WO2014005921A1 - Method for the production of water from the exhaust stream of a gas turbine system - Google Patents

Method for the production of water from the exhaust stream of a gas turbine system Download PDF

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WO2014005921A1
WO2014005921A1 PCT/EP2013/063516 EP2013063516W WO2014005921A1 WO 2014005921 A1 WO2014005921 A1 WO 2014005921A1 EP 2013063516 W EP2013063516 W EP 2013063516W WO 2014005921 A1 WO2014005921 A1 WO 2014005921A1
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turbine plant
exhaust
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Detlef Haje
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B3/00—Parts or accessories of ovens
    • A21B3/04—Air-treatment devices for ovens, e.g. regulating humidity
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    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
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    • 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
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    • 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
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    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • F02C7/143—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages
    • F02C7/1435—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages by water injection

Definitions

  • the present invention relates to a method for Erzeu ⁇ supply of water from the exhaust stream of a gas turbine plant, a generating device for the generation of water from the exhaust stream of a gas turbine plant and a gas turbine plant.
  • Gas turbine plants are basically known and are often operated with additional water cooling. This is due to the fact that, especially at high ambient temperatures, preferably in the range between 35 ° C and 40 ° C and beyond, the performance and efficiency of the gas turbine plant fall significantly.
  • a zusiger ⁇ Liche water cooling of the gas turbine installation is performed.
  • a cooling of the supply air to the Gasturbinenan ⁇ position is carried out in particular.
  • the water cooling is usually carried out in known methods and in known gas turbine plants, for example by one of the following methods.
  • an evaporative cooling is performed, whereby by introducing water into the intake duct by the evaporation, a cooling effect on the supply air is effected.
  • the so-called “fogging” is also known, whereby finely divided water is sprayed as a mist into the intake duct of the gas turbine plant, and the evaporation of the individual mist droplets also produces a cooling effect
  • a disadvantage of known gas turbine plants is that they are used in particularly dry geographic regions. There are often water shortages, ⁇ insbesonde re with respect to the required above-described cooling water quality. Although large saltwater reservoirs, for example in coastal areas, are frequently present in the dry geographic regions, these can not be used directly for this cooling. At the same time water is very valuable high quality (drinking water quality), so that such does not set a ⁇ for cooling the gas turbine plant, but other uses, as supplied, for example, the supply of the population. As a result, in dry geographic regions of the world, gas turbine plants usually have to do without water cooling. So remains the only way to cool the use of complex and costly indirect cooling method.
  • An inventive method is used to generate water from the exhaust stream of a gas turbine plant. If the water used to supply a water cooling the gas turbine plant, so this water cooling can be operated, for example, according to one of the known methods, as have been described in the introduction to this application.
  • a method according to the invention is characterized by the following steps:
  • a condensation of water vapor is carried out, which is present in the exhaust gas stream of the gas turbine plant.
  • This steam comes from two sources of water.
  • thedewas ⁇ ser which is injected through the water cooling in the gas turbine system, then be recover in the exhaust stream as steam. So is preferably made available in this way a recycling cycle to ⁇ to USAGE in this way more than once or for other purposes, the cooling water to.
  • additional water is produced by the reaction or combustion in the interior of the gas turbine plant. For example, in the combustion of methane under the presence of oxygen in the gas turbine plant, CO 2 and water are produced (see equation below).
  • the inventive generation of water in particular for a return or internal supply of the water cooling of the gas turbine plant with cooling water, can be dispensed with an external supply of cooling water bezie ⁇ tion additionally water in drinkable quality can be produced.
  • a water cooling of the gas turbine plant Even in dry geographical regions of the world water cooling of the gas turbine plant is thus possible without access to potentially existing drinking ⁇ water reserves, so that guaranteed even at high outside temperatures by What serkühlung high performance and high efficiency of the gas turbine plant.
  • the water produced can also be used for other uses, such as the drinking water supply.
  • At least one heat exchanger which cools the secondary exhaust gas stream, is preferably provided as the cooling device.
  • This secondary exhaust gas stream is cooled below the dew point of water, so that the condensed water separates on the tubes of the heat exchanger.
  • a Auffangvorrich ⁇ device is provided, which absorbs dripping condensed water due to gravity down and provides for the supply of water cooling or for forwarding to other places of use available.
  • the heat exchanger can be operated with any type of cooling medium. Due to the fact that the heat exchanger is separated by walls (pipe walls) from the secondary exhaust gas stream and in particular from the gas turbine plant, a wide variety of cooling media can be used here.
  • the water condensed by a process according to the invention can be supplied to a wide variety of uses. Due to the fact that the condensed water already meets a very high quality standard, use as drinking water is also conceivable here. Thus, by an inventive method as a benefit, an improvement in the quality of life in the environment can be achieved when using a gas turbine plant. Different uses of the water produced are alternatively or jointly conceivable. Thus, within the context of the present invention, it is possible lent that, for example, the use as drinking water with the use for the water cooling of the gas turbine plant is combi ⁇ ned. It is advantageous if in a method according to the invention with the condensed water, a water cooling of the gas turbine plant is supplied. Thus, a water cooling of the gas turbine plant is possible regardless of the environmental conditions of the installation of the gas turbine plant.
  • An inventive method can be to the effect wei ⁇ terbuchen that the condensed water, in particular via a furtherdevorrich ⁇ tung, is further cooled prior to the supply of the water cooling.
  • the further cooling has the purpose that in the subsequent water cooling a better cooling effect can be obtained.
  • the condensed water having a temperature in the range between about 50 ° C and about 60 ° C is achieved by the con densation ⁇ in an inventive method.
  • Further cooling allows a higher cooling capacity in the water cooling system.
  • This cooling device may preferably also be a heat exchanger, which performs this additional cooling.
  • condensed water is at least partially supplied to another use, in particular as drinking water.
  • another use in particular as drinking water.
  • an additional, so to say, further advantage by means of a method according to the invention is possible.
  • temporary storage and / or further processing or purification steps possible to adapt the-condensing ⁇ catalyzed water for other uses.
  • the addition of minerals, in particular of salts may be advantageous in order to make the drinking water edible in large quantities.
  • cleaning steps are also conceivable to carry out a corresponding adjustment of the condensed water at ⁇ for further use.
  • this condensed water step in a method according to the invention ⁇ SEN after collection of the condensed water to at least one post-treatment, is subjected, in particular for eliminating we ⁇ iquess an impurity.
  • Ver ⁇ impurities dissolved gases that also arise as Christspro ⁇ -products or reaction by-products in the gas turbine plant.
  • gases which can form acids and are therefore relevant for metalli ⁇ -mechanical components of the gas turbine plant or plant wei ⁇ tere usages in use are.
  • such dissolved gases are preferably expelled in an aftertreatment step. The expulsion can be done in different ways.
  • post-treatment steps in the context of the present invention are conceivable.
  • a filtration Runaway ⁇ leads is to deposit particles.
  • post-treatment steps such as pH adjustment, ion exchange ⁇ a Elektrodenionisation, a reverse osmosis or even electrodialysis are in principle conceivable within the scope of the present invention as a post-treatment step.
  • two or more post-treatment steps can be carried out.
  • An inventive method can be to the effect university ⁇ det that can be increased as a post-treatment step, the pressure and / or temperature of the condensed water into the condensed water, dissolved gases, particularly SO 2 and / or CO 2, at least partially by outgassing to eliminate. Gases dissolved in the water involve the risk that they will later form acids and, accordingly, have a corrosive action on mechanical components of the gas turbine plant or other uses. By raising the temperature, these dissolved gases are expelled or outgassed from the condensed water. If the pressure is increased at the same time, an even higher temperature may be available. be made without the condensed water boiling as ⁇ . For example, a higher pressure up to about 5 bar is possible, and at the same time a temperature increase to a range between 120 ° C and about 150 ° C for the condensed water to perform. This remains the condensed
  • Water preferably liquid while outgasing the dissolved gases, so that in particular SO 2 and / or CO 2 teilwei ⁇ se or substantially completely eliminated by outgassing from the condensed water.
  • the pressure is reduced and / or simultaneously normalizes the temperature of the kon ⁇ dens elected water again or reduced to the desired cooling temperature for the subsequent water ⁇ cooling.
  • the subsequent cooling can take place on Bei ⁇ play by countercurrent cooling. This means that the purified water is passed in countercurrent to the not yet treated condensed water in hot stage, so that a transfer of energy takes place.
  • the condensed water is temporarily stored in at least one on ⁇ collecting container, in particular to buffer to the tips ⁇ times the load of the cooling water or other use is.
  • peak times are also peak times of the gas turbine plant, so preferably in hot and dry geographic regions of the earth the noon, in which a variety of air conditioners simultaneously be turned on.
  • a collecting container can be used to serve as a buffer for the supply of the water cooler or other uses.
  • a collecting container is useful in the context of the present invention.
  • a further advantage is achieved in that in a ⁇ he inventive method for the cooling of the secondary exhaust stream at least one of the following cooling methods is used:
  • the requirement for the cooling medium for the cooling of the secondary exhaust stream is significantly lower than for the cooling water of the water cooler or for use as drinking water, since no direct contact between the secondary exhaust gas stream and the cooling medium occurs during cooling of the secondary exhaust gas stream.
  • service water or even seawater can be used here as a cooling medium.
  • a further advantage is, if in the context of the present invention in the method of the secondary exhaust gas stream after the condensation of at least a portion of the steam again the Exhaust gas stream is supplied, in particular by means of an under ⁇ supporting fan.
  • a method according to the invention can also be retrofitted to existing gas turbine plants, since the main components, such as the individual stages of the gas turbine plant to the leadership ⁇ or the exhaust treatment through a chimney remain basically the same.
  • a corresponding generation device must be added in addition to perform inventive procedural ⁇ ren that.
  • At least one blower is provided, which maintains the chimney effect despite the reduced temperature of the secondary exhaust stream.
  • this fan can also be used to control the volume flow in the branch line. Even ⁇ understood, for example, by a Ventu- is conceivable, depending on the type of return and the secondary exhaust stream into the exhaust stream, another type of supporting promotion, ri-nozzle effect.
  • a generating device for the production of water from the exhaust gas stream of a gas turbine plant.
  • Such a generation device is characterized in that at least one
  • Branch line is provided for supplying a secondary exhaust gas stream from the exhaust gas stream of the gas turbine plant. Further, in the branch line condensing cooling for the cooling of the secondary exhaust gas stream below the dew point of water is arranged, to which the secondary exhaust gas stream is supplied.
  • a collecting device for collecting the condensed water is provided.
  • a generating device according to the invention is preferably designed for carrying out a method according to the invention. The separation of the condensed water is preferably carried out by gravity. So he is a ⁇ -making proper supply device brings the moving ⁇ chen benefits, as they have been explained in detail with reference to an inventive method.
  • a generating device according to the invention can be further developed such that a return device is provided for supplying the water cooling of a gas turbine plant with the condensed water.
  • the feedback device is particularly simple return line, and may have front ⁇ preferably pumps to actively promote.
  • At least one fan is provided in the branch line in a generation device according to the invention.
  • This blower can serve for the improved recycling of the secondary exhaust gas flow into the exhaust gas flow.
  • this fan can serve to improve the Kaminwir ⁇ kung despite the reduced temperature and the secondary exhaust gas flow.
  • by controlling the fan and the amount of secondary exhaust gas flow can be regulated.
  • the size of the proportion of ist ⁇ separated secondary exhaust gas flow can be controlled by the exhaust stream.
  • Another object of the present invention is a gas turbine plant with an exhaust pipe for the exhaust gas stream of the gas turbine plant and preferably with at least one water cooling.
  • the gas turbine system according to the invention drawing ⁇ net is characterized in that at least one Ergneungsvorrich- processing according to the present invention, particularly for the
  • a branch of the branch line from the exhaust line is to be understood as a geometric correlation which means a fluid-communicating connection from the exhaust line into the branch line.
  • a gas turbine plant according to the invention may be to the effect wei ⁇ ned, and in that the exhaust gas line, in particular against the branch of the branch line, at least one fan is arranged. Also this fan is preferably used to Ver ⁇ improvement of the funding by the fireplace. In particular, this is a forced delivery, which preferably compensates for the deteriorated chimney effect by cooling the Mauab- gas flow. In addition, the pressure is increased in order to avoid or compensate for the expected pressure loss in the branch line through the internals of the heat exchanger.
  • a further possibility is when a throttle device is at a erfindungsge ⁇ MAESSEN gas turbine plant in the exhaust passage after the junction of the branch line at least arranged to influences the volume flow in the exhaust line to loading.
  • This throttle device is preferably a throttle valve. It changes the pressure loss in the exhaust ⁇ line so that a forcing a side exhaust gas flow can be performed inde ⁇ pendent from a fan. Thus, a regulation can be carried out, which regulates the distribution of shares to the secondary exhaust gas flow.
  • the throttle device is preferably arranged downstream of the branch of the exhaust pipe. In such an embodiment, the pressure loss due to the throttle device is to be considered for the turbine power.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
  • FIGS. 1 and 2 show a further embodiment of an inventive ⁇ SEN gas turbine plant.
  • a gas turbine plant 100 according to the present invention is shown in different embodiments in principle. Both embodiments of FIGS. 1 and 2, it is common that the gas turbine plant 100th a gas turbine 120 having at least one turbine stage on ⁇ has, in which the turbine blades are present, at least one compressor stage in which the compressor blades are present and at least one area in which the combustion takes place. Also common to the water cooling 110 is provided in front of the air supply for the turbine stages.
  • both embodiments of the gas turbine plant 100 each have a generating device 10 according to the invention. However, the generating device 10 is configured differently, as will be explained in more detail below.
  • Two embodiments of the gas turbine plant 100 it is also common to have an exhaust pipe 20 which is latestbil ⁇ det for the promotion of the exhaust stream 22 (along the direction of the arrow) through the chimney or to the fireplace.
  • the two generating devices 10 each have a branch line 30 for the corresponding delivery of a secondary exhaust gas flow 32 (along the corresponding arrows).
  • the embodiment of the gas turbine plant 100 as shown in
  • a branch line 30 is provided here as a kind of bypass, which is provided for the separation of a secondary exhaust stream 32 from the exhaust stream ⁇ 22, as a branch of the exhaust pipe 20.
  • this branch line 30 is a condensing 80 in
  • This Kondensierkühlung 80 cools the secondary exhaust gas stream 32 below the dew point of water, so that over a collecting device 90 dripping water from the Kondensierkühlung 80 can be collected.
  • the collected kon ⁇ densed water is supplied to the water cooler 110 to the supply via a return device 96th
  • an aftertreatment device 40 is provided within the return device 96.
  • This after-treatment device 40 is preferably designed for the outgassing of gas dissolved in the condensed water.
  • a blower 60 is provided in the exhaust pipe 20 before the branching of the branch pipe 30. This fan 60 serves to maintain the pressure, and thus to ensure the forced delivery through the chimney for the exhaust gas flow or to compensate for the effect of the cooling by the condensing cooling 80 for the secondary exhaust gas flow 32.
  • a throttle device 70 is provided after the branching of the branch pipe 30 from the exhaust pipe 20, which can change the pressure loss situation in the exhaust pipe 20.
  • the proportion of the separated secondary exhaust gas stream 32 with respect to the exhaust gas stream 22 can thus be adjusted and varied indirectly by the throttle device 70.
  • Fig. 2 are various other structural variants Darge ⁇ provides that can be used in a supply device 10 according to the invention.
  • the Kondensierkühlung 80 formed here as a separate power generating unit ⁇ .
  • a turbine is also provided with its own heat exchanger, so that in particular a low-pressure turbine (ORC turbine) can be used to ⁇ additional energy in the cooling of the secondary exhaust stream 32 to he ⁇ hold.
  • the blower 60 is provided in the branch pipe 30.
  • the blower 60 can be performed directly to control the quantity of the secondary exhaust stream 32 with respect to its share of the exhaust stream 22 who ⁇ .
  • the blower 60 serves to assist the production of the secondary exhaust stream 32 back into the exhaust pipe 20 and out through a chimney.
  • the negative effect of cooling the secondary exhaust stream 32 can be understoodgli ⁇ chen.
  • the collecting device 90 of this embodiment is configured such that dripping condensed water from the condensing cooling 80 is collected by gravity and supplied to the recycling device 96.
  • a collecting container 50 which can be designed as a buffer for different peak times for the water cooler 110.
  • a use for other uses can be carried out, for example, the treatment of the condensed water as drinking water.

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Abstract

The invention relates to a method for producing water from the exhaust stream (22) of a gas turbine system (100), characterized by the following steps: - feeding at least a portion of an exhaust stream (22) from the gas turbine system (100) to a cooling device as a secondary exhaust stream (32); - cooling the secondary exhaust stream (32) below the dew point of water in order to at least partially condense the water vapor contained in the secondary exhaust stream (32); - collecting the condensed water.

Description

Beschreibung description
Verfahren für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage Process for the production of water from the exhaust gas stream of a gas turbine plant
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für Erzeu¬ gung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage, eine Erzeugungsvorrichtung für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage sowie eine Gasturbi- nenanlage. The present invention relates to a method for Erzeu ¬ supply of water from the exhaust stream of a gas turbine plant, a generating device for the generation of water from the exhaust stream of a gas turbine plant and a gas turbine plant.
Gasturbinenanlagen sind grundsätzlich bekannt und werden häufig mit zusätzlichen Wasserkühlungen betrieben. Dies beruht auf der Tatsache, dass insbesondere bei hohen Umgebungstempe- raturen, vorzugsweise im Bereich zwischen 35°C und 40°C und darüber hinaus, die Leistung und der Wirkungsgrad der Gasturbinenanlage deutlich absinken. Um dieses Absinken der Leistung und des Wirkungsgrades zu verhindern, wird eine zusätz¬ liche Wasserkühlung der Gasturbinenanlage durchgeführt. Dabei wird insbesondere eine Kühlung der Zuluft der Gasturbinenan¬ lage durchgeführt. Die Wasserkühlung erfolgt bei bekannten Verfahren sowie bei bekannten Gasturbinenanlagen üblicherweise zum Beispiel durch eines der folgenden Verfahren. So ist es möglich, dass eine Verdunstungskühlung durchgeführt wird, wobei durch Einführen von Wasser in den Ansaugkanal durch das Verdunsten ein kühlender Effekt auf die Zuluft bewirkt wird. Auch das so genannte „fogging" ist bekannt, wobei feinverteiltes Wasser als Nebel in den Ansaugkanal der Gas- turbinenanlage eingesprüht wird. Durch das Verdampfen der einzelnen Nebeltropfen entsteht ebenfalls ein Kühleffekt. Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die so genannte „wet Gas turbine plants are basically known and are often operated with additional water cooling. This is due to the fact that, especially at high ambient temperatures, preferably in the range between 35 ° C and 40 ° C and beyond, the performance and efficiency of the gas turbine plant fall significantly. To prevent this drop in performance and efficiency, a zusätz ¬ Liche water cooling of the gas turbine installation is performed. In this case, a cooling of the supply air to the Gasturbinenan ¬ position is carried out in particular. The water cooling is usually carried out in known methods and in known gas turbine plants, for example by one of the following methods. Thus, it is possible that an evaporative cooling is performed, whereby by introducing water into the intake duct by the evaporation, a cooling effect on the supply air is effected. The so-called "fogging" is also known, whereby finely divided water is sprayed as a mist into the intake duct of the gas turbine plant, and the evaporation of the individual mist droplets also produces a cooling effect
compression" . Dabei werden Wassertropfen vor dem Kompressoreingang der Gasturbinenanlage eingespritzt, so dass beim Ver- dampfen dieser Tropfen in der ersten Kompressorstufe der Gasturbinenanlage eine Kühlung erfolgt. Auch die direkte Injek¬ tion von Wasser oder Dampf als so genannte „power augmentati- on" ist bekannt, um eine Leistungserhöhung der Gasturbinenan- läge zu erreichen. Auch indirekte Wasserkühlung, zum Beispiel durch Kühltürme in Form eines „turbine inlet chilling" ist bekannt. Insbesondere hinsichtlich der direkten Wasserkühlungen ist darauf hinzuweisen, dass eine hohe Anforderung hin- sichtlich der Qualität des Kühlwassers besteht. So sind ins¬ besondere Mineralstoffe im Wasser zu vermeiden, wie dies zum Beispiel der Salzanteil des Wassers ist. So ist salzhaltiges Wasser, insbesondere Meerwasser, hier nicht einsetzbar, da durch den korrosiven Effekt solcher Wassermischungen die Gas- turbinenanlage eine deutlich verringerte Standzeit hätte. Mit anderen Worten ist eine Wasserqualität notwendig, die nahezu an Trinkwasser heranreicht. "cooling takes place of water droplets are injected upstream of the compressor inlet of the gas turbine plant so that during locking of these droplets evaporate in the first compressor stage of the gas turbine plant.. The direct Injek ¬ tion of water or steam as a so-called" compression power augmentati- on " is known to increase the power of the gas turbine engine. would be reached. Indirect water cooling, for example by cooling towers as a "turbine inlet chilling" is known. In particular, with regard to the direct water cooling systems is to be noted that a high requirement regarding the quality of the cooling water. Thus, the ¬ special minerals in the water salt water, especially seawater, can not be used here because the corrosive effect of such water mixtures would reduce the gas turbine system's lifetime significantly comes close to drinking water.
Nachteilhaft bei bekannten Gasturbinenanlagen ist es, wenn diese in besonders trockenen geografischen Regionen eingesetzt werden. Dort herrscht oftmals Wassermangel, insbesonde¬ re mit Bezug auf die geforderte voranstehend beschriebene Qualität des Kühlwassers. So sind zwar in den trockenen geo- grafischen Regionen häufig große Salzwasserreservoirs, zum Beispiel in Küstengebieten, vorhanden, welche jedoch direkt für diese Kühlung nicht verwendet werden können. Gleichzeitig ist Wasser hoher Güte (Trinkwasserqualität) sehr wertvoll, so dass solches nicht für die Kühlung der Gasturbinenanlage ein¬ gesetzt, sondern weiteren Nutzungen, wie zum Beispiel der Versorgung der Bevölkerung zugeführt wird. Dies führt dazu, dass in trockenen geografischen Regionen der Erde Gasturbinenanlagen üblicherweise auf eine Wasserkühlung verzichten müssen. So bleibt als einzige Kühlmöglichkeit die Verwendung aufwendiger und kostenintensiver indirekter Kühlverfahren. Da gerade in den heißen Mittagszeiten, also bei Temperaturberei¬ chen zwischen 35°C und 40°C, die höchste Belastung der Gas¬ turbinenanlage bezüglich des angeschlossenen Stromnetzwerkes besteht (sämtliche Klimaanlagen werden gleichzeitig einge¬ schaltet) , werden gerade bei der höchsten Belastung durch die hohe Außentemperatur die Leistung und der Wirkungsgrad der Gasturbinenanlage reduziert werden, da die Wasserkühlung fehlt. Eine Wasserkühlung ist nur mit extremem Aufwand mög¬ lich, wobei gleichzeitig hochwertiges Wasser als Kühlwasser in Form von Trinkwasserqualität, verwendet werden müsste und für andere Verwendungen wie die Versorgung der Bevölkerung fehlen würde. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise durch ein erfin¬ dungsgemäßes Verfahren, eine erfindungsgemäße Erzeugungsvor¬ richtung und eine erfindungsgemäße Gasturbinenanlage zu behe¬ ben. Vorzugsweise ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage, eine Erzeugungsvorrichtung für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage sowie eine Gasturbinenanlage zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise die Erzeugung von Wasser, insbesondere zur Versorgung einer Wasserkühlung der Gasturbinenanlage und/oder zur Verwendung als Trinkwas¬ ser, auch in trockenen geografischen Regionen der Erde zur Verfügung stellen können. Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Erzeugungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie eine Gasturbinenanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Be- Schreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Erzeugungsvorrichtung sowie der erfindungsgemäßen Gasturbinenanlage und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungswei¬ se werden kann. A disadvantage of known gas turbine plants is that they are used in particularly dry geographic regions. There are often water shortages, ¬ insbesonde re with respect to the required above-described cooling water quality. Although large saltwater reservoirs, for example in coastal areas, are frequently present in the dry geographic regions, these can not be used directly for this cooling. At the same time water is very valuable high quality (drinking water quality), so that such does not set a ¬ for cooling the gas turbine plant, but other uses, as supplied, for example, the supply of the population. As a result, in dry geographic regions of the world, gas turbine plants usually have to do without water cooling. So remains the only way to cool the use of complex and costly indirect cooling method. Since there is just in the hot lunch times, ie at temperature ranges ¬ chen between 35 ° C and 40 ° C, the highest load of the gas turbine installation with respect to the connected power network (all air conditioners are simultaneously turned ¬ on), be just at the highest load the high outdoor temperature the performance and efficiency of the gas turbine plant are reduced because the water cooling is missing. Water cooling is only with extreme effort mög ¬ Lich, at the same quality water as cooling water in the form of drinking water quality, would have to be used and for other uses such as the supply of the population would be missing. It is an object of the present invention, the disadvantages described above, at least partially by a method according OF INVENTION ¬ dung, an inventive Erzeugungsvor ¬ direction and a gas turbine plant according to the invention to Behe ¬ ben. Preferably, it is an object of the present invention to provide a method for the production of water from the exhaust gas stream of a gas turbine plant, a generating device for the production of water from the exhaust gas stream of a gas turbine plant and a gas turbine plant available, which in a cost effective and simple way the production of water , in particular for the supply of water cooling the gas turbine plant and / or for use as DHW ¬ ser, can provide even in dry geographical regions of the world. The above object is achieved by a method having the features of claim 1, a generating device having the features of claim 10 and a gas turbine plant having the features of claim 14. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the Drawings. In this case, features and details that are described in connection with the method according to the invention, of course, also in connection with the generating device according to the invention and the gas turbine plant according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is made relies ¬ se can.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage. Wird das Wasser für die Versorgung einer Wasserkühlung der Gasturbinenanlage verwendet, so kann diese Wasserkühlung zum Beispiel nach einem der bekannten Verfahren betrieben werden, wie sie in der Einleitung zu dieser Anmeldung beschrieben worden sind. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: An inventive method is used to generate water from the exhaust stream of a gas turbine plant. If the water used to supply a water cooling the gas turbine plant, so this water cooling can be operated, for example, according to one of the known methods, as have been described in the introduction to this application. A method according to the invention is characterized by the following steps:
- Zuführen zumindest eines Teils eines Abgasstroms der Gasturbinenanlage als Nebenabgasstrom zu einer - Supplying at least a portion of an exhaust gas stream of the gas turbine plant as a secondary exhaust gas flow to a
Kühlvorrichtung, Cooler,
- Abkühlen des Nebenabgasstroms unter den Taupunkt von Wasser, um den im Nebenabgasstrom enthaltenen Wasserdampf wenigstens teilweise zu kondensieren, - Auffangen des kondensierten Wassers.  Cooling the secondary exhaust gas stream below the dew point of water in order to at least partially condense the steam contained in the secondary exhaust gas stream, capturing the condensed water.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere eine Kondensation von Wasserdampf durchgeführt, welcher im Abgasstrom der Gasturbinenanlage vorliegt. Dieser Wasserdampf rührt aus zwei Wasserquellen. So wird zum einen das Kühlwas¬ ser, welches durch die Wasserkühlung in die Gasturbinenanlage injiziert wird, anschließend im Abgasstrom als Wasserdampf wiederzufinden sein. So wird auf diese Weise vorzugsweise ein Recyclingzyklus zur Verfügung gestellt, um das Kühlwasser auf diese Weise mehrfach oder für andere Einsatzzwecke zu verwen¬ den. Darüber hinaus wird beim Betrieb der Gasturbinenanlage zusätzlich Wasser durch die Reaktion beziehungsweise die Verbrennung im Inneren der Gasturbinenanlage hergestellt. So wird beispielsweise bei der Verbrennung von Methan unter dem Vorhandensein von Sauerstoff in der Gasturbinenanlage CO2 und Wasser erzeugt (Siehe nachfolgende Gleichung) . In a method according to the invention, in particular, a condensation of water vapor is carried out, which is present in the exhaust gas stream of the gas turbine plant. This steam comes from two sources of water. On the one hand, the Kühlwas ¬ ser, which is injected through the water cooling in the gas turbine system, then be recover in the exhaust stream as steam. So is preferably made available in this way a recycling cycle to ¬ to USAGE in this way more than once or for other purposes, the cooling water to. In addition, during operation of the gas turbine plant, additional water is produced by the reaction or combustion in the interior of the gas turbine plant. For example, in the combustion of methane under the presence of oxygen in the gas turbine plant, CO 2 and water are produced (see equation below).
CH4 +202 -> C02 +2H20 Dementsprechend wird in dem Abgasstrom ein deutlich höherer Wasserdampfanteil zu finden sein, als vorher Kühlwasser für die Wasserkühlung verwendet worden ist. Dementsprechend kann es für die Wasserkühlung oder eine weitere Verwendung des erzeugten Wassers ausreichend sein, wenn ausschließlich ein Teil des Abgasstroms der Gasturbinenanlage als Nebenabgas¬ strom abgetrennt wird. Jedoch ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch denkbar, dass der gesamte Abgasstrom als Nebenabgasstrom abgetrennt und dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen wird. CH 4 +20 2 -> C0 2 + 2H 2 0 Accordingly, a significantly higher water vapor content will be found in the exhaust gas flow than previously cooling water has been used for the water cooling. Accordingly, it may be sufficient for the water cooling or a further use of the water produced, if only part of the exhaust gas stream of the gas turbine plant is separated as Nebenabgas ¬ stream. However, it is also conceivable within the scope of the present invention that the entire exhaust gas flow as Separate exhaust stream and subjected to the process of the invention.
Durch die erfindungsgemäße Erzeugung von Wasser, insbesonder für eine Rückführung beziehungsweise interne Versorgung der Wasserkühlung der Gasturbinenanlage mit Kühlwasser, kann auf eine externe Zufuhr von Kühlwasser verzichtet werden bezie¬ hungsweise zusätzlich Wasser in trinkbarer Qualität hergestellt werden. Auf diese Weise kann auch in trockenen Regionen, unabhängig von der Umgebung sowie unabhängig von der Um gebungstemperatur, eine Wasserkühlung der Gasturbinenanlage erfolgen. Auch in trockenen geografischen Regionen der Erde wird somit ohne Zugriff auf möglicherweise vorhandene Trink¬ wasserreserven eine Wasserkühlung der Gasturbinenanlage möglich, so dass auch bei hohen Außentemperaturen durch die Was serkühlung eine hohe Leistung und ein hoher Wirkungsgrad der Gasturbinenanlage gewährleistet ist. Zusätzlich oder alterna tiv kann das erzeugte Wasser auch anderen Nutzungen, wie zum Beispiel der Trinkwasserversorgung zugeführt werden. The inventive generation of water, in particular for a return or internal supply of the water cooling of the gas turbine plant with cooling water, can be dispensed with an external supply of cooling water bezie ¬ tion additionally water in drinkable quality can be produced. In this way, even in arid regions, irrespective of the environment and regardless of the ambient temperature Um, a water cooling of the gas turbine plant. Even in dry geographical regions of the world water cooling of the gas turbine plant is thus possible without access to potentially existing drinking ¬ water reserves, so that guaranteed even at high outside temperatures by What serkühlung high performance and high efficiency of the gas turbine plant. Additionally or alterna tively, the water produced can also be used for other uses, such as the drinking water supply.
Für die Kondensation des Wassers im Nebenabgasstrom ist vorzugsweise als Kühlvorrichtung zumindest ein Wärmetauscher vorgesehen, welcher den Nebenabgasstrom abkühlt. Dieser Nebenabgasstrom wird unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt, so dass sich an den Rohren des Wärmetauschers das kondensier te Wasser abscheidet. Vorzugsweise ist eine Auffangvorrich¬ tung vorgesehen, welche aufgrund der Schwerkraft nach unten tropfendes kondensiertes Wasser auffängt und zur Versorgung der Wasserkühlung oder für die Weiterleitung an andere Nutzungsorte zur Verfügung stellt. Der Wärmetauscher kann mit beliebigen Kühlmedien betrieben werden. Aufgrund der Tatsache, dass der Wärmetauscher durch Wände (Rohrwände) von dem Nebenabgasstrom und insbesondere von der Gasturbinenanlage getrennt ist, können hier unterschiedlichste Kühlmedien zum Einsatz kommen. Insbesondere ist ein deutlich geringerer Qua litätsanspruch an ein solches Kühlmedium gegeben, als dies bei der Wasserkühlung der Gasturbinenanlage der Fall ist, welche in direktem Kontakt mit Bauteilen der Gasturbinenanla ge tritt. Dies führt dazu, dass für das Abkühlen des Nebenab- gasstroms zum Beispiel auch Meerwasser verwendet werden kann. Auch andere Kühlmethoden, zum Beispiel als Luftkühlung, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Selbstverständ- lieh kann bei der Abkühlung des Nebenabgasstroms die gewonne¬ ne Energie auch in sekundären Dampfzyklen zur weiteren Energiegewinnung verwendet werden. Zum Beispiel sind Niedertempe¬ ratur-Dampfturbinen beziehungsweise der so genannte „organic rankine cycle" zu nennen. For the condensation of the water in the secondary exhaust stream, at least one heat exchanger, which cools the secondary exhaust gas stream, is preferably provided as the cooling device. This secondary exhaust gas stream is cooled below the dew point of water, so that the condensed water separates on the tubes of the heat exchanger. Preferably, a Auffangvorrich ¬ device is provided, which absorbs dripping condensed water due to gravity down and provides for the supply of water cooling or for forwarding to other places of use available. The heat exchanger can be operated with any type of cooling medium. Due to the fact that the heat exchanger is separated by walls (pipe walls) from the secondary exhaust gas stream and in particular from the gas turbine plant, a wide variety of cooling media can be used here. In particular, a significantly lower quality claim is given to such a cooling medium, as is the case with the water cooling of the gas turbine plant, which in direct contact with components of Gasturbinenanla ge occurs. This means that, for example, seawater can also be used for cooling the secondary exhaust gas flow. Other cooling methods, for example as air cooling, are conceivable within the scope of the present invention. NATURALLY lent the gewonne ¬ ne energy can also be used in secondary vapor cycles for further energy in cooling the secondary exhaust stream. For example, low-temperature steam turbines Tempe ¬ or to name the so-called "organic Rankine Cycle".
Aufgrund der Tatsache, dass bei der Verbrennung von Methan in der Gasturbinenanlage Wasser entsteht (CH4 +202 -> CO2 +2H2O) wird im Abgasstrom ein deutlich höherer Anteil an Wasser enthalten sein, als grundsätzlich für die Wasserkühlung der Gas- turbinenanlage benötigt wird. Vorzugsweise reicht es daher aus, wenn nur ein Teil des Abgasstroms als Nebenabgasstrom abgetrennt wird. Dieses Abteilen erfolgt vorzugsweise im Be¬ reich zwischen 10% und 40% des gesamten Abgasstroms. Es kann von Vorteil sein, wenn eine Variation des Anteils mit Bezug auf das Abtrennen vom Abgasstrom erfolgen kann. So kann ein Anpassen an die aktuell notwendige Versorgungssituation der Wasserkühlung oder anderer Nutzungen, wie zum Beispiel der Trinkwasserversorgung, durchgeführt werden. Selbstverständlich ist es grundsätzlich im Rahmen der Erfindung auch mög- lieh, dass im Wesentlichen der gesamte Abgasstrom als Nebenabgasstrom abgetrennt wird und dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen wird. Due to the fact that water is produced during the combustion of methane in the gas turbine plant (CH 4 +20 2 -> CO 2 + 2H 2 O), a significantly higher proportion of water will be contained in the exhaust gas stream than basically used for the water cooling of the gas turbine plant is needed. Preferably, therefore, it is sufficient if only a portion of the exhaust gas stream is separated as a secondary exhaust stream. This compartment is preferably carried out in the Be ¬ range between 10% and 40% of the total exhaust gas flow. It may be advantageous if a variation of the proportion with respect to the separation of the exhaust gas flow can take place. Thus, an adaptation to the currently necessary supply situation of the water cooling or other uses, such as the drinking water supply, carried out. Of course, it is basically also possible in the context of the invention that substantially the entire exhaust gas stream is separated off as a secondary exhaust gas stream and subjected to the process according to the invention.
Das durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kondensierte Wasser kann selbstverständlich unterschiedlichsten Verwendungen zugeführt werden. Dadurch, dass das kondensierte Wasser bereits einen sehr hohen Qualitätsstandard erfüllt, ist hier auch Nutzung als Trinkwasser denkbar. So kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren als Nutzen auch eine Verbesserung der Lebensqualität in der Umgebung bei dem Einsatz einer Gasturbinenanlage erzielt werden. Dabei sind unterschiedlichste Nutzungen des erzeugten Wassers alternativ oder gemeinsam denkbar. So ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung mög- lieh, dass zum Beispiel die Nutzung als Trinkwasser mit der Nutzung für die Wasserkühlung der Gasturbinenanlage kombi¬ niert wird. Es ist von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem kondensierten Wasser eine Wasserkühlung der Gasturbinenanlage versorgt wird. Somit wird eine Wasserkühlung der Gasturbinenanlage unabhängig von den Umweltbedingungen des Aufstellortes der Gasturbinenanlage möglich. Of course, the water condensed by a process according to the invention can be supplied to a wide variety of uses. Due to the fact that the condensed water already meets a very high quality standard, use as drinking water is also conceivable here. Thus, by an inventive method as a benefit, an improvement in the quality of life in the environment can be achieved when using a gas turbine plant. Different uses of the water produced are alternatively or jointly conceivable. Thus, within the context of the present invention, it is possible lent that, for example, the use as drinking water with the use for the water cooling of the gas turbine plant is combi ¬ ned. It is advantageous if in a method according to the invention with the condensed water, a water cooling of the gas turbine plant is supplied. Thus, a water cooling of the gas turbine plant is possible regardless of the environmental conditions of the installation of the gas turbine plant.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend wei¬ terbilden, dass vor der Versorgung der Wasserkühlung das kondensierte Wasser, insbesondere über eine weitere Kühlvorrich¬ tung, noch weiter abgekühlt wird. Das weitere Abkühlen hat den Zweck, dass in der anschließenden Wasserkühlung ein besserer Kühleffekt erwirkt werden kann. So wird durch die Kon¬ densation in einem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise kondensiertes Wasser mit einer Temperatur im Bereich zwischen circa 50°C und circa 60°C erzielt. Eine weitere Abkühlung er- möglicht eine höhere Kühlleistung in der Wasserkühlung. Diese Kühlvorrichtung kann vorzugsweise ebenfalls ein Wärmetauscher sein, welcher diese zusätzliche Abkühlung durchführt. An inventive method can be to the effect wei ¬ terbilden that the condensed water, in particular via a further Kühlvorrich ¬ tung, is further cooled prior to the supply of the water cooling. The further cooling has the purpose that in the subsequent water cooling a better cooling effect can be obtained. Thus, preferably the condensed water having a temperature in the range between about 50 ° C and about 60 ° C is achieved by the con densation ¬ in an inventive method. Further cooling allows a higher cooling capacity in the water cooling system. This cooling device may preferably also be a heat exchanger, which performs this additional cooling.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemä- ßen Verfahren kondensiertes Wasser zumindest teilweise einer anderen Verwendung, insbesondere als Trinkwasser, zugeführt wird. Insbesondere in trockenen geografischen Regionen ist damit ein zusätzlicher, so zu sagen weiterer Vorteil durch ein erfindungsgemäßes Verfahren möglich. Dabei sind selbst- verständlich Zwischenspeicher und/oder weitere Verarbeitungs- beziehungsweise Aufarbeitungsschritte denkbar, um das konden¬ sierte Wasser für weitere Verwendungen anzupassen. Wird beispielsweise die Verwendung als Trinkwasser gewünscht, so kann das Hinzufügen von Mineralien, insbesondere von Salzen, von Vorteil sein, um das Trinkwasser in großen Mengen genießbar zu machen. Selbstverständlich sind auch Reinigungsschritte denkbar, um für die weitere Verwendung eine entsprechende An¬ passung des kondensierten Wassers durchzuführen. Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemä¬ ßen Verfahren nach dem Auffangen des kondensierten Wassers dieses kondensierte Wasser wenigstens einem Nachbehandlungs- schritt unterzogen wird, insbesondere zur Beseitigung von we¬ nigstens einer Verunreinigung. Vorzugsweise sind solche Ver¬ unreinigungen gelöste Gase, die ebenfalls als Reaktionspro¬ dukte oder Reaktionsnebenprodukte in der Gasturbinenanlage entstehen. Besonders hervorzuheben sind dabei solche Gase, welche Säuren bilden können und dementsprechend für metalli¬ sche Bauteile der Gasturbinenanlage oder der Anlagen für wei¬ tere Nutzungen bei der Verwendung relevant sind. Um den Angriff durch entsprechende Säuren zu vermeiden, werden solche gelösten Gase vorzugsweise in einem Nachbehandlungsschritt ausgetrieben. Das Austreiben kann in unterschiedlichster Weise geschehen. Selbstverständlich sind auch andere Nachbehandlungsschritte im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. So ist es zum Beispiel möglich, dass eine Filtration durchge¬ führt wird, um Partikel abzuscheiden. Auch andere Nachbehand- lungsschritte, wie zum Beispiel eine pH-Anpassung, ein Ionen¬ austausch, eine Elektrodenionisation, eine umgekehrte Osmose oder sogar eine Elektrodialyse sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Nachbehandlungsschritt grundsätzlich denkbar. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Nachbe- handlungsschritte durchgeführt werden. It is likewise advantageous if, in a method according to the invention, condensed water is at least partially supplied to another use, in particular as drinking water. In particular, in dry geographic regions, an additional, so to say, further advantage by means of a method according to the invention is possible. Here, of course temporary storage and / or further processing or purification steps possible to adapt the-condensing ¬ catalyzed water for other uses. If, for example, the use as drinking water is desired, the addition of minerals, in particular of salts, may be advantageous in order to make the drinking water edible in large quantities. Of course, cleaning steps are also conceivable to carry out a corresponding adjustment of the condensed water at ¬ for further use. It is also advantageous if this condensed water step in a method according to the invention ¬ SEN after collection of the condensed water to at least one post-treatment, is subjected, in particular for eliminating we ¬ nigstens an impurity. Preferably such Ver ¬ impurities dissolved gases that also arise as Reaktionspro ¬-products or reaction by-products in the gas turbine plant. Particularly noteworthy such gases which can form acids and are therefore relevant for metalli ¬-mechanical components of the gas turbine plant or plant wei ¬ tere usages in use are. In order to avoid the attack by corresponding acids, such dissolved gases are preferably expelled in an aftertreatment step. The expulsion can be done in different ways. Of course, other post-treatment steps in the context of the present invention are conceivable. Thus, it is for example possible that a filtration Runaway ¬ leads is to deposit particles. Also other post-treatment steps such as pH adjustment, ion exchange ¬ a Elektrodenionisation, a reverse osmosis or even electrodialysis are in principle conceivable within the scope of the present invention as a post-treatment step. Of course, two or more post-treatment steps can be carried out.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dahingehend weitergebil¬ det werden, dass als ein Nachbehandlungsschritt der Druck und/oder die Temperatur des kondensierten Wassers erhöht wer- den, um in dem kondensierten Wasser gelöste Gase, insbesondere SO2 und/oder CO2, zumindest teilweise durch Ausgasen zu beseitigen. Im Wasser gelöste Gase beinhalten die Gefahr, dass sie später Säuren bilden und demensprechend korrosiv angreifend auf mechanische Bauteile der Gasturbinenanlage oder anderer Nutzungen wirken. Durch das Erhöhen der Temperatur werden diese gelösten Gase aus dem kondensierten Wasser ausgetrieben beziehungsweise ausgegast. Wird gleichzeitig der Druck erhöht, so kann eine noch höhere Temperatur zur Verfü- gung gestellt werden, ohne dass das kondensierte Wasser wie¬ der siedet. Beispielsweise ist ein höherer Druck bis zu circa 5bar möglich, und gleichzeitig eine Temperaturerhöhung auf einen Bereich zwischen 120°C und circa 150°C für das konden- sierte Wasser durchzuführen. Dabei bleibt das kondensierteAn inventive method can be to the effect weitergebil ¬ det that can be increased as a post-treatment step, the pressure and / or temperature of the condensed water into the condensed water, dissolved gases, particularly SO 2 and / or CO 2, at least partially by outgassing to eliminate. Gases dissolved in the water involve the risk that they will later form acids and, accordingly, have a corrosive action on mechanical components of the gas turbine plant or other uses. By raising the temperature, these dissolved gases are expelled or outgassed from the condensed water. If the pressure is increased at the same time, an even higher temperature may be available. be made without the condensed water boiling as ¬ . For example, a higher pressure up to about 5 bar is possible, and at the same time a temperature increase to a range between 120 ° C and about 150 ° C for the condensed water to perform. This remains the condensed
Wasser vorzugsweise flüssig während gleichzeitig die gelösten Gase ausgasen, so dass insbesondere SO2 und/oder CO2 teilwei¬ se oder im Wesentlichen vollständig durch Ausgasen aus dem kondensierten Wasser beseitigt werden. Anschließend wird der Druck reduziert und/oder gleichzeitig die Temperatur des kon¬ densierten Wassers wieder normalisiert beziehungsweise auf die gewünschte Kühltemperatur für die anschließende Wasser¬ kühlung reduziert. Die anschließende Kühlung kann zum Bei¬ spiel durch Gegenstromkühlung erfolgen. Das bedeutet, dass das gereinigte Wasser in heißem Stadium als Gegenstrom gegen das noch nicht nachbehandelte kondensierte Wasser geführt wird, so dass eine Übergabe der Energie erfolgt. Darüber hin¬ aus ist es möglich, dass die Ersterwärmung des kondensierten Wassers für den Nachbehandlungsschritt durch Energie aus dem restlichen Abgas und/oder aus dem Nebenabgasstrom vollständig oder zur Unterstützung der Temperaturerhöhung erfolgt. Damit wird eine Übergabe von Energie möglich, so dass die Gesamt¬ energiebilanz eines erfindungsgemäßen Verfahrens optimiert wird. Ein weiterer Vorteil durch das Aufheizen des konden- sierten Wassers ist es, dass möglicherweise im kondensierten Wasser enthaltende beziehungsweise hineingelangte Keime zer¬ stört werden. Auf diese Weise erfolgt ein Entkeimen, so dass das Wasser anschließend Trinkwasserqualität oder im Wesentli¬ chen Trinkwasserqualität aufweist. Water preferably liquid while outgasing the dissolved gases, so that in particular SO 2 and / or CO 2 teilwei ¬ se or substantially completely eliminated by outgassing from the condensed water. Subsequently, the pressure is reduced and / or simultaneously normalizes the temperature of the kon ¬ densierten water again or reduced to the desired cooling temperature for the subsequent water ¬ cooling. The subsequent cooling can take place on Bei ¬ play by countercurrent cooling. This means that the purified water is passed in countercurrent to the not yet treated condensed water in hot stage, so that a transfer of energy takes place. In addition ¬ it is possible that the first heating of the condensed water for the post-treatment step by energy from the remaining exhaust gas and / or from the secondary exhaust gas flow is complete or to support the increase in temperature. Thus, a transfer of energy is possible, so that the overall ¬ energy balance of a method according to the invention is optimized. Another advantage due to the heating of the condensed water is that possibly contained in the condensed water or got in germs zer ¬ interfere. In this way, there is a sterilization, so that the water then drinking water quality or essenli ¬ chen drinking water quality has.
Ebenfalls möglich ist es, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das kondensierte Wasser in wenigstens einem Auf¬ fangbehälter zwischengelagert wird, insbesondere um Spitzen¬ zeiten der Belastung der Wasserkühlung oder einer anderen Verwendung abzupuffern. Solche Spitzenzeiten sind auch Spitzenzeiten der Gasturbinenanlage, also vorzugsweise in heißen und trockenen geografischen Regionen der Erde die Mittagszeit, in welcher eine Vielzahl von Klimaanlagen gleichzeitig eingeschaltet werden. Um möglicherweise nicht ausreichende Wasserversorgung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgleichen zu können, kann ein solcher Auffangbehälter verwendet werden, um als Puffer für die Versorgung des Wasserkühlers oder anderer Verwendungen zu dienen. Auch bei zusätzlichen oder alternativen weiteren Verwendungen, zum Beispiel in Form von Trinkwasser, ist ein solcher Auffangbehälter im Rahmen der vorliegenden Erfindung sinnvoll einsetzbar. Selbstverständlich können in sämtlichen Verrohrungen, insbesondere mit Bezug auf das kondensierte Wasser, Pumpen für das aktive Fördern des kondensierten Wassers vorgesehen sein. It is likewise possible that, for an inventive process, the condensed water is temporarily stored in at least one on ¬ collecting container, in particular to buffer to the tips ¬ times the load of the cooling water or other use is. Such peak times are also peak times of the gas turbine plant, so preferably in hot and dry geographic regions of the earth the noon, in which a variety of air conditioners simultaneously be turned on. In order to compensate for possibly insufficient water supply by a method according to the invention, such a collecting container can be used to serve as a buffer for the supply of the water cooler or other uses. Also in additional or alternative alternative uses, for example in the form of drinking water, such a collecting container is useful in the context of the present invention. Of course, may be provided in all piping, in particular with respect to the condensed water, pumps for the active conveying of the condensed water.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, dass bei einem er¬ findungsgemäßen Verfahren für das Abkühlen des Nebenabgasstroms wenigstens eine der folgenden Kühlmethoden eingesetzt wird : A further advantage is achieved in that in a ¬ he inventive method for the cooling of the secondary exhaust stream at least one of the following cooling methods is used:
- Dampferzeuger (HRSG „heat recovery steam genera- tor")  - Steam generator (HRSG "heat recovery steam generator")
- Wärmetauscher mit Luftkühlung  - Heat exchanger with air cooling
- Wärmetauscher mit Wasserkühlung  - Heat exchanger with water cooling
- Niedertemperatur-Dampfkreislauf (ORC: organic ran¬ kine cycle) - low-temperature steam cycle (ORC: organic ran ¬ kine cycle)
Grundsätzlich ist die Anforderung an das Kühlmedium für das Abkühlen des Nebenabgasstroms deutlich geringer als für das Kühlwasser des Wasserkühlers oder als Verwendung als Trinkwasser, da beim Abkühlen des Nebenabgasstroms kein direkter Kontakt zwischen dem Nebenabgasstrom und dem Kühlmedium erfolgt. So kann hier zum Beispiel Brauchwasser oder sogar Meerwasser als Kühlmedium verwendet werden. Insbesondere bei einer Kühlung mit Dampferzeugern oder Niedertemperatur- Dampfkreisläufen ist es möglich durch die Kühlung zusätzlich noch Energie zu gewinnen und damit die Gesamtenergiebilanz der Gasturbinenanlage noch weiter zu verbessern. Basically, the requirement for the cooling medium for the cooling of the secondary exhaust stream is significantly lower than for the cooling water of the water cooler or for use as drinking water, since no direct contact between the secondary exhaust gas stream and the cooling medium occurs during cooling of the secondary exhaust gas stream. For example, service water or even seawater can be used here as a cooling medium. In particular, in the case of cooling with steam generators or low-temperature steam circuits, it is also possible to additionally obtain energy by the cooling and thus to further improve the overall energy balance of the gas turbine plant.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei dem Verfahren der Nebenabgasstrom nach der Kondensation zumindest eines Teils des Wasserdampfes wieder dem Abgasstrom zugeführt wird, insbesondere mittels eines unter¬ stützenden Gebläses. Das führt dazu, dass nur ein einziger Kamin für die Gasturbinenanlage notwendig ist. Auf diese Wei¬ se kann ein erfindungsgemäßes Verfahren auch bei bestehenden Gasturbinenanlagen nachgerüstet werden, da die Hauptkomponenten, wie die einzelnen Stufen der Gasturbinenanlage die Zu¬ führung beziehungsweise die Abgasbehandlung über einen Kamin grundsätzlich gleichbleiben. Für ein erfindungsgemäßes Verfahren muss nur eine entsprechende Erzeugungsvorrichtung zu- sätzlich hinzugefügt werden, um das erfindungsgemäße Verfah¬ ren durchzuführen. Beim Zurückführen in den Abgasstrom für den Nebenabgasstrom kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens ein Gebläse vorgesehen ist, welches trotz der reduzierten Temperatur des Nebenabgasstroms die Kaminwirkung aufrecht er- hält. Gleichzeitig kann dieses Gebläse auch zur Regelung des Volumenstroms in der Zweigleitung verwendet werden. Selbst¬ verständlich ist je nach Art der Rückführung und des Nebenabgasstroms in den Abgasstrom auch eine andere Art der unterstützenden Förderung denkbar, zum Beispiel durch einen Ventu- ri-Düseneffekt . A further advantage is, if in the context of the present invention in the method of the secondary exhaust gas stream after the condensation of at least a portion of the steam again the Exhaust gas stream is supplied, in particular by means of an under ¬ supporting fan. This means that only a single chimney for the gas turbine plant is necessary. In this Wei ¬ se, a method according to the invention can also be retrofitted to existing gas turbine plants, since the main components, such as the individual stages of the gas turbine plant to the leadership ¬ or the exhaust treatment through a chimney remain basically the same. For an inventive method only a corresponding generation device must be added in addition to perform inventive procedural ¬ ren that. When returning to the exhaust stream for the secondary exhaust stream, it may be advantageous if at least one blower is provided, which maintains the chimney effect despite the reduced temperature of the secondary exhaust stream. At the same time, this fan can also be used to control the volume flow in the branch line. Even ¬ understood, for example, by a Ventu- is conceivable, depending on the type of return and the secondary exhaust stream into the exhaust stream, another type of supporting promotion, ri-nozzle effect.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Erzeugungsvorrichtung für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom einer Gasturbinenanlage. Eine solche Erzeugungsvor- richtung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine Likewise provided by the present invention is a generating device for the production of water from the exhaust gas stream of a gas turbine plant. Such a generation device is characterized in that at least one
Zweigleitung für das Zuführen eines Nebenabgasstroms aus dem Abgasstrom der Gasturbinenanlage vorgesehen ist. Weiter ist in der Zweigleitung eine Kondensierkühlung für die Kühlung des Nebenabgasstroms unter den Taupunkt von Wasser angeord- net, welcher der Nebenabgasstrom zugeführt wird. Dabei ist eine Auffangvorrichtung für das Auffangen des kondensierten Wassers vorgesehen. Eine erfindungsgemäße Erzeugungsvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Abtrennung des kondensier- ten Wassers erfolgt vorzugsweise durch Schwerkraft. Eine er¬ findungsgemäße Versorgungsvorrichtung bringt also die glei¬ chen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind. Eine erfindungsgemäße Erzeugungsvorrichtung kann dahingehend weitergebildet sein, dass eine Rückführvorrichtung für die Versorgung der Wasserkühlung einer Gasturbinenanlage mit dem kondensierten Wasser vorgesehen ist. Die Rückführvorrichtung ist insbesondere eine einfache Rückführleitung und kann vor¬ zugsweise Pumpen zur aktiven Förderung aufweisen. Branch line is provided for supplying a secondary exhaust gas stream from the exhaust gas stream of the gas turbine plant. Further, in the branch line condensing cooling for the cooling of the secondary exhaust gas stream below the dew point of water is arranged, to which the secondary exhaust gas stream is supplied. In this case, a collecting device for collecting the condensed water is provided. A generating device according to the invention is preferably designed for carrying out a method according to the invention. The separation of the condensed water is preferably carried out by gravity. So he is a ¬-making proper supply device brings the moving ¬ chen benefits, as they have been explained in detail with reference to an inventive method. A generating device according to the invention can be further developed such that a return device is provided for supplying the water cooling of a gas turbine plant with the condensed water. The feedback device is particularly simple return line, and may have front ¬ preferably pumps to actively promote.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemä- ßen Erzeugungsvorrichtung in der Zweigleitung zumindest ein Gebläse vorgesehen ist. Dieses Gebläse kann zur verbesserten Rückführung des Nebenabgasstroms in den Abgasstrom dienen. Gleichzeitig kann dieses Gebläse dazu dienen, die Kaminwir¬ kung trotz der reduzierten Temperatur und des Nebenabgas- Stroms zu verbessern. Darüber hinaus kann durch die Regelung des Gebläses auch die Menge des Nebenabgasstroms geregelt werden. So kann vorzugsweise die Größe des Anteils des abge¬ trennten Nebenabgasstroms vom Abgasstrom geregelt werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gasturbinenanlage mit einer Abgasleitung für den Abgasstrom der Gasturbinenanlage und vorzugsweise mit wenigstens einer Wasserkühlung. Die erfindungsgemäße Gasturbinenanlage zeich¬ net sich dadurch aus, dass wenigstens eine Erzeugungsvorrich- tung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere für dieIt is likewise advantageous if at least one fan is provided in the branch line in a generation device according to the invention. This blower can serve for the improved recycling of the secondary exhaust gas flow into the exhaust gas flow. At the same time, this fan can serve to improve the Kaminwir ¬ kung despite the reduced temperature and the secondary exhaust gas flow. In addition, by controlling the fan and the amount of secondary exhaust gas flow can be regulated. Thus, preferably, the size of the proportion of abge ¬ separated secondary exhaust gas flow can be controlled by the exhaust stream. Another object of the present invention is a gas turbine plant with an exhaust pipe for the exhaust gas stream of the gas turbine plant and preferably with at least one water cooling. The gas turbine system according to the invention drawing ¬ net is characterized in that at least one Erzeugungsvorrich- processing according to the present invention, particularly for the
Versorgung einer Wasserkühlung mit Kühlwasser vorgesehen ist. Dabei zweigt die Zweigleitung der Erzeugungsvorrichtung von der Abgasleitung ab. Dementsprechend bringt eine erfindungs¬ gemäße Gasturbinenanlage die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Erzeu¬ gungsvorrichtung erläutert worden sind. Unter einer Abzweigung der Zweigleitung von der Abgasleitung ist eine geometrische Korrelation zu verstehen, welche eine fluidkommunizie- rende Verbindung von der Abgasleitung in die Zweigleitung hinein versteht. Supply of a water cooling with cooling water is provided. In this case, the branch line of the generating device branches off from the exhaust pipe. Accordingly, a fiction, ¬ modern gas turbine plant brings the same benefits, as they have been explained in detail with reference to an inventive Erzeu ¬ supply device. A branch of the branch line from the exhaust line is to be understood as a geometric correlation which means a fluid-communicating connection from the exhaust line into the branch line.
Eine erfindungsgemäße Gasturbinenanlage kann dahingehend wei¬ tergebildet sein, dass in der Abgasleitung, insbesondere vor der Abzweigung der Zweigleitung, wenigstens ein Gebläse angeordnet ist. Auch dieses Gebläse dient vorzugsweise zur Ver¬ besserung der Förderung durch den Kamin. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine Zwangsförderung, die vorzugsweise die verschlechterte Kaminwirkung durch die Abkühlung des Nebenab- gasstroms ausgleicht. Darüber hinaus wird der Druck erhöht, um den zu erwartenden Druckverlust in der Zweigleitung durch die Einbauten des Wärmetauschers zu vermeiden beziehungsweise aus zugleichen . A gas turbine plant according to the invention may be to the effect wei ¬ ned, and in that the exhaust gas line, in particular against the branch of the branch line, at least one fan is arranged. Also this fan is preferably used to Ver ¬ improvement of the funding by the fireplace. In particular, this is a forced delivery, which preferably compensates for the deteriorated chimney effect by cooling the Nebenab- gas flow. In addition, the pressure is increased in order to avoid or compensate for the expected pressure loss in the branch line through the internals of the heat exchanger.
Eine weitere Möglichkeit ist es, wenn bei einer erfindungsge¬ mäßen Gasturbinenanlage in der Abgasleitung nach der Abzweigung der Zweigleitung wenigstens eine Drosselvorrichtung angeordnet ist, um den Volumenstrom in der Abgasleitung zu be- einflussen. Diese Drosselvorrichtung ist vorzugsweise eine Drosselklappe. Sie verändert den Druckverlust in der Abgas¬ leitung, so dass ein Erzwingen eines Nebenabgasstroms unab¬ hängig von einem Gebläse erfolgen kann. Damit kann eine Regelung durchgeführt werden, welche die Anteilsverteilung auf den Nebenabgasstrom regelt. Die Drosselvorrichtung ist vorzugsweise stromabwärts der Abzweigung der Abgasleitung angeordnet. Bei einer solchen Ausführungsform ist der durch die Drosselvorrichtung entstehende Druckverlust für die Turbinenleistung zu berücksichtigen. A further possibility is when a throttle device is at a erfindungsge ¬ MAESSEN gas turbine plant in the exhaust passage after the junction of the branch line at least arranged to influences the volume flow in the exhaust line to loading. This throttle device is preferably a throttle valve. It changes the pressure loss in the exhaust ¬ line so that a forcing a side exhaust gas flow can be performed inde ¬ pendent from a fan. Thus, a regulation can be carried out, which regulates the distribution of shares to the secondary exhaust gas flow. The throttle device is preferably arranged downstream of the branch of the exhaust pipe. In such an embodiment, the pressure loss due to the throttle device is to be considered for the turbine power.
Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Es zeigen schematisch: The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing figures. They show schematically:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
Gasturbinenanlage und  Gas turbine plant and
Figur 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemä¬ ßen Gasturbinenanlage. In den Fig. 1 und 2 ist grundsätzlich eine Gasturbinenanlage 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Beiden Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ist es gemeinsam, dass die Gasturbinenanlage 100 eine Gasturbine 120 mit wenigstens einer Turbinenstufe auf¬ weist, in welcher die Turbinenschaufeln vorliegen, wenigstens eine Verdichterstufe, in welcher die Verdichterschaufeln vorliegen und wenigstens einen Bereich, in dem die Verbrennung stattfindet. Ebenfalls gemeinsam ist die Wasserkühlung 110 vor der Luftzufuhr für die Turbinenstufen vorgesehen. Darüber hinaus weisen beide Ausführungsformen der Gasturbinenanlage 100 jeweils eine erfindungsgemäße Erzeugungsvorrichtung 10 auf. Die Erzeugungsvorrichtung 10 ist jedoch unterschiedlich ausgestaltet, wie dies nachfolgend näher erläutert wird. 2 shows a further embodiment of an inventive ¬ SEN gas turbine plant. In FIGS. 1 and 2, a gas turbine plant 100 according to the present invention is shown in different embodiments in principle. Both embodiments of FIGS. 1 and 2, it is common that the gas turbine plant 100th a gas turbine 120 having at least one turbine stage on ¬ has, in which the turbine blades are present, at least one compressor stage in which the compressor blades are present and at least one area in which the combustion takes place. Also common to the water cooling 110 is provided in front of the air supply for the turbine stages. In addition, both embodiments of the gas turbine plant 100 each have a generating device 10 according to the invention. However, the generating device 10 is configured differently, as will be explained in more detail below.
Beiden Ausführungsformen der Gasturbinenanlage 100 ist es ebenfalls gemeinsam, dass sie eine Abgasleitung 20 aufweisen, die zur Förderung des Abgasstroms 22 (entlang der Pfeilrich- tung) durch den Kamin beziehungsweise zu dem Kamin ausgebil¬ det ist. Die beiden Erzeugungsvorrichtungen 10 weisen jeweils eine Zweigleitung 30 für die entsprechende Förderung eines Nebenabgasstroms 32 (entlang der entsprechenden Pfeile) auf. Die Ausführungsform der Gasturbinenanlage 100, wie sie inTwo embodiments of the gas turbine plant 100, it is also common to have an exhaust pipe 20 which is ausgebil ¬ det for the promotion of the exhaust stream 22 (along the direction of the arrow) through the chimney or to the fireplace. The two generating devices 10 each have a branch line 30 for the corresponding delivery of a secondary exhaust gas flow 32 (along the corresponding arrows). The embodiment of the gas turbine plant 100, as shown in
Fig. 1 dargestellt ist, weist diverse Besonderheiten auf. So ist hier als eine Art Bypass eine Zweigleitung 30 vorgesehen, die für das Abtrennen eines Nebenabgasstroms 32 vom Abgas¬ strom 22, als Abzweigung der Abgasleitung 20 vorgesehen ist. In dieser Zweigleitung 30 ist eine Kondensierkühlung 80 inFig. 1 is shown, has various peculiarities. Thus, a branch line 30 is provided here as a kind of bypass, which is provided for the separation of a secondary exhaust stream 32 from the exhaust stream ¬ 22, as a branch of the exhaust pipe 20. In this branch line 30 is a condensing 80 in
Form eines Wärmetauschers vorgesehen. Diese Kondensierkühlung 80 kühlt den Nebenabgasstrom 32 unter den Taupunkt von Wasser ab, so dass über eine Auffangvorrichtung 90 herabtropfendes Wasser von der Kondensierkühlung 80 aufgefangen werden kann. Über eine Rückführvorrichtung 96 wird das aufgefangene kon¬ densierte Wasser dem Wasserkühler 110 zu dessen Versorgung zugeführt. Gleichzeitig ist innerhalb der Rückführvorrichtung 96 eine Nachbehandlungsvorrichtung 40 vorgesehen. Diese Nachbehandlungsvorrichtung 40 ist vorzugsweise für das Ausgasen von in dem kondensierten Wasser gelösten Gases ausgebildet.Form of a heat exchanger provided. This Kondensierkühlung 80 cools the secondary exhaust gas stream 32 below the dew point of water, so that over a collecting device 90 dripping water from the Kondensierkühlung 80 can be collected. The collected kon ¬ densed water is supplied to the water cooler 110 to the supply via a return device 96th At the same time, an aftertreatment device 40 is provided within the return device 96. This after-treatment device 40 is preferably designed for the outgassing of gas dissolved in the condensed water.
So wird durch ein Aufheizen und der gleichzeitigen Steigerung des Druckes auf zum Beispiel bis zu 5bar und bis zu 150°C ein Ausgasen von CO2 und/oder SO2 möglich, so dass anschließende Säurebildung bei der Verwendung des kondensierten Wassers für den Wasserkühler 110 in der Gasturbinenanlage 100 unterbleibt beziehungsweise minimiert ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist darüber hinaus ein Gebläse 60 in der Abgasleitung 20 noch vor der Abzweigung der Zweigleitung 30 vorgesehen. Dieses Gebläse 60 dient dazu, den Druck aufrecht zu erhalten, und damit die Zwangsförderung durch den Kamin für den Abgasstrom zu gewährleisten bezie- hungsweise den Effekt der Kühlung durch die Kondensierkühlung 80 für den Nebenabgasstrom 32 auszugleichen. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform eine Drosselvorrichtung 70 nach der Abzweigung der Zweigleitung 30 von der Abgasleitung 20 vorgesehen, welche die Druckverlustsituation in der Abgas- leitung 20 ändern kann. Durch die Drosselvorrichtung 70 kann somit indirekt der Anteil des abgetrennten Nebenabgasstroms 32 mit Bezug auf den Abgasstrom 22 eingestellt und variiert werden . In Fig. 2 sind verschiedene andere bauliche Varianten darge¬ stellt, die bei einer erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung 10 eingesetzt werden können. Zum einen ist die Kondensierkühlung 80 hier als eigene energieerzeugende Einheit aus¬ gebildet. So ist ebenfalls eine Turbine mit einem eigenen Wärmetauscher vorgesehen, so dass insbesondere eine Niederdruck-Turbine (ORC-Turbine) verwendet werden kann, um zusätz¬ lich Energie bei der Kühlung des Nebenabgasstroms 32 zu er¬ halten . Bei dieser Ausführungsform ist darüber hinaus das Gebläse 60 in der Zweigleitung 30 vorgesehen. Damit kann das Gebläse 60 direkt zur Regelung der Quantität des Nebenabgasstroms 32 mit Bezug auf seinen Anteil vom Abgasstrom 22 durchgeführt wer¬ den. Darüber hinaus dient das Gebläse 60 dazu, die Förderung des Nebenabgasstroms 32 zurück in die Abgasleitung 20 und durch einen Kamin hinaus zu unterstützen. Damit kann der negative Effekt der Kühlung des Nebenabgasstroms 32 ausgegli¬ chen werden. Die Auffangvorrichtung 90 dieser Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass herabtropfendes kondensiertes Wasser von der Kondensierkühlung 80 durch die Schwerkraft aufgefangen und der Rückführvorrichtung 96 zugeführt wird. Thus, by heating up and simultaneously increasing the pressure to, for example, up to 5 bar and up to 150 ° C. outgassing of CO 2 and / or SO 2 becomes possible, so that subsequent Acid formation in the use of the condensed water for the water cooler 110 in the gas turbine plant 100 is omitted or minimized. In the embodiment of FIG. 1, moreover, a blower 60 is provided in the exhaust pipe 20 before the branching of the branch pipe 30. This fan 60 serves to maintain the pressure, and thus to ensure the forced delivery through the chimney for the exhaust gas flow or to compensate for the effect of the cooling by the condensing cooling 80 for the secondary exhaust gas flow 32. Moreover, in this embodiment, a throttle device 70 is provided after the branching of the branch pipe 30 from the exhaust pipe 20, which can change the pressure loss situation in the exhaust pipe 20. The proportion of the separated secondary exhaust gas stream 32 with respect to the exhaust gas stream 22 can thus be adjusted and varied indirectly by the throttle device 70. In Fig. 2 are various other structural variants Darge ¬ provides that can be used in a supply device 10 according to the invention. Firstly, the Kondensierkühlung 80 formed here as a separate power generating unit ¬. Thus, a turbine is also provided with its own heat exchanger, so that in particular a low-pressure turbine (ORC turbine) can be used to ¬ additional energy in the cooling of the secondary exhaust stream 32 to he ¬ hold. In this embodiment, moreover, the blower 60 is provided in the branch pipe 30. Thus, the blower 60 can be performed directly to control the quantity of the secondary exhaust stream 32 with respect to its share of the exhaust stream 22 who ¬ . In addition, the blower 60 serves to assist the production of the secondary exhaust stream 32 back into the exhaust pipe 20 and out through a chimney. Thus, the negative effect of cooling the secondary exhaust stream 32 can be ausgegli ¬ chen. The collecting device 90 of this embodiment is configured such that dripping condensed water from the condensing cooling 80 is collected by gravity and supplied to the recycling device 96.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist darüber hinaus ein Auffangbehälter 50 vorgesehen welcher als Puffer für verschiedene Spitzenzeiten für den Wasserkühler 110 ausgebildet sein kann. Selbstverständlich kann aus dem Auffangbehälter 50 auch eine Verwendung für weitere Verwendungsarten durchgeführt werden, zum Beispiel die Aufbereitung des kondensierten Wassers als Trinkwasser . Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In the embodiment according to FIG. 2, moreover, a collecting container 50 is provided which can be designed as a buffer for different peak times for the water cooler 110. Of course, from the collecting container 50, a use for other uses can be carried out, for example, the treatment of the condensed water as drinking water. The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom (22) einer Gasturbinenanlage (100), 1. A method for the production of water from the exhaust gas stream (22) of a gas turbine plant (100),
g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Schritte: Do not go through the following steps:
- Zuführen zumindest eines Teils eines Abgasstroms (22) der Gasturbinenanlage (100) als Nebenabgasstrom (32) zu einer Kühlvorrichtung,  Supplying at least part of an exhaust gas stream (22) of the gas turbine plant (100) as a secondary exhaust gas stream (32) to a cooling device,
- Abkühlen des Nebenabgasstroms (32) unter den Taupunkt von Wasser, um den im Nebenabgasstrom (32) enthaltenen - Cooling the secondary exhaust gas stream (32) below the dew point of water to that contained in the secondary exhaust gas stream (32)
Wasserdampf wenigstens teilweise zu kondensieren, To at least partially condense water vapor,
- Auffangen des kondensierten Wassers.  - catching the condensed water.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass mit dem kondensierten Wasser eine Wasserkühlung (110) der Gasturbinenanlage (100) versorgt wird. that with the condensed water a water cooling (110) of the gas turbine plant (100) is supplied.
3. Verfahren nach Anspruch 2,  3. The method according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass vor der Versorgung der Wasserkühlung (110) das kondensierte Wasser, insbesondere über eine weitere Kühlvorrich¬ tung, noch weiter abgekühlt wird. that the condensed water, in particular via a further Kühlvorrich ¬ tung, is further cooled prior to the supply of the cooling water (110).
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass kondensiertes Wasser zumindest teilweise einer anderen Verwendung, insbesondere als Trinkwasser, zugeführt wird. that condensed water is at least partially supplied to another use, in particular as drinking water.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass nach dem Auffangen des kondensierten Wassers dieses kondensierte Wasser wenigstens einem Nachbehandlungsschritt un¬ terzogen wird, insbesondere zur Beseitigung von wenigstens einer Verunreinigung. that after collection of the condensed water of this condensed water is at least terzogen an aftertreatment step un ¬, in particular for removing at least one impurity.
6. Verfahren nach Anspruch 5, 6. The method according to claim 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, WO 2014/005921 -,„ PCT/EP2013/063516 characterized, WO 2014/005921 -, "PCT / EP2013 / 063516
dass als ein Nachbehandlungsschritt der Druck und/oder die Temperatur des kondensierten Wassers erhöht werden, um in dem kondensierten Wasser gelöste Gase, insbesondere SO2 und/oder CO2, zumindest teilweise durch Ausgasen zu beseitigen. in that, as an after-treatment step, the pressure and / or the temperature of the condensed water are increased in order to at least partially eliminate gases dissolved in the condensed water, in particular SO 2 and / or CO 2 , by outgassing.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass das kondensierte Wasser in wenigstens einem Auffangbe¬ hälter (50) zwischengelagert wird, insbesondere um Spitzen- zeiten der Belastung der Wasserkühlung (110) oder einer anderen Verwendung abzupuffern. that the condensed water is stored in at least one Auffangbe ¬ container (50), in particular to peak periods of the load of the cooling water (110) or another use of buffering.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass für das Abkühlen des Nebenabgasstroms (32) wenigstens eine der folgenden Kühlmethoden eingesetzt wird: in that at least one of the following cooling methods is used for cooling the secondary exhaust stream (32):
- Dampferzeuger (HRSG)  - steam generator (HRSG)
- Wärmetauscher mit Luftkühlung  - Heat exchanger with air cooling
- Wärmetauscher mit Wasserkühlung  - Heat exchanger with water cooling
- Niedertemperatur-Dampfkreislauf (ORC)  - low-temperature steam cycle (ORC)
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass der Nebenabgasstrom (32) nach der Kondensation zumindest eines Teils des Wasserdampfes wieder dem Abgasstrom (22) zu¬ geführt wird, insbesondere mittels einem unterstützenden Ge¬ bläse ( 60 ) . that the secondary exhaust gas stream (32) after the condensation of at least part of the water vapor back to the exhaust stream (22) is led ¬ , in particular by means of a supporting Ge ¬ blower (60).
10. Erzeugungsvorrichtung (10) für die Erzeugung von Wasser aus dem Abgasstrom (22) einer Gasturbinenanlage (100), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 10. Generating device (10) for the production of water from the exhaust gas flow (22) of a gas turbine plant (100), d a d e r c h e c e n e c e n e,
dass zumindest eine Zweigleitung (30) für das Zuführen eines Nebenabgasstroms (32) aus dem Abgasstrom (22) der Gasturbi¬ nenanlage (100) zu einer in der Zweigleitung (30) angeordne- ten Kondensierkühlung (80) für die Kühlung des Nebenabgasstroms (32) unter den Taupunkt für Wasser vorgesehen ist, wobei eine Auffangvorrichtung (90) für das Auffangen des kondensierten Wassers vorgesehen ist. that at least one branch line (30) for supplying a secondary exhaust flow (32) from the exhaust stream (22) of Gasturbi ¬ nena location (100) angeordne- to in the branch line (30) th Kondensierkühlung (80) for cooling the secondary exhaust flow (32 ) is provided below the dew point for water, wherein a collecting device (90) is provided for collecting the condensed water.
11. Erzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 11. Generating device (10) according to claim 10, d a c e c e s t e c ia n e,
dass eine Rückführvorrichtung (96) für die Versorgung der Wasserkühlung (110) der Gasturbinenanlage (100) mit konden¬ siertem Wasser vorgesehen ist that a return device (96) for the supply of cooling water (110) is provided with condensate water ¬ siertem the gas turbine plant (100)
12. Erzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 12. Generating device (10) according to claim 10 or 11, d a c o v e c e n e c e n e,
dass diese Erzeugungsvorrichtung (10) für die Ausführung eines Verfahrens mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist. in that this generating device (10) is designed to carry out a method having the features of one of claims 1 to 9.
13. Erzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 13. Generating device (10) according to one of claims 10 to 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass in der Zweigleitung (30) zumindest ein Gebläse (60) vor¬ gesehen ist. that in the branch line (30) at least one fan (60) is seen before ¬ .
14. Gasturbinenanlage (100) mit einer Abgasleitung (20) für Abgasstrom (22) der Gasturbinenanlage (100), 14. gas turbine plant (100) with an exhaust pipe (20) for exhaust gas flow (22) of the gas turbine plant (100),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass wenigstens eine Erzeugungsvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 10 bis 13, insbesondere für die Versorgung einer Wasserkühlung (110) mit Kühlwasser, vorgesehen ist, wobei die Zweigleitung (30) der Versorgungsvorrichtung (10) von der Abgasleitung (20) abzweigt. in that at least one generating device (10) having the features of one of claims 10 to 13, in particular for supplying a water cooling (110) with cooling water, is provided, wherein the branch line (30) of the supply device (10) branches off from the exhaust line (20) ,
15. Gasturbinenanlage (100) nach Anspruch 14, 15. Gas turbine plant (100) according to claim 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass in der Abgasleitung (20), insbesondere vor der Abzwei¬ gung der Zweigleitung (30), wenigstens ein Gebläse (60) ange¬ ordnet ist. is that in ¬ arranged in the exhaust pipe (20), in particular before the Abzwei ¬ supply the branch line (30), at least one fan (60).
16. Gasturbinenanlage (100) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, 16. Gas turbine plant (100) according to one of claims 14 or 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Abgasleitung (20) nach der Abzweigung der Zweigleitung (30) wenigstens eine Drosselvorrichtung (70) angeord¬ net ist, um den Volumenstrom in der Abgasleitung (20) zu beeinflussen . characterized, that in the exhaust line (20) after the branching of the branch line (30) at least one throttle device (70) angeord ¬ net is to influence the volume flow in the exhaust pipe (20).
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