WO2010142573A2 - Verfahren und vorrichtung zur rückführung von abgasen in einer gasturbine - Google Patents

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WO2010142573A2
WO2010142573A2 PCT/EP2010/057632 EP2010057632W WO2010142573A2 WO 2010142573 A2 WO2010142573 A2 WO 2010142573A2 EP 2010057632 W EP2010057632 W EP 2010057632W WO 2010142573 A2 WO2010142573 A2 WO 2010142573A2
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flow
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Jürgen Hoffmann
Floris Van Straaten
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Alstom Technology Ltd.
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Definitions

  • the present invention relates to a device for mixing recirculated exhaust gases of a gas turbine with fresh air before entering a compressor of the gas turbine. Furthermore, the invention relates to a method for operating a gas turbine using such a device.
  • the recirculation of exhaust gases is a technology that can basically be used for a wide variety of purposes in gas turbines. For example, for the control of the emission, for the reduction of the exhaust gas volume for carbon dioxide deposition, etc.
  • a substantial portion of the exhaust gas is diverted from the entire exhaust stream and will normally, after cooling and purification, the input mass flow the turbine or the compressor of the turbine fed back, the recirculated exhaust gas stream is mixed with fresh air, and this mixture is then supplied to the compressor.
  • EP-AI 484 102 describes a process in which flue gas is branched off at the outlet of the turbine, optionally passed through a condenser, and then the input air flow of the compressor is added.
  • the separation of the carbon dioxide takes place in the process proposed in this document before the entry of the compressed gases into the combustion chamber, either immediately before or in an intermediate stage of the compressor.
  • WO 2006/018389 likewise discloses a method in which flue gases leaving the turbine are recirculated to the inlet of the compressor.
  • the separator for the carbon dioxide is arranged behind a first compression stage.
  • the recirculated exhaust gases are optimally mixed with the fresh air supplied.
  • a good mixing of the recirculated exhaust gases with the intake air is necessary. Since the residual oxygen content of the exhaust gases is too small to allow complete combustion in the power plant, insufficient mixing with the intake air results locally in incomplete combustion, high carbon monoxide and UHC unburned hydrocarbon emissions, and in the undiluted fresh air region, locally high combustion temperatures with potentially high NOx emissions.
  • One of the key points of the invention is, inter alia, to have realized that it is unexpectedly possible to use an element which is already frequently present in the intake air path of a compressor, namely the silencer, for mixing purposes.
  • modified mufflers for admixing the recirculated exhaust gases are proposed.
  • Silencers are large-volume components that go through the entire flow cross-section of the filter house or intake system and serve to reduce the noise emissions in the intake system.
  • the recirculated air can be guided through its interior and mixed with the fresh air via its surface, which is often designed as a perforated plate.
  • At least a portion of the recirculated exhaust gases may be admixed through the downstream trailing edge of the mufflers in the direction of the main flow.
  • the kinetic energy of the admixed exhaust gases is not destroyed by turbulence.
  • their effective pressure loss can be reduced.
  • a quasi-ideal mixing with fresh air is realized and strands of hot air in the Compressor intake air avoided.
  • it requires little additional components in the intake systems, which brings costs and safety benefits.
  • one can in power plants, especially those with planned carbon dioxide deposition easily retrofit, because already existing space (muffler) is used.
  • the present invention relates to a device for sound damping in a flow channel of a gas turbine, which is characterized in that the device comprises feed elements for the supply of recirculated exhaust gases in the intake air flow and for mixing the exhaust gases with the intake air flow.
  • the device comprises feed elements for the supply of recirculated exhaust gases in the intake air flow and for mixing the exhaust gases with the intake air flow.
  • silencers are preferably used which have at least one plate-shaped element which is arranged within the flow channel and which extends substantially parallel to the flow direction of the flow channel.
  • the feed elements are integrated in the preferred plate-shaped element and / or attached to this plate-shaped element.
  • such mufflers are already known from the prior art, for example from US Pat. No.
  • a first preferred embodiment of the invention is characterized in that a plurality of plate-shaped elements are arranged parallel to one another in the flow channel, and that in several, preferably in all plate-shaped elements, feed elements are integrated.
  • a muffler it is also possible to provide in the volume of a muffler as it were self-supporting piping systems for the exhaust gases with corresponding outlet openings. It is also possible, either in addition to the supply via such a conduit system or on the plate-shaped elements, or on their own, to ensure the supply of exhaust gases through the outer channel wall of the muffler.
  • the feed elements on at least one side, preferably on both sides of the plate-shaped elements, as outlet openings for exhaust gases in the intake air flow, wherein preferably on each side a plurality of such outlet openings is provided. These outlet openings thus blow the exhaust gases, as it were, transversely into the fresh air flow.
  • It can therefore be arranged in lines oriented substantially transversely to the flow direction lines of outlet openings, it may be arranged parallel to the flow direction rows of outlet openings, it may be arranged obliquely to the flow direction rows of outlet openings, and it may in particular preferably act by a plurality of transversely oriented to the flow direction rows, which are arranged one behind the other or offset one behind the other in the flow direction.
  • the at least one plate-shaped element may comprise at least two parallel, preferably made of a metallic material wall elements, which are connected at the inlet air upstream end and at the downstream end to form a cavity.
  • connecting regions are preferably formed in a streamlined shape, for example at the leading edge in a rounded shape and at the trailing edge in an expiring form, or on both sides in a rounded aerodynamic shape.
  • sound-absorbing material is arranged in the cavity.
  • the wall elements are formed as perforated metal sheets.
  • a region for example, in this area no sound-absorbing material, that is, the wall elements form the flow channel for the exhaust gases
  • a separate conduit for supplying the exhaust gases to the outlet openings may be provided, wherein the region or the conduit preferably in arranged the downstream part of the plate-shaped element is.
  • the outlet openings are arranged in the downstream half or in the downstream third, more preferably substantially immediately at the downstream end.
  • a particularly simple construction results in that at the downstream edge in such a silencer simply the sound-absorbing material is removed from the cavity and this cavity is acted upon from the outside with exhaust gases.
  • the wall elements usually designed as perforated plates then simultaneously form the feed channel for the exhaust gases and the holes form the outlet openings.
  • a Verteilerplenum be arranged, which is returned Exhaust gases is acted upon and which supplies the recirculated exhaust gas flow to the feed elements in the plate-shaped elements.
  • swirl elements can additionally be arranged in the region of the outlet openings in order to assist the mixing process between exhaust gases and intake air flow, these swirling elements preferably being arranged upstream and / or downstream of the outlet openings.
  • the recirculated exhaust gases are cooled in the admixture and in particular immediately before the premix in the muffler by the walls of the muffler cooled by the fresh air. Since the relative humidity in the recirculated exhaust gases is typically near saturation, the additional cooling may cause condensation in the muffler.
  • suitable mist eliminators can be provided in the shell damper.
  • This may be, for example, small baffles or U-profiles, which are arranged in the flow direction in front of the outlet openings and extend vertically or at an angle from top to bottom on the inside of the muffler.
  • the individual outlet openings on the inside be executed with an annular bead.
  • a sufficiently sized drainage from the inside of the shock absorber to see before This can be, for example, a simple discharge at the bottom of the inside of each sound attenuation element. Since negative pressure prevails in the interior of the intake duct of a gas turbine during operation, at least one suction or suction pump is to be seen depending on the pressure conditions in the sound damping elements.
  • a device for injecting a liquid into the plate-shaped elements may additionally be integrated, preferably a device for injecting water with the aid of injection devices connected to supply lines, preferably in the form of pressure atomizing nozzles.
  • a device for injecting water with the aid of injection devices connected to supply lines, preferably in the form of pressure atomizing nozzles.
  • the present invention also generally relates to the use of a muffler for mixing recirculated exhaust gases of a gas turbine with the intake air flow of the gas turbine.
  • the present invention relates to a gas turbine with a device as described above.
  • a gas turbine is preferably characterized in that the specially designed muffler is arranged in the inflow channel behind an air filter.
  • a gas turbine is also characterized in that the recirculated exhaust gas stream downstream of the turbine and downstream of a heat recovery steam generator is branched off from the entire exhaust gas flow in a preferably controlled manner.
  • a heat exchanger and / or a blower (booster) can be arranged.
  • a regulation of the recirculated mass flow can also be carried out by valves or valves arranged in the recirculation line or by a controllable fan (Boster).
  • a controllable fan Boster
  • In the flow path of the recirculated exhaust gases and / or in the flow path of the non-branched exhaust gases and / or before the branching of the exhaust gases can also be arranged a unit for the deposition of carbon dioxide.
  • the present invention also relates to a method for recirculation of exhaust gases of a gas turbine, which is characterized in that a partial flow of Exhaust gas is supplied to the intake of the compressor and is mixed with fresh intake air, wherein a modified muffler, as described above, is used for mixing.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a gas turbine with recycling of
  • FIG. 2 shows a silencer with supply possibilities for recirculated
  • FIG. 2a is a diagrammatic representation of FIG. 1a.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the essential elements of a gas turbine.
  • the gas turbine comprises a compressor 1 (compressor), the combustion air compressed therein is fed to a combustion chamber 2 and then the hot combustion gases are expanded in a turbine 3.
  • the useful energy generated in the turbine is then converted into electrical energy, for example with a generator 4 arranged on the same shaft.
  • the exhaust gases emerging from the turbine 3 are used to optimally utilize the energy still contained therein in a heat recovery steam generator 9 (HRSG) to generate steam for the gas turbine or for other plants.
  • the intake air for the compressor is typically supplied via a specially designed inflow channel 5.
  • Fresh intake air 16 is thereby initially conducted via an air filter 7 arranged at the inlet with a large cross section, in front of which Usually Abdecklammellen 6 are arranged. Downstream of this air filter 7 muffler 8 may be arranged in the guide channel of the intake air. Behind the muffler 8, the intake air flow is typically deflected from the horizontal to the vertical direction and guided downwards, to be subsequently deflected in the horizontal direction again (before the bell-mouth) to this vertical section and fed there to the compressor.
  • a part of the exhaust gases is now in such a system behind the heat recovery steam generator 9 in a flow divider 13, which may be regulated, returned in a recirculated exhaust gas stream 14.
  • the non-branched part 15 is typically fed to a carbon dioxide separation unit or stack (chimney) delivered to the environment.
  • the recirculated exhaust gas stream 14 is cooled to slightly above ambient temperature in a heat exchanger 17, which may be equipped with a condenser. Downstream of this heat exchanger 17, a booster 22 may be arranged for the recirculation flow.
  • the muffler 8 is designed, as will be described in connection with the Figure 2 described below.
  • the muffler 8 comprises a plurality (four in this case) of plates 12 arranged in parallel juxtaposition in the flow channel, between which plates the fresh intake air 16 flows.
  • the plates 12 are designed such that they have perforated wall panels which have a connection area rounded off at the leading edge and at the trailing edge and thereby form a cavity 24.
  • sound-insulating material is arranged, as should be illustrated by the hatched area indicated in the cavity 24.
  • this insulating material is now removed, respectively. omitted, so that to some extent forms a recirculation line 18 in the silencer in this rear area.
  • This recirculation line 18 is acted upon by a Verteilerplenum 21 with recirculated exhaust gas stream 14.
  • Verteilerplenum 21 There are on both sides of the channel wall 11, where the plates 12 abut the channel wall, each such Verteilerplenum 21. From this recirculation line 18, the exhaust gas now flows on the one hand arranged on the sides of the plates 12 outlet openings 19 in the intake air flow sixteenth Of the corresponding air flow 23 is thus transverse to the flow direction of the intake air 16.
  • Combustion chamber 16 fresh intake air
  • Air filter 18 recirculation line in
  • Heat recovery steam generator 19 'outlet axially
  • Duct wall 22 Plate-shaped element blower or booster, recirculation flow, optional

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung (8) zur Schalldämpfung in einem Strömungskanal (5) einer Gasturbine. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Zuführungselemente (18, 19, 21) für die Zuführung von rezirkulierten Abgasen (14) in den Ansaugluftstrom (16) und zur Vermischung der Abgase (14) mit dem Ansaugluftstrom (16) aufweist.

Description

TITEL
Verfahren und Vorrichtung zur Rückführung von Abgasen in einer Gasturbine
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermischung von zurückgeführten Abgasen einer Gasturbine mit Frischluft vor dem Eintritt in einen Kompressor der Gasturbine. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Um die Leistungsverluste und Wirkungsgradverluste von Kraftwerken mit Kohlendioxid- Abscheidung zu reduzieren, sind in der Literatur verschiedene Möglichkeiten, den Kohlendioxid-Partialdruck vor der Abscheidung zu erhöhen, vorgeschlagen worden. Die Rezirkulation von Abgasen ist eine Technologie, welche grundsätzlich für unterschiedlichste Zwecke bei Gasturbinen eingesetzt werden kann. So beispielsweise für die Kontrolle der Emission, für die Reduktion des Abgasvolumens für die Kohlendioxid- Abscheidung etc. Bei der Rezirkulation von Abgasen bei einer Gasturbine wird ein wesentlicher Anteil des Abgases aus dem gesamten Abgasstrom abgezweigt und wird normalerweise, nach Kühlung und Reinigung, dem Eingangsmassenstrom der Turbine respektive dem Kompressor der Turbine wieder zugeführt, wobei der rückgeführte Abgasstrom mit frischer Luft vermischt wird, und diese Mischung anschliessend dem Kompressor zugeführt wird. So beschreibt beispielsweise die EP-A-I 484 102 einen Prozess, bei welchem Rauchgas beim Ausgang der Turbine abgezweigt wird, gegebenenfalls über einen Kondensator geführt wird, und anschliessend dem Eingangsluftstrom des Kompressors zugemischt wird. Die Abtrennung des Kohlendioxids findet beim in diesem Dokument vorgeschlagenen Prozess vor dem Eintritt der komprimierten Gase in die Brennkammer statt, entweder unmittelbar davor oder in einer Zwischenstufe des Kompressors.
Aus der WO-A-2005/064232 ist ein Verfahren im Zusammenhang mit einer sequenziellen Verbrennung bekannt, bei welchem ebenfalls ein Teil des Rauchgases beim Ausgang der Turbine abgezweigt wird, und dem Eingangsmassenstrom des Kompressors wiederum zugeführt wird. Hier findet die Abtrennung des Kohlendioxids in einem teil-verdichteten Luftstrom, welcher in einer Kompressor-Zwischenstufe abgezweigt wird und der zweiten Brennkammer zugeführt wird, statt.
Aus der WO 2006/018389 ist ebenfalls ein Verfahren bekannt, bei welchem aus der Turbine austretende Rauchgase zum Eingang des Kompressors rezirkuliert werden. Hier ist der Separator für das Kohlendioxid hinter einer ersten Verdichtungsstufe angeordnet.
Diese wie auch andere bekannte Veröffentlichungen beschäftigen sich mit dem theoretischen Kraftwerksprozess und vernachlässigen dabei praktische Probleme, die bei der Realisierung eines solchen Kraftwerks im Wege stehen. Insbesondere machen sie keine Angaben über Wege einer effektiven Zumischung der rezirkulierten Abgase in die Ansaugluft.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Für eine effiziente und unproblematische Zuführung des Luftstroms der zurückgeführten Abgase ist es wichtig, dass die zurückgeführten Abgase optimal mit der frisch zugeführten Luft vermischt werden. Insbesondere bei einem hohen Rezirkulationsanteil (typischerweise grösser als 30 %) ist eine gute Vermischung der rezirkulierten Abgase mit der Ansaugluft notwendig. Da der Restsauerstoffgehalt der Abgase zu klein ist, um eine vollständige Verbrennung im Kraftwerk zu erlauben, führt eine ungenügende Vermischung mit der Ansaugluft lokal zu unvollständiger Verbrennung, zu hohen Kohlenmonoxid und UHC (unburned hydrocarbon) Emissionen und im Bereich mit unverdünnter Frischluft zu lokal hohen Verbrennungstemperaturen mit potentiell hohen NOx Emissionen. Da die rezirkulierten Abgase typischerweise nicht auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden, sondern 10-20 0C wärmer sind als die frische Ansaugluft, führt eine ungenügende Vermischung bei Gasturbinen ausserdem zu kalten und warmen Strähnen in der Kompressoransaugluft. Diese reduzieren die Pumpgrenze und beeinträchtigen die Betriebssicherheit. Um die Leistungs- und Wirkungsgradverluste durch Rezirkulation zu minimieren, ist ausserdem der Druckverlust bei der Zumischung der rezirkulierten Abgase beziehungsweise durch Einbauten zur Zumischung zu minimieren. Entsprechend müssen also spezielle Vorrichtungen im Ansaugluftpfad installiert werden, um eine optimale Mischung zwischen der frischen Luft und dem Abgas zu gewährleisten. Die Gestaltung solcher Vorrichtungen muss insbesondere die zwei folgenden Haupterfordernisse erfüllen: 1. Es muss beim Ausgang der Mischvorrichtung eine genügend homogene Verteilung der Gastemperatur und der Sauerstoffkonzentration in der Mischung erreicht werden, um eine stabile Betriebsweise des Kompressors und des Verbrennungssystems der Gasturbine gewährleisten zu können; 2. Druckverluste in den Pfaden der Frischluft und der Abgasluft aufgrund einer solchen Vorrichtung müssen so gering sein wie möglich, um die mit einer solchen Vermischung verbundenen Leistungsverluste der Gasturbine so gering zu halten wie möglich.
Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche beide diese Kriterien erfüllen kann.
Kernpunkt der Erfindung ist es nun unter anderem, erkannt zu haben, dass es unerwarteterweise möglich ist, zur Vermischung ein bereits häufig im Ansaugluftpfad eines Kompressors vorhandenes Element, namentlich den Schalldämpfer, einzusetzen. Um zusätzliche Einbauten und Druckverluste zu verhindern respektive zu minimieren, werden also modifizierte Schalldämpfer zur Zumischung der rezirkulierten Abgase vorgeschlagen. Schalldämpfer sind grossvolumige Bauteile, die durch den gesamten Strömungsquerschnitt des Filterhauses oder Ansaugtrakts gehen und sie dienen dazu, die Schallemissionen im Ansaugtrakt zu reduzieren. Durch ihr Inneres kann die rezirkulierte Luft geführt werden und über ihre häufig als Lochblech ausgeführte Oberfläche mit der Frischluft vermischt werden. Weiter kann mindestens ein Teil der rezirkulierten Abgase durch die stromab gelegene Austrittskante der Schalldämpfer in Richtung der Hauptströmung zugemischt werden. Damit wird die kinetische Energie der zugemischten Abgase nicht durch Verwirbelung vernichtet. Weiter kann durch die Einleitung der Abgase durch die Hinterkante der Schalldämpfer deren effektiver Druckverlust reduziert werden. Durch Einleitung der rezirkulierten Abgase über die Schalldämpfer wird also deren effektiver Druckverlust reduziert und der Druckverlust zur Einleitung der rezirkulierten Abgase durch die Verwendung dieser grossvolumigen Bauteile minimiert. Außerdem wird eine quasi ideale Vermischung mit Frischluft realisiert und Strähnen von heißer Luft in der Kompressoransaugluft vermieden. Auch braucht es wenig zusätzliche Bauteile im Ansaugsystemen, was Kosten und Sicherheitsvorteile mit sich bringt. Zudem kann man in Kraftwerken, insbesondere bei solchen mit geplanter Kohlendioxid-Abscheidung, in einfacher Weise ein Nachrüsten ermöglichen, weil schon vorhandener Platz (Schalldämpfer) eingesetzt wird.
Entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Schalldämpfung in einem Strömungskanal einer Gasturbine, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung Zuführungselemente für die Zuführung von rezirkulierten Abgasen in den Ansaugluftstrom und zur Vermischung der Abgase mit dem Ansaugluftstrom aufweist. Vorzugsweise werden dabei Schalldämpfer eingesetzt, welche wenigstens ein plattenförmiges Element aufweisen, welches innerhalb des Strömungskanals angeordnet ist, und welches sich im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Strömungskanals erstreckt. Dabei sind die Zuführungselemente in dem bevorzugtermassen plattenförmigen Element integriert und/oder an diesem plattenförmigen Element befestigt. Grundsätzlich sind solche Schalldämpfer bereits aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der US 6260658, deren Offenbarungsgehalt bezüglich der Bauweise solcher Schalldämpfer ausdrücklich in diesen Offenbarungsgehalt eingeschlossen werden soll. Eine erste bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl plattenförmiger Elemente parallel zueinander im Strömungskanal angeordnet sind, und dass in mehreren, vorzugsweise in allen plattenförmigen Elementen, Zuführungselemente integriert sind.
Alternativ ist es aber auch möglich, im Volumen eines Schalldämpfers gewissermassen selbsttragende Leitungssysteme für die Abgase mit entsprechenden Austrittsöffnungen vorzusehen. Ebenfalls ist es möglich, entweder zusätzlich zur Zuführung über ein solches Leitungssystem oder über die plattenförmigen Elemente, oder auch für sich allein, die Zuführung der Abgase über die äußere Kanalwand des Schalldämpfers sicherzustellen. Insbesondere bei der Bauweise mit plattenförmigen Elementen ist es möglich, die Zuführungselemente auf wenigstens einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten der plattenförmigen Elemente, als Austrittsöffnungen für Abgase in den Ansaugluftstrom vorzusehen, wobei vorzugsweise jeweils auf jeder Seite eine Mehrzahl von solchen Austrittsöffnungen vorgesehen ist. Diese Austrittsöffnungen blasen also die Abgase gewissermassen transversal in den Frischluftstrom. Dies kann entweder senkrecht zur Richtung des Frischluftstroms erfolgen, oder aber auch gezielt unter einem Winkel, beispielsweise indem die Hauptrichtung der eingetragenen Abgase mit der Strömungsrichtung der Frischluft einen Winkel von wenigstens 30° einschließt. Diese Austrittsöffnungen können dabei in Strömungsrichtung des Ansaugluftstroms und/oder senkrecht dazu hintereinander respektive nebeneinander angeordnet sein. Es kann sich also um in im wesentlichen quer zur Durchströmungsrichtung orientierten Linien angeordnete Reihen von Austrittsöffnungen handeln, es kann sich um parallel zur Durchströmungsrichtung angeordnete Reihen von Austrittsöffnungen handeln, es kann sich um schräg zur Durchströmungsrichtung angeordnete Reihen von Austrittsöffnungen handeln, und es kann sich insbesondere bevorzugt um eine Mehrzahl von quer zur Durchströmungsrichtung orientierten Reihen handeln, welche in Strömungsrichtung hintereinander oder versetzt hintereinander angeordnet sind.
Davon ausgehend, dass ein plattenförmiges Element ein bezüglich Ansaugluftstrom stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Austrittsöffnungen für Abgase in der stromabwärtigen Hälfte, vorzugsweise im stromabwärtigen Drittel des plattenförmigen Elementes angeordnet sind. Wie bereits eingangs erwähnt, ist es alternativ oder zusätzlich möglich, die Austrittsöffnungen für Abgase an der Kante am stromabwärtigen Ende des plattenförmigen Elements anzuordnen. Das wenigstens eine plattenförmige Element kann wenigstens zwei parallel verlaufende, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigte Wandelemente umfassen, welche am bezüglich Ansaugluftstrom stromaufwärtigen Ende und am stromabwärtigen Ende unter Bildung eines Hohlraums verbunden sind. Diese Verbindungsbereiche sind vorzugsweise in einer strömungsgünstigen Form ausgebildet, beispielsweise an der Anströmkante in einer abgerundeten Form und an der Abströmkante in einer auslaufenden Form, oder beidseits in einer abgerundeten strömungsgünstigen Form. Vorzugsweise wird im Hohlraum, innerhalb des plattenförmigen Elements, schalldämmendes Material angeordnet. Weiterhin bevorzugtermassen sind die Wandelemente als perforierte Metallbleche ausgebildet. Im Hohlraum kann dann ein Bereich (beispielsweise in diesem Bereich kein schalldämmendes Material, das heißt die Wandelemente bilden den Strömungskanal für die Abgase) und/oder eine separate Leitung zur Zuführung der Abgase zu den Austrittsöffnungen vorgesehen werden, wobei der Bereich respektive die Leitung bevorzugtermassen in der stromabwärtigen Teil des plattenförmigen Elementes angeordnet ist. Vorzugsweise werden die Austrittsöffnungen in der stromabwärtigen Hälfte oder im stromabwärtigen Drittel, insbesondere bevorzugt im wesentlichen unmittelbar am stromabwärtigen Ende angeordnet. Eine besonders einfache Bauweise resultiert, indem an der stromabwärtigen Kante bei einem solchen Schalldämpfer einfach das schalldämmende Material aus dem Hohlraum entfernt wird und dieser Hohlraum von außen mit Abgasen beaufschlagt wird. Die üblicherweise als Lochplatten ausgeführten Wandelemente bilden dann gleichzeitig den Zuführungskanal für die Abgase und die Löcher bilden die Austrittsöffnungen. Ausserhalb der Kanalwand des Ansaugluftstroms kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform im Bereich der Vorrichtung zur Schalldämpfung auf beiden Seiten, an welchen die mehreren plattenförmigen Elemente an die Kanalwand stossen und normalerweise mit dieser verbunden respektive an dieser befestigt sind, ein Verteilerplenum angeordnet werden, welches mit rückgeführten Abgasen beaufschlagt ist und welches den rückgeführten Abgasstrom den Zuführungselementen in den plattenförmigen Elementen zuführt.
Zur Verbesserung der Effizienz der Vorrichtung können zusätzlich im Bereich der Austrittsöffnungen Verwirbelungselemente (Turbulatoren) angeordnet werden, um den Mischprozess zwischen Abgasen und Ansaugluftstrom zu unterstützen, wobei diese Verwirbelungselemente vorzugsweise stromauf und/oder stromab der Austrittsöffnungen angeordnet sind.
Da die Temperatur der rezirkulierten Abgase typischerweise höher ist als die der Frischluft, werden die rezirkulierten Abgase bei der Zumischung und insbesondere unmittelbar vor der Vormischung in dem Schalldämpfer durch die von der Frischluft abgekühlten Wände des Schalldämpfers gekühlt. Da die relative Feuchte in den rezirkulierten Abgasen typischerweise nahe der Sättigung ist, kann es in dem Schalldämpfer durch die zusätzliche Abkühlung zur Kondensation kommen. Um zu verhindern, dass mit den rezirkulierten Abgasen grossere Kondensattropfen mitgerissen werden, die mit der Ansaugluft in den Verdichter eingesaugt werden und dort zu Erosionen führen können, können geeignete Tropfenabscheider in dem Schaldämpfer vorgesehen werden. Dies können beispielsweise kleine Leitbleche oder U-Profile sein, die in Strömungsrichtung vor den Austrittsöffnungen angeordnet sind und vertikal oder unter einem Winkel von oben nach unten auf der Innenseite des Schalldämpfers verlaufen. Alternativ können beispielsweise die einzelnen Austrittsöffnungen auch auf der Innenseite mit einer ringförmigen Wulst ausgeführt sein. Weiter ist eine ausreichend dimensionierte Entwässerung aus dem Inneren des Schaldämpfers vor zu sehen. Dies kann beispielsweise eine einfache Ableitung am Boden der Innenseite jedes Schalldämpfungselementes sein. Da im inneren des Ansaugkanals einer Gasturbine während des Betriebes typischerweise Unterdruck herrscht, ist abhängig von den Druckverhältnissen in dem Schalldämpfungselemente mindestens eine Absaugung oder Absaugpumpe vor zu sehen. Weiterhin bevorzugtermassen kann zusätzlich eine Vorrichtung zur Eindüsung einer Flüssigkeit in den plattenförmigen Elementen integriert, vorzugsweise eine Vorrichtung zur Eindüsung von Wasser unter Zuhilfenahme von mit Zuführungsleitungen verbundenen Eindüsungvorrichtungen, vorzugsweise in Form von Druckzerstäuberdüsen. Beispielsweise möglich ist die Kombination mit einer solchen Vorrichtung zur Eindüsung von Wasser, wie sie in der WO 2004/101975 offenbart ist, die Offenbarung dieses Dokumentes wird hinsichtlich der zusätzlich vorgesehenen Eindüsung von Flüssigkeit ausdrücklich in diesen Offenbarungsgehalt mit eingeschlossen. Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Erfindung auch generell die Verwendung eines Schalldämpfers für die Vermischung von rezirkulierten Abgasen einer Gasturbine mit dem Ansaugluftstrom der Gasturbine.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Gasturbine mit einer Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde. Eine solche Gasturbine ist bevorzugtermassen dadurch gekennzeichnet, dass der speziell ausgestaltete Schalldämpfer im Zuströmkanal hinter einem Luftfilter angeordnet ist. Bevorzugtermassen ist eine solche Gasturbine zudem dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgeführte Abgasstrom stromab der Turbine und stromab eines Abhitzedampferzeugers vom gesamten Abgasstrom in vorzugsweise geregelter Weise abgezweigt wird., wobei vorzugsweise nach der Abzweigung ein Wärmetauscher und/oder ein Gebläse (Booster) angeordnet sein kann. Eine Regelung des zurückgeführten Massenstroms kann auch durch in der Rezirkulationsleitung angeordnete Klappen oder Ventile oder durch ein regelbares Gebläse (Boster) durchgeführt werden. Im Strömungspfad der rückgeführten Abgase und/oder im Strömungspfad der nicht abgezweigten Abgase und/oder vor der Verzweigung der Abgase kann zudem eine Einheit zur Abscheidung von Kohlendioxid angeordnet sein.
Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Verfahren zur Rezirkulation von Abgasen einer Gasturbine, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teilstrom der Abgase dem Ansaugtrakt des Kompressors zugeführt wird und mit frischer Ansaugluft vermischt wird, wobei ein modifizierter Schalldämpfer, wie er oben beschrieben wurde, zur Vermischung eingesetzt wird.
Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gasturbine mit Rückführung der
Verbrennungsgase; und Fig. 2 einen Schalldämpfer mit Zuführungsmöglichkeiten für zurückgeführte
Verbrennungsgase, wobei in a) ein Schnitt senkrecht zu den Dämpfungselementen des Schalldämpfers dargestellt ist, Schnitt entlang der
Linie H-II in Figur 1, und in b) einen Schnitt im wesentlichen parallel zu den Dämpfungselementen des Schalldämpfers entlang der Linie HI-III in
Figur 2a.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Elemente einer Gasturbine. Die Gasturbine umfasst einen Verdichter 1 (Kompressor), die darin verdichtete Verbrennungsluft wird einer Brennkammer 2 zugeführt und anschliessend werden die heissen Verbrennungsgase in einer Turbine 3 entspannt. Die in der Turbine erzeugte Nutzenergie wird dann zum Beispiel mit einem auf der gleichen Welle angeordneten Generator 4 in elektrische Energie umgewandelt.
Die aus der Turbine 3 austretenden Abgase werden zur optimalen Nutzung der darin noch enthaltenen Energie in einem Abhitzedampferzeuger 9 (Heat recovery steam generator, HRSG) dazu verwendet, Dampf für die Gasturbine oder für andere Anlagen zu erzeugen. Die Ansaugluft für den Kompressor wird typischerweise über einen speziell ausgestalteten Zuströmkanal 5 zugeführt. Frische Ansaugluft 16 wird dabei zunächst über einen am Eintritt mit grossem Querschnitt angeordneten Luftfilter 7 geführt, vor welchem üblicherweise Abdecklammellen 6 angeordnet sind. Stromab dieses Luftfilters 7 können Schalldämpfer 8 im Führungskanal der Ansaugluft angeordnet sein. Hinter dem Schalldämpfer 8 wird typischerweise der Ansaugluftstrom von der horizontalen in die vertikale Richtung umgelenkt und nach unten geführt, um anschliessend an diesen vertikalen Abschnitt wiederum in die horizontale Richtung umgelenkt zu werden (vor dem bell-mouth) und dort dem Kompressor zugeführt.
Ein Teil der Abgase wird nun bei einer solchen Anlage hinter dem Abhitzedampferzeuger 9 in einem Strömungsteiler 13, welcher geregelt sein kann, zurückgeführt in einem zurückgeführten Abgasstrom 14. Der nicht abgezweigte Teil 15 wird typischerweise zu einer Kohlendioxid Abscheidungseinheit geführt oder über ein Stack (Schornstein) an die Umwelt abgegeben.
Der zurückgeführte Abgasstrom 14 wird in einem Wärmetauscher 17, welcher mit Kondensator ausgestattet sein kann, auf etwas über Umgebungstemperatur abgekühlt. Stromab dieses Wärmetauschers 17 kann ein Booster 22 für den Rezirkulationsstrom angeordnet sein.
Dieser zurückgeführte Abgasstrom 14 wird nun dem Schalldämpfer 8 zugeführt. Der Schalldämpfer 8 ist dabei ausgestaltet, wie dies im Zusammenhang mit der in der Folge beschriebenen Figur 2 beschrieben werden soll. Der Schalldämpfer 8 umfasst eine Mehrzahl (in diesem Fall vier) von im Strömungskanal parallel nebeneinander beabstandet angeordneten Platten 12. Zwischen diesen Platten strömt die frische Ansaugluft 16 hindurch. Die Platten 12 sind derart ausgebildet, dass sie perforierte Wandbleche aufweisen, welche einen an der Anströmkante und an der Abströmkante abgerundeten Verbindungsbereich aufweisen und dadurch einen Hohlraum 24 bilden. In diesem Hohlraum ist schalldämmendes Material angeordnet, wie dies durch den im Hohlraum 24 angegebenen schraffierten Bereich illustriert sein soll.
Am stromabwärtigen Ende der plattenförmigen Elemente 12 ist nun dieses isolierende Material entfernt resp. weggelassen, so dass sich in diesem hinteren Bereich gewissermassen eine Rezirkulationsleitung 18 im Schalldämpfer bildet. Diese Rezirkulationsleitung 18 wird über ein Verteilerplenum 21 mit zurückgeführtem Abgasstrom 14 beaufschlagt. Es gibt dabei auf beiden Seiten der Kanalwand 11, dort wo die Platten 12 an die Kanalwand stossen, jeweils ein solches Verteilerplenum 21. Aus dieser Rezirkulationsleitung 18 strömt die Abgasluft nun einerseits durch an den Seiten der Platten 12 angeordnete Austrittsöffnungen 19 in den Ansaugluftstrom 16. Der entsprechende Luftstrom 23 ist also transversal zur Strömungsrichtung der Ansaugluft 16. Andererseits ist an der Abströmkante der Platten 12 eine weitere Lochreihe 19' angeordnet, über welche ein Teil der Abgasluft axial, wie durch den Pfeil 20 angedeutet, in den Luftstrom 16 ausströmt. So resultiert eine optimale Vermischung der frischen Ansaugluft 16 mit einerseits den transversalen Luftströmen 23 und andererseits mit den axialen Luftströmen 20. So kann über den gesamten Strömungskanal 10 verteilt und ohne grosse Druckverluste unter Zuhilfenahme der in diesem Bereich vorhandenen Verwirbelungen eine äusserst effiziente Vermischung gewährleistet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
Verdichter Capture Plant
Brennkammer 16 frische Ansaugluft,
Turbine Durchströmung,
Generator Gasströmung
Zuströmkanal, Ansaugtrakt 17 Wärmetauscher, optional mit
Abdecklamellen Kondensator
Luftfilter 18 Rezirkulationsleitung im
Schalldämpfungsvorrichtung, Schalldämpfer
Ansaugschalldämpfer 19 Austrittsöffnung transversal
Abhitzedampferzeuger, 19' Austrittsöffnung axial
HRSG 20 axialer Austritt
Strömungskanal 21 Verteilerplenum
Kanalwand 22 Gebläse oder Booster für plattenförmiges Element, Rezirkulationsstrom, optional
Schalldämpfungselement 23 transversaler Austritt
Strömungsteiler, optional 24 Hohlraum in 12 regelbar zurückgeführter Abgasstrom,
Rezirkulationsleitung
Abgas zum Stack oder CO2

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (8) zur Schalldämpfung in einem Strömungskanal (5) einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Zufuhrungselemente (18,19,21) für die Zuführung von rezirkulierten Abgasen (14) in den Ansaugluftstrom (16) und zur Vermischung der Abgase (14) mit dem Ansaugluftstrom (16) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein plattenförmiges Element (12) aufweist, welches innerhalb des Strömungskanals angeordnet ist, und welches sich im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (16) des Strömungskanals erstreckt, und dass die Zuführungselemente (18, 19,21) in dem plattenförmigen Element (12) integriert und/oder an diesem plattenförmigen Element (12) befestigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl plattenförmiger Elemente (12) parallel zueinander im Strömungskanal angeordnet sind, und dass vorzugsweise in mehreren, insbesondere vorzugsweise in allen plattenförmigen Elementen (12) Zuführungselemente (18, 19,21) integriert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungselemente (18, 19,21) auf wenigstens einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten der plattenförmigen Elemente (12), angeordnete Austrittsöffnungen (19) für Abgase (14) in den Ansaugluftstrom (16) umfassen, wobei vorzugsweise jeweils auf jeder Seite eine Mehrzahl von solchen Austrittsöffnungen (19) vorgesehen ist, und wobei bevorzugtermassen die Austrittsöffnungen (19) in Strömungsrichtung des Ansaugluftstroms (16) und/oder senkrecht dazu hintereinander respektive nebeneinander angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein plattenförmiges Element (12) ein bezüglich Ansaugluftstrom (16) stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist, und dass die Austrittsöffnungen (19) für Abgase (14) in der stromabwärtigen Hälfte, vorzugsweise im stromabwärtigen Drittel des plattenförmigen Elementes (12) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein plattenförmiges Element (12) ein bezüglich Ansaugluftstrom (16) stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist, und dass die Austrittsöffnungen (19') für Abgase (14) an der Kante am stromabwärtigen Ende des plattenförmigen Elements (12) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (12) wenigstens zwei parallel verlaufende, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigte Wandelemente umfasst, welche am bezüglich Ansaugluftstrom (16) stromaufwärtigen Ende und am stromabwärtigen Ende unter Bildung eines Hohlraums (24) verbunden sind, vorzugsweise in einer abgerundeten strömungsgünstigen Form, und dass, vorzugsweise im Hohlraum (24), innerhalb des plattenförmigen Elements (12) schalldämmende Materialien angeordnet sind, wobei bevorzugtermassen die Wandelemente als perforierte Metallbleche ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (24) ein Bereich und/oder eine Leitung (18) zur Zuführung der Abgase (14) zu den Austrittsöffnungen (19,19') vorgesehen ist, wobei der Bereich respektive die Leitung (18) bevorzugtermassen in der stromabwärtigen Hälfte, vorzugsweise im stromabwärtigen Drittel, insbesondere bevorzugt im wesentlichen unmittelbar am stromabwärtigen Ende des plattenförmigen Elementes (12) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Schalldämpfungselemente (12) Tropfenabscheider angeordnet sind, die ein Austritt von Kondensatttropfen durch die Austrittsöffnungen (19) des Schalldämpfungselementes (12) in den Ansaugstrom des Verdichters (1) verhindern.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Austrittsöffnungen (19,19') Verwirbelungselemente angeordnet sind, um den Mischprozess zwischen Abgasen (14) und Ansaugluftstrom (16) zu unterstützen, wobei diese Verwirbelungselemente vorzugsweise stromauf und/oder stromab der Austrittsöffnungen (19,19') angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Vorrichtung zur Eindüsung einer Flüssigkeit in den plattenförmigen Elementen (12) integriert ist, vorzugsweise eine Vorrichtung zur Eindüsung von Wasser unter Zuhilfenahme von mit Zuführungsleitungen verbundenen Eindüsungvorrichtungen, vorzugsweise in Form von Druckzerstäuberdüsen.
12. Verwendung eines Schalldämpfers (8) für die Vermischung von rezirkulierten Abgasen (14) einer Gasturbine mit dem Ansaugluftstrom (16) der Gasturbine.
13. Gasturbine mit einer Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11.
14. Gasturbine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (8) im Zuströmkanal (5) hinter einem Luftfilter (7) angeordnet ist und dass der zurückgeführte Abgasstrom (14) stromab der Turbine (3) und stromab eines Abhitzedampferzeugers (9) vom gesamten Abgasstrom in vorzugsweise geregelter Weise abgezweigt wird, wobei vorzugsweise nach der Abzweigung ein Wärmetauscher (17) und/oder ein Gebläse (22) angeordnet ist und wobei vorzugsweise im Strömungspfad der rückgeführten Abgase (14) und/oder im Strömungspfad der nicht abgezweigten Abgase (15) und/oder vor der Verzweigung (13) der Abgase eine Einheit zur Abscheidung von Kohlendioxid angeordnet ist.
5. Verfahren zur Rezirkulation von Abgasen (14) einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilstrom der Abgase (14) dem Ansaugtrakt (5) des Kompressors zugeführt wird und mit frischer Ansaugluft (16) vermischt wird, wobei eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11 zur Vermischung eingesetzt wird.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2503106A1 (de) 2011-03-22 2012-09-26 Alstom Technology Ltd Gasturbinenkraftwerk mit Abgasrezirkulation und sauerstoffarmen Kühlgas
CH706151A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-30 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine sowie Gasturbinenkraftwerk mit Zuführung von sauerstoffreduziertem Gas, insbesondere Abgas.
EP2642098A1 (de) 2012-03-24 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Gasturbinenkraftwerk mit inhomogenem Eintrittsgas
JP2014505203A (ja) * 2011-01-24 2014-02-27 アルストム テクノロジー リミテッド 煙道ガス再循環を行うガスタービンユニット用の混合エレメント
JP2014092157A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 General Electric Co <Ge> 統合エアナイフ／サイレンサパネルを有する吸入ブリード加熱システム
JP2015513031A (ja) * 2012-02-29 2015-04-30 アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ 排気ガス再循環系を備えたガスタービンパワープラント
WO2023208337A1 (de) * 2022-04-27 2023-11-02 Wacker Chemie Ag Vorrichtungen und verfahren zum mischen von gasen

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170292456A1 (en) * 2016-04-12 2017-10-12 General Electric Company Integrated gas turbine inlet silencer and bleed heat system
EP3929410B1 (de) * 2020-06-23 2022-10-26 General Electric Technology GmbH Abgaskanal für eine gasturbine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6027305A (en) * 1997-08-13 2000-02-22 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method and apparatus for reducing high-cycle fatigue and suppressing noise in rotating machinery
US20020043063A1 (en) * 1997-06-27 2002-04-18 Masaki Kataoka Exhaust gas recirculation type combined plant
WO2004101975A1 (de) * 2003-05-15 2004-11-25 Alstom Technology Ltd Vorrichtung zur schalldämpfung in einem strömungskanal
DE102008002870A1 (de) * 2007-06-13 2008-12-24 General Electric Co. Systeme und Verfahren zur Energieerzeugung mit Abgasrückführung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020043063A1 (en) * 1997-06-27 2002-04-18 Masaki Kataoka Exhaust gas recirculation type combined plant
US6027305A (en) * 1997-08-13 2000-02-22 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method and apparatus for reducing high-cycle fatigue and suppressing noise in rotating machinery
WO2004101975A1 (de) * 2003-05-15 2004-11-25 Alstom Technology Ltd Vorrichtung zur schalldämpfung in einem strömungskanal
DE102008002870A1 (de) * 2007-06-13 2008-12-24 General Electric Co. Systeme und Verfahren zur Energieerzeugung mit Abgasrückführung

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014505203A (ja) * 2011-01-24 2014-02-27 アルストム テクノロジー リミテッド 煙道ガス再循環を行うガスタービンユニット用の混合エレメント
US9453460B2 (en) 2011-01-24 2016-09-27 General Electric Technology Gmbh Mixing element for gas turbine units with flue gas recirculation
EP2503106A1 (de) 2011-03-22 2012-09-26 Alstom Technology Ltd Gasturbinenkraftwerk mit Abgasrezirkulation und sauerstoffarmen Kühlgas
EP2789808A1 (de) 2011-03-22 2014-10-15 Alstom Technology Ltd Gasturbinenkraftwerk mit Abgasrezirkulation und sauerstoffarmen Kühlgas
US9297311B2 (en) 2011-03-22 2016-03-29 Alstom Technology Ltd Gas turbine power plant with flue gas recirculation and oxygen-depleted cooling gas
US9856792B2 (en) 2012-02-29 2018-01-02 Ansaldo Energia Switzerland AG Method of operating a gas turbine power plant with exhaust gas recirculation and corresponding gas turbine power plant
CH706151A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-30 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine sowie Gasturbinenkraftwerk mit Zuführung von sauerstoffreduziertem Gas, insbesondere Abgas.
WO2013127916A1 (en) 2012-02-29 2013-09-06 Alstom Technology Ltd Method of operating a gas turbine power plant with exhaust gas recirculation and corresponding gas turbine power plant
US11174784B2 (en) 2012-02-29 2021-11-16 Ansaldo Energia Switzeerland Ag Method of operating a gas turbine power plant with exhaust gas recirculation and corresponding gas turbine power plant
US9869246B2 (en) 2012-02-29 2018-01-16 Ansaldo Energia Switzerland AG Gas turbine power plant with exhaust gas recirculation
JP2015509564A (ja) * 2012-02-29 2015-03-30 アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ 排気ガス循環系を含むガスタービンパワープラントの駆動方法、及び、ガスタービンパワープラント
JP2015513031A (ja) * 2012-02-29 2015-04-30 アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ 排気ガス再循環系を備えたガスタービンパワープラント
WO2013143975A1 (en) 2012-03-24 2013-10-03 Alstom Technology Ltd Gas turbine power plant with non-homogeneous input gas
US9664110B2 (en) 2012-03-24 2017-05-30 Ansaldo Energia Switzerland AG Gas turbine power plant with non-homogeneous input gas
EP2642098A1 (de) 2012-03-24 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Gasturbinenkraftwerk mit inhomogenem Eintrittsgas
JP2014092157A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 General Electric Co <Ge> 統合エアナイフ／サイレンサパネルを有する吸入ブリード加熱システム
WO2023208337A1 (de) * 2022-04-27 2023-11-02 Wacker Chemie Ag Vorrichtungen und verfahren zum mischen von gasen

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Publication number Publication date
CH701236A1 (de) 2010-12-15
WO2010142573A3 (de) 2013-04-11

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