ES2201787T3 - Instalacion de turbinas de gas y de vapor. - Google Patents

Instalacion de turbinas de gas y de vapor.

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Abstract

Instalación de turbinas de gas y de vapor (1) con un generador de vapor de calor perdido (30) conectado en el lado del gas de humo aguas abajo de una turbina de gas (2), cuyas superficies calefactoras están conectadas en el circuito de vapor de agua (24) de una turbina de vapor (20), y con una instalación de gasificación (132), conectada aguas arriba de la cámara de combustión (6) de la turbina de gas (2) a través de un conducto de combustible (130), para combustible (B), estando conectado en el conducto de combustible (130) un saturador (150), en el que el combustible gasificado (SG) está conducido a contracorriente de una corriente de gas (W) conducida en un circuito de saturador (152), y donde un intercambiador de calor (184) de agua del saturador conectado en el lado secundario en el circuito del saturador para el calentamiento de la corriente de agua (W) puede ser impulsado en el lado primario con agua de alimentación (S) tomada del circuito de vapor de agua (24) de la turbina de vapor(20), donde el agua de alimentación (S) refrigerada en el intercambiador de calor (184) de agua del saturador puede ser calentada por medio de una corriente parcial (T) de aire comprimido, donde la corriente parcial (T) de aire comprimido puede ser alimentada a una instalación de fraccionamiento del aire (138) conectada aguas arriba de la instalación de gasificación (132), caracterizada porque para la refrigeración de la corriente parcial (T) de aire comprimido, en un conducto de aire de extracción (140), que conecta el compresor de aire (4) con la instalación de fraccionamiento del aire (138), en el lado primario está conectado otro intercambiador de aire (190), que está conectado en el lado secundario en un conducto de agua de alimentación (188), que se conecta en el lado de salida con un depósito de agua de alimentación (46) asociado al generador de vapor de calor perdido (30).

Description

Instalación de turbinas de gas y de vapor.
La invención se refiere a una instalación turbinas de gas y de vapor con un generador de vapor de calor perdido conectado en el lado del gas de humo aguas abajo de una turbina de gas, cuyas superficies calefactoras están conectadas en el circuito de vapor de agua de una turbina de vapor, y con una instalación de gasificación, conectada aguas arriba de la cámara de combustión de la turbina de gas a través de un conducto de combustible, para combustible, estando conectado en el conducto de combustible un saturador, en el que el combustible gasificado está conducido a contracorriente de una corriente de gas conducida en un circuito de saturador.
Una instalación de turbinas de gas y de vapor con gasificación integrada de combustible fósil comprende habitualmente una instalación de gasificación para el combustible, que está conectada en el lado de salida, a través de una pluralidad de componentes previstos para la purificación del gas, con la cámara de combustión de la turbina de gas. Aguas debajo de la turbina de gas puede estar conectado en este caso, en el lado del gas de humo, un generador de vapor de calor perdido, cuyas superficies calefactoras están conectadas en el circuito de vapor de agua de la turbina de vapor. Se conoce, por ejemplo, por el documento GB-A 2234 984 una instalación de este tipo.
Para la reducción de la expulsión de substancias nocivas durante la combustión del combustible fósil gasificado está conectado en esta instalación, en el conducto de combustible entre la instalación de gasificación y la cámara de combustión de la turbina de gas, un saturador, en el que se carga el combustible gaseoso con vapor de agua. A tal fin, el combustible gasificado circula a través del saturador a contracorriente de una corriente de agua, que está conducida en un circuito de agua designado como circuito del saturador. Para el ajuste de un nivel de temperatura en el saturador, que es suficiente para cargar el combustible gasificado con vapor de agua, está previsto en este caso un acoplamiento de calor en el circuito del saturador a través de la refrigeración de aire de extracción y/o a través de la refrigeración del gas bruto que procede de la gasificación del combustible.
Sin embargo, en esta instalación el funcionamiento del saturador depende del estado de funcionamiento de la instalación de gasificación y/o del estado de funcionamiento de una instalación de fraccionamiento del aire conectada aguas arriba de la instalación de gasificación, de manera que este concepto solamente presenta una flexibilidad limitada. Además, un concepto de este tipo es comparativamente costoso en lo que se refiere a una regulación y, por lo tanto, propenso a interferencias.
Se conoce a este respecto a partir del documento US 5.319.924 precalentar en un intercambiador de calor el agua de alimentación que es alimentada a un saturador, donde el intercambiador de calor puede ser impulsado en el lado primario con gas bruto contaminado. Además, se conoce por el documento DE 43 21 081 un saturador configurado como humidificador de combustible, en el que para el precalentamiento del agua del saturador está previsto un intercambiador de calor, que puede ser impulsado en el lado primario con el agua de alimentación.
En el Artículo "Effiziente und umweltfreundliche Stromerzeugung im GUD-Kraftwerk mit integrierter Vergasung" de G. Haupt, publicado en "Elektrotechnik und Informationstechnik", AT, Springer Verlag, Viena, Vol. 113, Nº 1, 2 (Febrero 1996), páginas 102-108, se describe el calentamiento de una corriente de agua que es alimentada a un saturador en un intercambiador de calor. El calentamiento de la corriente de agua se realiza en este caso en el intercambio de calor con agua de alimentación, que se toma del circuito de vapor de agua de la turbina de vapor y se acondiciona en un depósito ("Flash Tank") previsto a propósito para ello y conectado en un circuito de circulación. En este circuito de circulación está conectado un intercambiador de calor, en el que el agua de alimentación absorbe calor de una corriente parcial de aire comprimido, que se refrigera en este caso de manera correspondiente.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de indicar una instalación de turbinas de gas y de vapor del tipo mencionado anteriormente, que posibilita también en diferentes estados de funcionamiento de una manera especialmente sencilla un funcionamiento fiable del saturador.
Este cometido se soluciona según la invención porque un intercambiador de calor de agua del saturador conectado en el lado secundario en el circuito del saturador para el calentamiento de la corriente de agua puede ser impulsado en el lado primario con agua de alimentación tomada del circuito de vapor de agua de la turbina de vapor, donde el agua de alimentación refrigerada en el intercambiador de calor de agua del saturador puede ser calentada por medio de una corriente parcial de aire comprimido, donde la corriente parcial de aire comprimido puede ser alimentada a una instalación de fraccionamiento del aire conectada aguas arriba de la instalación de gasificación, y donde para la refrigeración de la corriente parcial de aire comprimido, en un conducto de aire de extracción, que conecta el compresor de aire con la instalación de fraccionamiento del aire, en el lado primario está conectado otro intercambiador de aire, que está conectado en el lado secundario en un conducto de agua de alimentación, que se conecta en el lado de salida con un depósito de agua de alimentación asociado al generador de vapor de calor perdido.
La invención parte de la consideración de que es posible un funcionamiento fiable del saturador también en diferentes estados de funcionamiento y, por lo tanto, es posible una flexibilidad especialmente alta de la instalación de turbinas de gas y de vapor, pudiendo funcionar el saturador independientemente de los parámetros de funcionamiento de la instalación de gasificación y de la instalación de fraccionamiento del aire. En este caso, especialmente el acoplamiento de calor al circuito del saturador no debería realizarse directamente a través de un medio que sale desde la instalación de gasificación o a través de aire de extracción que afluye a la instalación de fraccionamiento del aire. En su lugar, está previsto más bien un acoplamiento de calor en el circuito del saturador a través de un medio tomado desde el circuito de vapor de agua de la turbina de vapor, pudiendo ajustarse los parámetros de funcionamiento para la instalación de gasificación y/o para la instalación de fraccionamiento del aire, por una parte, y para el saturador, por otra parte, de una manera independiente entre sí. Por lo tanto, las instalaciones de regulación que son necesarias para el funcionamiento de estos componentes pueden estar constituidas también de una manera comparativamente sencilla.
En un desarrollo especialmente ventajoso, se puede alimentar oxígeno a la instalación de gasificación desde la instalación de fraccionamiento del aire, que, por su parte, puede ser impulsada en el lado de entrada con la corriente parcial de aire comprimido en un compresor de aire asociado a la turbina de gas, donde para la refrigeración de la corriente parcial de aire comprimido, en un conducto de extracción de aire, que conecta el compresor de aire con la instalación de fraccionamiento del aire, está conectado en el lado primario otro intercambiador de calor, que está conectado en el lado secundario en un conducto de agua de alimentación, que conecta el intercambiador de calor de agua del saturador en el lado de salida con un agua de alimentación asociada al generador de vapor de calor perdido. A través de una disposición de este tipo se garantiza un rendimiento especialmente alto e la instalación. El agua de alimentación que afluye al intercambiador de calor de agua del saturador se refrigera en primer lugar en el acoplamiento de calor en la corriente de agua conducida en el circuito del saturador. En el otro intercambiador de calor conectado aguas abajo del intercambiador de calor del agua del saturado, en el lado del agua de alimentación, el agua de alimentación refrigerada experimenta a continuación un recalentamiento, siendo realizada al mismo tiempo una refrigeración de la corriente parcial de aire comprimido, que afluye a la instalación de fraccionamiento de aire y que está designada como aire de extracción. De esta manera, para una recuperación especialmente alta del calor, se lleva a cabo un acoplamiento del calor que procede de la corriente de aire de extracción al circuito de vapor de agua de la turbina de vapor.
Para la compensación de las pérdidas en la corriente de agua conducida en el circuito del saturador, por ejemplo debido a la carga del combustible gasificado en el saturador con vapor de agua, una instalación de alimentación desemboca de una manera más conveniente en el circuito del saturador, donde el punto de embocadura del conducto de alimentación en el circuito del saturador está previsto, para un rendimiento especialmente alto de la instalación, en una configuración especialmente ventajosa, visto en la dirección de la circulación de la corriente de agua, aguas arriba del intercambiador de calor del agua del saturador. En una disposición de este tipo se garantiza una transmisión de calor especialmente buena desde el agua de alimentación sobre la corriente de agua conducida en el circuito del saturador. El agua de alimentación circula de esta manera con una temperatura especialmente baja desde el intercambiador de calor del agua del saturador, de manera que especialmente en el caso de utilización del agua de alimentación refrigerada para la refrigeración del aire de extracción, se posibilita también una refrigeración especialmente efectiva del aire de extracción.
Las ventajas conseguidas con la invención consisten especialmente en que a través del acoplamiento de calor en el circuito del saturador, a través del agua de alimentación tomada desde el circuito de vapor de agua de la turbina de vapor se posibilita un funcionamiento fiable del saturador independientemente del estado de funcionamiento de la instalación de gasificación. De este modo, especialmente también la turbina de gas se puede accionar dentro de límites predeterminados de los parámetros independientemente del estado de funcionamiento de la instalación de gasificación. Por lo tanto, un concepto de este tipo para el acoplamiento de calor es especialmente flexible y especialmente también independiente del concepto de integración, por lo tanto se puede emplear, independiente del tipo de alimentación del aire para la instalación de fraccionamiento del aire y los componentes empleados allí. A través de la utilización del agua de alimentación, refrigerada debido a la transmisión de calor sobre la corriente de agua, para la refrigeración del aire de extracción para la instalación de fraccionamiento del aire se garantiza, además, un rendimiento especialmente alto de la instalación.
A continuación se explica en detalle un ejemplo de realización de la invención con la ayuda de un dibujo. En éste, la figura muestra de forma esquemática una instalación de turbinas de gas y de vapor.
La instalación de turbinas de gas y de vapor 1 según la figura comprende una instalación de turbina de gas 1a y una instalación de turbina de vapor 1b. La instalación de turbina de gas 1a comprende una turbina de gas 2 con compresor de aire 4 acoplado y una cámara de combustión 6 conectada aguas arriba de la turbina de gas 2, que está conectada a un conducto de aire comprimido 8 del compresor 4. La turbina de gas 2 y el compresor de aire 4 así como un generador 10 se asientan sobre un árbol común 12.
La instalación de turbina de vapor 1b comprende una turbina de vapor 20 con generador 22 acoplado y en un circuito de vapor de agua 24 un condensador 26 conectado aguas debajo de la turbina de vapor 20 así como un generador de vapor de calor perdido 30. La turbina de vapor 20 está constituida por una primera fase de presión o una parte de alta presión 20a y por una segunda fase de presión o una parte de presión media 20b así como por una tercera fase de presión o una parte de baja presión 20c, que accionar el generador 22 a través de un árbol común 32.
Para la alimentación de medio de trabajo AM expandido en la turbina de gas 2 o gas de humo en el generador de vapor de calor pedido 30, un conducto de gas de escape 34 está conectado en una entrada 30aa del generador de vapor de calor perdido 30. El medio de trabajo AM expandido procedente de la turbina de gas 2 abandona el generador de vapor de calor pedido 30 a través de su salida 30b en dirección a una chimenea no representada en detalle.
El generador de vapor de calor perdido 30 comprende un precalentador de condensado 40, que se puede alimentar en el lado de entrada a través de un conducto de condensado 42, en el que está conectada una unidad de bomba de condensado 44, con condensado K procedente del condensador 26. El precalentador de condensado 40 está conectado en el lado de salida a través de un conducto 45 en un depósito de agua de alimentación 46. Para eludir, en caso necesario, el precalentador de condensado 40, el conducto de condensado 42 puede estar conectado, además, a través de un conducto de desviación no representado, directamente con el depósito de agua de alimentación 46. El depósito de agua de alimentación 46 está conectado a través de un conducto 47 a una bomba de alimentación de alta presión 48 con extracción de presión media.
La bomba de alimentación de alta presión 48 lleva el agua de alimentación S, que sale desde el depósito de agua de alimentación 46, a un nivel adecuado para una fase de alta presión 50, asociada a la parte de alta presión de la turbina de vapor 20, del circuito de vapor de agua 24. El agua de alimentación S, que está a alta presión, puede ser alimentada a la fase de alta presión 50 a través de un precalentador 52 de agua de alimentación, que está conectado en el lado de salida a través de un conducto de agua de alimentación 56, que puede ser bloqueado con una válvula 54, a un tambor de alta presión 58. El tambor de alta presión 58 está conectado con un evaporador de alta presión 60, dispuesto en el generador de vapor de calor perdido, para la formación de una circulación de vapor de agua 62. Para la descarga del vapor nuevo F, el tambor de alta presión 58 está conectado en un recalentador de alta presión 64 que está dispuesto en el generador de vapor de calor perdido 30 y que está conectado en el lado de salida con la entrada de vapor 66 de la parte de alta presión 20a de la turbina de vapor 20.
La salida de vapor 68 de la parte de alta presión 20a de la turbina de vapor 20 está conectada a través de un recalentador intermedio 70 en la entrada de vapor 72 de la parte de presión media 20b de la turbina de vapor 20. Su salida de vapor 74 está conectada a través de un conducto de sobrecirculación 76 con la entrada de vapor 78 de la parte de baja presión 20c de la turbina de vapor 20. La salida de vapor 80 de la parte de baja presión 20c de la turbina de vapor 20 está conectada a través de un conducto de vapor 82 en el condensador 26, de manera que se obtiene un circuito cerrado de vapor de agua 24.
Además, desde la bomba de alimentación de alta presión 48 se ramifica u conducto de derivación 84 en un lugar de extracción, en el que el condensado K ha alcanzado una presión media. Este conducto de derivación está conectado a través de otro precalentador 86 del agua de alimentación o economizador de presión media con una fase de presión media 90, asociada a la parte de presión media 20b de la turbina de vapor 20, del circuito de vapor de agua. El segundo precalentador 86 de agua de alimentación está conectado a tal fin en el lado de salida, a través de un conducto de agua de alimentación 94 que puede ser bloqueado con una válvula 92, en un tambor de presión media 96 de la fase de presión media 90. El tambor de presión media 96 está conectado con una superficie calefactora 98, que está dispuesta en el generador de vapor de calor perdido 30 y está configurada como evaporador de presión media, para la formación de un circuito de vapor de agua 100. Para la salida del vapor nuevo de presión media F', el tambor de presión media 96 está conectado a través de un conducto de vapor 102, en el recalentador intermedio 70 y, por lo tanto, en la entrada de vapor 72 de la parte de presión media 20b de la turbina de vapor 20.
Desde el conducto 47 se ramifica otro conducto 110 provisto con una bomba de alimentación de baja presión 107 y que puede ser bloqueado con una válvula 108, que está conectado en una fase de baja presión 120, asociada a la parte de baja presión 20c de la turbina de vapor 20, del circuito de vapor de agua 24. La fase de baja presión 120 comprende un tambor de baja presión 122, que está conectado con una superficie calefactora 124 dispuesta en el generador de vapor de calor perdido 30 y configurada como evaporador de baja presión, para la formación de una circulación de vapor de agua 126. Para la descarga de vapor nuevo de baja presión F'', el tambor de baja presión 122 está conectado, a través de un conducto de vapor 128, en el que está conectado un recalentador de baja presión 129, en el conducto de sobrecirculación 76. El circuito de vapor de agua 24 de la instalación de turbina de gas y de vapor 1 comprende, por lo tanto, en el ejemplo de realización, tres fases de presión 50, 90, 120. Pero como una alternativa, también pueden estar previstas menos, especialmente dos, fases de presión.
La instalación de turbina de gas 1a está diseñada para el funcionamiento con un gas de síntesis SG gasificado, que es generado a través de la gasificación de un combustible fósil B. Como gas de síntesis puede estar previsto, por ejemplo, carbón gasificado o petróleo gasificado. A tal fin, la cámara de combustión 6 de la turbina de gas 2 está conectada, en el lado de entrada, a través de un conducto de combustible 130, a una instalación de gasificación 132. A la instalación de gasificación 132 se puede alimentar, a través de un sistema de entrada 134, carbón o petróleo como combustible fósil B.
