WO1994029642A1 - Gasturbinenanlage mit nachgeschaltetem abhitzedampferzeuger - Google Patents

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WO1994029642A1
WO1994029642A1 PCT/DE1994/000613 DE9400613W WO9429642A1 WO 1994029642 A1 WO1994029642 A1 WO 1994029642A1 DE 9400613 W DE9400613 W DE 9400613W WO 9429642 A1 WO9429642 A1 WO 9429642A1
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gas
duct
steam generator
turbine
line
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PCT/DE1994/000613
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Inventor
Alfred Kessler
Erich Schmid
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1861—Waste heat boilers with supplementary firing
    • 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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the invention relates to a gas turbine system with a waste heat steam generator downstream of the gas turbine via a flue gas duct for generating steam for a heat consumer, in particular for a steam turbine.
  • the heat contained in the expanded flue gas from the gas turbine is used to generate steam for a steam turbine and / or another heat consumer (process steam, district heating).
  • the heat transfer takes place in a waste heat steam generator connected downstream of the gas turbine via the flue gas duct.
  • heating surfaces in the form of tube bundles are arranged in the waste heat steam generator, which are connected in a water-steam circuit which is usually constructed from several pressure stages.
  • the steam turbine is connected to the water-steam circuit.
  • the flue gas duct and the waste heat steam generator form a duct system for the hot flue gas emerging from the gas turbine.
  • the heat recovery steam generator In the event that the gas turbine fails or is switched off, the heat recovery steam generator inevitably cools down by a certain amount of temperature.
  • the start-up process is therefore extended by the time required to re-heat the heat recovery steam generator by this amount of temperature (warm start). If the system is started up from a cold state, the start-up process takes a correspondingly longer time (cold start). Long downtimes and cooling of the heat recovery steam generator can also lead to the temperature falling below the dew point with an increased risk of corrosion on the heating surfaces of the heat recovery steam generator. In order to avoid such a drop below the dew point in the waste heat steam generator, an additional warm air blower is often used.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a gas turbine system of the type mentioned at the beginning with simple means such that an economical mode of operation is possible regardless of the operating state of the gas turbine.
  • an additional firing system for generating hot gas which is provided outside the duct system and can be introduced into the duct system.
  • the waste heat steam generator can be kept at a desired temperature even when the gas turbine is switched off due to operation or if additional firing is required.
  • the additional combustion system comprises at least one, preferably a plurality of burners arranged symmetrically on the duct system, and at least one blower.
  • the or each burner can be connected to a gas line running outside the channel system.
  • several burners can also be attached directly to the duct system, with these then are advantageously connected to the blower via a common gas line.
  • the burner operated with heating oil or natural gas is supplied via the fan with flue gas from the gas turbine and / or with fresh air as combustion air.
  • the suction side of the fan is expediently connected via a gas switch to a flue gas line connected to the flue gas duct and to a fresh air line.
  • the gas line is connected to the duct system at several points.
  • the gas line advantageously has a first partial line, which opens into the flue gas duct or leads to a burner attached there.
  • a second or even several sub-lines of the gas line lead to the heat recovery steam generator.
  • the hot gas can be led directly in front of the respective heating surface section.
  • a flap is connected in each sub-line, so that on the one hand the location of the hot gas supply into the duct system can be selected and on the other hand the respective amount of hot gas to be supplied per unit time can be set.
  • the temperature of the flue gas can be kept constant regardless of the ambient temperature when it enters the heat recovery steam generator.
  • the temperature of the hot gas can expediently be set.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the separate auxiliary firing system ensures continuous steam generation even when the outside temperature drops.
  • the arrangement of the auxiliary firing system outside the duct system means that Gas turbine system remain in operation even when the additional combustion system is repaired or overhauled.
  • FIG. 1 shows a top view of a gas turbine system with a downstream heat recovery steam generator and with an additional combustion system provided outside its duct system, and
  • FIG. 2 shows a gas turbine system according to FIG. 1 with an alternative arrangement of the additional combustion system outside the duct system.
  • the gas turbine system 1 according to FIGS. 1 and 2 comprises a gas turbine 2 and a heat recovery steam generator 6 connected to it via a flue gas duct 4.
  • a steam turbine 10 is connected to the heat recovery steam generator 6 via a steam line 8.
  • the gas turbine system 1 forms, together with the steam turbine 10, a combined gas and steam turbine system.
  • the flue gas duct 4 and the waste heat steam generator 6 form a duct system which opens into the atmosphere via a bypass chimney 12 behind the gas turbine 2 and a stack 14 at the outlet of the waste heat steam generator 6.
  • hot flue gas RG flows over the flue gas duct 4 and through the heat recovery steam generator 6.
  • the heat contained in the hot flue gas RG is passed to a water vapor (not shown) via heating surfaces 18, 20 and 22 arranged within the heat recovery steam generator 6 - Transfer circuit of the steam turbine 10.
  • the cooled flue gas RG leaves the heat recovery steam generator 6 via its chimney 14.
  • the heating surface 18 is part of a high-pressure stage for generating steam under high pressure for the steam turbine 10. Accordingly, the heating surfaces 20 and 22 are part of a medium-pressure or low-pressure stage.
  • Part of the steam generated in the heat recovery steam generator 6 can be coupled out in a manner not shown as process steam, for example for an industrial plant.
  • Flaps 24 are provided inside the flue gas duct 4 to close the flue gas duct cross section.
  • the flue gas cross section is completely or partially closed by means of these flaps 24 when the gas turbine is operated alone in the so-called "simple cycle mode".
  • the hot flue gas RG from the gas turbine 4 is then completely or partially removed via the bypass chimney 12.
  • an additional combustion system with a burner 26 and a blower 28 is provided outside the duct system 4, 6.
  • a plurality of additional firing systems are preferably arranged symmetrically outside the duct system 4, 6, which are then connected in parallel and can be operated individually or together.
  • the burner 26 and the blower 28 are connected in a gas line 30 which opens into the channel system 4, 6 at various points via sub-lines 32, 34 and 36.
  • a flap 33, 35 and 37 is connected in each of the sub-lines 32, 34 and 36.
  • a further flap 38 is provided between the blower 28 and the burner 26 and is connected to the gas line 30.
  • a gas switch 40 is provided on the suction side of the blower 28. This is connected on the one hand via a flue gas line 42 to the flue gas duct 4, so that the gas turbine 2 is connected on the output side to the blower 28. On the other hand, the gas switch 40 is attached to a fresh air line 44. closed. The burner 26 is thus supplied with hot flue gas RG from the gas turbine 2 and / or fresh air L as combustion air via the fan 28.
  • Hot gas HG generated in the burner 26 of the additional combustion system is passed via the gas line 30 and - with the flaps 33, 35 and / or 37 open - via the sub-lines 32, 34 and 36 in the direction of the arrows drawn into the duct system 4, 6.
  • the hot gas HG flows into the flue gas duct 4 in front of the heat recovery steam generator 6.
  • the hot gas HG is also conducted into the heat recovery steam generator 6 in front of its heating surfaces 20 and 22, respectively.
  • the temperature of the hot gas HG e.g. by changing the amount of combustion air L, RG supplied to the burner 26 per unit of time.
  • the hot gas HG passed through the partial line 36 when the flap 37 is open can only be used to generate low-pressure steam, which then e.g. serves for the steaming of shaft seals (not shown) of the steam turbine 10.
  • shaft seals not shown
  • burners 26 ' are attached directly to the duct system 4, 6.
  • a burner 26 ' is attached to the flue gas duct 4 and two further burners 26' to the heat recovery steam generator 6.
  • the burners 26 ′ provided there are arranged one behind the other in the direction of flow of the flue gas RG in a horizontal heat recovery steam generator 6, in a standing heat recovery steam generator 6 these are arranged in levels of different heights.
  • auxiliary combustion system i.e. the burner 26, 26 'and the blower 28, 28' and the associated gas line 30, 30 'can advantageously be standardized for different output sizes of the gas turbine system, so that the heating power required for the respective heat recovery steam generator 6 can be selected can be adapted by modularly constructed auxiliary firing systems 26, 28 or 26 ', 28'.
  • a burner which can be operated under atmospheric pressure and which generates only little nitrogen oxides is advantageously used as the burner 26, 26 '.
  • Such a burner is also referred to as a "low NO x burner".
  • a low NO x burner By using a low NO x burner, such low NO x values are achieved for the gas turbine system 1 that even during operation of the auxiliary Burner system 26, 28 or 26 ', 28' no additional catalysts have to be used.

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Abstract

Die Gasturbinenanlage (1) umfaßt einen der Gasturbine (2) über einen Rauchgaskanal (4) nachgeschalteten Abhitzedampferzeuger (6) zur Erzeugung von Dampf, insbesondere für eine Dampfturbine (10), wobei der Rauchgaskanal (4) und der Abhitzedampferzeuger (6) ein Kanalsystem bilden. Um mit einfachen Mitteln eine wirtschaftliche Betriebsweise unabhängig vom Betriebszustand der Gasturbine (2) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine außerhalb des Kanalsystems (4, 6) angeordnete Zusatzfeuerungsanlage (26, 28, 26', 28') zur Erzeugung von Heißgas (HG) vorgesehen, das in das Kanalystem (4, 6) einbringbar ist.

Description

Beschreibung
Gasturbinenanlage mit nachgeschaltetem Abhitzedampferzeuger
Die Erfindungh bezieht sich auf eine Gasturbinenanlage mit einem der Gasturbine über einen Rauchgaskanal nachgeschalte¬ ten Abhitzedampferzeuger zur Erzeugung von Dampf für einen Wärmeverbraucher, insbesondere für eine Dampfturbine.
Bei einer Gasturbinenanlage wird die im entspannten Rauchgas aus der Gasturbine enthaltene Wärme zur Erzeugung von Dampf für eine Dampfturbine und/oder einen anderen Wärmeverbraucher (Prozeßdampf, Fernwärme) genutzt. Die Wärmeübertragung er¬ folgt in einem der Gasturbine über den Rauchgaskanal nachge- schalteten Abhitzedampferzeuger. Dazu sind in dem Abhitze¬ dampferzeuger Heizflächen in Form von Rohrbündeln angeordnet, die in einen üblicherweise aus mehreren Druckstufen aufgebau¬ ten Wasser-Dampf-Kreislauf geschaltet sind. Bei eine kombi¬ nierten Gas- und Dampfturbinenanlage ist in den Wasser-Dampf- Kreislauf die Dampfturbine geschaltet. Der Rauchgaskanal und der Abhitzedampferzeuger bilden ein Kanalsystem für das aus der Gasturbine austretende heiße Rauchgas.
Für den Fall, daß die Gasturbine ausfällt oder abgeschaltet wird, kühlt der Abhitzedampferzeuger zwangsläufig um einen bestimmten Temperaturbetrag ab. Beim erneuten Anfahren der Anlage verlängert sich daher der Anfahrvorgang um die zum er¬ neuten Aufheizen des Abhitzedampferzeugers um diesen Tempera¬ turbetrag benötigte Zeit (Warmstart) . Wird die Anlage aus kaltem Zustand angefahren, so dauert der Anfahrvorgang ent¬ sprechend länger (Kaltstart) . Lange Stillstandszeiten und ein Auskühlen des Abhitzedampferzeugers können außerdem zu einer Taupunktunterschreitung mit einer erhöhten Korrosionsgefahr an den Heizflächen des Abhitzedampferzeugers führen. Um eine solche Taupunktunterschreitung im Abhitzedampferzeuger zu vermeiden, wird daher häufig ein zusätzliches Warmluftgebläse eingesetzt. Um bei einer Gasturbinenanlage, insbesondere bei einer kombi¬ nierten Gas- und Dampfturbinenanlage, mit Fernwärme- oder Prozeßdampfauskopplung eine kontinuierliche Dampferzeugung sicher zu stellen, werden üblicherweise DampfSpeicher verwen- det. Diese übernehmen die Dampflieferung während der Zeit, die ein Hilfskessel nach dem Abschalten der Gasturbine für die Übernahme der gesamten Dampflieferung benötigt. Der Be¬ trieb einer derartigen Anlage mit zusätzlichem Dampfspeicher und Hilfskessel zur kontinuierlichen Dampferzeugung während der Stillstandsphase der Gasturbine ist allerdings besonders aufwendig und daher unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gastur¬ binenanlage der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln derart weiterzubilden, daß unabhängig vom Betriebszustand der Gasturbine eine wirtschaftliche Betriebsweise möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine außer¬ halb des Kanalsystems vorgesehene Zusatzfeuerungsanlage zur Erzeugung von Heißgas, das in das Kanalsystem einbringbar ist.
Durch die Erzeugung von Heißgas in der außerhalb des Kanalsy¬ stems vorgesehenen Zusatzfeuerungsanlage kann der Abhitze- dampferzeuger auch bei betriebsbedingt abgeschalteter Gastur¬ bine oder bei Bedarf einer zusätzlichen Feuerung auf einer gewünschten Temperatur gehalten werden. Dadurch ist z. B. ein Warmstart aus einem entsprechend hohen Temperaturniveau mög¬ lich, so daß die Zeit zum Wiederanfahren der Anlage praktisch von der Stillstandszeit der Gasturbine unabhängig ist.
Die Zusatzfeuerungsanlage umfaßt mindestens einen, vorzugs¬ weise mehrere am Kanalsystem symmetrisch angeordnete, Brenner und mindestens ein Gebläse. Der oder jeder Brenner kann in jeweils eine außerhalb des Kanalsystems verlaufende Gaslei¬ tung geschaltet sein. Alternativ können mehrere Brenner auch direkt an das Kanalsystem angebaut sein, wobei diese dann vorteilhafterweise über eine gemeinsame Gasleitung mit dem Gebläse verbunden sind.
Der mit Heizöl oder Erdgas betriebene Brenner wird über das Gebläse mit Rauchgas aus der Gasturbine und/oder mit Frisch¬ luft als Verbrennungsluft versorgt. Dazu ist zweckmäßiger¬ weise die Saugseite des Gebläses über eine Gasweiche mit ei¬ ner an den Rauchgaskanal angeschlossenen Rauchgasleitung und mit einer Frischluftleitung verbunden.
In zweckmäßiger Weiterbildung ist die Gasleitung an mehreren Stellen mit dem Kanalsystem verbunden. Dazu weist die Gaslei¬ tung vorteilhafterweise eine erste Teilleitung auf, die in den Rauchgaskanal mündet oder an einen dort angebrachten Brenner führt. Eine zweite oder auch mehrere Teilleitungen der Gasleitung führen an den Abhitzedampferzeuger. Bei einem Abhitzedampferzeuger mit in einen Niederdruck-, einen Mittel¬ druck- und einen Hochdruckteil unterteilten Heizflächenab- schnitten kann das Heißgas direkt vor den jeweiligen Heizfl - chenabschnitt geführt werden. In jede Teilleitung ist eine Klappe geschaltet, so daß einerseits der Ort der Zuführung des Heißgases in das Kanalsystem gewählt und andererseits die jeweilige zuzuführende Heißgasmenge pro Zeiteinheit einge¬ stellt werden kann.
Durch Zumischen von Heißgas aus der Zusatzfeuerungsanlage zu dem heißen Rauchgas aus der Gasturbine kann die Temperatur des Rauchgases bei Eintritt in den Abhitzedampferzeuger unab¬ hängig von der Umgebungstemperatur konstant gehalten werden. Dazu ist zweckmäßigerweise die Temperatur des Heißgases ein¬ stellbar.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson¬ dere darin, daß durch die separate Zusatzfeuerungsanlage auch bei einem Absinken der Außentemperatur eine kontinuierliche Dampferzeugung gewährleistet ist. Durch die Anordnung der Zu¬ satzfeuerungsanlage außerhalb des Kanalsystems kann die Gasturbinenanlage auch bei einer Reparatur oder einer Revisi¬ on der Zusatzfeuerungsanlage in Betrieb bleiben.
Ausführungsbeiεpiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 in einer Draufsicht eine Gasturbinenanlage mit nachgeschaltetem Abhitzedampferzeuger sowie mit einer außer¬ halb deren Kanalsystems vorgesehenen Zusatzfeuerungsanlage, und
Figur 2 eine Gasturbinenanlage gemäß Figur 1 mit einer al¬ ternativen Anordnung der Zusatzfeuerungsanlage außerhalb des KanalSystems.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Gasturbinenanlage 1 gemäß den Figuren 1 und 2 umfaßt eine Gasturbine 2 und einen dieser über einen Rauchgaskanal 4 nachgeschalteten Abhitzedampferzeuger 6. An den Abhitzedampf¬ erzeuger 6 ist über eine Dampfleitung 8 eine Dampfturbine 10 angeschlossen. Die Gasturbinenanlage 1 bildet zusammen mit der Dampfturbine 10 eine kombinierte Gas- und Dampfturbinen- anläge. Der Rauchgaskanal 4 und der Abhitzedampferzeuger 6 bilden ein Kanalsystem, das über einen Bypasskamin 12 hinter der Gasturbine 2 und einen Kamin 14 am Ausgang des Abhitze¬ dampferzeugers 6 in die Atmosphäre mündet.
Beim Betrieb der Gasturbinenanlage 1 strömt heißes Rauchgas RG über den Rauchgaskanal 4 und durch den Abhitzedampferzeu¬ ger 6. Die im heißen Rauchgas RG enthaltene Wärme wird über innerhalb des Abhitzedampferzeugers 6 angeordnete Heizflächen 18, 20 und 22 an einen (nicht dargestellten) Wasser-Dampf- Kreislauf der Dampfturbine 10 übertragen. Das abgekühlte Rauchgas RG verläßt den Abhitzedampferzeuger 6 über dessen Kamin 14. Die Heizfläche 18 ist Teil einer Hochdruckstufe zur Erzeugung von unter hohem Druck stehendem Dampf für die Dampfturbine 10. Entsprechend sind die Heizflächen 20 und 22 Teil einer Mitteldruck- bzw. Niederdruckstufe. Ein Teil des in dem Ab- hitzedampferzeuger 6 erzeugten Dampfes kann in nicht näher dargestellter Weise als Prozeßdampf, z.B. für eine Industrie¬ anlage, ausgekoppelt werden.
Innerhalb des Rauchgaskanals 4 sind zum Verschließen des Rauchgaskanalquerschnitts jalousieartig angeordnete Klappen 24 vorgesehen. Mittels dieser Klappen 24 wird der Rauchgaska¬ nalquerschnitt vollständig oder teilweise verschlossen, wenn die Gasturbine im sogenannten "simple-cycle-Betrieb" allein betrieben wird. Das heiße Rauchgas RG aus der Gasturbine 4 wird dann vollständig bzw. teilweise über den Bypasskamin 12 abgeführt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist außerhalb des Kanalsystems 4, 6 eine Zusatzfeuerungsanlage mit einem Bren- ner 26 und einem Gebläse 28 vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Zusatzfeuerungsanlagen außerhalb des Kanalsystems 4, 6 symmetrisch angeordnet, die dann parallel geschaltet und einzeln oder gemeinsam betreibbar sind.
Der Brenner 26 und das Gebläse 28 sind in eine Gasleitung 30 geschaltet, die über Teilleitungen 32, 34 und 36 an verschie¬ denen Stellen in das Kanalsystem 4, 6 mündet. In jede der Teilleitungen 32, 34 und 36 ist eine Klappe 33, 35 bzw. 37 geschaltet. Zwischen dem Gebläse 28 und dem Brenner 26 ist eine weitere Klappe 38 vorgesehen, die in die Gasleitung 30 geschaltet ist.
Auf der Saugseite des Gebläses 28 ist eine Gasweiche 40 vor¬ gesehen. Diese ist einerseits über eine Rauchgasleitung 42 an den Rauchgaskanal 4 angeschlossen, so daß die Gasturbine 2 ausgangsseitig mit dem Gebläse 28 verbunden ist. Andererseits ist die Gasweiche 40 an einer Frischluftleitung 44 ange- schlössen. Dem Brenner 26 wird somit über das Gebläse 28 als Verbrennungsluft heißes Rauchgas RG aus der Gasturbine 2 und/oder Frischluft L zugeführt.
In dem Brenner 26 der Zusatzfeuerungsanlage erzeugtes Heißgas HG wird über die Gasleitung 30 und - bei geöffneten Klappen 33, 35 und/oder 37 - über die Teilleitungen 32, 34 bzw. 36 in Richtung der eingezeichneten Pfeile in das Kanalsystem 4, 6 geführt. Bei geöffneter Klappe 33 und geschlossenen Klappen 35 und 37 strömt das Heißgas HG vor dem Abhitzedampferzeuger 6 in den Rauchgaskanal 4. Durch Öffnen der Klappen 35 und 37 wird das Heißgas HG auch in den Abhitzedampferzeuger 6 vor dessen Heizflächen 20 bzw. 22 geführt. Dabei ist die Tempera¬ tur des Heißgases HG, z.B. durch Verändern der dem Brenner 26 pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Verbrennungsluft L, RG, einstellbar.
Auch kann bei abgeschalteter Gasturbine 2 das bei geöffneter Klappe 37 über die Teilleitung 36 geführte Heißgas HG ledig- lieh zur Erzeugung von Niederdruckdampf genutzt werden, der dann z.B. zur Bedampfung von (nicht dargestellten) Wellen¬ dichtungen der Dampfturbine 10 dient. Bei gleichzeitig ge¬ schlossenen Klappen 33 und 35 wird dann kein Hochdruck- bzw. Mitteldruckdampf in den Heizflächen 18 und 20 erzeugt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind mehrere Bren¬ ner 26' direkt an das Kanalsystem 4, 6 angebaut. Dabei sind beispielhaft ein Brenner 26' an den Rauchgaskanal 4 und zwei weitere Brenner 26' an den Abhitzedampferzeuger 6 angebaut. Während bei einem liegenden Abhitzedampferzeuger 6 die dort vorgesehenen Brenner 26' in Strόmungsrichtung des Rauchgases RG hintereinander angeordnet sind, sind diese bei einem ste¬ henden Abhitzedampferzeuger 6 in Ebenen unterschiedlicher Hö¬ he angeordnet. Die Brenner 26' sind über Teilleitungen 32', 34', 36', in die Klappen 33', 35' bzw. 37' geschaltet sind, an eine ihnen gemeinsame Gasleitung 30' angeschlossen. In die Gasleitung 30' ist ein allen Brennern 26' gemeinsames Gebläse 28' geschaltet, dessen Saugseite wiederum mit einer Gasweiche 40' verbunden ist. Die Gasweiche 40' ist über eine Rauchgas¬ leitung 42' an den Rauchgaskanal 4 angeschlossen und mit ei¬ ner Frischluftleitung 44' verbunden. Über die Gasweiche 40' und das Gebläse 28' wird den Brennern 26' als Verbrennungs¬ luft wiederum Rauchgas RG und/oder Frischluft L zugeführt.
Durch die Anordnung der Zusatzfeuerungsanlage 26, 28 oder 26', 28' außerhalb des Kanalsystems 4, 6 treten keine Druck- Verluste im Rauchgasstrom auf. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Nachrüstung einer bereits bestehenden Gasturbinen¬ anlage 1 mit einer derartigen Zusatzfeuerungsanlage. Auch ist die Inbetriebnahme einer Gasturbinenanlage 1 mit einer derar¬ tigen Zusatzfeuerungsanlage besonders einfach, da die Inbe- triebnahme des Abhitzedampferzeugers 6 weitgehend unabhängig von der Inbetriebnahme der Gasturbine 2 erfolgen kann. Da nur geringe Abhängigkeiten zwischen der Gasturbine 2, der Dampf¬ turbine 10 und dem Abhitzedampferzeuger 6 bestehen, ist auch die Gesamtzeit zur Inbetriebsetzung der Gas- und Dampfturbi- nenanlage 1, 10 besonders kurz.
Die Bestandteile der Zusatzfeuerungsanlage, d.h. der Brenner 26, 26' und das Gebläse 28, 28' sowie die zugehörige Gaslei¬ tung 30, 30' können vorteilhafterweise für verschiedene Lei- stungsgrößen der Gasturbinenanlage Istandardisiert werden, so daß die für den jeweiligen Abhitzedampferzeuger 6 erforderli¬ che Heizleistung durch die Wahl von modular aufgebauten Zu¬ satzfeuerungsanlagen 26, 28 oder 26', 28' angepaßt werden kann.
Als Brenner 26, 26' wird vorteilhafterweise ein unter atmo¬ sphärischem Druck betreibbarer Brenner verwendet, der nur we¬ nig Stickoxide erzeugt. Ein derartiger Brenner wird auch als "Low NOx-Brenner" bezeichnet. Durch den Einsatz eines Low NOx-Brenners werden derart niedrige NOx-Werte für die Gastur¬ binenanlage 1 erreicht, daß auch während des Betriebs der Zu- satzfeuerungsanlage 26, 28 oder 26', 28' keine zusätzlichen Katalysatoren eingesetzt werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Gasturbinenanlage (1) mit einem der Gasturbine (2) über einen Rauchgaskanal (4) nachgeεchalteten Abhitzedampferzeuger (6) zur Erzeugung von Dampf, insbesondere für eine Dampftur¬ bine (10), wobei der Rauchgaskanal (4) und der Abhitzedampf¬ erzeuger (6) ein Kanalsystem bilden, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine außerhalb des Kanalsystems (4, 6) vorgesehene Zusatzfeuerungsanlage (26, 28, 26', 28') zur Erzeugung von Heißgas (HG), das in das Ka¬ nalssystem (4, 6) einbringbar ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zu- satzfeuerungsanlage mindestens einen Brenner (26, 26') und ein Gebläse (28, 28') zum Zuführen von Verbrennungsluft (RG, L) zu dem oder jedem Brenner (26, 26') umfaßt.
3. Anlage nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bren¬ ner (26) und das Gebläse (28) in einer im wesentlichen außer¬ halb des Kanalsystems (4, 6) verlaufenden Gasleitung (30) ge¬ schaltet sind.
4. Anlage nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der oder jeder Brenner (26, 26') an das Kanalsystem (4, 6) angebaut ist, und daß bei mehreren Brennern (26') diese über eine ih¬ nen gemeinsame Gasleitung (30') mit dem Gebläse .(28') verbun- den sind.
5. Anlage nach Anspruch 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Saug¬ seite des Gebläses (28, 28') über eine Gasweiche (40, 40') mit einer Frischluftleitung (44, 44') und mit einer an den Rauchgaskanal (4) angeschlossenen Rauchgasleitung (42, 42') verbunden ist. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gas¬ leitung (30, 30') mit einer an den Rauchgaskanal (4) führen¬ den ersten Teilleitung (32, 32') 4) und/oder mit einer an den Abhitzedampferzeuger (6) führenden zweiten Teilleitung (34,
36, 34', 36') verbunden ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in jede Teilleitung (32, 34, 36, 32', 34', 36') eine Klappe (33, 35,
37, 33', 35', 37') geschaltet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Te - peratur des Heißgases (HG) einstellbar ist.
PCT/DE1994/000613 1993-06-16 1994-06-01 Gasturbinenanlage mit nachgeschaltetem abhitzedampferzeuger WO1994029642A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7260938B2 (en) 2003-03-28 2007-08-28 Alstom Technology, Ltd. Method and arrangement for adapting a parameter of a hot gas of a hot-gas generator having a downstream technological process

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541889A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Asea Brown Boveri Kraftwerksanlage
DE19959342A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-13 Abb Alstom Power Ch Ag Abhitzedampferzeuger

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962801C (de) * 1954-04-09 1957-04-25 Laidlew Drew & Company Ltd Abhitzekessel
DE1190256B (de) * 1961-09-28 1965-04-01 Siemens Ag Waermekraftanlage mit kombiniertem Gas-Dampf-Prozess
FR1442543A (fr) * 1965-05-07 1966-06-17 Fives Penhoet Chaudière de récupération avec foyer d'appoint
FR2107449A5 (de) * 1970-09-08 1972-05-05 Sulzer Ag
GB1553867A (en) * 1977-09-23 1979-10-10 Babcock & Wilcox Ltd Waste heat recovery apparatus
FR2692966A1 (fr) * 1992-06-30 1993-12-31 Babcock Entreprise Dispositif de réchauffage par combustion de gaz chauds.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962801C (de) * 1954-04-09 1957-04-25 Laidlew Drew & Company Ltd Abhitzekessel
DE1190256B (de) * 1961-09-28 1965-04-01 Siemens Ag Waermekraftanlage mit kombiniertem Gas-Dampf-Prozess
FR1442543A (fr) * 1965-05-07 1966-06-17 Fives Penhoet Chaudière de récupération avec foyer d'appoint
FR2107449A5 (de) * 1970-09-08 1972-05-05 Sulzer Ag
GB1553867A (en) * 1977-09-23 1979-10-10 Babcock & Wilcox Ltd Waste heat recovery apparatus
FR2692966A1 (fr) * 1992-06-30 1993-12-31 Babcock Entreprise Dispositif de réchauffage par combustion de gaz chauds.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7260938B2 (en) 2003-03-28 2007-08-28 Alstom Technology, Ltd. Method and arrangement for adapting a parameter of a hot gas of a hot-gas generator having a downstream technological process

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