FI80757B - Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad. - Google Patents

Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad. Download PDF

Info

Publication number
FI80757B
FI80757B FI883124A FI883124A FI80757B FI 80757 B FI80757 B FI 80757B FI 883124 A FI883124 A FI 883124A FI 883124 A FI883124 A FI 883124A FI 80757 B FI80757 B FI 80757B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
steam
turbine
gas turbine
fuel
heat
Prior art date
Application number
FI883124A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI883124A (fi
FI80757C (fi
FI883124A0 (fi
Inventor
Markku Raiko
Martti Aeijaelae
Original Assignee
Imatran Voima Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Publication of FI883124A0 publication Critical patent/FI883124A0/fi
Priority to FI883124A priority Critical patent/FI80757C/fi
Priority to CA000604240A priority patent/CA1334050C/en
Priority to PCT/FI1989/000125 priority patent/WO1990000219A1/en
Priority to EP89907759A priority patent/EP0404854B1/en
Priority to AU38620/89A priority patent/AU619025B2/en
Priority to JP1507237A priority patent/JPH03503078A/ja
Priority to HU894297A priority patent/HU205428B/hu
Priority to IE211389A priority patent/IE62325B1/en
Priority to DE68926852T priority patent/DE68926852T2/de
Priority to AT89907759T priority patent/ATE140513T1/de
Priority to DD89330234A priority patent/DD297857A5/de
Publication of FI883124A publication Critical patent/FI883124A/fi
Priority to SU904743414A priority patent/RU1838636C/ru
Publication of FI80757B publication Critical patent/FI80757B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI80757C publication Critical patent/FI80757C/fi
Priority to US07/767,241 priority patent/US5175993A/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

80757 1 Kaasuturbiinin ja höyryturbiinin kombivoimalaitos ja menetelmä polttoaineen lämpöenergian hyödyntämiseksi voimalaitosprosessin kokonaishyötysuhteen parantamiseksi Kombinerat gasturbins- och angturbinskraftverk och 5 förfarande för att utnyttja bränslets värme-energi för att förbättra kraftverksprocessens totala verkningsgrad
1C
Tämän keksinnön kohteena on kaasuturbiinin ja höyryturbiinin kombivoimalaitos.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä polttoaineen lämpöenergian 15 hyödyntämiseksi voimalaitosprosessin kokonaishyötysuhteen parantamiseksi.
Kombivoimalaitoksessa on sekä kaasuturbiini että höyryturbiini sovitettu tuottamaan sähköä. Tyypillisissä kombivoimalaitosprosesseissa kierräte-20 tään höyryturbiinipiirin syöttövettä kaasuturbiinin poistokaasujen jäähdyttämiseksi. Nykyisissä voimalaitoksissa käytetään esikuivattua kiinteää polttoainetta esim. turvetta, joka polttoaine poltetaan paineista-mattomana mm. arinakattilalla, pölypoltolla tai leijukerrospoltolla. Ongelman muodostaa märän polttoaineen kuivatus. Parhaan mahdollisen 25 polttotuloksen saavuttamiseksi on polttoaine täytynyt esikuivata.
Nykyiset kuivurikombinaatiot eivät parhaalla mahdollisella tavalla sovi kombivoimalaitosprosesseihin. Erityisesti turpeen poltto pienissä voimalaitoksissa on nykyisillä kattiloilla ollut epätaloudellista.
30 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatussa tekniikassa esiintyvät haitat ja saada aikaan aivan uudentyyppinen vettä sisältävää polttoainetta käyttävä kaasuturbiini-höyryturbiinikombivoimalaitos ja menetelmä polttoaineen lämpöenergian hyödyntämiseksi voimalaitosprosessin kokonaishyötysuhteen parantamiseksi.
35 2 80757 1 Keksintö perustuu siihen, että polttoaine kuivataan kaasuturbiinin jäte-lämmöllä paineistetussa kuivurissa ja kuivatuksessa syntynyt vesihöyry syötetään injektiohöyryksi kaasuturbiinille. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa höyryturbiinin höyryä tulistetaan samassa polttolaitteessa, 5 jossa muodostetaan kaasuturbiinille kaasua. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kaasuturbiinin jätelämpöä siirretään höyryturbiiniprosessiin ja höyryturbiiniprosessista saatavaa alempiarvoista väliottohöyryä käytetään kuivatukseen.
10 Keksinnön mukaisessa kaasu-höyryturbiinikombivoimalaitoksessa polttoaine kuivataan paineenalaisesti ja kuivatuksessa syntynyt höyry syötetään prosessin paineistettuun osaan esim. poltto- tai kaasutus-yksikköön.
15 Keksinnön mukaiselle kombivoimalaitokselle on pääasiassa tunnusomaista, että kuivuri on paineistettu kuivuri ja että kaasuturbiinin ja höyry-turbiinin kombivoimalaitos käsittää yhteen, jonka kautta siirretään vettä sisältävän aineen, edullisesti polttoaineen kuivatuksessa syntynyt höyry injektiohöyryksi kaasuturbiiniin, jolloin mainittu höyry on tuo-20 tettu ainakin osittain sillä lämpöenergialla, joka on otettu kombivoima-laitoksen polttokaasuista.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista, että vettä sisältävää ainetta, edullisesti polttoainetta kuivataan paineen-25 alaisesti ainakin osittain kaasuturbiinin jälkeisten savukaasujen lämpö-energialla paineistetussa kuivurissa ja kuivatuksessa syntynyt höyry syötetään injektiohöyryksi kaasuturbiinille.
Keksinnön mukaisessa prosessissa käytetään kaasuturbiinin poistokaasuja. 50 Edullisesti käytetään myös keksinnön erässä suoritusmuodossa höyryturbiiniprosessista saatua lämpöä höyryn kehittämiseen kuivurissa. Kyseinen höyry johdetaan kaasuturbiinin polttokammioon, jossa se korvaa osan kompressorin läpi tulevasta ilmasta. Samalla kompressorin tehontarve pienenee ja entistä suurempi osa turbiinin tehosta siirtyy gene-35 raattoritehoksi. Kaasuturbiinista saatava nettoteho kasvaa jopa n. AO %.
3 80757 1 Kaasuturbiinin höytysuhde kasvaa tällöin n. 25 % siksi, että savukaasujen loppulämpötila laskee.
Ilmaa tarvitaan runsaasti siksi, että sen avulla polttokammion lämpötila 5 pidetään halutulla tasolla, eli tasolla, jonka materiaalit sallivat. Kun ilmaa jäähdytysmielessä korvataan kuivurissa tuotetulla höyryllä, pienenee ilman komprimointiin tarvittava teho ja generaattorille jää enemmän tehoa. Kuivurissa höyryn kehittäminen vaatii lämpötehoa, joka otetaan savukaasujen jätelämmöstä ja/tai höyryturbiinin väliottohöyryistä.
10
Keksinnön mukaisesti kehitetään injektiohöyry paineistetussa kuivurissa kuivattavasta polttoaineesta saadusta vedestä ja kyseiseen kuivatukseen tarvittavana energiana käytetään kaasuturbiinin jätelämpöä ja/tai edullisesti myös kombilaitoksen höyryturbiinin väliottohöyryistä saatua ener-15 giaa. Kaasuturbiinin jätelämpöä voidaan siirtää myös höyryturbiiniproses-slin.
Keksinnön mukaisella kombivoimalaitoksella voidaan hyödyntää polttoaineen lämpöenergia ilman monimutkaista polttoaineen esikäsittelyä.
20 Erityisiä etuja saavutetaan esim. turpeen ja ruskohiilen poltossa.
Tällöin polttoaineen kosteus ei heikennä prosessihöytysuhdetta, vaan kosteus voidaan käyttää hyödyksi. Polttoaineen ollessa turve on parhaassa tapauksessa tarpeellista ainoastaan sen mekaaninen puristus, jolloin suolla tapahtuva turpeen esikäsittely ja turvemateriaalin 25 kuivatus jäävät pois.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen mukaisen sovellutusesimerkin avulla.
30 Kuviossa 1 on esitetty kaavlollisesti kuvattu keksinnön mukainen vettä sisältävää polttoainetta käyttävä kaasu-höyryturbiinilaitos.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen kaasu-höyryturbiinilaitoksen toinen edullinen suoritusmuoto.
Kuviossa 3 on esitetty kaasu-höyryturbiinivoimalaitoksen kolmas edullinen suoritusmuoto.
35 4 80757 1 Kuviossa 1 esitetysti polttoaine poltetaan paineistetussa poltto- tai kaasutusyksikössn eli polttolaitteessa 10, joka käsittää kompressorilla 11 paineistetun polttokammion 12. Kompressori 11 tuottaa tarvittavan palamlsilman, joka johdetaan polttolaitteeseen 10 paineilmaputkiston 13 5 kautta. Kompressori 11 nostaa ilman paineen esim. 12 bariin. Paine voi olla tyypillisesti alueella 5-50 bar:a. Kyseisessä paineessa ilma sitten johdetaan polttolaitteeseen 10. Polttolaitteeseen 10 syötetään polttoainetta A. Polttoaineen palamisen vuoksi ilman ja polttoaineen palaessa syntyneiden savukaasujen seos lämpenee noin 850...1200°C. Polttolaittee-10 seen 10 tuodaan höyryputken IA kautta ainakin osa siitä höyrystä, joka on erotettu höyrynerotuslaitteessa 15 polttoainevirrasta. Höyry ja polttoaine voidaan tuoda myös seoksena yhdettä 14 pitkin, jolloin höyryn ja polttoaineen erotuslaitetta 15 ei tarvita. Höyryn syötön yksi tarkoitus on polttokammion loppulämpötilan säätö. Tällöin höyry korvaa 15 normaalisti tarvittavaa yli-ilmaa. Höyryn syötön ansiosta kompressori-teho pienenee ja prosessin nettoteho kasvaa. Edullisesti sijaitsee yhteessä 17 kaasujen kuumapuhdistin 18. Osa polttoaineen tuhkasta poistetaan polttolaitteesta 10 kanavaa 16 myöten suoraan ulos osan joutuessa savukaasuvirran mukana savukaasuputkistoon 17 ja edelleen 20 savukaasujen kuumapuhdistimelle 18, jossa epäpuhtaampi kaasu ja tuhka poistuu prosessista poistoyhteen 19 kautta.
