專利名稱：用于使帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備(Gasturbinenkraftwerk)運(yùn)行的方法以及用于執(zhí)行該方法的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備。
背景技術(shù)：
廢氣的再循環(huán)為這樣的技術(shù)，即在燃?xì)廨啓C(jī)中可基本上應(yīng)用該技術(shù)用于最不同的目的。因此，例如推薦廢氣再循環(huán)用于減少NOx排放或用于減少待導(dǎo)出的廢氣流。在燃?xì)廨啓C(jī)中的廢氣再循環(huán)時(shí)，使廢氣的大部分份額從總的廢氣流中分支并且典型地在冷卻和凈化之后輸送到燃?xì)廨啓C(jī)的輸入物質(zhì)流處、確切地說輸送到壓縮機(jī)處，其中，使被引回的廢氣流與新鮮的環(huán)境空氣混合，并且緊接著將該混合物輸送到壓縮機(jī)處。
有利地，可通過廢氣再循環(huán)提高在廢氣中的二氧化碳部分壓力，以用于利用二氧化碳分離減小發(fā)電機(jī)的功率損失和效率損失。此外，提出以此為目的的廢氣再循環(huán)，即減小在燃?xì)廨啓C(jī)的吸入氣體中的氧氣濃度，以使得由此減小NOx排放。對(duì)于廢氣再循環(huán)，例如文件US 7536252 BI描述了一種用于控制渦輪機(jī)械的廢氣再循環(huán)流的方法，通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)將該廢氣再循環(huán)流引回到渦輪機(jī)械的進(jìn)口(Eintritt)處。在該方法中,確定理論氣體再循環(huán)份額,其中，該廢氣再循環(huán)份額限定成在渦輪機(jī)械的進(jìn)入流處的廢氣流份額，并且將實(shí)際值調(diào)節(jié)到理論值。從文件US2009/0145126中已知用于使帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的方法，在其中確定廢氣成分，并且取決于測(cè)得的廢氣成分利用控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行廢氣再循環(huán)的調(diào)節(jié)。即使在現(xiàn)有技術(shù)中描述了在再冷(RUckkUhlung)之后分離冷凝物，再冷的再循環(huán)的廢氣與新鮮的環(huán)境空氣的混合可導(dǎo)致重新冷凝并且形成液滴。根據(jù)環(huán)境條件(也就是說吸入的環(huán)境空氣的溫度和相對(duì)空氣濕度)以及燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在這種混合情況下可導(dǎo)致顯著的液滴形成。該液滴可與吸入流一起到達(dá)壓縮機(jī)中并且導(dǎo)致腐蝕損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的目的為，給出用于與環(huán)境空氣的溫度和相對(duì)空氣濕度無關(guān)地使帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備可靠運(yùn)行的方法。根據(jù)本發(fā)明通過獨(dú)立權(quán)利要求的對(duì)象實(shí)現(xiàn)這些目的。本發(fā)明的核心為用于使帶有廢氣再循環(huán)的蒸汽輪機(jī)運(yùn)行的方法，在其中，在再冷之后且在與環(huán)境空氣混合成吸入流之前再次加熱再循環(huán)的廢氣。燃?xì)廨啓C(jī)過程(Gasturbinenprozess)自身包括這樣的方法，即，在其中壓縮機(jī)在輸入側(cè)吸取吸入空氣并且壓縮在輸出側(cè)可供使用的壓縮機(jī)最終空氣(Verdichterendluft);燃燒室，在其中在使用壓縮最終空氣的情況下使燃料在形成熱氣的情況下燃燒；以及潤(rùn)輪，在其中熱氣在做功(Arbeitsleistung)的情況下膨脹降壓(entspannen)。提出根據(jù)本發(fā)明的方法用于帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行，該燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括燃?xì)廨啓C(jī)、廢熱蒸汽發(fā)生器和廢氣分配器(Abgasteiler)，該廢氣分配器將燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的廢氣分成用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)的吸入流中的第一廢氣流和用于輸出到環(huán)境處的第二廢氣流；用于調(diào)節(jié)第一廢氣流的調(diào)節(jié)元件；以及用于在第一廢氣流與環(huán)境空氣混合成吸入流之前冷卻第一廢氣流的再冷器(RUckkuhler)。根據(jù)本發(fā)明的方法由此而出眾，即在再冷器中再冷之后且在與環(huán)境空氣混合之前再次加熱該第一廢氣流。通過該再次加熱避免包含在再冷的廢氣中的蒸汽形態(tài)的水在由于與環(huán)境空氣混合而冷卻時(shí)冷凝?？芍苯訉⒃摰诙U氣流輸出到環(huán)境處，或者在再處理之后輸出到環(huán)境處。例如，在將剩余流輸出到環(huán)境處之前可從第二廢氣流中分離C02。在此，在再加熱再循環(huán)的廢氣時(shí)如此選擇溫度提高，S卩，在再循環(huán)的廢氣與環(huán)境空氣混合時(shí)產(chǎn)生的吸入流的相對(duì)空氣濕度保持在100%之下。由于實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)再循環(huán)的廢氣和環(huán)境空氣的均勻的混合，優(yōu)選地應(yīng)更大地選擇溫度提高，從而在再循環(huán)的廢氣與環(huán)境空氣混合時(shí)得到這樣的吸入流，即，其平均(gemittelt)具有小于95%的相對(duì)空氣濕度。對(duì)于帶有不良的混合的設(shè)備來說，可如此選擇溫度提高，即在再循環(huán)的廢氣與環(huán)境空氣混合時(shí)得到這樣的吸入流，即，其平均具有小于90%相對(duì)空氣濕度、或甚至小于80%的相對(duì)空 氣濕度。例如，可使用水蒸汽循環(huán)或散熱器(例如發(fā)電機(jī)散熱器、空氣冷卻散熱器或油散熱器)的余熱用于再次加熱。根據(jù)方法的一種實(shí)施方案，取決于被吸入的環(huán)境空氣的溫度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。被吸入的環(huán)境空氣的溫度越低，越強(qiáng)地冷卻在混合中的再循環(huán)的廢氣并且可越早地冷凝濕氣。為了避免這種情況，被吸入的環(huán)境空氣越冷，越強(qiáng)地再次加熱再循環(huán)的廢氣。此外，在混合時(shí)的冷凝風(fēng)險(xiǎn)與被吸入的環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度相關(guān)。被吸入的環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度越高，在混合時(shí)濕氣可更輕易地冷凝。因此，根據(jù)方法的一種實(shí)施方案，取決于被吸入的環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。在方法的另一實(shí)施方案中，取決于被吸入的環(huán)境空氣的溫度和相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)再次加熱。混合和尤其地由于混合引起的可能的過度飽和強(qiáng)烈地與廢氣再循環(huán)率(也就是說再循環(huán)的廢氣流與整個(gè)廢氣流或整個(gè)的壓縮機(jī)吸入流的比例)相關(guān)。因此，在另一實(shí)施方案中，取決于廢氣再循環(huán)率調(diào)節(jié)再次加熱。在一種實(shí)施方案中，取決于廢氣再循環(huán)率和環(huán)境空氣的溫度和/或環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)再次加熱。典型地，在再冷之后利用濕氣使第一廢氣流飽和。因此，絕對(duì)的濕氣含量和由此同樣冷凝的風(fēng)險(xiǎn)也與在再冷之后第一廢氣流的溫度相關(guān)。根據(jù)方法的一種實(shí)施方案，取決于在再冷之后第一廢氣流的溫度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。然而，根據(jù)運(yùn)行條件和再冷，在再循環(huán)的廢氣中的相對(duì)濕度可在100%以下。為了在這些條件下可將再次加熱限制在最小，根據(jù)方法的另一實(shí)施方案，取決于在再冷之后第一廢氣流的相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。備選地或與被吸入的環(huán)境空氣的和再循環(huán)的廢氣的溫度和相對(duì)濕度組合地，可取決于在再冷的再循環(huán)的廢氣與新鮮的環(huán)境空氣混合之后的壓縮機(jī)吸入流的溫度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。此外，在方法的一種實(shí)施形式中，取決于壓縮機(jī)吸入流的相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。在一種實(shí)施方案中，如此調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高，S卩，壓縮機(jī)吸入流的相對(duì)空氣濕度小于100%。在另一實(shí)施方案(其尤其地在非均勻的混合時(shí)提供更高的抗冷凝的安全性)中，如此調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高，即，壓縮機(jī)吸入流的相對(duì)空氣濕度小于95%。由于在用于測(cè)量相對(duì)濕度的傳感器處的冷凝風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際中難以測(cè)量在幾乎飽和的流中接近100%的相對(duì)空氣濕度。因此，在方法的一種實(shí)施方案中，在再冷的再循環(huán)的廢氣與新鮮的環(huán)境空氣混合之后從其它測(cè)量和/或運(yùn)行參數(shù)中計(jì)算出在吸入流中的空氣濕度。這例如為再冷的再循環(huán)的廢氣和新鮮的環(huán)境空氣的溫度和質(zhì)量流。此外，也可基于在壓縮機(jī)中測(cè)得的過程參數(shù)計(jì)算出壓縮機(jī)輸入狀態(tài)(Verdichtereintrittszustand)。為此,例如可測(cè)量在壓縮機(jī)出口處的或者在從壓縮機(jī)中·分支的冷卻空氣流中的相對(duì)濕度、溫度和壓力，并且由此逼近輸入條件。典型地，在壓縮時(shí)絕對(duì)的濕度不變。在壓縮機(jī)或在壓縮機(jī)的分支部中可容易地測(cè)量相對(duì)和絕對(duì)濕度，因?yàn)樵趬嚎s時(shí)由于加熱和壓縮相對(duì)空氣濕度快速下降。由此，不出現(xiàn)在飽和的氣體中出現(xiàn)的測(cè)量技術(shù)上的問題。例如，如果在壓縮機(jī)中輸送水例如用于提高功率，則必須在計(jì)算絕對(duì)輸入濕度時(shí)減去針對(duì)(beziehen)吸入質(zhì)量流被輸送的水流。利用測(cè)量壓縮機(jī)輸入溫度和絕對(duì)的濕度可計(jì)算出相對(duì)濕度。壓縮機(jī)輸入溫度自身可通過壓力比例和已知的壓縮機(jī)特征曲線以壓縮機(jī)中的狀態(tài)參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行逼近。當(dāng)通過在溫度測(cè)量部處的冷凝損害輸入溫度測(cè)量部的可靠性時(shí)，這可為有利的。此外，混勻空氣直至壓縮結(jié)束，從而可利用僅僅一個(gè)或少數(shù)測(cè)量部位可靠地測(cè)量混合溫度。由于實(shí)際上在壓縮機(jī)輸入部處環(huán)境空氣和典型的更熱的循環(huán)的廢氣均勻的混合是不可能的，在壓縮機(jī)輸入部處僅僅可能利用多個(gè)測(cè)量部位和相應(yīng)的高的成本測(cè)量混合溫度。在壓縮機(jī)輸入部處吸入空氣強(qiáng)烈加速，從而其可在第一級(jí)中出現(xiàn)冷凝。在現(xiàn)代的燃?xì)廨啓C(jī)中(其具有至少一個(gè)可調(diào)整的壓縮機(jī)導(dǎo)葉)，該加速取決于在至少一個(gè)可調(diào)整的壓縮機(jī)導(dǎo)葉中的轉(zhuǎn)向。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，取決于可調(diào)整的壓縮機(jī)導(dǎo)葉列(Verdichterleitreihe)的位置調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。例如，該方法可用于這樣的燃?xì)廨啓C(jī)，S卩，其包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪，其中，壓縮機(jī)壓縮吸入氣體，在燃燒室中使燃料與被壓縮的氣體一起燃燒成熱氣，在渦輪中在輸出功的情況下使該熱氣降壓，并且渦輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)并給出可用的功率。