SE503926C2 - Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning - Google Patents

Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning

Info

Publication number
SE503926C2
SE503926C2 SE9502234A SE9502234A SE503926C2 SE 503926 C2 SE503926 C2 SE 503926C2 SE 9502234 A SE9502234 A SE 9502234A SE 9502234 A SE9502234 A SE 9502234A SE 503926 C2 SE503926 C2 SE 503926C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
supply
flue gases
fuel
additional fuel
plant
Prior art date
Application number
SE9502234A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9502234D0 (sv
SE9502234L (sv
Inventor
Carl Johan Sandelin
Original Assignee
Abb Carbon Ab
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 Abb Carbon Ab filed Critical Abb Carbon Ab
Priority to SE9502234A priority Critical patent/SE9502234L/sv
Publication of SE9502234D0 publication Critical patent/SE9502234D0/sv
Priority to CN96190720A priority patent/CN1167518A/zh
Priority to KR1019970709497A priority patent/KR19990023027A/ko
Priority to JP9503787A priority patent/JPH11508344A/ja
Priority to EP96921195A priority patent/EP0834008A1/en
Priority to PCT/SE1996/000804 priority patent/WO1997001025A1/en
Publication of SE503926C2 publication Critical patent/SE503926C2/sv
Publication of SE9502234L publication Critical patent/SE9502234L/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/061Plants 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 with combustion in a fluidised bed
    • F01K23/062Plants 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 with combustion in a fluidised bed the combustion bed being pressurised
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/205Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products in a fluidised-bed combustor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/16Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/22Fuel feeders specially adapted for fluidised bed combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002Supplying water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

15 20 25 30 35 503 926 en snabbare lastökning hos kraftanläggningen, därest det finns behov av att snabbt öka dess last utifrån en dellastdrift. Det finns dock svårigheter att införa sådan tilläggsenergialstring hos dyli- ka kraftanläggningar, då detta leder till olika typer av problem, såsom igensättningar, lokalt för höga temperaturer, o s v. Dess- utom sätter vanligtvis någon del av kraftanläggningen en gräns för alstring av högre effekt genom den delen än kraftanlägg- ningen förmår under fullastdrift. Exempelvis kan vid det här dis- kuterade fallet àngturbinsidan vara begränsande för hur hög ef- fekt kraftanläggningen kan alstra.
SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGšN Syftet med föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande samt en anordning av det inledningsvis definierade slaget, vilka möjliggör alstring av tillåggsenergi hos en sådan kraftanläggning för att tillgodose ovannämnda önskemål.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom tillhandahållande av ett förfarande samt en anordning enligt bifogade självständiga patentkrav, varvid en sådan anordning innefattar medel anord- nade att tillföra ytterligare bränsle i nämnda rökgasers väg mel- lan nämnda bädd och gasturbinen för utnyttjande av i rökgaserna tillgänglig överskottssyrgas för förbränning av detta bränsle där och organ anordnade att tillföra kylmedium till rökgaserna i sam- band med nämnda tillförsel av ytterligare bränsle till rökgasvä- gen för reglerande av temperaturen hos rökgaserna till en öns- kad nivå.
Således kan eftersträvad tillåggsenergi alstras genom att det överskott på syrgas som finns i de från bådden kommande heta rökgaserna utnyttjas för förbränning av ytterligare bränsle som tillförs i nämnda rökgasväg och förbränns där genom kontakt med de heta rökgaserna i närvaro av den däri förekommande syrgasen. Samtidigt möjliggörs genom tillförande av nämnda kylmedium ett hållande av temperaturen hos rökgaserna på en, 10 15 20 25 30 35 503 926 framförallt för gasturbinen, acceptabel nivå. Den på detta sätt alstrade tilläggsenergin kommer att resultera i en ökad effekt- alstring hos gasturbinen, vilket medför att i kraftanläggningar där denna ej når sitt kapacitetstak vid ordinarie fullastdrift en ökad effekt kan levereras av gasturbinen och därmed anläggningens maximala totaleffekt kan ökas. Såsom exempel kan nämnas att i det ovan diskuterade fallet av en kraftanläggning med fluidiserad bädd kommer syrgashalten i de ur bädden utträdande rökgaserna att vara minst ett visst belopp, då det är nödvändigt med en så hög syrgashalt där för att lokalt i bädden, såsom nära dess bränsleinmatningspunkter, inte syrebrist skall uppstå med de nackdelar detta för med sig i form av effektminskning, ökad bildning av SOX och dylikt. Däremot räcker det med en lägre halt syrgas i rökgasvägarna för att olika problem såsom korrosion däri skall undvikas, vilket betyder att det finns en kvantitet syr- gas som kan användas för förbränning i rökgasvägen.
Genom den uppfinningsenliga anordningen kan dessutom en uti- från en given dellast till en annan dellast eller från en dellast till fullast krävd lastökning accelereras. Om volymflödet till gastur- binen hos en med den uppfinningsenliga anordningen utrustad kraftanläggning hålls konstant, vilket oftast är fallet, innebär faktumet att den genom förbränningen av det ytterligare bränslet i nämnda rökgasvägar bildade gasen (vanligtvis vattenàngan) kommer att uppta en del av rökgasflödet, att nettoflödet av luft till tryckkärlet kan ökas, då flödet av luft till bädden ju minskas något, medan flödet in till tryckkärlet ej förändras i förhållande till frånvaro av förbränningen av det ytterligare bränslet. Efter- som en lastuppgång i en PFBC-kraftanläggning främst begränsas av hur snabbt trycket i det brännkammaren omgivande tryckkär- let kan höjas, innebär uppfinningen på dettasätt en möjlighet till en snabbare lastuppgång vid applicering på denna typ av kraft- anläggning. Om det i stället finns möjligheter till en ökning av volymflödet till gasturbinen kan man som ett alternativ låta tryck- sättningen av tryckkärlet ske lika snabbt som utan uppfinningen, men man kan med hjälp av uppfinningen då direkt få ut en högre 10 15 20 25 30 35 505 926 effekt tack vare det ökade volymflödet. Hittills har man normalt startat en snabb lastuppgäng med att sänka effekten för att gas- turbinkompressorn direkt kräver mer effekt för att kunna trycka in ett ökat luftflöde i tryckkärlet, men detta är således inte längre nödvändigt tack vare uppfinningen.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, är nämnda medel och organ anordnade att tillföra nämnda ytterligare bränsle respektive kylmedium till brännkammaren i det fria rum- met ovanför bädden för förbränning av det ytterligare bränslet där. Det är speciellt fördelaktigt att utnyttja det fria rummet, det s k fribordet, ovanför bränslebädden, som utrymme för den upp- finningsenliga förbränningen, då detta har en relativt stor volym, sä att förhållandevis stor mängd ytterligare bränsle kan tillföras pà ett enda ställe, samtidigt som det är enkelt att tillföra bränslet och kylmediet där. Därtill finns ingen risk för att skada någon känslig utrustning där p g a nàgon lokalt förhöjd temperatur.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda medel och organ för tillförsel av det ytterligare bränslet och kylmediet anordnade att tillföra dessa tillsammans i en blandning, vilket ytterligare förenklar utförandet av en uppfin- ningsenlig anordning. Därvid kan en blandning av olja och vatten sprutas in i nämnda rökgasväg.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar anordningen en inrättning för styrande av tillförselhas- tigheten till rökgasvägen av det ytterligare bränslet och kylme- diet och förhållandet mellan dem, vilket möjliggör en tillkom- mande energialstring genom anordningen alltefter de olika behov och förutsättningar som föreligger. Därvid innefattar anordningen enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen ett organ an- ordnat att mäta temperaturen hos rökgaserna i nämnda rök- gasväg nedströms om stället för tillförsel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och styrinrättningen är anordnad att utfö- ra nämnda styrning i beroende av fràn detta organ erhàllna tem- 10 15 20 25 30 35 503 926 peraturinformationer. På detta sätt blir det möjligt att se till att rökgaserna erhåller just den temperatur som är önskvärd, varvid en inte alltför hög temperatur hos rökgaserna får uppnås, då detta kan medföra skador i rökgasvägarna, samtidigt som tempe- raturen inte heller får bli för låg, då detta sänker gasturbinens verkningsgrad.
Det påpekas här att uppfinningen är speciellt fördelaktig hos kraftanläggningar där de från bädden utträdande rökgaserna re-_ dan har en temperatur som ligger i närheten av det som rök- gasvägarna till gasturbinen kan tàla, då det i ett sådant fall är av helt avgörande betydelse för att tilläggsenergialstringen överhu- vudtaget skall kunna äga rum, att den därvid genomförda för- bränningen ackompanjeras av en direkt kylning för kvarhàllande av temperaturen hos rökgaserna på väsentligen denna nivá. Icke desto mindre är uppfinningen naturligtvis applicerbar och mycket fördelaktig även vid kraftanläggningar som tillàter en viss tempe- raturhöjning hos rökgaserna, exempelvis genom att det relativt långt uppströms i rökgasvägen finns ett högtemperaturfilter an- ordnat.
Enligt en ännu ytterligare föredragen utföringsform av uppfin- ningen innefattar anordningen ett organ anordnat att mäta syr- gashalten hos rökgaserna i nämnda rökgasväg nedströms om stället för tillförsel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och styrinrättningen är anordnad att utföra nämnda styrning i beroen- de av från detta organ erhållna informationer om syrgashalten i rökgaserna. Härigenom blir det möjligt att på optimalt sätt utnytt- ja den syrgas som är förhanden i de upp ur bädden kommande rökgaserna, då det kan tillses att syrgashalten efter förbrän- ningen av det ytterligare bränslet hålls över men så nära den för undvikande av korrosion i rökgasvägen satta nedre gränsen därför som möjligt.
Enligt ett förfarande enligt uppfinningen av det inledningsvis de- finierade slaget tillförs ytterligare bränsle i nämnda rökgasers 10 15 20 25 30 35 503 926 väg mellan nämnda bädd och gasturbinen för utnyttjande av i rökgaserna tillgänglig överskottssyrgas för förbränning av detta bränsle där, och kylmedium tillförs till rökgaserna i samband med nämnda tillförsel av bränsle till rökgasvägen för reglerande av temperaturen hos rökgaserna till en önskvärd nivå. Förde- _ larna med ett sådant förfarande är desamma som ovan relateras för det självständiga anordningskravet.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen framgår av den efterföljande beskrivningen samt övriga osjälvständiga patentkrav.
KORT BESKRIVNING Av RITNINGARNA Härnedan beskrivs en såsom exempel anförd föredragen utfö- ringsform av uppfinningen under hänvisande till bifogade rit- ningar, pà vilka: Fig1 schematiskt återger en PFBC-kraftanläggning med en kombinerad gas- ochjàngoykel (den senare ej visad), i vilken en anordning enligt uppfinningen kan appliceras, och Fig 2 är en schematiserad, delvis skuren vy av tryckkärlet med däri anordnad brännkammare hos kraftanläggningen en- ligt fig 1, vilken illustrerar en föredragen utföringsform av det uppfinningsenliga förfarandet och den uppfinningsen- liga anordning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFlNNINGEN Såsom redan tidigare nämnts är uppfinningen inte på något sätt begränsad till användning i en PFBC-kraftanläggning, d v s en anläggning för förbränning av partikulärt bränsle i en trycksatt fluidiserad bädd, men den uppvisar stora fördelar vid användning 10 15 20 25 30 35 503 926 hos en sådan kraftanläggning, varför den nu kommer att beskri- vas applicerad i en sådan och den allmänna uppbyggnaden och funktionen hos en variant av en sådan kraftanläggning nu kom- mer att förklaras under hänvisning till fig 1.
Anläggningen innefattar en brännkammare 1, som är inrymd i ett tryckkärl 2, vilket kan ha en volym i storleksordningen 104 m3 och vilket kan trycksättas till exempelvis cirka 16 bar. Komprime- rad luft 3 för trycksättning av brännkammaren 1 och för fluidise- ring av en bädd 4 i brännkammaren tillföres tryckkärlet. Den komprimerade luften tillföres brännkammaren via schematiskt antydda fluidiseringsmunstycken 5 vid botten av brännkammaren för fluidisering av den i brännkammaren inneslutna bädden. Bäd- den utgörs av bäddmaterial, kornformigt absorbent och ett parti- kulärt bränsle, företrädesvis krossat kol, som förbrännes i den till bädden förda fluidiseringsluften. Förbränningsgaserna, härefter benämnda rökgaserna, fràn bädden förs till en genom ett block illustrerad reningsanläggning 7, vilken exempelvis kan utgöras av en uppsättning cykloner anordnad att avskilja partiklar fràn rökgaserna. Rökgaserna fortsätter till en gasturbin 9 som inne- fattar ett högtryckssteg 10 och ett làgtryckssteg 11. Högtrycks- turbinen 10 är anordnad pà samma axel som en högtryckskomp- ressor 12 samt en generator 13, som pà detta sätt drives av högtrycksturbinen för uttag av nyttig energi. Högtryckskompres- sorn 12 levererar komprimerad luft till brännkammaren 1 via ledningen 14.
Den i högtrycksturbinen 10 expanderade gasen föres till en làg- trycksturbin 11. De avgaser som lämnar làgtrycksturbinen inne- håller fortfarande energi, vilken en ekonomiser 16 kan ta tillvara pà. Pà làgtrycksturbinens axel finns även en làgtryckskompres- sor 17 anordnad, vilken tillföres atmosfärisk luft via ett filter 18.
Làgtryckskompressorn drivs sålunda av làgtrycksturbinen och förser fràn sitt utlopp högtryckskompressorn 12 med luft som komprimerats i ett första steg. Mellan lägtryckskompressorn och högtryckskompressorn är en mellankylare 19 inkopplad för att 10 15 20 25 30 35 503 926 sänka lufttemperaturen på den luft som tillförs högtryckskomp- ressorns 12 inlopp.
Vidare uppvisar kraftanläggningen en ångturbinsida, vilken ej är visad här, men antydd genom en i den fluidiserade bädden 4 nedsänkt tubsats 20, i vilken vatten cirkuleras och förångas och överhettas genom värmeväxling mellan tuberna och bädd- materialet för upptagande av vid den i bädden genomförda för- bränningen alstrat värme.
Huvudprinciperna för funktionen hos en kraftanläggning av denna typ torde väl framgå av beskrivningen ovan.
Effektuttaget, d v s lasten hos en kraftanläggning av detta slag kan styras genom reglerande av bäddnivån samt flödet av till bädden tillfört bränsle och luft. Det kan dock under vissa situa- tioner vara önskvärt att uppnå en snabbare förändring av an- läggningens last än dessa styrparametrar möjliggör, och det kan även vara önskvärt att ta ut en större effekt ur anläggningen än den förmår alstra genom dess ordinarie funktion. Uppfinningen anvisar lösningar på detta problem, varvid den vid tillgodoseen- de av det senare önskemålet förutsätter att anläggningens gas- turbin inte arbetar vid sitt effekttak vid anläggningens ordinarie fullasttillstånd.
En anordning enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att förklaras under hänvisning till framförallt fig 2, där tryckkärlet 2 samt den däri anordnade brännkammaren 1 hos anläggningen är schematiserat framställda. Vid förbränningen av det till bädden 4 förda bränslet uppstår ovanför bädden heta rök- gaser med en temperatur av 800-850°C, vilket motsvarar den temperatur som gasvägarna till gasturbinen 9 klarar av utan olika problem, därest anläggningen inte uppvisar ett högtemperaturfil- ter. För att något luftunderskott inte skall kunna uppstå i olika delar av bädden där förbränningen av det därtill tillförda bränslet går fortare måste så mycket luft tillföras bädden genom fluidise- 10 15 20 25 30 35 503 926 ringsmunstyckena 5, att genomsnittshalten syrgas i nämnda rök- gaser kommer att uppgå till ett givet belopp. Däremot är det en- dast nödvändigt att syrgashalten i rökgaserna når ett lägre be- lopp för undvikande av korrosion och andra problem i rökgasvä- gen till gasturbinen. Det finns således en mängd syrgas att tillgå för en förbränning i nämnda rökgasvägar. Den uppfinningsenliga anordningen uppvisar ett schematiskt antytt medel 21 anordnat att spruta ut ett ytterligare bränsle i det fria rummet 22, det s k fribordet, ovanför bädden 4. Detta bränsle kan utgöras av natur- gas, olja, kol eller dylikt. Anordningen innefattar vidare ett organ 23 anordnat att spruta in ett kylmedium, företrädesvis vatten i flytande form eller i ångfas, i det fria rummet 22 för kylning av rökgaserna, så att temperaturen hos dessa kan regleras till en speciellt för rökgasvägarna och gasturbinen önskvärd nivå. Vatt- net kan därvid med fördel tillföras i form av vätskedroppar, så att även dess förångningsvärme kan användas för effektiv kylning.
Det påpekas att det ytterligare bränslet och kylmediet kan tillfö- ras på det sätt som vid varje given situation anses vara mest fördelaktigt, och framställningen i fig 2 är endast gjord för att förklara uppfinningen. Således skulle med fördel det ytterligare bränslet och kylmediet kunna tillföras i form av en blandning, ex- empelvis oljedroppar blandade med vattendroppar.
Anordningen innefattar vidare schematiskt antydda organ 24 och 25 anordnade att mäta temperaturen respektive Og-halten i rök- gaserna nedströms om stället för tillförsel av det ytterligare bränslet och kylmediet och sända informationer om dessa para- metrar till en schematiskt antydd styrinrättning 26, vilken är an- ordnad att styra tillförselhastigheten av det ytterligare bränslet och kylmediet till det fria rummet 22 och förhållandet mellan dessa i beroende av de uppmätta parametrarnas storlek. Med tillförselhastighet menas därvid tillförd mängd/tidsenhet. Det är företrädesvis även möjligt att tillhandahålla möjligheter för ma- nuell påverkan av styrinrättningen eller direkt av nämnda medel 21 och organet 23. Likaså vore det möjligt att låta styrinrättning- en arbeta enligt något givet styrprogram, som exempelvis sätter 10 15 20 25 30 35 505 926 10 igäng tillförsel av det ytterligare bränslet och styrmediet så snart det kallas pä en lastökning. i Funktionen hos den uppfinningsenliga anordningen är följande.
När kraftanläggningen arbetar vid full last och man önskar ta ut ytterligare effekt fràn anläggningen kan för detta, därest gastur- binen ej är begränsande för anläggningen, nämnda medel 21 och organ 23 styras att tillföra ytterligare bränsle och kylmedium till det fria rummet 22 för kyld s k "fribordseldning" där genom ut- nyttjande av det i rökgaserna befintliga syrgasöverskottet. Pâ detta sätt ökar massföldet till gasturbinen, vilket vid ett konstant volymflöde medför ett ökat tryck och därmed en av gasturbinen levererad högre effekt. Det torde vara fullt möjligt att pà detta sätt öka den av kraftanläggningen uttagbara maximala totaleffek- ten med i storleksordningen 10%. När anläggningen körs pà en relativt läg last kommer bädden 4 att bara täcka en del av tubsatsen 20, vilket kommer att innebära att de bädden lämnan- de gaserna har en lägre temperatur än vad som är önskvärt, kanhända 600-650°C, och i det fallet kan den uppfinningsenliga anordningen användas till att höja temperaturen pà rökgaserna genom att eventuellt endast spruta in ytterligare bränsle genom medlet 21 utan någon kylning för uppnàende av en god verk- ningsgrad hos anläggningen vid dellast, även om det inte är denna princip som uppfinningen bygger pà. När det sedan öns- kas en snabb uppgäng av lasten kan nämnda medel 21 och or- gan 23 tillföra det ytterligare bränslet samt kylmediet till det fria rummet 22 för att omedelbart utnyttja det däri befintliga över- skottssyret för en ytterligare förbränning, varigenom det kan uppnås ett accelererande av lastökningen såsom nämnts i in- ledningen antingen genom att massflödet till gasturbinen hàlls konstant, vilket möjliggör en snabbare trycksättning av tryckkär- let och därmed lastuppgäng eller massflödet till gasturbinen ökas men trycksättningen av tryckkärlet lätes ske lika snabbt som utan den ytterligare förbränningen, vilket medför att man di- rekt kan fá ut en högre effekt, sà att lastuppgängen ej mäste be- gynnas med ett sänkande av effekten p g a den av gasturbin- 10 15 20 25 503 9126 11 kompressorn direkt ytterligare krävda effekten för att kunna trycka in ett ökat luftflöde till tryckkärlet.
Uppfinningen tillgodoser således på ett mycket fördelaktigt sätt de önskemål om tilläggsenergialstring som stundom uppträder hos en dylik kraftanläggning. Därvid kan detta ske med mycket enkla medel och till en Iàg kostnad, då den i rökgasvägarna re- dan förefintliga syrgasen utnyttjas för förbränningen. Således krävs ingen extra trycksättning av luft, vilket skulle kosta effekt och minska verkningsgraden hos den ytterligare förbränningen.
Därtill blir den uppfinningsenliga anordningen billig, då den inte kräver några dyra kompressorer eller dylikt. Likaså är man inte längre känslig för balansen mellan gasturbinen och ångturbinen, utan pannan kan med fördel göras en aning "för stor".
Det påpekas att faktumet att överskottet av syrgas i de från bäd- den kommande rökgaserna används för den tillkommande för- bränningen av det ytterligare bränslet naturligtvis inte utesluter ett ytterligare tillförande av luft eller syrgas på annan väg, och uppfinningen avses täcka in en sådan kombination av syrgasför- brukning för nämnda förbränning av det ytterligare bränslet.
Uppfinningen är givetvis inte pà något sätt begränsad till den ovan beskrivna föredragna utföringsformen, utan en mängd möj- ligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman, utan att denne för den skull avviker fràn uppfinningens grundtanke.

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 503 926 12 Pgtegtkrav
1. Förfarande för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning med en brännkammare (1) med en bädd (4), till vilken luft och bränsle tillförs för förbränning av bränslet däri under bildande av heta rökgaser ovanför bädden, samt en av dessa rökgaser för ener- gialstring driven gasturbin (9), därav, att ytterligare bränsle tillförs i nämnda rökgasers väg mellan nämnda bädd och gasturbinen för utnyttjande av i rökgaserna tillgänglig över- skottssyrgas för förbränning av detta bränsle där, och att kylme- dium tillförs till rökgaserna i samband med nämnda tillförsel av ytterligare bränsle till rökgasvägen för reglerande av temperatu- ren hos rökgaserna till en önskad nivà.
2. Förfarande enligt krav 1, därav, att det ytterli- gare bränslet och kylmediet tillförs till nämnda rökgasväg i det fria rummet (22) ovanför bädden (4) i brännkammaren (1).
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, därav, att det appliceras pä en kraftanläggning i vilken nämnda gasturbin (9) i fränvaro av tillförseln av det ytterligare bränslet ej nätt sitt ka- pacitetstak när anläggningen gär pä fullast, och att det ytterli- gare bränslet och kylmediet tillförs till nämnda rökgasväg när anläggningen gär pä fullast för att öka den av gasturbinen leve- rerade effekten och därmed anläggningens maximala totaleffekt.
4. Förfarande enligt nägot av kraven 1-3, kägnetggknat därav, att det ytterligare bränslet och kylmediet tillförs till nämnda rök- gasväg när nämnda anläggning gär pä dellast och dess last skall ökas för accelererande av anläggningens lastökning.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetegknat därav, att temperaturen hos rökgaserna mäts nedströms om stället för till- försel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och att tillförsel- hastigheten till rökgasvägen av det ytterligare bränslet och kyl- 10 15 20 25 30 35 -503 926 13 mediet samt förhållandet mellan dem styrs i beroende av den uppmätta temperaturens storlek.
6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, känneteçknaf därav, att syrgashalten hos rökgaserna mäts nedströms om stället för till- försel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och att tillförsel- hastigheten till rökgasvägen av det ytterligare bränslet och kyl- mediet samt förhållandet mellan dem styrs i beroende av den uppmätta syrgashaltens storlek.
7. Anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning med en brännkammare (1) med en bädd (4), till vilken luft och bränsle är avsett att tillföras för förbränning av bränslet däri un- der bildande av heta rökgaser ovanför bädden, samt en av dessa rökgaser för energialstring driven gasturbin (9), därav, att den innefattar medel (21) anordnade att tillföra ytterli- gare bränsle i nämnda rökgasers väg (22) mellan nämnda bädd och gasturbinen för utnyttjande av i rökgaserna tillgänglig över- skottssyrgas för förbränning av detta bränsle där och organ (23) anordnade att tillföra kylmedium till rökgaserna i samband med nämnda tillförsel av ytterligare bränsle till rökgasvägen för regle- rande av temperaturen hos rökgaserna till en önskad nivà.
8. Anordning enligt krav 7, därav, att nämnda me- del (21) och organ (23) är anordnade att tillföra nämnda ytterli- gare bränsle respektive kylmedium till brännkammaren i det fria rummet (22) ovanför bädden (4) för förbränning av det ytterligare bränslet där.
9. Anordning enligt krav 7 eller 8, därav, att den är avsedd att anordnas i en kraftanläggning i vilken nämnda gas- turbin (9) i frånvaro av anordningen ej nått sitt kapacitetstak när anläggningen går pà fullast, och att nämnda medel (21) och or- gan (23) är anordnade att tillföra nämnda ytterligare bränsle res- pektive kylmedium till nämnda rökgasväg när anläggningen gär 10 15 20 25 30 503 926 14 pà fullast för att öka den av gasturbinen levererade effekten och därmed anläggningens maximala totaleffekt.
10. Anordning enligt nàgot av kraven 7-9, känngregknaq därav, att nämnda medel (21) och organ (23) är anordnade att tillföra nämnda ytterligare bränsle respektive kylmedium till nämnda rökgasväg när nämnda anläggning gär pà dellast och dess last skall ökas för accelererande av anläggningens lastökning.
11. Anordning enligt nàgot av kraven 7-10, känneteçknag därav, att den innefattar en inrättning (26) för styrande av tillförselhas- tigheten till rökgasvägen av det ytterligare bränslet och kylme- diet och förhållandet mellan dem.
12. Anordning enligt krav 11, kännetecknar: därav, att den inne- fattar ett organ (24) anordnat att mäta temperaturen hos rökga- serna i nämnda rökgasväg nedströms om stället för tillförsel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och att styrinrättningen (26) är anordnad att utföra nämnda styrning i beroende av fràn detta organ erhållna temperaturinformationer.
13. Anordning enligt krav 11 eller 12, känneteçknag därav, att den innefattar ett organ (25) anordnat att mäta syrgashalten hos rökgaserna i nämnda rökgasväg nedströms om stället för tillför- sel av det ytterligare bränslet och kylmediet, och att styrinrätt- ningen (26) är anordnad att utföra nämnda styrning i beroende av fràn detta organ erhållna informationer om syrgashalten i rökga- serna.
14. Anordning enligt nàgot av kraven 7-13, känneteçknag därav, att nämnda medel (21) och organ (23) för tillförsel av det ytterli- gare bränslet samt kylmediet är anordnade att tillföra dessa till- sammans i en blandning. 10 15 503 926 15
15. Anordning enligt något av kraven 7-14, känngteçknag därav, att nämnda organ (23) är anordnade att tillföra vatten som kyl- medium.
16. Anordning enligt något av kraven 7-15, kënnetgçknag därav, att den är avsedd att anordnas i en kraftanläggning med en ge- nom Iufttillförsel till dess bottenregion fluidiserad bädd (4), i vil- ken en tubsats (20) med ett cirkulerande medium för energiupp- tagning är nedsänkt.
17. Anordning enligt något av kraven 7-16, kännefieçknag därav, att den är avsedd att anordnas i en kraftanläggning vars bränn- kammare (1) är anordnad i ett tryckkärl (2) i vilket ett luftöver- tryck är avsett att genereras via en eller flera av gasturbinen (9) drivna kompressorer (12, 17).
SE9502234A 1995-06-20 1995-06-20 Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning SE9502234L (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502234A SE9502234L (sv) 1995-06-20 1995-06-20 Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning
CN96190720A CN1167518A (zh) 1995-06-20 1996-06-19 在动力设备中产生附加能量的方法和设备
KR1019970709497A KR19990023027A (ko) 1995-06-20 1996-06-19 동력장치에 부가 에너지를 발생시키는 방법 및 장치
JP9503787A JPH11508344A (ja) 1995-06-20 1996-06-19 パワープラントにおいて付加的なエネルギーを発生するための方法及び装置
EP96921195A EP0834008A1 (en) 1995-06-20 1996-06-19 A method and a device for generating additional energy in a power plant
PCT/SE1996/000804 WO1997001025A1 (en) 1995-06-20 1996-06-19 A method and a device for generating additional energy in a power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502234A SE9502234L (sv) 1995-06-20 1995-06-20 Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9502234D0 SE9502234D0 (sv) 1995-06-20
SE503926C2 true SE503926C2 (sv) 1996-09-30
SE9502234L SE9502234L (sv) 1996-09-30

Family

ID=20398678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9502234A SE9502234L (sv) 1995-06-20 1995-06-20 Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0834008A1 (sv)
JP (1) JPH11508344A (sv)
KR (1) KR19990023027A (sv)
CN (1) CN1167518A (sv)
SE (1) SE9502234L (sv)
WO (1) WO1997001025A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6749598A (en) * 1997-04-14 1998-11-11 Ebara Corporation Pressurized fluidized-bed combined-cycle electric generating system
JP3621809B2 (ja) * 1997-06-27 2005-02-16 三菱重工業株式会社 複合発電システムにおけるガスタービン出力増加方法
CN1162643C (zh) * 2000-07-28 2004-08-18 中国国际工程咨询公司 部分气化空气预热燃煤联合循环发电系统及方法
PL1718576T3 (pl) * 2004-02-27 2017-07-31 United States Gypsum Company Wysokowydajny nieogniotrwały kocioł do kalcynowania gipsu i sposób dla niego

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE458955B (sv) * 1987-10-20 1989-05-22 Abb Stal Ab Pfbc-kraftanlaeggning
US5043150A (en) * 1990-04-17 1991-08-27 A. Ahlstrom Corporation Reducing emissions of N2 O when burning nitrogen containing fuels in fluidized bed reactors
SE470222B (sv) * 1992-05-05 1993-12-06 Abb Carbon Ab Förfarande för upprätthållande av nominell arbetstemperatur på rökgaserna i en PFBC-kraftanläggning

Also Published As

Publication number Publication date
SE9502234D0 (sv) 1995-06-20
JPH11508344A (ja) 1999-07-21
EP0834008A1 (en) 1998-04-08
CN1167518A (zh) 1997-12-10
KR19990023027A (ko) 1999-03-25
WO1997001025A1 (en) 1997-01-09
SE9502234L (sv) 1996-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101449040B (zh) 煤气复合发电系统及其运转控制方法
NL1018829C2 (nl) Werkwijze voor het aan een warmtekrachtcentrale toevoeren van koelstoom.
JPH0584376B2 (sv)
US4660375A (en) Power-generation plant and method
SE503926C2 (sv) Förfarande samt anordning för tilläggsenergialstring i en kraftanläggning
JP2000502134A (ja) ガス化装置および発電プラント
CN87107182A (zh) 采用流化床内燃烧的发电设备
CN105190175B (zh) 加压流动炉设备
GB2087252A (en) Combined gas and steam turbine plant
GB2148734A (en) Divided fluidised bed
KR100205798B1 (ko) 개스 및 증기복합 사이클 가압 유동상 보일러 발전소 및 이것의 설정 및 운전방법
JP2003508667A (ja) 気体圧力の増大方法とその装置
JPH01237325A (ja) 動力プラント
JP4287940B2 (ja) 加圧流動層ボイラ装置およびその制御方法
JP3755242B2 (ja) 加圧流動層ボイラの蒸気温度制御装置
JP2659499B2 (ja) 加圧流動床ボイラ発電プラント
GB2133839A (en) Power plant comprising a pressurised fluidised bed combustor
JP3755241B2 (ja) 加圧流動層ボイラの蒸気温度制御装置
JPH04246244A (ja) 加圧流動床コンバインドプラントとその部分負荷運転制御方法及びその制御装置
JP2000502161A (ja) 発電プラント
SE510115C2 (sv) Kraftanläggning samt förfarande för reglering av effekten hos en kraftanläggning
SE505570C2 (sv) Kraftanläggning
EP3517759A1 (en) Gas turbine plant and method for operating a gas turbine plant
GB1584346A (en) Fluid heating apparatus
CA2046617A1 (en) Method of controlling a pfbc power plant and a pfbc power plant with equipment for such control

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9502234-9

Format of ref document f/p: F