Savu- tai polttokaasun puhdistimen 18 jälkeen kaasut johdetaan edelleen kaasuputkistoa 17 pitkin kaasuturbiinlin 20, jossa kaasut paisuvat ja 25 kehittävät liike-energiaa. Liike-energialla pyöritetään samalla akselilla olevaa kompressoria 11 sekä generaattoria 21, jolla tuotetaan sähköä. Savukaasujen paine laskee ympäristön paineeseen tehden kaasuturbiinlin 20 samalla edellä mainitun työn. Kaasuturbilnlsta 20 saatava teho on suurempi kuin kompressorin 11 tarvitsema teho, jolloin ylimääräinen teho 30 saadaan talteen kaasuturbiinin generaattorista 21. Kaasuturbiinin 20 jälkeen savukaasut johdetaan erilliseen jätelämmön talteenottolaittee-seen 22, esimerkiksi jätelämpökattilaan kanavaa 23 pitkin. Savukaasujen lämpötila kaasuturbiinin 20 jälkeen on tyypillisesti A00-600°C. Nämä jäähtyvät noin 120°C kaasuturbiinin jälkeisessä lämmön talteenottolait-35 teessä 22 esim. jätelämpökattilassa. Lämmön talteenottolaitteella 22 savukaasuista saatava lämpö siirretään polttoaineen A kuivatukseen kuivurille. Lämmön talteenottolaitteen 22 jälkeen savukaasut poistetaan
II
5 80757 1 laitoksesta. Lämmön talteenottolaltteessa 22 voidaan kehittää höyryä, tulistaa höyryä tai esilämmittää kierrätysvettä, joka johdetaan sitten edelleen kuivurin lämmönvaihtimelie, jossa lämpö siirtyy kuivatettavaan materiaaliin.
5 LMmmönsiirtoaineen, edullisesti veden ja/tai höyryn kierrätysputkisto 24 käsittää lämmön talteenottolaltteessa 22, edullisesti jätelämpökatti-lassa lämmönvaihtimen 25 ja vastaavasti kuivurissa 26 toisen lämmönvaihtimen, edullisesti lauhduttlmen 27. Pumppu 28 kierrättää läramön-10 siirtoainetta, edullisesti vettä kierrätysputkistossa 24.
Lämpöä siirretään lämmön talteenottolaltteessa 22 savukaasuista lämmönvaihtimen 25 kautta kierrätysputkiston 24 veteen, jolloin vesi höyrystyy ja pumpun 24 avulla kuljetetaan kyseinen höyry kuivurissa 26 15 olevaan lämmönvaihtimeen 27, jossa lämpö siirtyy edelleen kuivatettavaan materiaaliin.
Höyryturbiiniproeessin syöttövesiputklsto 29 käsittää myös syöttövesi pumpun 30. Pumppu 30 on sovitettu pumppaamaan syöttövesiputkistossa 29 20 höyryturbiinin 33 syöttövettä syöttövesitankista 31 polttolaitteessa 10 sijaitsevaan höyrynkehittimeen 32.
Höyryturbiiniprosessiin kuuluu höyrynkehitin 32, höyryturbiini 33, höyryturbiiniin 33 liitetty sähköä tuottava generaattori 34 ja lauh-25 dutin 35 ja syöttöveden esilämmitin. Kuviossa esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa toimii kaasuturbiinin 20 polttokammlo 12 samalla höyryturbiiniprosessin kattilana, jossa höyryturbiiniin 33 johdettava höyry kehitetään. Kaasuturbiinin 20 polttokammlossa 12 poltettavalla polttoaineella A voidaan siis sekä lämmittää kaasuturbiiniln 20 meneviä 30 kaasuja että kehittää höyrynkehittlmessä 32 höyryturbiiniprosessin höyryä. Höyryturbiiniin 33 tulevan höyryn lämpötila on tyypillisesti 530°C ja paine 100-180 barla. Lauhduttimessa 35 oleva paine on tyypillisesti 0,05 baria ja lämpötila tällöin 30°C. Lauhduttimessa 35 höyry lauhtuu vedeksi. Syöttövesipumpun 30 avulla lauhtuneen veden paine 35 nostetaan jälleen kattilan paineeseen. Syöttövesi pumpataan pumppulla 30 tankista 31 höyrynkehittimeen 32, joka sijaitsee edellä selostetusti kaasuturbiinin 20 polttokammlossa 12.
6 80757 1 Höyryturbiinilta 33 on vhde 29a lauhduttimen 35 ja esllämmlttimen 36 kautta säiliöön 31. Höyryturbiinilta 33 on yhde 29b esilämmlttlmelle 36 väliottohöyryllä tapahtuvaa linjan 29a syöttöveden esilämmitystä varten. Höyryturbiinilta 33 on yhde 29c säiliöön 31. Säiliöstä 31 5 on yhde 29d pumpun 30 ja höyrystimen 32 kautta höyryturbiiniin 33.
Vettä sisältävän polttoaineen A kuivatus tapahtuu paineistetussa kuivurissa 26 polttopaineessa. Märkä vettä sisältävä polttoaine A syötetään kuivuriin 26 tyypillisesti noin 12 barin paineeseen. Kuivurissa 26 märkä 10 polttoaine A kuivuu ja samalla kehittyy polttopaineista höyryä. Kyseessä olevaa höyryä käytetään kaasuturbiinin 20 injektiohöyryksi johtamalla se polttolaitteeseen eli polttoyksikköön 10. Kuiva polttoaine A johdetaan kuivurista 26 polttolaitteeseen 10 omaa kuljetusväylää pitkin.
15 Seuraavassa selostetaan tarkemmin polttoaineen A kuivatustapahtumaa.
Polttoainevirta A tuodaan yhdettä tai jotain muuta vastaavaa syöttö-väylää pitkin kuivuriin 26. Polttoaineena A voidaan käyttää esim. kosteudeltaan 70 £:sta jyrsinturvetta. Keksinnön mukaisessa prosessissa 20 voidaan käyttää myös ainoastaan mekaanisesti kuivattua kosteudeltaan jopa yli 75 %:sta polttoainetta, erityisesti turvetta. Kuivatus tapahtuu paineistetussa kuivurissa 26 polttopaineessa, edullisesti noin 12 barin paineessa. Paineistetulla kuivurilla ymmärretään tässä hakemuksessa kuivuria, jonka kuivatustila on ilmanpaineeseen nähden ylipaineinen. Täl-25 löin saadaan polttoaineen A sisältämä kosteus prosessin väliaineeksi.
. . Kuivatuksessa syntynyt höyry ohjataan yhdettä IA pitkin kaasuturbiinin 20 polttolaitteeseen 10 sen polttokammioon 12. Polttoaineena A voi olla periaatteessa mikä tahansa vettä sisältävä kiinteä tai nestemäinen polttoaine. Paineistetussa kuivurissa kostea polttoaine kuivataan esim. 30 20 %:n kosteuteen. Kuivausenergia kuivuriin 26 saadaan putkistoa 2A myöten kaasuturbiinin 20 savukaasujen lämmön talteenotosta 22.
Polttolaitteessa 10 voidaan polttoaine A joko suoraan polttaa tai on mahdollinen myös ratkaisu, jossa suora poltto korvataan polttoaineen 35 kaasutuksella tai oslttaiskaasutuksella ja syntyneen kaasun poltolla.
Il 7 80757 Ί Kaasun puhdistus voi tapahtua poltto- tai kaasutuslämpötilassa tai jossakin niiden alapuolisessa lämpötilassa. Kuivurissa 26 syntynyt höyry tuodaan yhdettä 14 pitkin injektiohöyryksi poltto- tai kaasutuslait-teeseen tai johonkin osaan paineistettua kaasulinjaa, joko ennen tai 5 jälkeen poltto- tai kaasutuslaltteen 10. Höyryn ja turpeen erottaminen höyrynerotuslaitteessa 15 ei ole välttämätöntä, vaan polttoaine ja syntynyt höyry voidaan johtaa myös seoksena poltto- tai kaasutuslait-teeseen 10.
10 Keksinnön puitteissa on mahdollinen suoritusmuoto, jossa kuivurissa kuivataan ylipäätänsä vettä sisältävää ainetta. Polttoaine voimalaitosprosessiin voi olla muuta ainetta, kuin kuivurissa käsiteltyä.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa höyryturbiini-15 prosessin syöttövettä esilämmitetään kaasuturbiinin savukaasuista saadulla energialla lämmön talteenottolaitteessa 22. Kuvion tässä suoritusmuodossa saadaan lämmön talteenottolaitteessa lämpö savukaasuista siirrettyä sekä polttoaineen A kuivatukseen kuivurissa 26 että höyry-turbiiniprosessiin höyryturbiinin 33 syöttöveden esilämmittämiseksi tai 20 höyryturbiiniprosessin syöttöveden höyrystämiseksi tai höyryn tulista-miseksi. Kuviossa 2 esitetty suoritusmuoto on muuten täysin vastaavanlainen kuin kuvion 1 suoritusmuoto. Lämmön talteenottolaitteessa 22 sijaitsee lämmönvaihdin 37, joka liittyy syöttövesiputkistoon 29.
