlage mit nachgeschaltetea Dampfkessel, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgaser, dem Ϋ/asser von einem oder mehreren Vorwärmern sUf-eführt wird, mit Anzapfdampf aus unterschiedlichen Stufen der Dampfturbine dergestalt gespeist wird, daß in ihm unabhängig von den Belastungsverhältnissen dieser Turbine ein im wesentlichen konstanter Druck aufrechterhalten wird.
    2, Einen kombinierten Kreislauf aufweisende Gas- und Dampfturbinenanlage mit nachgeschaltetem Dampfkessel, welche eine oder mehrere an der Auslaßseite mit den Brennern eines 4der mehreren Dampfkessel verbundene Gasturbinen, mindestens eine Dampfturbine und für die Vorwärmung des Kesselspeisewassers bestimmte Wärmetauscher enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgaser, welcher Wasser von dem oder den Vorwärmern erhalt, über Anzapfleitungen mit mehreren Stufen der Dampfturbine verbunden ist, daß jede dieser AnzapfIeitungen ein Rückschlagventil enthält iind daß in mindestens einigen bestimmten dieser Leitungen ein Ventil angeordnet ist, das jeweils von dem im Sntgaser herrschenden Druck so gesteuert wird, daß dieser
    . Druck im wesentlichen konstant bleibt.
    109808/1241 ' -
DE19702023670 1969-05-14 1970-05-14 Verfahren zur Verbesserung der Betriebs weise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas und Dampfturbinenanlage bei Teillast und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens Pending DE2023670A1 (de)

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