ES2283566T3 - Dispositivo para la refrigeracion del refrigerante de una turbina de gas y una instalacion de turbina de gas y de vapor con este tipo de dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (100) para la refrigeración de refrigerante de una turbina de gas (2), en la que está dispuesta, en un canal de refrigerante (102) unido a la turbina de gas (2), cierto número de tubos vaporizadores (140, 150, 160, 170) conectados respecto a un medio de flujo para la formación de un generador de vapor de circulación forzada, caracterizado porque el medio de flujo puede evaporarse por completo en un solo recorrido en los tubos vaporizadores (140, 150, 160, 170).
Description
Dispositivo para la refrigeración del
refrigerante de una turbina de gas y una instalación de turbina de
gas y de vapor con este tipo de dispositivo.
La presente invención trata de un dispositivo
para la refrigeración del refrigerante de una turbina de gas.
Además, se refiere a una instalación de turbina de gas y de vapor
con un generador de vapor de recuperación de calor perdido
conectado posteriormente por el lado del gas en humo de una turbina
de gas, cuyas superficies de calefacción se conectan en el circuito
de agua-vapor de una turbina de vapor.
Una turbina de gas, especialmente en una
instalación de turbina de gas y de vapor, suele emplearse para la
generación de energía eléctrica. Con el fin de aumentar la capacidad
de la turbina de gas y con ello conseguir el mayor grado de
rendimiento posible, se procura una temperatura especialmente alta
del medio de trabajo en la entrada de la turbina, por ejemplo, de
1200°C a 1500°C. Esta alta temperatura de entrada en la turbina
puede causar problemas en el propio material, especialmente respecto
a lo referente a la resistencia al calor de los álabes de la
turbi-
na.
na.
Para poder trabajar con eficacia con este
aumento de temperatura de entrada de la turbina, también en el caso
de una mayor duración del servicio, suele preverse, en las turbinas
de gas modernas, una refrigeración de las piezas de turbina
calientes, tales como, por ejemplo, los álabes fijos y/o móviles.
Para ello se admite refrigerante en estas piezas de la turbina, por
ejemplo, aire de refrigeración. Como aire de refrigeración puede
utilizarse una corriente parcial del aire del compresor suministrado
por el compresor de la turbina de gas. Para poder utilizar, como
medio de refrigeración para la turbina de gas, esta corriente
parcial del aire del compresor, cuya temperatura puede ser superior
a 400°C en función del modo de servicio de la turbina de gas, suele
preverse un enfriamiento de esta corriente parcial a una
temperatura, por ejemplo, inferior a los 200°C.
Este tipo de refrigeración del refrigerante de
una turbina de gas se logra normalmente en un refrigerador de
refrigerante asignado a una turbina de gas, en el que el
refrigerante se enfría mediante un intercambio de calor. En el
refrigerador del refrigerante diseñado con este fin como un
intercambiador de calor, puede desarrollarse, en el lado
secundario, como un generador de vapor de presión baja, en el que se
evapora un medio de flujo. El vapor generado para la recuperación
de energía se introduce en el circuito de agua-vapor
de una turbina de vapor o también se suministra a una red de calor
a distancia. En esto se emplean los llamados generadores de vapor
de tubos de agua o los generadores de vapor de tubos de humo, que
producen vapor saturado. Consulte la
DE-A-4 446 862 y
US-A-5 809 943.
Precisamente en el diseño de las instalaciones
de turbinas de gas y de vapor, el grado de rendimiento especialmente
alto de la instalación, al modificarse el contenido de energía de
un combustible en energía eléctrica, suele ser el objetivo más
común. En cuanto a este objetivo de diseño, los resultados
alcanzados hasta ahora en la transmisión del calor producida en la
refrigeración del refrigerante de la turbina de gas sólo están
limitados en el circuito de agua-vapor de una
turbina de vapor asignada. De hecho, para el aumento del grado de
rendimiento alcanzable al utilizar el calor producido en la
refrigeración del refrigerante de la turbina de gas, se consideraron
también soluciones combinadas con un refrigerador de refrigerante
de dos etapas, en el que se genera tanto vapor a presión baja como
vapor a presión media durante la refrigeración del refrigerante. Sin
embargo, como se ha demostrado, con este tipo de solución puede
conseguirse un aumento mínimo del grado de rendimiento en cuanto a
la utilización del calor producido en la refrigeración del
refrigerante de la turbina de gas, donde, por otro lado, los gastos
de la técnica de las instalaciones serán desproporcionadamente
altos.
Por tanto, la función de la presente invención
consiste en proporcionar un dispositivo para la refrigeración del
refrigerante de una turbina de gas, que, con una estructura sencilla
y la mínima complejidad técnica de la instalación,
comparativamente, permita un grado de rendimiento especialmente alto
en la utilización del calor producido en la refrigeración del
refrigerante de la turbina de gas. Además, se proporciona una
instalación de turbina de gas y de vapor del tipo nombrado con
anterioridad, en la que, por un lado, se garantice el correcto
enfriamiento de la turbina de gas y, por otro lado, se consiga un
alto rendimiento total de la instalación de turbina de gas y de
vapor mediante la utilización especialmente efectiva del calor
recuperado.
Respecto al dispositivo de enfriamiento de
refrigerante de la turbina de gas, se soluciona esta función como
se indica en la reivindicación 1.
La presente invención llega a la conclusión de
que puede conseguirse un alto grado de rendimiento al utilizar el
calor producido en la refrigeración del refrigerante mediante la
producción de vapor de alta calidad, comparativamente, en la propia
refrigeración del refrigerante. Apartándose de los conceptos de
aplicación previstos hasta ahora, en los que comparativamente se
transforma la energía de alta calidad procedente del aire del
compresor en vapor de menor calidad, se prevé la producción de
vapor de alta calidad, es decir, de vapor a presión alta y
temperatura alta. En este caso, el vapor proporcionado resulta
especialmente económico respecto a la termodinámica y, en este
sentido, de alta calidad cuando puede suministrarse vapor
recalentado y no, vapor saturado. Esto se ha realizado con la
mínima complejidad técnica de instalación del refrigerador de
refrigerante, también en alto régimen, en la comparativa de los
parámetros de funcionamiento, diseñando el refrigerador de
refrigerante según el llamado principio de BENSON, es decir, como
un generador de vapor de circulación forzada. Este tipo de
generador de vapor produce una vaporización completa del medio de
flujo en un solo recorrido en los tubos vaporizadores. Precisamente
este tipo de diseño del refrigerador de refrigerante permite un
punto final de vaporización variable e independiente funcionalmente
en los tubos vaporizadores conectados en serie por un amplio
régimen, donde en el punto final de evaporación de la siguiente
parte de los tubos vaporizadores tiene lugar el sobrecalentamiento
del vapor.
Con el fin de desarrollar comparativamente una
estructura sencilla, como refrigerante para la turbina de gas se
prevé ventajosamente el aire del compresor de la turbina de gas. Así
el canal de refrigerante puede admitir preferentemente aire del
compresor que proviene de la turbina de gas. En este caso, el
dispositivo para la refrigeración del refrigerante de la turbina de
gas es un refrigerador de aire de refrigeración.
Se consigue un comportamiento de funcionamiento
especialmente estable, con una baja propensión a la avería del
dispositivo para la refrigeración de refrigerante o del refrigerador
de aire de refrigeración, desarrollando un acondicionamiento
ventajoso del llamado "tipo de construcción acostada" de dicho
dispositivo. Para ello, el canal de refrigerante se crea
ventajosamente para el paso del refrigerante de la turbina de gas en
sentido esencialmente horizontal, donde los tubos vaporizadores con
su eje longitudinal se orientan en sentido esencialmente vertical.
Gracias a esta estructura, disminuyen las pérdidas de presión del
lado del medio de flujo sin indicarse especialmente ningún límite
inferior de paso de flujo mínimo de los tubos vaporizadores.
Este tipo de construcción puede funcionar de una
manera muy eficaz, especialmente en el servicio de carga ligera o
puesta en marcha. Además, este "tipo de construcción acostada"
permite una disposición sencilla del refrigerador de aire de
refrigeración sin la necesidad de un chasis de apoyo complejo en
cimentaciones lineales de fácil apoyo, garantizando asimismo la
posibilidad de acceder fácilmente al mismo canal de refrigerante.
Los trabajos de control y mantenimiento de un refrigerador de aire
de refrigeración diseñado de esta manera son especialmente fáciles
de cumplir, sobre todo porque puede extraerse lateralmente las
superficies de calefacción formadas a través de los tubos
vaporizadores.
Para garantizar la adecuada transferencia de
calor del refrigerante que debe refrigerarse al medio de flujo que
circula por el lado secundario por los tubos vaporizadores y
asegurar una refrigeración eficaz de los tubos vaporizadores en
todos los estados de servicio, éstos presentan preferiblemente una
nervadura interna cada uno. Con este tipo de nervadura interna, se
genera una intensidad de turbulencia en el medio de flujo que
circula por el tubo vaporizador correspondiente. Debido a esta
intensidad de turbulencia, el medio de flujo es empujado de manera
especialmente eficaz contra la pared interior del tubo vaporizador
correspondiente como consecuencia de la fuerza centrífuga
originada. Así se consigue la adecuada transferencia de calor de la
pared interior del tubo vaporizador al medio de flujo
introducido.
Como alternativa, o adicionalmente, conviene que
los tubos vaporizadores muestren una nervadura externa. Este tipo
de nervadura externa es, por ejemplo, una cinta metálica en espiral
bobinada en el tubo vaporizador correspondiente. Esto aumenta la
superficie expuesta al flujo de gas caliente del tubo vaporizador y
contribuye además a la entrada de calor en dicho tubo.
Dado que en los tubos vaporizadores tiene lugar
una vaporización completa del medio de flujo con el posterior
sobrecalentamiento, la potencia de refrigeración del refrigerador de
refrigerante depende de la tasa de circulación del medio de flujo
dentro de ciertos límites. Para facilitar también la adaptación de
la potencia de refrigeración del dispositivo para la refrigeración
de refrigerante en los distintos estados de servicio de la turbina
de gas, puede ajustarse ventajosamente la admisión del medio de
flujo en los tubos vaporizadores. Para ello los tubos vaporizadores
pueden admitir preferiblemente el medio de flujo a través de una
tubería de alimentación previamente conectada por el lado de
entrada, donde se conectan medios para el ajuste de la tasa de
circulación del medio de flujo en la tubería de alimentación. En
especial, estos medios para el ajuste de la tasa de circulación del
medio de flujo comprenden preferiblemente un elemento de
estrangulación conectado al conducto de alimentación.
Para garantizar una flexibilidad especialmente
alta de la refrigeración del refrigerante de la turbina de gas, la
potencia de refrigeración puede ajustarse ventajosamente en función
del valor característico de la temperatura del refrigerante que
debe refrigerarse y respecto a la temperatura de referencia del
refrigerante. Para ello los medios de ajuste de la tasa de
circulación del medio de flujo forman parte de una regulación en un
desarrollo especialmente ventajoso, en el que la temperatura del
refrigerante de la turbina de gas sirve de señal piloto y se
compara con un valor de referencia dependiente del punto de
funcionamiento. En este caso, se asigna ventajosamente un
dispositivo de regulación a los medios de ajuste de la tasa de
circulación del medio de flujo, el cual está unido por el lado de
entrada a una sonda de temperatura dispuesta en el canal de
refrigerante. Gracias a la flexibilidad que puede conseguirse con
este tipo de disposición en la adaptación de la potencia de
refrigeración al estado actual de servicio y las necesidades
actuales de refrigeración, puede emplearse este refrigerador de
refrigerante para una gran variedad de clases de turbinas de gas
comunes.
Respecto a la instalación de turbina de gas y de
vapor del tipo nombrado con anterioridad, la función se soluciona
asignando un dispositivo del tipo mencionada a a la turbina de gas,
de manera que los tubos vaporizadores del dispositivo se unan por
el lado de entrada a la tubería de alimentación del circuito de
agua-vapor a través de un conducto de
alimentación.
Precisamente durante el servicio en una
instalación de turbina de gas y de vapor, el alto grado de
rendimiento, comparativamente, alcanzable gracias al refrigerador
de refrigerante diseñado como un vaporizador de circulación forzada
contribuye, al emplear el calor producido en la refrigeración del
refrigerante de la turbina de gas, de una manera especialmente
ventajosa al objetivo pretendido normalmente en el diseño de una
instalación de turbina de gas y de vapor. La tubería de
alimentación, a partir de la cual se desvía una corriente parcial
para la admisión del medio de flujo en los tubos vaporizadores del
refrigerador de refrigerante, comprende en una variante común la
parte del circuito de agua-vapor de la turbina de
vapor del condensador hasta las superficies de calefacción del
vaporizador. Durante la admisión en los tubos vaporizadores del
refrigerador de refrigerante desde la tubería de alimentación,
puede preverse un condensado que fluya desde el condensador, o
también, que el agua de alimentación fluya a las superficies de
calefacción.
El agua de alimentación, que comparativamente se
encuentra en una bomba de agua de alimentación previamente
conectada a alta presión, se conduce directamente a los tubos
vaporizadores del refrigerador de refrigerante. En este caso, la
presión necesaria para el recorrido a través de los tubos
vaporizadores se suministra a través de la bomba de agua de
alimentación de manera análoga a las superficies de calefacción
conectadas en el circuito de agua-vapor de la
turbina de gas. Si se utiliza el condensado para la admisión en los
tubos vaporizadores del refrigerador de refrigerante, el nivel de
presión necesaria para el recorrido a través de dichos tubos, sin
pasar por la bomba de agua de alimentación del circuito de
agua-vapor de la turbina de vapor, también puede
generarse a través de una bomba independiente del compresor.
En función del tipo de construcción de la
instalación de turbina de gas y de vapor, el circuito de
agua-vapor de la turbina de vapor puede comprender
varias etapas de presión, en especial, dos o tres. Precisamente en
este tipo de acondicionamiento de varias etapas del circuito de
agua-vapor de la turbina de vapor, puede emplearse
de manera especialmente eficaz el calor producido en la
refrigeración del refrigerante de la turbina de gas ajustando el
refrigerador de refrigerante para facilitar un vapor de alta
calidad, comparativamente, a la etapa de presión más alta del
circuito de agua-vapor de varias etapas de la
turbina de vapor. Para esto, los tubos vaporizadores del
dispositivo asignado a la turbina de gas para la refrigeración de
refrigerante se conectan ventajosamente por el lado de salida a la
etapa superior de presión del circuito de agua-vapor
de la turbina de vapor. En este caso, la alimentación del vapor
generado en el refrigerador de refrigerante, por ejemplo, en un
tambor de alta presión, o si el generador de vapor de calor perdido
en el área de alta presión también es un generador de vapor de
circulación forzada, puede llevarse a cabo en un recipiente de
separación de alta presión.
Normalmente está conectado un precalentador en
la tubería de alimentación del circuito de
agua-vapor de la turbina de vapor de una
instalación de turbina de gas y de vapor. Puede tratarse de un
precalentador denominado economizador y/o de un precalentador de
agua de alimentación. En un desarrollo especialmente ventajoso;
puede conseguirse una refrigeración de refrigerante variable que se
adapte de una manera muy flexible a la situación de servicio
correspondiente admitiendo, por el lado del medio de flujo en los
tubos vaporizadores del refrigerador de refrigerante, tanto un
medio de flujo sin precalentar o precalentado (también el agua de
alimentación o el condensado), donde el comportamiento de la mezcla
entre el medio precalentado y sin precalentar pueda ajustarse según
la necesidad. El conducto de alimentación conectado previamente por
el lado de entrada a los tubos vaporizadores del refrigerador de
refrigerante está conectado ventajosamente por el lado de entrada, a
través de un primer conducto de corriente parcial, a una primera
pieza parcial conectada previamente a un precalentador de la
tubería de alimentación y a través de un segundo conducto de
corriente parcial, a una segunda pieza parcial conectada
posteriormente a un precalentador de la tubería de alimentación. En
este proceso, puede suministrarse a los tubos evaporadores del
refrigerador de refrigerante un medio de flujo frío,
comparativamente, a través del primer conducto de corriente
parcial, mientras que a los tubos evaporadores del refrigerador de
refrigerante puede suministrarse un medio de flujo precalentado a
través del segundo conducto de corriente parcial.
Ventajosamente el comportamiento como mezcla del
medio de flujo precalentado y sin precalentar puede ajustarse
durante la alimentación en los tubos vaporizadores del refrigerador
de refrigerante. En un acondicionamiento especialmente ventajoso,
en el primer y segundo conducto de corriente parcial, se conectan
los medios para el ajuste de la tasa de circulación de la corriente
parcial correspondiente al medio de flujo. A este medio conviene
asignar un dispositivo de regulación, a través del cual la relación
de flujo de las corrientes parciales puede ajustarse en los
conductos de corriente parcial en función de un valor característico
de la temperatura del refrigerante que debe refrigerarse.
Sobre todo, la corriente principal del medio de
flujo conducido a los tubos vaporizadores del refrigerador de
refrigerante puede consistir en agua de alimentación precalentada
que suministra la bomba de agua de alimentación, donde se mezcla el
condensado frío destinado al ajuste de la temperatura del medio de
flujo que fluye a los tubos vaporizadores del refrigerador de
refrigerante.
Las ventajas conseguidas con la invención
consisten especialmente en que, mediante el acondicionamiento del
refrigerador de refrigerante como generador de vapor para el medio
de flujo en una construcción de circulación forzada, puede
disponerse de vapor de alta calidad, comparativamente, desde un
punto de vista termodinámico durante el proceso de la refrigeración
del refrigerante para la turbina de gas. Precisamente gracias a esta
estructura del generador de vapor de circulación forzada, también
se facilita, con un tipo de construcción comparativamente de fácil
soporte, el empleo del refrigerador de refrigerante en un margen de
presión supercrítico o subcrítico, de modo que se garantice una
refrigeración del refrigerante eficaz incluso en las instalaciones
de centrales eléctricas modernas que funcionen con altas presiones o
en el equipamiento de instalaciones ya existentes con medios
sencillos, comparativamente hablando. El refrigerador de
refrigerante es apropiado especialmente para el denominado
funcionamiento aislado, en el que ya no se necesita el vapor
generado en una instalación de turbina de vapor asignada.
Sin embargo, resulta ventajosa la utilización
del vapor de alta calidad generado en una etapa de presión
correspondiente del circuito de agua-vapor de una
turbina de vapor. Precisamente el diseño de un generador de vapor de
circulación forzada permite que se cubra con eficacia un margen,
comparativamente grande, de parámetros de funcionamiento como
consecuencia del punto final de vaporización variable. Especialmente
con temperaturas del orden de 500°C aprox. como máximo, que se
generan al utilizar el aire del compresor de la turbina de gas como
refrigerante, casi puede excluirse un riesgo de sobrecalentamiento
en todos los estados de servicio al utilizar materiales resistentes
a la temperatura, tales como, por ejemplo, aceros resistentes al
calor 13 Cro Mo 44 ó 15 Mo 3. Por tanto, no se requiere el
suministro de una cantidad mínima de medio de flujo a los tubos
vaporizadores. Como resultado, precisamente en el diseño del
refrigerador de refrigerante como generador de vapor según el
principio de circulación forzada, es posible un servicio de carga
ligera o puesta en marcha con las superficies de calentamiento del
vaporizador parcialmente llenas o secas, sin que se necesitara,
comparativamente, un recipiente de separación costoso entre las
distintas etapas de presión de los tubos vaporizadores.
Por lo tanto, el diseño del refrigerador de
refrigerante como un generador de vapor de circulación forzosa
permite también ejercer la influencia de la temperatura del
refrigerante para la turbina de gas después de la puesta en marcha
de la instalación. Gracias a la posibilidad de poner en marcha el
refrigerador de refrigerante con tubos vaporizadores "secos",
no existe ninguna masa de agua nominal que deba calentarse en el
refrigerador de refrigerante inmediatamente después del inicio de
la turbina de gas, de modo que también al poner en marcha la
turbina de gas, no hay ningún peligro de una fuerte refrigeración
involuntaria del aire de refrigeración de la turbina de gas, que
podría provocar especialmente un nivel inferior de condensación del
vapor de agua incorporado en el aire de refrigeración con la
subsiguiente condensación.
Mediante las ilustraciones, se explica
detalladamente un ejemplo-modelo de la presente
invención. Éstas muestran:
Figuras 1 a 3 respectivamente un esquema de una
instalación de turbina de gas y de vapor, a cuya turbina de gas
está asignado un dispositivo para la refrigeración de
refrigerante,
Figura 4 una sección longitudinal del
dispositivo para la refrigeración de refrigerante asignado a la
turbina de gas de la instalación de turbina de gas y de vapor según
las figuras 1 a 3, y
Figura 5 una sección transversal del dispositivo
según la figura 4.
En todas las ilustraciones, se muestran las
mismas piezas con sus respectivos caracteres de referencia.
La instalación de turbina de gas y de vapor 1,
1', 1'' según la figura 1, figura 2 o figura 3 comprende una
instalación de turbina de gas 1a y una instalación de turbina de
vapor 1b respectivamente. La instalación de turbina de gas 1a
comprende respectivamente una turbina de gas 2 con un compresor de
aire 4 acoplado y una cámara de combustión 6 unida previamente a la
turbina de gas 2, que está conectada a un conducto de aire fresco 8
del compresor de aire 4. Una tubería de combustible termina en la
cámara de combustión 6 de la turbina de gas 2. Esta turbina 2 y el
compresor de aire 4, así como un generador 12 se apoyan sobre un eje
común 14.
La instalación de turbina de vapor 1b comprende
una turbina de vapor 20 con un generador acoplado 22 y, en un
circuito de agua-vapor 24, un condensador 25
conectado posteriormente a la turbina de vapor 20, así como un
generador de vapor 30 previsto como un generador de vapor de calor
perdido para la instalación de turbina de gas y de vapor 1. La
turbina de vapor 20 consiste en una primera etapa de presión o un
componente de presión alta 20a y una segunda etapa de presión o un
componente de presión media 20b, así como una tercera etapa de
presión o un componente de presión baja 20c, que operan el generador
22 a través de un eje común 32.
Para suministrar una sustancia de trabajo AM
expandida en la turbina de gas 2 o gas de humo en el generador de
vapor 30, se conecta una tubería de gases de escape 34 en una
entrada 30a del generador de vapor 30 diseñado como un generador
de vapor de calor perdido. La sustancia de trabajo AM expandida de
la turbina de gas 2 sale del generador de vapor 30 a través de su
salida 30b en dirección a una chimenea, que no se muestra en la
ilustración.
El condensador 26 conectado posteriormente a la
turbina de vapor 20 está conectado a través de una tubería de
condensación 35, que está unida a la bomba de condensación 36, a un
economizador dispuesto en el generador de vapor 30 o un
precalentador de condensación 38. El precalentador de condensación
38 está conectado por el lado de salida a través de un conducto de
alimentación 40, en el que se une una bomba de agua de alimentación
42 diseñada como una bomba de presión alta, a un precalentador de
presión alta dispuesto en el generador de vapor 30 o el
precalentador de agua de alimentación 44. El conducto de
condensación 35 forma así, junto con el precalentador de
condensación 38, el conducto de alimentación 40 y el precalentador
de agua de alimentación 44, la tubería de alimentación de la
instalación de la turbina de vapor 1b.
El componente de presión alta del circuito de
agua-vapor 24 de la instalación de turbina de vapor
1b podría crearse como un vaporizador de recirculación con un
vaporizador de presión alta conectado a un tambor de presión alta
por el lado de entrada y de salida para la formación de un circuito
cerrado del vaporizador. Sin embargo, en el ejemplo del modelo, se
desarrolla el generador de vapor 30 en el margen de alata presión
como un generador de vapor continuo. Para ello el precalentador de
agua de alimentación 44 se conecta por el lado de salida a un
vaporizador 46 diseñado para un servicio continuo. El vaporizador 46
se conecta por el lado de salida a un recalentador 52 a través de
un conducto de vapor 48, en el que también se conecta un separador
de agua 50 denominado recipiente de separación. En otras palabras,
el separador de agua 50 está conectado entre el vaporizador 46 y el
recalentador 52.
Al separador de agua 50 puede suministrarse
vapor vivo F desde el vaporizador 46 a través del conducto de vapor
48. Además, en el separador de agua 50 se conecta un conducto de
escape 54 que puede cerrarse con una válvula 53 para la descarga de
agua W desde el separador de agua 50.
El recalentador 52 se une por el lado de salida
al orificio de entrada de vapor 55 del componente de alta presión
20a de la turbina de vapor 20. El orificio de salida de vapor 56 del
componente de presión alta 20a de la turbina de vapor 20 se conecta
al orificio de entrada de vapor 60 del componente de presión media
20b de la turbina de vapor 20 a través de un recalentador
intermedio 58 dispuesto en el generador de vapor 30. Su orificio de
salida de vapor 62 se une al orificio de entrada de vapor 66 del
componente de baja presión 20c de la turbina de vapor 20 a través
de un conducto de retorno 64. El orificio de salida de vapor 68 del
componente de baja presión 20c de la turbina de vapor 20 se conecta
al condensador 26 a través de un conducto de vapor 70, de modo que
se produzca un circuito de agua-vapor 24
cerrado.
La tubería de alimentación de la instalación de
turbina de gas y de vapor 1, 1', 1'' podría mostrar también un
depósito de agua de alimentación para la desgasificación según sea
necesario del condensado y para almacenar temporalmente el
condensado necesario como agua de alimentación en el lugar adecuado,
es decir, especialmente en la dirección de flujo del condensado o
agua de alimentación antes de la bomba de agua de alimentación 42.
Sin embargo, en el ejemplo del modelo, la tubería de alimentación
está diseñada sin un depósito de agua de alimentación, donde un
circuito de circulación 72 está previsto para el almacenamiento
temporal de condensado K según sea necesario. Para la formación de
este circuito de circulación 72, se conecta a la bomba de agua de
alimentación 42 en un margen de presión intermedio, una tubería
ramificada 76 que puede cerrarse con una válvula 74 y que termina
otra vez en la tubería de condensación 35 en el punto de
alimentación dispuesto delante del precalentador de condensación
38. Por tanto, el circuito de circulación 72 está formado por el
precalentador de condensación 38, el conducto de alimentación 40 y
la tubería ramificada 76.
En otra etapa de presión, que se describe en el
ejemplo del modelo como una etapa de media presión, el generador de
vapor comprende 30 un tambor de presión media 80. Para la
alimentación con condensado K precalentado, se conecta el tambor de
presión media 80 al conducto de alimentación 40 a través de una
tubería ramificada 84 que puede cerrarse con una válvula 82.
Además, el tambor de presión media 80 se conecta a un vaporizador de
presión media 86 dispuesto en el generador de vapor 30 para formar
un circuito de agua-vapor 88. Para la evacuación de
vapor vivo F, se conecta el tambor de presión media 80 al
recalentador intermedio 58 a través de un conducto de vapor 90.
En el ejemplo del modelo, el circuito de
agua-vapor se crea como un circuito natural, en el
que se proporciona el gradiente de presión necesario para el
mantenimiento del circuito mediante la diferencia de presión
geodésica. Pero como alternativa, el circuito de
agua-vapor 88 también puede crearse como un circuito
forzado o la etapa de presión media completa también puede
diseñarse como un vaporizador de circulación forzada sin tambor de
media presión 80.
En el ejemplo del modelo, el circuito de
agua-vapor 34 comprende dos etapas de presión. Como
alternativa, el circuito de agua-vapor 24 también
puede disponer de otro número apropiado de etapas de presión,
especialmente puede diseñarse con tres etapas. La instalación de
turbina de gas y de vapor 1, 1', 1'' se ha diseñado para un grado
de rendimiento especialmente alto. Con este fin, por razones
termodinámicas, entre otros, el funcionamiento de la turbina de gas
2 está previsto a temperaturas altas, comparativamente, de por
ejemplo 1200°C o superior de la sustancia de trabajo AM que fluye
desde la cámara de combustión 6. Para evitar eficazmente problemas
en el material a temperaturas de entrada altas de la turbina,
especialmente respecto a la resistencia al calor de los álabes de
la turbina de gas 2 durante el funcionamiento a largo plazo, la
turbina de gas 2 está diseñada de manera que puedan refrigerarse al
menos sus piezas calientes. Está previsto que como medio de
refrigeración se suministre una corriente parcial del aire del
compresor L, que fluye desde el compresor de aire 4, en la turbina
de gas 2 como refrigerante sin pasar por la cámara de combustión
6.
Para garantizar un efecto refrigerante
suficiente y eficaz de la corriente parcial como refrigerante o aire
de refrigeración, está prevista una refrigeración de esta corriente
parcial antes de la entrada en al turbina de gas 2. Con este fin,
se asigna a la turbina de gas 2 un dispositivo 100 para la
refrigeración de refrigerante o la refrigeración de aire de
refrigeración, que refrigera la corriente parcial, que fluye desde
el compresor de aire 4, de una temperatura, por ejemplo, superior a
400°C antes de entrar en la turbina de gas 2 a un nivel de
temperatura de 200°C aprox. El dispositivo 100 para la refrigeración
de refrigerante de la turbina de gas 2 muestra un canal de
refrigerante 102, que se conecta a un conducto de aire de
refrigeración 104 que se desvía desde el conducto de aire fresco 8
del compresor de aire 4 y fluye a la turbina de gas 2. El canal de
refrigerante 102 del dispositivo 100 se une a la turbina de gas 2 a
través del conducto de aire de refrigeración 104.
Para conseguir un rendimiento total
especialmente alto de la instalación de turbina de gas y de vapor 1,
1', 1'', también se diseñó el dispositivo 100 para la refrigeración
de refrigerante de la turbina de gas 2 para un empleo especialmente
eficaz del calor producido durante la refrigeración del aire de
refrigeración para la turbina de gas 2. Con el fin de incorporar,
de manera especialmente ventajosa, este calor en el circuito de
agua-vapor 24 de la instalación de turbina de vapor
1b, el dispositivo 100 para la refrigeración de refrigerante de la
turbina de gas 2 se crea como un intercambiador de calor, que puede
admitir por el lado primario el aire de refrigeración que debe
refrigerarse para la turbina de gas 2, y muestra por el lado
secundario cierto número de tubos vaporizadores conectados respecto
a un medio de flujo para la formación de un generador de vapor de
circulación forzada. Como medio de flujo se utiliza agua de
alimentación o condensado K del circuito de
agua-vapor 24 de la instalación de turbina de vapor
1b.
Para suministrar este medio de flujo, se conecta
un conducto de alimentación 112, que puede cerrase con una válvula
o elemento de estrangulación 110, por el lado de entrada a la
tubería de alimentación del circuito de agua-vapor
24 de la instalación de turbina de vapor 1b. Por el lado de salida,
el conducto de alimentación 112 fluye a una primera superficie de
calefacción del vaporizador 120 dispuesta en un canal de flujo 102
formado por una carcasa interior 114, que por su parte está rodeado
por un recipiente a presión 116. La primera superficie de
calefacción del vaporizador 120 por el lado del medio de flujo está
conectada en serie a una segunda superficie de calefacción del
vaporizador 122 y una tercera superficie de calefacción del
vaporizador 124, que por su parte también está dispuesta en el
canal de refrigerante 102 del dispositivo 100. Las superficies de
calefacción del vaporizador 120, 122, 124 se crearon como
superficies de calefacción del vaporizador de circulación forzada,
de modo que el medio de flujo se evapore por completo al atravesar
dichas superficies 120, 122 y 124 conectadas en serie. El punto
final de evaporación es variable debido al principio del vaporizador
de circulación, con lo que, en el área de las superficies de
calefacción después del punto final de evaporación, se produce un
sobrecalentamiento del vapor generado. Para una recirculación
ventajosa del vapor generado D en el circuito de
agua-vapor 24 de la instalación de turbina de vapor
1b, la tercera superficie de calefacción 124 se conecta por el lado
de salida al separador de agua 50 a través de un conducto de vapor
126.
Según la necesidad, como se indica con la línea
de puntos de las figuras 1 a 3, también puede conectarse
posteriormente una superficie de calefacción del recalentador 128 a
la tercera superficie de calefacción del vaporizador 124. A partir
de este vapor recalentado proporcionado por esta superficie de
calefacción del recalentador 128, el vapor vivo que fluye desde el
recalentador 52 para el componente de alta presión 20a de la turbina
de vapor 20 puede mezclarse a través de un conducto de retorno.
Gracias al acondicionamiento de las superficies
de calefacción del vaporizador 120, 122, 124 como generador de
vapor de circulación forzada, puede, comparativamente,
proporcionarse un vapor D de alta calidad para la recirculación en
el circuito de agua-vapor 24 de la instalación de
turbina de vapor 1b. De este modo, el calor producido durante la
refrigeración del aire de refrigeración para la turbina de gas 2
puede recircularse de manera especialmente ventajosa. El suministro
del vapor caliente producido en el dispositivo 100 durante la
refrigeración del refrigerante para la turbina de gas 2 se consigue
en la etapa de alta presión o en la etapa de presión superior del
circuito de agua-vapor 24 en el ejemplo del modelo.
Como alternativa también puede preverse un suministro en otra etapa
de presión, especialmente en una etapa de media presión, respecto a
las condiciones límite externas predefinidas.
Para garantizar un funcionamiento eficaz del
dispositivo 100 incluso en el servicio de carga ligera, se
desarrolla la primera superficie de calefacción del vaporizador 120
de manera que pueda desviarse según sea necesario. Así, la primera
superficie de calefacción del vaporizador 120 se conecta,
previamente por el lado de entrada, a una válvula de tres vías 131,
a través de la cual un conducto de desvío 132 se desvía del conducto
de alimentación 112. El conducto de desvío 132 termina por el lado
de salida en un punto de suministro previsto en la zona de salida
de la primera superficie del vaporizador 120, especialmente en su
penúltimo colector intermedio. Así se garantiza que también en la
zona de carga ligera, en la que comparativamente sólo puede
proporcionarse una pequeña cantidad de medio de flujo, no haya
ninguna evaporación en la primera superficie de calefacción del
vaporizador 120 y, por tanto, sólo fluya el medio de flujo líquido
sin proporciones de vapor incorporadas de la superficie de
calefacción del vaporizador conectado posteriormente. En caso
necesario, esto es, especialmente durante el servicio de carga
ligera, el medio de flujo puede pasar, en su mayor parte, por la
mayoría de los tubos de las superficies de calefacción de la
primera superficie del vaporizador 120 a través del conducto de
desvío 132 mediante la conexión apropiada de la válvula de tres vías
131.
Puede verse la estructura exacta del dispositivo
100 para la refrigeración de refrigerante de la turbina de gas 2 en
la sección longitudinal de la figura 4 y la sección transversal de
la figura 5. Como puede verse, el dispositivo 100 comprende,
comparativamente, un recipiente de presión 116 de pared gruesa como
revestimiento exterior, en el que se dispone la carcasa interior
114 prevista para la formación del canal de refrigerante 102. El
dispositivo 100 se ha creado con una estructura horizontal para un
canal de refrigerante 102 esencialmente horizontal. En otras
palabras, el canal de refrigerante 102 del dispositivo 100 se ha
creado para la circulación del refrigerante para la turbina de gas
2 en dirección esencialmente horizontal.
Como puede verse especialmente en la figura 4,
en el canal de refrigerante 102 se encuentran la primera superficie
de calefacción del vaporizador 120, la segunda superficie de
calefacción del vaporizador 122, la tercera superficie de
calefacción del vaporizador 124, así como la superficie de
calefacción del recalentador 128. La primera superficie de
calefacción del vaporizador 120 se ha creado como una superficie de
calefacción de precalentador o economizador y está formada por un
número determinado de tubos vaporizadores 140 conectados
paralelamente para el medio de flujo. Los tubos vaporizadores 140,
a los que, para la formación de la primera superficie de
calefacción de vaporizador 120, se conecta previamente un número
determinado de colectores de entrada 142 designados como
distribuidores de admisión y colocados correctamente, y
posteriormente un número determinado de colectores de salida 144
colocados correctamente, se unen por el lado de entrada al conducto
de entrada de flujo 112. Los colectores de salida 144 conectados
posteriormente a los tubos vaporizadores 140 se unen por su parte a
un conducto de retorno 146, al que se conecta un número determinado
de colectores de entrada 148 asignados a la segunda superficie de
calefacción del vaporizador 122. Los colectores de entrada 148 se
conectan adicionalmente por el lado de entrada al conducto de desvío
132, que se une a la válvula de tres vías 131 de una forma que no
se muestra detalladamente en la figura 4.
Los colectores de entrada 148 se conectan
previamente a un número determinado de tubos vaporizadores 150 que
forman la segunda superficie de calefacción del vaporizador 122. La
segunda superficie de calefacción del vaporizador 122 se ha creado
como una superficie de calefacción del vaporizador individual
especialmente respecto al dimensionamiento y posicionamiento de los
tubos vaporizadores 150 que la forman. Por el lado de salida, los
tubos vaporizadores 150 se unen a cierto número de colectores de
salida 152 asignados a la segunda superficie de calefacción del
vaporizador 122.
Estos colectores de salida 152 se unen por su
parte por el lado de salida a cierto número de colectores de
entrada 156 asignados a la tercera superficie de calefacción del
vaporizador 124 a través de un sistema de retorno 154. Estos
colectores de entrada están conectados previamente a un número
determinado de tubos vaporizadores 160 que forman la tercera
superficie de calefacción del vaporizador 124. Por el lado de
salida, estos tubos vaporizadores 160 terminan en un número de
colectores de salida 162 asignados a la tercera superficie de
calefacción del vaporizador 124. La tercera superficie de
calefacción del vaporizador 124 también se ha creado como una
superficie de calefacción del vaporizador individual.
Los colectores de salida 162 asignados a la
tercera superficie de calefacción del vaporizador 124 se unen por
el lado de salida a un número determinado de tubos vaporizadores 170
que forman la superficie de calefacción del recalentador 128.
El dispositivo 100 se ha diseñado como un
generador de vapor continuo en una estructura horizontal. Este
"tipo de construcción acostada" permite un régimen de
funcionamiento del dispositivo 100 especialmente sencillo y robusto
con una alta estabilidad de servicio y sólo una mínima pérdida de
presión del medio de flujo. Precisamente esta estructura horizontal
permite, comparativamente, además la disposición sencilla del
dispositivo 100 sin necesidad de un chasis de apoyo complejo en
cimentaciones lineales fáciles. Los tubos vaporizadores 140, 150,
160, 170 conectados en serie por el lado del medio de flujo para la
formación del generador de vapor continuo se orientan
verticalmente, es decir, con su eje longitudinal en sentido
esencialmente vertical. Para asegurar una alta transmisión de calor
del aire de refrigeración que fluye por el canal de refrigerante 102
al medio de flujo que fluye por los tubos vaporizadores 140, 150,
160, 170, pueden incorporarse también una nervadura interior y/o
exterior a estos tubos 140, 150, 160, 170.
Con el fin de conseguir una refrigeración del
refrigerante de la turbina de gas 2 especialmente flexible y
ajustada al estado de servicio correspondiente de la instalación de
la turbina de vapor y de gas 1, 1', 1'', la potencia de
refrigeración del dispositivo 100 puede ajustarse para la
refrigeración de refrigerante de la turbina de gas 2 y adaptarse al
estado de servicio correspondiente. Con este fin, al dispositivo
100, como puede verse en las figuras 1 a 3, se le asigna un
dispositivo de regulación 180 para el ajuste de la tasa de
circulación del medio de flujo a través del dispositivo 100. El
dispositivo de regulación 180 se une por el lado de salida al
elemento de estrangulación 110 conectado en el conducto de
alimentación 112 del dispositivo 100 para la transmisión de una
orden de control de la señal S a través de una línea de señal 182.
Mediante el dispositivo de regulación 180, la posición de la
válvula del elemento de estrangulación 110 y, por tanto, la
admisión del medio de flujo en el dispositivo 100 como refrigerante
secundario, puede ajustarse introduciendo una orden de control
apropiada o una señal de control S. Por el lado de entrada, el
dispositivo de regulación 180 se conecta a una primera sonda de
temperatura 186 a través de una primera línea de señal 184 y a una
segunda sonda de temperatura 190 a través de una segunda línea de
señal 188. La primera sonda de temperatura 186 se dispone en el
área delante del dispositivo 100 en el conducto de aire de
refrigeración 104. Por el contrario, la segunda sonda de
temperatura 190 se dispone en el área después del dispositivo 100 en
el conducto de aire de refrigeración 104. De este modo, pueden
suministrarse los valores de medición de la temperatura del aire de
refrigeración que debe refrigerarse para la turbina de gas 2 al
dispositivo de regulación 180 antes de la entrada en el dispositivo
100 y después de la salida del dispositivo 100. Además, pueden
suministrarse otros parámetros, tales como, por ejemplo, los
valores de referencia de temperatura o los valores de control
definidos manualmente, al dispositivo de control 180, como se indica
con la flecha 192.
El dispositivo de regulación 180 puede
determinar un valor característico para la necesidad concreta de
refrigeración en el retorno de este aire de refrigeración mediante
la comparación de la variación de la temperatura del aire de
refrigeración que debe refrigerarse para la turbina de gas 2. En
función de este valor característico para la necesidad de
refrigeración, la señal de control S puede emitirse al elemento de
estrangulación 110, a través del cual puede llevarse a cabo una
tasa de circulación del medio de flujo mediante el dispositivo 100,
que se ajusta a la necesidad de refrigeración en el retorno del aire
de refrigeración.
Para un ajuste especialmente flexible y además
exacto de la potencia de refrigeración del dispositivo 100 en el
retorno del aire de refrigeración para la turbina de gas 2, el
dispositivo 100 también puede admitir una mezcla del medio de flujo
a distintas etapas de temperatura. Con este fin, el conducto de
alimentación 112 del dispositivo 100 se une a la tubería de
alimentación del circuito de agua-vapor 24 de la
instalación de turbina de vapor 1b por el lado de entrada tanto en
una posición antes de un precalentador, como en una posición
después de un precalentador. En el ejemplo de modelo según la figura
1, se conecta el conducto de alimentación 112 a la tubería de
alimentación del circuito de agua-vapor 24 por un
lado en una posición 200 después de la bomba de agua de
alimentación 42. El agua de alimentación suministrada a la posición
200 del conducto de alimentación 112 ha pasado, por un lado, por el
precalentador de condensación 38 y muestra, comparativamente, un
aumento de temperatura. Por otro lado, el agua de alimentación, en
esta posición, también se encuentra, comparativamente, bajo una
alta presión generada por la bomba de agua de alimentación 42, de
modo que esta agua pueda dirigirse a las superficies de calefacción
del vaporizador 120, 122 y 124 del dispositivo 100 sin ningún medio
adicional para incrementar la presión.
Además, el conducto de alimentación 112 del
ejemplo del modelo de la figura 1 se une a la tubería de
condensación 35 a través de un conducto de corriente parcial 202. A
través del conducto de corriente parcial 202, en el que se conectan
una bomba de mezcla de condensado 204 y un elemento de
estrangulación 206, el condensado K recogido en una posición 208
antes del precalentador de condensado 38 y, por tanto,
comparativamente frío, puede suministrarse al conducto de
alimentación 112. La presión necesaria para el suministro de este
condensado K al conducto de alimentación 112 se genera a través de
la bomba de mezcla de condensado 204.
Además, el elemento de estrangulación 206
conectado al conducto de corriente parcial 202 puede admitir una
señal de control S del dispositivo de regulación 180 a través de una
línea de señal 210. Mediante el dispositivo de regulación 180,
puede mezclarse, comparativamente, el condensado frío K en el
conducto de alimentación 112 adaptándose a la situación de
funcionamiento correspondiente, en especial, a la necesidad de
refrigeración. En otras palabras, el elemento de estrangulación
110, 206 en el ejemplo de modelo de la figura 1 muestra unos
medios, con los que pueden ajustarse las tasas de circulación de
distintas corrientes parciales previstas para la admisión en el
dispositivo 100 del medio de flujo. El dispositivo de regulación 180
se asigna a estos medios, de modo que la relación de flujo de las
corrientes parciales pueda ajustarse en función de un valor
característico del valor de temperatura del refrigerante, a la que
deba refrigerarse, de la turbina de gas 2, especialmente respecto a
una comparación de este valor característico con un valor de
referencia.
En el ejemplo del modelo de la figura 2, es
decir, en la instalación de turbina de gas y de vapor 1', también
está previsto la admisión en el dispositivo 100 de una mezcla
ajustable de condensado K recogido antes de pasar por el
precalentador de condensado 38 y condensado K recogido después de
pasar por el precalentador de condensado 38. Sin embargo, en este
ejemplo del modelo de la figura 2, el conducto de entrada de flujo
112 se conecta por el lado de entrada al conducto de alimentación
40, esto es, antes de entrar el condensado K en la bomba de agua de
alimentación 42.
Para proporcionar la presión necesaria para la
entrada en el dispositivo 100 en el medio de flujo, se conecta una
bomba para aumentar la presión 212 en el conducto de alimentación
112 en el ejemplo del modelo de la figura 2. Para mezclar,
comparativamente, según la necesidad condensado frío K en la
corriente parcial, que se desvía del conducto de alimentación 40
como un medio de flujo para el dispositivo 100, con un condensado
precalentado K, también está previsto un conducto de corriente
parcial 214 en la instalación de turbina de gas y de vapor 1' según
la figura 2. El conducto de corriente parcial 214 se une por el lado
de entrada a la tubería de condensación 35 y termina por el lado de
salida en una posición delante de la bomba para aumentar la presión
212 en el conducto de entrada de flujo 112. Para ajustar un índice
de mezcla necesario de condensado frío K en el conducto de
alimentación 112, se conecta un elemento de estrangulación 216 en el
conducto de corriente parcial 214, que puede admitir un valor de
control S del dispositivo de regulación 180 a través de la línea de
señal 218.
En la instalación de turbina de gas y de vapor
1'' según la figura 3, está previsto el suministro al dispositivo
100 de una mezcla seleccionada de la manera correcta de agua de
alimentación precalentada y sin precalentar. El conducto de
alimentación 112 se desvía en una posición 220 después de la bomba
de agua de alimentación 42 de la tubería de alimentación del
circuito de agua-vapor 24. Por tanto, al conducto de
alimentación 112 llega agua de alimentación a presión alta y
todavía sin precalentar en el precalentador de agua de alimentación
44 a través de la bomba de agua de alimentación 42. Para poder
ajustar finamente la dosificación de la temperatura, también está
previsto un conducto de corriente parcial 222 en esta forma de
aplicación, que se desvía en una posición 224 después del
precalentador de agua de alimentación 44 de la tubería de
alimentación del circuito de agua-vapor 24. El
conducto de corriente parcial 222, en el que se conecta un elemento
de estrangulación 226, termina por el lado de salida en el conducto
de alimentación 112, de modo que pueda mezclarse agua de
alimentación precalentada a alta presión en el conducto de
alimentación 112 a través del conducto de corriente parcial 22 en
el precalentador de agua de alimentación 44.
El elemento de estrangulación 226 puede admitir
una señal de control S del dispositivo de regulación 180 a través
de una línea de señal 228, de modo que, en la forma de aplicación,
pueda ajustarse, comparativamente, la relación de mezcla de las
corrientes parciales del medio de flujo frío y caliente en función
de la necesidad y, sobre todo, de los valores característicos de
temperatura medidos del aire de refrigeración que debe refrigerarse
para la turbina de gas 2. El dispositivo 100, que puede admitir una
mezcla de corrientes parciales de un medio de flujo de varias
temperaturas ajustable a la necesidad actual de refrigeración, se ha
creado en los ejemplos del modelo como un generador de vapor de
circulación forzada sin recipiente de separación conectado entre
las superficies de calefacción del vaporizador 120, 122, 124,
128.
En esta forma de aplicación, está prevista la
puesta en marcha del dispositivo 100 con superficies de calefacción
del vaporizador parcialmente llenas o vacías (secas) 120, 122, 124,
128. Esto es posible sin ningún riesgo de sobrecalentamiento
notable, especialmente respecto a las temperaturas esperadas del
refrigerante que debe refrigerarse para la turbina de gas 2 de
hasta 500°C aprox. justamente al utilizar materiales resistentes a
la temperatura, tales como, por ejemplo, 13 Cro Mo 44 ó 15 Mo 3 para
los tubos vaporizadores 140, 150, 160, 170. Por lo tanto,
comparativamente, con una estructura sencilla el dispositivo 100
puede utilizarse de una manera especialmente ventajosa desde la
puesta en marcha, evitando el peligro de una refrigeración excesiva
del refrigerante para la turbina de gas 2 durante la puesta en
marcha.
Claims (11)
1. Dispositivo (100) para la refrigeración de
refrigerante de una turbina de gas (2), en la que está dispuesta,
en un canal de refrigerante (102) unido a la turbina de gas (2),
cierto número de tubos vaporizadores (140, 150, 160, 170)
conectados respecto a un medio de flujo para la formación de un
generador de vapor de circulación forzada, caracterizado
porque el medio de flujo puede evaporarse por completo en un solo
recorrido en los tubos vaporizadores (140,150,160,170).
2. Dispositivo (100) según la reivindicación 1,
donde el canal de refrigerante (102) puede admitir aire del
compresor (L) que proviene de la turbina de gas (2).
3. Dispositivo (100) según la reivindicación 1 ó
2, donde el canal de refrigerante (102) se crea para el paso del
refrigerante de la turbina de gas (2) en sentido esencialmente
horizontal, donde los tubos vaporizadores (140, 150, 160, 170) con
su eje longitudinal se orientan en sentido esencialmente
vertical.
4. Dispositivo (100) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, donde los tubos vaporizadores (140, 150,
160, 170) muestran respectivamente una nervadura interna.
5. Dispositivo (100) según una de las
reivindicaciones 1 a 4, donde los tubos vaporizadores (140, 150,
160, 170) pueden admitir el medio de flujo a través de un conducto
de alimentación (40, 112) conectado previamente por el lado de
entrada a los tubos, donde se conectan medios para el ajuste de la
tasa de circulación del medio de flujo al conducto de alimentación
(40, 112).
6. Dispositivo (100) según la reivindicación 5,
en el que los medios para el ajuste de la tasa de circulación del
medio de flujo comprenden un elemento de estrangulación (110, 206,
116, 226) conectado al conducto de alimentación (40, 112).
7. Dispositivo (100) según la reivindicación 5 ó
6, en el que los medios para el ajuste de la tasa de circulación
del medio de flujo está provisto de un dispositivo de regulación
(180), que está unido por el lado de entrada a una sonda de
temperatura (186, 190) asignada al canal de refrigerante (102).
8. Instalación de turbina de gas y de vapor (1,
1', 1'') con un generador de vapor de recuperación de calor perdido
(30), que está conectado posteriormente por el lado de gas de humo
de una turbina de gas (2) y donde sus superficies de calefacción se
conectan en el circuito de agua-vapor (24) de una
turbina de vapor, y con un dispositivo (100) asignado a la turbina
de gas (2) según una de las reivindicaciones 1 a 7, donde los tubos
vaporizadores (140, 150, 160, 170) se unen por el lado de entrada a
la tubería de alimentación del circuito de
agua-vapor (24) a través de un conducto de
alimentación (40, 112).
9. Instalación de turbina de gas y de vapor (1,
1', 1'') según la reivindicación 8, en la que los tubos
vaporizadores (140, 150, 160, 170) del dispositivo (100) asignado a
la turbina de gas (2) se conectan por el lado de salida a una etapa
de alta presión del circuito de agua-vapor (24) para
la refrigeración del refrigerante.
10. Instalación de turbina de gas y de vapor (1,
1', 1'') según la reivindicación 8 ó 9, en la que el conducto de
alimentación (40, 112) se conecta por el lado de entrada a través de
un primer conducto de corriente parcial (202) a una primera pieza
parcial conectada previamente a un precalentador de agua de
alimentación (44) de la tubería de alimentación y a través de un
segundo conducto de corriente parcial (214), a una segunda pieza
parcial conectada posteriormente a un precalentador de agua de
alimentación (44) de la tubería de alimentación.
11. Instalación de turbina de gas y de vapor (1,
1', 1'') según la reivindicación 10, en la que, en el primer y el
segundo conducto de corriente parcial (202, 214), se conectan
respectivamente medios para el ajuste de la tasa de circulación de
la corriente parcial correspondiente a un medio de flujo, al que se
asigna un dispositivo de regulación (180), a través del cual la
relación de flujo de las corrientes parciales puede ajustarse en
los conductos de corriente parcial (202, 214, 222) en función de un
valor característico del valor de temperatura del refrigerante que
debe refrigerarse.
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