25 Höyryturbiinilta 33 on yhde 29a lauhduttimen 35 ja esilämmittimen 36 kautta säiliöön 31. Höyryturbiinilta 33 on yhde 29b esllämmittimelle 36 väliottohöyryllä tapahtuvaa linja 29a syöttöveden esilämmitystä varten. Höyryturbiinilta 33 on yhde 29c säiliöön 31. Säiliöstä 31 on yhde 29d pumpun 30, lämmönvaihtimen 37 ja höyrystimen 32 kautta 30 höyryturbiiniin 33.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa kuivatuksessa syntynyttä höyryä kierrätetään kierrätysplirissä 14b pumpun 14c avulla ja osa höyrystä otetaan yhdettä 14 pitkin injektiohöyryksi.
Kuivuri voi toimia myös muulla periaatteella kuten esim. siten, että kuivurissa syntynyttä höyryä tulistetaan ja kierrätetään tulistettuna 35 8 80757 1 kuivuriin eikä näinollen kuivurin sisäistä lämmcnsiirtoputkistoa tarvita.
Kuviossa 3 on esitetty kolmas keksinnön edullinen suoritusmuoto kaavio-5 esityksenä. Kuvion tässä suoritusmuodossa otetaan kaasuturbiinin jäte-lämmöistä lämpö talteen lämmön talteenottolaitteessa 22 ja kyseinen lämpö siirretään syöttöveden esilämmitykseen. Keksinnön tässä suoritusmuodossa kierrätetään höyryturbiiniprosessin höyryturbiinin syöttövettä kaasuturbiinin savukaasukanavassa olevan lämmön talteen-10 ottolaitteen 22 kautta ja edelleen kyseinen syöttövesi kierrätetään polttolaitteessa 10 olevaan höyrynkehittimeen 32 ja edelleen kyseinen tulistettu höyry siirretään höyryturbiiniin 33. Keksinnön tämä suoritusmuoto poikkeaa edellä olevista suoritusmuodoista siinä, että kuivurin 26 polttoaineen kuivatukseen käytetään höyryturbiinin väliottohöyryistä 15 saatua lämpöä.
Keksinnön puitteissa on mahdollinen kuvion 2 suoritusmuodosta siten ainoastaan poikkeava ratkaisu, että höyryturbiiniprosessin syöttö-vettä kierrätetään pelkästään jätelämpökattilan 22 kautta.
20
Kuviossa 3 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa kulkee syöttövesi lauhduttiraesta 35 kanavistoa 38 pitkin lämmönvaihtimen 39 kautta kaasu-turbiinin 20 savukaasujen lämmön talteenottolaitteessa 22 olevaan lämmönvaihtimeen 40, josta syöttövesi kuljetetaan edelleen yhdettä 41 25 pitkin haarapisteen 42 kautta yhdettä 43 pitkin syöttövesitankkiin 31. Syöttövesitankista 31 pumpataan syöttövesi pumpun 44 avulla yhdettä 45 pitkin lämmön talteenottolaitteessa 22 olevaan lämmönvaihtimeen 46.
Yhdettä 47 pitkin pumpataan esilämmitetty syöttövesi pumpulla 44 poltto-laitteessa 10 olevan höyrystimen 32 putkistoon ja edelleen yhdettä 48 30 pitkin höyryturbiinille 33. Höyryturbiinista 33 on väliottohöyrylle yhde 49 syöttövesitankkiin 31. Yhde 50 johdetaan syöttöveden esilämmittimeen 39 ja näin käytetään höyryturbiinin 33 väliottohöyryä yhdettä 38 pitkin kuljetetun syöttöveden esilämmittämiseen.
35 Höyryturbiinilta 33 on edelleen väliottohöyrylle yhde 51 paineistettuun kuivuriin 26. Yhde 51 kulkee kuivurissa 26 olevan lämmönvaihtimen 52 kautta ja edelleen yhdettä 53 pitkin kuljetetaan kuivurilta tuleva lauhde- li 9 80757 ^ vesi haarapisteen 42 kautta yhteeseen 43 ja edelleen syöttövesitankkiin 31. Haarautus voidaan suorittaa myös johonkin muuhun osaan syöttövesi-linjaa.
5 Näin ollen kuviossa 3 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa kuivataan kuivurissa 26 polttoainetta A höyryturbiinin väliottohöyryistä saadulla lämmöllä. Kuvion 3 suoritusmuodossa esilämmitetään höyrynkehittimeen 32 kuljetettavaa syöttövettä kaasuturbiinin 20 savukaasuista saadulla lämpö-energialla. Kuvion 3 suoritusmuodossa kuljetetaan vastaavalla tavalla 10 kuin kuvion ] ja 2 suoritusmuodossa polttoaine höyrynerottimen 15 kautta, josta ainakin osa höyrystä kuljetetaan kanavaa 14 pitkin injektio-höyryksi polttolaitteeseen 10 ja edelleen kuljetetaan väylää pitkin kuivatettu polttoaine A polttoaineeksi kaasuturbiinin ja höyryturbiinin poltto- tai kaasutuslaitteeseen 10. Kuvion 3 suoritusmuodossa kierrä-15 tetään kuivurissa 10 syntynyttä höyryä kuten kuvion 2 suoritusmuodossa.
Keksinnön puitteissa on mahdollinen myös suoritusmuoto, jossa paineistetussa kuivurissa kuivatuksessa syntynyttä höyryä kierrätetään jonkin jätelämpökattilan esimerkiksi kaasuturbiinin jätelämpökattilan 22 20 kautta ja jossa kattilassa höyryä tulistetaan, jonka jälkeen kyseinen höyry johdetaan takaisin kuivuriin. Osa kierrätyshöyrystä otetaan injektiohöyryksi kaasuturbiinille 20.
Käytetty kuivuri ei tämän keksinnön puitteissa ole sidottu mihinkään 25 erityiseen kuivurityyppiin.
30 35

Claims (7)

10 80757
1. Kaasuturbiinin ja höyryturbiinin kombivoimalaitos, joka käyttää polttoainetta ja joka kombivoimalaitos käsittää: 5. paineistetun poltto- tai kaasutusyksikön (10), - kuivurin (26), josta polttoaine on syötettävissä polttoaineen syöttö-elimillä poltto- tai kaasutusyksikköön (10), - kaasuturbiinin (20), jolla savukaasujen energia on hyödynnettävissä, - ainakin yhden poltto- tai kaasutusyksikköön (10) kytketyn savukaasu-Ί0 putken (17), jolla polttoaineen palamistuotteet ovat syötettävissä kaasuturbiiniin (20), - kaasuturbiinin (20) käyttämän kompressorin (11), jolla poltto-tai kaasutusyksikkö (10) on paineistettavissa, - kaasuturbiinin (20) käyttämän generaattorin (21), jolla on tuotetta-j5 vissa sähköenergiaa, - kaasuturbiinin ulostulon läheisyyteen kytketyt hukkalämmön talteenotto-elimet (22), edullisesti jätelämpökattilan, jolla savukaasujen lämpöenergia on talteenotettavissa, ja - höyryturbiinin (33) ja sen käyttämän generaattorin (34), jolla on tuo-20 tettavissa sähköenergiaa, jolloin höyryturbiinin (33) syöttövesi kierrätetään kaasuturbiinin (20) poltto- tai kaasutusyksikön (10) kautta, tai jossa höyryturbiinin syöttövettä lämmitetään kaasuturbiinin poistokaasuista saadulla lämpöenergialla; ja joka kaasuturbiinin (20) ja höyryturbiinin (33) kombivoimalaitos 25 käsittää lämmönsiirtoelimet, jotka yhdistävät toisiinsa kuivurin (26) ja hukkalämmön talteenottoelimet (22), joilla talteen otettu kaasuturbiinin (20) poistokaasujen lämpöenergia on siirrettävissä suoraan tai höyryturbiinin kautta kuivuriin (26) vettä sisältävän aineen, edullisesti polttoaineen kuivattamiseksi, tunnettu siitä, että kuivuri (26) on 30 paineistettu kuivuri ja että kaasuturbiinin (20) ja höyryturbiinin (33) kombivoimalaitos käsittää yhteen (14), jonka kautta siirretään vettä sisältävän aineen, edullisesti polttoaineen kuivatuksessa syntynyt höyry injektiohöyryksi kaasuturbiiniin, jolloin mainittu höyry on tuotettu ainakin osittain sillä lämpöenergialla, joka on otettu kombi-35 voimalaitoksen polttokaasuista. Il n 80757
1 Patenttivaatimukset
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasuturbiinin ja höyryturbiinin kombivoimalaitos, tunnettu silta, että komblvolmalaltos käsittää lämmön talteenottoelimet (37) kaasuturbiinin (20) jätelämmön siirtämiseksi höyryturbiiniprosessiin höyryturbiinin (33) syöttöveteen 5 sen esilämmlttämlseksi tai höyryn tuottamiseksi tai sen tulistamiseksi.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kaasuturbiinin ja höyryturbiinin kombivoimalaitos, tunnettu siitä, että kombivoimalaitos käsittää lämmönsiirtoelimet (51,27) höyryturbiinin väliottohöyryn 10 lämpöenergian siirtämiseksi paineenalalsessa kuivurissa (26) tapahtuvaan polttoaineen kuivatukseen.
4. Menetelmä polttoaineen lämpöenergian hyödyntämiseksi voimalaitosprosessin kokonaishyötysuhteen parantamiseksi kaasuturbiinin (20) ja höyry- 15 turbiinin (33) kombivoimalaitoksessa, jossa vettä sisältävää ainetta kuivataan paineen alaisesti, ja jossa menetelmässä polttoainetta syötetään paineistettuun poltto- tai kaasutusyksikköön (10) polttoaineen kaasuttamiseksi tai polttamiseksi, ja jossa kombivoimalaitoksessa johdetaan syntyneet savukaasut kaasuturbllniln (15) savukaasujen sisältämän 20 liike- ja lämpöenergian talteenottamiseksi ja jossa kombivoimalaitoksessa käytetään siten saadulla energialla kompressoria (11) poltto- tai kaasutusyksikön (10) paineistamiseksi ja generaattoria (21) sähköenergian tuottamiseksi ja jossa kombivoimalaitosprosessissa otetaan kaasu-turbiinin (20) läpäisseiden savukaasujen lämpöenergia talteen hukka-25 lämmön talteenottoelimillä (22) höyryn kehittämiseksi, tulistamiseksi tai veden lämmittämiseksi, ja jossa kombivoimalaitoksessa tuotetaan sähköenergiaa höyryturbiiniin (33) kytketyllä generaattorilla (34), tunnettu siltä, että vettä sisältävää ainetta, edullisesti polttoainetta kuivataan palneenalaisesti ainakin osittain kaasuturbiinin 30 (20) jälkeisten savukaasujen lämpöenergialla paineistetussa kuivurissa (26) ja kuivatuksessa syntynyt höyry syötetään injektiohöyryksi kaasu-turbiinille (20) .
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, 35 että kaasuturbiinin (20) jälkeisten savukaasujen lämpöenergiaa käytetään höyryturbiinin (33) syöttöveden lämmittämiseen tai höyryn tuottamiseen tai sen tulistamiseen. i2 80757
6. Jonkin patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että menetelmässä käytetään höyryturbiinin (33) väliotto-höyryistä saatua lämpöenergiaa kuivurissa (26) tapahtuvaan polttoaineen kuivatukseen. 5
7. Jonkin patenttivaatimuksen 4,5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivurissa syntynyttä höyryä kierrätetään jäte-lämpökattilan kautta, missä se tulistetaan ja höyry palautetaan takaisin kuivattavan materiaalin joukkoon kuivurille, jossa se luovuttaa lämpö-10 energiaa polttoaineen kuivaukseen. 15 20 25 30 35 II 13 80757
FI883124A 1988-06-30 1988-06-30 Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad. FI80757C (fi)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI883124A FI80757C (fi) 1988-06-30 1988-06-30 Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad.
CA000604240A CA1334050C (en) 1988-06-30 1989-06-28 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
HU894297A HU205428B (en) 1988-06-30 1989-06-29 Gas- and steam-turbine combined thermal power-station and method for improving the effectiveness of thermal power-stations
AT89907759T ATE140513T1 (de) 1988-06-30 1989-06-29 Kombiniertes kraftwerk mit gasturbine und dampfturbine sowie verfahren zur verwendung der wärmeenergie der brennstoffe zur steigerung des gesamten wirkungsgrades des kraftwerkverfahrens
AU38620/89A AU619025B2 (en) 1988-06-30 1989-06-29 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
JP1507237A JPH03503078A (ja) 1988-06-30 1989-06-29 ガスタービンとスチームタービンとが組合わされたパワープラントと、パワープラントプロセスの全体効率を改善するために、燃料の熱エネルギーを利用する方法
PCT/FI1989/000125 WO1990000219A1 (en) 1988-06-30 1989-06-29 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
IE211389A IE62325B1 (en) 1988-06-30 1989-06-29 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
DE68926852T DE68926852T2 (de) 1988-06-30 1989-06-29 Kombiniertes kraftwerk mit gasturbine und dampfturbine sowie verfahren zur verwendung der wärmeenergie der brennstoffe zur steigerung des gesamten wirkungsgrades des kraftwerkverfahrens
EP89907759A EP0404854B1 (en) 1988-06-30 1989-06-29 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
DD89330234A DD297857A5 (de) 1988-06-30 1989-06-30 Kombikraftwerk mit gasturbine und dampfturbine sowie verfahren zur ausnutzung der waermeenergie des brennstoffes mit dem ziel, den gesamtwirkungsgrad des kraftwerkverfahrens zu verbessern
SU904743414A RU1838636C (ru) 1988-06-30 1990-02-27 Комбинированна парогазотурбинна электростанци и способ утилизации тепловой энергии топлива на комбинированной парогазотурбинной электростанции
US07/767,241 US5175993A (en) 1988-06-30 1991-09-27 Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI883124A FI80757C (fi) 1988-06-30 1988-06-30 Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad.
FI883124 1988-06-30

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI883124A0 FI883124A0 (fi) 1988-06-30
FI883124A FI883124A (fi) 1989-12-31
FI80757B true FI80757B (fi) 1990-03-30
FI80757C FI80757C (fi) 1990-07-10

Family

ID=8526742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI883124A FI80757C (fi) 1988-06-30 1988-06-30 Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad.

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0404854B1 (fi)
JP (1) JPH03503078A (fi)
AT (1) ATE140513T1 (fi)
AU (1) AU619025B2 (fi)
CA (1) CA1334050C (fi)
DD (1) DD297857A5 (fi)
DE (1) DE68926852T2 (fi)
FI (1) FI80757C (fi)
HU (1) HU205428B (fi)
IE (1) IE62325B1 (fi)
RU (1) RU1838636C (fi)
WO (1) WO1990000219A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU622937B2 (en) * 1988-10-18 1992-04-30 Veag Vereinigte Energiewerke Aktiengesellschaft Process for generating electrical energy and/or drying and process heat
DE4105128A1 (de) * 1991-02-15 1992-08-20 Ver Energiewerke Ag Verfahren zur braunkohlenaufbereitung fuer gas-dampf-kombiprozesse
DE4105129A1 (de) * 1991-02-15 1992-08-20 Ver Energiewerke Ag Verfahren zur trocknung wasserhaltiger fester brennstoffe, insbesondere rohbraunkohle
JP2735991B2 (ja) * 1993-03-17 1998-04-02 三菱重工業株式会社 発電方法
DE19606153C2 (de) * 1996-02-20 2003-04-03 Karl Strauss Verfahren zur Erzeugung von Heißdampf zum Betreiben eines Dampfkraftwerkes
FI123073B (fi) * 2011-04-20 2012-10-31 Foster Wheeler Energia Oy Järjestely ja menetelmä polttoaineen kuivaamiseksi kattilasysteemissä

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2429993C3 (de) * 1974-06-22 1984-01-05 Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie
JPS5848731B2 (ja) * 1976-04-26 1983-10-31 株式会社東芝 ガス化脱硫複合発電プラント
SE419974C (sv) * 1978-10-10 1984-06-12 Modo Chemetics Ab Forfarande for torkning och brenning av vattenhaltiga fasta brenslen
JPS6027895A (ja) * 1983-07-26 1985-02-12 三菱重工業株式会社 高速増殖炉
JPS6131606A (ja) * 1984-07-24 1986-02-14 Kawasaki Steel Corp タ−ビン出側の熱回収方法
EP0215330B1 (de) * 1985-09-02 1990-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk

Also Published As

Publication number Publication date
HU894297D0 (en) 1990-06-28
ATE140513T1 (de) 1996-08-15
DE68926852D1 (de) 1996-08-22
CA1334050C (en) 1995-01-24
FI883124A (fi) 1989-12-31
FI80757C (fi) 1990-07-10
FI883124A0 (fi) 1988-06-30
DD297857A5 (de) 1992-01-23
AU3862089A (en) 1990-01-23
IE62325B1 (en) 1995-01-25
EP0404854B1 (en) 1996-07-17
JPH03503078A (ja) 1991-07-11
DE68926852T2 (de) 1996-11-28
AU619025B2 (en) 1992-01-16
EP0404854A1 (en) 1991-01-02
WO1990000219A1 (en) 1990-01-11
IE892113L (en) 1989-12-30
RU1838636C (ru) 1993-08-30
HU205428B (en) 1992-04-28
HUT52844A (en) 1990-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2061184C1 (ru) Способ получения тепловой энергии из водосодержащего топлива на газотурбинной электростанции и газотурбинная электростанция, работающая на водосодержащем топливе
US4414813A (en) Power generator system
US6167706B1 (en) Externally fired combined cycle gas turbine
CN102353237B (zh) 一种集成于火力发电厂的高水分褐煤预干燥方法和系统
EP2253807A1 (en) Gas turbine cycle or combined steam-gas cycle for production of power from solid fuels and waste heat
JPH06221183A (ja) 循環流動床反応器複合サイクル発電装置
HU219920B (hu) Eljárás és elrendezés tüzelőanyag nyomás alatti térbe való beszivattyúzásának megkönnyítésére
CN102466414B (zh) 电厂燃煤干燥蒸发水汽的热量和水回收方法
FI87092B (fi) Foerfarande foer behandling av svartlut.
JP2011214559A (ja) 低品位炭乾燥システム
FI80757B (fi) Kombinerat gasturbins- och aongturbinskraftverk och foerfarande foer att utnyttja braenslets vaerme-energi foer att foerbaettra kraftverksprocessens totala verkningsgrad.
US5175993A (en) Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
RU2169889C2 (ru) Способ обработки влажного топлива и устройство для обработки влажного топлива
RU2039918C1 (ru) Способ сушки содержащего воду материала, осуществляемый на электростанции, и устройство для его осуществления
JP2014070847A (ja) 動力発生設備
EP0377723B1 (en) Drying method in a power-plant process and dryer used in the method
JP5473734B2 (ja) 低品位炭乾燥システム
US5253432A (en) Drying method in a power-plant process and dryer used in the method
FI80761C (fi) Foerfarande foer torkning av vatten innehaollande aemne i en kraftverksprocess och torkanordning foer anvaendning vid foerfarandet.
RU2806956C1 (ru) Способ работы парогазовой установки электростанции
SU1195020A1 (ru) Парогазова установка
EP0821136A1 (en) System for power generation
RU1790686C (ru) Парогазова установка
RU95110633A (ru) Способ работы комбинированной парогазовой установки

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: IMATRAN VOIMA OY