Para el acondicionamiento del oxígeno O_{2}, que es necesario para la gasificación del combustible fósil B, aguas arriba de la instalación de gasificación 132 está conectada una instalación de fraccionamiento del aire 138 a través de un conducto de oxígeno 136. La instalación de fraccionamiento del aire 138 puede ser impulsada, en el lado de entrada, con una corriente parcial T del aire comprimido en el compresor de aire 4. A tal fin, la instalación de fraccionamiento del aire 138 está conectada, en el lado de entrada, a un conducto de aire de extracción 140, que se ramifica en un punto de desviación 142 desde el conducto de aire comprimido 8. En el conducto de aire de extracción 140 desemboca, además, otro conducto de aire 143, en el que está conectado un compresor de aire adicional 144. Por lo tanto, en el ejemplo de realización, toda la corriente de aire L, que afluye a la instalación de fraccionamiento del aire 138, se compone de la corriente parcial T derivada desde el conducto de aire comprimido 8 y de la corriente de aire transportada por el compresor de aire adicional 144. Un concepto de circuito de este tipo se designa también como concepto parcialmente integrado de las instalaciones. En una configuración alternativa, el llamado concepto totalmente integrado de las instalaciones, se puede suprimir también el otro conducto de aire 143 junto con el compresor de aire adicional 144, de manera que la alimentación de la instalación de fraccionamiento del aire 138 con aire se realiza totalmente a través de la corriente parcial tomada del conducto de aire comprimido 8.
El nitrógeno N_{2} obtenido en la instalación de fraccionamiento del aire 138 durante el fraccionamiento de la corriente de aire L adicionalmente al oxígeno O_{2}, es conducido a través de un conducto de nitrógeno 145, conectado en la instalación de fraccionamiento del aire 138, a un dispositivo de mezcla 146 y allí es mezclado con el gas de síntesis SG. El dispositivo de mezcla 146 está configurado en este caso para una mezcla especialmente uniforme y libre de madejas del nitrógeno N_{2} con el gas de síntesis SG.
El gas de síntesis SG que sale desde la instalación de gasificación 132 llega a través del conducto de combustible 130 en primer lugar a un generador de vapor de calor perdido 147 de gas bruto, en el que se lleva a cabo a través de intercambio de calor con un medio de circulación una refrigeración del gas de síntesis SG. Este vapor de alta presión generado en este intercambio de calor es alimentado, de una manera no representada en detalle, a la fase de alta presión 50 del circuito de vapor de agua 24.
Vistas en la dirección de la circulación del gas de síntesis SG, detrás del generador de vapor de calor de pérdida 147 de gas bruto y delante del dispositivo de mezcla 146 están conectadas en el conducto de combustible 130 una instalación de eliminación del polvo 148 para el gas de síntesis SG así como una instalación de desulfuración 149. En una configuración alternativa, en lugar de la instalación de eliminación del polvo 148, especialmente en el caso de gasificación de petróleo como combustible, puede estar prevista también una instalación de lavado de hollín.
Para conseguir una expulsión especialmente reducida de substancias nocivas durante la combustión de combustibles gasificados en la cámara de combustión 6 está prevista una carga del combustible gasificado con vapor de agua antes de la entrada en la cámara de combustión 6. Esta carga se puede realizar en un sistema saturador de una manera especialmente ventajosa desde el punto de vista de la técnica del calor. A tal fin, en el conducto de combustible 130 está dispuesto un saturador 150, en el que el combustible gasificado es conducido a contracorriente de una corriente de agua caliente W, designada también como agua del saturador. El agua del saturador o la corriente de agua W circula en este caso en un circuito saturador 152 conectado en el saturador 150, en el que está conectada una bomba de circulación 154. Para la compensación de las pérdidas que se producen durante la saturación del combustible gasificado en el agua del saturador, está conectado un conducto de alimentación 158 en el circuito 152 del saturador.
Visto en la dirección de la circulación del gas de síntesis SG, detrás del saturador 150, en el conducto de combustible 130, en el lado secundario está conectado un intercambiador de calor 159 que actúa como intercambiador de calor de gas de mezcla y gas bruto. El intercambiador de calor 159 está conectado en este caso en el lado primario en un lugar aguas arriba de la instalación de eliminación del polvo 148 igualmente en el conducto de combustible 130, de manera que el gas de síntesis SG que afluye a la instalación de eliminación del polvo 148 transmite una parte de su calor sobre el gas de síntesis SG que sale desde el saturador 150. La conducción del gas de síntesis SG a través del intercambiador de calor 159 antes de la entrada en la instalación de desulfuración 149 puede estar prevista también en un concepto de circuito modificado con respecto a los otros componentes. Especialmente en el caso de conexión de una instalación de lavado de hollín, el intercambiador de calor puede estar dispuesto con preferencia en el lado del gas bruto aguas debajo de la instalación de lavado de hollín.
