[发明专利]用于运行燃气透平的方法以及用于实施该方法的燃气透平

说明书

技术领域

本发明涉及发电站技术的领域。它涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于运行(固定的)燃气透平的方法，以及涉及一种用于实施该方法的燃气透平。

背景技术

带有中间再热的燃气透平(中间再热式燃气透平)是公知的(例如参见US-A-5,577,378或“现有技术的燃气透平之最新简介，”ABB评论02/1997，图15，透平类型GT26)，它将灵活的运行与非常低的废气排放值相结合。

类型GT26的燃气透平的机器构造是独特的和极佳地适合于实现是本发明的主题的构思，因为：

-在压缩机的情况下就已经具有在中级压缩机压力下的压缩机空气的相当大的分流，

-顺次燃烧的构思可以实现燃烧稳定性的提高同时减少过剩氧气值，和

-存在二次空气系统，它可以实现从压缩机中分流空气，将该空气冷却和将冷却的空气用于冷却燃烧室和透平。

具有中间再热的公知燃气透平的原理示于图1中。燃气透平11，它是联合循环发电站10的一部分，包括两个布置在一个公共的轴15上的相互前后连接的压缩机，即低压压缩机13和高压压缩机14，以及两个燃烧室，即高压燃烧室18和中间再热燃烧室19，和所配属的透平，即高压透平16和低压透平17。轴15驱动发电机12。

设备的工作方式如下：空气通过空气入口20由低压压缩机13吸入，和先被压缩到中间压力水平(大约20bar)。然后高压压缩机14继续将空气压缩到高压水平(大约32bar)。冷却空气不仅在中间压力水平而且在高压水平下被分流和在所配属的OTC冷却器(OTC＝Once ThroughCooler(一次通流冷却器或直流冷却器))23和24中被冷却并且通过冷却管道25和26为了冷却被继续引导到燃烧室18，19和透平16，17。来自高压压缩机14的留下的空气被引向高压燃烧室18，并且在那里通过燃烧由燃料供给管线21供入的燃料被加热。形成的废气则在随后的高压透平16中在做功下膨胀到中级压力水平。在废气膨胀之后，在它在随后的低压透平17中在做附加的功下进行膨胀之前，它在中间再热燃烧室19中通过燃烧由燃料供给管线22供入的燃料而被再次加热。

通过冷却管线25，26流动的冷却空气喷入到燃烧室18，19和透平16，17的合适的地点，以便将材料温度限制在合理的尺度上。从低压透平17出来的废气通过废热蒸汽发生器27(HRSG＝Heat Recovery SteamGenerator)发送用于产生蒸汽，该蒸汽在水-蒸汽回路内流动通过蒸汽透平29和在那里做出附加的功。在废气流过废热蒸汽发生器27之后，废气最后通过废气管线28向外排出。OTC冷却器23，24是水-蒸汽回路的一部分；在它们的出口处产生过热的蒸汽。

通过在相互独立的前后相继设置的燃烧室18和19中的两次燃烧，实现了大的运行灵活性；燃烧室中的温度可以这样地调节，使得在存在的极限内达到最大的效率。顺次燃烧系统的低的废气值通过固有的低的排放值产生，该低的排放值可以在中间再热情况下实现(在一定的条件下第二次燃烧甚至导致Nox的消耗)。

在另一方面，具有在燃气透平中的单级燃烧的联合循环发电站是公知的(例如参见US-A-4,785,622或US-B2-6,513,317)，其中组合有煤汽化设备，以便提供燃气透平所需要的形式为从煤中获取的合成气的燃料。这种联合循环发电站被称为IGCC(Integrated Gasification CombinedCycle(综合汽化联合循环))设备。

本发明从这样的认识出发，即由于在IGCC设备中使用具有中间再热的燃气透平，可以以特别的方式将这种类型的燃气透平的优点用于该设备。

发明内容

本发明的任务是提出一种用于运行与煤气化器共同工作的燃气透平的方法，该方法的特征在于改善了效率并且可以利用现有的部件特别有利地实现，以及提供一种用于实施该方法的燃气透平。