WO2014166472A1 - Traitement à la vapeur/processus de travail au moyen de turbines à gaz et à vapeur dans le cas d'une combustion externe pour la production d'énergie électrique en cycle fermé - Google Patents

Traitement à la vapeur/processus de travail au moyen de turbines à gaz et à vapeur dans le cas d'une combustion externe pour la production d'énergie électrique en cycle fermé Download PDF

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turbine
turbines
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Wolfgang Harazim
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00—Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
    • F01K19/02—Regenerating by compression
    • F01K19/04—Regenerating by compression in combination with cooling or heating

Definitions

  • the invention relates to a thermal process based on the water-steam combination process (WDK process) which, with similar efficiency, makes do with compressors and turbines close to production, with concomitant risks being avoided by new designs.
  • WDK process water-steam combination process
  • 5,537,823 A which combines a gas turbine process (work process) closed clockwise with a gas turbine process (cooling process) closed to the left.Though this can cool well but requires drive power for this purpose, the overall efficiency decreases and the construction costs are increased.
  • Saturated steam is available for blade cooling, which improves cooling efficiency.
  • the proven series constructions can be used.
  • the separation of the mass flow in the direction of compressor and cooling takes place.
  • the residual heat remaining from the exhaust gas flow of the hot gas turbine in the compressor path is used completely to reduce the compressor mass flow rate through spray condensate preheating and a bypass which is generated by the temperatures above the condensation temperature of the compressor discharge pressure.
  • the resulting cooling mass flow, consisting of bypass and spray quantity relaxes in the cooling path in a close-to-production condensation turbine.
  • the subset has a positive effect on the expansion volume and thus on the turbine size.
  • another mixing heat exchanger can adapt the turbine inlet temperature for low-pressure expansion by means of condensate injection.
  • a pump After liquefaction in the condenser, a pump provides the required bypass pressure.
  • the flue gases are still used to preheat the bypass mass flow and the combustion air after steam heating.
  • the working fluid-related measures such as filling, venting, dewatering and chemical treatment correspond to the state of the art of the WDK process principle.
  • the task is met, close to series constructions from the Turbomachinery can be used.
  • FIG. 1 Schematic block diagram of the steam / work process with gas and steam turbines with external combustion without heat extraction
  • FIG. 2 Schematic block diagram of the steam / work process with gas and steam turbines in external combustion with heat extraction

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Abstract

L'invention concerne un procédé thermique se rapportant au processus combiné eau/vapeur. Ledit procédé obtient un résultat d'une efficacité similaire avec des compresseurs et des turbines dans une qualité proche de la production en série, les risques concomitants de nouvelles constructions étant évités. Une solution de ce type est nécessaire, principalement dans le domaine de l'économie d'énergie. La consommation d'énergie mondiale croissante renforce les pressions anthropiques pour le climat et l'environnement. Les économies d'énergie et les processus de conversion thermique efficaces prennent de plus en plus d'importance, afin de contrecarrer le changement climatique. Les variantes antérieures de processus combiné eau/vapeur soit exigent un régénérateur complexe, lequel exploite le débit volumétrique côté basse pression provenant de la turbine, afin de préchauffer le côté haute pression, soit nécessitent un compresseur spécial, lequel doit fournir un taux de compression élevé en cas de refroidissement intérieur, ce qui réclame une nouvelle construction, avec tous les risques que cela comporte. Si on laisse les anciens taux de compression des groupes aérobie, les constructions dont la qualité est proche de la production en série peuvent être utilisées après une adaptation correspondante du fluide de travail. Seule la partie de refroidissement, laquelle sert de courant de dérivation permettant de faire baisser la puissance d'entraînement des compresseurs, et laquelle exploite la chaleur rejetée par les turbines, est détendue au moyen d'une turbine de condensation jusque dans le vide. On obtient ainsi une variante efficace des processus combinés vapeur/eau pratiques, laquelle est adaptée à tout type d'alimentation externe en énergie.
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