Entre el saturador 150 y el intercambiador de calor 159 está conectado en el conducto de combustible 130 en el lado secundario otro intercambiador de calor 160, que puede estar calentado en el lado primario con agua de alimentación o también puede estar calentado con vapor. A través del intercambiador de calor 159 configurado como intercambiador de calor de gas bruto y gas puro y a través del intercambiador de calor 160 se garantiza en este caso un precalentamiento especialmente fiable del gas de síntesis SG que afluye a la cámara de combustión 6 de la turbina de gas 2 también en diferentes estados e funcionamiento de la instalación de turbinas de gas y de
vapor 1.
Para la impulsión, en caso necesario, del gas de síntesis SG que afluye a la cámara de combustión 6 con vapor, está conectado, además, en el conducto de combustible 130 otro dispositivo de mezcla 161, al que se puede alimentar vapor de presión media a través de un conducto de vapor no representado en detalle, especialmente para el aseguramiento de un funcionamiento fiable de la turbina de gas en casos de averías del funcionamiento.
Para la refrigeración de la corriente parcial T de aire comprimido que es alimentada a la instalación de fraccionamiento del aire 138 y que está designada como aire de extracción, en el conducto de aire de extracción 140, en el lado primario, está conectado un intercambiador de calor 162, que está configurado en el lado secundario como evaporador de presión media para un medio de circulación S'. El intercambiador de calor 162 está conectado para la formación de un circuito de evaporador 163 con un tambor de vapor de agua 164 que está configurado como tambor de presión media. El tambor de vapor de agua 164 está conectado a través de conductos 166, 168 con el tambor de presión media 96 que está asociado al circuito de vapor de agua 100. Pero como una alternativa, el intercambiador de calor 162 puede estar conectado también, en el lado secundario, directamente en el tambor de presión media 96. En el ejemplo de realización, el tambor de vapor de agua 164 está conectado también indirectamente en la superficie calefactora 98 que está configurada como evaporador de presión media. Para la alimentación posterior de medio de circulación evaporado S', en el tambor de vapor de agua 164 está conectado, además, un conducto de agua de alimentación 170.
Visto en la dirección de la circulación de la corriente parcial T de aire comprimido, aguas abajo del intercambiador de calor 162, en el conducto de aire de extracción 140 está conectado otro intercambiador de calor 172, que está configurado en el lado secundario como evaporador de baja presión para un medio de circulación S''. Por lo tanto, el intercambiador de calor 172 está conectado en este caso para la formación de un circuito de evaporador 174 en un tambor de vapor de agua 176 que está configurado como tambor de baja presión. En el ejemplo de realización, el tambor de vapor de agua 176 está conectado a través de conductos 178, 180 en el tambor de baja presión 122 asociado al circuito de vapor de agua 126 y de esta manera está conectado indirectamente con la superficie calefactora 124 que está configurada como evaporador de baja presión. Pero como una alternativa, el tambor de vapor de agua 176 puede estar conectado también de otra manera adecuada, donde el vapor extraído del tambor de vapor de agua 176 puede ser alimentado a un consumidor secundario como vapor de proceso y/o como vapor caliente. En otra configuración alternativa, el intercambiador de calor 172 puede estar conectado, en el lado secundario, también directamente al tambor de baja presión 122. El tambor de vapor de agua 176 está conectado, además, a un conducto de agua de alimentación 182.
Los circuitos de vapor 163, 174 pueden estar configurados en cada caso como circuito forzado, estando garantizada la circulación del medio de circulación S' y S'', respectivamente, a través de una bomba de circulación, y siendo evaporado al menos en parte el medio de circulación S', S'' en el intercambiador de calor 162 y 172, respectivamente, configurados como evaporador. En el ejemplo de realización, sin embargo, tanto el circuito del evaporador 163 como también el circuito del evaporador 174 están configurados en cada caso como circuito natural, estando garantizada la circulación del medio de circulación S' y
S'', respectivamente, a través de las diferencias de la presión que se ajustan durante el proceso de evaporación y/o a través de la disposición geodésica del intercambiador de calor 162 y 172 respectivo y del tambor de vapor de agua 164 y 176 respectivo. En esta configuración, en el circuito del evaporador 163 o bien en el circuito del evaporador 174 solamente está conectada en cada caso una bomba de circulación (no representada) dimensionada comparativamente reducida para el arranque del sistema.
Para el acoplamiento de calor al circuito del saturador 152 y, por lo tanto, para el ajuste de un nivel de temperatura en la corriente de agua W que es suficiente para la carga del gas de síntesis SG con vapor de agua, está previsto un intercambiador de calor 184 de agua del saturador, que se puede impulsar en el lado primario con agua de alimentación S desde el depósito de agua de alimentación 46. A tal fin, el intercambiador de calor 184 del agua del saturador está conectado en el lado primario, en el lado de entrada, a través de un conducto 186 en el conducto de derivación 84 y en el lado de salida a través de un conducto 188 en el depósito de agua de alimentación 46. El intercambiador de calor 184 de agua del saturador está conectado en este caso en el laso secundario, visto en la dirección de la circulación de la corriente de agua W, aguas debajo de la embocadura del conducto de alimentación 158 en el circuito del saturador 152.
Para la calefacción adicional de la corriente de agua W, en caso necesario, en el ejemplo de realización en el circuito del saturador 152 está conectado un intercambiador de calor adicional 189. El intercambiador de calor adicional 189 está impulsado en este caso en el lado primario con agua de alimentación precalentada que procede de la fase de presión media 90 del circuito de vapor de agua 24. No obstante, el intercambiador de calor adicional 189 se puede suprimir también de acuerdo con los valores predeterminados de la emisión y/o de acuerdo con las temperaturas del gas de combustión.
Para el recalentamiento del agua de alimentación S refrigerada que sale desde el intercambiador de calor 184 del agua del saturador está conectado otro intercambiador de calor 190, que está conectado en el lado primario aguas abajo del intercambiador de calor 172 en el conducto de aire de extracción 140. A través de una disposición de este tipo se puede conseguir una recuperación especialmente alta del calor a partir del aire de extracción y, por lo tanto, un rendimiento especialmente alto de la instalación de turbinas de gas y de vapor 1.
Visto en la dirección de la circulación de la corriente parcial T, entre el intercambiador de calor 172 y el intercambiador de calor 190, desde el conducto de aire de extracción 140 se deriva un conducto de aire de refrigeración 192, a través del cual se puede alimentar a la turbina de gas 2 una cantidad parcial T' de la corriente parcial T refrigerada como aire de refrigeración para la refrigeración de las paletas.
A través de la impulsión del intercambiador de calor 184 del agua del saturador con agua de alimentación S desde el circuito de vapor de agua 24 de la turbina de vapor 20 es posible un funcionamiento fiable del saturador 150 independientemente del estado de funcionamiento de la instalación de fraccionamiento del aire 138. El rendimiento total de la instalación de turbinas de gas y de vapor 1 se favorece en este caso especialmente porque se lleva a cabo un recalentamiento del agua de alimentación S, refrigerada en el intercambiador de calor 184 del agua del saturador, en el intercambiador de calor adicional 190. En este caso se garantiza un ajuste fiable de la temperatura final de la corriente parcial T que afluye como aire de extracción de la instalación de fraccionamiento del aire 138 con una recuperación simultánea del calor conducido en ésta para el proceso de generación de energía de la instalación de turbinas de gas y de vapor 1.

Claims (3)

1. Instalación de turbinas de gas y de vapor (1) con un generador de vapor de calor perdido (30) conectado en el lado del gas de humo aguas abajo de una turbina de gas (2), cuyas superficies calefactoras están conectadas en el circuito de vapor de agua (24) de una turbina de vapor (20), y con una instalación de gasificación (132), conectada aguas arriba de la cámara de combustión (6) de la turbina de gas (2) a través de un conducto de combustible (130), para combustible (B), estando conectado en el conducto de combustible (130) un saturador (150), en el que el combustible gasificado (SG) está conducido a contracorriente de una corriente de gas (W) conducida en un circuito de saturador (152), y donde un intercambiador de calor (184) de agua del saturador conectado en el lado secundario en el circuito del saturador para el calentamiento de la corriente de agua (W) puede ser impulsado en el lado primario con agua de alimentación (S) tomada del circuito de vapor de agua (24) de la turbina de vapor (20), donde el agua de alimentación (S) refrigerada en el intercambiador de calor (184) de agua del saturador puede ser calentada por medio de una corriente parcial (T) de aire comprimido, donde la corriente parcial (T) de aire comprimido puede ser alimentada a una instalación de fraccionamiento del aire (138) conectada aguas arriba de la instalación de gasificación (132), caracterizada porque para la refrigeración de la corriente parcial (T) de aire comprimido, en un conducto de aire de extracción (140), que conecta el compresor de aire (4) con la instalación de fraccionamiento del aire (138), en el lado primario está conectado otro intercambiador de aire (190), que está conectado en el lado secundario en un conducto de agua de alimentación (188), que se conecta en el lado de salida con un depósito de agua de alimentación (46) asociado al generador de vapor de calor perdido (30).
2. Instalación de turbinas de gas y de vapor (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque se puede alimentar oxígeno (O_{2}) a la instalación de gasificación (132) desde la instalación de fraccionamiento del aire (138), que, por su parte, puede ser impulsada en el lado de entrada con la corriente parcial (T) de aire comprimido en un compresor de aire (4) asociado a la turbina de gas (2).
3. Instalación de turbinas de gas y de vapor (1) según la reivindicación 1 ó 2, en la que una instalación de alimentación (158) desemboca, vista en la dirección de la circulación de la corriente de agua (W), aguas arriba del intercambiador de calor (184) del agua de saturador en el circuito del saturador (152).
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846225C2 (de) * 1998-10-07 2002-05-29 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
DE19941685C1 (de) * 1999-09-01 2000-07-20 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Gases
US6745573B2 (en) * 2001-03-23 2004-06-08 American Air Liquide, Inc. Integrated air separation and power generation process
EP1277920A1 (de) * 2001-07-19 2003-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Brenners einer Gasturbine sowie Kraftwerksanlage
US20050034446A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Fielder William Sheridan Dual capture jet turbine and steam generator
US20060254280A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Combined cycle power plant using compressor air extraction
US20070017207A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 General Electric Company Combined Cycle Power Plant
FR2938320B1 (fr) * 2008-11-10 2013-03-15 Air Liquide Installation integree de separation d'air et de chauffage d'eau destinee a une chaudiere
US20100281870A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 General Electric Company System and method for heating fuel for a gas turbine
US20100319359A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 General Electric Company System and method for heating turbine fuel in a simple cycle plant
ES2399677T3 (es) * 2010-06-16 2013-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Instalación con turbina de gas y turbina de vapor, y el método correspondiente
EP2503112A1 (de) * 2011-03-24 2012-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum schnellen Zuschalten eines Dampferzeugers
US8926941B2 (en) * 2012-12-31 2015-01-06 Chevron U.S.A. Inc. Capture of CO2 from hydrogen plants using a temperature swing adsorption method
US9739478B2 (en) 2013-02-05 2017-08-22 General Electric Company System and method for heat recovery steam generators
US9097418B2 (en) * 2013-02-05 2015-08-04 General Electric Company System and method for heat recovery steam generators
CN105556228B (zh) * 2013-07-09 2018-02-09 林德股份公司 产生压缩气流的方法和设备及低温分离空气的方法和设备
US10914200B2 (en) * 2013-10-31 2021-02-09 General Electric Technology Gmbh Combined cycle power plant with improved efficiency

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB234984A (en) 1924-05-23 1925-06-11 James Dronsfield Improvements in doffer ring grinding machines
ATE34201T1 (de) * 1985-08-05 1988-05-15 Siemens Ag Kombiniertes gas- und dampfturbinenkraftwerk.
IE63440B1 (en) * 1989-02-23 1995-04-19 Enserch Int Investment Improvements in operating flexibility in integrated gasification combined cycle power stations
US5319924A (en) * 1993-04-27 1994-06-14 Texaco Inc. Partial oxidation power system
US5388395A (en) * 1993-04-27 1995-02-14 Air Products And Chemicals, Inc. Use of nitrogen from an air separation unit as gas turbine air compressor feed refrigerant to improve power output
DE4321081A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende GuD-Anlage
US5406786A (en) * 1993-07-16 1995-04-18 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated air separation - gas turbine electrical generation process
US5513488A (en) * 1994-12-19 1996-05-07 Foster Wheeler Development Corporation Power process utilizing humidified combusted air to gas turbine
US6032456A (en) * 1995-04-07 2000-03-07 Lsr Technologies, Inc Power generating gasification cycle employing first and second heat exchangers
JP3787820B2 (ja) * 1996-02-16 2006-06-21 石川島播磨重工業株式会社 ガス化複合発電設備
US6141796A (en) * 1996-08-01 2000-11-07 Isentropic Systems Ltd. Use of carbonaceous fuels
JPH1082306A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ガス化複合発電設備
DE19736889C1 (de) * 1997-08-25 1999-02-11 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage und Gas- und Dampfturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens

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