SE517779C2 - Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning - Google Patents

Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning

Info

Publication number
SE517779C2
SE517779C2 SE0004399A SE0004399A SE517779C2 SE 517779 C2 SE517779 C2 SE 517779C2 SE 0004399 A SE0004399 A SE 0004399A SE 0004399 A SE0004399 A SE 0004399A SE 517779 C2 SE517779 C2 SE 517779C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
unit
gas
turbine
steam
conduit
Prior art date
Application number
SE0004399A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0004399D0 (sv
SE0004399L (sv
Inventor
Ulf Linder
Original Assignee
Alstom Switzerland Ltd
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 Alstom Switzerland Ltd filed Critical Alstom Switzerland Ltd
Priority to SE0004399A priority Critical patent/SE517779C2/sv
Publication of SE0004399D0 publication Critical patent/SE0004399D0/sv
Priority to DE60126810T priority patent/DE60126810T2/de
Priority to JP2002550205A priority patent/JP2004515699A/ja
Priority to US10/432,529 priority patent/US6877320B2/en
Priority to PCT/SE2001/002630 priority patent/WO2002048509A1/en
Priority to AT01270684T priority patent/ATE354721T1/de
Priority to CA2429938A priority patent/CA2429938C/en
Priority to AU2002218601A priority patent/AU2002218601A1/en
Priority to ES01270684T priority patent/ES2281396T3/es
Priority to RU2003119164/06A priority patent/RU2298681C2/ru
Priority to EP01270684A priority patent/EP1337741B1/en
Publication of SE0004399L publication Critical patent/SE0004399L/sv
Publication of SE517779C2 publication Critical patent/SE517779C2/sv

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
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
    • 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
    • F01K23/10—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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/103—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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants

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)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

25 30 35 517 779 första enheten har två gasströmningsvägar, kallas den ofta för ”split stream boiler” (SSB).
Olika typer av CC turbininrättningar har föreslagits för att uppnå hög verkningsgrad hos inrättningen. För att uppnå hög verkningsgrad i ångcykeln bör temperaturen hos gasen från gasturbinenheten, vilken gas används till att upphetta ångan i àngcykeln, vara så hög som möjligt. Detta kan uppnås genom att ha en hög förbränningstemperatur i brännkammaren från vilken gas tillförs till gasturbinexpandern. Emellertid le- der en sådan hög förbränningstemperatur till vissa nackde- lar. Sådana nackdelar är exempelvis att bildandet av oönska- de kväveoxider kan öka, att förbättrad kylning av gasturbin- expandern behövs, att underhållskostnader ökar eller att livslängden minskar.
Ett känt sätt att öka temperaturen hos gasen från gasturbin- expandern är att anordna en supplementär förbränningsenhet efter gasturbinexpandern för att upphetta gasen som används till upphettning av ånga i ångcykeln. Det är även känt att en sådan supplementär förbränningsenhet kan anordnas i en- dast en del av gasströmningsvägen, dvs en SSB används. US-A- 5 628 183 beskriver olika typer av turbininrättningar av den typ som beskrivits i det första stycket ovan. Dokumentet be- skriver hur en förbättrad verkningsgrad kan uppnås genom att använda en SSB i en CC turbininrättning.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att ytterligare öka verkningsgraden hos en CC turbininrättning. Ett annat syfte är att åstadkomma detta med relativt okomplicerade medel.
Dessa ändamål uppnås med en turbininrättning av det slag som beskrivs i det första stycket ovan och som är kännetecknad 10 15 20 25 30 35 517 779 av en fuktningsanordning inrättad att tillsätta en vätska till en gas från nämnda kompressor, och ett första ledningsorgan inrättat att leda befuktad gas från fuktningsanordningen till nämnda brännkammare, varvid det första ledningsorganet är anordnat så att uppvärmning av det första ledningsorganet och därmed av den befuktade gasen görs med nämnda första enhet.
Genom att tillsätta en vätska till åtminstone en del av den komprimerade gasen samt genom att upphetta den befuktade ga- sen och leda den till brännkammaren erhålls en högre verk- ningsgrad hos en sådan CC med SSB.
Det bör noteras att den gas som leds till gasturbinenhetens kompressor företrädesvis betår av luft och att i nämnda tillsätts Andra gas- eller vätskeblandningar är emellertid också möjliga. fuktningsanordning företrädesvis vatten.
Det bör även påpekas att det är i sig känt att leda vatten- ånga till en gasturbinenhets brännkammare. Enligt förelig- gande uppfinning utnyttjas emellertid nämnda SSB till upp- värmning av den befuktade gasen. Samtidigt kan den supple- mentära förbränningsenheten utnyttjas för att öka temperatu- ren i ångkretsen, vilket gör ett en hög verkningsgrad kan uppnås i àngcykeln.
En föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av pa- tentkrav 2. Denna utföringsform har fördelen att SSBn kan utnyttjas till uppvärmning av vattnet som tillsätts till den komprimerade luften. Företrädesvis utnyttjas här lågtempera- turdelen av SSBn. Den energi som finns i denna lågtempera- turdel kan därvid tillvaratas på ett fördelaktigt sätt.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 3. Genom denna utföringsform kan vattnet uppvär- 10 15 20 25 30 35 517 779 mas i två steg. Detta höjer verkningsgraden hos kretsen där luft befuktas och leds till brännkammaren.
En ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 4. Genom denna konstruktion med den supplementära förbränningsenheten anordnad uppströms om överhettarenheten kan en hög temperatur uppnås i överhettar- enheten, vilket leder till hög verkningsgrad hos ångcykeln.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 5. Det är i sig känt att matarvatten kan förvär- mas med hjälp av ånga som avtappats från ångturbinen. Emel- lertid uppnås en speciellt fördelaktig effektivitet om denna tillämpning används i en gasturbininrättning enligt förelig- gande uppfinning. Ännu en föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 6. Genom denna utföringsform utnyttjas företrä- desvis lågtemperaturområdet i den första enheten. Härigenom tas energin i detta làgtemperaturområde tillvara på ett för- delaktigt sätt.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 7. Detta sjätte ledningsorgan kan utgöras av en så kallad economizer. Härigenom upphettas matarvattnet yt- terligare innan det leds till kokarenheten.
En ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 8. Den första ledningsdelen är således anordnad i högtemperaturdelen hos den första enheten. Här- igenom kan den fukttillsatta luften som leds tillbaka till brännkammaren överhettas. Detta leder till ett effektivt ut- nyttjande i brännkammaren. Vidare innebär denna ledningsdel att temperaturen på gasen från turbinexpandern sänks något innan den når den ovan nämnda supplementära förbränningsen- heten. Därmed kan mer energi tillföras via den supplementära 10 15 20 25 30 35 517 779 förbränningsenheten på så sätt att en optimal hög temperatur uppnås i det ledningsorgan som leder ånga till ångturbinen.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 9. Genom denna utföringsform tas energin i gasen i den första enheten nedströms om kokarenheten tillvara på ett effektivt sätt.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 10. Härigenom erhålls en lämplig temperatur hos luften innan den leds till fuktningsanordningen. Ännu en föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav ll. Kylningen av luften leder till uppvärmning av nämnda vätska.
Detta gör att denna vätska, företrädesvis vatten, erhåller en lämplig temperatur innan den tillförs till fuktningsanordningen.
En ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen framgår av patentkrav 12. Härmed kan den gas/ånga som bildas med hjälp av fuktningsanordningen även användas till kylning av turbinexpandern. Enligt ett föredraget utförande är det tillsatta vattnet i ångfas. Genom att vattnet är i ångfas kan en bättre kylning uppnås hos turbinexpandern. Ändamålet med uppfinningen uppnås även med en metod för att driva en turbininrättning innefattande åtminstone: en gasturbinenhet innefattande en kompressor, en bränn- kammare och en turbinexpander, en första enhet för värmeutbyte och ånggenerering, in- nefattande en första uppströms belägen ände och en andra nedströms belägen ände, varvid nämnda första enhet innefat- tar en första och en andra gasströmningsväg som är åtminsto- ne delvis separerade från varandra, en ángturbinkrets innefattande en ångturbin, och 10 15 20 25 30 35 517 779 en supplementär förbränningsenhet inrättad för upphett- ning i nämnda första gasströmningsväg, varvid metoden inne- fattar följande steg: att leda gas från kompressorn till brännkammaren, att leda förbränd gas från brännkammaren till turbinex- pandern, att leda gas från turbinexpandern till nämnda uppströms be- lägna ände hos den första enheten så att förbränd gas leds genom den första enheten och åtminstone delvis lämnar den första enheten via nämnda andra ände, att ångturbinen drivs med ånga genererad med hjälp av nämnda första enhet, att nämnda supplementära förbränningsenhet upphettar gasen i nämnda första gasströmningsväg, kännetecknad av att en fuktningsanordning anordnas och används till att tillsätta en vätska till en gas som leds till fuktningsan- ordningen från nämnda kompressor, och att befuktad gas från fuktningsanordningen leds till nämnda brännkammare via den första enheten så att den befuk- tade gasen uppvärms med nämnda första enhet.
Enligt denna metod uppnås de fördelar som beskrivits ovan i samband med turbininrättningen. Fördelaktiga utföranden av metoden enligt uppfinningen framgår av patentkraven 14 till 19. Med dessa utföranden uppnås motsvarande fördelar som hos de olika ovan beskrivna utföringsformerna av turbininrätt- ningen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar schematiskt en utföringsform av uppfinning- en.
Fig 2 visar schematiskt ett diagram av temperaturen som funktion av entropin.
Fig 3 visar schematiskt en annan utföringsform av upp- finningen. v »oss 10 15 20 25 30 35 517 779 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar schematiskt en turbininrättning enligt en utfö- ringsform av uppfinningen. Turbininrättningen innefattar en gasturbinenhet med en kompressor 10, en brännkammare 12 och en turbinexpander 14. Kompressorn 10 matas med ett förbrän- ningsmedium, företrädesvis luft, via ett inlopp 16. Kompri- merad luft leds till och förbränns i brännkammaren 12.
Brännkammaren 12 har även ett inlopp (ej visat i figuren) för tillförsel av bränsle. Förbränd gas från brännkammaren 12 driver turbinexpandern 14. Kompressorn 10 och turbinex- pandern 14 är lämpligen anordnade på en gemensam axel. Gas- turbinenheten kan exempelvis driva en generator 18 för att producera elektrisk energi. Förbränd gas från turbinexpan- dern 14 leds till en första enhet 20 för värmeutbyte och ànggenerering. Den första enheten 20 har en uppströms belä- gen ände 22 som mottar gas från turbinexpandern 14. Den för- sta enheten 20 har även en andra nedströms belägen ände 24 från vilken. gas soul passerat den första enheten 20 leds bort, exempelvis via en skorsten 26. Den första enheten 20 har en första gasströmningsväg (upptill i figuren) och en andra gasströmningsväg (nedtill i figuren). Den första och den andra gasströmningsvägen är åtminstone delvis separerade från varandra. Denna separation symboliseras med en vägg 28.
En sådan första enhet 20 kan, kallas en SSB. finns i exempelvis ovan angivna US-A-5 628 183. I detta do- såsom har förklarats ovan, Exempel på utföringsformer av sådana SSB kument finns även fördelar med en sådan SSB beskrivna.
Turbininrättningen innefattar en ångturbinkrets med en àng- turbin 30 som drivs med ånga genererad av den första enheten 20. Turbininrättningen innefattar en supplementär förbrän- ningsenhet 32 sonx upphettar gasen. i den första gasström- ningsvägen. 10 15 20 25 30 35 517 779 I gasturbinkretsen leds en del komprimerad luft från kom- pressorn 10 till en fuktningsanordning 34. I fuktningsanord- ningen 34 tillsätts vatten till luften från kompressorn 10.
Vattnet kan tillföras via en tillförselledningv 36. Gasen från kompressorn 10 sonx leds till fuktningsanordningen. 34 kyls med hjälp av en kylare 38. Denna kylning sker lämpligt- tillförda vattnet. vattnet innan det tillförs till fuktningsanordningen 34 via vis med hjälp av det Därmed uppvärms ett inlopp 40. Ett första ledningsorgan 51 är inrättat att leda befuktad luft från fuktningsanordningen 34 till bränn- kammaren 12. Det första ledningsorganet 51 passerar via den första enheten 20 så att den befuktade luften upphettas in- nan den leds till brännkammaren 12. En cirkulationskrets vi- sad som ett andra ledningsorgan 52 tar tillvara det lågtem- pererade värmet i den första enheten 20. Det upptagna värmet leds tillbaks till kompressorluften j. fuktningsanordningen 34. Detta görs genom att vatten från fuktningsanordningen 34 leds i det andra ledningsorganet 52 via den första enheten 20 där uppvärmning av detta vatten sker innan det leds till- baka till fuktningsanordningen 34. Ångturbinkretsen innefattar en kokarenhet 42 med tredje led- ningsorgan 53 som leds till den första enheten 20 för att bringa vatten till kokning. Från kokarenheten 42 leds vatten via en överhettarenhet 54 till ångturbinen 30. Överhettaren- heten kan exempelvis bestâ av en första överhettare 54a och en andra överhettare 54b. Den supplementära förbränningsen- heten 32 är anordnad uppströms om överhettarenheten 54. På så sätt kan ångan i överhettarenheten 54 upphettas till en för ângturbinen 130 optimal temperatur. Ångturbinen 30 kan lämpligen driva en generator 44 för att producera elektrisk energi. Ånga från ångturbinen 30 kondenseras i en kondensor 46. Vatten från kondensorn 46 passerar genom en pump 48.
Detta vatten kan uppvärmas i ett femte ledningsorgan 55 som leds genom en nedströms belägen del av den första enheten 20. Vattnet leds vidare via en förvärmningsenhet 60 till ett 10 15 20 25 30 35 517 779 sjätte ledningsorgan 56 som passerar genom den första enhe- ten 20 för ytterligare upphettning av vattnet. Vattnet från det sjätte ledningsorganet 56 leds till kokarenheten 42. Ånga från olika delar av ångturbinen 30 leds via ledningar 62, 64, används för uppvärmning av vattnet som når förvärmningsenhe- 66 till förvärmningsenheten 60. Den tillförda ångan ten 60 via det femte ledningsorganet 55. Ångan som tillförs förvärmningsenheten 60 via ledningarna 62, 64, 66 tillsätts lämpligen till vattnet från det femte ledningsorganet 55.
Det första ledningsorganet 51 som leder luft blandad. med vattenånga från fuktningsanordningen 34 kan lämpligen inne- fatta en första ledningsdel 68 som är anordnad uppströms om den supplementära förbränningsenheten 32 och en andra led- ningsdel 70 som är anordnad nedströms om det tredje led- ningsorganet 53, dvs nedströms om kokarenheten 42.
Såsom indikeras med streckad linje kan turbininrättningen innefatta ett sjunde ledningsorgan 57 för att leda luft blandad med vattenånga från fuktningsanordningen 34 till turbinexpandern 14 för att kyla denna turbinexpander 14.
Av beskrivningen ovan framgår även en metod för att driva en turbininrättning som innefattar en gasturbinenhet, en första enhet 20 för värmeutbyte och ånggenerering, en ångturbin- krets och en supplementär förbränningsenhet 32 inrättad för upphettning i en första gasströmningsväg i den första enhe- ten 20. Enligt metoden leds en gas från kompressorn 10 till brännkammaren 12. Förbränd gas från brännkammaren 12 leds till turbinexpandern 14. Från turbinexpandern 14 leds en förbränd gas till den uppströms belägna änden 22 hos den första enheten 20. Förbränd gas lämnar den första enheten 20 via en andra ände 24. Ångturbinen 30 drivs med ånga genere- rad med hjälp av den första enheten 20. Den supplementära förbränningsenheten 32 upphettar gasen i den första gas- 10 15 20 25 30 35 517 779 10 strömningsvägen. En fuktningsanordning 34 anordnas och an- vänds till att tillsätta en vätska till gasen från kompres- sorn 10. Befuktad gas från fuktningsanordningen 34 leds till brännkammaren 12 via den första enheten 20 där den befuktade gasen upphettas.
Ytterligare fördelaktiga utföranden av' metoden framgår av patentkraven 15-19 samt av beskrivningen ovan.
Fig 2 visar schematiskt en grafisk representation av tempe- raturen T som funktion av entropin S för turbininrättningen enligt uppfinningen. Den slutna slingan 70 representerar àngturbinkretsen. 71 representerar expansionsfasen i àngtur- binen 30. 72 representerar kondenseringen av ångan från ång- turbinen 30. 73 representerar uppvärmningen med hjälp av det femte ledningsorganet 55, förvärmningsenheten 60 och det sjätte ledningsorganet 56. Det kan påpekas att det femte ledningsorganet 55 och det sjätte ledningsorganet 56 kan benämnas economizers. 74 representerar kokningsfasen i. ko- karenheten 42 med det tredje ledningsorganet 53. 75 repre- senterar upphettning i överhettarenheten 54. Den streckade linjen 75b representerar här den ytterligare upphettning som ernås med hjälp av den supplementära förbränningsenheten 32.
Med hjälp av den supplementära förbränningsenheten 32 kan således ångan upphettas till en optimal hög temperatur, vil- ket bidrar till en hög verkningsgrad hos ångcykeln.
Linjen 80 representerar avgasen från turbinexpandern 14 när denna passerar den första enheten 20. Den övre delen av lin- jen 80 motsvarar således avgasen vid den första änden 22 hos den första enheten 20.
Kurvan 90 representerar den befuktade luften från fuktnings- anordningen 34 till brännkammaren 12. 90a representerar upp- hettning med hjälp av den andra ledningsdelen 70 hos det 10 15 20 25 30 35 517 779 11 första ledningsorganet 51. 90b representerar delen av kurvan 90 där upphettning sker med hjälp av den första ledningsde- len 68 som är anordnad uppströms om den supplementära för- bränningsenheten 32.
Den del av linjen 80 som är belägen mellan strecken 81 och 82 representerar det värme i avgasen från turbinexpandern 14 som används till uppvärmning i nämnda första ledningsdel 68, dvs det värme som tillförs den befuktade luften i kurvdelen 90b mellan strecken 83 och 84. åtgår för uppvärmningen i den första ledningsdelen 68 sänka Normalt skulle det värme som temperaturen hos ångan till ångturbinen 30. Emellertid sker inte detta i detta fall eftersom den supplementära förbrän- ningsenheten 32 tillför ytterligare värme till överhettaren- heten 54.
Fig 3 visar schematiskt en annan utföringsfonn av uppfin- ningen. Motsvarande delar som i utföringsformen enligt Fig 1 har samma referensbeteckningar i Fig 3. Dessa delar kommer därför ej att beskrivas närmare här. Fig 3 visar således ett ytterligare ledningsorgan 90 där vatten från fuktningsanord- ningen 34 leds via den första enheten 20 för uppvärmning in- nan detta vatten tillförs till det ovan nämnda andra led- ningsorganet 52. Tillförsel av vatten representeras även här med en tillförselledning 36. Enligt denna utföringsform är denna tillförselledning 36 ansluten till det ytterligare ledningsorganet 90. Fuktningsanordningen 34 kan i detta fall ses som bestående av en övre och en undre del. Vatten avtap- pas således både i ett övre utlopp 92 och i ett undre utlopp 94. Vatten kan även återföras till den undre delen av fukt- ningsanordningen 34 genom ett inlopp 96. Genom utföringsfor- men enligt Fig 3 uppnås en förbättrad verkningsgrad hos den nedre ångkretsen i turbininrättningen, dvs den ångkrets som består i att vatten tillsätts till luften från kompressorn 10 varefter upphettad luft/ånga återförs till brännkammaren 12. 10 15 20 517 779 12 Det bör påpekas att företrädesvis är den andra överhettaren 54b anordnad att upptaga värme i endast den första gasström- ningsvägen. Den första överhettaren 54a, liksom övriga led- 90, är fö- reträdesvis anordnade att upptaga värme i hela den första ningsorgan/ledningsdelar 68, 53, 56, 70, 52, 55, enheten, och således ej endast i en av gasströmningsvägarna.
Med föreliggande uppfinning erhålls en hög verkningsgrad hos ångturbinkretsen samtidigt som turbininrättningen i sin hel- het uppnår en hög verkningsgrad.
Det bör påpekas att ytterligare värmeväxlare, pumpar eller andra för fackmannen kända anordningar kan användas i sam- band med turbininrättningen. En fördel med uppfinningen är att ångturbinkretsen är frikopplad från den undre àngkretsen där vatten tillsätts till luften från kompressorn 10. Inom uppfinningens ram ligger emellertid även möjligheten att ett visst utbyte av vatten eller ånga sker mellan dessa kretsar.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsfor- merna utan kan modifieras och varieras inom ramen för bifo- gade patentkrav.

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 S17 779 13 Batsntkrax
1. Turbininrättning innefattande åtminstone: (10), en brännkammare (12) som mottager komprimerad gas från kompres- en gasturbinenhet innefattande en kompressor sorn (10) och en turbinexpander (14) brännkammaren (12), som mottager gas från en första enhet (20) för värmeutbyte och ånggenerering, innefattande en första uppströms belägen ände (22) som mot- tar gas från nämnda turbinexpander (14) (24) från vilken gas som passerat den leds bort, (20) innefattar en första och en andra gasströmningsväg som och en andra ned- ströms belägen ände första enheten (20) varvid nämnda första enhet är åtminstone delvis separerade från varandra, en ángturbinkrets innefattande en ångturbin (30) inrät- tad att drivas med ånga genererad med hjälp av nämnda första enhet (20), en supplementär förbränningsenhet (32) inrättad att upphetta gasen i nämnda första gasströmningsväg, kännetggk; nad_ay en fuktningsanordnimg (34) inrättad att tillsätta en vätska till en gas från nämnda kompressor (10), och inrättat att leda befuk- tad gas från fuktningsanordningen (34) till nämnda brännkam- mare (12), varvid det första ledningsorganet (51) är anord- (51) och därmed av den befuktade gasen görs med nämnda första en- het (20). ett första ledningsorgan (51) nat så att uppvärmning av det första ledningsorganet
2. Turbininrättning enligt krav 1, innefattande ett andra (52) gasen i fuktningsanordningen (34), varvid nämnda andra led- (20) detta andra ledningsorgan (52). ledningsorgan för ledning av en vätska som tillsätts ningsorgan (52) leds via nämnda första enhet för upp- värmning av vätskan i 10 15 20 25 30 35 517 779 14
3. Turbininrättning enligt krav 2, (90) tillsätts gasen i fuktningsanordningen (34) och för uppvärm- innefattande ett ytter- ligare ledningsorgan för ledning av nämnda vätska som ning av vätskan i detta ytterligare ledningsorgan (90), var- (90) som är belägen nedströms om vid nämnda ytterligare ledningsorgan första enhet (20) den position i den första enheten (20) där nämnda andra led- leds via en posi- tion i nämnda ningsorgan (52) leds.
4. Turbininrättning enligt något av föregående krav, var- vid àngturbinkretsen innefattar en kokarenhet (42) med tred- (53) (20) och en överhettareenhet (54) med ett fjärde ledningsor- (54) (42) första enhet och varvid nämnda supplementära förbrän- je ledningsorgan som. leds genonl nämnda första enhet där ånga från kokarenheten leds via nämnda (20) (32) ningsorgan (54) i nämnda första enhet. gan ningsenhet är belägen uppströms om nämnda fjärde led-
5. Turbininrättning enligt krav 4, varvid ångturbinkretsen (60) tarvatten som leds till nämnda kokarenhet (42), varvid nämn- (60) vattnet med hjälp av ånga från ångturbinen (30). innefattar en förvärmningsenhet för förvärmning av ma- da förvärmningsenhet är inrättad att förvärma matar-
6. Turbininrättning enligt krav 5, varvid ångturbinkretsen innefattar ett femte ledningsorgan (55) (20) (30) (60). som leds genom nämn- da första enhet för uppvärmning av kondenserat vatten från ångturbinen innan detta vatten leds till nämnda förvärmningsenhet
7. Turbininrättning enligt krav 5 eller 6, varvid ångtur- binkretsen innefattar ett sjätte ledningsorgan (56) som leds (20) (60) genonl nämnda första enhet för uppvärmning av 'vatten från nämnda förvärmningsenhet innan detta vatten leds till nämnda kokarenhet (42). 10 15 20 25 30 517 779 15
8. Turbininrättning enligt något av föregående krav, var- (51) ledningsdel (68) som är anordnad uppströms om nämnda supple- vid nämnda första ledningsorgan innefattar en första mentära förbränningsenhet (32) i nämnda första enhet (20).
9. Turbininrättning enligt åtminstone krav 4, varvid nämn- da första ledningsorgan (51) innefattar en andra ledningsdel (70) som är anordnad nedströms om nämnda tredje ledningsor- gan (53) i nämnda första enhet (20).
10. Turbininrättning enligt något av föregående krav, inne- fattande en kylande enhet (38), med vilken gas från nämnda kompressor (10) kyls innan denna gas når fuktningsanordning- en (34).
11. ll. Turbininrättning enligt krav 10, varvid nämnda kylande enhet (38) är inrättad så att kylning däri sker med hjälp av vätska som tillföres nämnda fuktningsanordning (34).
12. Turbininrättning enligt något av föregående krav, inne- (57) för att leda fuktig gas från nämnda fuktningsanordning (34) till nämnda turbin- fattande ett sjunde ledningsorgan expander (14) för kylning av turbinexpandern (14).
13. En metod för att driva en turbininrättning innefattande åtminstone: en gasturbinenhet innefattande en kompressor (10), en brännkammare (12) och en turbinexpander (14), en första enhet (20) för värmeutbyte och ånggenerering, (22) varvid nämnda första en- innefattande en första uppströms belägen ände och en (24), het (20) innefattar en första och en andra gasströmningsväg andra nedströms belägen ände som är åtminstone delvis separerade från varandra, en ångturbinkrets innefattande en ångturbin (30), och 10 15 20 25 30 35 517 779 16 en supplementär förbränningsenhet (32) inrättad för upphettning i nämnda första gasströmningsväg, varvid metoden innefattar följande steg: att leda gas från kompressorn (10) till brännkammaren (12), att leda förbränd gas från brännkammaren (12) till tur- binexpandern (14), att leda gas från turbinexpandern (14) till nämnda uppströms belägna ände (22) hos den första enheten (20) så att för- bränd gas leds genom den första enheten (20) och åtminstone delvis lämnar den första enheten (20) via nämnda andra ände (24), att ångturbinen (30) drivs med ånga genererad med hjälp av nämnda första enhet (20), att nämnda supplementära förbränningsenhet (32) upphet- tar gasen i nämnda första gasströmningsväg, kännetecknad av att en fuktningsanordning (34) anordnas och används till att tillsätta en vätska till en gas som leds till fukt- ningsanordningen (34) från nämnda kompressor (10), och _ att befuktad. gas från fuktningsanordningen (34) leds till nämnda brännkammare (12) via den första enheten (20) så att den befuktade gasen uppvärms i nämnda första enhet (20).
14. En nætod enligt krav 13, varvid den vätska som till- sätts gasen i fuktningsanordningen (34) först uppvärms med hjälp av nämnda första enhet (20).
15. En metod enligt krav 13 eller 14, varvid i nämnda ång- turbinkrets anordnas en kokarenhet (42) med tredje lednings- organ (53) som leds genom nämnda första enhet (20) och en överhettareenhet (54) med ett fjärde ledningsorgan (54) där ånga från kokarenheten (42) leds via nämnda första enhet (20), varvid nämnda supplementära förbränningsenhet (32) an- ordnas uppströms om nämnda fjärde ledningsorgan (54) i nämn- da första enhet (20). 10 15 20 517 779 17
16. En metod enligt krav 15, varvid en förvärmningsenhet (60) anordnas i ångturbinkretsen. och varvid Ined hjälp av förvärmningsenheten (60) matarvatten son: leds till nämnda kokarenhet (42) förvärms med hjälp av ånga från ångturbinen (30).
17. En metod enligt krav 16, varvid kondenserat vatten från ngturbinen (30) uppvärms med hjälp av den första enheten å (20) innan detta vatten leds till nämnda förvärmningsenhet (60 ).
18. En metod enligt något av kraven 13-17, varvid befuktad gas från fuktningsanordningen (34) för upphettning leds via en position i nämnda första enhet (20) som är belägen upp- ströms om nämnda supplementära förbränningsenhet (32).
19. En metod enligt åtminstone krav 15, varvid befuktad gas från fuktningsanordningen (34) för upphettning leds via en position i nämnda första enhet (20) som är belägen nedströms om nämnda tredje ledningsorgan (53);
SE0004399A 2000-11-29 2000-11-29 Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning SE517779C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004399A SE517779C2 (sv) 2000-11-29 2000-11-29 Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning
EP01270684A EP1337741B1 (en) 2000-11-29 2001-11-28 A turbine arrangement and a method of operating a turbine arrangement
PCT/SE2001/002630 WO2002048509A1 (en) 2000-11-29 2001-11-28 A turbine arrangement and a method of operating a turbine arrangement
JP2002550205A JP2004515699A (ja) 2000-11-29 2001-11-28 タービン装置及び該装置の操作方法
US10/432,529 US6877320B2 (en) 2000-11-29 2001-11-28 Turbine arrangement and a method of operating a turbine arrangement
DE60126810T DE60126810T2 (de) 2000-11-29 2001-11-28 Turbinenanordnung und verfahren zum betrieb einer turbinenanordnung
AT01270684T ATE354721T1 (de) 2000-11-29 2001-11-28 Turbinenanordnung und verfahren zum betrieb einer turbinenanordnung
CA2429938A CA2429938C (en) 2000-11-29 2001-11-28 A turbine arrangement and a method of operating a turbine arrangement
AU2002218601A AU2002218601A1 (en) 2000-11-29 2001-11-28 A turbine arrangement and a method of operating a turbine arrangement
ES01270684T ES2281396T3 (es) 2000-11-29 2001-11-28 Conjunto de turbina y procedimiento de operacion de un conjunto de turbina.
RU2003119164/06A RU2298681C2 (ru) 2000-11-29 2001-11-28 Турбинное устройство и способ работы турбинного устройства

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004399A SE517779C2 (sv) 2000-11-29 2000-11-29 Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0004399D0 SE0004399D0 (sv) 2000-11-29
SE0004399L SE0004399L (sv) 2002-05-30
SE517779C2 true SE517779C2 (sv) 2002-07-16

Family

ID=20282027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0004399A SE517779C2 (sv) 2000-11-29 2000-11-29 Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6877320B2 (sv)
EP (1) EP1337741B1 (sv)
JP (1) JP2004515699A (sv)
AT (1) ATE354721T1 (sv)
AU (1) AU2002218601A1 (sv)
CA (1) CA2429938C (sv)
DE (1) DE60126810T2 (sv)
ES (1) ES2281396T3 (sv)
RU (1) RU2298681C2 (sv)
SE (1) SE517779C2 (sv)
WO (1) WO2002048509A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7200997B2 (en) * 2004-02-09 2007-04-10 Siemens Power Generation, Inc. Water augmented regeneration (WAR) turbine system and cycle
JP4811991B2 (ja) * 2005-07-06 2011-11-09 株式会社日立製作所 高湿分利用ガスタービン設備
US20070130952A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Siemens Power Generation, Inc. Exhaust heat augmentation in a combined cycle power plant
NO331740B1 (no) 2008-08-29 2012-03-12 Hamworthy Gas Systems As Fremgangsmate og system for optimalisert LNG produksjon
EP2199547A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Abhitzedampferzeuger sowie ein Verfahren zum verbesserten Betrieb eines Abhitzedampferzeugers
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
JP6057803B2 (ja) * 2013-03-26 2017-01-11 三菱重工業株式会社 ガスタービンプラント、及びガスタービンプラントの運転方法
KR101953963B1 (ko) * 2017-01-24 2019-03-04 두산중공업 주식회사 가스터빈
US11988137B1 (en) * 2023-01-13 2024-05-21 Rtx Corporation Auxiliary boiler system for steam injection cycle engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2678532A (en) * 1951-03-16 1954-05-18 Chemical Foundation Inc Gas turbine process using two heat sources
US4136643A (en) * 1977-08-15 1979-01-30 Sulzer Brothers Limited Waste heat steam generator
ZA85528B (en) * 1984-02-01 1986-12-30 Fluor Corp Process for producing power
US5181376A (en) * 1990-08-10 1993-01-26 Fluor Corporation Process and system for producing power
JP2565437B2 (ja) * 1991-09-03 1996-12-18 株式会社ヒラカワガイダム 管巣燃焼型コンバスタ−を備えたガスタ−ビン装置
NL9201256A (nl) * 1992-07-13 1994-02-01 Kema Nv Steg-inrichting voor het opwekken van elektriciteit met bevochtigd aardgas.
US5628183A (en) 1994-10-12 1997-05-13 Rice; Ivan G. Split stream boiler for combined cycle power plants

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002048509A9 (en) 2002-09-26
SE0004399D0 (sv) 2000-11-29
ES2281396T3 (es) 2007-10-01
US6877320B2 (en) 2005-04-12
ATE354721T1 (de) 2007-03-15
DE60126810D1 (de) 2007-04-05
DE60126810T2 (de) 2007-10-31
AU2002218601A1 (en) 2002-06-24
CA2429938A1 (en) 2002-06-20
US20040083736A1 (en) 2004-05-06
WO2002048509A1 (en) 2002-06-20
SE0004399L (sv) 2002-05-30
RU2298681C2 (ru) 2007-05-10
JP2004515699A (ja) 2004-05-27
EP1337741A1 (en) 2003-08-27
EP1337741B1 (en) 2007-02-21
CA2429938C (en) 2010-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100563517B1 (ko) 가스 터빈 장치 및 증기 터빈 장치, 그리고 그 작동 방법
RU2126491C1 (ru) Устройство для охлаждения средства охлаждения газовой турбины газо- паротурбинной установки
JP3883627B2 (ja) 排熱回収式蒸気発生装置および蒸気消費器に組み合わされたガスターボ群を運転するための方法
JP2007032568A (ja) 複合サイクル発電プラント
EP1860300B1 (en) High humidity gas turbine equipment
CN101603466A (zh) 用于回收涡轮机辅助系统所产生的废热的系统
KR100530728B1 (ko) 전력/열폐열발전식병합발전소
CN102828830A (zh) 用于改进组合循环发电设备的效率的系统和方法
US6301873B2 (en) Gas turbine and steam turbine installation
US8205451B2 (en) System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
SE517779C2 (sv) Turbininrättning och metod för att driva en turbininrättning
US5609019A (en) Apparatus for operating a gas turbine in a simple cycle and in a cycle combined with a steam turbine
CN1060335A (zh) 用于组合循环发电厂的排气器热交换器
JPH09177566A (ja) 発電所のための冷却空気用冷却器
JP3009712B2 (ja) 蒸気動力ステーションの始動運転のための蒸気及び動力の形成方法及びその設備
CN109312635B (zh) 冷凝物再循环
KR20010053555A (ko) 가스 및 증기 터빈 장치
JP2006509942A (ja) ガスタービンの冷却空気の冷却装置と方法
RU2195561C2 (ru) Газо- и паротурбинная установка и способ для охлаждения охлаждающего средства газовой турбины подобной установки
US20150300261A1 (en) Fuel heating system for use with a combined cycle gas turbine
US9109513B2 (en) Combined cycle electric power generation plant and heat exchanger
SE534008C2 (sv) Förfarande för drift av en gasturbinkraftanläggning och gasturbinkraftanläggning
SE528293C2 (sv) Uppvärmningsanordning för att alstra värme och elektricitet
RU2432642C2 (ru) Система с высокотемпературными топливными элементами
JPH06248909A (ja) 排気再燃型複合発電プラント

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed