ITRM20010683A1

ITRM20010683A1 - Impianto generatore di energia a ciclo combinato.

Info

Publication number: ITRM20010683A1
Application number: IT2001RM000683A
Authority: IT
Inventors: Chikako Oto; Ryou Oda; Sachio Shibuya; Takehiro Isu; Yoichi Sugimori
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-16
Also published as: GB0127571D0; TW558592B; GB2373027A; JP2002155709A; US20020059792A1; ITRM20010683A0; US6604354B2; GB2373027B; JP4225679B2

Description

DESCRIZIONE

A corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "IMPIANTOGENERATOREDI ENERGIAACICLOCOMBINATO"

PRECEDENTIDELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un impianto generatoredi energiaaciclocombinato, cheèunacombinazionedi unastrutturageneratricedi energiaaturbinaavaporecon unastrutturageneratrice di energiaaturbinaagas.

Negli anni recenti, vi è stata una netta crescita nella richiesta di un migliorrendimentotermico in un impiantogeneratoredi energiatermica. Inparticolare,vièstatadi recenteuna richiestaperlosviluppodi un sistema ad elevato rendimento termico che utilizzasse le strutture esistentiinvistadelladifficoltàdiassicurarein locouna nuovastruttura eperridurreicostidi realizzazione. Sidicechelaconversionedi unsistemageneratoredienergiain unsistemageneratoredienergiaaciclo combinato sia il modo più efficace di ottenere questo sistema ad elevatorendimentotermico.

Perquanto riguarda le misure per rimodulare le strutture generatricidienergiatermicaesistenticonvenzionalmenteneisistemigeneratoridienergiaaciclocombinato, è noto un impiantodi produzione dienergiadeltipoaricombustionedeigasdiscarico, comemostratoin figura 10,eunimpiantoperlaproduzionedienergiadeltipoarecupero dicalorecomemostratoinfigura11.

Nell'impianto per la produzione di energia del tipo a ricombustione dei gas di scarico come mostrato in figura 10, una caldaia di combustione, che è applicata in una unità generatrice di energia a turbina a vapore già esistente, viene utilizzata così come è. Più in particolare, l'unità A generatrice di energìa a turbina a vapore già esistente è provvista generalmente con una struttura 3 generatrice di energia a turbina a vapore avente una turbina 1 a vapore e un generatore 2, una caldaia 4 di combustione per alimentare vapore alla turbina 1 a vapore, un condensatore 5 per condensare un gas di scarico dalla turbina 1 a vapore, una pompa 6 dell’acqua di condensa per alimentare acqua di condensa alla caldaia 4 di combustione e agli altri componenti. Una unità B generatrice di energia a turbina a gas, che è provvista inoltre nella unità A generatrice di energia a turbina a gas summenzionata, è provvista con una struttura 10 generatrice di energia a turbina a gas avente una camera di combustione 7, una turbina a gas 8, un generatore 9 e gli altri componenti. Gas ad alta temperatura, che ancora ha una quantità sufficiente di ossigeno e carburante non combusto scaricati dalla turbina 8 a gas in quantità sufficienti, viene introdotto come aria per la combustione della caldaia in un forno della caldaia 4 di combustione per bruciare il carburante "a" e un gas di scarico dopo la combustione viene scaricato da un camino 11. Questo impianto per la produzione di energia del tipo a ricombustione del gas di scarico ha caratteristiche vantaggiose nel consentire di migliorare il rendimento della caldaia e ottenere il recupero di calore di un gas di scarico-caldaia mediante lo scambio termico tra il gas di scarico-caldaia e una caldaia dell'acqua di alimentazione.

Nell'impianto per la produzione di energia del tipo a recupero di calore come mostrato in figura 11, un generatore 12 (HRSG) di vapore a recupero del calore è previsto in luogo della caldaia di combustione utilizzata nella unità generatrice di energia con turbina a gas già esistente in maniera da far si che la produzione di vapore nella unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente con l'uso di un gas di scarico dalla turbina 8 a gas. Le componenti strutturali come mostrato in figura 11 sono identiche a quelle di figura 10. Di conseguenza, gli stessi riferimenti numerici di figura 10 vengono utilizzati per i componenti identici di figura 11 e se ne omette la descrizione. Questo impianto di produzione di energia del tipo a recupero di calore ha le caratteristiche vantaggiose di consentire l'introduzione di un gas ad alta temperatura scaricato dalla turbina a gas 8 nel generatore 12 di vapore con recupero del calore per generare vapore in maniera tale da azionare la turbina 1 a vapore con il vapore così generato.

I tipi descritti in precedenza di impianti per la produzione di energia, tuttavia, hanno i seguenti problemi.

L'impianto per la produzione di energia del tipo a ricombustione di gas di scarico come mostrato in figura 10 ha un valore di miglioramento basso per quanto riguarda il rendimento nell'ordine di circa il 5% come valore relativo. Ad esempio, si assume che una singola turbina a gas da 240 MW di classe 1300°C sia prevista in un impianto caldaia/turbina da 500 MW esistente per rimodellare tale impianto in un sistema generatore di energia a ciclo combinato con la stessa uscita di energia. Il rendimento termico dell'impianto esistente si assume che sia il 40%. Quando il sistema esistente viene rimodellato nell'impianto per la produzione di energia a ricombustione del gas di scarico in queste condizioni, sebbene la combinazione della turbina a gas come prevista in aggiunta e della turbina a vapore esistente assicuri che l'uscita di energia dell'impianto sia di 500 MW, il rendimento termico è di circa il 42%, portando quindi ad un miglioramento semplicemente di circa il 5% come valore relativo.

Quando il sistema esistente viene rimodellato nell'impianto per la produzione di energia del tipo a recupero di calore come mostrato in figura 11 , vi sono problemi relativi ad un a bassa uscita di energia e relativi all'impossibilità di un funzionamento indipendente solo deirimpianto esistente caldaia/turbina. Più in particolare, il sistema è composto dalla turbina a gas come prevista in aggiunta, il generatore di vapore a recupero di calore come previsto in aggiunta e la turbina a vapore esistente, e in questa soluzione, si rimuove la caldaia di combustione esistente. In questo caso, il rendimento termico è pari a circa il 50%, per cui si ha un aumento di un valore relativo del 25%, mentre l'uscita di energia di 380 MW può semplicemente essere assicurata, portando ad una riduzione di uscita di energia di circa il 30%. L'impossibilità del funzionamento indipendente solo mediante la struttura esistente caldaia/turbina rende impossibile eseguire una operazione generatrice di energia durante una ispezione regolare della turbina a gas. Carbone, petrolio e simili si applicano come combustibili per la caldaia di combustione esistente. La applicazione continua di questi combustibili non può soddisfare la richiesta di un rendimento termico elevato migliore e dì costi ridotti.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione, che è stato realizzato in vista di tali circostanze, è quello di fornire un impianto per la generazione di energia a ciclo combinato che consente, quando si rimodella una struttura generatrice di energia a turbina a vapore già esistente nel tipo a ciclo combinato, che l'uscita di energia dall'impianto sia pari a quella di una struttura generatrice di energia a turbina a vapore già esistente prima della riconversione, fornire un rendimento termico notevolmente migliorato e eseguire un funzionamento indipendente della struttura esistente con impiego della caldaia di combustione e della turbina a vapore esistenti.

Questi e altri scopi della presente invenzione possono essere ottenuti secondo la presente invenzione fornendo, in un aspetto, un impianto per la generazione di energia a ciclo combinato che comprende:

una struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una caldaia a recupero di calore in cui si introduce un gas di scarico dalla struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una struttura generatrice di energia a turbina a vapore che una turbina a vapore montata su un albero diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una caldaia di combustione per alimentare vapore alla struttura generatrice di energia a turbina a vapore;

un sistema per introdurre vapore, che è generato nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia di combustione, nella turbina a vapore della struttura generatrice di energia a turbina a vapore attraverso condotti per il vapore, che si estendono dalle rispettive caldaie e sono quindi uniti insieme; e

un sistema per far sì che un condotto, che è disposto su un lato a valle di un condensatore previsto nella struttura generatrice di energia a turbina a vapore, si divida in condotti di alimentazione dell'acqua, e alimenti acqua di condensa che è condensata in un condensatore nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia di combustione.

In questo aspetto, i condotti del vapore che si estendono dalla caldaia a recupero di calore e dalla caldaia di combustione alla turbina a vapore e i condotti di alimentazione dell'acqua che si estendono da una pompa dell’acqua di condensa del condensatore alla caldaia a recupero di calore e alla caldaia di combustione sono provvisti di valvole, rispettivamente, per consentire la scelta di qualsiasi delle configurazioni di funzionamento tra: una generazione simultanea di energia da parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas e della struttura generatrice di energia a turbina a vapore che utilizza il vapore generato in entrambe le caldaie; un funzionamento con generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas e della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia a recupero di calore, mentre si interrompe il funzionamento della caldaia di combustione; e un funzionamento con generazione di energia singola sulla parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas utilizzando solo il vapore generato nella caldaia di combustione, interrompendo il funzionamento della turbina a gas.

La caldaia a recupero di calore è provvista di un economizzatore a bassa pressione e viene previsto un sistema per far tornare almeno parte dell'acqua di alimentazione, che è riscaldata dall'economizzatore a bassa pressione, all'acqua di alimentazione di acqua di condensa su un lato a monte o a valle di un deareatore previsto su un condotto della condensa.

Una linea di ricircolo è disposta per far tornare l’acqua di condensa dal lato a valle del deareatore al condensatore per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

Il condensatore è provvisto di un dispositivo di deareazione per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

L'impianto per la produzione di energia può inoltre comprendere un dispositivo di controllo per controllare il carico di tutti i sistemi secondo il funzionamento di almeno una tra la turbina a gas e le caldaie.

Un singolo camino comune è disposto per lo scarico dei gas di scarico dalla caldaia a recupero del calore e dei gas di scarico dalla caldaia di combustione.

Un primo camino è disposto per scaricare il gas di scarico dalla caldaia a recupero di calore e un secondo camino è disposto, indipendentemente dal primo camino, per scaricare il gas di scarico dalla caldaia di combustione.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione viene fornito un impianto per la generazione di energia a ciclo combinato che comprende:

una struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una caldaia a recupero di calore in cui viene introdotto gas di scarico dalla struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una struttura generatrice di energia a turbina a vapore provvista con una turbina a vapore montata su un albero che è diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas, la struttura generatrice di energia a turbina a vapore comprendendo turbine ad alta, intermedia e bassa pressione;

un sistema per introdurre vapore, che è generato nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia di combustione, nella turbina ad alta pressione della struttura generatrice di energia a turbina a vapore attraverso condotti del vapore, che si estendono dalle rispettive caldaie e sono quindi uniti insieme;

un sistema per distribuire il vapore, che ha lavorato nella turbina ad alta pressione in maniera da raggiungere una bassa temperatura, alla caldaia a recupero di calore e alla caldaia di combustione mediante condotti di ri-riscaldamento per alimentare il vapore, che è stato riscaldato dalla caldaia a recupero di calore e dalla caldaia di combustione ad un vapore di ri-riscaldamento ad alta temperatura, alle turbine a pressione intermedia e bassa in una condizione combinata; e

un sistema per far sì che un condotto, che è disposto su un lato a valle di un condensatore e previsto nella struttura generatrice di energia a turbina a vapore, si divida in condotti di alimentazione dell'acqua, e alimenti acqua di condensa che è condensata dal condensatore nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia di combustione.

nella forma di realizzazione modificata in questo aspetto, i condotti del vapore si estendono dalla caldaia a recupero di calore e dalla caldaia di combustione alla turbina a vapore e detti condotti di alimentazione dell'acqua si estendono da una pompa dell'acqua di condensa del condensatore alla caldaia a recupero di calore e alla caldaia di combustione, e sono provvisti rispettivamente di valvole, per consentire la selezione di ognuna delle tre configurazioni operative tra: un funzionamento con generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas e della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando il vapore generato in entrambe le caldaie; un funzionamento con generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas e della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia a recupero di calore, interrompendo il funzionamento della caldaia di combustione; e un funzionamento con generazione di energia singola da parte solo della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia di combustione, interrompendo il funzionamento della turbina a gas.

Un condotto del vapore è disposto in maniera da introdurre il vapore generato dalla caldaia a recupero di calore in una porzione di entrata della turbina a bassa pressione o in una porzione intermedia della stessa della struttura generatrice di energia a turbina a vapore o una porzione intermedia della turbina a pressione intermedia.

Un condotto di estrazione è disposto per introdurre il vapore dalla turbina a bassa pressione nel riscaldatore di acqua di condensa, che è disposto in un sistema di condensazione della struttura generatrice di energia a turbina a vapore, e un condotto per introdurre il vapore generato dalla caldaia a recupero di calore e connesso al condotto di estrazione.

La caldaia a recupero di calore è provvista di un economizzatore a bassa pressione e viene fornito un sistema per far tornare almeno parte dell'acqua di alimentazione, che è riscaldata da un economizzatore a bassa pressione, all'acqua di alimentazione o acqua di condensa su un lato a monte o a valle di un deareatore provvisto su un condotto dell’acqua di condensa.

Il condensatore è provvisto con un dispositivo di deareazione per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

Almeno uno dei condotti di ri-riscaldamento, che introduce il vapore a bassa pressione dalla turbina ad alta pressione alla caldaia a recupero di calore o alla caldaia di combustione, è provvisto di una valvola di distribuzione per regolare la distribuzione del vapore con temperatura bassa.

L'impianto per la generazione di energia a ciclo combinato può comprendere inoltre un dispositivo di controllo per controllare il carico di tutti i sistemi secondo un funzionamento di almeno una tra la turbina a gas e i condensatori.

Un singolo camino comune è disposto per scaricare il gas di scarico dalla caldaia a recupero di calore e il gas di scarico dalla caldaia di combustione.

In un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornito un impianto per la generazione di energia a ciclo combinato comprendente:

una struttura generatrice di energia a turbina a gas;

una struttura generatrice di energia a turbina a vapore provvista di una turbina a vapore montata su un albero che è diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas, la struttura generatrice di energia a turbina a vapore comprendendo turbine ad alta e bassa pressione;

un sistema per introdurre vapore, che è generato nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia di combustione, nella turbina a vapore attraverso condotti del vapore, che si estendono dalle rispettive caldaie e sono quindi uniti insieme;

un sistema per alimentare acqua di alimentazione condensata da un condensatore nella condizione a bassa pressione derivando condotti su una porzione di uscita di una pompa dell’acqua di condensa prevista per la struttura generatrice di energia a turbina a vapore e per alimentare acqua di alimentazione fornita alla caldaia a recupero di calore ad una turbina a bassa pressione attraverso un economizzatore a bassa pressione, una girante a bassa pressione e un surriscaldatore di vapore a bassa pressione; e

un sistema per alimentare acqua di alimentazione, che è alimentata alla caldaia di combustione, ad una pompa di alimentazione dell'acqua attraverso un deareatore, deviando condotti su una porzione di uscita della pompa dell'acqua di alimentazione, alimentando l'acqua di alimentazione ad uno stadio ad alta pressione della caldaia a recupero di calore e della caldaia di combustione e alimentare l'acqua di alimentazione alimentata alla caldaia a recupero di calore alla turbina ad alta pressione, dopo aver unito il vapore generato dalla caldaia di combustione, attraverso un economizzatore ad alta pressione, una girante ad alta pressione e un surriscaldatore di vapore ad alta pressione.

Secondo la presente invenzione descritta in precedenza, è possibile assicurare, quando si rimodula una struttura generatrice di energia a turbina a vapore già esistente in un tipo a ciclo combinato, che l'energia prodotta dall'impianto sia pari a quella della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente prima della rimodulazione, si ottiene un rendimento termico notevolmente migliorato e si esegue un funzionamento indipendente della struttura esistente con l'impiego della caldaia a combustione e della turbina a vapore esistenti, quindi avendosi effetti utili.

Inoltre, per quanto riguarda il combustibile, è possibile anche utilizzare vari tipi di combustibile come LNG (gas naturale liquido), petrolio e carbone, per cui si ha la riduzione dei costi di funzionamento. La natura e ulteriori caratteristiche della presente invenzione saranno più evidenti dalla descrizione che segue fatta con riferimento ai disegni allegati.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nei disegni allegati:

la figura 1 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una prima forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 2 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una seconda forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 3 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una terza forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 4 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una quarta forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato della presente invenzione;

la figura 5 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una quinta forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 6 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una sesta forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 7 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una settima forma di realizzazione di un impianto generatore di energia combinato secondo la presente invenzione;

la figura 8 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra un esempio strutturale di una ottava forma di realizzazione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione;

la figura 9 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra un altro esempio strutturale dell'ottava forma di realizzazione dell'impianto generatore di energia a ciclo combinato della presente invenzione;

la figura 10 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra un impianto generatore di energia a ciclo combinato convenzionale; e la figura 11 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra un altro impianto generatore di energia a ciclo combinato convenzionale.

DESCRIZIONE DELLA FORMA DI REALIZZAZIONE PREFERITA

Nel seguito verrà fornita descrizione di un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la presente invenzione facendo riferimento alle figure da 1 a 9.

PRIMA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 1)

La figura 1 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una prima forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 1 , un impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la prima forma di realizzazione della presente invenzione è una combinazione di una unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e di una unità B generatrice di energia a turbina a gas previste in aggiunta. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore che è costituita da una turbina 21 a vapore e da un generatore 22. La turbina a vapore 21 ha una struttura a due stadi ad esempio una turbina 24 ad alta pressione e una turbina 25 a bassa pressione.

Il vapore viene alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 del vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore così alimentato viene espanso mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da fare il lavoro di azionare il generatore 22 per ottenere un moto di rotazione e quindi, è condensato da un condensatore 28. Una pompa 30 dell’acqua di condensa e componenti non mostrati come il riscaldatore e il deareatore dell’acqua di condensa sono connessi al condensatore 28 tramite un condotto 29 dell’acqua di condensa in maniera tale che l’acqua di condensa circoli da un condotto 31 di alimentazione dell'acqua alla caldaia 26 esistente attraverso questo sistema dell’acqua di condensa. Il vapore per la turbina a vapore è generato nella caldaia 26 esistente tramite la combustione di combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore, non mostrato, e quindi viene scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista ulteriormente ha componenti che servono come struttura 33 generatrice dell'energia a turbina a gas come ad esempio una turbina a gas 34, una camera di combustione 34a, un compressore ad aria 34b e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato ad una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 del gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce a generare vapore attraverso lo scambio di calore con l'acqua di alimentazione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e quindi passa attraverso un purificatore, non mostrato, ed è scaricato da un camino.

In questa forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 è diviso in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 di alimentazione dell'acqua per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore e l'altra porzione del condotto serve come condotto 31 di alimentazione dell'acqua per alimentare l'acqua di alimentazione alla caldaia 26 esistente. Un condotto 39 a vapore per il generatore di vapore 37 a recupero di calore e il condotto 27 del vapore dalla caldaia 26 esistente sono uniti insieme e sono portati nella turbina 24 ad alta pressione.

Il vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente è alimentato nella turbina 21 a vapore per ottenere lavoro, e quindi è condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa dell'acqua di condensa 30. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 per l'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca, rispettivamente, in maniera da ottenere le operazioni di commutazione del flusso del vapore e dell'acqua di alimentazione della caldaia, che sono alimentati alla turbina 21 a vapore, aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca sono ad esempio aperte, il vapore generato sia nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente è alimentato alla turbina 21 a vapore in maniera da ottenere una operazione generatrice di energia simultanea della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando viene eliminata la caldaia 26 esistente, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 dell'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Quando la struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è eliminata, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 dell'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al caso summenzionato, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia singola solo da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 31 di combustione.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, l'unità B generatrice dell'energia a turbina a gas avente il generatore di vapore 37 a recupero di calore è prevista in aggiunta, lasciando la caldaia 26 esistente della unità A generatrice dell'energia a turbina a vapore esistente come è, e sono previsti il sistema per introdurre il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e la caldaia 26 esistente nella turbina 21 a vapore attraverso i condotti 27 , 39 per il vapore, che si estendono tra queste caldaie 37, 26 rispettivamente, e uniti insieme, cosi come il sistema in cui il condotto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in maniera da alimentare l’acqua di condensa, che è stata compressa dalla pompa 30 dell’acqua di condensa che è connessa al lato di uscita del condensatore 28, nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 a combustione. Di conseguenza, è possibile migliorare in maniera notevole il rendimento termico in confronto agli impianti per la produzione di energia del tipo a ricombustione di gas di scarico convenzionali e assicurare che l'uscita in termini di energia dall'impianto sia pari a quella della struttura generatrice dell'energia a turbina a vapore esistente prima della rimodulazione.

Inoltre, i condotti 39, 27 per il vapore che si estendono dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e della caldaia 26 esistente alla turbina 21 a vapore e ai condotti 38, 31 dell'acqua di alimentazione che si estendono dal condensatore 28 al generatore di vapore 37 a recupero di calore e alla caldaia 26 esistente sono provvisti rispettivamente delle valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca. Pertanto è possibile la selezione di qualsiasi delle tre configurazioni operative tra (i) una operazione generatrice di energia simultanea da parte della unità B generatrice di energia a turbina a gas e della unità A generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando il vapore generato in entrambe le caldaie 37, 26 (ii) una operazione generatrice di energia simultanea della unità B generatrice di energia a turbina a gas e della unità A generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore, eliminando la caldaia 26 esistente, e (iii) una operazione generatrice di energia singola da parte solo della unità A generatrice della energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 26 esistente, eliminando la turbina 34 a gas. Qualsiasi operazione basata su queste configurazioni verrà eseguita secondo la richiesta. In particolare, viene previsto un effetto per cui si può ottenere un funzionamento indipendente dell'impianto esistente, effetto non possibile con l'impianto per la produzione di energia a recupero di calore convenzionale.

SECONDA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 2)

La figura 2 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra una seconda forma di realizzazione della presente invenzione. Gli stessi riferimenti numerici della figura 1 sono utilizzati per gli stessi componenti di figura 2.

Come mostrato in figura 2, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato della seconda forma di realizzazione della presente invenzione è anch’esso una combinazione di una unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e di una unità B generatrice di energia a turbina a gas posta in aggiunta ad essa. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore, costituita da una turbina 21 a vapore e da un generatore 22. La turbina 21 a vapore ha una struttura a tre stadi, ad esempio costituita da una turbina 24 alta pressione, una turbina 44 a pressione intermedia e una turbina 25 a bassa pressione.

Il vapore principale viene alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore principale così alimentato viene espanso mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto di rotazione e quindi, condensato mediante un condensatore 28. Un condotto 29 per l’acqua di condensa, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 per l’acqua di condensa, un condensatore 45 del vapore, un riscaldatore 46 dell’acqua di condensa a bassa pressione, un deareatore 47 e altri componenti, formando quindi un sistema di condensazione. Un condotto 31 per l'acqua di alimentazione, che è connesso al sistema di condensazione, è provvisto di una pompa 48 per l'acqua di alimentazione, un riscaldatore 49 per l'acqua di alimentazione ad alta pressione e altri componenti. L’acqua di condensa circola dal condotto 31 per l'acqua di alimentazione alla caldaia 26 esistente. Il vapore per la turbina a vapore è generato nella caldaia 26 esistente mediante la combustione del combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore non mostrato ed è quindi scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ha componenti che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas comprendente una turbina a gas 34, una camera di combustione 34a, un compressore ad aria 34b e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato a una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 per il gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione di vapore attraverso uno scambio termico con l'acqua di alimentazione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e quindi passa attraverso un purificatore, non mostrato, ed è scaricato da un camino. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a bassa pressione, un dispositivo 52 per la eliminazione di NOX, e altri componenti, è provvista di ulteriori componenti aggiuntivi come ad esempio un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 54 ad alta pressione, un economizzatore 55 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 56 a bassa pressione e un economizzatore 57 a bassa pressione dal lato di entrata dei gas di scarico.

In questa forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 per l'acqua di alimentazione per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il condotto 38 dell'acqua di alimentazione è connesso all'economizzatore 57 a bassa pressione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione che si estende alla caldaia 37 a recupero dal gas di scarico è provvisto con una pompa 58 per l'acqua di alimentazione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione si divide in una posizione della pompa 58 per l'acqua di alimentazione in maniera tale che il condotto di derivazione risultante è connesso ad esempio al ri-riscaldatore 56 a bassa pressione. L'altra porzione di condotto serve come condotto 31 per l'acqua di alimentazione summenzionata che si estende alla caldaia 26 esistente.

Un condotto 39 per il vapore dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e il condotto 27 per il vapore dalla caldaia 26 esistente sono uniti insieme e quindi introdotti nella turbina 24 ad alta pressione.

Il vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e la caldaia 26 esistente è alimentato nella turbina 21 a vapore per fare lavoro (ovverosia azionare il generatore 22) e quindi condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa 30 dell’acqua di condensa. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 dell'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole a saracinesca 40, 41, 42, 43, rispettivamente, in maniera da eseguire le operazioni di commutazione dei flussi del vapore e dell'acqua di alimentazione della caldaia che sono alimentati alla turbina 21 a vapore aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca sono aperte, ad esempio, vapori generati sia nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente sono alimentati alla turbina 21 a vapore in maniera da ottenere una operazione generatrice di energia simultanea della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando si esclude la caldaia 26 esistente, e le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 dell'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 dell'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia simultanea della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

Quando la struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e il condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al caso summenzionato, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia singola solo della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 31 di combustione.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, sono previsti condotti 60, 61 di ri-riscaldamento per distribuire il vapore, che ha fatto lavoro nella cabina 24 ad alta pressione per raggiungere una bassa temperatura in maniera tale che si distribuisca un vapore a bassa pressione alla caldaia 37 per il recupero del calore e alla caldaia 26 esistente attraverso questi condotti 60, 61 di ririscaldamento. I condotti 60, 61 di ri-riscaldamento sono montati con valvole 62, 63 di distribuzione per regolare il rapporto di ririscaldamento rispettivamente del vapore a bassa temperatura. Il vapore a bassa temperatura dai rispettivi condotti 60, 61 di ri-riscaldamento è introdotto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente tramite una via diversa dal sistema per il vapore principale in maniera da diventare vapore ad alta temperatura. Il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 37 attraverso il condotto 64 per il vapore che ha la valvola 64a di distribuzione, e il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 26 attraverso il condotto 65 per il vapore che ha la valvola 65a di distribuzione, sono uniti insieme a causa della unione di entrambi i condotti 64, 65 per il vapore e quindi alimentati, ad esempio, alla turbina 44 a pressione intermedia. La previsione di queste valvole 62, 63 di distribuzione rende possibile controllare in maniera uniforme la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e della portata del vapore a bassa temperatura, che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare la portata del vapore principale e quella del vapore ri-riscaldato in una caldaia ordinaria pari a quello della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente durante il suo funzionamento.

Inoltre, un dispositivo di controllo, sebbene non mostrato, è realizzato per controllare il carico di tutto il sistema. Il dispositivo di controllo ha una funzione di controllo per controllare, in cooperazione, per mezzo della turbina a gas 34, le rispettive caldaie 26, 37, o la turbina a gas e le rispettive caldaie 26, 27. Più in particolare, il controllo del carico di tutto il sistema può essere fatto controllando una quantità di combustibili alimentato nella turbina 34 a gas o cambiando l'uscita della turbina a gas 34 o una quantità di vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Questo controllo del carico può essere fatto anche controllando una quantità di combustibile alimentata nella caldaia 26 esistente per cambiare una quantità di vapore generato nella caldaia 26 esistente o controllare sia la quantità di combustibile alimentato nella turbina a gas 34 che nella caldaia 26 esistente.

Il condensatore 28 è provvisto di un vassoio di deareazione e un sistema di ricircolo di condensazione, che serve come deareatore, non mostrato. La deareazione dell’acqua di condensa con l'impiego di un deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno nell'acqua di alimentazione. Come deareatore incluso nel condensatore può essere utilizzato un dispositivo ad ebollizione di vapore in un pozzo caldo.

Secondo la forma di realizzazione descritta in precedenza della presente invenzione, è possibile ottenere gli effetti descritti nel seguito, oltre agli effetti di migliorare in maniera notevole il rendimento termico, assicurando l'uscita dell'energia dell'impianto, che sia uguale a quella dell'impianto esistente prima della rimodulazione, e consentendo l'esecuzione di un funzionamento indipendente della unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente e gli altri effetti menzionati in precedenza, che sono ottenuti allo stesso modo di quanto ottenuto nella prima forma di realizzazione.

Più in particolare, le valvole 62, 63 di distribuzione per regolare la velocità di ri-riscaldamento del vapore ri-riscaldato a bassa temperatura sono previste sulla linea di ri-riscaldamento che si estende al generatore di vapore 37 a recupero di calore, o la linea di ri-riscaldamento che si estende alla caldaia 26 esistente o su entrambe. Di conseguenza, è possibile controllare uniformemente la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e la portata del vapore ri-riscaldato a bassa temperatura che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare tra la portata del vapore principale e la portata del vapore ri-riscaldato nella caldaia 37 di combustione pari a quello della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente durante il suo funzionamento.

Il controllo del carico di tutto il sistema può essere fatto controllando una quantità di combustibile alimentato nella turbina a gas 34 o cambiando l'uscita dell'energia dalla turbina 34 a gas o una quantità di vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

Inoltre, la deareazione dell’acqua di condensa con l'impiego del deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

TERZA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 3).

La figura 3 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra la terza forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 3, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato della terza forma di realizzazione della presente invenzione è anch'esso una combinazione dell'unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e di una unità B generatrice di energia a turbina a gas aggiunto ad esso. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore che è costituita da una turbina 21 a vapore e un generatore 22. La turbina 21 a vapore ha una struttura a tre stadi, ad esempio costituita da una turbina 24 alta pressione, una turbina 44 a pressione intermedia e una turbina 25 a pressione bassa.

Il vapore principale viene alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 alta pressione. Il vapore principale così alimentato viene espanso mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto di rotazione, ed è quindi condensato da un condensatore 28. Un condotto 29 per l’acqua di condensa, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 per il condensatore, un condensatore 45 per il vapore, un riscaldatore 46 dell’acqua di condensa a bassa pressione, un deareatore 47 e altri componenti, formando quindi un sistema di condensazione. Un condotto 31 dell'acqua di alimentazione, che è connesso al sistema di condensazione, è provvisto di una pompa 48 per l'acqua di alimentazione, un riscaldatore 49 per l'acqua di alimentazione ad alta pressione e altri componenti. L’acqua di condensa circola dal condotto 31 dell'acqua di alimentazione alla caldaia 26 esistente. Il vapore per la turbina a vapore è generato nella caldaia 26 esistente tramite la combustione del combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore, non mostrato, e quindi è scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ha complementi che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas comprendente una turbina 34 a gas, una camera di combustione 34a, un compressore ad aria 34b e un generatore 35. Un gas di scarico, scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato a una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 per il gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione di vapore tramite lo scambio termico con l'acqua di alimentazione nella caldaia 37 a recupero di calore e di scarico, passa attraverso un purificatore non mostrato ed è quindi scaricato da un camino. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a a pressione intermedia, una girante 51 a bassa pressione, un dispositivo 52 per la eliminazione di NOX, e altri componenti, è provvisto di ulteriori componenti aggiuntivi come ad esempio un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un ririscaldatore 54 ad alta pressione, un evaporatore 55a ad alta pressione, un ri-riscaldatore 56 a bassa pressione e un economizzatore 57 a bassa pressione dal lato di entrata dei gas di scarico.

Nella forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 per l'acqua di alimentazione per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione è connesso all'economizzatore 57 a bassa pressione. Il condotto 58 per l'acqua di alimentazione si estende al generatore di vapore 37 a recupero di calore ed è provvisto di una pompa 58 per l'acqua di alimentazione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione si divide in una posizione della pompa 58 per l'acqua di alimentazione in maniera tale che il condotto 59 di derivazione risultante è connesso ad esempio al ri-riscaldatore a bassa pressione. L'altra porzione di condotto serve come il summenzionato condotto 31 per l'acqua di alimentazione che si estende alla caldaia 26 esistente.

Un condotto 39 per il vapore che si estende dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e il condotto 27 per il vapore che si estende dalla caldaia 26 esistente sono uniti insieme e quindi introdotti nella turbina 24 ad alta pressione.

Vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente viene alimentato nella turbina 21 a vapore in maniera da fare lavoro (ovverosia azionare il generatore 22) e quindi condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa 30 dell’acqua di condensa. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 per l'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca, rispettivamente, in maniera da eseguire le operazioni di commutazione dei flussi del vapore dell'acqua di alimentazione delle caldaie, che sono alimentati alla turbina 21 a vapore, aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca sono ad esempio aperte, vapori generati sia nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente sono alimentati alla turbina 21 a vapore in maniera da eseguire una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando la caldaia 26 esistente è esclusa, e le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e il condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 dell'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

Quando la struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 dell'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al caso summenzionato, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia singola solo da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 26 esistente.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, sono previsti condotti 60, 61 di ri-riscaldamento per distribuire il vapore, che ha eseguito lavoro nella turbina 24 ad alta pressione, per ottenere una temperatura bassa in maniera tale che tale vapore a bassa temperatura sia distribuito al generatore di vapore 37 a recupero di calore e alla caldaia 26 esistente attraverso questi condotti 60, 61 di ririscaldamento. I condotti 60, 61 di ri-riscaldamento hanno valvole 62, 63 di distribuzione per regolare il rapporto di ri-riscaldamento rispettivamente del vapore a bassa temperatura. Il vapore a bassa temperatura dai rispettivi condotti 60, 61 di ri-riscaldamento è introdotto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente tramite una strada differente dal sistema di vapore principale in maniera da diventare un vapore ad alta temperatura. Il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 37 attraverso il condotto 64 per il vapore che ha la valvola 64a di distribuzione, e il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 26 attraverso il condotto 65 per il vapore avente la valvola 65a di distribuzione, si uniscono insieme a causa della unione di entrambi i condotti 64, 65 per il vapore e sono alimentati ad esempio alla turbina 44 a pressione intermedia. La previsione di queste valvole 62, 63 di distribuzione rende possibile controllare ugualmente la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e la portata del vapore a bassa temperatura, che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare tra la portata del vapore principale e la portata del vapore ri-riscaldato in una caldaia ordinaria pari a quello della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente durante il suo funzionamento.

Inoltre, un dispositivo di controllo, sebbene non mostrato, viene previsto per controllare il carico di tutto il sistema. Il dispositivo di controllo ha una funzione di controllo nella maniera cooperativa per mezzo della turbina a gas 34, le rispettive caldaie 26, 37, o la turbina a gas e le rispettiva caldaie 26, 27. Più in particolare, il controllo del carico di tutto li sistema può essere effettuato controllando una quantità di combustibile alimentato nella turbina 34 a gas, o cambiando l'uscita della turbina 34 a gas o una quantità del vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il controllo del carico può anche essere fato controllando una quantità del combustibile alimentato nella caldaia 26 esistente per cambiare una quantità del vapore generato nella caldaia 26 esistente o controllare sia la quantità di combustibile alimentato alla turbina 34 a gas che alla caldaia 26 esistente.

Il condensatore 28 è provvisto di un vassoio di deareazione e un sistema di ricircolo dell’acqua di condensa, che serve come deareatore, non mostrato. La deareazione dell’acqua di condensa con l'impiego del deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno nell'acqua di alimentazione. Si può utilizzare, come deareatore incluso nel condensatore, un sistema a gorgogliamento del vapore in un pozzo caldo.

Nella terza forma di realizzazione della presente invenzione, si prevede inoltre un condoto 66 per il vapore per introdurre vapore, che è generato nella girante 51 a a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore, in una entrata della turbina 25 a bassa pressione della turbina 21 a vapore. Il condoto 66 per il vapore può essere connesso allo stadio intermedio della turbina 25 a bassa pressione o allo stadio intermedio della turbina 44 a pressione intermedia.

Mediante l'introduzione del vapore, che è generato nella girante 51 a a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore, alla entrata della turbina 25 a bassa pressione della turbina 21 a vapore o nella posizione appropriata menzionata in precedenza rende possibile migliorare il rendimento della turbina 21 a vapore.

Secondo la forma di realizzazione descrita in precedenza della presente invenzione, è possibile ottenere i seguenti vantaggi oltre agli effetti di migliorare in maniera notevole il rendimento termico, assicurando l'uscita di energia dall'impianto pari a quella dell'impianto esistente prima della rimodulazione, e consentendo di eseguire un funzionamento indipendente della unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente e gli altri effetti menzionati in precedenza, che sono ottenuti allo stesso modo della prima e della seconda forma di realizzazione.

Più in particolare, introducendo vapore, che è generato nella girante a bassa pressione 51 a della caldaia 27 a recupero di calore, nell'entrata della turbina 25 a bassa pressione della turbina a vapore 21 o nella posizione appropriata menzionata in precedenza, rende possibile migliorare il rendimento della turbina 21 a vapore.

QUARTA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 4)

La figura 4 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra la quarta forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 4, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato della quarta forma di realizzazione della presente invenzione è anch'essa una combinazione dell'unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e di una unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore che è costituita da una turbina 21 a vapore e un generatore 22. La turbina 21 a vapore ha una struttura a tre stati ad esempio costituiti da una turbina 24 ad alta pressione, una turbina 44 a pressione intermedia e una turbina 25 a bassa pressione.

Vapore principale è alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore principale cosi alimentato viene espanso mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto di rotazione, ed è quindi condensato da un condensatore. Un condotto 29 per l’acqua di condensa, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 per il condensatore, un condensatore 45 del vapore, un riscaldatore 46 dell’acqua di condensa a bassa pressione, un deareatore 47 e altri componenti, formando quindi un sistema di condensazione. Un condotto 31 per l’acqua di alimentazione, che è connesso la sistema di condensazione, è provvisto di una pompa 48 per l’acqua di alimentazione, un riscaldatore 49 per l’acqua di alimentazione ad alta pressione e altri componenti. L’acqua di condensa circola dal condotto 31 per l’acqua di alimentazione alla caldaia 26 a combustione. Il vapore per la turbina a vapore è generato nella caldaia 26 esistente tramite la combustione di combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore, non mostrato, e quindi è scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ha componenti che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas comprendente una turbina a gas 34, una camera di combustione 34a, un compressore 34b ad aria e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato a una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 per il gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione di vapore tramite lo scambio termico con l'acqua di alimentazione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e quindi passa attraverso un purificatore, non mostrato ed è scaricato da un camino. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a a pressione intermedia, una girante 51 a bassa pressione, un dispositivo 52 per la eliminazione di NOX e altri componenti, è provvisto di ulteriori componenti aggiuntivi come ad esempio un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 54 ad alta pressione, un evaporatore 55a ad alta pressione, un ri-riscaldatore 56 a bassa pressione e un economizzatore 57 a bassa pressione dal lato di entrata del gas di scarico.

Nella forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 per l'acqua di alimentazione per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il condotto 38 dell'acqua di alimentazione è connesso ad un pre-riscaldatore 57 dell'acqua di alimentazione. Il condotto 38 dell'acqua di alimentazione che si estende alla caldaia 37 per il recupero del calore è provvisto con una pompa 58 per l'acqua di alimentazione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione sì divide in una posizione della pompa 58 per l'acqua di alimentazione in maniera tale che il condotto di derivazione risultante sia connesso ad esempio aH'economizzatore 56. L'altra porzione di condotto serve come il summenzionato condotto 31 per l'acqua di alimentazione che si estende alla caldaia 26 esistente.

Un condotto 39 per il vapore si estende dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e il condotto 27 per il vapore si estende dalla caldaia 26 esistente, e sono uniti insieme e introdotti nella turbina 24 ad alta pressione.

Vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente è alimentato nella turbina 21 a vapore in maniera da fare lavoro (ovverosia azionare il generatore 22) ed è quindi condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa 30 dell’acqua di condensa. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 dell'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca, rispettivamente, in maniera da eseguire le operazioni di commutazione del flusso del vapore e dell'acqua di alimentazione delle caldaie, che sono alimentati alla turbina 21 a vapore aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca sono ad esempio aperte, vapore generato sia nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente sono alimentati alla turbina 21 a vapore in maniera da eseguire una operazione generatrice di energia simultanea della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando si esclude la caldaia 26 esistente, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 dell'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 dell'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

Inoltre, quando si esclude la struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al caso summenzionato, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia singola solo da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 26 esistente.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, sono previsti condotti 60, 61 di distribuzione per distribuire il vapore, che ha fatto il lavoro nella turbina 24 ad alta pressione per raggiungere una temperatura bassa in maniera tale che questo vapore ririscaldato a bassa temperatura sia distribuito al generatore di vapore 37 a recupero di calore e alla caldaia 26 esistente tramite questi condotti 60, 61 di ri-riscaldamento. I condotti 60, 61 di ri-riscaldamento hanno valvole 62, 63 di distribuzione per regolare la distribuzione del vapore ri-riscaldato a bassa temperatura, rispettivamente. Il vapore ririscaldato a bassa temperatura da ciascuno dei condotti 60, 61 di ririscaldamento rispettivi è introdotto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente tramite un passaggio diverso dal sistema del vapore principale in maniera da ottenere un vapore ririscaldato ad alta temperatura. Il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 37 attraverso il condotto 64 per il vapore avente la valvola 64a di distribuzione e il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 26 attraverso il condotto 65 per il vapore avente la valvola 65a di distribuzione, sono uniti insieme a causa della unione di entrambi i condotti 64, 65 per il vapore e sono alimentati, ad esempio, alla turbina 44 a pressione intermedia. La previsione di queste valvole 62, 63 di distribuzione rende possibile controllare ugualmente la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e la portata del vapore ri-riscaldato a bassa temperatura che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare tra la portata del vapore principale e la portata del vapore ri-riscaldato in una caldaia ordinaria pari a quella della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente durante il suo funzionamento.

Inoltre, un dispositivo di controllo, che non è mostrato, è previsto per controllare il carico del sistema intero. Il dispositivo di controllo ha una funzione di controllo, in funzionamento associato, per mezzo della turbina a gas 34, le rispettive caldaie 26, 37 o la turbina a gas e le rispettive caldaie 26, 27. Più in particolare, il controllo del carico di tutto il sistema può essere fatto controllando una quantità di combustibile alimentato nella turbina a gas 34 o cambiando l'energia della turbina a gas 34 o una quantità di vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il controllo del carico può essere fatto anche controllando una quantità di combustibile alimentato nella caldaia 26 esistente per cambiare una quantità di vapore generato nella caldaia 26 esistente o controllare entrambe le quantità di combustibile alimentato nella turbina 34 a gas e nella caldaia 26 esistente.

Il condensatore 28 è provvisto di un vassoio di deareazione e un sistema di ricircolo dell'acqua di condensa, che serve come deareatore, non mostrato. La deareazione dell’acqua dì condensa con l'impiego del deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione. Si può utilizzare, come deareatore incluso nel condensatore, un dispositivo a gorgogliamento di vapore in un pozzo caldo.

In questa forma di realizzazione della presente invenzione, un dispositivo di riscaldamento 46 dell'acqua di alimentazione a bassa pressione che serve come dispositivo di riscaldamento dell’acqua di condensa situato nel sistema di condensazione è previsto con un condotto 67a di estrazione per introdurre il vapore dalla turbina 25 a bassa pressione. Un condotto 67 per il vapore per introdurre vapore, che è generato nella girante a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore, è connesso al condotto 67a di estrazione summenzionato.

L'introduzione del vapore, che è generato nella girante 51 a a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore, nel dispositivo 46 di riscaldamento dell'acqua di alimentazione a bassa pressione attraverso il condotto 67 per il vapore e il condotto 67a di estrazione rende in questo modo possibile migliorare il rendimento del dispositivo 46 di riscaldamento dell'acqua di alimentazione a bassa pressione.

Secondo la forma di realizzazione descritta in precedenza della presente invenzione, è possibile ottenere gli effetti seguenti oltre agli effetti di migliorare in maniera notevole il rendimento termico, assicurando l'uscita di energia dell'impianto pari a quella dell'impianto già esistente prima della rimodulazione, e consentendo di eseguire un funzionamento indipendente della unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente e gli altri effetti menzionati in precedenza, che sono ottenuti nello stesso modo delle forme di realizzazione dalla prima alla terza.

Più in particolare, l'introduzione del vapore, che è generato nella girante 51 a a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore, nel dispositivo 46 di riscaldamento dell'acqua di alimentazione a bassa pressione attraverso il condotto 67 per il vapore e il condotto 67a di estrazione rende possibile migliorare il rendimento del dispositivo di riscaldamento 46 dell'acqua di alimentazione a bassa pressione.

QUINTA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 5)

La figura 5 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra la quinta forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 5, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la quarta forma di realizzazione della presente invenzione è anch'esso una combinazione di una unità A generatrice di energia a turbina a vapore e una unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ad esso. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatore di energia a turbina a vapore, che è costituita da una turbina 21 a vapore e un generatore 22. La turbina a vapore 21 ha una struttura a tre stadi ad esempio costituiti da una turbina 24 ad alta pressione, una turbina 44 a pressione intermedia e una turbina 25 a bassa pressione.

Il vapore principale è alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore principale così alimentato viene fatto espandere mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto di rotazione ed è quindi condensato da un condensatore 28. Un condotto 29 per l’acqua di condensa, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 del condensatore, una condensatore 45 per il vapore, un dispositivo 46 di riscaldamento dell’acqua di condensa a bassa pressione, un deareatore 47 e altri componenti, formando quindi un sistema di condensazione. Un condotto 31 per l'acqua di alimentazione, che è connesso al sistema di condensazione, è provvisto di una pompa 48 per l'acqua di alimentazione, un dispositivo 49 di riscaldamento per l'acqua di alimentazione ad alta pressione e altri componenti.

L’acqua di condensa circola dal condotto 31 dell'acqua di alimentazione alla caldaia 26 esistente. Il vapore per la turbina a gas è generato nella caldaia 26 esistente tramite la combustione del combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un elemento di purificazione non mostrato ed è quindi scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ha componenti che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas comprendente una turbina a gas 34, una camera di combustione 34a, un compressore ad aria 34b e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato ad una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 a gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione del vapore tramite scambio termico con l'acqua di alimentazione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore, passa attraverso un purificatore non mostrato ed è quindi scaricato da un camino 32. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a bassa pressione, un dispositivo 52 per la eliminazione di NOX e altri componenti, è provvisto di ulteriori componenti aggiuntivi come un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 54 ad alta pressione, uno stabilizzatore 55 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 56 a bassa pressione e un economizzatore 57 a bassa pressione dal lato di entrata del gas di scarico.

Nella forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 per la alimentazione dell'acqua per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione è connesso all'economizzatore 57 a bassa pressione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione che si estende al generatore di vapore 37 a recupero di calore è provvisto con una pompa 58 per l'acqua di alimentazione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione si divide in una posizione della pompa 58 per l'acqua di alimentazione in maniera tale che il condotto 59 di derivazione risultante è connesso ad esempio al ri-riscaldatore 56 a bassa pressione. L'altra porzione di condotto serve come condotto 31 per l'acqua di alimentazione summenzionato che si estende alla caldaia 26 esistente.

Un condotto 39 per il vapore si estende dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e il condotto 27 per il vapore si estende dalla caldaia 26 esistente e sono uniti insieme e introdotti nella turbina 24 ad alta pressione. Vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente è alimentato nella turbina 21 a vapore in maniera da ottenere lavoro (ovverosia azionare il generatore 22) e quindi è condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa 30 per l'acqua di condensa. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero dì calore e nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 per l’acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole a saracinesca 40, 41, 42, 43, rispettivamente, in maniera da eseguire le operazioni di commutazione dei flussi del vapore e dell'acqua di alimentazione delle caldaie, che sono alimentati alla turbina 21 a vapore, aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca sono ad esempio aperte, vapore generato sia nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente viene alimentato alla turbina 21 a vapore in maniera da ottenersi un funzionamento simultaneo generatore di energia da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando la caldaia 26 esistente è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, ed è possibile ottenere una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore dì vapore 37 a recupero di calore.

Inoltre, quando la struttura generatrice di energia a turbina a gas è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e per il condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al caso summenzionato, è possibile eseguire una operazione generatrice di energia singola da parte solo della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 26 esistente.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, sono previsti condotti 60, 61 di ri-riscaldamento per distribuire il vapore, che ha effettuato lavoro nella turbina 24 ad alta pressione, per raggiungere una bassa temperatura in maniera tale da distribuire un vapore a bassa temperatura al generatore di vapore 37 a recupero di calore e alla caldaia 26 esistente attraverso questi condotti 60, 61 di ri-riscaldamento. I condotti 60, 61 di ri-riscaldamento hanno valvole 62, 63 di distribuzione per regolare il rapporto di ri-riscaldamento rispettivamente del vapore a bassa temperatura. Il vapore a bassa temperatura dai condotti 60, 61 di ri-riscaldamento rispettivi viene introdotto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente tramite un passaggio differente rispetto al sistema del vapore principale in maniera da ottenere vapore ad alta temperatura. Il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 37 attraverso il condotto 64 per il vapore che ha la valvola di distribuzione 64a, e il vapore ad alta temperatura, che è inviato dalla caldaia 26 attraverso il condotto 65 per il vapore avente la valvola di distribuzione 65a, sono uniti insieme a causa dell'unione dei condotti 64, 65 per il vapore e alimentato, ad esempio, alla turbina 44 a pressione intermedia. La previsione di queste valvole di distribuzione 62, 63 rende possibile controllare in maniera uniforme la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e la portata del vapore a bassa temperatura, che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare tra la portata del vapore principale e la portata del vapore ririscaldato in una caldaia ordinaria uguale a quella della struttura generatrice di energia a turbina a gas esistente durante il suo funzionamento.

Inoltre, è previsto un dispositivo di controllo, non mostrato, per controllare il carico di tutto il sistema. Il dispositivo di controllo ha una funzione di controllo, in maniera associata, per mezzo della turbina 34 a gas, le rispettive caldaie 26, 37 o la turbina a gas e le rispettive caldaie 26, 27. Più in particolare, il controllo del carico di tutto il sistema può essere fatto controllando una quantità di combustibile alimentato nella turbina 34 a gas o cambiando l'energia della turbina 34 a gas o una quantità del vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il controllo del carico può essere fatto anche controllando una quantità di combustibile alimentato nella caldaia 26 esistente per cambiare una quantità del vapore generato nella caldaia 26 esistente o controllare entrambe le quantità di combustibile alimentato nella turbina a gas 34 e nella caldaia 26 esistente.

Il condensatore 28 è provvisto con un vassoio di deareazione e un sistema di ricircolo dell’acqua di condensa, che serve come deareatore, non mostrato. La deareazione dell’acqua di condensa con l'impiego del deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell’acqua di alimentazione. Si può utilizzare un sistema a gorgogliamento di vapore in un pozzo caldo come deareatore incluso nel condensatore.

In questa forma di realizzazione della presente invenzione, un condotto 68 per l'acqua di alimentazione per connettere l'economizzatore 57 a bassa pressione al lato a monte del deareatore 47 è previsto come sistema per far tornare una parte o tutta l'acqua di alimentazione, che è riscaldata dall'economizzatore 57 a bassa pressione previsto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore, all'acqua di alimentazione o all’acqua di condensa sul lato a monte del deareatore 47 previsto sul condotto 29 per l’acqua di condensa. Il condotto 68 per l'acqua di alimentazione può essere connesso al lato a valle del deareatore 47.

È possibile, facendo tornare una parte o tutta l'acqua di alimentazione, che è riscaldata per mezzo dell'economizzatore 57 a bassa pressione, sul lato a monte o a valle del deareatore 47 attraverso il condotto 68 per l'acqua di alimentazione, migliorare il rendimento della caldaia 26 esistente.

Secondo la forma di realizzazione descritta in precedenza della presente invenzione, è possibile ottenere i seguenti effetti oltre agli effetti di migliorare notevolmente il rendimento termico, assicurando l'uscita di energia dell'impianto pari a quella dell'impianto esistente prima di rimodulare e consentire di eseguire un funzionamento indipendente della unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente degli altri effetti menzionati in precedenza, ottenuti allo stesso modo delle forme di realizzazione dalla prima alla quarta.

Più in particolare, il ritorno di parte o di tutta l'acqua di alimentazione, che è riscaldata per mezzo dell'economizzatore 57 a bassa pressione, sul lato a monte o a valle del deareatore 47 attraverso il condotto 68 dell'acqua di alimentazione rende possibile migliorare il rendimento della caldaia 26 esistente.

SESTA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 6)

La figura 6 è un diagramma a blocchi di un sistema che illustra la sesta forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 6, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato della quarta forma di realizzazione della presente invenzione è una combinazione della unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e una unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore, che è costituita da una turbina 21 a vapore e un generatore 22. La turbina a vapore 21 ha una struttura a tre stadi ad esempio costituita da una turbina 24 ad alta pressione, una turbina 44 a pressione intermedia e una turbina 25 a bassa pressione.

Vapore principale è alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore principale così alimentato viene fatto espandere mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione e la turbina 25 a bassa pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto rotativo ed è quindi condensato da un condensatore di vapore 28. Un condotto 29 per la condensa, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 per il condensatore, un condensatore 45 del vapore a tenuta, un dispositivo 46 di riscaldamento dell’acqua di condensa a bassa pressione, un deareatore 47 e altri componenti, formando quindi un sistema di condensazione. Un condotto 31 dell'acqua di alimentazione che è connesso al sistema dì condensazione, è provvisto di una pompa 48 per l'acqua di alimentazione, un dispositivo 41 di riscaldamento dell'acqua di alimentazione ad alta pressione e altri componenti. L’acqua di condensa circola dal condotto 31 per l'acqua di alimentazione alla caldaia 26 esistente. Il vapore per la turbina a vapore è generato nella caldaia 26 esìstente mediante la combustione del combustibile. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore, non mostrato, ed è quindi scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice dell'energia a turbina a gas prevista in aggiunta a componenti che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas comprendente una turbina 34 a gas, una camera di combustione 34a, un compressore 34b ad aria e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice dell'energia a turbina a gas è inviato ad una generatore di vapore 37 a recupero di calore attraverso un condotto 36 per il gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione del vapore mediante lo scambio termico con l'acqua di alimentazione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore, passa attraverso un purificatore, non mostrato, ed è quindi scaricato da un camino 32. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a bassa pressione, un dispositivo 52 per la eliminazione di NOX e altri componenti, è provvisto di ulteriori componenti aggiuntivi come ad esempio un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 54 ad alta pressione, uno stabilizzatore 55 ad alta pressione, un ri-riscaldatore 56 a bassa pressione, e un economizzatore 57 a bassa pressione dal lato di entrata dei gas di scarico.

Nella forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle del condensatore 28 si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38 per la alimentazione dell'acqua per alimentare l'acqua di alimentazione al generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il condotto 38 per l'acqua dì alimentazione è connesso all'economizzatore 57 a bassa pressione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione che si estende al generatore di vapore 37 a recupero di calore è provvisto di una pompa 58 per l'acqua di alimentazione. Il condotto 38 per l'acqua di alimentazione si divide in una posizione della pompa 58 per l'acqua di alimentazione in maniera tale che il condotto 59 di derivazione risultante sia connesso ad esempio al ri-riscaldatore 56 a bassa pressione. L'altra porzione di condotto serve come condotto 31 per l'acqua di alimentazione summenzionato che si estende alla caldaia 26 a combustione.

Vapore generato dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente viene alimentato nella turbina a vapore 21 in maniera da fare lavoro (ovverosia azionare il generatore 22) ed è quindi condensato dal condensatore 28 e compresso dalla pompa 30 per l’acqua di condensa. L’acqua di condensa così compressa circola nel generatore di vapore 37 a recupero di calore nella caldaia 26 esistente.

I condotti 31, 38 dell'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39 per il vapore sono provvisti di valvole 40, 41, 42, 43 a saracinesca, rispettivamente, in maniera da eseguire le operazioni di commutazione dei flussi del vapore dell'acqua di alimentazione delle caldaie, che sono alimentate alla turbina 21 a vapore, aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca.

Quando tutte le valvole a saracinesca 40, 41 , 42, 43 sono ad esempio aperte, i vapori generati nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente sono alimentati alla turbina 21 a vapore in maniera da eseguire una operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore.

Quando la caldaia 26 esistente è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono chiuse, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono aperte, è possibile eseguire simultaneamente una operazione generatrice di energia da parte della struttura 33 generatrice di energìa a turbina a gas e della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

Inoltre, quando la struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è esclusa, le valvole 40, 42 a saracinesca del condotto 31 per l'acqua di alimentazione e del condotto 27 per il vapore sul lato della caldaia 26 esistente sono aperte, e la valvola 41 a saracinesca del condotto 38 per l'acqua di alimentazione e la valvola 43 a saracinesca del condotto 39 per il vapore sul lato del generatore di vapore 37 a recupero di calore sono chiuse in maniera opposta al lato summenzionato, è possibile eseguire un funzionamento a generatore di energia singolo solo da parte della struttura 33 generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia 26 esistente.

Nella forma di realizzazione summenzionata della presente invenzione, sono previsti condotti 60, 61 di ri-riscaldamento per distribuire il vapore, che ha effettuato lavoro nella turbina 24 ad alta pressione, per raggiungere una bassa temperatura in maniera tale che questo vapore a bassa temperatura sia distribuito al generatore di vapore 37 a recupero di calore e alla caldaia 26 esistente attraverso questi condotti 60, 61 di ri-riscaldamento. I condotti 60, 61 di ri-riscaldamento hanno valvole 62, 63 di distribuzione per regolare il rapporto di ririscaldamento rispettivamente del vapore a bassa temperatura. Il vapore a bassa temperatura dai rispettivi condotto 60, 61 di ri-riscaldamento è introdotto nel generatore di vapore 37 a recupero di calore e nella caldaia 26 esistente tramite percorsi differenti dal sistema di vapore principale per ottenere un vapore ad alta temperatura.

Il vapore ad alta temperatura che è inviato dalla caldaia 37 attraverso il condotto 64 per il vapore che la valvola 64a di distribuzione, e il vapore ad alta temperatura che è inviato dalla caldaia 26 attraverso il condotto 65 per il vapore avente la valvola 65a di distribuzione, sono uniti insieme a causa della unione di entrambi i condotti 64, 65 per il vapore e alimentati a, ad esempio, la turbina 44 a pressione intermedia. La previsione di queste valvole 62, 63 di distribuzione rende possibile controllare equamente la portata del vapore principale del generatore di vapore 37 a recupero di calore e la portata del vapore a bassa temperatura, che scorre nel generatore di vapore 37 a recupero di calore in maniera da bilanciare tra la portata del vapore principale e la portata del vapore ri-riscaldato in una caldaia ordinaria pari a quella della struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente durante il suo funzionamento.

Inoltre, viene previsto un dispositivo di controllo, non mostrato, per controllare il carico di tutto il sistema. Il dispositivo di controllo ha una funzione di controllo, in maniera cooperativa, per mezzo della turbina 34 a gas, le rispettive caldaie 26, 37, o la turbina a gas e le rispettiva caldaie 26, 27. Più in particolare, il controllo del carico di tutto il sistema può essere fatto controllando una quantità di combustibile alimentato alla turbina 34 a gas o cambiando la energia della turbina a gas 34 o una quantità del vapore generato nel generatore di vapore 37 a recupero di calore. Il controllo del carico può essere fatto anche controllando una quantità di combustibile alimentato nella caldaia 26 esistente per cambiare una quantità di calore generato nella caldaia 26 esistente o controllando sia la quantità di combustibile alimentato nella turbina 34 a gas che nella caldaia 26 esistente.

Il condensatore 28 è provvisto di un vassoio di deareazione e un sistema di ricircolo dell’acqua di condensa che serve come deareatore, non mostrato. La deareazione dell’acqua di condensa con l'impiego del deareatore rende possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione. Si può utilizzare come deareatore incluso nel condensatore un dispositivo a gorgogliamento di vapore in un pozzo caldo.

In questa forma di realizzazione viene prevista inoltre una linea di ricircolo per portare acqua di alimentazione dall'uscita del deareatore 47 per farla tornare nel condensatore 28. L'acqua di alimentazione che viene così fatta tornare ha la concentrazione dì ossigeno, che è ridotta sufficientemente dal deareatore. Di conseguenza, regolando una quantità di acqua di alimentazione che torna al condensatore 28 è possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

Secondo la forma di realizzazione descritta in precedenza della presente invenzione, è possibile ottenere gli effetti seguenti descritti nel seguito, oltre agli effetti di migliorare in maniera notevole il rendimento termico, assicurando l'uscita di energia da parte dell'impianto, pari a quella dell'impianto esistente prima della rimodulazione e consentire l’esecuzione di un funzionamento indipendente della unità generatrice di energia a turbina a vapore esistente e gli altri effetti menzionati in precedenza, che sono ottenuti allo stesso modo delle forme di realizzazione dalla prima alla quinta.

Più in particolare, prevedendo la linea di ricircolo per portare l’acqua di alimentazione dall'uscita del deareatore 47 facendola tornare nel condensatore 28 e regolando una quantità di acqua di alimentazione che torna al condensatore 28 è possibile controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.

SETTIMA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURA 7)

La figura 7 è un diagramma a blocchi dì un sistema che illustra la settima forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 7, l'impianto generatore di energia a ciclo combinato della settima forma di realizzazione della presente invenzione è una combinazione dell'unità A generatrice di energia a turbina a vapore esistente e di una unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ad essa. L'unità A generatrice di energia a turbina a vapore ha una struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore, costituita da una turbina 21 a vapore e un generatore 22. La turbina a vapore 21 ha, ad esempio, una struttura a quattro stadi costituita da una turbina 24 ad alta pressione e una turbina 25 a bassa pressione.

Il vapore principale è alimentato da una caldaia 26 esistente attraverso un condotto 27 per il vapore alla turbina 24 ad alta pressione. Il vapore principale così alimentato viene fatto espandere mentre passa attraverso la turbina 24 ad alta pressione in maniera da azionare il generatore 22 per ottenere un moto rotativo. Il vapore che fa ruotare la turbina 24 ad alta pressione è alimentato inoltre alla turbina 25 a bassa pressione per ottenere il lavoro di espansione. Le rispettive turbine 24 e 25 ad alta e bassa pressione azionano il generatore 22. Il vapore dopo il lavoro di espansione nella turbina 25 a bassa pressione viene condensato da un condensatore 28. Un condotto 29 per il condensato, che è connesso al condensatore 28, è provvisto di una pompa 30 del condensatore, un deareatore 47, una pompa 48 per l'acqua di alimentazione, e altri componenti che formano quindi un sistema di condensazione.

Un condotto 31 per l’acqua di alimentazione che è connesso al sistema di condensazione e a cui è connessa la caldaia 26 esistente in maniera da generare vapore per la turbina a vapore mediante la bruciatura di un combustibile come petrolio. Un gas di scarico passa attraverso un purificatore non mostrato ed è quindi scaricato da un camino 32.

L'unità B generatrice di energia a turbina a gas prevista in aggiunta ha componenti che servono come struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas come una turbina a gas 34, una camera di combustione 34a, un compressore ad aria 34b e un generatore 35. Un gas di scarico scaricato dalla struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas è inviato ad una generatore di vapore 37 a recupero di calore tramite un condotto 36 per il gas di scarico. Il gas di scarico contribuisce alla generazione del vapore attraverso lo scambio termico con l'acqua di alimentazione nei generatore di vapore 37 a recupero di calore, passa attraverso un purificatore non mostrato ed è quindi scaricato da un camino 32. Il generatore di vapore 37 a recupero di calore, che ha una girante 50 ad alta pressione, una girante 51 a bassa pressione, e altri componenti, è provvisto di ulteriori componenti aggiuntivi come ad esempio un surriscaldatore 53 ad alta pressione, un evaporatore ad alta pressione, un economizzatore ad alta pressione, un surriscaldatore a bassa pressione, un evaporatore a bassa pressione e un economizzatore a bassa pressione dal lato di entrata del gas di scarico.

Nella forma di realizzazione della presente invenzione, il condotto disposto sul lato a valle della pompa 30 per l'acqua di condensa si divide in due porzioni di condotto. Una porzione di condotto serve come condotto 38a per l'acqua di alimentazione a bassa pressione ed è connesso all'economizzatore a bassa pressione per alimentare l'acqua di alimentazione all'economizzatore a bassa pressione del generatore di vapore 37 a recupero di calore. L'acqua di alimentazione alimentata dal condotto 38a per l'acqua di alimentazione a bassa pressione è riscaldata una volta dall'economizzatore a bassa pressione e quindi portata alla girante 51 a bassa pressione. Il vapore nella girante 51 a bassa pressione viene introdotto, dopo il passaggio attraverso il surriscaldatore a bassa pressione, ad uno stato intermedio della turbina 25 a bassa pressione attraverso una valvola 43a a saracinesca per ottenere il lavoro di espansione. Quindi, il vapore è alimentato insieme al vapore dalla turbina 24 ad alta pressione al condensatore 28 per formare l’acqua di condensa che quindi circola ancora.

D'altro canto, l'altra porzione di condotto sul lato a valle della pompa 30 del condensato si divide ancora in due porzioni di condotto sul lato a valle di una pompa 48 per l'acqua di alimentazione nel sistema di condensazione. Una di queste porzioni di condotto serve come condotto 31 per l'acqua di alimentazione ed è connessa alla caldaia 26 esistente e l'altra porzione di condotto serve come porzione 38 per l'acqua di alimentazione ed è connessa all’economizzatore ad alta pressione nel generatore di vapore 37 a recupero di calore.

L'acqua di alimentazione alimentata al condotto 38 per l'acqua di alimentazione è riscaldata nell'economizzatore ad alta pressione, e quindi, alimentata alla girante 50 ad alta pressione e quindi fatta evaporare come vapore ad alta pressione dall'evaporatore ad alta pressione. Il vapore ad alta pressione nella girante 50 ad alta pressione passa attraverso il surriscaldatore ad alta pressione ed è unito sul lato a valle di una valvola 42 a saracinesca del condotto 27 per il vapore dalla caldaia 26 esistente attraverso una valvola 43 a saracinesca. Il vapore dopo il lavoro di espansione nella turbina 24 ad alta pressione è alimentato alla turbina 25 a bassa pressione per fare nuovamente lavoro di espansione e quindi, il vapore è alimentato al condensatore 28 in maniera da avere una forma di condensato che circola ancora.

I condotti 31, 38, 38a dell'acqua di alimentazione e i condotti 27, 39, 39a per il vapore sono montati con valvole a saracinesca 40, 41, 41 a, 42, 43, 43a, rispettivamente, e la portata del vapore da alimentare alla turbina 21 a vapore e il flusso dell'acqua di alimentazione della caldaia possono essere cambiate aprendo o chiudendo queste valvole a saracinesca 40, 41 , 41 a, 42, 43, 43a.

Ad esempio, chiudendo le valvole 41, 41 a, 43, 43a a saracinesca, l’acqua di condensa dal condensatore 28 non raggiunge i condotti 38, 38a per l'acqua di alimentazione connessi al generatore di vapore 37 a recupero di calore, e simultaneamente, il vapore dalla caldaia 31 a recupero del calore non è alimentato alla turbina 25 a bassa pressione e alla turbina 24 ad alta pressione. Di conseguenza, la turbina 21 a vapore può essere fatta funzionare solo con il vapore dalla caldaia 26 esistente in maniera tale che il generatore 22 possa essere azionato per ruotare senza far funzionare la struttura 33 generatore di energia a turbina a gas.

D'altro canto, chiudendo le valvole 40, 42 a saracinesca, l’acqua di condensa dal condensatore 28 non è alimentato alla caldaia 26 esistente e il vapore dalla caldaia 26 esistente è anch'esso non alimentato alla turbina 24 ad alta pressione. In altre parole, la turbina 21 a vapore può essere azionata solo dal vapore dal generatore di vapore 37 a recupero di calore senza azionare la caldaia 26 esistente, e, ancora, il generatore 35 della struttura 33 generatrice di energia a turbina a gas e il generatore 22 della struttura 23 generatrice di energia a turbina a vapore possono essere azionati simultaneamente.

Oltre alle funzioni vantaggiose di cui sopra, progettando le valvole a saracinesca menzionate in precedenza come valvole di regolazione, diviene possibile regolare la portata del vapore dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e dalla caldaia 26 esistente e, ancora, diviene anche possibile adottare il metodo di funzionamento più efficace in risposta al carico del generatore.

Come menzionato in precedenza, secondo questa settima forma di realizzazione, come menzionato in quanto precede con riferimento alle forme di realizzazione dalla prima alla quinta, il rendimento operativo può essere migliorato in maniera notevole, l'uscita di energia dell'impianto può essere mantenuta sicuramente come quella prima del perfezionamento, il funzionamento indipendente nell'impianto per la generazione di energia a turbina a vapore esistente può essere reso possibile, e si possono ottenere molte altre funzioni efficaci come menzionato in precedenza.

OTTAVA FORMA DI REALIZZAZIONE (FIGURE 8 E 9)

Le figure 8 e 9 sono diagrammi a blocchi di un sistema che illustra la settima forma di realizzazione della presente invenzione. La figura 8 illustra un esempio struttura e la figura 9 illustra l'altro esempio strutturale. Poiché gli impianti generatori di energia a ciclo combinato come mostrati nelle figure 8 e 9 hanno la stessa struttura di quelli mostrati in figura 2, si usano gli stessi riferimenti numerici dei componenti mostrati in figura 2 per quelli mostrati nelle figure 8 e 9 e si omette la descrizione degli stessi componenti.

Nell'esempio mostrato in figura 8, si prevede un singolo camino comune per scaricare il gas di scarico dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e il gas di scarico dalla caldaia 26 esistente attraverso i condotti 70a, 70b.

Questa struttura rende possibile semplificare le attrezzature per l'impianto di produzione di energia e riduce i relativi investimenti, in un caso in cui una caldaia normale e una struttura generatrice di energia a turbina a vapore normale sono state già previste. L'utilizzazione del camino della caldaia normale esistente rende possibile unire insieme il gas di scarico dalla caldaia a recupero del calore e il gas di scarico dalla caldaia normale per scaricare efficacemente attraverso il singolo comune camino.

Nell'esempio mostrato in figura 9, sono previsti indipendentemente un camino 32b per scaricare il gas di scarico dal generatore di vapore 37 a recupero di calore e un camino 32a per scaricare il gas di scarico dalla caldaia 26 esistente. Questa struttura può corrispondere efficacemente ad un caso in cui le circostanze, quali il luogo di posizionamento, impediscono l'uso di un camino comune.

La presente invenzione non è limitata solo alle forme di realizzazione descritte in precedenza. Vi possono essere modifiche nel tipo di scambiatore di calore, che è connesso al lato della caldaia a recupero del calore sui rispettivi condotti per connettere la struttura generatrice di energia a turbina a vapore esistente alla caldaia a recupero del calore, sulla base dell'energia in uscita della caldaia a recupero del calore, delle necessità di vapore della turbina a vapore, del rendimento termico e simili.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto generatore di energia a ciclo combinato, comprendente: una struttura generatrice di energia a turbina a gas; un generatore di vapore a recupero di calore in cui si introduce un gas di scarico dalla struttura generatrice di energia a turbina a gas; una struttura generatrice di energia a turbina a vapore avente una turbina a vapore montata su un albero diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas; una caldaia esistente per alimentare vapore alla struttura generatoicre di energia a turbina a vapore; un sistema per introdurre vapore, generato nella caldaia a recupero del calore e nella caldaia esistente, nella turbina a vapore della struttura generatrice di energia a turbina a vapore attraverso condotti per il vapore, che si estendono dalla caldaia a vapore a recupero del calore e sono quindi unite insieme; e un sistema per far sì che un condotto, che è disposto su un lato a valle di un condensatore previsto nella struttura generatrice di energia a turbina a vapore, si divida in condotti per l'acqua di alimentazione, e alimenti acqua di condensa che è condensata da un condensatore nel generatore di vapore a recupero del calore e nella caldaia esistente.
2. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 1 , in cui detti condotti per il vapore che si estendono dal generatore di vapore a recupero del calore e dalla caldaia esistente alla turbina a vapore e i condotti per l'acqua di alimentazione che si estendono da una pompa per l’acqua di condensa del condensatore al generatore di vapore a recupero del calore e alla caldaia esistente sono provvisti di valvole, rispettivamente, per consentire la selezione di qualsiasi di queste tre configurazioni operative: operazione di generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice dell'energia a turbina a gas e da parte della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando il vapore generato in entrambe le caldaie; operazione di generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice dell'energia a turbina a gas e da parte della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia a recupero di calore, escludendo il funzionamento della caldaia esistente; e una singola operazione generatrice di energia da parte solo della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia esistente, escludendo il funzionamento della turbina a gas.
3. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 1 , in cui detta caldaia a recupero del calore è provvista di un economizzatore a bassa pressione ed è previsto un sistema per far tornare almeno parte dell'acqua di alimentazione, che è riscaldata dall'economizzatore a bassa pressione, all'acqua di alimentazione o condensato su un lato a monte o a valle di un deareatore previsto su un condotto per l’acqua di condensa.
4. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 3, in cui una linea di ricircolo è disposta per far tornare l’acqua di condensa dal lato a valle del deareatore al condensatore per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.
5. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 3, in cui detto condensatore è provvisto di un dispositivo di deareazione per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.
6. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 1 , comprendente inoltre un dispositivo di controllo per controllare il carico di tutti i sistemi secondo un funzionamento di almeno una tra la turbina a gas e la caldaia esistente e il generatore di vapore a recupero del calore.
7. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 1 , in cui un singolo camino comune è disposto per lo scarico del gas di scarico dalla caldaia a recupero del calore e il gas di scarico dalla caldaia esistente.
8. Impianto generatore dì energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 1 , in cui un primo camino è disposto per scaricare il gas di scarico dalla caldaia a recupero del calore e un secondo camino è disposto, indipendentemente dal primo camino, per scaricare il gas di scarico dalla caldaia di combustione.
9. Impianto generatore di energia a ciclo combinato comprendente: una struttura generatrice di energia a turbina a gas; una caldaia a recupero del calore in cui si produce gas di scarico dalla struttura generatrice di energia a turbina a gas; una struttura generatrice di energìa a turbina a vapore provvista di una turbina a vapore montata su un albero che è diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas, detta struttura generatrice di energia a turbina a vapore comprendendo condotti ad alta, intermedia e bassa pressione; una caldaia esistente per alimentare vapore alla struttura generatrice di energia a turbina a vapore; un sistema per introdurre vapore, che è generato nella caldaia a recupero del calore e nella caldaia esistente, nella turbina ad alta pressione della struttura generatrice di energia a turbina a vapore attraverso condotti per il vapore, che si estendono dalla caldaia e dal generatore di vapore a recupero del calore e sono quindi uniti insieme; un sistema per distribuire il vapore, che ha eseguito il lavoro nella turbina ad alta pressione in maniera da raggiungere una bassa temperatura, alla caldaia a recupero del calore e alla caldaia esistente attraverso condotti di ri-riscaldamento e per alimentare il vapore, che è stato ri-riscaldato dalla caldaia a recupero del calore e dalla caldaia esistente ad un vapore ri-riscaldato ad alta temperatura, alle turbine a pressione intermedia e bassa in una condizione combinata; e un sistema per far sì che un condotto, che è disposto su un lato a valle di un condensatore previsto nella struttura generatrice di energia a turbina a vapore, si divida in condotti per l'acqua di alimentazione per alimentare condensato che è condensato da un condensatore nella caldaia a recupero del calore e nella caldaia esistnte.
10. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui detti condotti per il vapore che si estendono dal generatore di vapore a recupero del calore e dalla caldaia esistente alla turbina a vapore e detti condotti per l'acqua di alimentazione che si estendono da una pompa del condensato del condensatore alla caldaia a recupero del calore e alla caldaia esistente sono provvisti di valvole, rispettivamente, per consentire la selezione di qualsiasi delle tre configurazioni operative: operazione generatrice di energia simultanea da parte della struttura di generazione di energia a turbina a gas e da parte della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando il vapore generato sia nella caldaia esistente che nel generatore di vapore a recupero del calore; una operazione di generazione di energia simultanea da parte della struttura generatrice di energia a turbina a gas e da parte della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nel generatore di vapore a recupero del calore, escludendo il funzionamento della caldaia esistente; e una operazione di generazione di energia singola da parte della struttura generatrice di energia a turbina a vapore utilizzando solo il vapore generato nella caldaia esistente, escludendo il funzionamento della turbina a gas.
11. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui un condotto per il vapore è disposto in maniera da introdurre il vapore generato dal generatore di vapore a recupero del calore in un primo stadio della turbina a bassa pressione o un suo stadio intermedio della struttura generatrice di energia a turbina a vapore o uno stadio intermedio della turbina a pressione intermedia.
12. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui un condotto di estrazione è disposto in maniera da introdurre il vapore dalla turbina a bassa pressione in un dispositivo di riscaldamento del condensato, che è disposto in un sistema di condensazione della struttura generatrice di energia a turbina a vapore, e un condotto per introdurre il vapore generato dal generatore di vapore a recupero del calore è connesso al condotto di estrazione.
13. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui detta caldaia a recupero del calore è provvista di un economizzatore a bassa pressione ed è previsto un sistema per far tornare almeno parte dell'acqua di alimentazione, che è riscaldata dall'economizzatore a bassa pressione, all'acqua di alimentazione o condensato su un lato a monte o a valle di un deareatore previsto su un condotto per l’acqua di condensa.
14. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 13, in cui una linea di ricircolo è disposta per far tornare l'acqua di condensa dal lato a valle del deareatore al condensatore per controllare la concentrazione di ossigeno dell’acqua di alimentazione.
15. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 13, in cui detto condensatore è provvisto di un dispositivo di deareazione per controllare la concentrazione di ossigeno dell'acqua di alimentazione.
16. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui almeno uno dei condotti di ri-riscaldamento che introduce il vapore a bassa temperatura dalla turbina ad alta pressione alla caldaia a recupero di calore o alla caldaia esistente, è provvisto di una valvola di distribuzione per regolare il rapporto di ri-riscaldamento del vapore avente bassa temperatura.
17. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre un dispositivo di controllo per controllare il carico di tutti i sistemi secondo un funzionamento di almeno uno tra la turbina a gas, il generatore di vapore a recupero del calore e la caldaia esistente.
18. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui un singolo camino comune è disposto per scaricare il gas di scarico dal generatore di vapore a recupero del calore e il gas di scarico dalla caldaia esistente.
19. Impianto generatore di energia a ciclo combinato secondo la rivendicazione 9, in cui un primo camino è disposto per scaricare il gas di scarico dal generatore di vapore a recupero del calore e un secondo camino è disposto indipendentemente dal primo camino per scaricare il gas di scarico dalla caldaia esistente.
20. Impianto generatore di energia a ciclo combinato, comprendente: una struttura generatrice di energia a turbina a gas; una caldaia a recupero del calore in cui si introduce un gas di scarico dalla struttura generatrice di energia a turbina a gas; una struttura generatrice di energia a turbina a vapore provvista di una turbina a vapore montata su un albero che è diverso da un albero su cui è montata la struttura generatrice di energia a turbina a gas, detta struttura generatrice di energia a turbina a vapore comprendendo turbine a bassa ed alta pressione; una caldaia esistente per alimentare vapore alla struttura generatrice di energia a turbina a vapore; un sistema per introdurre vapore, che è generato nella caldaia a recupero di calore e nella caldaia esistente, nella turbina a vapore attraverso condotti per il vapore, che si estendono dalla caldaia esistente e caldaia a vapore a recupero del calore e sono quindi unite insieme; un sistema per alimentare acqua di alimentazione condensata da un condensatore allo stato a bassa pressione deviando condotti su una porzione di uscita di una pompa per l’acqua di condensa prevista nella struttura generatrice di energia a turbina a vapore e per alimentare acqua dì alimentazione alimentata al generatore di vapore a recupero del calore ad una turbina a bassa pressione attraverso un economizzatore a bassa pressione, una girante a bassa pressione e un surriscaldatore del vapore a bassa pressione; e un sistema per alimentare acqua di alimentazione, che è fornita alla caldaia esistente, ad una pompa per l’acqua di alimentazione, attraverso un deareatore, dividendo i condotti in una porzione di uscita della pompa per l’acqua di alimentazione, alimentato acqua di alimentazione ad uno stadio a pressione alta della caldaia a recupero del calore e alla caldaia esistente, e alimentando l’acqua di alimentazione alimentata al generatore di vapore a recupero del calore alla turbina ad alta pressione, dopo la congiunzione con il vapore generato dalla caldaia esistente, attraverso un economizzatore ad alta pressione, una girante ad alta pressione e un surriscaldatore del vapore ad alta pressione.