DE68926852T2 - Kombiniertes kraftwerk mit gasturbine und dampfturbine sowie verfahren zur verwendung der wärmeenergie der brennstoffe zur steigerung des gesamten wirkungsgrades des kraftwerkverfahrens - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Verwertung der Wärmeenergie des Brennstoffs, um den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerksprozesses zu steigern.
• Bei einem kombinierten Kraftwerk sind sowohl eine Gasturbine als auch eine Dampfturbine eingebaut, um Elektrizität zu erzeugen. In typischen Prozessen von kombinierten Kraftwerken wird das eingespeiste Wasser des Dampfturbinenkreises umgewälzt, um die Abgase der Gasturbine zu kühlen. Bei heutigen Kraftwerken wird ein vorgetrockneter Festbrennstoff, z.B. Torf, verwendet, wobei dieser Brennstoff als nicht unter Druck stehender z.B. in einer Rostfeuerung, durch Staubverbrennung oder durch Fließbettverbrennung verbrannt wird. Ein Problem wird durch das Trocknen des feuchten Brennstoffs hervorgerufen. Um ein optimales Verbrennungsergebnis zu erlangen, ist es notwendig gewesen, den Brennstoff vorzutrocknen. Die heutigen Trocknerkombinationen sind für Prozesse von kombinierten Kraftwerken nicht optimal geeignet. Insbesondere ist das Verbrennen von Torf in kleinen Kraftwerken mit den heutigen Kesseln unwirtschaftlich gewesen.
• Das Ziel dieser Erfindung ist, die in der oben beschriebenen Technik auftretenden Nachteile zu beseitigen und ein kombiniertes Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk einer gänzlich neuen Art zu schaffen, welches Brennstoff verwendet, der Wasser enthält, wie auch ein Verfahren zur Verwertung der Wärmeenergie des Brennstoffs zur Verfügung zu stellen, um den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerksprozesses zu steigern.
• Nach dem einen Gesichtspunkt besteht die Erfindung in einem kombinierten Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk, das einen Brennstoff verwendet sowie umfaßt:
• - eine Überdruck-Verbrennungs- oder Vergasungsanlage,
• - einen Drucktrockner, von dem getrockneter Brennstoff mit Hilfe von Brennstoffzuführelementen in die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage eingeführt wird,
• - eine Gasturbine, durch welche die Energie der Rauchgase ausgenutzt wird,
• - mindestens eine mit der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage verbundene Rauchgasleitung, mittels welcher die Verbrennungs- oder Vergasungsprodukte des Brennstoffs der Gasturbine zugeführt werden,
• - einen von der Gasturbine angetriebenen Kompressor und eine Verbindung von diesem mit der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage, wodurch diese Anlage unter Druck gesetzt wird,
• - einen ebenfalls von der Gasturbine angetriebenen Generator, durch welchen Generator Elektrizität erzeugt wird,
• - eine Abwärmerückgewinnungsanlage, vorteilhafterweise einen Abhitzekessel, die/der nahe dem Auslaß der Gasturbine angeschlossen ist, mittels welcher/welchem die Wärmeenergie der Abgase wiedergewonnen wird, und
• - eine Dampfturbine sowie einen von der Dampfturbine angetriebenen Generator, durch welchen Generator Elektroenergie erzeugt wird, wobei das Speisewasser für die Dampfturbine mittels Umlauf durch die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage oder mittels der aus den Abgasen der Gasturbine gewonnenen Wärmeenergie erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk Wärmeübertragungselemente enthält, die direkt oder indirekt den Drucktrockner sowie die Abwärmerückgewinnungsanlage thermisch miteinander verbinden, wodurch die von der Abwärmerückgewinnungsanlage wiedergewonnene Wärmeenergieentweder direkt oder indirekt durch die Dampfturbine in den Trockner zum Trocknen des Brennstoffs überführt wird, und auch Einrichtungen umfaßt, um den im Trockner erzeugten Dampf der Überdruck-Verbrennungs- oder Vergasungsanlage als Injektionsdampf zuzuleiten, so daß dieser letztlich in der Gasturbine ankommt.
• Das Verfahren der Erfindung ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff unter Druck mindestens teilweise mittels der Wärmeenergie der Rauchgase hinter der Gasturbine in einem unter Druck stehenden Trockner getrocknet wird und der bei dem Trocknen erzeugte Dampf als Injektionsdampf der Verbrennungs- und Vergasungsanlage zugeführt wird, so daß er schließlich in der Gasturbine anlangt.
• Das kombinierte Kraftwerk gemäß der Erfindung zeichnet sich hauptsächlich durch Wärmeübertragungselemente aus, die direkt oder indirekt den Drucktrockner und die Wärmerückgewinnungsanlage untereinander verbinden, wodurch die aus den Abgasen von der Gasturbine wiedergewonnene Wärmeenergie direkt (oder über die Dampfturbine) in den Trockner zum Trocknen des Brennstoffs überführt werden kann, und zeichnet sich durch Elemente aus, um den erzeugten Dampf als Injektionsdampf der Verbrennungs- und Vergasungsanlage zuzuleiten.
• Gemäß einem anderen Gesichtspunkt besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Verwertung der Wärmeenergie eines Brennstoffs, um den Gesamtwirkungsgrad eines Kraftwerkprozesses in einem kombinierten Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk zu steigern, wobei wasserhaltiger Brennstoff unter Druck getrocknet sowie in eine Verbrennungs- oder Vergasungsanlage, in welcher dieser vergast oder verbrannt wird, eingeführt wird; die erzeugten Rauchgase in die Gasturbine geführt werden, um die kinetische sowie thermische, in den Rauchgasen enthaltene Energie auszijnutzen; ein Kompressor von der Turbine angetrieben wird, um die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage unter Überdruck zu halten, und ein Generator ebenfalls von der Turbine angetrieben wird, um Elektroenergie zu erzeugen; die Wärmeenergie der Rauchgase, die durch die Gasturbine geströmt sind, mittels einer Abwärmerückgewinnungsanlage wiedergewonnen wird, um Dampf zu erzeugen oder zu überhitzen oder Wasser zu erwärmen; die Wärmeenergie aus der genannten Vergasung oder Verbrennung genutzt wird, um Dampf für die besagte Dampfturbine zu erzeugen; und durch einen mit der besagten Dampfturbine verbundenen Generator Elektroenergie erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff unter Druck mindestens teilweise mittels der direkten oder indirekten Übertragung von durch die Abwärmerückgewinnungsanlage wiedergewonnener Wärmeenergie zu einem Drucktrockner unter Druck getrocknet wird und daß der bei diesem Trocknen erzeugte Dampf als Einspritzdampf der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage zugeführt wird, so daß er letztlich in der Gasturbine ankommt.
• In dem Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung werden Abgase von der Gasturbine genutzt. In vorteilhafter Weise wird bei einer Ausführungsform der Erfindung Wärme, die indirekt erlangt wird, z.B. über die Dampfturbine, auch verwendet, um Dampf im Trockner zu erzeugen. Dieser Trocknerdampf wird in die Brennkammer vor der Gasturbine geleitet, in der er an die Stelle eines Teils der durch den Kompressor anlangenden Luft tritt. Der Kraftbedarf des Kompressors wird auf diese Weise vermindert, und ein vergrößerter Anteil der Ausgangsleistung der Turbine wird umgewandelt, um Energie zu erzeugen. Die von der Gasturbine erlangte Nettoausgangsleistung wird sogar um etwa 40 Prozent erhöht. Dabei wird der Wirkungsgrad der Gasturbine um etwa 25 Prozent als Ergebnis der Tatsache, daß die Endtemperatur der Rauchgase abgesenkt wird, gesteigert.
• Ein Luftüberschuß wird benötigt, um die Temperatur in der Brennkammer auf dem gewünschten Niveau, d.h. auf einem Niveau, das von den Materialien toleriert wird, zu halten. Wenn Kühlluft durch den im Trockner erzeugten Dampf ersetzt wird, wird die für das Komprimieren der Luft benötigte Energie geringer und steht mehr Leistung für den Generator zu Verfügung. Im Trockner benotigt die Dampferzeugung Wärmeenergie, die aus der Abwärme der Rauchgase und/oder aus Anzapfdampf der Dampfturbine gewonnen wird.
• Injektionsdampf in die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage wird somit aus dem Wasser erzeugt, das aus dem in einem Drucktrockner getrockneten Brennstoff erlangt wird, und die für dieses Trocknen erforderliche Energie wird von der Abwärme von der Gasturbine und/oder vorteilhafterweise auch von der aus dem Anzapfdampf von der Dampfturbine in der kombinierten Gesamtanlage gewonnenen Energie geliefert. Abwärme der Gasturbine kann auch in den Dampfturbinenprozeß überführt werden.
• Mittels eines kombinierten Kraftwerks in Übereinstimmung mit der Erfindung ist es möglich, die Wärmeenergie des Brennstoffs ohne irgendeine komplizierte Vorbehandlung des Brennstoffs zu nutzen. Spezielle Vorteile werden ebenfalls erreicht, z.B. in der Verbrennung von Torf und Braunkohle. Dabei erniedrigt die im Brennstoff enthaltene Feuchtigkeit nicht den Prozeßwirkungsgrad, vielmehr kann die Feuchtigkeit genutzt werden. Wenn der Brennstoff aus Torf besteht, ist in einem optimalen Fall lediglich eine mechanische Kompression des Torfs notwendig, wodurch die Vorbehandlung des Torfs am Moor und das Trocknen des Torfmaterials in Wegfall kommen. Die vorliegende Erfindung ist daher von solchen, die als Stand der Technik bekannt sind, zu unterscheiden, und zwar beispielsweise:
• Die im Britischen Patent GB 1473753 offenbarte Erfindung betrifft ein kombiniertes Kraftwerk, in welchem das Trocknen des Brennstoffs in einer üblichen Weise bewirkt wird. Bei dem Trocknen des durch die Rauchgase ausgeführten Prozesses bilden das für das Trocknen verwendete Rauchgas und der bei dem Trocknen erzeugte Dampf ein Gemisch, das nicht verwendet werden kann, z.B. als Prozeßdampf, sondern das in einen Schornstein geleitet wird. Somit wird der Prozeßwirkungsgrad im Vergleich mit demjenigen, der durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, vermindert.
• Die im Russischen Patent SU 730991 offenbarte Erfindung beschreibt einen Gasturbinenprozeß, bei welchem Festbrennstoff getrocknet und vor einer drucklosen Vergasung gemahlen wird. Das Gas wird gereingt und als Brennstoff für die Gasturbine verwendet. Die Brennkammer im Dampfturbinenprozeß ist mit Wärmeübertragungsflächen ausgestattet, durch welche Flächen ein Teil der Brennstoffenergie übertragen wird, um als Wärme im Dampfkreislauf zu dienen. Die Wärmübertragung für das drucklose Trocknen wird mittels vorgewärmter Luft ausgeführt. Der bei dem Trocknen erzeugte Dampf wird mit der Trocknungsluft gemischt und aus dem Prozeß nach außen abgeführt.
• Somit wird Produktdampf aus dem Trocknen nicht als Injektionsdampf in der Gasturbine (über die Vergasungs- oder Verbrennungsanlage) genutzt, was für die vorliegende Erfindung von Bedeutung ist.
• Im folgenden wird die Erfindung mehr im Detail mit Hilfe von beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen analysiert.
• Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Gas-Dampfturbinenanlage in Übereinstimmung mit der Erfindung, die wasserhaltigen Brennstoff verwendet.
• Figur 2 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausführungsform einer Gas-Dampfturbinenanlage in Übereinstimmung mit der Erfindung.
• Figur 3 zeigt eine dritte vorteilhafte Ausführungsform der Gas-Dampfturbinenanlage.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Brennstoff in einer Überdruck-Verbrennungs- oder Vergasungsanlage oder Verbrennungsvorrichtung 10, die eine mittels eines Kompressors 11 unter Druck gesetzte Brennkammer 12 besitzt, verbrannt. Der Kompressor 11 erzeugt die notwendige Verbrennungsluft, die durch ein System von Druckluftleitungen 13 in die Verbrennungsvorrichtung 10 geführt wird. Der Kompressor 11 hebt den Luftdruck auf z.B. 12 bar an. Der Druck kann in typischer Weise innerhalb des Bereichs von 5 ... 50 bar liegen. Mit diesem Druck wird die Luft dann in die Verbrennungsvorrichtung 10 geleitet. Brennstoff A wird in die Verbrennungsvorrichtung 10 eingespeist. Aufgrund des Verbrennens des Brennstoffs wird das während der Brennstoffverbrennung erzeugte Gemisch aus Luft und aus Rauchgasen auf etwa 850 ... 1200 ºC erhitzt. In die Verbrennungsvorrichtung 10 wird durch die Dampfleitung 14 mindestens ein Teil des Dampfes eingeführt, der im Dampfabscheider 15 von dem Brennstoff herausgeholt wurde. Ein Ziel der Zufuhr von Dampf ist die Regelung der Endtemperatur in der Brennkammer. In diesem Fall ersetzt der Dampf einen Teil der Überschußluft,die normalerweise benötigt wird. Aufgrund der Dampfzufuhr wird die Kompressorenergie abgesenkt und die Nettoausgangsleistung des Prozesses erhöht. Vorteilhafterweise wird im Kanal 17 ein Heißgasreiniger 18 angeordnet. Ein Teil der Aschen aus dem Brennstoff wird längs des Kanals 16 von der Verbrennungsvorrichtung 10 her direkt aus dem System entfernt, während der Rest der Aschen zusammen mit dem Rauchgasstrom zum Rauchgasleitungssystem 17 und ferner für den Heißgasreiniger 18 für die Rauchgase gelangt, in dem stärker verunreinigtes Gas und die Aschen aus dem Prozeß über den Auslaßkanal 19 ausgeschieden werden.
• Hinter dem Reiniger 18 für die Rauch- oder Verbrennungsgase werden die Gase weiter längs des Rauchgasleitungssystems 17 zur Gasturbine 20 geleitet, in der die Gase expandieren und kinetische Energie erzeugen. Mittels der kinetischen Energie werden der Kompressor 11 wie auch der auf derselben Welle sitzende Generator 21 gedreht, wobei dieser Generator 21 Elektrizität erzeugt. Der Druck der Rauchgase wird auf das Niveau der Umgebung abgesenkt, während gleichzeitig die oben erwähnte Arbeit in der Gasturbine 20 geleistet wird. Die von der Gasturbine 20 erlangte Ausgangsleistung ist höher als die vom Kompressor 11 benötigte Energie, so daß die Überschußenergie vom Generator 21 der Gasturbine wiedergewonnen wird. Hinter der Gasturbine 20 werden die Rauchgase in eine separate Anlage 22 für die Abwärmeverwertung, z.B. in einen Abhitzekessel, längs des Kanals 23 geleitet. Die Temperatur der Rauchgase hinter der Gasturbine 20 beträgt typischerweise 400 ... 600 ºC. Diese Gase werden in der Anlage 22 für die Wärmerückgewinnung, z.B. im Abhitzekessel, auf etwa 120 ºC abgekühlt. Die aus den Rauchgasen mittels der Anlage 22 für die Wärmerückgewinnung erlangte Wärme wird zum Trocknen des Brennstoffs A im Trockner übertragen. Hinter der Wärmerückgewinnungsanlage 22 werden die Rauchgase aus der Gesamtanlage abgeführt. Es ist möglich, in der Wärmerückgewinnungsanlage 22 Dampf zu erzeugen, Dampf zu überhitzen oder das Umwälzwasser vorzuwärmen, welcher/welches dann weiter zum Wärmetauscher des Trockners geleitet wird, in welchem die Wärme in das zu trocknende Material übertragen wird.
• Das Umlaufleitungssystem 24 für das Wärmeübertragungsmedium, vorteilhafterweise Wasser und/oder Dampf, schließt in der Wärmerückgewinnungsanlage 22, vorteilhafterweise einemabhitzekessel, einen Wärmetauscher 25 und in entsprechender Weise im Trockner 26 einen weiteren Wärmetauscher, vorteilhafterweise einen Kondensator 27, ein. Eine Pumpe 28 wälzt das Wärmeübertragungsmedium, vorteilhafterweise Wasser, im Umlaufleitungssystem 24 um. In der Wärmerückgewinnungsanlage 22 wird Wärme aus den Rauchgasen durch den Wärmetauscher 25 in das Wasser im Umlaufleitungssystem 24 übertragen, wodurch das Wasser verdampft wird, und dieser Dampf wird mittels der Pumpe 28 in den im Trockner 26 befindlichen Wärmetauscher 27 transportiert, in welchem die Wärme weiter in das zu trocknende Material übertragen wird. Im Dampfturbinenprozeß enthält das Speisewasserleitungssystem 29 auch eine Speisewasserpumpe 30. Die Pumpe 30 ist eingebaut, um Zulaufwasser der Dampfturbine 33 im Speisewasserleistungssystem 29 vom Speisewasserbehälter 31 dem in der Verbrennungsvorrichtung 10 angeordneten Dampferzeuger 32 zuzuführen.
• Der Dampfturbinenprozeß umfaßt einen Dampferzeuger 32, eine Dampfturbine 33, einen Generator 34, der Elektrizität erzeugt und mit der Dampfturbine 33 gekoppelt ist, sowie einen Kondensator 35 und einen Vorwärmer 36 des Speisewassers. Bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform der Erfindung wirkt die Brennkammer 12 der Gasturbine 20 gleichzeitig auch als der Kessel des Dampfturbinenprozesses, in dem der der Dampfturbine 33 zugeleitete Dampf erzeugt wird. Somit ist es mittels des in der Brennkammer 12 der Gasturbine 20 verbrannten Brennstoffs A möglich, sowohl die Gase, die zur Gasturbine 20 strömen, zu erhitzen als auch Dampf für den Dampfturbinenprozeß im Dampferzeuger 32 zu erzeugen. Die Temperatur des in der Dampfturbine 33 ankommenden Dampfes beträgt typischerweise 530 ºC und der Druck ist 100 ... 180 bar. Der im Kondensator 35 vorherrschende Druck ist typischerweise 0,05 bar, und die Temperatur ist hier 30 ºC. Im Kondensator 35 wird der Dampf zu Wasser kondensiert. Mittels der Speisewasserpumpe 30 wird der Druck des kondensierten Wassers wieder auf das Niveau des Kesseldrucks angehoben. Das Speisewasser wird mit Hilfe der Pumpe 30 vom Behälter 31 zum Dampferzeuger 32 gefördert, der in der Brennkammer 12 der Gasturbine 20 angeordnet ist, wie oben beschrieben wurde.
• Von der Dampfturbine 33 führt eine Verbindungsleitung 29a durch den Kondensator 35 sowie den Vorwärmer 36 zum Behälter 31. Eine Verbindungsleitung 29b führt von der Dampfturbine 33 zum Vorwärmer 36 zum Zweck der Vorwärmung des Speisewassers in der Leitung 29a, was mittels Entnahmedampf stattfindet. Zum Behälter 31 führt von der Dampfturbine 33 eine Verbindungsleitung 29c. Eine Verbindungsleitung 29d vom Behälter 31 führt durch die Pumpe 30 und den Verdampfer 32 zur Dampfturbine 33.
• Das Trocknen des wasserhaltigen Brennstoffs A findet im Drucktrockner 26 bei dem Verbrennungsdruck statt. Der feuchte Brennstoff A, der Wasser enthält, wird in den Trockner 26 in typischer Weise auf einem Druck von etwa 12 bar eingefördert. Im Trockner 26 wird der feuchte Brennstoff A trocken und gleichzeitig Dampf mit dem Verbrennungsdruck erzeugt. Dieser Dampf wird als Injektionsdampf für die Gasturbine 20 verwendet, indem der Dampf in die Verbrennungsanlage, d.h. die Verbrennungsvorrichtung 10, geführt wird. Der trockene Brennstoff A wird aus dem Trockner 26 in die Verbrennungsvorrichtung 10 längs eines eigenen Transportkanals L&sub2; geleitet.
• Im folgenden wird der Trocknungsprozeß des Brennstoffs A detaillierter beschrieben.
• Der Brennstoffdurchsatz A wird längs des Kanals L&sub1; oder irgendeines anderen entsprechenden Zuführkanals in den Trockner 26 eingeführt. Es ist möglich, für den Brennstoff A, z.B. gemahlenen Torf mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 70 % zu verwenden. In dem Prozeß gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Brennstoff, insbesondere Torf, der lediglich mechanisch getrocknet worden ist und dessen Feuchtigkeitsgehalt sogar höher als 75 % ist, zu verwenden. Das Trocknen findet im Drucktrockner 26 bei dem Verbrennungsdruck statt, vorteilhafterweise bei einem Druck von etwa 12 bar. Bei dem in Rede stehenden Anwendungsfall ist als ein Drucktrockner ein Trockner zu verstehen, dessen Trocknungsraum auf einem Überdruck mit Bezug zum Atmosphärendruck ist. In einem solchen Fall wird die im Brennstoff A enthaltene Feuchtigkeit als ein Medium im Prozeß erlangt. Der bei dem Trocknen erzeugte Dampf wird längs der Leitung 14 in die Verbrennungsvorrichtung 10 der Gasturbine 20, und zwar in deren Brennkammer 12, geführt.Im Prinzip kann der Brennstoff A irgendein fester oder flüssiger Brennstoff sein, der Wasser enthält. Im Drucktrockner wird der feuchte Brennstoff getrocknet, beispielsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 %. Die Trocknungsenergie für den Trockner 26 wird längs des Umlaufleitungssystems 24 von der die Wärme aus den Rauchgasen der Gasturbine 20 rückgewinnenden Vorrichtung 22 erhalten.
• In der Verbrennungsvorrichtung 10 kann der Brennstoff A entweder unmittelbar verbrannt werden oder ist eine solche Lösung möglich, wonach ein direktes Verbrennen durch Vergasung oder partielle Vergasung des Brennstoffs und Verbrennen des erzeugten Gases ersetzt wird.
• Eine Reinigung des Gases kann bei der Verbrennungs- oder Vergasungstemperatur oder bei irgendeiner niedrigeren Temperatur stattfinden. Der im Trockner 26 erzeugte Dampf wird längs der Leitung 14 als Injektionsdampf in die Verbrennungs- oder Vergasungsvorrichtung geleitet.
• Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Zulaufwasser für den Dampfturbinenprozeß mittels der aus den Abgasen der Gasturbine in der Wärmerückgewinnungsanlage 22 erlangten Energie vorgewärmt wird. Bei dieser in der Figur gezeigten Ausführungsform kann in der Wärmerückgewinnungsanlage die Wärme aus den Rauchgasen sowohl zum Trocknen des Brennstoffs A im Trockner 26 als auch zum Dampfturbinenprozeß, um das Zulaufwasser für die Dampfturbine 33 vorzuwärmen, oder für ein Verdampfen des Zulaufwassers für den Dampfturbinenprozeß oder für ein Überhitzen dieses Dampfes übertragen werden. In den anderen Gesichtspunkten ist die in Fig.2 gezeigte Ausführungsform allgemein der Ausführungsform von Fig. 1 äquivalent. In der Wärmerückgewinnungsanlage 22 ist ein Wärmetauscher 37 angeordnet, der mit dem Speisewasserleitungssystem 29 verbunden ist.
• Von der Dampfturbine 33 führt eine Verbindungsleitung 29a durch den Kondensator 35 und den Vorwärmer 36 zum Behälter 31. Eine Verbindungsleitung 29b führt von der Dampfturbine 33 zum Vorwärmer 36, um mittels Anzapfdampf das Speisewasser der Leitung 29a vorzuwärmen. Von der Dampfturbine 33 führt eine Verbindungsleitung 29c zum Behälter 31. Eine Verbindungsleitung 29d führt vom Behälter 31 durch die Pumpe 30, den Wärmetauscher 37 und den Verdampfer 32 zur Dampfturbine 33.
• Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der beim Trocknen erzeugte Dampf im Umwälzkreislauf 14b mittels der Pumpe 14c umgewälzt und ein Teil des Dampfes längs der Leitung 14, um Injektionsdampf zu bilden, abgezogen wird.
• Der Trockner kann auch mittels irgendeines anderen Prinzips arbeiten, so daß beispielsweise der im Trockner erzeugte Dampf überhitzt und als überhitzter Dampf in den Trockner zurückgeführt wird, und unter diesen Umständen ist kein inneres Wärmeübertragungsrohrsystem im Trockner notwendig.
• Die Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine dritte vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Wärme aus der Abwärme der Gasturbine in der Wärmerückgewinnungsanlage 22 wiedergewonnen, und diese Wärme wird zum Vorwärmen des Speisewassers übertragen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird das Speisewasser der Dampfturbine im Dampfturbinenprozeß durch die im Rauchgaskanal der Gasturbine angeordnete Wärmerückgewinnungsanlage 22 umgewälzt und ferner dieses Speisewasser in den in der Verbrennungsvorrichtung 10 angeordneten Dampferzeuger eingespeist, wobei des weiteren dieser überhitzte Dampf zur Dampfturbine 33 überführt wird. Diese Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen in der Hinsicht, daß aus Anzapfdampf der Dampfturbine erlangte Wärme zum Trocknen des Brennstoffs im Trockner verwendet wird.
• Im Rahmen der Erfindung ist eine Lösung möglich, die sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform lediglich in der Beziehung unterscheidet, daß das Speisewasser des Dampfturbinenprozesses nur durch den Abhitzekessel 22 umgewälzt wird.
• Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung fließt das Speisewasser vom Kondensator 35 längs des Leitungssystems 38 durch den Wärmetauscher 39 zum Wärmetauscher 40, der in der Wärmerückgewinnungsanlage 22 für die Rauchgase der Gasturbine 20 angeordnet ist, und von diesem Wärmetauscher 40 wird das Speisewasser weiter längs der Verbindungsleitung 41 durch den Verzweigungspunkt 42 sowie längs der Leitung 43 zum Speisewasserbehälter 31 geführt. Das Speisewasser wird vom Speisewasserbehälter 31 mittels der Pumpe 44 längs der Leitung 45 zum in der Wärmerückgewinnungsanlage 22 untergebrachten Wärmetauscher 46 gefördert. Längs der Leitung 47 wird das vorgewärmte Speisewasser mit Hilfe der Pumpe 44 in das Leitungssystem des in der Verbrennungsvorrichtung 10 angeordneten Verdampfers 32 sowie weiter längs der Verbindungsleitung 48 zur Dampfturbine 33 gepumpt. Von der Dampfturbine 33 führt eine Verbindungsleitung 49 für Anzapfdampf zum Speisewasserbehälter 31. Die Leitung 50 führt zum Vorwärmer 39 für Speisewasser, und auf diese Weise wird Anzapfdampf von der Dampfturbine 33 zum Vorwärmen des längs der Leitung 38 geführten Speisewassers verwendet.
• Ferner führt von der Dampfturbine 33 eine Leitung 51 für Anzapfdampf zum Drucktrockner 26. Die Leitung 51 geht durch den im Trockner 26 untergebrachten Wärmetauscher 27 hindurch, und ferner wird das vom Trockner kommende kondensierte Wasser längs der Leitung 53 durch den Verzweigungspunkt 42 zur Leitung 43 und weiter zum Speisewasserbehälter 31 geführt. Die Verzweigung kann auch an irgendeinem anderen Teil der Speisewasserleitung vorgenommen werden.
• Somit wird bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung der Brennstoff A mittels Wärme getrocknet, die aus Anzapfdampf der Dampfturbine erhalten wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 wird das zum Dampferzeuger 32 geführte Speisewasser mittels Wärmeenergie vorgewärmt, die aus den Rauchgasen der Gasturbine 20 erlangt wird. In der den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 entsprechenden Weise wird bei der Ausführungsform der Fig. 3 Brennstoff durch den Dampfabscheider 15 geführt, von dem mindestens ein Teil des Dampfes längs der Leitung 14 als Injektionsdampf in die Verbrennungsvorrichtung 10 geleitet wird, und ferner wird der getrocknete Brennstoff A längs des Kanals L&sub2; als Brennstoff zur Verbrennungsoder Vergasungsvorrichtung 10 der Gasturbine sowie der Dampfturbine geführt. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 wird der im Trockner 10 erzeugte Dampf in derselben Weise wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 im Kreislauf geführt.
• Innerhalb des Rahmens der Erfindung ist auch eine Ausführungsform möglich, wobei der beim Trocknen im Drucktrockner erzeugte Dampf durch irgendeinen Abhitzekessel, z.B. durch den Abhitzekessel 22 der Gasturbine, rezirkuliert und in welchem Kessel der Dampf überhitzt wird, worauf dieser Dampf zurück in den Trockner geleitet wird. Ein Teil des Rezirkulationsdampfes wird als Injektionsdampf für die Gasturbine 20 genommen.
• Im Rahmen dieser Erfindung ist der verwendete Trockner nicht an irgendeinen speziellen Trocknertyp gebunden.

Claims (7)

1. Kombiniertes Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk, das einen Brennstoff verwendet sowie umfaßt:

- eine Überdruck-Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10),

- einen Drucktrockner (26), von dem getrockneter Brennstoff mit Hilfe von Brennstoffzuführelementen in die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) eingeführt wird,

- eine Gasturbine (20), durch welche die Energie der Rauchgase ausgenutzt wird,

- mindestens eine mit der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) verbundene Rauchgasleitung (17), mittels welcher die Verbrennungsoder Vergasungsprodukte des Brennstoffs der Gasturbine (20) zugeführt werden,

- einen von der Gasturbine (20) angetriebenen Kompressor (11) und eine Verbindung von diesem mit der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10), wodurch diese Anlage unter Druck gesetzt wird,

- einen ebenfalls von der Gasturbine (20) angetriebenen Generator (21), durch welchen Generator Elektrizität erzeugt wird,

- eine Abwärmerückgewinnungsanlage (22), vorteilhafterweise einen Abhitzekessel, die/der nahe dem Auslaß der Gasturbine angeschlossen ist, mittels welcher/welchem die Wärmeenergie der Abgase wiedergewonnen wird, und

- eine Dampfturbine (33) sowie einen von der Dampfturbine angetriebenen Generator (34), durch welchen Generator Elektroenergie erzeugt wird, wobei das Speisewasser für die Dampfturbine (33) mittels Umlauf durch die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) oder mittels der aus den Abgasen der Gasturbine (20) gewonnenen Wärmeenergie erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Gasturbinen (20)- und Dampfturbinen (33)-Kraftwerk Wärmeübertragungselemente enthält, die direkt oder indirekt den Drucktrockner (26) sowie die Abwärmerückgewinnungsanlage (22) thermisch miteinander verbinden, wodurch die von der Abwärmerückgewinnungsanlage (22) wiedergewonnene Wärmeenergie entweder direkt oder indirekt durch die Dampfturbine (33) in den Trockner (26) zum Trocknen des Brennstoffs überführt wird, und auch Einrichtungen umfaßt, um den im Trockner erzeugten Dampf der Überdruck-Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) als Injektionsdampf zuzuleiten, so daß dieser letztlich in der Gasturbine (20) ankommt.

2. Kombiniertes Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Kraftwerk Wärmerückgewinnungselemente (37) für die Übertragung der Abwärme von der Gasturbine (20) in das Speisewasser für die Dampfturbine (33), um das genannte Wasser vorzuwärmen oder Dampf zu erzeugen oder zu überhitzen, enthält.

3. Kombiniertes Gasturbinen- und Dampfturbinen-Kraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Kraftwerk Wärmeübertragungselemente (51, 27) für die Übertragung der Wärmeenergie von Anzapfdampf der Dampfturbine, um Brennstoff zu trocknen, der sich im Drucktrockner (26) befindet, enthält.

4. Verfahren zur Verwertung der Wärmeenergie eines Brennstoffs, um den Gesamtwirkungsgrad eines Kraftwerkprozesses in einem kombinierten Gasturbinen (20)- und Dampfturbinen (33)-Kraftwerk zu steigern, wobei wasserhaltiger Brennstoff unter Druck getrocknet sowie in eine Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10), in welcher dieser vergast oder verbrannt wird, eingeführt wird; die erzeugten Rauchgase in die Gasturbine (20) geführt werden, um die kinetische sowie thermische, in den Rauchgasen enthaltene Energie auszunutzen; ein Kompressor (ii) von der Turbine (20) angetrieben wird, um die Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) unter Überdruck zu halten, und ein Generator (21) ebenfalls von der Turbine (20) angetrieben wird, um Elektroenergie zu erzeugen; die Wärmeenergie der Rauchgase, die durch die Gasturbine (20) geströmt sind, mittels einer Abwärmerückgewinnungsanlage (22) wiedergewonnen wird, um Dampf zu erzeugen oder zu überhitzen oder Wasser zu erwärmen; die Wärmeenergie aus der genannten Vergasung oder Verbrennung genutzt wird, um Dampf für die besagte Dampfturbine (33) zu erzeugen; und durch einen mit der besagten Dampfturbine (33) verbundenen Generator (34) Elektroenergie erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff unter Druck mindestens teilweise mittels der direkten oder indirekten Übertragung von durch die Abwärmerückgewinnungsanlage (22) wiedergewonnener Wärmeenergie zu einem Drucktrockner (26) unter Druck getrocknet wird und daß der bei diesem Trocknen erzeugte Dampf als Einspritzdampf der Verbrennungs- oder Vergasungsanlage (10) zugeführt wird, so daß er letztlich in der Gasturbine (20) ankommt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wärmerückgewinnungsanlage (22) wiedergewonnene Wärmeenergie verwendet wird, um das Speisewasser für die Dampfturbine (33) vorzuwärmen oder Dampf zu erzeugen oder zu überhitzen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von Anzapfdampf der Dampfturbine (33) gewonnene Wärmeenergie als eine indirekte Energieübertragung verwendet wird, um den sich im Trockner (26) befindenden Brennstoff zu trocknen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Trockner erzeugter Dampf zur Abwärmerückgewinnungsanlage zurückgeführt wird, in der dieser durch die darin aus den Gasturbinenabgasen wiedergewonnene Wärmeenergie überhitzt wird, und danach in den Trockner zwischen das zu trocknende Material zurückgeleitet wird, wo er Wärmeenergie unmittelbar zum Trocknen des Brennstoffs abgibt.