KR20010072502A - 가스 및 증기 터빈 장치 - Google Patents

가스 및 증기 터빈 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010072502A
KR20010072502A KR1020017001933A KR20017001933A KR20010072502A KR 20010072502 A KR20010072502 A KR 20010072502A KR 1020017001933 A KR1020017001933 A KR 1020017001933A KR 20017001933 A KR20017001933 A KR 20017001933A KR 20010072502 A KR20010072502 A KR 20010072502A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
gas
steam
saturator
heat exchanger
Prior art date
Application number
KR1020017001933A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100615733B1 (ko
Inventor
울리히 쉬퍼스
프랑크 하네만
Original Assignee
칼 하인쯔 호르닝어
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼 하인쯔 호르닝어, 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 칼 하인쯔 호르닝어
Publication of KR20010072502A publication Critical patent/KR20010072502A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100615733B1 publication Critical patent/KR100615733B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • F01K23/068—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04018—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of main feed air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04127—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04539—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the H2/CO synthesis by partial oxidation or oxygen consuming reforming processes of fuels
    • F25J3/04545—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the H2/CO synthesis by partial oxidation or oxygen consuming reforming processes of fuels for the gasification of solid or heavy liquid fuels, e.g. integrated gasification combined cycle [IGCC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04563—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating
    • F25J3/04575—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating for a gas expansion plant, e.g. dilution of the combustion gas in a gas turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04593—The air gas consuming unit is also fed by an air stream
    • F25J3/046—Completely integrated air feed compression, i.e. common MAC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04593—The air gas consuming unit is also fed by an air stream
    • F25J3/04606—Partially integrated air feed compression, i.e. independent MAC for the air fractionation unit plus additional air feed from the air gas consuming unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04612—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit
    • F25J3/04618—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit for cooling an air stream fed to the air fractionation unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/70—Steam turbine, e.g. used in a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/80—Hot exhaust gas turbine combustion engine
    • F25J2240/82—Hot exhaust gas turbine combustion engine with waste heat recovery, e.g. in a combined cycle, i.e. for generating steam used in a Rankine cycle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 및 증기 터빈 장치에 관한 것이다. 연도 가스측으로 볼 때 가스 터빈(2)의 하부에 연결된 폐열 증기 발생기(30)를 갖는 가스 및 증기 터빈 장치(1)에 있어서, 가스 터빈(2)의 연료 챔버(6)의 화석 연료(B)의 통합된 기화를 위해 연료 라인(130)에 의해 기화 장치(132)가 상부에 연결된다. 여기서, 상기 폐열 증기 발생기(30)의 가열 표면은 증기 터빈(20)의 물-증기 순환계에 연결된다. 상기 연료 라인(130)에는 포화 장치(150)가 연결된다. 상기와 같은 가스 및 증기 터빈 장치(1)에 있어서, 기화 장치(132)의 작동 상태에 무관하게 포화 장치(150)의 확실한 작동이 보장될 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따라 포화 장치 순환계(152)의 2차측에 연결된 포화 장치 물-열 교환기(184)에는 1차측으로 볼 때 증기 터빈(20)의 물-증기 순환계(24)로부터 배출된 급수(S)가 공급될 수 있다. 상기 포화 장치-열 교환기(184)에서 냉각된 급수(S)는 압축된 공기의 부분 흐름(T)에 의해 재가열될 수 있으며, 상기 압축된 공기의 부분 흐름(T)은 기화 장치(132)의 상부에 연결된 공기 분리 장치(138)로 공급될 수 있다.

Description

가스 및 증기 터빈 장치 {GAS AND STEAM TURBINE UNIT}
화석 연료의 통합된 기화를 갖는 가스 및 증기 터빈 장치는 통상적으로 연료용 기화 장치를 가지며, 상기 기화 장치는 배출측으로 볼 때 가스 정화를 위해 제공된 다수의 부품들에 의해 가스 터빈의 연료 챔버에 연결된다. 상기 가스 터빈은 연도 가스측으로 볼 때 폐열 증기 발생기의 하부에 연결될 수 있으며, 상기 폐열 증기 발생기의 가열 표면은 증기 터빈의 물-증기 순환계로 연결된다. 상기와 같은 장치는 예컨대 GB-A 2 234 984에 공지되어 있다.
기화된 화석 연료의 연소시 유해 물질 배출을 감소시키기 위해, 이러한 장치에서 기화 장치와 가스 터빈의 연료 챔버 간의 연료 라인에 포화 장치가 연결되며, 상기 포화 장치에서 기화된 연료는 수증기로 채워진다. 이를 위해, 기화된 연료는포화 장치 순환계로서 나타난 물 순환계로 가이드된 물 흐름과는 반대 방향으로 포화 장치를 통과한다. 포화 장치에서 수증기로 기화된 연료를 채우기 위해 충분한 온도 레벨을 제공하기 위해, 배출 공기의 냉각 및/또는 연료 기화로부터 나온 생가스의 냉각에 의해 포화 장치 순환계로 열이 전달된다.
그러나, 이러한 장치에 있어서 포화 장치의 작동은 기화 장치의 작동 상태 및/또는 상기 기화 장치의 상부에 연결된 공기 분리 장치의 작동 상태와는 무관하게 이루어짐으로써, 이러한 구상은 단지 제한된 가요성을 갖는다. 또한 상기와 같은 구상은 제어에 관련해서 볼 때 비교적 고가이고 고장나기 쉽다.
US 5, 319, 924에는 포화 장치 내로 공급된 급수가 열 교환기에서 예열되며, 상기 열 교환기에는 1차측으로 볼 때 정화되지 않은 생가스가 공급될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 또한 DE 43 21 081에는 연료 점화 장치로서 형성된 포화 장치가 공지되어 있으며, 여기서 포화 장치 물을 예열하기 위해 열 교환기가 제공되며, 상기 열 교환기에는 1차측으로 볼 때 급수가 공급될 수 있다.
본 발명은 그것의 가열 표면이 증기 터빈의 물-증기 순환계로 연결되는, 가스 터빈의 연도 가스측에서 볼 때 하부에 연결된 폐열 증기 발생기 및 연료 라인에 의해 가스 터빈의 연료 챔버의 상부에 연결된 연료용 기화 장치를 가지며, 상기 연료 라인에는 포화 장치가 연결되고, 상기 포화 장치에는 기화된 연료가 포화 장치 순환계로 가이드된 물 흐름에 대해 반대 방향으로 가이드되는 가스 및 증기 터빈 장치에 관한 것이다.
도 1은 가스 및 증기 터빈 장치의 개략도이다.
본 발명의 목적은 상이한 작동 상태에서 특히 간단한 방식으로 포화 장치의 확실한 작동을 가능하게 하는, 서두에 언급된 방식의 가스 및 증기 터빈 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 물 흐름을 가열하기 위해 2차측으로 볼 때 포화 장치 순환계에 연결된 포화 장치 물-열 교환기에는 1차측으로 볼 때 증기 터빈의 물-증기 순환계로부터 배출된 급수가 공급될 수 있으며, 상기 포화 장치 물-열교환기에서 냉각된 급수는 압축된 공기의 부분 흐름에 의해 가열될 수 있으며, 상기 압축된 공기의 부분 흐름은 기화 장치의 상부에 연결된 공기 분리 장치로 공급될 수 있음으로써 달성된다.
본 발명은 포화 장치가 기화 장치 및 공기 분리 장치의 작동 파라미터에 무관하게 작동될 수 있음으로써, 상이한 작동 상태에서도 포화 장치의 확실한 작동이 가능하고 가스 및 증기 터빈 장치의 특히 높은 가요성이 가능해진다는 숙고로부터 출발한다. 여기서, 특히 포화 장치 순환계로의 열 전달이 기화 장치로부터 배출된 매체에 의해 또는 공기 분리 장치를 통해 배출되는 배출 공기에 의해 간접적으로 이루어질 수도 있다. 그 대신, 오히려 포화 장치 순환계로의 열 전달은 증기 터빈의 물-증기 순환계로부터 배출된 매체에 의해 이루어지며, 상기 작동 파라미터는 한편으로는 기화 장치 및/또는 공기 분리 장치에 대해, 다른 한편으로는 포화 장치에 대해 서로 독립적으로 조절될 수 있다. 따라서, 이러한 부품들의 작동을 위해 필요한 조절 장치는 비교적 간단하게 형성될 수 있다.
특히 바람직한 개선예에서 기화 장치에는 공기 분리 장치로부터 나온 산소가 공급될 수 있으며, 상기 공기 분리 장치의 유입측에는 가스 터빈에 배치된 공기 압축기에서 압축된 공기가 공급될 수 있으며, 상기 압축된 공기의 부분 흐름을 냉각시키기 위해 공기 압축기를 공기 분리 장치에 연결시키는 배출 공기 라인에는 1차측으로 볼 때 부가의 열 교환기가 연결되며, 상기 열 교환기는 2차측으로 볼 때 포화 장치-열 교환기의 배출측을 폐열 증기 발생기에 배치된 급수에 연결시키는 급수 라인에 연결된다. 이러한 배치에 의해 특히 높은 장치 효력이 보장된다. 상기 포화 장치 물-열 교환기로 유입되는 급수는 포화 장치 순환계로 가이드된 물 흐름으로의 열 전달시 우선 냉각된다. 상기 포화 장치 물-열 교환기의 급수측으로 볼 때 하부에 연결된 부가의 열 교환기에는 냉각된 급수가 공급되고, 그리고 나서 재가열이 이루어지며, 배출 공기로서 표시된, 공기 분리 장치로 유입되는 압축된 공기의 부분 흐름의 냉각이 동시에 이루어진다. 따라서, 특히 높은 열 회복을 위해 배출 공기 흐름으로부터 나온 열이 증기 터빈의 물-증기 순환계로 전달된다.
예컨대 포화 장치에서 기화된 연료를 수증기로 채움으로써 포화 장치 순환계로 가이드된 물 흐름에서 나타나는 손실을 보상하기 위해, 포화 장치 순환계 내로 바람직하게 공급 라인이 이어지며, 상기 공급 라인의 유입 지점은 특히 높은 장치 효력을 위한 포화 장치 순환계에서 특히 바람직한 실시예에서 물 흐름의 흐름 방향으로 볼 때 포화 장치 물-열 교환기의 앞에 제공된다. 상기와 같은 장치에 있어서, 급수로부터 포화 장치 순환계로 가이드된 물 흐름으로의 특히 큰 열 전달이 보장된다. 따라서, 급수는 특히 낮은 온도에 의해 포화 장치 물-열 교환기로부터 배출됨으로써, 특히 배출 공기의 냉각을 위한 가열된 급수의 사용시 또한 특히 효과적인 배출 공기 냉각이 가능해진다.
본 발명에 의해 달성된 장점은 특히, 증기 터빈의 물-증기 순환계로부터 배출된 급수를 통한 포화 장치 순환계 내로의 열 전달에 의해 기화 장치의 작동 상태와 무관하게 포화 장치가 확실히 작동될 수 있다는데 있다. 따라서, 특히 가스 터빈은 미리 주어진 파리미터 제한 내에서 기화 장치의 작동 상태와 무관하게 작동될 수 있다. 따라서, 열 전달을 위한 상기와 같은 구상은 특히 플렉시블하고 그리고특히 통합 구상과는 무관하게, 또한 공기 분리 장치용 공기 공급 방식과는 무관하게, 그리고 사용된 부품과는 무관하게 사용될 수 있다. 공기 분리 장치용 배출 공기를 냉각시키기 위해 물 흐름으로의 열 전달에 따라 냉각된 급수를 사용함으로써, 또한 특히 높은 장치 효력이 보장된다.
본 발명의 실시예는 도면에 의해 더 자세히 설명된다.
도 1에 따른 가스 및 증기 터빈 장치(1)는 가스 터빈 장치(1a) 및 증기 터빈 장치(1b)를 포함한다. 상기 가스 터빈 장치(1a)는 커플링된 공기 압축기(4)를 갖는 가스 터빈(2) 및 가스 터빈(2)의 상부에 연결된 연료 챔버(6)를 포함하며, 상기 연료 챔버(6)는 압축기(4)의 압축 공기 라인(8)에 연결된다. 상기 가스 터빈(2) 및 공기 압축기(4), 그리고 제너레이터(10)는 공동 샤프트(12)에 배치된다.
상기 증기 터빈 장치(1b)는 커플링된 제너레이터(22)를 갖는 증기 터빈(2) 및 물-증기 순환계(24)에서 증기 터빈(20)의 하부에 연결된 응축 장치(26) 및 폐열 증기 발생기(30)를 포함한다. 상기 증기 터빈(20)은 제 1 압력 단계 또는 고압 부부분(20a) 및 제 2 압력 단계 또는 중압 부분(20b), 그리고 제 3 압력 단계 또는 저압 부분(20c)으로 이루어지며, 상기 단계들은 공동 샤프트(32)에 의해 제너레이터(22)를 작동시킨다.
가스 터빈(2)에서 팽창된 작동 매체(AM) 또는 연도 가스를 폐열 증기발생기(30) 내로 공급하기 위해, 배기 가스 라인(34)은 페열 증기 발생기(30)의 유입부(30a)에 연결된다. 가스 터빈(2)으로부터 나온 팽창된 작동 매체(AM)는 폐열 증기 발생기(30)의 배출부(30b)를 통해 도시되지 않은 굴뚝 방향으로 빠져나온다.
상기 폐열 증기 발생기(30)는 응축물 예열기(40)를 포함하며, 상기 응축물 예열기(40)의 유입측은 응축물 라인(42)을 통해 응축 장치(26)로부터 나온 응축물(K)을 공급받을 수 있으며, 상기 응축물 라인(42)에는 응축물 펌프 유닛(44)이 연결된다. 상기 응축물 예열기(40)의 배출측은 라인(45)에 의해 급수 탱크(46)에 연결된다. 필요에 따라 상기 응축물 예열기(40)를 분기하기 위해 또한 응축물 라인(2)은 도시되지 않은 바이패스 라인에 의해 급수 탱크(46)에 직접 연결될 수 있다. 상기 급수 탱크(46)는 라인(47)에 의해 중압 배출을 갖는 고압 펌프(48)에 연결된다.
상기 고압 급수 펌프(48)는 증기 터빈(20)의 고압 부분에 배치된 물-증기 순환계(24)의 고압 단계(50)를 위해 적합한 압력 레벨로 급수 탱크(46)로부터 배출되는 급수(S)를 제공한다. 고압하에 제공된 급수(S)는 급수 예열기(52)를 통해 고압 단계(50)에 공급될 수 있으며, 상기 급수 예열기(52)의 배출측은 밸브(54)에 의해 차단될 수 있는 급수 라인(56)에 의해 고압 드럼(58)에 연결된다. 상기 고압 드럼(58)은 물-증기 순환(62)을 형성하기 위해 폐열 증기 발생기(30) 내에 배치된 고압 증기 발생기(60)에 연결된다. 신선한 증기(F)를 배출하기 위해 고압 드럼(58)은 폐열 증기 발생기(30) 내에 배치된 고압 과열기(64)에 연결되며, 상기 고압 과열기(64)의 배출측은 증기 터빈(20)의 고압 부분(20a)의 증기 유입구(66)에연결된다.
상기 증기 터빈(20)의 고압 부분(20a)의 증기 배출구(68)는 중간 과열기(70)를 통해 증기 터빈(20)의 중압 부분(20b)의 증기 유입구(72)에 연결된다. 증기 배출구(74)는 이송 파이프(76)에 의해 증기 터빈(20)의 저압 부분(20c)의 증기 유입구(78)에 연결된다. 상기 증기 터빈(20)의 저압 부분(20c)의 증기 배출구(80)는 증기 라인(82)에 의해 응축 장치(26)에 연결됨으로써, 폐쇄된 물-증기 순환계(24)가 생성된다.
또한 고압 급수 펌프(48)로부터 배출 지점에서 바이패스 라인(84)이 분기되며, 상기 배출 지점에서 응축물(K)은 중압을 달성한다. 이러한 배출 지점은 부가의 급수 예열기(86) 또는 중압 이코노마이저에 의해 증기 터빈(20)의 중압 부분(20b)에 배치된 물-증기 순환계의 중압 단계(90)에 연결된다. 이를 위해, 제 2 급수 예열기(86)의 배출측은 밸브(92)에 의해 차단될 수 있는 급수 라인(94)에 의해 중압 단계(90)의 중압 드럼(96)에 연결된다. 상기 중압 드럼(96)은 물-증기 순환(100)을 형성하기 위해 폐열 증기 발생기(30) 내에 배치된, 중압 증발기로서 형성된 가열 표면(98)에 연결된다. 중압 신선한 증기(F')를 배출하기 위해 중압 드럼(96)은 증기 라인(102)에 의해 중간 과열기(70) 및 증기 터빈(20)의 중압 부분(20b)의 증기 유입구(72)에 연결된다.
라인(47)으로부터 저압 급수 펌프(107)를 가지며 밸브(108)에 의해 차단될 수 있는 부가의 라인(110)이 분기되며, 상기 라인(110)은 증기 터빈(20)의 저압 부분(20c)에 배치된 물-증기 순환계(24)의 저압 단계(120)에 연결된다. 상기 저압단계(120)는 저압 드럼(122)을 포함하며, 상기 저압 드럼(122)은 물-증기 순환(126)을 형성하기 위해, 폐열 증기 발생기(30)에 배치된 저압 증발기로서 형성된 가열 표면(124)에 연결된다. 저압 신선한 증기(F'')를 배출하기 위해 저압 드럼(122)은 증기 라인(128)에 의해 이송 파이프(76)에 연결되며, 상기 증기 라인(128)에는 저압 과열기(129)가 연결되어 있다. 따라서, 상기 가스 및 증기 터빈 장치(1)의 물-증기 순환계(24)는 본 실시예에서 세 압력 단계(50, 90, 120)를 포함한다. 그러나, 이에 대한 대안으로서 특히 두 압력 단계가 제공될 수도 있다.
가스 터빈 장치(1a)는 화석 연료(B)의 기화에 의해 생성된 기화된 합성 가스(SG)에 의해 작동되도록 설계된다. 합성 가스로서 예컨대 기화된 석탄 또는 기화된 오일이 제공될 수 있다. 이를 위해, 가스 터빈(2)의 연료 챔버(6)의 배출측은 연료 라인(130)에 의해 기화 장치(132)에 연결된다. 상기 기화 장치(132)에는 유입 시스템(134)에 의해 화석 연료(B)로서 석탄 또는 오일이 공급될 수 있다.
상기 화석 연료(B)의 기화를 위해 필요한 산소(O2)를 공급하기 위해 기화 장치(132)의 상부에는 산소 라인(136)에 의해 공기 분리 장치(138)가 연결된다. 상기 공기 분리 장치(138)의 유입측에는 공기 압축기(4)에 의해 압축된 공기의 부분 흐름(T)이 공급될 수 있다. 이를 위해, 상기 공기 분리 장치(138)의 유입측은 배출 공기 라인(140)에 연결되며, 상기 라인(140)은 분기 지점(142)에서 압축 공기라인(8)으로부터 분기된다. 상기 배출 공기 라인(140) 내로 부가의 공기 라인(143)이 이어지며, 상기 공기 라인(143) 내로 부가의 공기 압축기(144)가 연결된다. 따라서, 본 실시예에서 공기 분리 장치(138)에 유입되는 전체 공기 흐름(L)은 압축 공기 라인(8)으로부터 분기된 부분 흐름(T) 및 부가의 공기 압축기(144)로부터 공급된 공기 흐름으로 이루어진다. 상기와 같은 연결은 부분 통합된 장치 구상으로서 나타난다. 선택적인 실시예, 소위 완전 통합된 장치 구상에서 부가의 공기 라인(143)은 부가의 공기 압축기(144)와 함께 생략됨으로써, 공기 분리 장치(138)에 공기를 공급하는 것은 압축 공기 라인(8)으로부터 배출된 공기 흐름(T)에 의해 완전히 이루어진다.
공기 흐름(L)의 분리시 상기 공기 분리 장치(138)에서 산소(O2)에 대해 부가로 획득된 질소(N2)는 공기 분리 장치(138)에 연결된 질소 라인(145)에 의해 혼합 장치(146)로 공급되고 거기서 합성 가스(SG)에 혼합된다. 여기서, 상기 혼합 장치(146)는 질소(N2)와 합성 가스(SG)의 특히 균일한 혼합을 위해 형성된다.
상기 기화 장치(132)로부터 배출되는 합성 가스(SG)는 연료 라인(130)에 의해 우선 생가스-폐열 증기 발생기(147) 내로 이어지며, 상기 폐열 증기 발생기(147)에서 흐름 매체와의 열 교환에 의해 합성 가스(SG)의 냉각이 이루어진다. 열 교환시 생성된 고압 증기는 도시되지 않은 방식으로 물-증기 순환계(24)의 고압 단계(50)로 공급된다.
상기 합성 가스(SG)의 흐름 방향으로 볼 때, 생가스-폐열 증기 발생기(147)의 뒤에, 그리고 혼합 장치(146)의 앞에서 연료 라인(130) 내로 합성 가스(SG)용 먼지 제거 장치(148) 및 유황 제거 장치(149)가 연결된다. 선택적인 실시예에서는먼지 제거 장치(148) 대신에, 특히 연료로서의 오일의 기화시 또한 그을음 제거 장치가 제공될 수 있다.
연료 챔버(6)에서 기화된 연료의 연소시 특히 적은 유해 물질의 배출을 위해, 연료 챔버(6) 내로 유입되기전 기화된 연료를 수증기로 채우게 된다. 이는 열 공학적으로 볼 때 특히 바람직한 방식으로 포화 장치 시스템에서 이루어질 수 있다. 이를 위해, 상기 연료 라인(130)에 포화 장치(150)가 연결되며, 상기 포화 장치(150)에는 기화된 연료가 포화 장치 물로서 나타난, 가열된 물 흐름(W)에 대해 반대 방향으로 가이드된다. 상기 포화 장치 물 또는 물 흐름(W)은 포화 장치(150)에 연결된 포화 장치 순환계(152)에서 순환하며, 상기 순환계(152)에는 순환 펌프(154)가 연결된다. 기화된 연료의 포화시 나타나는 포화 장치 물에 대한 손실을 균일화하기 위해 포화 장치 순환계(152)에 공급 라인(158)이 연결된다.
상기 합성 가스(SG)의 흐름 방향으로 볼 때, 포화 장치(150)의 뒤에서 연료 라인(130)에는 2차측으로 볼 때 생가스-혼합 가스-열 교환기로서 작용하는 열 교환기(159)가 연결된다. 여기서, 상기 열 교환기(159)는 1차측으로 볼 때 먼지 제거 장치(148)의 앞에서 마찬가지로 연료 라인(130)에 연결됨으로써, 상기 먼지 제거 장치(148)로 유입되는 합성 가스(SG)는 포화 장치(150)로부터 배출되는 합성 가스(SG)로 그 열의 일부를 전달한다. 유황 제거 장치(149) 내로 유입되기전 열 교환기(159)를 통한 합성 가스(SG)의 가이드는 다른 부품들에 관련해서 볼 때 변화된 연결 형태일 수 있다. 특히 그을음 제거 장치의 작동 상태에서 열 교환기는 특히 생가스측으로 볼 때 상기 그을음 제거 장치의 하부에 배치될 수 있다.
상기 포화 장치(150)와 열 교환기(159) 사이에서 연료 라인(130)에는 2차측으로 볼 때 부가의 열 교환기(160)가 연결되며, 상기 열 교환기(160)는 1차측으로 볼 때 급수가 가열되거나 또는 증기가 가열된 상태일 수 있다. 생가스-정화 가스-열 교환기로서 형성된 열 교환기(159) 및 열 교환기(160)에 의해 가스 터빈(2)의 연료 챔버(6)로 유입되는 합성 가스(SG)의 특히 확실한 예열이 가스 및 증기 터빈 장치(1)의 상이한 작동 상태에서 보장된다.
연료 챔버(6)로 유입되는 합성 가스(SG)에 필요에 따라 증기를 공급하기 위해, 연료 라인(130)에는 부가의 혼합 장치(161)가 연결되며, 상기 혼합 장치(161)에는 특히 작동 이상이 발생한 경우 확실한 가스 터빈 작동을 보장하기 위해 도시되지 않은 증기 라인에 의해 중압 증기가 공급될 수 있다.
공기 분리 장치(138)에 공급되는, 또한 배출 공기로서 표시된 압축된 공기의 부분 흐름(T)을 냉각시키기 위해 상기 배출 공기 라인(140)에는 1차측으로 볼 때 열 교환기(162)가 연결되며, 상기 열 교환기(162)는 2차측으로 볼 때 흐름 매체(S')용 중압 증발기로서 형성된다. 상기 열 교환기(162)는 증발기 순환(163)을 형성하기 위해 중압 드럼으로서 형성된 물-증기 드럼(164)에 연결된다. 상기 물-증기 드럼(164)은 라인(166, 168)에 의해 물-증기 순환(100)에 배치된 중압 드럼(96)에 연결된다. 대안으로서, 상기 열 교환기(162)는 2차측으로 볼 때 중압 드럼(69)에 직접 연결될 수 있다. 본 실시예에서 상기 물-증기 드럼(164)은 중압 증발기로서 형성된 가열 표면(98)에 직접 연결된다. 증발된 흐름 매체의 공급을 위해 물-증기 드럼(164)에는 급수 라인(170)이 연결된다.
상기 압축된 공기의 부분 흐름(T)의 흐름 방향으로 볼 때 열 교환기(162)의 하부에, 배출 공기 라인(140)에는 부가의 열 교환기(172)가 연결되며, 상기 열 교환기(172)는 2차측으로 볼 때 흐름 매체(S'')용 저압 증발기로서 형성된다. 여기서, 상기 열 교환기(172)는 증발기 순환(174)을 형성하기 위해 저압 드럼으로서 형성된 물-증기 드럼(176)에 연결된다. 본 실시예에서 물-증기 드럼(176)은 라인(178, 180)에 의해 물-증기 순환(126)에 배치된 저압 드럼(122)에 연결됨으로써, 저압 증발기로서 형성된 가열 표면(124)에 직접 연결된다. 대안으로서 물-증기 드럼(176)은 또한 다른 적합한 방식으로 연결되며, 상기 물-증기 드럼(176)으로부터 배출된 증기는 프로세스 증기 및/또는 가열 증기로서 부가 소비 장치에 공급될 수 있다. 부가의 대안적인 실시예에서 열 교환기(172)는 2차측으로 볼 때 저압 드럼(122)에 직접 연결될 수 있다. 또한 물-증기 드럼(176)은 급수 라인(182)에 연결된다.
증발기 순환(163, 174)은 각각 강제 순환으로서 형성되며, 흐름 매체(S' 또는 S'')의 순환은 순환 펌프에 의해 보장되고, 그리고 흐름 매체(S', S'')는 증발기로서 형성된 열 교환기(162 또는 172) 내에서 적어도 부분적으로 증발된다. 그러나, 본 실시예에서 증발기 순환(163) 및 증발기 순환(174)은 각각 자연 순환으로서 형성되며, 상기 흐름 매체(S' 또는 S'')의 순환은 증발 프로세스시 조절되는 압력차 및/또는 개별 열 교환기(162 또는 172) 및 개별 물-증기 드럼(164 또는 176)의 최단 배치에 의해 보장된다. 이러한 실시예에서 상기 증발기 순환(163 또는 174)에서 각각 단지 (도시되지 않은) 비교적 작게 설계된 순환 펌프가 시스템의 스타팅을 위해 연결된다.
포화 장치 순환계(152) 내로의 열 전달을 위해, 그리고 합성 가스(SG)에 수증기를 채우기 위해 충분한 물 흐름(W)에서의 온도 레벨을 조절하기 위해 포화 장치 물-열 교환기(184)가 제공되며, 상기 열 교환기(184)에는 1차측으로 볼 때 급수 탱크(46)로부터 나온 급수(S)가 공급될 수 있다. 이를 위해, 상기 포화 장치 물-열 교환기(184)는 1차측으로 볼 때 그것의 유입측은 라인(186)을 통해 바이패스 라인(84)에 연결되고, 그것의 배출측은 라인(188)을 통해 급수 탱크(46)에 연결된다. 여기서, 상기 포화 장치 물-열 교환기(184)의 2차측은 물 흐름(W)의 흐름 방향으로 볼 때 공급 라인(158)의 개구 하부에서 포화 장치 순환계(152)에 연결된다.
필요에 따른 물 흐름(W)의 부가 가열을 위해 본 실시예에서 포화 장치 순환계(152)에는 부가의 열 교환기(189)가 연결된다. 상기 부가의 열 교환기(189)에는 1차측으로 볼 때 물-증기 순환계(24)의 중압 단계(90)로부터 나온 예열된 급수가 공급된다. 그러나, 상기 부가의 열 교환기(189)는 또한 -미리 주어진 방출값 및/또는 연소 가스 온도에 따라- 생략될 수 있다.
상기 포화 장치 물-열 교환기(184)로부터 배출되는 냉각된 급수(S)를 재가열하기 위해 라인(188)에는 부가의 열 교환기(190)가 연결되며, 상기 열 교환기(190)는 1차측을 볼 때 배출 공기 라인(140) 내의 열 교환기(172)의 하부에 연결된다. 상기와 같은 배치에 의해 배출 공기로부터 특히 높은 열 획득이 달성됨으로써, 가스 및 증기 터빈 장치(1)의 특히 높은 효력이 달성될 수 있다.
열 교환기(172)와 열 교환기(190) 간의 부분 흐름(T)의 흐름 방향으로 볼 때배출 공기 라인(140)으로부터 냉각 공기 라인(192)이 분기되며, 상기 냉각 공기 라인(192)을 통해 가스 터빈(2)에는 블레이드 냉각을 위한 냉각 공기로서 냉각된 부분 흐름(T)의 부분량(T')이 공급될 수 있다.
포화 장치 물-열 교환기(184)에 증기 터빈(20)의 물-증기 순환계(24)로부터 나온 급수(S)를 공급함으로써 포화 장치(150)의 확실한 작동은 공기 분리 장치(138)의 작동 상태와는 무관하게 가능해진다. 여기서, 가스 및 증기 터빈 장치(1)의 전체 효력은 특히 포화 장치 물-열 교환기(184)에서 냉각된 급수(S)를 부가의 열 교환기(190)에서 재가열함으로써 이루어진다. 여기서, 가스 및 증기 터빈 장치(1)의 에너지 생성 과정동안 부분 흐름(T)으로 가이드된 열을 동시에 획득할 때 공기 분리 장치(138)의 배출 공기로서 배출되는 부분 흐름(T)의 배출 온도는 확실히 조절될 수 있다.

Claims (3)

  1. 그것의 가열 표면이 증기 터빈(20)의 물-증기 순환계(24)로 연결되는, 연도 가스측으로 볼 때 가스 터빈(2)의 하부에 연결된 폐열 증기 발생기(30) 및 연료 라인(130)에 의해 가스 터빈(2)의 연료 챔버(6)의 상부에 연결된 연료(B)용 기화 장치(132)를 갖는 가스 및 증기 터빈 장치(1)에 있어서,
    상기 연료 라인(13)에는 포화 장치(150)가 연결되며, 상기 포화 장치(150)에서 기화된 연료(SG)가 포화 장치 순환계(152) 내에 가이드된 물 흐름(W)에 대해 반대 방향으로 가이드되고, 그리고 상기 물 흐름(W)의 가열을 위해 2차측으로 볼 때 포화 장치 순환계(152)에 연결된 포화 장치 물-증기 순환계(184)에는 1차측으로 볼 때 상기 증기 터빈(20)의 물-증기 순환계(24)로부터 배출된 급수(S)가 공급될 수 있으며, 상기 포화 장치 물-열 교환기(184)에서 냉각된 급수(S)가 압축된 공기의 부분 흐름(T)에 의해 가열될 수 있으며, 상기 압축된 공기의 부분 흐름(T)은 기화 장치(132)의 상부에 연결된 공기 분리 장치(138)로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 및 증기 터빈 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기화 장치(132)에 상기 공기 분리 장치(138)로부터 나온 산소(O2)가 공급될 수 있으며, 상기 공기 분리 장치(138)의 유입측에는 상기 가스 터빈(2)에 배치된 공기 압축기(4)에서 압축된 공기의 부분 흐름(T)이 공급될 수 있으며, 상기 압축된 공기의 부분 흐름(T)을 냉각시키기 위해 상기 공기 압축기(4)를 상기 공기 분리 장치(138)에 연결시키는 배출 공기 라인(140)에는 1차측으로 볼 때 부가의 열 교환기(190)가 연결되며, 상기 열 교환기(19)는 2차측으로 볼 때 상기 포화 장치 물-열 교환기(184)의 배출측을 상기 폐열 증기 발생기(30)에 배치된 급수 탱크(46)에 연결시키는 급수 라인(188)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 및 증기 터빈 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 급수 라인(158)이 물 흐름(W)의 흐름 방향으로 볼 때 상기 포화 장치 물-열 교환기(184)의 앞에서 상기 포화 장치 순환계(152) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 가스 및 증기 터빈 장치.
