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CN103958838A - 具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备 - Google Patents

具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备 Download PDF

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CN103958838A
CN103958838A CN201280060277.2A CN201280060277A CN103958838A CN 103958838 A CN103958838 A CN 103958838A CN 201280060277 A CN201280060277 A CN 201280060277A CN 103958838 A CN103958838 A CN 103958838A
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carbon dioxide
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S.克哈达罗夫
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Abstract

本发明涉及一种燃气涡轮发电设备(1)，包括燃气涡轮(6)、燃气涡轮(6)后的废热蒸汽发生器(8)、排出气体送风机(10)、使排出气体中含有的二氧化碳与排出气体分离且将其排放至二氧化碳出口(14)的二氧化碳分离设备(11)。旁通烟囱(12)在燃气涡轮发电设备(1)中布置在废热蒸汽发生器(8)的出口与排出气体送风机(10)之间，且连接到连接件，该连接件在从排出气体管线(7)到旁通烟囱(12)的通流方向和从旁通烟囱(12)到排出气体管线(7)的通流方向两者上为防故障地开启的。本发明还涉及一种用于操作此类燃气涡轮发电设备(1)的方法，其中排出气体送风机(10)调节成使得排出气体管线(7)内侧与旁通烟囱(12)和排出气体管线(7)的连接件处的周围环境之间的压差保持低于压力阈值。

Description

具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备
技术领域
本发明涉及一种用于燃气涡轮联合循环发电设备的排气系统，其中从排出气体分离二氧化碳。
背景技术
已知二氧化碳排放是对全球变暖有相当大贡献的温室气体。为了减少燃气涡轮发电设备的二氧化碳排放，以便由此防止全球变暖，已经提出了各种布置和方法。大多数技术上先进的方法看起来是如下方法，其中二氧化碳通过吸收或吸附来与发电设备的排出气流分离。通常，来自于燃气涡轮的有用的废热以有利的方式进一步用于在随后的废热回收锅炉中回收能量。排出气体从而被冷却，但通常尚未达到吸收或吸附所需的温度水平，且因此它们通常在它们被引入二氧化碳分离设备中之前在再冷器中得到进一步冷却。在此，二氧化碳从排出气体分离，且被排出以用于进一步使用。二氧化碳含量低的排出气体经由烟囱排放到环境中。例如，此类设备从WO2011/039072获知。
此外，从EP2067941获知，使用送风机来用于克服二氧化碳分离设备的压力损失。
然而，使用送风机来克服二氧化碳分离设备的压力损失并非没有其问题。此类送风机必须传送大容积流量，且具有对应的大尺寸和高惯性。
发明内容
在短时间内导致排出气体容积流量的较大变化的燃气涡轮的操作条件方面的急剧变化的情况下，送风机不可在没有附加手段的情况下遵循快速的瞬变。特别是在燃气涡轮的减载或紧急停机(跳闸)的情况下，排出气体容积流量由于压缩机导叶的快速停止和排出气体温度的降低而在几秒内显著地下降。在紧急停机期间，排出气体容积流量可在5到10秒内降至满负载排出气体流的50%或更低。典型的排出气体送风机没有可调整导叶，且由于其高惯性，其缓慢停转，即使在其驱动件被立即关闭时，且仍传送容积流量，这显著地高于燃气涡轮的减少的排出气体流。由于容积流量的该差异，在废热回收锅炉和排出气体管线中可生成危险的真空，且在最坏的情况下，可导致废热回收锅炉的内爆。
本公开内容的一个目的在于指定一种具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备，其中，即使在操作条件急剧变化的情况下，废热回收锅炉中的排出气体侧或排出气体导管与周围环境之间也没有固有地产生的危险压差。除燃气涡轮发电设备之外，一种用于操作此类燃气涡轮发电设备的方法也是本发明的主题。
具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备包括燃气涡轮、燃气涡轮后的废热蒸汽发生器、排出气体送风机、使排出气体中含有的二氧化碳从排出气体分离且将其排出至二氧化碳出口的二氧化碳分离设备、和烟囱。
此外，排出气体再冷器通常布置在废热回收锅炉与排出气体送风机之间。燃气涡轮、废热回收锅炉、排出气体再冷器、排出气体送风机、二氧化碳分离设备和烟囱借助于排出气体管线或排出气体导管而连接。排出气体送风机通常布置在排出气体再冷器下游，因为送风机然后必须传送较低容积流量，且还经历较低温度。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的一个型式，旁通烟囱布置在废热蒸汽发生器的出口与排出气体送风机之间，且连接到连接件，所述连接件在从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向和从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向两者上为防故障地开启的。沿两个通流方向防故障的开口有利地通向旁通烟囱中，因为开口的危险区域(热气体的流出或吸入到热的排出气体管线中)可靠地得到保护。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的另一个型式，旁通烟囱与排出气体管线的连接具有限定的压力阈值，超过该阈值，从排出气体管线到旁通烟囱中的气体通流无阻碍。无阻碍意思是例如除进入烟囱中的压力损失之外，入口中没有其高于入口损失自身(即是说，从排出气体管线到没有附加配件的烟囱中的入口压力损失)的附加压力损失发生，或者附加压力损失最多比入口压力损失高一个数量级。
此外，超压和欠压的压力阈值可选择为排气系统中的压力损失的函数。例如，其将处于废热回收锅炉的压力损失的直到三分之一的数量级。通常，3到10mbar的压力阈值(优选为约5mbar)适于确保可靠操作。
对于排出气体管线内侧与周围环境之间的低于该压力阈值的压差，穿过旁通烟囱的通流可忽略，即是说，低于穿过排出气体管线的全部通流的10%。取决于具体型式和操作状态，在静止操作期间，可接受直到穿过排出气体管线的全部通流的20%的穿过旁通烟囱的通流。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的一个型式，旁通烟囱与排出气体管线的连接具有翻板(flap)和止挡件，止挡件以一种方式布置，使得翻板不完全闭合，以便它即使在闭合位置上也具有最小开口。该最小开口允许从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向上的通流。穿过最小开口从旁通烟囱到排出气体管线的通流容量通常为在翻板开启的情况下从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向上的通流容量的最多10%。在此情况下，一超过限定的压力阈值，翻板就沿从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向开启。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的另一个型式，旁通烟囱与排出气体管线的连接包括主翻板和副翻板。在此情况下，主翻板沿从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向防故障地开启，且副翻板沿从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向防故障地开启。一超过压力阈值，主翻板和副翻板就沿相应的通流方向开启。该压力阈值可对于两个翻板相等，或者分别限定。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的另一个型式，旁通烟囱与排出气体管线的连接包括多个交替地布置的向外开启的子翻板和向内开启的子翻板。向外开启的子翻板在各种情况下沿从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向防故障地开启。向内开启的子翻板在各种情况下沿从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向防故障地开启。
一旦超过压力阈值，这些翻板就同样沿相应的通流方向开启，且在此情况下，可对两个通流方向分别限定压力阈值。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的一个型式，旁通烟囱借助于隔板分成与排出气体管线的连接件处的两个导管，出口翻板布置在一个导管中，出口翻板沿从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向防故障地开启，且入口翻板布置在第二个导管中，入口翻板沿从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向防故障地开启。
借助于隔板，例如，在该隔板终止之前，对于直到旁通烟囱的高度的20%，旁通烟囱分成了两个导管，且烟囱作为单个导管向前通往末梢。由于分成了两个导管，故相应的翻板的截面方面的变窄减小或甚至完全避免，且因此可减小跨过打开翻板的压力损失。
一超过压力阈值，这些翻板就同样沿相应的通流方向开启，且在此情况下，可对两个通流方向分别限定压力阈值。
根据具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的另一个型式，旁通烟囱经由烟囱弯头连接到排出气体管线。烟囱弯头从下方连接到排出气体管线，且具有U形偏转，U形偏转通向旁通烟囱中。
在具有二氧化碳分离的正常操作中，排出气体比烟囱弯头中的气体热。因此，烟囱弯头中的气体更重，且阻碍到弯头中的排出气体流。即使在排出气体由于湍流而流入烟囱弯头的连接区域中时，该排出气体也由于在该情况下出现的热压差而被向回冲。此外，U形偏转导致附加的压力损失，以致于在压力状态均衡的情况下，事实上在设备的正常静止操作期间没有气体流过旁通烟囱。然而，一旦烟囱弯头填充热的排出气体且由于偏转而克服了压力损失，则排出气体可在没有进一步损害的情况下穿过旁通烟囱流出，以用于旁通操作的目的。为此，例如，排出气体管线在旁通烟囱下游借助于翻板闭合。
此外，在排出气体管线中欠压的情况下，循环空气可容易地穿过旁通烟囱和烟囱弯头流入排出气体管线中。为此，欠压仅必须足够大以克服偏转的压力损失和入口压力损失。
在具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的另一个型式中，水隔离件布置在旁通烟囱与排出气体管线的连接件处或旁通烟囱中，且包括水池，水池至少部分地填充水，且吹出导管从排出气体管线从上方延伸到水池中，且吹入导管从旁通烟囱从上方延伸到水池中。在水隔离件的闭合状态下，吹出导管和吹入导管的壁达到水面下方，以便没有气体可流过水隔离件。由于相应的导管中的超压，水能够至少部分地转移出水池，以便水闸可转变成开启状态。一旦这样多的水转移以致于气体在相应的导管端部下方流过，则水隔离件解除且气体可流过其。在排出气体管线中足够高的超压的情况下，水沿旁通烟囱的方向转移，且排出气体一到达吹出导管的下缘，就可能进行旁通操作。在排出气体管线中足够高的欠压的情况下，水沿排出气体管线的方向转移，且来自旁通烟囱的气体一旦已到达吹入导管的下缘，则有可能从旁通烟囱吸入空气。气体通流变得可能所处的水柱高度确定了两个通流方向的压力阈值。