此外，該方法可用于帶有連續(xù)的燃燒(sequentieller Verbrennung)的燃?xì)廨啓C(jī),也就是說這樣的燃?xì)廨啓C(jī)，即其包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、第一燃燒室、高壓渦輪、第二燃燒室(連續(xù)燃燒室)和低壓渦輪。除了該方法，用于執(zhí)行該方法的帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備也為本發(fā)明的對(duì)象。這種類型的動(dòng)力設(shè)備包括帶有壓縮機(jī)、燃燒室、渦輪、調(diào)節(jié)器的燃?xì)廨啓C(jī)；廢熱蒸汽發(fā)生器；和廢氣分配器，其將廢氣分成用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)的吸入流中的第一廢氣流和用于輸出到環(huán)境處的第二廢氣流；以及用于調(diào)節(jié)廢氣質(zhì)量流的分配的調(diào)節(jié)元件。根據(jù)本發(fā)明，這種類型的動(dòng)力設(shè)備由此而出眾，即，除了用于再冷再循環(huán)的廢氣的熱交換器外，在再冷器和第一廢氣流混合到吸入流中的混合部之間的再循環(huán)管路中，動(dòng)力設(shè)備還包括用于在再冷后再次加熱再循環(huán)的廢氣的熱交換器。例如,可使用利用冷卻水工作的熱交換器、滴流式散熱器(Rieselkiihler)或飛濺散熱器(SprilhkUhler)作為再冷器。使用滴流式散熱器或飛濺散熱器具有的優(yōu)點(diǎn)為，所需的溫度差非常小，并且同時(shí)沖洗再循環(huán)的氣體并且由此在將再循環(huán)的氣體再次引入燃?xì)廨啓C(jī)中之前從中分離可能有害的污物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括至少一個(gè)用于測(cè)量在再冷器和第一廢氣流混合到吸入流中的混合部之間的溫度和/或相對(duì)空氣濕度的測(cè)量?jī)x器。這可布置在用于再次加熱第一廢氣流的熱交換器之前或之后。根據(jù)另一實(shí)施方案，根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括用于測(cè)量在第一廢氣流混合到吸入流中的混合部和壓縮機(jī)進(jìn)口之間的溫度和/或相對(duì)空氣濕度的測(cè)量?jī)x器。此外，燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備可包括用于測(cè)量從環(huán)境中吸入的環(huán)境空氣的溫度和/或相對(duì)空氣濕度的測(cè)量?jī)x器。 為了可利用余熱以再次加熱第一廢氣流，用于再次加熱第一廢氣流的熱交換器通過管路與水蒸氣循環(huán)、發(fā)電機(jī)的、燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的空氣冷卻散熱器的或油散熱器的冷卻循環(huán)相連接。所有解釋的優(yōu)點(diǎn)不僅可使用在分別給出的組合中，而且在不離開本發(fā)明的范圍的情況下也可以其它組合或單獨(dú)地使用。例如，代替測(cè)量在再次加熱之后的相對(duì)濕度，可測(cè)量在再冷器之前的相對(duì)濕度和溫度、再循環(huán)的廢氣的質(zhì)量流、在再冷器中分離的冷凝物量以及在再次加熱之后的溫度，并且由此計(jì)算出相對(duì)的濕度。


下面根據(jù)圖紙描述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形式，其僅僅用于解釋目的并且不應(yīng)理解為限制性的。在圖紙中
圖I顯示了帶有廢氣的引回(RilckfUhren)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的示意性的圖示；
圖2顯示了帶有具有連續(xù)的燃燒和廢氣的引回的燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的示意性的圖示；以及
圖3顯示了帶有具有連續(xù)的燃燒和廢氣的引回的燃?xì)廨啓C(jī)以及二氧化碳分離系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的示意性的圖示。參考標(biāo)號(hào)列表 I壓縮機(jī)
2環(huán)境空氣 3壓縮機(jī)吸入流 4燃燒室，第一燃燒室 5燃料 6燃?xì)廨啓C(jī) 7渦輪
8燃?xì)廨啓C(jī)的熱廢氣
9廢熱蒸汽發(fā)生器(heat recovery steam generator, HRSG (廢熱回收蒸汽發(fā)生器)) 10用于第二部分的廢氣流(通到二氧化碳分離系統(tǒng)或煙囪)的廢氣鼓風(fēng)機(jī)(Abgasgeblase)
11用于第一廢氣部分流(廢氣再循環(huán))的廢氣鼓風(fēng)機(jī) 12旁路節(jié)氣門或閥 13蒸汽輪機(jī) 14冷凝器
15用于二氧化碳分離系統(tǒng)的蒸汽提取部
16給水管路
17冷凝物引回管路
18二氧化碳分離系統(tǒng) 19廢熱蒸汽發(fā)生器的廢氣
20第二廢氣部分流
21第一廢氣部分流(廢氣再循環(huán))
22無二氧化碳的廢氣
23廢氣再冷器(用于第二廢氣部分流)
24到煙囪的廢氣旁路 25第一發(fā)電機(jī) 26第二發(fā)電機(jī)
27廢氣再冷器(用于第一廢氣部分流)
29廢氣分配器 30新鮮蒸汽 31被分離的二氧化碳 32煙囪 33高壓渦輪 34第二燃燒室 35低壓渦輪 36調(diào)節(jié)元件 37熱交換器
38可調(diào)整的壓縮機(jī)導(dǎo)葉列 Tl在再次加熱之后的溫度 T2吸入的環(huán)境空氣的溫度 T3壓縮機(jī)吸入流的溫度 Rl在再次加熱之后的相對(duì)空氣濕度 R2吸入的環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度 R3壓縮機(jī)吸入流的相對(duì)空氣濕度。
具體實(shí)施例方式圖I以示意性的圖示顯示了根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的重要的元件。燃?xì)?br> 輪機(jī)6包括壓縮機(jī)I (Kompressor)，在其中被壓縮的燃燒用空氣被輸送到燃燒室4處并且在
該處與燃料5—起燃燒。緊接著，在渦輪7中使熱的燃燒氣體降壓膨脹。之后，例如利用布置在相同的軸上的第一發(fā)電機(jī)25將在潤(rùn)輪7中產(chǎn)生的可用能(Nutzenergie)轉(zhuǎn)換成電能。通過可調(diào)整的導(dǎo)葉38調(diào)節(jié)壓縮機(jī)I的壓縮機(jī)吸入流3。為了最優(yōu)地利用仍然包含在其中的能量，在廢熱蒸汽發(fā)生器9 (Heat recoverysteam generator、HRSG(廢熱回收蒸汽發(fā)生器))中使用從潤(rùn)輪7中離開的熱的廢氣8以用于產(chǎn)生用于蒸汽輪機(jī)13或其它設(shè)備的新鮮蒸汽30。例如，利用布置在相同的軸上的第二發(fā)電機(jī)26將在蒸汽輪機(jī)13中產(chǎn)生的可用能轉(zhuǎn)化成電能。在該示例中，簡(jiǎn)化了水蒸汽循環(huán)39并且僅僅示意性地利用冷凝器14和給水管路16示出。未顯示不同的壓力級(jí)、給水泵等，因?yàn)槠洳粸楸景l(fā)明的對(duì)象。 廢熱蒸汽發(fā)生器9的廢氣19在廢氣蒸汽發(fā)生器9下游在流動(dòng)分配器29中被分成第一廢氣部分流21和第二廢氣部分流20。第一廢氣部分流被引回燃?xì)廨啓C(jī)6的吸入管路中，并且在該處與環(huán)境空氣2混合。通過煙囪32將未被引回的第二廢氣部分流20輸出到環(huán)境處。為了克服廢氣管路的壓力損失并且作為廢氣流的分配的另一調(diào)節(jié)可能性，可選地可設(shè)置廢氣鼓風(fēng)機(jī)11或可調(diào)節(jié)的廢氣鼓風(fēng)機(jī)11。在所顯示的示例中，流動(dòng)分配器29實(shí)施成調(diào)節(jié)元件，其允許調(diào)節(jié)再循環(huán)流。在利用再循環(huán)運(yùn)行時(shí)，在可配備有冷凝器的廢氣再冷器27中將被引回的廢氣流21冷卻到典型地稍微高于環(huán)境溫度。在該廢氣再冷器27下游可布置升壓器或廢氣鼓風(fēng)機(jī)11用于再循環(huán)流21。在熱交換器37中再次加熱該被引回的廢氣流21，以用于在其與環(huán)境空氣2混合并且作為壓縮機(jī)吸入流3被輸送到燃?xì)廨啓C(jī)6之前減小其相對(duì)濕度。在圖I中的示例顯示了帶有單一燃燒室4的燃?xì)廨啓C(jī)6。如例如從文件EP0718470中已知的那樣，本發(fā)明也可無限制地用于帶有連續(xù)的燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)。在圖2中示意性地顯示了用于帶有連續(xù)的燃燒和廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的示例。在該燃?xì)廨啓C(jī)中，高壓渦輪33緊隨燃燒室4。在第二燃燒室34中再次將燃料5輸送到在輸出功的情況下部分降壓的高壓渦輪33的排出氣體處，并且使燃料5燃燒。在低壓渦輪35中，使該第二燃燒室34的熱的燃燒氣體在輸出功的情況下再次降壓膨脹。與圖I中的實(shí)施例相似地進(jìn)行余熱的利用以及再循環(huán)和再次加熱。在再循環(huán)管路中僅僅設(shè)置一個(gè)附加的調(diào)節(jié)元件36以用于調(diào)節(jié)再循環(huán)流。在該布置方案中，流動(dòng)分配器29可實(shí)施成不帶調(diào)節(jié)功能。以圖I為基礎(chǔ)，在圖3中還示出了二氧化碳分離系統(tǒng)18。典型地，在廢氣再冷器23中進(jìn)一步冷卻未被引回的第二廢氣部分流20，并且將其輸送到二氧化碳分離系統(tǒng)18。由該二氧化碳分離系統(tǒng)18將無二氧化碳的廢氣22通過煙 給出到環(huán)境處。為了克服二氧化碳分離系統(tǒng)18和廢氣管路的壓力損失，可設(shè)置廢氣鼓風(fēng)機(jī)10。典型地，在壓縮機(jī)(未顯示)中壓縮在二氧化碳分離系統(tǒng)18中被分離的二氧化碳31，并且將其導(dǎo)出到儲(chǔ)存部(Lagerung)或其它處理部。通過蒸汽提取部15給二氧化碳分離系統(tǒng)18供應(yīng)從蒸汽輪機(jī)13中被分支出的蒸汽(典型地中壓或低壓蒸汽)。在二氧化碳分離系統(tǒng)18中給出能量之后，該蒸汽以液態(tài)的水的形式或作為蒸汽、確切地說水蒸汽混合物再次被輸送到水蒸汽循環(huán)。在所顯示的示例中，使蒸汽冷凝并且通過冷凝物引回管路17將其輸送到給水部。也可直接通過包括旁路節(jié)氣門或閥12的廢氣旁路24將第二廢氣部分流引導(dǎo)到煙囪32。
權(quán)利要求
1.一種用于使帶有廢氣再循環(huán)的蒸汽輪機(jī)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行的方法，所述燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括燃?xì)廨啓C(jī)(6)、廢熱蒸汽發(fā)生器(9)和廢氣分配器(29)，所述廢氣分配器(29)將所述燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備的廢氣(19)分成用于再循環(huán)到所述燃?xì)廨啓C(jī)￠)的吸入流(3)中的第一廢氣流(21)和用于輸出到環(huán)境處的第二廢氣流(20，24);用于調(diào)節(jié)所述第一廢氣流(21)的調(diào)節(jié)元件(11，29，36);以及用于在所述第一廢氣流(21)與環(huán)境空氣(2)混合成所述吸入流(3)之前冷卻所述第一廢氣流(21)的再冷器(27)，其特征在于，在所述再冷器(27)中再冷之后且在與所述環(huán)境空氣(2)混合之前再次加熱所述第一廢氣流(21)，以用于避免包含在再冷的廢氣中的蒸汽形態(tài)的水在由于與所述環(huán)境空氣(2)混合而冷卻時(shí)冷凝。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，取決于被吸入的環(huán)境空氣(2)的溫度(T2)調(diào)節(jié)所述通過再次加熱引起的溫度提高。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，取決于被吸入的環(huán)境空氣的相對(duì)空氣濕度(R2)調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于再循環(huán)的廢氣質(zhì)量流與整個(gè)廢氣質(zhì)量流的比例調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于在再冷之后所述第一廢氣流(21)的溫度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于在再冷之后所述第一廢氣流(21)的相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于所述壓縮機(jī)吸入流(3)的溫度(T3)調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于所述壓縮機(jī)吸入流(3)的相對(duì)空氣濕度(R3)調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如此調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高，即使得所述壓縮機(jī)吸入流(3)的相對(duì)空氣濕度(R3)小于100%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如此調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高，即使得所述壓縮機(jī)吸入流(3)的相對(duì)空氣濕度(R3)小于95%。