EP3788246A1 - Method for operating a gas turbine plant with gaseous fuel - Google Patents

Method for operating a gas turbine plant with gaseous fuel

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EP3788246A1
EP3788246A1 EP19727869.0A EP19727869A EP3788246A1 EP 3788246 A1 EP3788246 A1 EP 3788246A1 EP 19727869 A EP19727869 A EP 19727869A EP 3788246 A1 EP3788246 A1 EP 3788246A1
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EP
European Patent Office
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fuel
gas
gas turbine
temperature
gas line
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19727869.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Björn Beckmann
Niklas Nauber
Maarten Over
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/28Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/14Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
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    • F02C7/224Heating fuel before feeding to the burner
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    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/32Control of fuel supply characterised by throttling of fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2270/01Purpose of the control system
    • F05D2270/20Purpose of the control system to optimize the performance of a machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/30Control parameters, e.g. input parameters
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303Temperature

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a gas turbine system with gaseous fuel, which is transported through a gas line to the gas turbine system, burned in a combustion chamber and then fed to a gas turbine.
  • the invention further relates to a Steuerervor device for performing the method and a gas turbine with such a control device.
  • Gas turbine plants are usually supplied with natural gas as fuel via a gas line.
  • the optimal operation of the gas turbine system depends on the quality of the fuel, the right pressure and the right temperature.
  • a minimum required pressure which is defined as a prerequisite for the operation of the gas turbine system and must be guaranteed, also depends on various operating and environmental conditions, e.g. Turbine load, ambient temperature, ambient pressure, gas composition, gas temperature, etc. Due to various situations, the pressure in the gas line may not be sufficient, e.g. due to pressure fluctuations in the local gas network, failures in the lines to and in the gas turbine system, failure of the gas compressor, if one is present, fluctuations in the gas quality, pressure losses along the gas line system, increase in the fire output, etc. In the event that the gas turbine combustion depends on the exact distribution of the mass flow of fuel on two or more stages (e.g. main burner and pilot burner), the combustion stability in the above-mentioned situations can no longer be guaranteed.
  • the invention is therefore based on the object to overcome the disadvantages of the prior art and to propose an improved method for operating a gas turbine system, in which, in the event of insufficient pressure in the gas line, the power of the gas turbine system is kept as high as possible for as long as possible.
  • the object is achieved by a method of a gas turbine system with gaseous fuel, which is transported through a gas line to the gas turbine system, burned in a combustion chamber and then fed to a gas turbine, wherein at least one fitting for flow control of the fuel to the combustion chamber is built in the gas line , whereby a critical opening position is defined for the valve and if the valve is there the critical see exceeding the opening position, a temperature of the fuel in the gas line is reduced.
  • control device comprising means for carrying out such a method.
  • the object is finally achieved according to the invention by egg gas turbine system with such a control device.
  • valve Any device for controlling or regulating the mass flow in the gas line is referred to here as a valve.
  • the valve is particularly in a position to completely shut off the gas line so that the gas flow is interrupted.
  • the fitting is preferably designed as a control or regulating valve, but it can also be designed in the manner of a flap, a slide or a tap.
  • the invention is based on the finding that a particularly reliable controllability of the gas turbine storage unit is sufficient, as a criterion when a lowering of the fuel temperature is required, the position of the
  • Flow armature is used.
  • the position of the armature is a direct measure of the pressure actually required in front of the combustion chamber or of how far the fuel mass flow can still be raised in response to an insufficient pressure in the gas line. The measures only intervene if this is really necessary, so the set target power of the gas turbine remains unchanged for as long as possible.
  • the method is characterized in particular by the fact that it is independent of the load, ie the position of the valve in correlation brought with the critical opening position is a fixed criterion and is independent of the operating point.
  • the current position of the valve is always known because the mass flow in the gas line, a part of which the valve is, is known.
  • the position of the valve is set depending on the mass flow. This is measured directly or determined indirectly using various parameters. If the valve is in the critical opening position, but the pressure in the gas line is not sufficient, especially since the pressure requirements increase or the pressure in the line decreases, the lowering of the gas temperature must be initiated as a first measure so that the target output is maintained preserved.
  • the temperature of the fuel has a significant effect on the pressure in the gas line. By reducing the gas temperature, the density of the gas increases, which leads to lower pressure losses in the fuel system.
  • the critical opening position of the valve is preferably in the range above 70% of the maximum opening position.
  • the maximum opening position is the position at which the mass flow in the gas line is greatest.
  • the decisive, critical opening position of the valve is therefore not necessarily the maximum open position of the valve (however, the critical opening position can also be defined by the maximum opening position), but a position with a slightly minimized flow.
  • the advantage here is that quick, short-term changes to the operating parameters, such as Fluctuations in the quality of the fuel can be responded to by opening the valve again.
  • the critical opening position can also be subsequently adjusted to the operating conditions by changing it during operation.
  • the temperature of the fuel can be reduced via active cooling measures.
  • the gas turbine system preferably has a preheating system for the fuel and the temperature of the fuel in the gas line is reduced by reducing the heat supplied to the fuel in the pre-heating system. This is a particularly simple and efficient procedure for lowering the temperature, which requires no additional hardware and is not associated with any energy expenditure.
  • a threshold value for the minimum temperature of the fuel is determined taking into account an operating parameter of the gas turbine system and the reduction in the temperature of the fuel in the gas line is stopped when the threshold value is reached.
  • an operating parameter is e.g. the NOx value in the exhaust gas, which represents an additional criterion by which it is decided whether the method according to the invention is started or continued.
  • Egg ne monitoring of a fixed minimum value of the temperature of the fuel can be provided for gases with increased proportions of higher hydrocarbons, since there is a risk of condensate formation at low gas temperature.
  • Threshold for emissions has already been reached, gas cooling is dispensed with as long as the emission value corresponds to the threshold value.
  • fittings are installed in the gas line and the position of each of the fittings is used.
  • the lines to individual stages for example to the main burner and pilot burner, usually each have a fitting for flow control. If at least one of the fittings is in the critical opening position and can no longer react to growing mass flow requirements, the temperature of the fuel in the gas line is reduced, as already explained.
  • a turbine power is preferably additionally reduced. Only when the pressure requirements cannot be met when the valve reaches the critical opening position despite a reduction in temperature, is the turbine output reduced in a controlled manner, in particular by specifying a reduced power setpoint. In emergencies, a gas turbine shutdown can even take place. Both measures, the lowering of the gas temperature and the reduction in output, should be combined with one another in such a way that the output remains unchanged or as high as possible for as long as possible, whereby it must always be ensured that the valve does not exceed the critical opening position.
  • a fuel system 2 is shown schematically, which is part of a gas turbine plant, not shown, in which natural gas is used as fuel.
  • the gas turbine system generally comprises a compressor, a combustion chamber 4 and a gas turbine, on which e.g. a generator is coupled to generate electricity.
  • the fuel system 2 comprises a gas line 6, via which gaseous fuel is fed to the combustion chamber 4.
  • gas line 6 via which gaseous fuel is fed to the combustion chamber 4.
  • several burners are angeord net, which in the exemplary embodiment shown are formed in several stages and which are symbolically represented by a in the figure
  • a branch line 6a, 6b is branched off to each of the burner stages 8, 10, in each of which a control valve 12a, 12b is installed.
  • the gas line 6 also includes an emergency valve 14. Upstream of the emergency valve 14, a heat exchanger 16 is also arranged on the gas line 6, which is part of a Vormérmsys system, which serves to preheat the fuel in the gas line 6.
  • the gas turbine system further comprises a control or regulating device 18 which, among other things, regulates the position of the regulating valves 12a, 12b.
  • a critical opening position for the control valves 12a, 12b is stored, which is, for example, 80% of a maximum opening position of the control valves 12a, 12b.
  • the critical opening position can, for example, also be 70%, 75%, 85%, 90%, 95% of the maximum opening position of the control valves 12a, 12b or correspond to the maximum opening position.
  • the course of the method according to the invention can be seen from FIG. 2.
  • the position of the respective control valve 12a, 12b is always set via a control circuit in the control or regulating device 18 in such a way that the gas turbine runs at a predetermined power or combustion temperature. It thus automatically reacts indirectly to fluctuations in the following sizes: natural gas supply pressure, natural gas temperature, natural gas quality, ambient conditions,
  • a decreasing fuel supply pressure BD here natural gas supply pressure
  • a deteriorating gas quality instead of a falling ambient temperature, a rising ambient air humidity, a rising ambient pressure, contamination of the burner or natural gas system components, a reduced gas turbine efficiency, etc. could alternatively be used.
  • the fuel supply pressure BD is constant from the point in time to to the point in time ti, a control valve position RV is below a critical opening position S crit .
  • the fuel temperature T B and the turbine power P remain stable at their target value (P s for the turbine power).
  • the fuel supply pressure BD in the gas line 6 drops from ti to t 2 .
  • the corresponding control valve or both control valves 12a, 12b is opened further until a critical opening position S crit is reached.
  • the fuel supply pressure BD stabilizes at a lower level than the original one.
  • the control valves 12a, 12b are still in the critical opening position S crit .
  • the turbine power P has been below the power setpoint P s since t 3 , but in parallel with the progressive reduction in the fuel temperature T B, the gas turbine power P slowly returns to the setpoint P s raised. It should be ensured that the fuel temperature T B remains above a minimum threshold value T min , the threshold value T min correlating, for example, with the NOx emissions or another operating parameter of the gas turbine system.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a gas turbine plant with gaseous fuel, which is conveyed to the gas turbine plant through a gas line (6), burnt in a combustion chamber (4) and then supplied to a gas turbine. At least one valve (12a, 12b) for controlling the flow of the fuel to the combustion chamber (4) is installed in the gas line (6), a critical opening position (Skrit) being defined for the valve (12a, 12b). According to the invention, to provide an improved method for operating a gas turbine plant in which the power (P) of the gas turbine plant is kept at a maximum for as long as possible in the event of insufficient pressure in the gas line (6), a temperature (TB) of the fuel in the gas line (6) is reduced when the valve (12a, 12b) is about to exceed the critical opening position (Skrit).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage mit gasförmi gem Brennstoff Method for operating a gas turbine system with gaseous fuel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gas turbinenanlage mit gasförmigem Brennstoff, der durch eine Gasleitung zur Gasturbinenanlage transportiert, in einer Brennkammer verbrannt und anschließend einer Gasturbine zuge führt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuervor richtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Gasturbi nenanlage mit einer solchen Steuervorrichtung. The invention relates to a method for operating a gas turbine system with gaseous fuel, which is transported through a gas line to the gas turbine system, burned in a combustion chamber and then fed to a gas turbine. The invention further relates to a Steuerervor device for performing the method and a gas turbine with such a control device.
Gasturbinenanlagen werden in der Regel über eine Gasleitung mit Erdgas als Brennstoff versorgt. Dabei ist der optimale Betrieb der Gasturbinenanlage von der Qualität des Brenn stoffs, dem richtigen Druck und der richtigen Temperatur ab hängig. Ein minimaler erforderlicher Druck, der als Voraus setzung für den Betrieb der Gasturbinenanlage festgelegt wird und gewährleistet werden muss, hängt ebenfalls von verschie denen Einsatz- und Umweltbedingungen ab, z.B. Turbinenlast, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck, Gaszusammensetzung, Gas temperatur, etc.. Aufgrund verschiedener Situationen kann je doch der Druck in der Gasleitung nicht ausreichend sein, z.B. durch Druckschwankungen im lokalen Gasnetz, Ausfälle in den Leitungen zu und in der Gasturbinenanlage, Ausfall des Gas verdichters, wenn einer vorhanden ist, Schwankungen in der Gasqualität, Druckverluste entlang des Gasleitungssystems, Erhöhung der Feuerleistung, usw.. Im Falle, dass die Gastur binenverbrennung von der genauen Verteilung des Massenstroms an Brennstoff auf zwei oder mehrere Stufen (z.B. Hauptbrenner und Pilot-Brenner) abhängt, kann dabei die Verbrennungsstabi lität in den oben genannten Situationen nicht mehr garantiert werden . Gas turbine plants are usually supplied with natural gas as fuel via a gas line. The optimal operation of the gas turbine system depends on the quality of the fuel, the right pressure and the right temperature. A minimum required pressure, which is defined as a prerequisite for the operation of the gas turbine system and must be guaranteed, also depends on various operating and environmental conditions, e.g. Turbine load, ambient temperature, ambient pressure, gas composition, gas temperature, etc. Due to various situations, the pressure in the gas line may not be sufficient, e.g. due to pressure fluctuations in the local gas network, failures in the lines to and in the gas turbine system, failure of the gas compressor, if one is present, fluctuations in the gas quality, pressure losses along the gas line system, increase in the fire output, etc. In the event that the gas turbine combustion depends on the exact distribution of the mass flow of fuel on two or more stages (e.g. main burner and pilot burner), the combustion stability in the above-mentioned situations can no longer be guaranteed.
Aus der EP 1 730 444 Bl ist es bekannt, zur Gewährleistung eines größeren Versorgungsdrucks in einer Gasleitung als der Druck in der Brennkammer, die Brennstofftemperatur zu redu zieren. Dies erfolgt jedoch stets in Kombination mit weiteren Maßnahmen zur Drosselung der Leistungssteigerung der Gastur bine, die eine höhere Priorität als die Reduzierung der From EP 1 730 444 B1 it is known to reduce the fuel temperature in order to ensure a higher supply pressure in a gas line than the pressure in the combustion chamber. However, this is always done in combination with others Measures to reduce the performance increase of the gas turbine, which is a higher priority than the reduction of
Brennstofftemperatur haben. Die Motivation dabei ist, durch eine Stabilisierung des Brennstoffversorgungsdruckes Flammen rückschläge zu vermeiden, durch welche die Betriebssicherheit der gesamten Brennstoffversorgung gefährdet wird und die Gas turbinenanlage für einen beträchtlichen Zeitraum ausfallen kann. Die Maßnahmen zur Leistungs- und ggf. Gastemperaturre duzierung werden abhängig von festgelegten Druckkurven bzw. Druckkennlinien eingeleitet. Die Druckkennlinien müssen sich auf Auslegungsrechnungen und/oder Erfahrungswerte von anderen Maschinen stützen. Wird der von der Leistung abhängige Brenn kammerdruck berücksichtigt, so ist der Gasdruck ein ungefäh res Maß für den maximal einstellbaren Brennstoffvolumenstrom. Aufgrund von Berechnungsungenauigkeiten und natürlichen Have fuel temperature. The motivation here is to avoid flame setbacks by stabilizing the fuel supply pressure, by which the operational safety of the entire fuel supply is endangered and the gas turbine system can fail for a considerable period of time. The measures for reducing the power and possibly the gas temperature are initiated depending on the defined pressure curves or pressure characteristics. The pressure characteristics must be based on design calculations and / or empirical values from other machines. If the combustion chamber pressure, which is dependent on the output, is taken into account, the gas pressure is an approximate measure of the maximum adjustable fuel volume flow. Due to calculation inaccuracies and natural
Schwankungen von Maschine zu Maschine (z.B. durch Fertigungs toleranzen) sowie zeitlich veränderlichen Druckverlustbeiwer- ten über das Gassystem und den Brenner (Verschleiß bzw. Ver schmutzung) , unterliegt der maximal einstellbare Brennstoff volumenstrom für einen bestimmten Gasdruck dabei einer gewis sen Streuung. Fluctuations from machine to machine (e.g. due to manufacturing tolerances) and time-varying pressure loss coefficients via the gas system and the burner (wear or pollution), the maximum fuel volume flow that can be set for a specific gas pressure is subject to a certain spread.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben und ein verbessertes Ver fahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage vorzuschlagen, bei welchem im Falle eines nicht ausreichenden Drucks in der Gasleitung die Leistung der Gasturbinenanlage möglichst lange maximal hoch gehalten wird. The invention is therefore based on the object to overcome the disadvantages of the prior art and to propose an improved method for operating a gas turbine system, in which, in the event of insufficient pressure in the gas line, the power of the gas turbine system is kept as high as possible for as long as possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren einer Gasturbinenanlage mit gasförmigem Brennstoff, der durch eine Gasleitung zur Gasturbinenanlage transportiert, in einer Brennkammer verbrannt und anschließend einer Gasturbine zuge führt wird, wobei in der Gasleitung zumindest eine Armatur zur Durchflussregelung des Brennstoffs zur Brennkammer einge baut ist, wobei für die Armatur eine kritische Öffnungsposi tion definiert wird und wenn die Armatur dabei ist die kriti- sehe Öffnungsposition zu überschreiten, eine Temperatur des Brennstoffs in der Gasleitung reduziert wird. The object is achieved by a method of a gas turbine system with gaseous fuel, which is transported through a gas line to the gas turbine system, burned in a combustion chamber and then fed to a gas turbine, wherein at least one fitting for flow control of the fuel to the combustion chamber is built in the gas line , whereby a critical opening position is defined for the valve and if the valve is there the critical see exceeding the opening position, a temperature of the fuel in the gas line is reduced.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuervorrichtung, umfassend Mittel zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. The object is further achieved according to the invention by a control device comprising means for carrying out such a method.
Die Aufgabe wird schließlich erfindungsgemäß gelöst durch ei ne Gasturbinenanlage mit einer solchen Steuervorrichtung. The object is finally achieved according to the invention by egg gas turbine system with such a control device.
Die in Bezug auf das Verfahren nachstehend angeführten Vor teile und bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sinngemäß auf die Steuervorrichtung sowie die Gasturbinenanlage über tragen . The parts and preferred embodiments listed below with respect to the method can be applied analogously to the control device and the gas turbine system.
Mit Armatur wird hierbei jegliche Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung des Massenstroms in der Gasleitung bezeichnet. Die Armatur ist insbesondere in der Lage im geschlossenen Zu stand die Gasleitung vollständig abzusperren, so dass der Gasstrom unterbrochen wird. Die Armatur ist bevorzugt als ein Steuer- oder Regelventil ausgestaltet, jedoch kann sie auch nach Art einer Klappe, eines Schiebers oder eines Hahns aus gebildet sein. Any device for controlling or regulating the mass flow in the gas line is referred to here as a valve. The valve is particularly in a position to completely shut off the gas line so that the gas flow is interrupted. The fitting is preferably designed as a control or regulating valve, but it can also be designed in the manner of a flap, a slide or a tap.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine beson ders zuverlässige Steuerbarkeit der Gasturbinenablage er reicht wird, indem als Kriterium, wann eine Absenkung der Brennstofftemperatur erforderlich ist, die Stellung der The invention is based on the finding that a particularly reliable controllability of the gas turbine storage unit is sufficient, as a criterion when a lowering of the fuel temperature is required, the position of the
Durchfluss-Armatur herangezogen wird. Die Position der Arma tur ist ein direktes Maß für den tatsächlich benötigten Druck vor der Brennkammer bzw. dafür, wie weit der Brennstoffmas senstrom noch angehoben werden kann, als Reaktion auf einen unzureichenden Druck in der Gasleitung. Die Maßnahmen greifen dabei nur ein, wenn dies wirklich notwendig ist, somit bleibt die eingestellte Sollleistung der Gasturbine so lang wie mög lich unverändert. Im Gegensatz zum Stand der Technik zeichnet sich das Verfahren insbesondere dadurch aus, dass es lastun abhängig ist, d.h. die Position der Armatur, in Korrelation mit der kritischen Öffnungsposition gebracht wird, ist ein festes Kriterium und ist unabhängig vom Betriebspunkt. Flow armature is used. The position of the armature is a direct measure of the pressure actually required in front of the combustion chamber or of how far the fuel mass flow can still be raised in response to an insufficient pressure in the gas line. The measures only intervene if this is really necessary, so the set target power of the gas turbine remains unchanged for as long as possible. In contrast to the prior art, the method is characterized in particular by the fact that it is independent of the load, ie the position of the valve in correlation brought with the critical opening position is a fixed criterion and is independent of the operating point.
Die aktuelle Position der Armatur ist stets bekannt, da der Massenstrom in der Gasleitung, ein Teil von dem die Armatur ist, bekannt ist. Insbesondere wird die Stellung der Armatur in Abhängigkeit des Massenstroms eingestellt. Dieser wird di rekt gemessen oder indirekt anhand von verschiedenen Parame tern bestimmt. Wenn die Armatur sich in der kritischen Öff nungsposition befindet, jedoch der Druck in der Gasleitung nicht ausreichend ist, insbesondere da die Anforderungen an den Druck steigen oder der Druck in der Leitung sinkt, ist die Absenkung der Gastemperatur als Erstmaßnahme einzuleiten, damit die Sollleistung aufrecht erhalten bleibt. Die Tempera tur des Brennstoffs hat einen wesentlichen Effekt auf den Druck in der Gasleitung. Durch die Reduzierung der Gastempe ratur steigt die Dichte des Gases, was zu geringeren Druck verlusten im BrennstoffSystem führt. The current position of the valve is always known because the mass flow in the gas line, a part of which the valve is, is known. In particular, the position of the valve is set depending on the mass flow. This is measured directly or determined indirectly using various parameters. If the valve is in the critical opening position, but the pressure in the gas line is not sufficient, especially since the pressure requirements increase or the pressure in the line decreases, the lowering of the gas temperature must be initiated as a first measure so that the target output is maintained preserved. The temperature of the fuel has a significant effect on the pressure in the gas line. By reducing the gas temperature, the density of the gas increases, which leads to lower pressure losses in the fuel system.
Bevorzugt liegt die kritische Öffnungsposition der Armatur im Bereich oberhalb 70% der maximalen Öffnungsposition. Die ma ximale Öffnungsposition ist die Stellung, bei welcher der Massenstrom in der Gasleitung am größten ist. Die entschei dende, kritische Öffnungsposition der Armatur ist damit nicht zwingend die maximal offene Position der Armatur (jedoch kann auch die kritische Öffnungsposition auch durch die maximale Öffnungsposition definiert sein) , sondern eine Stellung mit geringfügig minimiertem Durchfluss. Der Vorteil hierbei ist, dass auf schnelle, kurzfristige Änderungen der Betriebspara meter, wie z.B. Schwankungen in der Qualität des Brennstoffs, durch ein weiteres Öffnen der Armatur reagiert werden kann. Die kritische Öffnungsposition kann zudem an die Betriebsbe dingungen nachträglich angepasst werden, indem sie im Betrieb geändert wird. The critical opening position of the valve is preferably in the range above 70% of the maximum opening position. The maximum opening position is the position at which the mass flow in the gas line is greatest. The decisive, critical opening position of the valve is therefore not necessarily the maximum open position of the valve (however, the critical opening position can also be defined by the maximum opening position), but a position with a slightly minimized flow. The advantage here is that quick, short-term changes to the operating parameters, such as Fluctuations in the quality of the fuel can be responded to by opening the valve again. The critical opening position can also be subsequently adjusted to the operating conditions by changing it during operation.
Die Reduzierung der Temperatur des Brennstoffs kann über ak tive Kühlmaßnahmen erfolgen. Vorzugsweise weist jedoch die Gasturbinenanlage ein Vorwärmsystem für den Brennstoff auf und die Temperatur des Brennstoffs in der Gasleitung wird re duziert, indem die dem Brennstoff zugeführte Wärme im Vor wärmsystem verringert wird. Dies ist eine besonders einfache und effiziente Vorgehensweise zur Temperaturabsenkung, die keine zusätzliche Hardware erfordert und mit keinem energeti schen Aufwand verbunden ist. The temperature of the fuel can be reduced via active cooling measures. However, the gas turbine system preferably has a preheating system for the fuel and the temperature of the fuel in the gas line is reduced by reducing the heat supplied to the fuel in the pre-heating system. This is a particularly simple and efficient procedure for lowering the temperature, which requires no additional hardware and is not associated with any energy expenditure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Schwellwert für die minimale Temperatur des Brennstoffs unter Berücksich tigung eines Betriebsparameters der Gasturbinenanlage be stimmt und die Reduzierung der Temperatur des Brennstoffs in der Gasleitung wird angehalten, wenn der Schwellwert erreicht ist.. Es kann in der Gasturbinenanlage potentielle Beschrän kungen geben, so dass das Einhalten einer Mindestgastempera- tur erforderlich sein kann. Nei niedrigen Gastemperaturen können z.B. Probleme bezüglich der Verbrennungsstabilität und/oder Emissionen auftreten. Ein solcher Betriebsparameter ist z.B. der NOx-Wert im Abgas, der ein zusätzliches Kriteri um darstellt, anhand dessen entschieden wird, ob das erfin dungsgemäße Verfahren gestartet bzw. weiter geführt wird. Ei ne Überwachung eines festen Minimalwerts der Temperatur des Brennstoffs kann bei Gasen mit erhöhten Anteilen höherer Koh lenwasserstoffe vorgesehen sein, da bei niedriger Gastempera tur die Gefahr der Kondensatbildung besteht. An sehr kalten Standorten besteht außerdem die Gefahr der Vereisung bei niedriger Gastemperatur, ein fester Minimalwert von 5°C hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen. Mit einem Anhalten der Reduzierung der Temperatur des Brennstoffs wird hierbei stan dartmäßig eine Unterbrechung des Vorgangs, wenn dieser be reits initiiert wurde, bezeichnet. Alternativ, sollte die Kühlung des Brennstoffs noch nicht aktiv sein, wenn der According to a preferred embodiment, a threshold value for the minimum temperature of the fuel is determined taking into account an operating parameter of the gas turbine system and the reduction in the temperature of the fuel in the gas line is stopped when the threshold value is reached. There may be potential restrictions in the gas turbine system give so that compliance with a minimum gas temperature may be necessary. At low gas temperatures e.g. Problems with combustion stability and / or emissions occur. Such an operating parameter is e.g. the NOx value in the exhaust gas, which represents an additional criterion by which it is decided whether the method according to the invention is started or continued. Egg ne monitoring of a fixed minimum value of the temperature of the fuel can be provided for gases with increased proportions of higher hydrocarbons, since there is a risk of condensate formation at low gas temperature. In very cold locations there is also the risk of icing at low gas temperatures, a fixed minimum value of 5 ° C has proven to be advantageous. If the reduction in the temperature of the fuel continues, an interruption of the process, if this has already been initiated, is referred to as standard. Alternatively, the fuel cooling should not be active when the
Schwellwert für die Emissionen bereits erreicht ist, wird auf die Gaskühlung verzichtet, solange der Emissionswert dem Schwellwert entspricht. Threshold for emissions has already been reached, gas cooling is dispensed with as long as the emission value corresponds to the threshold value.
Zweckdienlicherweise sind in der Gasleitung mehrere Armaturen eingebaut und die Position jeder der Armaturen wird herange zogen. Bei mehrstufigen Brennern ist in den Leitungen zu den einzelnen Stufen, z.B. zum Hauptbrenner und Pilot-Brenner, üblicherweise je eine Armatur zur Durchflussregelung vorgese hen. Wenn zumindest eine der Armaturen sich in der kritischen Öffnungsposition befindet und nicht mehr auf weiter wachsende Massenflussforderungen reagieren kann, wird die Temperatur des Brennstoffs in der Gasleitung, wie bereits erläutert, re duziert . Appropriately, several fittings are installed in the gas line and the position of each of the fittings is used. In the case of multi-stage burners, the lines to individual stages, for example to the main burner and pilot burner, usually each have a fitting for flow control. If at least one of the fittings is in the critical opening position and can no longer react to growing mass flow requirements, the temperature of the fuel in the gas line is reduced, as already explained.
In den Fällen, bei denen Schwankungen in der Gasqualität die Ursache für den nicht ausreichenden Druck in der Gasleitung sind, wird die Absenkung der Brennstofftemperatur in der Re gel ausreichend sein. Sollte die Reduzierung der Brennstoff temperatur jedoch die Druckanforderung nicht erfüllen können, wird vorzugsweise ergänzend dazu eine Turbinenleistung redu ziert. Erst wenn die Druckanforderungen bei erreichter kriti scher Öffnungsposition der Armatur trotz einer Reduktion der Temperatur nicht erfüllt werden können, wird die Turbinen leistung geregelt abgesenkt, insbesondere indem ein reduzier ter Leistungssollwert vorgegeben wird. In Notfällen kann so gar ein Gasturbinen-Shutdown erfolgen. Dabei sollen beide Maßnahmen, die Absenkung der Gastemperatur sowie die Leis tungsreduktion, derart miteinander kombiniert werden, dass die Leistung so lange wie möglich unverändert bzw. möglichst hoch bleibt, wobei stets darauf zu achten ist, dass die Arma tur nicht die kritische Öffnungsposition überschreitet. Wich tig dabei ist die Priorisierung beider Maßnahmen, d.h. sie werden ggf. gleichzeitig eingeleitet, jedoch wird sobald wie möglich die Turbinenleistung wieder angehoben. Eine Reduzie rung der Turbinenleistung wird insbesondere als schnelle Re aktion auf einen besonders großen Druckgradienten eingelei tet, wenn alleine die Reduzierung der Brennstofftemperatur nicht ausreicht, um dem Druckgradienten entgegenzuwirken. In those cases where fluctuations in the gas quality are the cause of the insufficient pressure in the gas line, the lowering of the fuel temperature will generally be sufficient. However, should the reduction in fuel temperature not be able to meet the pressure requirement, a turbine power is preferably additionally reduced. Only when the pressure requirements cannot be met when the valve reaches the critical opening position despite a reduction in temperature, is the turbine output reduced in a controlled manner, in particular by specifying a reduced power setpoint. In emergencies, a gas turbine shutdown can even take place. Both measures, the lowering of the gas temperature and the reduction in output, should be combined with one another in such a way that the output remains unchanged or as high as possible for as long as possible, whereby it must always be ensured that the valve does not exceed the critical opening position. It is important to prioritize both measures, i.e. they may be initiated at the same time, but the turbine output will be increased again as soon as possible. A reduction in the turbine output is initiated, in particular, as a rapid reaction to a particularly large pressure gradient if the reduction in the fuel temperature alone is not sufficient to counteract the pressure gradient.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer An embodiment of the invention is based on a
Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: Drawing explained in more detail. Show here:
FIG 1 schematisch und stark vereinfacht ein Brenn 1 schematically and greatly simplified a burner
stoffsystem einer Gasturbinenanlage, und FIG 2 in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf verschie dener Parameter der Gasturbinenanlage. material system of a gas turbine plant, and 2 shows a diagram of the time course of various parameters of the gas turbine system.
Gleiche Bezugszeichen haben in den Figuren die gleiche Bedeu tung . The same reference numerals have the same meaning in the figures.
In FIG 1 ist schematisch der Aufbau eines BrennstoffSystems 2 gezeigt, welches Teil einer nicht näher gezeigten Gasturbi nenanlage ist, in der Erdgas als Brennstoff verwendet wird. Die Gasturbinenanlage umfasst in der Regel einen Verdichter, eine Brennkammer 4 sowie eine Gasturbine, an der z.B. ein Ge nerator zum Erzeugen von Strom gekoppelt ist. In Figure 1, the structure of a fuel system 2 is shown schematically, which is part of a gas turbine plant, not shown, in which natural gas is used as fuel. The gas turbine system generally comprises a compressor, a combustion chamber 4 and a gas turbine, on which e.g. a generator is coupled to generate electricity.
Das BrennstoffSystem 2 umfasst eine Gasleitung 6, über welche gasförmiger Brennstoff der Brennkammer 4 zugeführt wird. In der Brennkammer 4 sind insbesondere mehrere Brenner angeord net, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrstufig ausge bildet sind und die in der Figur symbolisch durch einen The fuel system 2 comprises a gas line 6, via which gaseous fuel is fed to the combustion chamber 4. In the combustion chamber 4, in particular several burners are angeord net, which in the exemplary embodiment shown are formed in several stages and which are symbolically represented by a in the figure
Hauptbrenner 8 sowie einen Pilot-Brenner 10 dargestellt sind. Zu jeder der Brennerstufen 8, 10 wird eine Teilleitung 6a, 6b abgezweigt, in welcher je ein Regelventil 12a, 12b eingebaut ist. Die Gasleitung 6 enthält zudem ein Notfall-Ventil 14. Stromauf des Notfall-Ventils 14 ist an der Gasleitung 6 zudem ein Wärmetauscher 16 angeordnet, der Teil eines Vorwärmsys tems ist, welcher dazu dient, den Brennstoff in der Gaslei tung 6 vorzuwärmen. Main burner 8 and a pilot burner 10 are shown. A branch line 6a, 6b is branched off to each of the burner stages 8, 10, in each of which a control valve 12a, 12b is installed. The gas line 6 also includes an emergency valve 14. Upstream of the emergency valve 14, a heat exchanger 16 is also arranged on the gas line 6, which is part of a Vorwärmsys system, which serves to preheat the fuel in the gas line 6.
Die Gasturbinenanlage umfasst weiterhin eine Steuer- bzw. Re gelvorrichtung 18, welche unter anderem die Position der Re gelventile 12a, 12b regelt. In der Regelvorrichtung 18 ist dabei eine kritische Öffnungsposition für die Regelventile 12a, 12b hinterlegt, die z.B. bei 80% einer maximalen Öff nungsposition der Regelventile 12a, 12b liegt. Die kritische Öffnungsposition kann dabei beispielsweise auch bei 70%, 75%, 85%, 90%, 95% der maximalen Öffnungsposition der Regelventile 12a, 12b liegen oder der maximalen Öffnungsposition entspre chen . Der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus FIG 2 ersichtlich. Allgemein gilt, dass die Position des jeweiligen Regelventils 12a, 12b über einen Regelkreis in der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 18 immer so eingestellt wird, dass die Gasturbine eine vorgegebene Leistung bzw. Verbrennungstempe- ratur fährt. Sie reagiert somit indirekt automatisch auf Schwankungen in den folgenden Größen: Erdgasversorgungsdruck, Erdgastemperatur, Erdgasqualität, Umgebungsbedingungen, The gas turbine system further comprises a control or regulating device 18 which, among other things, regulates the position of the regulating valves 12a, 12b. In the control device 18, a critical opening position for the control valves 12a, 12b is stored, which is, for example, 80% of a maximum opening position of the control valves 12a, 12b. The critical opening position can, for example, also be 70%, 75%, 85%, 90%, 95% of the maximum opening position of the control valves 12a, 12b or correspond to the maximum opening position. The course of the method according to the invention can be seen from FIG. 2. In general, the position of the respective control valve 12a, 12b is always set via a control circuit in the control or regulating device 18 in such a way that the gas turbine runs at a predetermined power or combustion temperature. It thus automatically reacts indirectly to fluctuations in the following sizes: natural gas supply pressure, natural gas temperature, natural gas quality, ambient conditions,
Druckverlust über das Erdgasversorgungssystem und den Brenner (Verschmutzung/Verschleiß) und/oder Wirkungsgrad der Gastur bine (Verschleiß) . Alle diese Parameter stellen mögliche Störfaktoren dar, auf deren Grundlage die Position der Regel ventile 12a, 12b geregelt wird, um dadurch insbesondere eine Turbinenleistung P einzustellen. Pressure loss across the natural gas supply system and the burner (contamination / wear) and / or efficiency of the gas turbine (wear). All of these parameters represent possible interference factors, on the basis of which the position of the control valves 12a, 12b is regulated, in order to thereby set a turbine power P in particular.
Als Störgröße wird in FIG 2 ein absinkender Brennstoffversor gungsdruck BD, hier Erdgasversorgungsdruck, betrachtet. An stelle eines absinkenden Erdgasdrucks könnte alternativ eine schlechter werdende Gasqualität, eine sinkende Umgebungstem peratur, eine steigende Umgebungsluftfeuchte, ein steigender Umgebungsdruck, eine Verschmutzung von Brenner oder Erdgas systemkomponenten, ein verringerter Gasturbinenwirkungsgrad, etc. verwendet werden. In FIG. 2, a decreasing fuel supply pressure BD, here natural gas supply pressure, is considered as the disturbance variable. Instead of a decreasing natural gas pressure, a deteriorating gas quality, a falling ambient temperature, a rising ambient air humidity, a rising ambient pressure, contamination of the burner or natural gas system components, a reduced gas turbine efficiency, etc. could alternatively be used.
Gemäß FIG 2 ist vom Zeitpunkt to bis Zeitpunkt ti der Brenn stoffversorgungsdruck BD konstant, eine Regelventilstellung RV liegt unterhalb einer kritischen Öffnungsposition Skrit·According to FIG. 2, the fuel supply pressure BD is constant from the point in time to to the point in time ti, a control valve position RV is below a critical opening position S crit .
Die Brennstofftemperatur TB und die Turbinenleistung P blei ben stabil auf ihrem Sollwert (Ps für die Turbinenleistung) . The fuel temperature T B and the turbine power P remain stable at their target value (P s for the turbine power).
Von ti bis t2 sinkt der Brennstoffversorgungsdruck BD in der Gasleitung 6 ab. Um die Turbinenleistung P (bzw. den Brenn stoffmassenstrom) konstant zu halten, wird das entsprechende Regelventil bzw. beide Regelventile 12a, 12b weiter geöffnet, bis eine kritische Öffnungsposition Skrit erreicht ist. The fuel supply pressure BD in the gas line 6 drops from ti to t 2 . In order to keep the turbine power P (or the fuel mass flow) constant, the corresponding control valve or both control valves 12a, 12b is opened further until a critical opening position S crit is reached.
Im Zeitraum von t2 bis t3 sinkt der Brennstoffversorgungs druck BD weiter ab. Die Regelventile 12a, 12b haben ihre vor- definierte kritische Öffnungsposition Skrit erreicht, deshalb werden sie ab t3 nicht weiter geöffnet, sondern bleiben in Skrit· Um die Leistung P (bzw. den Brennstoffmassenstrom) kon stant zu halten, wird die Gastemperatur TB abgesenkt. In the period from t 2 to t 3 , the fuel supply pressure BD drops further. The control valves 12a, 12b have their Defined critical opening position S crit is reached, therefore they are not opened further from t 3 , but remain in S crit · In order to keep the power P (or the fuel mass flow) constant, the gas temperature T B is reduced.
Ab t3 sinkt der Brennstoffversorgungsdruck BD mit einem noch steileren Gradienten weiter ab. Der Gradient ist zu groß, um durch die träge Änderung der Brennstofftemperatur TB kompen siert zu werden. Die Brennstofftemperatur TB sinkt weiter mit ihrem Maximalgradienten ab, zusätzlich wird auch die Gastur binenleistung P leicht reduziert, damit die Regelventile 12a, 12b weiterhin in der kritischen Öffnungsposition Skrit gehal ten werden. From t 3 the fuel supply pressure BD continues to decrease with an even steeper gradient. The gradient is too large to be compensated for by the sluggish change in the fuel temperature T B. The fuel temperature T B continues to drop with its maximum gradient, in addition, the Gastur is binenleistung P slightly reduced, so that the control valves 12a, 12b are further th crit supported in the critical opening position S.
Zwischen t4 und ts stabilisiert sich der Brennstoffversor gungsdruck BD auf einem niedrigeren Niveau als das ursprüng liche. Die Regelventile 12a, 12b befinden sich weiterhin in der kritischen Öffnungsposition Skrit· Die Turbinenleistung P ist seit t3 noch immer unterhalb des Leistungssollwerts Ps, jedoch wird parallel mit der fortschreitenden Reduzierung der Brennstofftemperatur TB die Gasturbinenleistung P wieder langsam auf den Sollwert Ps angehoben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Brennstofftemperatur TB oberhalb eines mini malen Schwellwerts Tmin bleibt, wobei der Schwellwert Tmin z.B. mit den NOx-Emissionen oder einem anderen Betriebsparameter der Gasturbinenanlage korreliert. Between t 4 and ts, the fuel supply pressure BD stabilizes at a lower level than the original one. The control valves 12a, 12b are still in the critical opening position S crit . The turbine power P has been below the power setpoint P s since t 3 , but in parallel with the progressive reduction in the fuel temperature T B, the gas turbine power P slowly returns to the setpoint P s raised. It should be ensured that the fuel temperature T B remains above a minimum threshold value T min , the threshold value T min correlating, for example, with the NOx emissions or another operating parameter of the gas turbine system.
Ab 15 wird erneut ein stabiler Betrieb erreicht. Die Gastur binenleistung P hat ihren Sollwert Ps wieder erreicht und die Gasturbine wird mit abgesenkter Brennstofftemperatur TB wei ter betrieben. Erst, wenn die Regelventile 12a, 12b eine Stellung RV unterhalb der kritischen Öffnungsposition Skrit annehmen, wird die Brennstofftemperatur TB wieder angehoben (der Fall ist nicht abgebildet) . From 1 5 , stable operation is achieved again. The gas turbine power P has reached its setpoint P s again and the gas turbine continues to be operated at a reduced fuel temperature T B. Only when the control valves 12a, 12b assume a position RV below the critical opening position S crit will the fuel temperature T B be raised again (the case is not shown).

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage mit gas förmigem Brennstoff, der durch eine Gasleitung (6) zur Gasturbinenanlage transportiert, in einer Brennkammer (4) verbrannt und anschließend einer Gasturbine zuge führt wird, 1. A method for operating a gas turbine system with gaseous fuel, which is transported through a gas line (6) to the gas turbine system, burned in a combustion chamber (4) and then fed to a gas turbine,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Gasleitung (6) zu mindest eine Armatur (12a, 12b) zur Durchflussregelung des Brennstoffs zur Brennkammer (4) eingebaut ist, wobei für die Armatur (12a, 12b) eine kritische Öffnungsposi tion (Skrit) definiert wird und wenn die Armatur (12a, characterized in that at least one fitting (12a, 12b) for flow control of the fuel to the combustion chamber (4) is installed in the gas line (6), a critical opening position (Skrit) being defined for the fitting (12a, 12b) and if the valve (12a,
12b) dabei ist, die kritische Öffnungsposition (Skrit) zu überschreiten, eine Temperatur (TB) des Brennstoffs in der Gasleitung (6) reduziert wird. 12b) in the process of exceeding the critical opening position (Skrit), a temperature (T B ) of the fuel in the gas line (6) is reduced.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die kritische Öffnungspo sition (Skrit) der Armatur (12a, 12b) oberhalb 70% einer maximalen Öffnungsposition liegt.  characterized in that the critical opening position (Skrit) of the valve (12a, 12b) is above 70% of a maximum opening position.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbinenanlage ein Vorwärmsystem für den Brennstoff aufweist und die Tempe ratur (TB) des Brennstoffs in der Gasleitung (6) redu ziert wird, indem die dem Brennstoff zugeführte Wärme im Vorwärmsystem verringert wird. characterized in that the gas turbine system has a preheating system for the fuel and the temperature (T B ) of the fuel in the gas line (6) is reduced by reducing the heat supplied to the fuel in the preheating system.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert (Tmin) für die minimale Temperatur (TB) des Brennstoffs unter Be rücksichtigung eines aktuellen Werts für einen Betriebs parameter der Gasturbinenanlage bestimmt wird und die Reduzierung der Temperatur (TB) des Brennstoffs in der Gasleitung (6) angehalten wird, wenn der Schwellwert er reicht ist. characterized in that a threshold value (T min ) for the minimum temperature (T B ) of the fuel is determined taking into account a current value for an operating parameter of the gas turbine system and the reduction in the temperature (T B ) of the fuel in the gas line (6 ) is stopped when the threshold is reached.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gasleitung (6) meh rere Armaturen (12a, 12b) eingebaut sind und die Positi on jeder der Armaturen (12a, 12b) herangezogen wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several fittings (12a, 12b) are installed in the gas line (6) and the position of each of the fittings (12a, 12b) is used.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend eine Turbinen leistung (P) reduziert wird.  characterized in that a turbine power (P) is additionally reduced.
7. Steuervorrichtung (18) umfassend Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 7. Control device (18) comprising means for performing the method according to one of the preceding claims.
Gasturbinenanlage mit einer Steuervorrichtung (18) nach Anspruch 7. Gas turbine plant with a control device (18) according to claim 7.
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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB763448A (en) 1953-09-09 1956-12-12 Rolls Royce Improvements in or relating to gas turbine engine fuel systems
JPH1193694A (en) 1997-09-18 1999-04-06 Toshiba Corp Gas turbine plant
JP3836604B2 (en) 1998-07-23 2006-10-25 株式会社日立製作所 Gas turbine fuel gas decompression and heating system
ATE435366T1 (en) 2004-03-31 2009-07-15 Alstom Technology Ltd METHOD FOR OPERATING A HEAT ENGINE, PREFERABLY A GAS TURBINE SYSTEM
EP1956294A1 (en) 2007-02-06 2008-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Combustion plant and method for operating a combustion plant
JP4495179B2 (en) 2007-02-28 2010-06-30 三菱重工業株式会社 Fuel nozzle device, gas turbine, and control method of fuel nozzle device
US20100307157A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 General Electric Company Methods relating to turbine engine control and operation
FR2970303B1 (en) * 2011-01-06 2014-06-13 Snecma AERONAUTICAL TURBOMACHINE FUEL SYSTEM WITH FUEL PRESSURE CONTROL VALVE
JP5984435B2 (en) 2012-03-06 2016-09-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine control device and control method
JP2013249755A (en) 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Ltd Advanced humid air turbine
US9291098B2 (en) * 2012-11-14 2016-03-22 General Electric Company Turbomachine and staged combustion system of a turbomachine
US20160060554A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-03 Bha Altair, Llc Gaseous Fuel Wobbe Index Modification Skid
US10006366B2 (en) * 2015-04-28 2018-06-26 United Technologies Corporation Fuel recirculation thermal management system
CN107178789B (en) 2016-03-09 2020-06-09 西门子公司 Combustion monitoring method, device and system of natural gas combustor

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