KR1020017001933A 1998-08-17 1999-08-04 가스 및 증기 터빈 장치 KR100615733B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837251A DE19837251C1 (de) 1998-08-17 1998-08-17 Gas- und Dampfturbinenanlage
DE19837251.5 1998-08-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010072502A true KR20010072502A (ko) 2001-07-31
KR100615733B1 KR100615733B1 (ko) 2006-08-25

Family

ID=7877786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017001933A KR100615733B1 (ko) 1998-08-17 1999-08-04 가스 및 증기 터빈 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6301873B2 (ko)
EP (1) EP1105624B1 (ko)
JP (1) JP4390391B2 (ko)
KR (1) KR100615733B1 (ko)
CN (1) CN1237259C (ko)
CA (1) CA2340650C (ko)
DE (2) DE19837251C1 (ko)
ES (1) ES2201787T3 (ko)
MY (1) MY125029A (ko)
WO (1) WO2000011325A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411702B1 (ko) * 2011-03-24 2014-06-25 지멘스 악티엔게젤샤프트 증기 발생기의 신속한 연결 방법

Families Citing this family (16)

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

Family Cites Families (13)

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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411702B1 (ko) * 2011-03-24 2014-06-25 지멘스 악티엔게젤샤프트 증기 발생기의 신속한 연결 방법
US8813506B2 (en) 2011-03-24 2014-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for quickly connecting a steam generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002523662A (ja) 2002-07-30
ES2201787T3 (es) 2004-03-16
US6301873B2 (en) 2001-10-16
WO2000011325A1 (de) 2000-03-02
DE59905862D1 (de) 2003-07-10
CN1237259C (zh) 2006-01-18
EP1105624A1 (de) 2001-06-13
CA2340650C (en) 2008-10-14
KR100615733B1 (ko) 2006-08-25
CN1313929A (zh) 2001-09-19
EP1105624B1 (de) 2003-06-04
CA2340650A1 (en) 2000-03-02
US20010022077A1 (en) 2001-09-20
JP4390391B2 (ja) 2009-12-24
DE19837251C1 (de) 2000-02-10
MY125029A (en) 2006-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4463423B2 (ja) ガス・蒸気タービン複合設備
KR100615733B1 (ko) 가스 및 증기 터빈 장치
RU2126491C1 (ru) Устройство для охлаждения средства охлаждения газовой турбины газо- паротурбинной установки
KR100563517B1 (ko) 가스 터빈 장치 및 증기 터빈 장치, 그리고 그 작동 방법
RU2193726C2 (ru) Парогенератор, работающий на отходящем тепле
KR100363071B1 (ko) 가스터빈및증기터빈플랜트와그리고가스터빈및증기터빈플랜트를작동시키기위한방법
JP3032005B2 (ja) ガス・蒸気タービン複合設備
KR100615730B1 (ko) 가스 및 증기 터빈 장치
KR100615732B1 (ko) 가스 및 증기 터빈 장치
KR20100047813A (ko) 고체연료와 폐열로부터 가스 터빈을 이용한 발전 공정 및 이 공정을 수행하기 위한 장비
NL8300406A (nl) Door afvalgas verhitte stoomgenerator met een ontgassingsinrichting.
KR20000010927A (ko) 가스 및 증기 터빈 설비 및 그 운전 방법
JPH08502345A (ja) 電気的なエネルギを生ぜしめるための蒸気動力装置
KR20020065930A (ko) 가스 터빈 및 증기 터빈 설비
FI66483C (fi) Kombinerad vaermekraftanlaeggning
JPH06229207A (ja) 発電設備の運転方法とそれに基づいて作動する発電設備
RU1838636C (ru) Комбинированна парогазотурбинна электростанци и способ утилизации тепловой энергии топлива на комбинированной парогазотурбинной электростанции
CA1047775A (en) Turbine start-up system
US20040139749A1 (en) Method for operating a steam power plant and steam power plant for carrying out said method
SU1118775A1 (ru) Теплова электрическа станци
GB1208425A (en) Improvements in or relating to power plant

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130711

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140715

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee