DE3915478A1

DE3915478A1 - Verfahren und system zum betrieb einer kombinierten anlage

Info

Publication number: DE3915478A1
Application number: DE3915478A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Hoizumi; Yoshiki Noguchi; Tadao Arakawa; Kazusada Hoshino
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1989-11-23
Anticipated expiration: 2009-05-12
Also published as: FR2631382B1; DE3915478C2; JP2680033B2; US5044152A; JPH01285608A; FR2631382A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ein System zum Betrieb einer kombinierten Anlage, die eine Gas turbine, einen Abwärme-Rückgewinnungsboiler und eine Dampf turbine enthält. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und auf ein System zum Betrieb einer kom binierten Anlage unter Steuerung einer Einlaß-Leitschaufel der Gasturbine.

Die japanische Patentpublikation Nr. 68-17 967 offenbart be reits eine kombinierte Anlage mit einer Gasturbine, einem Abwärme-Rückgewinnungsboiler zur Gewinnung von Wärme aus dem Abgas der Gasturbine und mit einer Dampfturbine, die durch den Dampf angetrieben wird, der vom Abwärme-Rückgewinnungs boiler erzeugt wird. Es ist bekannt, daß die Temperatur des Abgases von der Gasturbine am höchsten ist, wenn die Gas turbine bei etwa 80% Last arbeitet, und daß die Temperatur des vom Abwärme-Rückgewinnungsboiler erzeugten Dampfes praktisch immer dieselbe Tendenz aufweist.

Die höchste Abgastemperatur von der Gasturbine bei etwa 80% Last wird deswegen erhalten, weil im allgemeinen die Zu fuhrrate der Luft in die Gasturbine dann gesteuert wird, wenn der Lastpegel etwa 80% erreicht hat, um zu verhin dern, daß die Verbrennungstemperatur in der Gasturbine über eine vorbestimmte Grenze ansteigt, die so festgelegt ist, daß die Gasturbinenschaufeln oder andere Teile gegen Über hitzung geschützt werden.

Beim Betrieb der Gasturbine wird Luft über die Einlaß-Leit schaufeln in einen Kompressor geführt, wobei die durch den Kompressor komprimierte Luft zusammen mit einem Brennstoff in eine Verbrennungskammer geleitet wird, um den Brennstoff zu verbrennen. Das infolge der Verbrennung erhaltene Ver brennungsgas treibt ein Laufrad der Gasturbine an, das sei nerseits den Kompressor und eine Last antreibt, die z. B. ein Wechselstromgenerator sein kann. Während des Betriebs der Gasturbine wird der Öffnungsgrad der Einlaß-Leitschau feln gesteuert, und zwar in der nachfolgend beschriebenen Weise.

Die Fig. 2 zeigt Betriebsfaktoren einer kombinierten Anla ge, z. B. Temperaturen verschiedener Teile der kombinierten Anlage, eine Luftflußrate, einen Öffnungsgrad der Einlaß- Leitschaufeln, usw., und zwar jeweils in Abhängigkeit der Last der Gasturbine. Wie anhand der Fig. 2A zu erkennen ist, wird die Einlaß-Leitschaufelöffnung konstantgehalten, und zwar im Bereich einer Gasturbinenlast von 80% oder darunter. Auf diese Weise bleibt die Luftflußrate am Kom pressoreinlaß ebenfalls konstant. Es ist ersichtlich, daß die Gasturbine, die einen Wechselstromgenerator antreibt, mit konstanter Rotation betrieben werden muß, und zwar un abhängig von einer Änderung der Last, so daß die Luftfluß rate zum Kompressor ebenfalls konstantgehalten werden muß. Insoweit darf sich die Einlaß-Leitschaufelöffnung nicht verändern. Andererseits wird die der Gasturbine zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit bzw. proportional zum Last pegel gewählt, so daß das Luftüberschußverhältnis mit ab nehmendem Lastpegel ansteigt. Das hat zur Folge, daß die Verbrennungstemperatur abnimmt, da die Turbine durch den Luftüberschuß gekühlt wird, wie anhand der Fig. 2C zu er kennen ist. Im Ergebnis verringert sich daher sowohl die Abgastemperatur des Gasturbinenabgases als auch die Dampf temperatur, was die Fig. 2D verdeutlicht. Die Verbrennungs temperatur in der Gasturbine erreicht im allgemeinen die maximal erlaubte Temperatur Tmax, wenn die Turbinenlast auf etwa 80% angestiegen ist. Um die Teile der Verbrennungs kammer und der Turbine zu schützen, darf die Temperatur nicht über den Pegel der maximal erlaubten Verbrennungstem peratur ansteigen. Arbeitet daher die Gasturbine bei einer Last oberhalb von 80%, so wird die Öffnung der Einlaß- Leitschaufeln vergrößert, um einen größeren Anteil an Luft zuzuführen und dadurch die Gasturbine zu kühlen, so daß auf diese Weise die Temperatur unterhalb der zuvor erwähnten maximal erlaubten Temperatur gehalten werden kann. Die Fol ge davon ist, daß die Abgastemperatur und daher auch die Dampftemperatur einen bergartigen Verlauf mit einer Spitze aufweisen, die dann erreicht wird, wenn die Last etwa 80% beträgt.

Diese Tatsache wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Entropiediagramm in Fig. 3 näher beschrieben. In Fig. 3 re präsentiert das Symbol A den Zustand der Luft am Kompres soreingang, während die Symbole B ₁ und B ₂ den Zustand der Luft am Kompressorausgang repräsentieren. Die Symbole C ₁ und C ₂ repräsentieren den Zustand des Verbrennungsgases am Verbrennungskammerauslaß, während die Symbole D ₁ und D ₂ den Zustand des Gases am Turbinenauslaß repräsentieren. Sämtli che Zustände sind durch die Entropie und die Temperatur ge kennzeichnet. Die Linien B ₁-C ₁, B ₂-C ₂ und A-D ₁-D ₂ sind Li nien konstanten Drucks. Die durchgezogenen Linien zeigen den Zyklus (A-B ₁-C ₁-D ₁-A), der bei einer mit 100% Last be triebenen Gasturbine durchlaufen wird, wobei die Einlaß- Leitschaufelöffnung vergrößert ist, um einen großen Anteil an Luft zum Kompressor führen zu können. Dagegen zeigen die gestrichelt eingezeichneten Linien den Zyklus (A-B ₂-C ₂-D ₂- A), der bei einer mit 80% Last betriebenen Gasturbine durchlaufen wird, wobei die Einlaß-Leitschaufelöffnung be grenzt bzw. verkleinert ist, um einen kleineren Anteil an Luft in die Gasturbine zu leiten. Wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, wird eine hohe Temperatur des Abgases von der Turbine durch Steuerung der Einlaß-Leitschaufelöffnung er halten, so daß die Verbrennungstemperatur in der Gasturbine bei jedem Lastpegel die erlaubte maximale Temperatur Tmax nicht überschreitet.

Die Temperatur des Abgases verändert sich also entlang ei ner Kurve, die sich konvex nach oben erstreckt, und zwar als Ergebnis der Steuerung der Luftflußrate zum Schutze der Gasturbine, wobei die Dampftemperaturcharakteristik des Ab wärme-Rückgewinnungsboilers, der zur Maximierung des Wärme rückgewinnungs-Wirkungsgrads ausgelegt ist, dieselbe Ten denz aufweist, wie die Fig. 2D erkennen läßt.

Eine kombinierte Anlage der genannten Art wird im allgemei nen sehr häufig gestartet und gestoppt, da sie sich schnell in Betrieb nehmen läßt. Sie kann darüber hinaus bei ver schiedenen Lasten mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden. Die nach oben konvex verlaufende Kurve der Dampftemperatur charakteristik bzw. die Gegenwart einer Spitze in diesem Temperaturverlauf führt dazu, daß sehr große thermische Spannungen in der Dampfturbine erzeugt werden. Die Diffe renz zwischen der Dampftemperatur während des Betriebs der Gasturbine bei 80% Last und der beim Betrieb von 100% Last beträgt 25 bis 30°C. Eine derartige Änderung des Last pegels der Gasturbine wird nach einer relativ kurzen Zeit spanne beendet, z. B. nach mehreren Minuten. Der Betrieb der Gasturbine in einer kombinierten Anlage muß daher auch unter Berücksichtigung der Bedingungen der Dampf/Wassersei te der Anlage gesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zum Betrieb einer kombinierten Anlage der oben genannten Art zu schaffen, bei dem es möglich ist, die Ein laß-Leitschaufelöffnung der Gasturbine auch unter Berück sichtigung der Bedingungen der Dampf/Wasserseite der kombi nierten Anlage zu steuern.

Die verfahrensseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 13 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den je weils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird die Einlaß-Leit schaufelöffnung der Gasturbine bei einer kombinierten Anla ge der genannten Art in Übereinstimmung mit dem Betriebszu stand an der Dampf/Wasserseite der kombinierten Anlage ge steuert, um die Temperatur des Abgases von der Gasturbine oder die Temperatur des vom Abwärme-Rückgewinnungsboiler erzeugten Dampfes auf einem voreingestellten bzw. Befehls pegel zu halten.

Bei der Erfindung wird daher die Flußrate der in den Kom pressor hineinströmenden Luft frei gesteuert, und zwar durch Verändern der Einlaß-Leitschaufelöffnung (Einlaß- Leitflügelöffnung) der Gasturbine. Wird z. B. die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel verkleinert, um die Flußrate der in den Kompressor strömenden Luft zu verringern, so vermindert sich auch der Luftdruck am Kompressorauslaß entsprechend einem Übergang von der durchgezogenen Linie zur gebrochen dargestellten Linie in Fig. 3, mit dem Ergebnis, daß sich die Temperatur des Abgases der Gasturbine erhöht. Das Dia gramm in Fig. 3 beruht auf der Annahme, daß die Verbren nungstemperatur konstant ist. Die Verminderung der Luft flußrate bedeutet daher eine Verminderung des Lastpegels. Liegt umgekehrt der Lastpegel fest, so ist es erforderlich, die Verbrennungstemperatur zu erhöhen, was zur Folge hat, daß die Abgastemperatur weiter ansteigt. Die oben beschrie bene Steuerung der Abgastemperatur ermöglicht eine Steue rung der Temperatur des im Abwärme-Rückgewinnungsboiler er zeugten Dampfes, wobei der Abwärme-Rückgewinnungsboiler von der Wärme im Abgas Gebrauch macht, das von der Gasturbine ausgegeben wird. Durch eine Steuerung der Einlaß-Leitschau felöffnung der Gasturbine läßt sich also die Dampftempera tur in gewünschter Weise steuern, so daß sich der Frei heitsgrad der Dampftemperatur vergrößert.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Dampftemperatur in Übereinstimmung mit dem Pegel einer Last an der Gasturbine eingestellt und die Einlaß-Leitschaufelöffnung in Übereinstimmung mit der eingestellten Dampftemperatur gesteuert wird,

Fig. 2A bis 2D und 3 graphische Darstellungen zur Erläute rung der Spitzenwertbildung der Temperatur des Ab gases der Gasturbine,

Fig. 4A und 4B graphische Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Modifikation des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 6 die Darstellung einer in einer Lasttemperatur-Ein stelleinrichtung eingestellten Funktion,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung der Gasturbine in Über einstimmung mit der thermischen Spannung in der Gasturbine gesteuert wird,

Fig. 8A bis 8C Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen der Dampftemperatur und der Turbinenmetalltemperatur gesteuert wird,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung so gesteuert wird, daß die Dampftemperatur unterhalb einer vorbestimmten Grenztemperatur gehalten wird,

Fig. 11A und 11B Darstellungen zum Betrieb des Ausführungs beispiels nach Fig. 10,

Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung so gesteuert wird, daß ein vorbestimmter Wert der Anstiegsrate der Dampf temperatur erhalten wird,

Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung so gesteuert wird, daß die Differenz zwischen einer Mehrzahl von Dampf temperaturen in der kombinierten Anlage aufrecht erhalten wird,

Fig. 14A und 14B Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13,

Fig. 15 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung so gesteuert wird, daß eine Flußrate des Turbinen-Bypaß-Dampfes auf einem Befehlswert gehalten wird,

Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Einlaß-Leitschaufelöffnung so gesteuert wird, daß die Denitrierungs-Katalysatortemperatur auf einem geeigneten Wert in einem Abwärme-Verwertungsboiler gehalten wird,

Fig. 17A und 17B graphische Darstellungen zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik eines Denitrierungs- Katalysators,

Fig. 18A ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 18B ein Diagramm zur Darstellung der Einlaß-Leitschau felöffnung, die in Übereinstimmung mit der Art des Starts einer kombinierten Anlage gesteuert wird,

Fig. 18C ein Diagramm zur Erläuterung der Dampftemperatur in Abhängigkeit der Einlaß-Leitschaufelöffnung nach Fig. 18B,

Fig. 19 und 20 weitere unterschiedliche Ausführungsbeispie le der Erfindung, und

Fig. 21 die Darstellung des Betriebsbereichs der Einlaß- Leitschaufel.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol gend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 näher beschrieben. Ei ne kombinierte Anlage gemäß Fig. 1 weist als Hauptbestand teile eine Gasturbine 10, einen Abwärme-Rückgewinnungsboi ler 20, der Dampf infolge der Wärme des Abgases von der Gasturbine 10 erzeugt, sowie eine Dampfturbine 30 auf, die durch den Dampf angetrieben wird, der durch den Abwärme- Rückgewinnungsboiler 20 erzeugt wird. Ein Thermometer 41 in einer Dampfleitung 25 zwischen dem Abwärme-Rückgewinnungs boiler 20 und der Dampfturbine 30 dient zur Messung der Dampftemperatur sowie zur Lieferung eines Signals zu einer Steuerung 42, die ihrerseits ein Signal zur Steuerung der Einlaß-Leitschaufel 15 des Kompressors 11 erzeugt, um auf diese Weise die Flußrate der in den Kompressor 11 hineinge führten Luft so zu steuern, daß die Dampftemperatur mit ei ner vorbestimmten Befehlstemperatur koinzidiert, die durch eine Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 eingestellt ist. In Fig. 1 sind ein Luftfluß und ein Brennstofffluß jeweils durch die Buchstaben A und F bezeichnet. Eine Gasverbren nungseinrichtung (combustor) trägt das Bezugszeichen 13, während ein Dampfgenerator das Bezugszeichen 21 trägt. Ge neratoren sind mit den Symbolen G ₁ und G ₂ versehen.

Die in der Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 einge stellte Ausgangsfunktion kann in verschiedener Weise geän dert werden, und zwar in Übereinstimmung mit dem Zweck der Steuerung. Ein Beispiel einer derartigen Funktion wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 noch beschrie ben. Die Steuerung 42 ist in der Lage, den Grad der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 in Übereinstimmung mit der Ab weichung des Ausgangs des Thermometers 41 vom Ausgang der Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 zu steuern. Wird die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 reduziert, so nimmt auch die Flußrate der in den Kompressor hineinfließenden Luft ab, so daß eine höhere Dampftemperatur beim selben Last pegel erhalten wird. Umgekehrt wird eine vergleichsweise niedrige Dampftemperatur erhalten, wenn die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 vergrößert wird.

Die Fig. 4A und 4B zeigen ein Beispiel einer in der Last temperatur-Einstelleinrichtung 45 eingestellten Funktion. Die Symbole G ₀ und T ₀ repräsentieren jeweils die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel, wie im konventionellen System ein gestellt, und die in diesem System erhaltene Dampftempera tur. Eine im wesentlichen gerade Linie T ₂ repräsentiert die Temperaturcharakteristik, die dann erhalten wird, wenn die Steuerung so durchgeführt wird, daß keine Spitze entsteht, um auf diese Weise eine im wesentlichen gleichförmige Dampftemperatur über den gesamten Bereich der Last zu er halten. In einem solchen Fall wird die Öffnung der Einlaß- Leitschaufel 15 in der Weise gesteuert, wie dies durch G ₂ dargestellt ist. Ändert sich die Dampftemperatur proportio nal zum Lastpegel, wie durch T ₁ angegeben ist, so wird die Einlaß-Leitschaufel so gesteuert, wie dies durch G ₁ darge stellt ist. Auf diese Weise wird eine Rückkopplung der Dampftemperatur in Übereinstimmung mit der Dampftemperatur funktion durchgeführt, also in Übereinstimmung mit T ₁ und T ₂ entsprechend Fig. 4B. Es besteht jedoch das Risiko, daß die Verbrennungstemperatur in der Gasturbine einen vorbe stimmten Grenzwert Tmax überschreitet, und zwar als Ergeb nis der Steuerung der Gasturbinen-Brennstoffsteuerung, die durch ein nicht dargestelltes System ausgeführt wird, oder infolge einer anderen Störung. Um diesen Nachteil zu ver meiden, sollte anstelle eines Dampftemperatur-Rückkopp lungssystems ein Verbrennungswärme-Schutzsystem installiert werden, so daß der Schutz Vorrang vor der Rückkopplungs steuerung hat, um die Verbrennungstemperatur abzusenken. Das Verbrennungswärme-Schutzsystem kann z. B. die Verbren nungstemperatur anhand des Luftdrucks am Kompressorauslaß und die Gastemperatur am Gasturbinenauslaß berechnen und die berechnete Verbrennungstemperatur mit einer vorbestimm ten und maximal erlaubten Temperatur vergleichen, wobei das Schutzsystem in der Lage ist, die Verbrennungstemperatur in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs abzusenken.

Bei der Steuerung der Dampftemperatur kann eine Verringe rung der Dampftemperatur dadurch erfolgen, daß Wasser in den Dampf hineingesprüht wird, der durch den Abwärme-Rück gewinnungsboiler 20 erzeugt wird. Diese Methode führt je doch zu einer signifikanten Verminderung des thermischen Wirkungsgrads der Anlage. Andererseits läßt sich die Dampf temperatur durch ein Hilfsbrennersystem im Abwärme-Rückge winnungsboiler 20 erhöhen. Dies kann jedoch ein beträchtli ches Ansteigen der Produktionskosten und einen komplizier teren Aufbau des Systems zur Folge haben.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die Temperatur des in die Dampfturbine 30 strömenden Dampfes in der kombi nierten Anlage mittels der Einlaß-Leitschaufel 15 der Gas turbine 10 frei gesteuert. Hierdurch läßt sich die Lebens dauer der Anlage verlängern, und zwar im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem eine große thermische Spannung im Abwärme-Rückgewinnungsboiler 20 und in der Dampfturbine 30 als Ergebnis einer drastischen Änderung der Dampftempe ratur erzeugt wird, wenn die Anlage gestartet wird oder sich der Lastpegel ändert.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine positivere Steuerung der Dampftemperatur er folgt. Zu diesem Zweck erzeugt der Funktionsgenerator 49 ein Befehlssignal Vr für die Einlaß-Leitschaufelöffnung 15 in Übereinstimmung mit dem Pegel der Last an der Gasturbine und der Temperatur des Dampfes, der im Abwärme-Rückgewin nungsboiler 20 erzeugt worden ist, wie die Fig. 6 zeigt. Insbesondere wird das Einlaß-Leitschaufelöffnungs-Befehls signal Vr in Übereinstimmung mit dem momentanen Lastsignal erzeugt, und zwar bezüglich einer Befehls-Dampftemperatur. Nach Empfang des Einlaß-Leitschaufelöffnungs-Befehlssignals Vr steuert die Steuerung 48 die Einlaß-Leitschaufelöffnung unter Verwendung eines Signals Vf, das zur Steuerung 48 rückgekoppelt wird und das die momentane Öffnung der Ein laß-Leitschaufel 15 repräsentiert.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Fig. 7, bei dem die in der Dampfturbine 30 erzeugte thermi sche Spannung durch ein Monitorsystem 43 für thermische Spannungen in der Dampfturbine überwacht wird, um auf diese Weise die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 so zu steuern, daß die Erzeugung einer thermischen Spannung in der kom binierten Anlage während der Betriebsperiode, die eine Startperiode und eine Übergangsperiode enthält, in der sich der Lastpegel ändert, im wesentlichen eliminiert oder mini miert wird.

Verschiedene bekannte Systeme können als Monitorsystem für thermische Spannungen in der Dampfturbine verwendet werden. Auch lassen sich verschiedene Verfahren zur Bestimmung der thermischen Spannung heranziehen. Beispielsweise läßt sich die thermische Spannung auf der Grundlage der Temperatur differenz zwischen der Metallinnenseite und Metallaußensei te des Turbinengehäuses bestimmen. Ebenfalls ist es mög lich, die Turbinenrotor-Metalltemperatur anhand verschiede ner Bedingungen vorherzusagen oder anzunehmen, beispiels weise unter Verwendung der Temperatur, des Drucks und der Flußrate des in die Turbine strömenden Dampfs. Die Steue rung der thermischen Spannung kann so durchgeführt werden, daß eine berechnete thermische Spannung auf einem Pegel un terhalb einer vorbestimmten Grenze aufrechterhalten bleibt oder daß eine berechnete Spannung mit einem vorbestimmten Pegel koinzidiert.

In den Fig. 8A bis 8C zeigt die Fig. 8A die thermische Spannung in der Rotoroberfläche, während die Fig. 8B die Dampftemperatur des in die Dampfturbine eingeleiteten Damp fes zeigt. Die Fig. 8C gibt die Einlaß-Leitschaufelöffnung für einen Fall an, wenn die kombinierte Anlage gestartet wird, wobei die gestrichelten Linien die Charakteristik für den Fall zeigen, daß die Anlage in Übereinstimmung mit einem Steuermuster der Einlaß-Leitschaufel gemäß Fig. 2A gestartet wird, während die durchgezogenen Linien die Cha rakteristik für den Fall zeigen, daß die Anlage in Überein stimmung mit dem Ausgang vom Monitorsystem 43 gemäß Fig. 7 für thermische Spannungen in der Dampfturbine gestartet wird. Eine strichpunktierte Linie in Fig. 8B repräsentiert die Turbinenrotor-Metalltemperatur. Wie anhand der Fig. 8A bis 8C und insbesondere anhand der Fig. 8C zu erkennen ist, wird die Einlaß-Leitschaufel bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine größere Öffnung im Vergleich zum konventionellen System eingestellt, wenn die kombinierte Anlage gestartet wird, so daß eine größere Menge an Luft zur Absenkung der Temperatur des Dampfes, der durch den Abwärme-Rückgewin nungsboiler 20 erzeugt wird, eingeführt wird, wie die Fig. 8B zeigt, was dazu führt, daß die Dampftemperatur näher an der Rotormetalltemperatur zu liegen kommt, mit dem Ergeb nis, daß sich die thermische Spannung im Rotor entsprechend vermindert. Mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist es daher möglich, die in der Dampfturbine 30 erzeugte thermi sche Spannung direkt zu steuern, und zwar durch Überwachung der thermischen Spannung.

Ein einfacheres System zur Steuerung der thermischen Span nung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 9 näher beschrieben, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wird die Tempera tur des in die Dampfturbine 30 strömenden Dampfes mittels eines Thermometers 41 gemessen, während die Turbinenmetall temperatur mit Hilfe eines Thermometers 44 gemessen wird. Nach Empfang der Signale von diesen Thermometern 41, 44 er zeugt die Steuerung 47 ein Signal zur Steuerung der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 in der Weise, daß die Differenz zwischen den Temperaturen, die durch diese beiden Thermome ter 41, 44 gemessen wurden, kleiner als ein vorbestimmter Wert bleibt. Die Messung der Temperatur des in die Dampf turbine strömenden Dampfes, die mittels des Thermometers 41 ausgeführt wird, kann auch durch Messung der Dampftempera tur hinter der Eingangsstufe der Dampfturbine 30 ersetzt werden. In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die thermische Spannung in der Dampfturbine 30 zu begrenzen, und zwar durch Minimierung der Differenz zwischen der Dampftemperatur und der Metalltemperatur.

Die Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, bei dem die Temperatur des in die Dampfturbine 30 strömenden Dampfes mit Hilfe eines Thermometers 41 gemessen wird, wobei die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 derart gesteuert wird, daß die Dampftemperatur einen vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Die Fig. 11A und 11B zeigen die Art und Weise, in der die Öffnung der Einlaß-Leitschau fel gesteuert wird, derart, daß die Temperatur des im Ab wärme-Rückgewinnungsboiler 20 erzeugten Dampfes nicht einen vorbestimmten oberen Grenzpegel überschreitet, der auf denselben Pegel wie die Dampftemperatur gesetzt ist, die dann erhalten wird, wenn die Gasturbine bei 90% Last be trieben wird. In Übereinstimmung mit der Erfindung läßt sich die Temperatur des im Abwärme-Rückgewinnungsboiler er zeugten Dampfes innerhalb eines Bereichs aufrechterhalten, der einen sicheren Betrieb der Anlage gewährleistet, und zwar durch ein sehr einfaches Steuerungsverfahren. Die Fig. 11A zeigt die Art und Weise, in der die Einlaß-Leitschau felöffnung geändert wird, während die Fig. 11B die Dampf temperatur zeigt. Die durchgezogenen Kurven in den Fig. 11A und 11B zeigen jeweils die erhaltene Charakteristik, wenn eine Steuerung beim System nach Fig. 10 durchgeführt wird.

Die Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, bei dem die Temperatur des im Abwärme-Rückgewin nungsboilers 20 erzeugten Dampfes durch ein Thermometer 41 gemessen wird, während die Änderungsrate dieser Dampftempe ratur infolge des Starts der Anlage oder einer Änderung des Lastpegels durch einen Änderungsraten-Computerabschnitt 50 berechnet wird. Das Ergebnis der Berechnung wird zu einer Steuerung 51 geliefert, die die Öffnung der Einlaß-Leit schaufel 15 in der Weise steuert, daß die Änderungsrate nicht einen vorbestimmten Grenzpegel überschreitet.

Anhand der bisherigen Beschreibung läßt sich erkennen, daß die Erfindung den Pegel der thermischen Spannung, die im Abwärme-Rückgewinnungsboiler 20 durch eine schnelle Tempe raturänderung infolge des Starts der Anlage oder einer dra stischen Änderung des Lastpegels erzeugt wird, reduziert, so daß sich dadurch die Lebensdauer der Anlage verlängert. Die Messung der Temperatur des im Abwärme-Rückgewinnungs boiler erzeugten Dampfes kann durch Berechnung der Sätti gungsdampftemperatur ersetzt werden, und zwar bei entspre chend gemessenem Wert des Drucks in der Dampftrommel des Abwärme-Rückgewinnungsboilers 20.

Die Fig. 13 zeigt eine kombinierte Anlage mit einer Mehr zahl von Gasturbinen 10 und einer Mehrzahl von Abwärme- Rückgewinnungsboilern 20, die mit den Gasturbinen gekoppelt sind. Der Dampf von diesen Boilern 20 wird in einer gemein samen Dampfleitung 26 gesammelt, und zwar über Dampfleitun gen 25, die von den jeweiligen Boilern 20 abgehen, und an schließend der Dampfturbine 30 zugeleitet.

Existiert bei der kombinierten Anlage nach Fig. 13 eine we sentliche Differenz zwischen den Pegeln der Last an den je weiligen Gasturbinen 10 während des Betriebs, so wird auch eine entsprechende Differenz zwischen den Temperaturen im Abgas der verschiedenen Gasturbinen erzeugt. Das hat zur Folge, daß auch eine Differenz zwischen den Temperaturen des Dampfes von den jeweiligen Abwärme-Rückgewinnungsboi lern entsteht, die ihrerseits eine thermische Spannung in der Dampfleitung im Bereich 27 erzeugt, an dem die Dampf leitungen 25 von den Abwärme-Rückgewinnungsboilern 20 zu sammentreffen. Eine derartige thermische Spannung kann zu einem Bruch in der Dampfleitung führen, insbesondere bei großer Temperaturdifferenz des Dampfes und dann, wenn die thermische Spannung häufig erzeugt wird. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, sind bei der Anlage nach Fig. 13 Thermometer 41 in den jeweiligen Dampfleitungen 25 vorgese hen, um Signale zu erzeugen, die der jeweiligen Temperatur des Dampfes in diesen Dampfleitungen 25 entsprechen. Die Signale von diesen Thermometern 41 werden einer Steuerung 53 zugeführt, die die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 an der Gasturbine 10 so steuert, daß die Differenz in der Dampftemperatur zwischen diesen Leitungen 25 unterhalb ei nes vorbestimmten Grenzwerts fällt. Das System nach Fig. 13 weist die nachfolgenden Vorteile auf. Gemäß Fig. 14 sei an genommen, daß eine der Kombinationen aus Gasturbine und Ab wärme-Rückgewinnungsboiler der kombinierten Anlage bei Nennlast betrieben wird und die andere Kombination aus Gas turbine und Abwärme-Rückgewinnungsboiler gestartet wird, um den Betrieb parallel zu der zuerst genannten Kombination aufzunehmen. In Übereinstimmung mit der konventionellen Technik erfolgt die Aufnahme des Parallelbetriebs zu einem Moment t ₁, bei dem die Dampftemperatur des neu bzw. zuletzt gestarteten Abwärme-Rückgewinnungsboilers im wesentlichen gleich der Dampftemperatur des Boilers wird, der bei der Nennlast arbeitet. In Übereinstimmung mit dem Ausführungs beispiel nach Fig. 13 erfolgt jedoch die Aufnahme des Par allelbetriebs zu einem Moment t ₂, der vor dem Moment t ₁ liegt. Genauer gesagt zeigen die durchgezogenen Kurven in den Fig. 14A und 14B die Einlaß-Leitschaufelöffnung der neu gestarteten Gasturbine und die Temperatur des Dampfes, der im neu gestarteten Abwärme-Rückgewinnungsboiler erzeugt wird, während die gestrichelten Linien zu derjenigen Kombi nation aus Gasturbine und Boiler gehören, die nach dem kon ventionellen Verfahren betrieben wird. Wie anhand der gestrichelten Linien zu erkennen ist, die den Betrieb der Anlage nach dem konventionellen Verfahren beschreiben, steigt die Dampftemperatur des neu gestarteten Boilers an und nimmt zunächst einen Spitzenwert an, um dann abzunehmen und sich dem Nennpegel zu nähern. Damit sich die Dampfströ me von den Boilern ohne nennenswerte Temperaturdifferenz treffen können, muß die Verbindung zwischen den beiden Stahlleitungen (Dampfleitungen) miteinander dann erfolgen, wenn sich die Dampftemperatur des neu gestarteten Boilers eingestellt bzw. der Nenntemperatur genähert hat, also nach Ablauf einer relativ langen Zeit, gerechnet von der Zeit, zu der die Dampftemperatur den Spitzenpegel erreicht. Im Gegensatz dazu kann nach dem Ausführungsbeispiel der Erfin dung der Parallelbetrieb des neu gestarteten Boilers dann aufgenommen werden, wenn er die Nenntemperatur erreicht hat, und zwar durch Steuerung der Einlaß-Leitschaufelöff nung in der in Fig. 14A gezeigten Weise. Die Steuerung der Einlaß-Leitschaufel 15 braucht nicht in jedem Fall bei al len Gasturbinen der kombinierten Anlage zu erfolgen. Es ist durchaus möglich, die Einlaß-Leitschaufelöffnung nur bei einer oder bei mehreren Gasturbinen vorzunehmen, die zur kombinierten Anlage gehören, um so die Steuerung der Dampf temperatur in einem oder mehreren Abwärme-Rückgewinnungs boilern durchzuführen, die zu diesen Gasturbinen gehören, wobei als Referenz die Dampftemperatur eines Abwärme-Rück gewinnungsboilers verwendet wird, der mit einer der Gastur binen der kombinierten Anlage verbunden ist. Derselbe Ef fekt kann durch einen geeigneten Betrieb der Anlage auch dadurch erreicht werden, daß die Einlaß-Leitschaufel der neu gestarteten Gasturbine so gesteuert wird, daß die Dampftemperatur im Abwärme-Rückgewinnungsboiler, der zu der neu gestarteten Gasturbine gehört, mit der Dampftemperatur im Abwärme-Rückgewinnungsboiler koinzidiert, der bei der Nennlast arbeitet, oder in einem vorbestimmten Bereich um eine Referenztemperatur herum fällt, die die Dampftempera tur des Boilers ist, der bei der Nennlast arbeitet.

Die Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, bei dem die Dampferzeugungsrate im Abwärme-Rückge winnungsboiler 20 durch Änderung der Öffnung der Einlaß- Leitschaufel 15 der Gasturbine gesteuert wird, die mit die sem Boiler verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel arbeitet daher eine Steuerung 54 in Übereinstimmung mit ei nem Signal von einem Flußmeter 55 innerhalb einer Dampflei tung 25, um die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel 15 steuern zu können, so daß auf diese Weise die geforderte Flußrate des Dampfes im Rohr 25 erhalten wird.

Im allgemeinen besitzt eine kombinierte Anlage ein Turbi nen-Bypaß-System 57, das die vom Abwärme-Rückgewinnungs boiler kommende Dampfleitung 25 direkt mit einem Kondensor 56 verbindet, der den abgegebenen Dampf von der Dampfturbi ne verflüssigt, so daß der Dampf in den Kondensor 56 unter Umgehung der Dampfturbine hineinfließt, bis die Differenz zwischen der Dampftemperatur und der Temperatur des Turbi nenmetalls auf einen vorbestimmten, erlaubten Pegel redu ziert ist. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 läßt sich die Temperatur des Dampfes mit dem Bypaß-Dampf, der durch ein Steuerventil 31 innerhalb des Turbinen-Bypaß-Systems begrenzt wird, erhöhen, so daß der Gesamtanteil des Dampfes, der direkt in den Kondensor über das Bypaß-System hineingeführt wird, vorteilhaft reduziert werden kann. Hierdurch wird es möglich, die Kapazität des Turbinen-Bypaß-Systems zu verringern, was zu einer ökonomi scheren und kompakteren kombinierten Anlage führt.

Die Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung. Im allgemeinen ist ein mit einer Gasturbine ge koppelter Abwärme-Rückgewinnungsboiler 20 mit einem Deni trierungsreaktor 24 ausgestattet, der in der Lage ist, Stickoxide (NOx) aus dem Abgas der Gasturbine zu entfernen. Der Denitrierungswirkungsgrad des Denitrierungsreaktors ist von der Temperatur des Gases abhängig, das in den Reaktor 24 hineinströmt. Genauer gesagt vermindert sich der Deni trierungswirkungsgrad mit sinkender Gastemperatur, wie die Fig. 17A zeigt.

Andererseits nimmt die Temperatur des in den Denitrierungs reaktor 24 strömenden Gases ab, wenn sich der Pegel der Last an der Gasturbine verringert, was in Fig. 17B zu er kennen ist, und zwar dann, wenn die Anlage in Übereinstim mung mit dem konventionellen Verfahren gesteuert wird. Das bedeutet, daß der Denitrierungsreaktor nur in einem be grenzten Bereich der Gasturbinenlast wirksam arbeiten kann, z. B. in einem Lastbereich oberhalb von 50% Last.

Dieses Problem wird durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 gelöst, da die Einlaß-Leitschaufel 15 der Gasturbine durch eine Steuerung 57 a in der Weise gesteuert wird, daß die Temperatur des in den Denitrierungsreaktion 24 hinein strömenden Gases im Hinblick auf die Denitrierungsreaktion optimiert ist, die im Denitrierungsreaktor 24 abläuft. Es ist daher möglich, einen hohen Denitrierungswirkungsgrad im gesamten Gasturbinen-Lastbereich aufrechtzuerhalten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 18A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Öff nung der Einlaß-Leitschaufel 15 der Gasturbine 10 im voraus eingestellt, und zwar in Abhängigkeit von Mustern gemäß Fig. 18B in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von Startar ten, zu denen ein Heißstart, ein Warmstart und ein Kalt start gehören. Bei Start der Anlage wird die Einlaß-Leit schaufel 15 der Gasturbine 10 in Übereinstimmung mit einem der vorher eingestellten Muster gesteuert, und zwar in Ab hängigkeit der Art und Weise, in welcher die Anlage gestar tet wird.

Erfolgt z. B. ein Heißstart der Anlage, so ist die Laster höhungsrate im allgemeinen groß. Daher ist auch mit einer entsprechend großen Dampftemperatur-Änderungsrate zu rech nen. Um die Dampftemperatur-Anstiegsrate zu reduzieren, wird somit die Einlaß-Leitschaufelöffnung in Übereinstim mung mit der durchgezogenen Linie in Fig. 18B gesteuert, wenn ein Heißstart der Anlage erfolgt. Soll dagegen ein Kaltstart der Anlage erfolgen, so muß der Gaslastpegel an der Gasturbine für eine vergleichsweise lange Zeit auf ei nem niedrigen Wert gehalten werden, um eine Anpassung bzw. Übereinstimmung zwischen der Dampftemperatur und der Turbi nenmetalltemperatur zu erhalten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Einlaß-Leitschaufelöffnung in der Weise ge steuert wird, wie dies durch die Kettenlinie in Fig. 18C angegeben ist. Die gebrochen dargestellte Linie in Fig. 18C zeigt die Art der Steuerung der Einlaß-Leitschaufel bei ei nem Warmstart der Anlage. Die Fig. 18C stellt Muster dar, bei denen die Dampftemperatur für die jeweiligen Startarten ansteigt.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen sich einzeln oder in Kombination realisieren. Bei spiele solcher Kombinationen werden nachfolgend unter Be zugnahme auf die Fig. 19 und 20 näher beschrieben.

