DE329155T1 - System und methode zur energieerzeugung mit integrierter gasturbine. - Google Patents

System und methode zur energieerzeugung mit integrierter gasturbine.

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DE329155T1
DE329155T1 DE198989102758T DE89102758T DE329155T1 DE 329155 T1 DE329155 T1 DE 329155T1 DE 198989102758 T DE198989102758 T DE 198989102758T DE 89102758 T DE89102758 T DE 89102758T DE 329155 T1 DE329155 T1 DE 329155T1
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heat transfer
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generation system
gas turbine
combustion chamber
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Folke San Diego Ca 92122 Engstroem
Juhani Sf-48600 Karhula Isaksson
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Ahlstrom Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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0323155 EP 89 102 758.3 . (Veröffentl.-Nr. 0 329 155) P a t e &eegr; t a &eegr; s &rgr; r ü ehe
1. Krafterzeugungssystem, umfassend ein zirkulierendes Wirbelschichtreaktorsystem (1.) mit einem Verbrennungsraum (2), einem mit dem Auslaß (7) für die Verbrennungsgase im Verbrennungsraum (2) verbundenen Teilchentrenner (8) und einem im wesentlichen vertikalen Kanal (10), der zwischen dem unteren Ende des Teilchentrenners (8) und dem unteren Ende des Verbrennungsraums (2) zum Führen von getrennten festen Partikeln abwärts von dem Partikeitrenner (8) zurück in den Verbrennungsraum (2) angeordnet ist; und
ein Gasturbinenzyklus (18) mit einem Gaskompressor (19) zum Verdichten von Gas, einer
Wärmeübertragungseinrichtung (21) zum Erwärmen des Verbrennungsgases aus dem Kompressor (19) und einer über eine Rohrleitung (22) mit der
Wärmeübertragungseinrichtung (21) zum Expandieren des
verdichteten Gases verbundenen Gasturbine (23), dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (21) in dem Gasturbinenzyklus (18) Wärmeübertragungswege (31) einschließt, die innerhalb des wesentlichen vertikalen Kanals (10) in dem zirkulierenden Wirbelbettsystem zum Leiten des verdichteten Gases innerhalb der Wärmeübertragungsleitungen (31) in mittelbarem Kontakt mit den abwärts in dem vertikalen Kanal (10) fließenden, festen Teilchen angeordnet sind.
0329'ioG
2. Krafterzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es. ein Dampfturbinenteil (14) mit einer Dampfturbine (16) und einer Wärmeübertragungseinrichtung (15) zum Erzeugen von Dampf enthält, die in dem Verbrennungsraum (2) angeordnet ist.
3. Krafterzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasturbinenzyklus (18) eine Rohrleitung (27) zum Leiten von expandiertem Gas von der Gasturbine (23) zum Boden des Verbrennungsraums (2) aufweist,
4. Krafterzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (21) in dem Gasturbinenzyklus (18.) vertikale Röhren einschließt.
5. Krafterzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (21) in dem Gasturbinenzyklus (18) horizontale Röhren einschließt,
6. Krafterzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasturbinenzyklus (18) einen zusätzlichen Erhitzer (25) enthält, der vor der Gasturbine (23) zum weiteren Erhitzen des verdichtenden Gases angeordnet ist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Krafterzeugungssystems, wobei :
kohlenhaltiger Brennstoff zum Verbrennen in einem Verbrennungsraum eines zirkulierenden Wirbelschichtreaktors verbrannt wird, die festen Teilchen aus den Verbrennungsgasen in einem Teilchentrenner getrennt werden, die getrennten, heißen Teilchen abwärts durch einen im wesentlichen vertikalen Kanal zurück in den Verbrennungsraum geleitet werden und
Luft in einem Gaskompressor in einem Gasturbinenzyklus verdichtet wird, die verdichtete Luft in einer Wärmeübertragungseinrichtung erhitzt und die verdichtete und erhitzte Luft der Gasturbine zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die verdichtete Luft durch Röhren in einer Wärmeübertragungseinrichtung geleitet wird, die in dem die getrennten, heißen Teilchen führenden, vertikalen Kanal angeordnet ist.
8. Verfahren zum Betreiben eines Krafterzeugungssystems nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungstemperatur in dem Verbrennungsraum dadurch gesteuert wird, daß die von den Teilchen in dem vertikalen Kanal an die durch die Röhren in der in dem vertikalen Kanal angeordneten Wärmeübertragungseinrichtung geleitete verdichte Luft übertragene Wärme geändert wird.
9. Verfahren zum Betreiben eines Krafterzeugungssystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungstemperatur in dem Verbrennungsraum durch eine Änderung der Menge der durch die Röhren geleiteten verdichteten Luft gesteuert wird.
10. Verfahren zum Betreiben eines Krafterzeugungssystems nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die heißen Teilchen in dem vertikalen Kanal durch Schwerkraft abwärts fließen läßt.
11. Verfahren zum Betreiben eines Krafterzeugungssystems nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft auf 5-15 bar in dem Kompressor verdichtet wird und die verdichtete Luft auf 650 - 8500C in der Wärmeübertragungseinrichtung erhitzt wird.
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