除燃气涡轮发电设备之外，一种用于操作具有二氧化碳分离的燃气涡轮发电设备的方法也是本公开的主题，该燃气涡轮发电设备包括燃气涡轮、燃气涡轮后的废热蒸汽发生器、排出气体送风机、使排出气体中含有的二氧化碳从排出气体分离且将其排出至二氧化碳出口的二氧化碳分离设备、和烟囱。通常，此类发电设备还包括废热蒸汽发生器与排出气体送风机之间的排出气体再冷器。在此类燃气涡轮发电设备中，燃气涡轮、废热回收锅炉、排出气体再冷器、排出气体送风机、二氧化碳分离设备和烟囱借助于排出气体管线而连接。旁通烟囱布置在废热蒸汽发生器的出口与排出气体送风机之间，且连接到连接件，所述连接件在从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向和从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向两者上为防故障地开启的。借助于可调节的排出气体送风机，排出气体管线内侧与旁通烟囱和排出气体管线的连接件处的周围环境之间的压差可被调节，使得其保持低于限定的压力阈值。压力阈值选择成使得始终确保安全操作。具体而言，其必须选择成使得确保废热蒸汽发生器的安全操作。出于此目的，选择的压力阈值必须低于废热蒸汽发生器的设计压差。这是废热回收锅炉中的排出气体压力与废热回收锅炉的设计环境压力之间的差。因此，压力阈值低于废热蒸汽发生器中的排出气体压力与环境压力之间的最大容许差。优选地，在排出气体管线或废热回收锅炉中使用两个压力阈值(即是说，用于超压的压力阈值和用于欠压的压力阈值)。在限定压力阈值时可有利地考虑废热蒸汽发生器与旁通烟囱之间的压力损失。
在具有二氧化碳分离的正常操作期间，应没有气体穿过旁通烟囱逸出，且也应没有新鲜环境空气穿过旁通烟囱被吸入。
连接到沿从排出气体管线到旁通烟囱的通流方向防故障地开启连接件的旁通烟囱允许当二氧化碳分离不起作用时燃气涡轮与废热回收锅炉的旁通操作。此外，通常对于此操作模式，翻板在排出气体管线中布置在旁通烟囱下游。此外，防故障开启连接件防止以下情形，其中，在排出气体送风机故障的情况下，废热回收锅炉中的压力和燃气涡轮的背压升高超过设计压力。
连接到沿从旁通烟囱到排出气体管线的通流方向防故障地开启连接件的旁通烟囱防止了以下情形：其中，在排出气体送风机的过高容积流量的情况下，排出气体管线、锅炉和燃气涡轮与排出气体送风机之间的排出气体再冷器中的压力下降过多，这将导致排出气体管道内爆的风险。此种操作状态例如可在燃气涡轮的紧急停机期间发生，此时在燃气涡轮的排出气体容积流量在短时间内(即是说，几秒内)降低，且排出气体送风机缓慢地停转且仍传送高容积流量时(例如，10到20秒)。即使在减载的情况下，压缩机导叶很快停止且排出气体质量流量从而在短时间内(即是说，在约几秒内)显著减少时，欠压也可存在于排出气体管线和废热回收锅炉中。取决于设计和操作类型，排出气体质量流量例如可在减载期间减少直到50%。由于排出气体温度同时下降，故容积流量可下降至甚至更大的水平，以至于具有缓慢调节特性的排出气体送风机将过多排出气体传送出排出气体管道，且危险操作状态同样可出现。
所有阐释的优点不但可在各种情况下以指定组合使用，而且可以以其它组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。例如，水隔离件可与U形烟囱连接件组合，或与所述的所有其它防故障开启连接件组合。烟囱弯头也可与所述的所有其它防故障开启连接件组合。
附图说明
本发明的优选实施例借助于附图在下文中描述，附图仅用于阐释目的，且并不应被限制性地理解。在附图中，例如，
图1示出具有排出气体送风机和旁通烟囱的燃气涡轮发电机的示意图；
图2示出具有排出气体送风机和旁通烟囱的燃气涡轮发电设备以及排出气体管线中的压力分布的示意图；
图3示出具有翻板的旁通烟囱的示意图，该翻板即使在闭合位置也具有最小开口；
图4示出具有主翻板和副翻板的旁通烟囱的示意图；
图5示出具有多个交替地布置的向外开启和向内开启的子翻板的旁通烟囱的示意图；
图6示出由隔板分成两个导管的旁通烟囱的示意图，在各种情况下，出口或入口翻板都布置在导管中；
图7示出具有烟囱弯头的旁通烟囱的示意图，烟囱弯头从下方连接在排出气体管线处，且在U形偏转之后通向旁通烟囱中；
图8示出具有水隔离件的旁通烟囱的示意图。
参考符号列表
1 燃气涡轮发电设备
2 压缩机
3 燃烧室
4 涡轮
5 燃料
6 燃气涡轮
7 排出气体管线
8 废热蒸汽发生器(余热回收蒸汽发生器,HRSG)
9 排出气体再冷器
10 排出气体送风机
11 二氧化碳分离设备
12 旁通烟囱
13 烟囱
14 二氧化碳出口
15 新鲜蒸汽
16 给水
17 翻板
18 止挡件
19 最小开口
20 主翻板(闭合)
21 主翻板开启
22 副翻板(闭合)
23 副翻板开启
24 向外开启的子翻板