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從在壓縮機(jī)出口處或壓縮機(jī)的中間級(jí)處的壓力、溫度及濕度測(cè)量中計(jì)算出所述壓縮機(jī)輸入溫度和/或相對(duì)濕度。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取決于可調(diào)整的壓縮機(jī)導(dǎo)葉列(38)的位置調(diào)節(jié)通過再次加熱引起的溫度提高。
13.一種帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備，該燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括帶有調(diào)節(jié)器的燃?xì)廨啓C(jī)出)；廢熱蒸汽發(fā)生器(9)和廢氣分配器(29)，該廢氣分配器(29)將廢氣(19)分成用于再循環(huán)到所述燃?xì)廨啓C(jī)(6)的吸入流中的第一廢氣流(21)和用于輸出到環(huán)境處的第二廢氣流(20，24);用于調(diào)節(jié)所述第一廢氣流(21)的調(diào)節(jié)元件(29，36);以及用于在所述第一廢氣流(21)與環(huán)境空氣(2)混合成所述吸入流(3)之前冷卻所述第一廢氣流(21)的再冷器(27)，其特征在于，在所述再冷器(27)和所述第一廢氣流(21)混合到所述吸入流(3)中的混合部之間的再循環(huán)管路中布置有熱交換器(37)以用于再次加熱所述第一廢氣流(21)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備，其特征在于，所述燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備包括用于測(cè)量在所述用于再次加熱所述第一廢氣流(21)的熱交換器(37)之后的溫度(Tl)和相對(duì)空氣濕度(Rl)的測(cè)量?jī)x器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備，其特征在于，所述用于再次加熱所述第一廢氣流(21)的熱交換器(37)與水蒸氣循環(huán)、發(fā)電機(jī)的、空氣冷卻散熱器的或油散熱器的冷卻循環(huán)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使帶有廢氣再循環(huán)的蒸汽輪機(jī)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行的方法，在該燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備中，將廢氣(19)分成用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)(6)的吸入流(3)中的第一廢氣流(21)和用于輸出到環(huán)境處的第二廢氣流(20)，其中，在第一廢氣流(21)與環(huán)境空氣(2)混合以用于形成吸入流(3)之前在再冷器(27)中冷卻該第一廢氣流(21)。根據(jù)本發(fā)明，在再冷之后再次加熱再循環(huán)流，以用于避免包含在再冷的廢氣中的蒸汽形態(tài)的水在由于與環(huán)境空氣(2)混合而冷卻時(shí)冷凝。此外，本發(fā)明涉及一種帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力設(shè)備，其包括用于在再冷之后再次加熱再循環(huán)流的熱交換器(37)。
文檔編號(hào)F02C3/34GK102900530SQ201210262388
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者F.桑德, F.古伊特, F.格拉夫 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司