蒸气设施和用于运行蒸气设施的方法技术

提供一种蒸气设施和用于运行蒸气设施的方法，该蒸气设施能够节能地运行、具有尽可能高的效率和/或能够不用添加剂进行氮氧化物还原，建议蒸气设施包括：燃气涡轮装置，其具有压缩机、燃烧室和涡轮机；用于产生蒸气和将蒸气供给至燃烧室的蒸气装置；用于排出在燃烧室中产生的排气的排气管道；热交换器，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接；冷凝装置，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由冷凝装置互相热耦接或者能够互相热耦接。

Steam facilities and methods used to operate steam facilities

To provide a method for operation of steam and steam facilities facilities, the facilities to the steam and energy saving operation, with the highest possible efficiency and / or can not additives for the reduction of nitrogen oxides, suggest that steam facilities include: gas turbine device, comprising a compressor, combustion chamber and turbine to generate steam and steam; the steam device supplied to the combustion chamber; the exhaust pipe for discharge of exhaust gas generated in the combustion chamber; heat exchanger, steam exhaust pipe device of hand and on the other hand, by the heat exchanger is thermally coupled to each other or each other is thermally coupled; condensing device, steam exhaust pipe device of the hand and the other hand by condensing device is thermally coupled to each other each other or thermally coupled.

【技术实现步骤摘要】
蒸气设施和用于运行蒸气设施的方法
本专利技术涉及一种蒸气设施，例如发电厂、特别是燃气-蒸气涡轮发电厂。
技术介绍
现有蒸气设施存在如下缺陷：不够节能，效率也不够高，需要用添加剂进行氮氧化物还原。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蒸气设施，其能够节能地运行，具有尽可能高的效率和/或能够不用添加剂进行氮氧化物还原。根据本专利技术通过下述蒸气设施达到这一目的。优选地，根据本专利技术的蒸气设施包括燃气涡轮装置，燃气涡轮装置包括压缩机、燃烧室和涡轮机。此外优选地，蒸气设施包括用于产生蒸气和用于将蒸气的至少一部分供给至燃烧室的蒸气装置。此外可设置为，蒸气设施包括用于排出在燃烧室中产生的排气的排气管道。此外优选地，蒸气设施包括热交换器，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由该热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接。可为有利的是，蒸气设施包括冷凝装置，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由冷凝装置互相热耦接或者能够互相热耦接。特别地，冷凝装置是与热交换器不同的装置，例如是空间上和/或功能上分开的装置。优选地，根据本专利技术的蒸气设施是发电厂。特别地，发电厂是燃气-蒸气涡轮燃气-蒸气涡轮发电厂。特别地，蒸气是水蒸气。优选地，通过根据本专利技术的蒸气设施包括由热交换器和冷凝装置组成的组合，一方面可以非常有效地将大量热量从排气传递至蒸气装置中引导的流体，特别是液体或者蒸气。另一方面，由此优选地可以压缩含在排气中的蒸气，以便回收利用含在排气中的蒸气的蒸发焓。由此优选地，整个蒸气设施可以特别节能地以及高效地运行。可为有利的是，蒸气装置包括液体管道。优选地，一方面的排气管道和另一方面的液体管道借由冷凝装置互相热耦接或能够互相热耦接。也可特别设置为，蒸气装置的液体管道穿过冷凝装置热耦接或沿着冷凝装置热耦接并且特别是延伸到热交换器，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。在此特别地，该热交换器用于加热在液体管道中引导的液体，直到该液体蒸发和/或在此产生的蒸气过热。因此特别地，热交换器是在一方面的蒸气装置的液体管道和另一方面的蒸气装置的蒸气管道之间的过渡区域，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。特别地，热交换器是所谓的废热锅炉或者热回收蒸气发生器(HRSG)。优选地，冷凝装置包括用于容纳和/或储存排气的冷凝物的储存容器。特别地，排气的冷凝物是来自冷凝装置的冷凝物。可为有利的是，冷凝装置包括回流装置，借由回流装置能够将排气的冷凝物以液体的方式供给至蒸气装置的液体管道。优选地，冷凝装置相对于排气管道中的排气的流动方向布置在热交换器的下游，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。可为有利的是，蒸气设施包括一个或多个用于净化排气的催化装置。示例性地，将催化装置相对于排气管道中的排气的流动方向布置在热交换器的上游，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。对此替代或补充地可设置为，将催化装置相对于排气管道中的排气的流动方向布置在冷凝装置和热交换器之间，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。此外可以设置为，蒸气设施包括两个或更多个催化装置，其中优选地催化装置分别布置在前述位置之一处。优选地，借由一个或多个催化装置能够将在排气中含有的物质、特别是杂质以放热的方式化学转化。优选地，将由此释放的热量用于加热排气气流。特别地，排气气流吸收和/或带走在排气中含有的物质在放热化学转化过程中释放的热量。这可以例如称为催化诱导的排气加热。优选这样加热排气气流，从而能够部分地或者至少接近全部地补偿特别是由于将蒸气供给至燃烧室而产生的热缺陷。示例性地可以设置为，通过由一方面是加热被催化诱导的排气和另一方面是冷凝排气组分形成的组合，能够部分地或者至少接近全部地补偿由于将蒸气供给至燃烧室而产生的热缺陷。在本专利技术的实施方案中可设置为，蒸气设施包括回收装置，借由回收装置能够将在排气中包含的热至少部分地传递给待供给至燃烧室的气流的至少一部分。特别地，气流是供给空气流。特别地，借由燃气涡轮装置的空气供给管能够将气流、特别是供给空气流供给至压缩机并且随后供给至燃气涡轮装置的燃烧室。特别地，回收装置包括热交换器，空气供给管和排气管道借由热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接。特别地，热交换器相对于供给空气流的流动方向在此布置在压缩机的下游和/或燃烧室的上游。此外可以设置为，回收装置的热交换器相对于排气的流动方向布置在涡轮机的下游和/或催化装置和/或热交换器的上游，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接。此外，本专利技术涉及一种用于运行蒸气设施，例如发电厂、特别是燃气-蒸气涡轮发电厂的方法。对此，本专利技术的目的在于提供一种方法，借由该方法蒸气设施能够节能地且尽可能高效率地运行。特别地，该方法适用于运行根据本专利技术的蒸气设施。根据本专利技术，通过独立的方法技术方案达到这一目的。优选地，根据本专利技术的方法包括下列方法步骤的一个或多个或者全部步骤：在蒸气设施的燃气涡轮装置的燃烧室中转化燃料和氧化剂；将蒸气供给至燃烧室；将在燃烧室中产生的排气从燃烧室中排出；借由热交换器将排气中的热传递到用于产生蒸气的蒸气装置；借由冷凝装置冷凝排气中含有的蒸气的至少一部分。特别地，在根据本专利技术的方法中，无需注射氨和/或尿素或者另外供给排气净化辅助剂，并且至少在现实有效的和预期的排放要求的通常条件下，也不必注射氨和/或尿素或者另外供给排气净化辅助剂。优选地，通过将蒸气供给至燃烧室使燃烧室中的温度充分下降，以减少或者至少尽可能防止氮氧化物的产生。在本专利技术的实施方案中可设置为，在排气中的热被传递至蒸气装置之后，特别是在排气管道区域的压力比条件下，直接位于热交换器下游的排气的温度高于水的露点。此外可以设置为，特别在排气管道区域的压力水平下，借由冷凝装置将排气的温度降低到水的露点以下。可为有利的是，相对于排气的流动方向，在冷凝装置的上游的排气的温度高于水的露点。优选地，相对于排气的流动方向，在冷凝装置下游、特别是直接在冷凝装置下游的排气的温度低于水的露点。因此优选地，为了尽可能地再次有效利用排气中含有的热，分两个步骤降低排气的温度：为了使在蒸气装置中引导的流体、特别是液体和/或蒸气蒸发和/或过热，在第一步骤中优选借由热交换器将热从排气传递到蒸气装置。优选地，在下一步骤中借由冷凝装置将排气的温度降低到水的露点以下，以便至少部分地冷凝在排气中含有的蒸气状的水并且由此能够利用蒸发焓。特别地，由此可以预热在蒸气装置的液体管道中引导的液体、特别是水。优选地，借由催化装置使排气中含有的杂质发生化学转化。特别地，由此实现排气中含有的杂质的放热反应，由此能够加热排气管道内的排气。特别地，借由催化装置相对于排气的流动方向在热交换器和冷凝装置之间加热排气，一方面的排气管道和另一方面的蒸气装置借由热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。优选地，将排气的借由冷凝装置产生的冷凝物的至少一部分再次蒸发并且供给至燃烧室。为此特别地，将冷凝物供给至蒸气装置的液体管道然后首先在冷凝装置中加热以及随后借由热交换器蒸发和/或过热。优选地，这样控制和/或调整对燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸气设施(100)，其包括：‑燃气涡轮装置(102)，所述燃气涡轮装置包括压缩机(104)、燃烧室(106)和涡轮机(108)；‑用于产生蒸气和将所述蒸气供给至所述燃烧室(106)的蒸气装置(120)；‑用于排出在所述燃烧室(106)中产生的排气的排气管道(118)；‑热交换器(126)，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接；‑冷凝装置(128)，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述冷凝装置互相热耦接或者能够互相热耦接。

【技术特征摘要】
2016.08.31 DE 102016216437.61.一种蒸气设施(100)，其包括：-燃气涡轮装置(102)，所述燃气涡轮装置包括压缩机(104)、燃烧室(106)和涡轮机(108)；-用于产生蒸气和将所述蒸气供给至所述燃烧室(106)的蒸气装置(120)；-用于排出在所述燃烧室(106)中产生的排气的排气管道(118)；-热交换器(126)，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述热交换器互相热耦接或者能够互相热耦接；-冷凝装置(128)，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述冷凝装置互相热耦接或者能够互相热耦接。2.根据权利要求1所述的蒸气设施(100)，其特征在于，所述蒸气装置(120)包括液体管道(122)并且一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)的液体管道(122)借由所述冷凝装置(128)互相热耦接或者能够互相热耦接。3.根据权利要求1或2所述的蒸气设施(100)，其特征在于，所述冷凝装置(128)包括用于容纳和/或储存排气的冷凝物的储存容器(130)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的蒸气设施(100)，其特征在于，所述冷凝装置(128)包括回流装置(132)，借由所述回流装置能够将排气的冷凝物以液体的方式供给所述蒸气装置(120)的液体管道(122)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的蒸气设施(100)，其特征在于，所述冷凝装置(128)相对于所述排气管道(118)中的排气的流动方向(136)布置在所述热交换器(126)的下游，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的蒸气设施(100)，其特征在于，所述蒸气设施(100)包括用于净化排气的催化装置(134)，其中所述催化装置(134)相对于所述排气管道(118)中的排气的流动方向(136)布置在所述热交换器(126)的上游，一方面的所述排气管道(118)和另一方面的所述蒸气装置(120)借由所述热交换器互相热耦接或能够互相热耦接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·施勒特，E·里德，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE