DE69634019T2

DE69634019T2 - Kraftanlage mit kombiniertem Kreislauf

Info

Publication number: DE69634019T2
Application number: DE69634019T
Authority: DE
Inventors: Fumio 1-1 Shibaura 1-chome Ohtomo; Yuji 1-1 Shibaura 1-chome Nakata; Yoshitaka 1-1 Shibaura 1-chome Fukuyama; Asako 1-1 Shibaura 1-chome Inomata; Sachio 1-1 Shibaura 1-chome Shibuya; Akinori 1-1 Shibaura 1-chome Koga; Junji 1-1 Shibaura 1-chome Ishii; Shoko 1-1 Shibaura 1-chome Ito; Hironobu 1-1 Shibaura 1-chome Yamamoto
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2016-09-21
Also published as: US6000213A; EP0764767A3; EP1184541B1; US5778657A; DE69634019D1; EP0764767A2; EP1184541A1; DE69625147T2; US6038850A; DE69625147D1; EP0764767B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf, das durch Vereinigen eines Gasturbinensystems und eines Dampfkreislaufsystems verwirklicht wird, wobei jedes mit einer oder mehr als einer Turbine versehen wird.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf, das ausgestaltet ist, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks durch Sammeln der Abwärme des Gasturbinensystems in dem Dampfkreislaufsystem und durch Steigern des Wirkungsgrads des Sammelns der Abwärme des Gasturbinensystems zu verbessern.
Es sind Kraftwerke mit kombinierten Kreislauf bekannt, die ein Gasturbinensystem und ein Dampfkreislaufsystem umfassen, wobei dem Dampfkreislaufsystem Dampf entnommen wird, und der entnommene Dampf als ein Kühlmittel zum Kühlen der Turbinenschaufeln der Gasturbine verwendet wird, während die durch den Kühlvorgang gesammelte Wärme zu dem Dampfkreislaufsystem zurückgeführt wird, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks zu verbessern.
Kraftwerke des oben gekennzeichneten Typs sind dadurch vorteilhaft, dass die Turbineneinlassgastemperatur angehoben werden kann, um den Wärmewirkungsgrad der Turbinen als ein Ergebnis des Kühlvorgangs zu verbessern, der Dampf als ein Kühlmittel verwendet, und zur gleichen Zeit die Abwärme des Gasturbinensystems teilweise gesammelt und zu dem Dampfkreislaufsystem zurückgeführt wird, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks zu verbessern.
Die JP05/141 267 beschreibt ein Dampf kühlverfahren für eine Gasturbine. Das System umfasst einen Abwärmesammelerhitzer und ebenfalls eine Gasturbine und ein Kombustorkühlsystem, das Dampf von einer Zwischenstufe einer Dampfturbine benutzt, um einen Kombustor und eine stationäre hohle Turbinenschaufel zu kühlen. Die JP-06/093 879 beschreibt ein kombiniertes Kraftwerk, das ermöglicht, dass komprimierte Luft oder Dampf zum Kühlen einer Gasturbine verwendet wird. Das System verwendet komprimierte Luft während des Hochfahrens bis die Dampferzeugung beginnt, woraufhin Dampf als das Kühlmittel geliefert wird.
1 der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht schematisch ein bekanntes Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf, das ein Gasturbinensystem 1 und ein Dampfkreislaufsystem 2 mit einer durch die Abwärme des Gasturbinensystems 1 angetriebenen Dampfturbine aufweist.
Das Gasturbinensystem 1 umfaßt seinerseits eine Gasturbine 11, einen mit der Gasturbine 11 mittels einer Welle 12 gekoppelten Kompressor 13 und einen Kombustor 14, der komprimierte Luft und Brennstoff von dem Kompressor 13 empfängt und den Brennstoff verbrennt, um heißes Hochdruckgas zum Treiben der Gasturbine 11 zu erzeugen.
Der Kompressor 13 komprimiert die durch einen Luftkanal 15 eingespeiste Umgebungsluft, und die komprimierte Luft wird teilweise zum Kühlen der Schaufeln und Abdichten der rotierenden Bauteile der Gasturbine 11 verwendet, während die verbleibende komprimierte Luft an den Kombustor 14 gespeist wird.
Der Kombustor 14 verbrennt den von einem Brennstoffzufuhrsystem (nicht gezeigt) gespeisten Brennstoff mit der komprimierten Luft als Verbrennungs-tragendes Gas. Das durch Verbrennung erhaltene heiße Gas wird dann an die Gasturbine 11 mittels eines Verbrennungsgaskanals 16 gespeist und der heiße Dampf kann sich auszudehnen, um die Gasturbine 11 zu treiben, bevor er durch einen Abgaskanal 17 ausströmt.
Andererseits umfasst das Dampfkreislaufsystem 2 eine Dampfturbine 18 und einen elektrischen Generator 20, der mit der Dampfturbine 18 mittels einer Welle 19 gekoppelt ist. Ein Dampfkreislauf wird in dem Dampfkreislaufsystem eingerichtet, wenn es Dampf durch die Abwärme des Gasturbinensystems 1 erzeugt, und der erzeugte Dampf wird verwendet, um die Dampfturbine 18 anzutreiben. Es sei bemerkt, dass der Rotor der Dampfturbine 18 und der der Gasturbine 11 durch eine Welle 22 in 1 verknüpft sind.
Das Dampfkreislaufsystem 2 wird zusätzlich mit einem Abwärmesammelerhitzer 23 zum Sammeln von Wärme von dem Abgas der Gasturbine 11, das durch den Abgaskanal 17 zugeführt wird, und zum Erzeugen von heißem Hochdruckdampf, der zum Treiben der Dampfturbine 18 notwendig ist, versehen. Das Abgas von dem Abwärmesammelerhitzer 23 wird dann in die Atmosphäre mittels eines Schachtes 27 emittiert.
Ein Hochdrucksupererhitzer 24, ein Hochdruckverdampfer 25 und ein Hochdruckvorerhitzer 26 werden in dem Abwärmesammelerhitzer 23 in der oben erwähnten Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite davon angeordnet. Diese Erhitzer und die Dampfturbine 18 werden miteinander auf eine Art und Weise verbunden, wie nachstehend beschrieben ist, um einen Dampfkreislauf 2 einzurichten.
Der von der Dampfturbine 18 ausgestoßene Dampf wird zu einem Dampfverdichter 29 mittels eines Kanals für ausgestoßenen Dampf 28 geführt und zu Wasser bei Zimmertemperatur reduziert. Das gesammelte Zimmertemperaturwasser wird zu dem Hochdruckvorerhitzer 26 mittels einer Umlaufpumpe 30 und einer Umlaufleitung 31 zum vorläufigen Erhitzen und dann zu einer Hochdrucktrommel 33 mittels einer zu der Trommel führenden Leitung 32 gespeist.
Das Druckwasser in der Hochdrucktrommel 33 wird zu dem Hochdruckverdampfer 25 mittels einer Druckwasserumlaufpumpe 34 und eines Druckwasserumlaufkanals 35 zum Verdampfen gespeist, und der erzeugte heiße Hochdruckdampf wird zu einem oberen Raum der Hochdrucktrommel 33 mittels eines Rückführungskanals 36 zurückgeführt. Der zurückgeführte Dampf wird dann zu dem Hochdrucksupererhitzer 24 mittels eines Dampfkanals 37 zum erneuten Erhitzen gespeist, und der erhitzte Dampf wird ferner zu der Dampfturbine 18 mittels eines Dampfzufuhrkanals 38 gespeist.
Bei einem Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf mit der oben beschriebenen Konfiguration wird die Einlassgastemperatur der Gasturbine 11 vorzugsweise so hoch wie möglich ausgeführt, um den thermischen Wirkungsgrad des Kraftwerkes zu steigern. Andererseits müssen der Kombustor 14 und die Statorblätter und die Rotorschaufeln der Gasturbine 11 aus einem hochwärmewiderstandsfähigen Material hergestellt werden, um eine hohe Einlassgastemperatur für die Gasturbine 11 zu erreichen.
Die obere Temperaturgrenze von gegenwärtig verfügbaren wärmewiderstandsfähigen Superlegierungen, die für Gasturbinen verwendet werden können, beträgt etwa 800 bis 900°C. Andererseits ist die Einlassgastemperatur von neu hergestellten Gasturbinen typischerweise so hoch wie etwa 1300°C, ein Niveau, das die obere Temperaturgrenze von wärmewiderstandsfähigen Superlegierungen weit überschreitet. Daher muss die Temperatur der Schaufeln der Turbine 11 durch ein Mittel auf die obere Temperaturgrenze der wärmewiderstandsfähigen Superlegierung abgesenkt werden, aus der sie hergestellt sind. Im Fall von Gasturbinen mit einer Einlassgastemperatur von etwa 1300°C werden die Schaufeln typischerweise durch eine Teil der von dem Kompressor 13 ausgestoßenen Luft gekühlt.
Luftkühlsysteme mit Luft als Kühlmittel zeigen jedoch an sich eine ziemlich schlechte Wirkung. Daher muss die Kühlluft dazu gebracht werden, mit einer erstaunlich hohen Rate zu strömen, um die Schaufeln der Turbine zu kühlen, wenn die Einlassgastemperatur über 1300°C ansteigt. Außerdem kann die Konvektionskühlung in den Schaufeln allein keine ausreichende Kühlwirkung erzielen, und eine Filmkühltechnik eines Ausblasens von Kühlluft durch die auf der Oberfläche der wirksamen Fläche jeder Schaufel angeordneten Poren muss als ein zusätzliches Mittel verwendet werden.
Die Verwendung einer Filmkühltechnik wird von einem Problem einer verringerten Temperatur des Hauptstromgases begleitet, wenn die ausgeblasene Kühlluft und das Hauptstromgas miteinander gemischt werden. Dies bedeutet, dass der Kombustor 14 ausgestaltet werden muss, um einer höheren Auslasstemperatur zu widerstehen, und um zur gleichen Zeit die Emission von NOx-Gas bei einer derartigen hohen Temperatur zu unterdrücken. Wenn diese Ausgestaltungsanforderungen erfüllt werden, verbraucht der Kombustor 14 Luft und Brennstoff mit einer gesteigerten Rate.
Wie es oben erläutert ist, wird die Gasturbine, die ein Luftkühlsystem eines Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf aufweist, unvermeidbarerweise von dem Problem eines verringerten thermischen Wirkungsgrads begleitet, der seinerseits den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks verringert. Außerdem können die Poren auf der Oberfläche der Schaufeln verstopft werden, wenn Brennstoff niedriger Qualität, das Verunreinigungen enthält, verwendet wird, so dass das Kraftwerk empfindlich auf den Brennstoff reagieren muss, den es verbraucht, um die Verwendung von Brennstoff niedriger Qualität zu vermeiden.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-40244 und die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-124414 offenbaren Techniken zum Verwenden von Dampf, dessen spezifische Wärme zweimal so groß wie die von Luft als Kühlmittel in einer Gasturbine ist, um die oben gekennzeichneten Probleme zu umgehen. Mit jeder der vorgeschlagenen Techniken wird ein Teil des Dampfes, der für die Dampfturbine eines Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf zu verwenden ist, dazu gebracht, durch den in den Schaufeln der Gasturbine angeordneten Kühlkanal zu strömen, um die Schaufeln zu kühlen, und wird nach dem Kühlen der Schaufeln zu dem verbleibenden Dampf zurückgebracht, der zu der Dampfturbine gespeist wird.
Ein Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf, das durch Anwenden einer derartigen Technik verwirklicht wird, verbraucht Dampf mit einer Rate weit niedriger als die Luftverbrauchsrate eines vergleichbaren Kraftwerks, das die Technik nicht verwendet, und erzielt eine wünschenswerte Kühlwirkung, ohne Dampf durch die Schaufeln der Gasturbine auszublasen. Der zum Kühlen der Schaufeln verwendete Dampf wird gesammelt und mitgeführt, um die Dampfturbine zu treiben. Somit kann die Verwendung einer derartigen Technik jeden bedeutsamen Temperaturabfall in dem Hauptstromgas und einen Anstieg in der Verbrauchsrate von Brennstoff und Luft in dem Kombustor wirksam verhindern, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks zu verbessern. Außerdem kann die Gasturbine auf Brennstoff niedriger Qualität angepasst werden.
Bei allen bekannten Kraftwerken mit kombiniertem Kreislauf, die ausgestaltet sind, um die Schaufeln der Gasturbine mit Dampf zu kühlen, indem ermöglicht wird, dass ein Teil des Dampfes für die Dampfturbine durch den in den Gasturbinenschaufeln angeordneten Kühlkanal strömt und sich danach mit dem verbleibenden Dampf vereinigt, werden jedoch die beiden Teile des Dampfes tatsächlich an dem Einlass der Dampfturbine zusammengebracht, bevor sie zugeführt werden, so dass es ziemlich schwierig ist, die Dampfströmungsrate, den Dampfdruck und die Dampftemperatur genau zu steuern, um jeweilige Zielwerte an dem Einlass der Dampfturbine zu erhalten und einen maximalen thermischen Wirkungsgrad für das Kraftwerk zu erzielen.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 6-93810 schlägt eine Technik zum Lösen dieses Problems durch Rückführen im wesentlichen des gesamten Dampfes vor, der durch den Kühlkanal zu der Erwärmungsregion des Dampfkreislaufsystems geleitet wurde.
Obwohl ein durch Anwenden einer derartigen Technik verwirklichtes Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf die Dampfströmungsrate, den Dampfdruck und die Dampftemperatur steuern kann, um jeweilige Zielwerte an dem Einlass der Dampfturbine zu bekommen, beträgt der erhältliche Temperaturanstieg des Dampfes, der nach dem Kühlen der Schaufeln gesammelt wurde, höchstens 50 bis 200°C, und der Dampf kann immer noch zum Kühlen verwendet werden, was offenbart, dass die wirksame Verwendung von Dampf in dem Kraftwerk noch nicht maximiert ist.
Wie es oben erläutert ist, weisen alle bekannten Kraftwerke mit kombiniertem Kreislauf noch Probleme auf, die hinsichtlich der Wirksamkeit des Kühlens des Gasturbinensystems und des Wirkungsgrads des Sammelns von Abwärme von dem Gasturbinensystem gelöst werden müssen. Daher besteht eine Nachfrage nach Kraftwerken mit kombiniertem Kreislauf, die einen verbesserten Gesamtwärmewirkungsgrad aufweisen, der durch Lösen der oben gekennzeichneten Probleme erzielt wird.
Bei einem Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf des betrachteten Typs kann schuppenförmiger Schutt, der in dem durch den Kühlkanal der Turbinenschaufeln des Gasturbinensystems laufenden Dampf enthalten ist, in dem Kanal abgelagert werden, um den Kühlwirkungsgrad des Dampfes und den Wirkungsgrad des Sammelns von Abwärme des Kraftwerks zu verringern. Dieses Problem unerwünschter Ablagerungen von schuppenförmigem Schutt führt seinerseits zu Einschränkungen auf das Profil und den Querschnitt des Kühlkanals der Turbinenschaufeln, um den Versuch zum Verbessern des Kühlungswirkungsgrads und des Wirkungsgrads des Sammelns von Abwärme zu unterdrücken.
Hinsichtlich der oben gekennzeichneten Probleme ist es daher die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf bereitzustellen, das den Wirkungsgrad des Kühlens des Gasturbinensystems des Kraftwerks und das des Sammelns von Abwärme in dem Kraftwerk weiter verbessern kann.
Erfindungsgemäß wird ein Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf bereitgestellt, umfassend:
ein Gasturbinensystem mit einer Gasturbine;
ein Abwärmesammelerhitzer zum Sammeln der Abwärme des Abgases der Gasturbine;
ein Dampfkreislaufsystem mit einer Dampfturbine, die durch den von dem Abwärmesammelerhitzer erzeugten Dampf anzutreiben ist, und
ein Gasturbinenkühlsystem zum Speisen eines Teils oder des Ganzen des Dampfes und/oder Wassers, der/das in dem Dampfkreislaufsystem erzeugt wird, und/oder der Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem kommt, in das Gasturbinensystem und zum Zurückführen in das Dampfkreislaufsystem, wobei:
das Gasturbinenkühlsystem mit einem Kühlkanal ausgestattet ist, der mit zwei oder mehr als zwei Elementen des zu kühlenden Gasturbinensystems ausgebildet ist, und wobei der Dampf und/oder Wasser, das von dem Dampfkreislaufsystem kommt, oder die Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem kommt, dazu gebracht wird, durch die zwei oder mehr als zwei Elemente zu strömen; und
wobei das Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf ferner umfasst:
ein Schaltmittel zum selektiven Zuführen des Dampfes und/oder Wassers, der/das von dem Dampfkreislaufsystem kommt, oder der Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem kommt, zu dem Gasturbinenkühlsystem, und
einen Bypasskanal in dem Pfad zum Zurückführen eines Teils oder des Ganzen des Dampfes und/oder Wassers oder der Hochdruckluft, die von dem Kühlkanal des Turbinenkühlsystems kommt, wobei die Umführung mit dem Abwärmesammelerhitzer oder einem Dampfkondensator des Dampfkreislaufsystems kommuniziert.
Erfindungsgemäß werden die Elemente der Gasturbine wirksam durch von dem Dampfkreislaufsystem kommenden Dampf gekühlt, um zu ermöglichen, dass Gas sogar mit einer höheren Temperatur an das Gasturbinensystem zugeführt wird, um den thermischen Wirkungsgrad des Gasturbinensystems zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird der Wirkungsgrad des Sammelns von Abwärme von dem Gasturbinensystem durch den durch das Turbinenkühlsystem strömenden Dampf verbessert, um folglich den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks zu verbessern.
Die Erfindung wird als ein Ergebnis sorgfältiger Untersuchungen an dem Kühlsystem verwirklicht, das die Verwendung von Dampf und das System zum Sammeln von Abwärme in existierenden Kraftwerken mit kombiniertem Kreislauf des betrachteten Typs beinhaltet. Gemäß den Untersuchungen und der Analyse der Erfinder der Erfindung, zeigt der Dampf, der nach dem Kühlen der Schaufeln der Gasturbine jedes bekannten Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf gesammelt wurde, einen Temperaturanstieg von höchstens 50 bis 200°C auf, was beweist, dass das Kühlpotenzial des Dampfes nur teilweise ausgenutzt wird.
Daher kann der Wirkungsgrad des Kühlens der Gasturbine verbessert werden, um die Verwendung von Gas höherer Temperatur zu ermöglichen, indem das Kühlpotenzial des von dem Dampfkreislaufsystems jedes bekannten Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf kommenden Dampfes wirksam ausgenutzt wird. Dann wird der Wirkungsgrad des Sammelns von Abwärme von dem Gasturbinensystem demgemäß verbessert, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks zu steigern.
Wie es oben erläutert ist, kann erfindungsgemäß das Kühlpotenzial und das Abwärmesammelpotenzial des von dem Dampfkreislaufsystems eines Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus kommenden Dampfes wirksam ausgenutzt werden, indem veranlasst wird, dass der Dampf durch zwei oder mehr als zwei Elemente des Gasturbinensystems, wie beispielsweise den Turbinenschaufeln und dem Kombustor, zirkuliert. Gemäß einer Reihe von Experimenten, die von den Erfindern der Erfindung durchgeführt wurden, kann das Kühlpotenzial und das Abwärmesammelpotenzial des von dem Dampfkreislaufsystems kommenden Dampfes nicht voll ausgenutzt werden, wenn veranlasst wird, dass der Dampf durch ein einziges Element des Gasturbinensystems, wie beispielsweise die Turbinenschaufeln einer einzigen Reihe, strömt.
Genauer gesagt wird erfindungsgemäß Dampf dazu gebracht, durch eine Mehrzahl von Elementen des Gasturbinensystems, wie beispielsweise den Turbinenschaufeln einer Mehrzahl von Reihen oder den Turbinenschaufeln einer einzigen Reihe und dem Kombustor zu strömen, um das Kühlpotenzial und das Abwärmesammelpotenzial des von dem Dampfkreislaufsystem kommenden Dampfes voll auszunutzen und den Gesamtwärme wirkungsgrad des Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus zu verbessern.
Das Turbinenkühlsystem, durch das Dampf strömt, umfasst typischerweise einen Kühlkanal, der eine Mehrzahl von zu kühlenden Elementen entweder in Reihe oder parallel verbindet. Wenn es einen Kühlkanal umfasst, der eine Mehrzahl von zu kühlenden Elementen parallel verbindet, strömt der Dampf durch jedes der Elemente mit einer verringerten Strömungsrate, um das Kühlpotenzial und das Abwärmesammelpotenzial des von dem Dampfkreislaufsystem kommenden Dampfes voll auszunutzen.
Gemäß einem weiteren charakteristischen Merkmal der Erfindung wird eine Staubentfernungsvorrichtung zum Reinigen des von dem Dampfkreislaufsystems eines Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf extrahierten Dampfes bereitgestellt, um zu verhindern, dass schuppenförmiger Schutt auf der Innenoberfläche des durch die Turbinenschaufeln der Gasturbine laufenden Kühlkanals und dem Kombustor abgelagert wird, und somit jede mögliche Verringerung in dem Wirkungsgrad des Ausnutzens des Kühlpotenzials und des Abwärmesammelpotenzials des von dem Dampfkreislaufsystem kommenden Dampfes zu vermeiden. Da außerdem verhindert wird, dass sich schuppenförmiger Schutt auf der Oberfläche des Kühlkanals ablagert, wird der letztere keiner Einschränkung der Ausgestaltung hinsichtlich des Profils und des Querschnitts unterworfen, und somit kann ein Kühlkanal mit einer hohen Kühlwirkung für den Zweck der Erfindung ausgestaltet werden.
Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines bekannten Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
2 ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
3 ein schematisches Blockdiagramm einer Staubentfernungsvorrichtung, die für die erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus verwendet werden kann;
4 ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Staubentfernungsvorrichtung, die für die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf verwendet werden kann;
5 eine graphische Darstellung, die die i-S-Beziehung von Dampf veranschaulicht, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden kann;
6 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem kombiniertem Systemwirkungsgrad und der Gasturbineneinlasstemperatur der ersten Ausführungsform des Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf erfindungsgemäß veranschaulicht;
7 ein schematisches Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
8 ein schematisches Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
9 ein schematisches Blockdiagramm einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
10 ein schematisches Blockdiagramm einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus;
11 ein schematisches Blockdiagramm einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus;
12 ein schematisches Blockdiagramm einer achten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
13 ein schematisches Blockdiagramm einer neunten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf;
14 ein schematisches Blockdiagramm einer zehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus;
15 ein schematisches Blockdiagramm einer elften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus;
16 ein schematisches Blockdiagramm einer zwölften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus; und
17 ein schematisches Blockdiagramm einer dreizehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus.
Zuerst wird eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus mit Bezug auf 2 bis 6 der begleitenden Zeichnung beschrieben.
Die Ausführungsform des Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus umfasst ein Gasturbinensystem 41, ein Dampfkreislaufsystem 42 mit einer durch die Abgasenergie des Gasturbinensystems 41 angetriebenen Dampfturbine und ein Gasturbinenkühlsystem 43 zum Kühlen der Schaufeln und eines peripheren Bereichs des Kombustors der Gasturbine mittels eines Teil des Dampfes des Dampfkreislaufsystems 42.
Das Gasturbinensystem 41 umfaßt eine Gasturbine 111, einen mit der Gasturbine 111 mittels einer Welle 112 gekoppelten Kompressor 113 und einen Kombustor 114, der Brennstoff und komprimierte Luft von dem Kompressor 113 aufnimmt und den Brennstoff verbrennt, um heißes Hochdruckgas zum Antreiben der Gasturbine 111 zu erzeugen.
Der Kompressor 113 komprimiert die durch einen Luftkanal 115 eingespeiste Umgebungsluft, und die komprimierte Luft wird an den Kombustor 114 geführt. Der Kombustor 114 verbrennt den von einem Brennstoffzufuhrsystem (nicht gezeigt) gespeisten Brennstoff mittels der komprimierten Luft als Verbrennungs-tragendes Gas. Das durch Verbrennung erhaltene heiße Gas wird dann an die Gasturbine 111 mittels eines Verbrennungsgaskanals 116 gespeist und kann sich ausdehnen, um die Gasturbine 111 anzutreiben, bevor es durch einen Abgaskanal 117 ausströmt.
Andererseits umfasst das Dampfkreislaufsystem 42 eine Dampfturbine 118 und einen elektrischen Generator 120, der mit der Dampfturbine 118 mittels einer Welle 119 gekoppelt ist. Ein Dampfzyklus wird in dem Dampfkreislaufsystem eingerichtet, wenn es Dampf durch die Abwärme des Gasturbinensystems 41 erzeugt, und der erzeugte Dampf wird verwendet, um die Dampfturbine 118 anzutreiben. Es sei bemerkt, dass der Rotor der Dampfturbine 118 und der der Gasturbine 111 durch eine Welle 122 in 2 verknüpft sind.
Das Dampfkreislaufsystem 42 wird zusätzlich mit einem Abwärmesammelerhitzer 123 zum Sammeln von Wärme von dem Abgas der Gasturbine 111, das durch den Abgaskanal 117 zugeführt wird, und zum Erzeugen von heißem Hochdruckdampf, der zum Treiben der Dampfturbine 118 notwendig ist, ausgestattet. Das Abgas von dem Abwärmesammelerhitzer 123 wird dann in die Atmosphäre mittels eines Schachts 124 emittiert. Ein Hochdrucksupererhitzer 125, ein zweiter Hochdruckverdampfer 126, ein erster Hochdruckverdampfer 127 und ein Hochdruckvorwärmer 128 sind in dem Abwärmesammelerhitzer 123 in der oben erwähnten Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite zu dessen stromabwärtigen Seite hin angeordnet. Dieser Erhitzer und die Dampfturbine 118 sind miteinander auf eine Art und Weise verbunden, wie nachstehend beschrieben ist, um einen Dampfkreislauf 42 einzurichten.
Der von der Dampfturbine 118 ausgestoßene Dampf wird zu einem Dampfkondensator 130 mittels eines Kanals für ausgestoßenen Dampf 129 geführt und zu Wasser bei Zimmertemperatur reduziert. Das gesammelte Zimmertemperaturwasser wird zu dem Hochdruckvorerhitzer 128 mittels einer Umlaufpumpe 131 und einer Umlaufleitung 132 zum vorläufigen Erhitzen und dann zu einer Hochdrucktrommel 134 mittels einer zu der Trommel führenden Leitung 133 gespeist. Das Druckwasser in der Hochdrucktrommel 134 wird zu dem ersten Hochdruckverdampfer 127 mittels einer weiteren Umlaufpumpe 135 zur Verdampfung geführt, und der erzeugte heiße Hochdruckdampf wird zu einem oberen Raum der Hochdrucktrommel 134 mittels eines Rückführkanals 136 zurückgeführt. Der zurückgeführte Dampf wird dann zu dem Hochdrucksupererhitzer 125 mittels eines Dampfkanals 137, einer Strömungsverbindung 138 und eines Dampfkanals 139 zum erneuten Erhitzen geführt, und der erhitzte Dampf wird ferner zu der Dampfturbine 118 mittels eines Dampfzufuhrkanals 140 geführt.
Andererseits weist das Gasturbinenkühlsystem 43 die folgende Konfiguration auf.
Ein Teil des Druckwassers in der Hochdrucktrommel 134 wird zu dem zweiten Hochdruckverdampfer 126 mittels einer Druckwasserzufuhrpumpe 141 und Druckwasserzufuhrleitungen 142, 145 zur Verdampfung zugeführt, und der erzeugte heiße Hochdruckdampf wird dann mittels eines Dampfkanals 146 an zwei in Reihe verbundene Elemente des Gasturbinensystems, nämlich dem in den Schaufeln 149 ausgebildeten Kühlkanal 150 und einem in einem peripheren Bereich des Kombustors 114 angeordneten Kühlabschnitt 160, gespeist, um gekühlt zu werden. Dann wird der Dampf, nachdem er an den beiden zu kühlenden Elementen vorbeigelaufen ist, dazu gebracht, durch einen Dampfkanal 151 zu strömen, und wird mit dem von der Hochdrucktrommel 134 kommenden Dampf an der Strömungsverbindungsstelle 138 zusammengebracht. Obwohl es in 2 bis 6 nicht gezeigt ist, kann das Dampfleitungsnetz der Ausführungsform mit einem oder mehr als einem Strömungsratensteuerventil, einem oder mehr als einem Führungsventil und einem oder mehr als einem Dampfprüfventil ausgestattet sein.
Nach Laufen durch die zu kühlenden Elementen, wie oben beschrieben, wird der Dampf dazu gebracht, durch einen Dampfkanal 151 zu strömen, und wird mit dem von der Hochdrucktrommel 134 kommenden Dampf an der Strömungsverbindungsstelle 138 zusammengebracht.
Es wird ebenfalls ein Kühldampfkanal 161 bereitgestellt, durch den die durch den Kompressor 113 des Gasturbinensystems 41 erzeugte Hochdruckluft zu einer Staubentfernungsvorrichtung 170 als Regenerierungsluft mittels eines Luftkanals 163 und eines Luftventils 168 zugeführt werden kann.
Die durch die Staubentfernungsvorrichtung 170 laufende Hochdruckluft kann zu einem Abgaskanal 117 mittels eines Abgaskanals 164, eines Luftventils 166 und eines Gasturbinenabgaskanals A gespeist werden.
Obwohl es in 2 bis 6 nicht gezeigt ist, kann das Dampfleitungsnetz der Ausführungsform mit einem oder mehr als einem Strömungsratensteuerventil, einem oder mehr als einem Führungsventil und einem oder mehr als einem Dampfprüfventil ausgestattet sein.
Mit der obigen Anordnung kann der in dem Dampf enthaltene Staub und Schutt, der mittels des Dampfkanals 146 zugeführt wird, zumindest teilweise eingefangen werden, bevor der Dampf durch die zu kühlenden Elemente läuft, und der Dampfkanal kann durch die Dampfventile 165 und 167 gesperrt werden.
Außerdem kann der schuppenförmige Schutt und der an der Staubentfernungsvorrichtung 170 haftende Staub entfernt werden, um die Vorrichtung zu regenerieren, indem die Hochdruckluft von dem Kompressor 113 veranlasst wird, durch die Staubentfernungsvorrichtung 170 mittels der Luftventile 166 und 168 in der Richtung entgegengesetzt der der Strömung des Dampfs zu strömen.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm der Staubentfernungsvorrichtung 170 von 2. Der Dampfkanal 146 wird nahe des stromabwärtigen Endes davon mit einer Dampfschaltvorrichtung 270 ausgestattet, die aus einem Ventilmechanismus zusammengesetzt ist, und dann in zwei Verzweigungskanäle 146a und 146b aufgeteilt, die mit jeweiligen Staubentfernungseinheiten 170a und 170b ausgestattet sind. Ein dritter Verzweigungskanal 146c, der nicht mit einer Staubentfernungseinheit ausgestattet ist, ist ebenfalls zwischen den obigen beiden Verzweigungskanälen angeordnet.
Die Staubentfernungseinheiten 170a und 170b werden an die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten davon jeweils mit Dampfventilen 173a und 173b und 167a und 167b ausgestattet, bevor die beiden Verzweigungskanäle mittels jeweiliger Dampfkanäle 161a und 161b an einer Strömungsverbindungsstelle 171 zusammengebracht werden, von der der Dampf ferner zu einem Dampfkühlabschnitt gespeist wird.
Andererseits wird ein Sammelsystem 200 zu der Staubentfernungsvorrichtung zum Regenerieren der letzteren hinzugefügt. Das Sammelsystem 200 ist aus Hochdrucklufteinspeisekanälen 163a und 163b zusammengesetzt, die jeweils mit den stromaufwärtigen Seiten der Ventile 167a und 167b der Dampfkanäle 161a und 161b verbunden sind, die stromabwärts bezogen auf die jeweiligen Staubentfernungseinheiten 170a und 170b angeordnet und mit jeweiligen Ventilen 168a und 168b zum Empfangen von Luft von einer Hochdruckluftquelle B und Abführkanälen für behandelte Luft 164a und 164b ausgestattet sind, die jeweils mit den stromabwärtigen Seiten der Ventile 173a und 173b der Dampfkanäle 146a und 146b verbunden sind, die stromaufwärts bezogen auf die jeweiligen Staubentfernungseinheiten 170a und 170b angeordnet und mit jeweiligen Ventil 172a und 172b zum Abführen von Luft an einer Abgasbehandlungsvorrichtung C ausgestattet sind.
Die Ventile 167a, 167b, 168a, 168b, 172a, 172b, 173a und 173b der Dampfkanäle 146a, 146b, 161a und 161b, die Hochdrucklufteinspeisekanäle 163a und 163b und die Abführkanäle für behandelte Luft 164a und 164b können manuell betätigt werden, um irgendeines von ihnen selektiv zu öffnen oder zu schließen.
Bei dem Sammelsystem 200 mit der oben beschriebenen Konfiguration kann jede der beiden Staubentfernungseinheiten 170a und 170b dazu gebracht werden, zu ermöglichen, dass Dampf da hindurch als das Kühlmittel des Gasturbinenkühlsystems 43 mittels der Dampfschaltvorrichtung 270 strömt, wenn das Kraftwerk in Betrieb ist. Wenn beispielsweise die Staubentfernungseinheit der rechten Seite in 3 oder die Einheit 170b betrieben wird, werden die Ventile 173b und 167b der Dampfkanäle 146b und 163b der Staubentfernungseinheiten 170b geöffnet, wohingegen die Ventile 168b und 172b des Hochdrucklufteinspeisekanals 163b und des Abführkanals für behandelte Luft 164b geschlossen sind.
Dann ermöglicht die Staubentfernungseinheit der rechten Seite in 3 oder die Einheit 170b, dass Dampf dahindurch strömt, um Staub von dem Dampf zu entfernen, der zum Kühlen der Gasturbine arbeitet.
Andererseits werden in der Staubentfernungseinheit der linken Seite in 3 oder der Einheit 170a, dessen Betrieb suspendiert ist, die Ventile 173a und 167a der Dampfkanäle 146a und 161a geschlossen, wohingegen die Ventile 168a und 172a des Hochdrucklufteinspeisekanals 163a und der Behandlungskanal für behandelte Luft 164a geöffnet sind.
Dann veranlasst die Staubentfernungseinheit der linken Seite oder die Einheit 170a, dass Hochdruckluft in die Richtung entgegengesetzt der der Luftströmung für den Staubentfernungsvorgang strömt, um den in der Staubentfernungseinheit 170a eingefangenen Staub zu entfernen und die letztere zu regenerieren.
Wenn die arbeitende Staubentfernungseinheit 170b in ein Stadium kommt, wo sie eine Reinigung benötigt, wird die Schaltvorrichtung 270 betätigt, um den Lauf des strömenden Dampfs zu ändern, und die Ventile werden umgekehrt betrieben, um den Vorgang des Entfernens von Staub in dem Dampf und den des Regenerierens der Staubentfernungsvorrichtung zwischen den Staubentfernungseinheiten 170a und 170b einzuschalten.
Mit der obigen Anordnung werden die Staubentfernungseinheiten 170a und 170b jeweils für die Staubentfernung und zum Regenerieren oder umgekehrt auf einer konstanten Grundlage betrieben, so lange wie das Turbinenkühlsystem in Betrieb gehalten wird.
Der Dampfkanal 146c mit einem Schaltventil 169 ist angeordnet, um die Staubentfernungsvorrichtung, wenn die Bauteile des Turbinenkühlsystems gewartet werden oder in einem Notfall zu umgehen. Somit kann Dampf dazu gebracht werden, durch den Dampfkanal 146c zu strömen, wann immer notwendig.
Obwohl die Luftzufuhrquelle der obigen Ausführungsform der Kompressor 113 des Gasturbinensystems 41 ist, kann Luft alternativ von jeder von dem Kompressors 113 unterschiedlichen Quelle zugeführt werden. Das Mittel zum Regenerieren der Staubentfernungsvorrichtung ist nicht auf die komprimierte Luft begrenzt, und jedes andere Material, wie beispielsweise ein chemisches Lösungsmittel, kann alternativ für den Zweck der Erfindung verwendet werden. Die Strömungsroute des Regenerierungsmittels ist nicht auf die obige Beschreibung begrenzt, und jede andere geeignete Route kann gemäß den beigefügten Ansprüche für den Zweck der Erfindung angeordnet sein.
Der durch den Kanal 146 geführte Dampf wird dazu gebracht, durch den Kühlkanal 150 der Schaufeln 149 und dem Kühlabschnitt 160 in einem peripheren Bereich des Kombustors 114 der Gasturbine, die in Reihe verbunden sind und zwei zu kühlende Elemente bilden, zu strömen, um sie zu kühlen. Der Ganze oder ein Teil des für den Kühlvorgang verwendeten Dampfes wird durch den Kanal 151 gesammelt, und somit wird der gesammelte Dampf nie mit dem Hauptstromgas gemischt, um die Temperatur des letzteren abzusenken, so dass jeder ungemäße jedoch notwendige Anstieg der Rate des Zuführens von Brennstoff und Luft zu dem Kombustor 114 verhindert werden kann, um den thermischen Wirkungsgrad des Kraftwerks zu erhöhen.
Da zwei Elemente des Gasturbinensystems seriell gekühlt werden, kann das Kühlungspotenzial des Dampfes maximal ausgenutzt werden. Da die Auskleidung und der hintere Zylinder des Kombustors 114 ebenfalls durch Dampf gekühlt werden, kann außerdem jeder ungemäße jedoch notwendige Anstieg in der Luftzufuhr ebenfalls verhindert werden. Da die Schaufeln der Gasturbinen aufgebaut sind, um hauptsächlich durch herkömmliche Luft gekühlt zu werden, ist das Gasturbinensystem außerdem an Brennstoff niedriger Qualität angepasst.
Die spezifische Leistung der obigen Ausführungsform kann außerdem bemerkenswert angehoben werden. Außerdem kann der Kühldampf teilweise in dem Kombustor als ein Mittel zum Verringern der Rate der NOx-Erzeugung in dem Kombustor 114 injiziert und/oder von der Oberfläche der Turbinenschaufeln zum Filmkühlen abgeführt werden.
Der durch das Gasturbinenkühlsystem 43 der obigen Ausführungsform laufende Dampf wird dann zu der Verbindungsstelle 138 mittels des Dampfkanals 151 gebracht und mit dem von der Hochdrucktrommel 134 kommenden Dampf in dem Erwärmungsbereich des Dampfkreislaufsystems 42 zusammengebracht. Dann wird der Dampf an der Verbindungsstelle erneut durch den Hochdrucksupererhitzer 125 erhitzt, bevor er an die Dampfturbine 118 gespeist wird, so dass die Strömungsrate, der Druck und die Temperatur des durch den Einlass der Dampfturbine 118 laufenden Dampfes dazu gebracht werden, zu den jeweiligen Zielwerten zu gelangen, ohne unerwünschterweise durch das Gasturbinenkühlsystem 43 beeinflusst zu werden, und somit kann das Dampfturbinensystem mit einem maximalen thermischen Wirkungsgrad betrieben werden.
Da der Kühldampf dazu gebracht wird, bei jedem bekannten Kraftwerk mit kombiniertem Zyklus von der Gasturbine zu der Dampfturbine zu strömen, kann der Betrieb der Dampfturbine instabil werden, wenn die Last der Dampfturbine und die Dampftemperatur schwanken. Im Gegensatz dazu ist jedoch die obige Ausführungsform frei von einem derartigen Problem, da, weil der Dampf zu der Trommel zurückgeführt wird, die Ausführungsform mit einer Teillast durch geeignetes Auswählen des Pegels des an die Trommel anzulegenden Drucks betrieben werden kann.
6 ist eine graphische Darstellung, die den Gesamtwirkungsgrad der obigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus und den eines bekannten Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus im Vergleich zeigt. Die Ausführungsform des in 2 dargestellten erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf kann den thermischen Wirkungsgrad des Dampfturbinensystems verbessern, um den Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks insbesondere in einem hohen Temperaturbereich für den Gasturbineneinlass bemerkenswert zu verbessern.
Bei der obigen Ausführungsform ist außerdem eine Staubentfernungsvorrichtung 170 stromabwärts bezogen auf die Gasturbinenschaufeln und auf andere durch Dampf zu kühlenden Gasturbinenbauteile angeordnet und ausgestaltet, um den stromaufwärtigen Dampf zu reinigen, so dass die Vorteile des Dampfkühlverfahrens keinen Schaden nehmen und ein gewünschter Kühleffekt zu jeder Zeit des Betriebs während der gesamten Lebensdauer des Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus erreicht werden kann.
Die Adhäsion von schuppenförmiger Schutt an den Bauteilen des Turbinenkühlsystems kann durch Supererhitzen des für den Kühlvorgang zu verwendenden Dampfes um mehr als 10°C minimiert werden. Mit Bezug auf 5, die die i-S-Beziehung des Dampfes darstellt, ist bekannt, dass Dampf normalerweise chemische Substanzen zu einem geringfügigen Ausmaß enthält, und dass die Sättigungskurve von jedem tatsächlichen Dampf geringfügig zu der hohen Temperaturseite von der von reinem Dampf verschoben ist. Wenn die i-S-Kurve die Sättigungskurve kreuzt, wird Dampf vorzugsweise zum Kühlen bei einer Temperatur über der tatsächlichen Sättigungskurve verwendet, die durch eine gestrichelt gepunktete Linie dargestellt wird, da die Adhäsion des schuppenförmigen Schutts in dem nassen Bereich der graphischen Darstellung bemerkenswert wird. Die Wirkung des Verhinderns der Adhäsion von schuppenförmigem Schutt kann durch Supererhitzen des für den Kühlvorgang zu verwendenden Dampfes um mehr als 10°C erreicht werden.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Staubentfernungsvorrichtung, die für die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf verwendet werden kann. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der von 3 dadurch, dass das Sammelsystem 200 automatisch umgeschaltet wird. Die Bauteile der Vorrichtung von 4, die gleich wie die von 3 oder denen ähnlich sind, werden jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet, und nur die Unterschiede der beiden Vorrichtungen werden hier nachstehend beschrieben.
Die Staubentfernungsvorrichtung von 4 ist mit Rechensteuereinheiten 175a und 175b zum Steuern der Ventile 173a, 173b, 167a und 167b der Dampfkanäle und Differenzialdrucktransducer 174a und 174b zum jeweiligen Erfassen der Druckdifferenzen zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten der Staubentfernungseinheiten 170a und 170b versehen.
Die durch die Differenzialdrucktransducer 174a und 174b erzeugten Signale werden jeweils durch die Rechensteuereinheiten 175a und 175b gelesen, so dass der Regenerierungsvorgang und der Staubentfernungsvorgang automatisch umgeschaltet werden, wenn die Druckdifferenz zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten der Staubentfernungseinheiten 170a oder 170b, welche immer passend ist, ein vorbestimmtes Niveau überschreitet.
Mit der obigen Anordnung wird das Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf stabil betrieben, wenn die Staubentfernungseinheiten 170a und 170b automatisch zur Staubentfernung und Regenerierung umgeschaltet werden.
Die obige Anordnung ist ebenfalls hilfreich, wenn die Turbinen gestartet, angehalten oder mit einer Teillast betrieben werden, und eine zufriedenstellende Zufuhr von Kühldampf kaum erzielbar ist, da ein Teil der Regenerierungsluft als Kühlluft verwendet und das an den Dampfkanälen anhaftende Wasser durch Luft abgeführt werden kann, wenn die Turbinen gestartet oder angehalten werden.
Außerdem kann Dampf durch Luft oder umgekehrt durch Betätigen der an den Dampfkanälen angeordneten Ventile ausgetauscht werden.
Obwohl zwei Rechensteuereinheiten 175a und 175b zum Steuern der Ventile in 4 verwendet werden, kann die Anzahl von Rechensteuereinheiten, die für die Staubentfernungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf zu verwenden sind, abhängig von der Anzahl von Staubentfernungseinheiten und anderen beim Betrieb des Kraftwerks beteiligten Steuereinheiten verändert werden.
Somit kann mit der obigen Anordnung die Gasturbine wirksam gekühlt werden, und schuppenförmiger Schutt, der in dem zirkulierenden Dampf enthalten ist, kann wirksam unter verschiedenen Zuständen des Kraftwerks, einschließlich der Situation, bei der die Turbinen gestartet, angehalten oder unter einer Teillast betrieben werden, ganz zu schweigen von normalen Betriebsperioden, entfernt werden. Außerdem kann die Staubentfernungsvorrichtung optimal regeneriert werden.
Obwohl es nicht gezeigt ist, kann das Gasturbinenkühlsystem mit einer Schaltvorrichtung ausgestattet und so angeordnet sein, dass der Kühlkanal von dem Dampfzyklus getrennt ist und für eine andere Hochdruckluftzufuhrquelle verfügbar gemacht werden kann, indem die Schaltvorrichtung betätigt oder der Dampf von einer anderen Dampfmaschine zu der Gasturbine mit den zu kühlenden Elementen zugeführt wird.
7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus. Bei dieser Ausführungsform wird Dampf von dem Hochdruckverdampfer 126 zu den Turbinenschaufeln 149 und dem Kühlabschnitt 160 des Kombustors 114 parallel zugeführt, und Staubentfernungseinheiten 170c und 170d sind jeweils entsprechend den Turbinenschaufeln 149 und dem Kühlabschnitt des Kombustors angeordnet. Die Staubentfernungseinheiten 170c und 170d sind ausgestaltet, und im Kühlabschnitt 160 des Kombustors die Turbinenschaufeln 149 jeweils und getrennt zu kühlen, Mit einer derartigen Anordnung können die Staubentfernungseinheiten 170c und 170d mit unterschiedlichen Maschen in Übereinstimmung mit den jeweiligen zu kühlenden Objekten ausgestattet sein, um ihre Staubentfernungswirkung für eine verlängerte Zeitspanne zu maximieren.
8 ist ein schematisches Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform von 2 darin, dass eine Mehrzahl von Elementen in dem Gasturbinenkühlsystem 43a dieser Ausführungsform gekühlt werden. Genauer gesagt werden zwei Reihen von Gasturbinenschaufeln 149 mit jeweiligen Kühlkanälen 150 und 158 ausgestattet und durch Dampf in dem Gasturbinenkühlsystem 43a gekühlt. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 2 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 2 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Diese Ausführungsform ist genauso wirksam wie die erste Ausführungsform von 2 und kann außerdem auf mehrreihige Gasturbinen angepasst werden, von denen erwartet wird, dass sie bei Kraftwerken mit kombiniertem Kreislauf der nächsten Generation erscheinen.
9 ist ein schematisches Blockdiagramm einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Zyklus.
Diese Ausführungsform wird durch geringfügiges Modifizieren der Ausführungsform von 8 verwirklicht und unterscheidet sich von der letzteren dadurch, dass zwei unterschiedliche Elemente durch das Gasturbinenkühlsystem 43a gekühlt werden. Genauer gesagt kann bei dem Gasturbinenkühlsystem 43b dieser Ausführungsform der Abschnitt des zwischen einem Strömungsratensteuerventil 148 und dem Kühlkanal 150 angeordneten Kanals mit dem Auslass des Kompressors 113 mittels eines weiteren Strömungsratensteuerventils 153 verbunden werden, und der Abschnitt des zwischen dem Führungsventil 152 und dem Ventil 154 angeordneten Kanals kann mit dem Abgaskanal 117 mittels eines Ventils 155 und ebenfalls mit dem Dampfkondensator 130 mittels eines Ventils 156 und eines Abführkanals 157 verbunden sein. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 2 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 2 oder denen ähnlich sind, jeweils mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Diese Ausführungsform ist genauso wirksam wie die vierte Ausführungsform von 8. Außerdem ist sie hilfreich, wenn die Turbinen gestartet, angehalten oder mit einer Teillast betrieben werden, und eine zufriedenstellende Zufuhr von Kühldampf ist von dem zweiten Hochdruckverdampfer 126 kaum erreichbar, da ein Teil der von dem Kompressor 113 abgeführten Luft dazu gebracht werden kann, durch die Kühlkanäle 150 und 158 als Kühlluft zu strömen, um die Schaufeln 149 zu kühlen, und das an den Dampfkanälen anhaftende Wasser durch Luft abgeführt werden kann, wenn die Turbinen gestartet oder angehalten werden.
Genauer gesagt kann ein Teil der von dem Kompressor 113 abgeführten Hochdruckluft dazu gebracht werden, durch das Strömungsratensteuerventil 153, die Kühlkanäle 150 und 158, den Abgaskanal 117 und den Abführkanal 157 durch "Schließen" des Strömungsratensteuerventils 148, des Umgehungsventils 152 und des Ventils 154 und durch "Öffnen" des Strömungsratensteuerventils 153 und der Ventile 155 und 156 zu strömen, so dass der Dampfpfad isoliert werden kann, um den geeigneten Dampfkühlabschnitt zu kühlen und das sich in den Dampfkanälen aufhaltende Wasser abzuführen. Außerdem kann Dampf durch Luft oder umgekehrt durch geeignetes Betätigen der Ventile in den Dampfkanälen ausgetauscht werden.
Somit kann mit der obigen beschriebenen fünften Ausführungsform die Gasturbine 111 wirksam durch Dampf unter verschiedenen Zuständen des Kraftwerks, einschließlich der Situation, bei der die Turbinen gestartet, angehalten oder unter einer Teillast betrieben werden, ganz zu schweigen von normalen Betriebsperioden, gekühlt werden. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann das Gasturbinenkühlsystem der fünften Ausführungsform mit einer Schaltvorrichtung ausgestattet und so angeordnet sein, dass der Kühlkanal von dem Dampfzyklus getrennt ist und für eine andere Hochdruckluftzufuhrvorrichtung durch Betätigen der Schaltvorrichtung verfügbar gemacht wird, oder Dampf von einer anderen Dampfmaschine an die Gasturbine geliefert wird, die die zu kühlenden Elemente aufweist. Eine derartige Anordnung ist genauso wirksam wie jede andere der zuvor beschriebenen Anordnungen.
10 ist ein schematisches Blockdiagramm einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform von 2 hinsichtlich der Konfiguration des Dampfkreislaufsystems 42c. Genauer gesagt wird bei dem Dampfturbinenkreislaufsystem 42c dieser Ausführungsform der mittels des Gasturbinenkühlsystems 43 gesammelte Dampf von dem Hochdrucksupererhitzer 125 einer anderen Verbindungsstelle 138c auf dem Weg zu der Dampfturbine 118 durch den Dampfzufuhrkanal 140 zugeführt, wobei die Verbindungsstelle 138c an dem Ende des Dampferhitzungsprozesses angeordnet ist. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 2 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 2 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Mit dieser Anordnung wird erneut der Dampf, der verwendet wird, um eine Mehrzahl von Elementen der Gasturbine 111 zu kühlen, einem ausreichenden Wärmeaustauschvorgang unterworfen und muss daher nicht durch den Hochdrucksupererhitzer 125 in dem Abwärmesammelerhitzer 123 gehen, sodass das Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf kompakter mit einem verbesserten Gesamtwärmewirkungsgrad ausgeführt werden kann.
11 ist ein schematisches Blockdiagramm einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Bei dieser Ausführungsform wird der gesamte, durch die Hochdrucktrommel 33 erzeugte Dampf dazu gebracht, durch den Kanal 37, den Kühlkanal 150 der zu kühlenden Gasturbinenschaufeln 149 und den Kühlkanal 158 des Abschnitts 160, der durch Dampf eines peripheren Bereichs des Kombustors zu kühlen ist, und den zu kühlenden Gasturbinenschaufeln 149 zu laufen, und nach Kühlen dieser Elemente, an die Dampfturbine 118 mittels des Dampfkanals 151 zugeführt. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 1 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 1 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Mit dieser Ausführungsform kann die spezifische Leistung der obigen Ausführungsform bemerkenswert angehoben werden. Außerdem wird eine Dampfinjektionsvorrichtung 180 bereitgestellt, mittels der der Kühldampf teilweise in den Kombustor 14 als Mittel zum Verringern der Rate der NOx-Erzeugung in dem Kombustor 14 injiziert und/oder von der Oberfläche der Turbinenschaufeln zum Filmkühlen abgeführt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform wird erneut der Dampf, der verwendet wird, um eine Mehrzahl von Elementen der Gasturbine 111 zu kühlen, einem ausreichenden Wärmeaustauschvorgang unterworfen, und muss daher nicht durch den Hochdrucksupererhitzer 25 in dem Abwärmesammelerhitzer 23 gehen, so dass das Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf kompakter mit einem verbesserten Gesamtwärmewirkungsgrad ausgeführt werden kann.
Obwohl es nicht gezeigt ist, kann diese siebte Ausführungsform angepasst sein, um seriell oder parallel eine Mehrzahl von Elementen der zu kühlenden Gasturbine durch geeignetes Auswählen der Betriebsart zum Zuführen von Kühldampf zu kühlen.
12 ist ein schematisches Blockdiagramm einer achten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Die Ausführungsform von 12 wird durch Kombinieren des bekannten Kraftwerks von 1 und eines erfindungsgemäßen Kraftwerks auf eine geeignete Art und Weise verwirklicht.
Genauer gesagt wird das Druckwasser in der Hochdrucktrommel 33 durch die Umlaufpumpe 34 und der Druckwasserleitung 142 zugeführt, um den in den Gasturbinenschaufeln 149 ausgebildeten Kühlkanal 150, eines der beiden zu kühlenden seriell verbundenen Elemente, und dann dem Kühlabschnitt 160 in einem peripheren Bereich des Kombustors 114, das andere der beiden Elemente, zu kühlen.
Nach Durchlaufen der beiden zu kühlenden Elemente wird das mit Druck beaufschlagte und erhitzte Wasser dem Hochdruckverdampfer 25 zugeführt.
Diese Anordnung ist besonders wirksam, wenn eine Mehrzahl von Elementen der Gasturbine durch Druckwasser gekühlt werden.
13 ist ein schematisches Blockdiagramm einer neunten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Bei dieser Ausführungsform werden die Kühlkanäle 150 und 158 und der Sammelkanal 151 zu der Hochdrucktrommel 134 geführt, so dass das durch den Kanal 151 laufende Druckwasser teilweise verdampft werden kann, um Flüssigkeit mit sowohl einer Gasphase als auch einer Flüssigphase darin zu erzeugen. Die Wirkung dieser Ausführungsform kann gesteigert werden, wenn die Sammelleitung 151 zu einem oberen Abschnitt der Hochdrucktrommel 134 geführt wird.
Dann wird das Fluid mit einer Gasphase und einer Flüssigphase in Wasser und Dampf in der Hochdrucktrommel 134 aufgeteilt.
Das durch den Sammelkanal 151 strömende Fluid kann alternativ eine einzige Phase aus Gas oder Flüssigkeit aufweisen.
14 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf und umfasst ein Gasturbinensystem mit einer Mehrzahl von Gasturbinen.
Bei dieser Ausführungsform des Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf wird der in einem existierenden herkömmlichen Gasturbinenkraftwerk 201 und einem die Abwärme des Gasturbinenkraftwerks 201 benutzenden Abwärmesammelerhitzer 221 erzeugte Dampf parallel zu unabhängigen Gasturbinensystemen 301, 401 und 501 geführt, die mit jeweiligen Dampfkühlsystemen ausgestattet sind, um die Gasturbinen zu kühlen. Nach Laufen durch die Kühlsysteme wird der Dampf einer aggregativen Dampfleitung 229 mittels jeweiliger Sammelleitungen 306, 406 und 506 zugeführt und an die Dampfturbine 218 geliefert, um die letzte anzutreiben.
Nach Laufen durch die Dampfturbine 218 wird der Dampf auf Zimmertemperaturwasser durch einen Dampfkondensator 224 zurückgeführt, und das erzeugte Zimmertemperaturwasser wird an einen Dampfgenerator 224 des Abwärmesammelerhitzers 221 mittels einer Umlaufpumpe 225 gespeist, um eine erste geschlossene Schleife einzurichten.
Andererseits werden die Gasturbinensysteme 301, 401 und 501 mit jeweiligen Abwärmesammelerhitzern 309, 409, und 509 zum Verwenden der Abwärme des Systeme 301, 401 und 501 ausgestattet, und der durch die Dampferzeugungsabschnitte 308, 408 und 508 der Abwärmesammelerhitzer 309, 409 und 509 erzeugte Dampf wird an eine aggregative Dampfleitung 230 mittels jeweiliger Dampfsammelleitungen 311, 411 und 511 gespeist und dann an eine große unabhängige Dampfturbine 231 geliefert, um die letztere anzutreiben.
Nach Laufen durch die große Dampfturbine 231 wird der Dampf an einen Dampfkondensator 233 mittels einer Leitung 232 gespeist und dann durch den Dampfkondensator 233 auf Zimmertemperaturwasser zurückgeführt, und das erzeugte Zimmertemperaturwasser wird an die Dampferzeugungsabschnitte 308, 408 und 508 des Abwärmesammelerhitzers 309, 409 und 509 mittels einer Umlaufpumpe 235 gespeist, um eine zweite geschlossene Schleife einzurichten.
Es sei bemerkt, dass die Kompressoren 213, 302, 402 und 502, der Kombustor 214, 304, 403 und 503, der Kanal 215, die Gasturbinen 211, 304, 404 und 504, die rotierenden Wellen 212 und 210, die elektrischen Generatoren 220, 305, 405, 505, die rotierenden Wellen 212 und 219, die elektrischen Generatoren 220, 305, 405, 505 und 605 gleich wie ihre Gegenstücke des bekannten Kraftwerks von 1 und der Ausführungsform von 2 oder denen ähnlich sind und daher nicht weiter beschrieben werden.
Mit dieser Anordnung kann der durch das existierende herkömmliche Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf erzeugte Dampf zu den Dampfkühlabschnitten der neu aufgebauten Gasturbinen 304, 404 und 504 gespeist werden, und der von den Gasturbinen ausgestoßene Kühldampf kann mittels des Dampfkreislaufes des kombinierten Erzeugungssystems gesammelt werden.
Andererseits wird der Dampf, der durch die Abwärmesammelerhitzer 309, 409 und 509 erzeugt wird, die die Abwärme der Gasturbinen 304, 404 und 504 benutzen, an die unabhängige große Dampfturbine 231 gespeist, um Elektrizität mit einem bemerkenswerten gesteigerten Wirkungsgrad zu erzeugen, so dass das Kraftwerk mit einem maximalen thermischen Wirkungsgrad arbeiten kann.
Kurz gesagt liefert diese Ausführungsform einen maximalen Gesamtwärmewirkungsgrad, wenn sie als ein einziges Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf oder als eine Kombination einer Mehrzahl von Kraftwerken mit kombiniertem Kreislauf ausgestaltet ist.
Außerdem kann das Kühlpotenzial des Kühldampfes maximal ausgenutzt werden, indem die Gasturbinenschaufeln und andere Gasturbinenbauteile der Reihe nach, parallel oder in einer Kombination davon angeordnet werden, wenn der zum Kühlen einer Mehrzahl von Elementen verwendete Dampf zu dem Dampfkreislauf zurückgeführt wird.
15 ist ein schematisches Blockdiagramm einer elften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Bei dieser Ausführungsform werden die Gasturbinenschaufeln 149 und ein in einem peripheren Bereich des Kombustors 114 angeordneter Kühlabschnitt 160 parallel durch durch jeweilige Verzweigungen des Kühldampfzufuhrkanals 146 strömenden Dampf in dem Gasturbinenkühlsystem 43a gekühlt. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 2 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 2 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Diese Anordnung ist genauso wirksam wie die der ersten Ausführungsform von 2. Außerdem kann die Strömungsrate des dem Kühlabschnitt 160 in einem peripheren Bereich des Kombustors 114 zugeführten Dampfs und der des den Gasturbinenschaufeln 149 zugeführten Dampfs unabhängig gesteuert werden, um die Wirkung des Kühlens der unterschiedlichen Bauteile des Gasturbinensystems zu steigern.
16 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zwölften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Diese Ausführungsform wird durch Modifizieren der Ausführungsform von 10 hinsichtlich der Anordnung des Dampfturbinensystems 42 und der des Abwärmesammelerhitzers 123 erhalten.
Genauer gesagt ist bei dieser Ausführungsform die Dampfturbine 118 aus einer Hochdruckdampfturbine 118a und einer Niederdruckdampfturbine 118b zusammengesetzt, und der Dampf von dem Hochdruckerhitzer 125 des Abwärmesammelerhitzers 123 wird an die Hochdruckdampfturbine 118a mittels des Dampfzufuhrkanals 140 gespeist. Der durch die Hochdruckdampfturbine 118a ausgedehnte Dampf wird dann durch den Dampfkanal A gesammelt und zu dem Abwärmesammelerhitzer 123 zurückgeführt, wo es wiederholt wird, und an die Niederdruckdampfturbine 118b gespeist. Der von dem Gasturbinenkühlsystem 43a kommende gesammelte Kühldampf wird ebenfalls an den Einlass der Niederdruckdampfturbine 118b gespeist. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 2 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie die von 2 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
Diese Anordnung ist genauso wirksam wie die Ausführungsform von 10. Außerdem wird der Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks aufgrund der Tatsache, dass der Dampfzyklus dieser Ausführungsform einen Wiedererhitzungskreislauf bildet, weiter gesteigert.
17 ist ein schematisches Blockdiagramm einer dreizehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerks mit kombiniertem Kreislauf.
Diese Ausführungsform wird durch Modifizieren der zwölften Ausführungsform von 16 auf eine solche Art und Weise erhalten, dass der durch die Hochdruckdampfturbine 118a der Dampfturbine 118 ausgedehnte und von dem Dampfkanal C gesammelte Dampf direkt zu dem Gasturbinenkühlsystem 43 ohne Laufen durch den Abwärmesammelerhitzer 123 gespeist wird, um das Gasturbinenkühlsystem 43 zu kühlen und einen Dampfwiedererhitzungskreislauf einzurichten. Ansonsten ist diese Ausführungsform mit der von 16 identisch, und daher werden die Bauteile dieser Ausführungsform, die gleich wie von 16 oder denen ähnlich sind, jeweils durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und nicht weiter beschrieben werden.
Diese Anordnung ist genauso wirksam wie die zwölfte Ausführungsform von 16. Außerdem wird der Gesamtwärmewirkungsgrad des Kraftwerks weiter mit verringerten Kosten aufgrund der vereinfachten Konfiguration des Dampfkreislaufsystems gesteigert.

Claims

Kraftwerk mit kombinierten Kreislauf mit: einem Gasturbinensystem (41) mit einer Gasturbine (111, 211, 311, 304, 404, 504); einem Abwärmesammelerhitzer (123, 221, 309, 409, 509) zum Sammeln der Abwärme des Abgases der Gasturbine; einem Dampfkreislaufsystem (42) mit einer Dampfturbine (118, 218, 231), die von dem Dampf, der von dem Abwärmesammelerhitzer erzeugt wird, anzutreiben ist; und einem Gasturbinenkühlsystem (43, 43a, 43b) zum Speisen eines Teils oder des Ganzen des Dampfes und/oder Wassers, der/das in dem Dampfkreislaufsystem erzeugt wird, und/oder der Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem (41) kommt, in das Gasturbinensystem (41) und zum Zurückführen in das Dampfkreislaufsystem, wobei: das Gasturbinenkühlsystem (43, 43a, 43b) mit einem Kühlkanal (150, 158, 160) ausgestattet ist, der mit zwei oder mehr als zwei Elementen (114, 149) des zu kühlenden Gasturbinensystems (41) ausgebildet ist, und wobei Dampf und/oder Wasser, das von dem Dampfkreislaufsystem kommt, oder Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem kommt, dazu gebracht wird, durch die zwei oder mehr als zwei Elemente zu fließen; und wobei das Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf ferner umfasst: ein Schaltmittel (148, 153) zum selektiven Zuführen des Dampfes und/oder Wassers, der/das von dem Dampfkreislaufsystem (42) kommt, oder der Hochdruckluft, die von dem Gasturbinensystem (41) kommt, zu dem Gasturbinenkühlsystem, und mit einem Bypasskanal (157) in dem Pfad zum Zurückführen eines Teils oder des Ganzen des Dampfes und/oder Wassers oder der Hochdruckluft, die von dem Kühlkanal (150, 158, 160) des Turbinenkühlsystems (43, 43a, 43b) kommt, wobei die Umführung (157) mit dem Abwärmesammelerhitzer (123) oder einem Dampfkondensator (130) des Dampfkreislaufsystems (42) kommuniziert.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf/oder das Wasser, der/das von dem Kühlkanal (150, 158, 160) des Turbinenkühlsystems (43, 43a, 43b) kommt, in ein anderes Dampfkreislaufsystem oder eine Wärmezufuhrquelle gespeist wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenkühlsystem (43, 43a, 43b) mit Dampf und/oder Wasser von einer anderen Dampfmaschine gespeist wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil oder das Ganze des Dampfes und/oder Wassers, der/das von dem Kühlkanal (150, 158, 160) kommt, zu einer Position stromabwärts zu dem Dampfwärmprozess des Dampfkreislaufsystems (42) zurückgeführt wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf und/oder das Wasser, der/das in den Kühlkanal (150, 158, 160) gespeist wird, von dem Ort eines Ausdehnungsprozesses des Dampfkreislaufsystems (42) zugeführt wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil oder das Ganze des Dampfes und/oder Wassers, der/das von dem Kühlkanal (150, 158, 160) kommt, zu dem Ort eines Ausdehnungsprozesses des Dampfkreislaufsystems (42) zurückgeführt wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kühlenden Elemente (114, 149) der Brenner oder Combustor (114) und die Turbinenschaufeln (149) des Gasturbinensystems (41) sind, und der Dampf und/oder das Wasser, der/das von dem Dampfkreislaufsystem (42) gespeist werden, in den Kühlkanal (160) des Combustors (114) nach Laufen durch den Kühlkanal (150) in den Turbinenschaufeln (149) zugeführt wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf und/das Wasser in eine Dampftrommel (134) des Dampfkreislaufsystems (42) nach Laufen durch den Kühlkanal (150, 158, 160) des Turbinenkühlsystems (43, 43a, 43b) zurückgeführt wird.
Kraftwerk mit kombiniertem Kreislauf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf und/oder das Wasser, der/das von dem Dampfkreislaufsystem (42) in das Turbinenkühlsystem (43, 43a, 43b) gespeist wird, von der Hochdrucktrommel (134) und/oder dem Kondensator (130) des Dampfkreislaufsystems (42) zugeführt wird, und der Dampf und/oder das Wasser, der/das von dem Turbinenkühlsystem (43, 43a, 43b) in das Dampfkreislaufsystem (42) zurückgeführt wird, speziell in mindestens eines der folgenden zurückgeführt wird: den Abwärmesammelerhitzer (123), die Dampftrommel (134) und den Kondensator (130) des Dampfkreislaufsystems.