Die Fig. 19 zeigt eine Kombination der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 7. Während des normalen Betriebs der Anlage steuert eine Steuerung 42 die Einlaß-Leitschaufel 15 so, daß die durch das Dampfthermometer 41 gemessene Haupt dampftemperatur mit derjenigen Temperatur koinzidiert, die durch die Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 eingestellt worden ist, und zwar über den gesamten Bereich der Gastur binenlast. Erfolgt jedoch ein Start der Anlage oder eine schnelle Änderung des Lastpegels, so wird die Einlaß-Leit schaufel 15 in Übereinstimmung mit dem Signal von einem Mo nitorsystem 43 zur Überwachung thermischer Spannungen ge steuert, derart, daß keine thermische Spannung in der Dampfturbine 30 erzeugt wird.

Im allgemeinen erfolgt die Steuerung der Einlaß-Leitschau fel 15 in der oben beschriebenen Weise durch Verwendung ei nes Signalselektors 58, derart, daß das Signal vom Monitor system 43 zur Überwachung thermischer Spannungen Vorrang vor dem Signal von der Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 hat, wenn die Anlage gestartet wird oder wenn eine schnelle Änderung des Lastpegels erfolgt.

Die Fig. 20 zeigt eine Kombination der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 13, die dann verwendet wird, wenn eine kombinierte Anlage mit einer Mehrzahl von Wellen gesteuert werden soll. In diesem Fall werden die Einlaß-Leitschaufeln einer Mehrzahl von Gasturbinen in der kombinierten Anlage mit mehreren Wellen gleichzeitig so gesteuert, daß die durch das Thermometer 41 gemessene Hauptdampftemperatur mit derjenigen Temperatur koinzidiert, die zuvor durch die Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 eingestellt worden ist. Für den Fall, daß unterschiedliche Gasturbinen mit un terschiedlichen Lastpegeln betrieben werden, steuert eine Steuerung 53 die Einlaß-Leitschaufel 15 wenigstens einer der Gasturbinen so, daß die Differenz der Dampftemperaturen zwischen den Abwärme-Rückgewinnungsboilern einen vorbe stimmten Grenzwert nicht überschreitet. Zu diesem Zweck wählt ein Signalselektor 58 das die Dampftemperaturdiffe renz repräsentierende Signal mit Priorität gegenüber dem Signal von der Lasttemperatur-Einstelleinrichtung 45 aus.

Die Kombination der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 7 und die Kombination der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 13 wurden nur beispielsweise angeführt. Selbst verständlich können auch andere Ausführungsbeispiele der Erfindung miteinander kombiniert werden, um eine kombinier te Anlage effektiv steuern zu können.

Bei einer weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Einlaß-Leitschaufel (inlet guide vane) während des Turbinen-Bypaß-Betriebs zum Zeitpunkt des Starts der kombi nierten Anlage so gesteuert, daß die Flußrate des Abgases und damit die Dampferzeugungsrate des Abwärme-Rückgewin nungsboilers so reduziert werden, daß der Temperaturanstieg des Kondensor-Kühlwassers, der aufgrund des Bypaß-Betriebs erfolgt, unterhalb eines vorbestimmten Werts gehalten wer den kann, mit dem Ergebnis, daß die Abwärme aufgrund der Dampfabgabe zum Kondensor durch die Turbinen-Bypaß-Leitung hindurch minimiert ist. Die Anstiegsrate der Kondensor- Kühlwassertemperatur während des Starts der kombinierten Anlage kann somit innerhalb eines begrenzten Bereichs ge halten werden.

Die Fig. 21 zeigt ein Beispiel des Bereichs, über den eine Gasturbine durch Steuerung der Einlaß-Leitschaufel der Gas turbine betrieben werden kann. Der Betriebsbereich ist durch die folgenden Faktoren bestimmt:

(1) Maximale Luftflußrate am Kompressoreinlaß,
(2) minimale Luftflußrate am Kompressorauslaß,
(3) maximale Last, die durch die Gasturbine aufgebracht werden kann,
(4) minimale Last, mit der die Gasturbine betrieben wer den kann,
(5) obere Grenze der Verbrennungstemperatur der Gasturbi ne,
(6) untere Grenze der Verbrennungstemperatur der Gastur bine.

Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 14 ist daher ein Betrieb möglich, und zwar durch Steuerung der Einlaß- Leitschaufelöffnung innerhalb eines durch die Punkte A, B, C, D und E in Fig. 21 definierten Bereichs.

Beim konventionellen Verfahren erfolgt der Betrieb der Ein laß-Leitschaufel entlang der Linie A-F-G. Durch einen Ver gleich läßt sich unmittelbar erkennen, daß der Betriebsbe reich der Einlaß-Leitschaufel beim Verfahren nach der Er findung gegenüber dem konventionellen Verfahren erheblich erweitert ist.

In Übereinstimmung nach der Erfindung wird die Erzeu gungsrate des Dampfes des Abwärme-Rückgewinnungsboilers, der mit der Gasturbine der kombinierten Anlage gekoppelt ist, durch Steuerung der Einlaß-Leitschaufel der Gasturbine gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit dem Verarbei tungsanteil der Wasser/Dampfseite der kombinierten Anlage. Hierdurch lassen sich folgende Vorteile erzielen:

(1) Die Startzeit der kombinierten Anlage wird verkürzt,
(2) die Laständerungsrate der kombinierten Anlage wird verbessert,
(3) thermische Spannungen im Abwärme-Rückgewinnungsboiler und in der Dampfturbine werden reduziert, so daß sich die Lebensdauer der Anlage verlängert.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer kombinierten Anlage mit einem Gasturbinensystem (10), das einen Kompressor (11), dem Luft (A) über eine Einlaß-Leitschaufel (15) zugeführt wird, eine Verbrennungseinrichtung (13), in der ein Brenn stoff (F) mit der durch den Kompressor (11) komprimierten Luft (A) verbrannt wird, und eine Turbine (12) aufweist, der das Verbrennungsgas zugeführt wird, um eine Ausgangs leistung zu erzeugen, einem Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) zur Erzeugung von Dampf aufgrund der erhaltenen Wärme des Verbrennungsgases vom Gasturbinensystem (10) und einer Dampfturbine (30), die durch den vom Abwärme-Rückgewin nungsboiler (20) erzeugten Dampf angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gasturbinensystems (10) in Übereinstimmung mit ei ner Prozeßzustandsgröße des Abwärme-Rückgewinnungsboilers (20) oder der Dampfturbine (30) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßzustandsgröße die Temperatur des der Dampf turbine (30) zugeführten Dampfes ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßzustandsgröße die thermische Spannung ist, die in der Dampfturbine (30) erzeugt wird, wenn diese ge startet wird oder wenn sich der Lastpegel der kombinierten Anlage ändert, oder daß die Prozeßzustandsgröße eine der thermischen Spannung entsprechende Größe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßzustandsgröße die Dampferzeugungsrate im Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßzustandsgröße die Temperatur des Metalls der Dampfturbine (30) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Anlage weiterhin einen Denitrierungska talysator im Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) enthält, und daß die Prozeßzustandsgröße die Temperatur des Gases im Be reich um den Denitrierungskatalysator herum ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zum Betrieb einer kombi nierten Anlage mit einer Mehrzahl von aus jeweils einem Gasturbinensystem (10) und einem Abwärme-Rückgewinnungs boiler (20) zur Erzeugung von Dampf durch die Wärme des Verbrennungsgases von der Gasturbine (12) bestehenden Kom binationen, und mit einer Dampfturbine (30), die von den Dampfströmen der mehreren Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) gemeinschaftlich angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gasturbinensystems (10) so erfolgt, daß jegliche Tempe raturdifferenz zwischen den Dampfströmen von den mehreren Abwärme-Rückgewinnungsboilern (20) eliminiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 zum Betrieb einer kombi nierten Anlage mit einer Mehrzahl von aus jeweils einem Gasturbinensystem (10) und einem Abwärme-Rückgewinnungs boiler (20) zur Erzeugung von Dampf durch die Wärme des Verbrennungsgases von der Gasturbine (12) bestehenden Kom binationen, und mit einer Dampfturbine (30), die von den Dampfströmen der mehreren Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) gemeinschaftlich angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Start einer der Kombinationen aus Gasturbinensy stem (10) und zugehörigem Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20), bei dem eine andere Kombination aus Gasturbinensystem (10) und zugehörigem Abwärme-Rückgewinnungsboiler (20) bei Nennlast betrieben wird, die Einlaß-Leitschaufel (15) des gestarteten Gasturbinensystems (10) gesteuert wird, um die Dampftemperatur in der gestarteten Kombination unter Be rücksichtigung der Dampftemperatur der bei Nennlast betrie benen Kombination zu steuern.

9. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Ein stellen der Temperatur des in die Dampfturbine (30) strö menden Dampfes in Relation zum Pegel der am Gasturbinensy stem (10) anliegenden Last, und durch Steuerung der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gasturbinensystems (10) in Übereinstimmung mit der eingestellten und gemessenen Dampf temperatur.

10. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ein stellen der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gas turbinensystems (10) in Relation zum Pegel der am Gasturbi nensystem (10) anliegenden Last und zur gemessenen Dampf temperatur, und durch Steuerung der Einlaß-Leitschaufel (15) in Übereinstimmung mit der eingestellten Öffnung.

11. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuerung der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gas turbinensystems (10) in der Weise, daß die Temperatur des in die Dampfturbine (30) strömenden Dampfes unterhalb eines vorbestimmten Pegels gehalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuerung der Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) des Gas turbinensystems (10) in der Weise, daß die Temperaturände rungsrate des in die Dampfturbine (30) strömenden Dampfes unterhalb eines vorbestimmten Pegels gehalten wird.

13. Einrichtung zum Betrieb einer kombinierten Anlage aus einem Gasturbinensystem (10), das einen Kompressor (11), dem Luft (A) über eine Einlaß-Leitschaufel (15) zu geführt wird, eine Verbrennungseinrichtung (13), in der ein Brennstoff (F) mit der durch den Kompressor (11) kompri mierten Luft (A) verbrannt wird, und eine Turbine (12) auf weist, der das Verbrennungsgas zugeführt wird, um eine Aus gangsleistung zu erzeugen, einem Abwärme-Rückgewinnungs boiler (20) zur Erzeugung von Dampf aufgrund der erhaltenen Wärme des Verbrennungsgases vom Gasturbinensystem (10) und einer Dampfturbine (30), die durch den vom Abwärme-Rückge winnungsboiler (20) erzeugten Dampf angetrieben wird, ge kennzeichnet durch einen Detektor (41) zum Detektieren ei ner Prozeßzustandsgröße in der Dampfturbine (30), eine Ein stelleinrichtung (45) zum Setzen eines Befehlswerts oder eines Grenzwerts der Prozeßzustandsgröße, und eine Steue rung (58) zur Bestimmung der Öffnung der Einlaß-Leitschau fel (15) in Übereinstimmung mit dem Ausgang vom Detektor (41).

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß die Einstelleinrichtung (45) ein Funktionsgenera tor zum Setzen der Temperatur des im Abwärme-Rückgewin nungsboiler (20) zu erzeugenden Dampfes in Übereinstimmung mit der Last des Gasturbinensystems (10) ist, und daß die Prozeßzustandsgröße die Temperatur des durch den Abwärme- Rückgewinnungsboiler (20) erzeugten Dampfes ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß die Einstelleinrichtung (45) ein Signalgenerator zum Setzen eines Grenzwerts der Temperatur des im Abwärme- Rückgewinnungsboiler (20) zu erzeugenden Dampfes in Über einstimmung mit der Last des Gasturbinensystems (10) ist, die Prozeßzustandsgröße die Temperatur des durch den Abwär me-Rückgewinnungsboiler (20) erzeugten Dampfes ist, und daß die Steuerung (58) die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) so steuert, daß die Dampftemperatur unterhalb des durch den Signalgenerator gesetzten Grenzwerts verbleibt.

16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß der Detektor (41) eine Einrichtung (43) zum Be rechnen einer thermischen Spannung enthält, die die in der Dampfturbine (30) erzeugte thermische Spannung berechnet, durch die Einstelleinrichtung (45) ein Grenzwert der ther mischen Spannung setzbar ist, und die Steuerung (58) die Öffnung der Einlaß-Leitschaufel (15) so steuert, daß die aufgrund der Dampftemperatur verursachte thermische Span nung bzw. Beanspruchung unterhalb des durch die Einstell einrichtung (45) gesetzten Grenzwerts verbleibt.