25 向内开启的子翻板
26 隔板
27 出口翻板
28 入口翻板
29 水隔离件
30 烟囱弯头
31 进入空气
32 吹出导管
33 吹入导管
37 二氧化碳含量低的排出气体
S 标准操作
T 跳闸(紧急停机)。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的燃气涡轮发电设备的基本元件的示意图。燃气涡轮6包括压缩机2，在压缩机2中压缩的燃烧空气输送至燃烧室3，且在其中与燃料5燃烧。热的燃烧气体随后在涡轮4中膨胀。在燃气涡轮6中生成的有用能量然后例如借助于布置在相同的轴中的发电机(未示出)转换成电能。
来自涡轮4的热的排出气体穿过排出气体管线7传导，以用于在废热蒸汽发生器8(余热回收蒸汽发生器，HRSG)中最佳地使用它们中仍含有的能量，且用于蒸发给水16，且用于生成新鲜蒸汽15来用于蒸汽涡轮(未示出)或其它设备。蒸汽回路仅由废热回收锅炉8示意性地示出。蒸汽涡轮、冷凝器、各种压力级、给水泵等未示出，因为这些不是本发明的主题。
来自废热蒸汽发生器8的排出气体在废热蒸汽发生器8的下游向前传导，在排出气体再冷器9中穿过排出气体管线7。在可装备有冷凝器的该排出气体再冷器9中，排出气体被冷却至略微(通常5℃至20℃)高于环境温度。在该排出气体再冷器9下游，排出气体送风机10布置在排出气体管线7中，后面是二氧化碳分离设备11。在该二氧化碳分离设备11中，二氧化碳被分离出排出气体，且经由二氧化碳出口(14)排出。然后，分离的二氧化碳可例如被压缩来用于进一步运输。
来自二氧化碳分离设备11的二氧化碳含量低的排出气体37经由烟囱排出至周围环境中。二氧化碳分离设备11的压力损失可借助于排出气体送风机10来克服。此外，取决于燃气涡轮6或废热蒸汽发生器8的设计压力和背压，再冷器9、排出气体管线7、烟囱13和/或废热蒸汽发生器的压力损失也可借助于排出气体送风机10来克服。
旁通烟囱12布置在排出气体再冷器9上游，旁通烟囱12使得有可能在二氧化碳分离设备11不起作用时(例如，由于维护作业)操作燃气涡轮和废热回收锅炉。在正常操作时，旁通烟囱12的入口闭合，以便所有排出气体穿过再冷器9、排出气体送风机10、二氧化碳分离设备11和烟囱13排放到周围环境中。在旁通操作时，到旁通烟囱12中的入口开启，以便排出气体可经由旁通烟囱12直接排放到周围环境中。为了调节排出气体流，翻板或阀可布置在排出气体管线7和旁通烟囱12中。例如，翻板(未示出)可布置在旁通烟囱与排出气体再冷器9之间的排出气体管线7中，以便在二氧化碳分离设备11停机的情况下抑制进入再冷器中的流。
图2以更简化的形式示出了图1的设备。此外，指出了标准操作S和跳闸T(紧急停机)期间的临界操作状态的排出气体管线7、废热蒸汽发生器8、排出气体再冷器9、排出气体送风机10和二氧化碳分离设备11中的压力分布。
标准操作S的压力分布在所示实例中选择成使得直到旁通烟囱12，其对应于常规燃气涡轮联合循环发电设备中的压力分布，即是说，涡轮出口处的压力高到足以由此克服废热回收锅炉8的压力损失。在废热回收锅炉8下游，压力b事实上等于环境压力。在排出气体再冷器9下游，压力c在其由排出气体送风机10升高到高到足以克服二氧化碳分离设备11的压力损失的压力d之前下降到低于环境压力，且经由烟囱13将排出气体排放到周围环境中。排出气体送风机10调节成使得旁通烟囱12的入口处的压力事实上等于环境压力。
从标准操作S的压力分布开始，跳闸T的情况下的排出气体管道中的压力在几秒内下降，因为排出气体送风机传送高于出自涡轮的排出气体流。压力早在涡轮的出口处就低于环境压力。由于排出气体管线7、废热回收锅炉8和排出气体再冷器9的压力损失，压力进一步下降。废热回收锅炉8和再冷器9以及排出气体管线7中的欠压在此情况下可变为高得很危险。该压力仅仅通过排出气体送风机10再次升高到一定程度，使得可克服二氧化碳分离设备11与容积流量成比例减少的压力损失。
为了允许旁通操作并且安全地避免高欠压两者，提出了防故障开启连接件，该防故障开启连接件在从排出气体管线7到旁通烟囱12的通流方向和在从旁通烟囱12到排出气体管线7的通流方向两者上为防故障地开启的。
图3示出防故障开启连接件的示范实施例。这示出了旁通烟囱12邻接的排出气体管线7的示意图。在旁通烟囱12的连接区域中，提供了翻板17，其在超过限定的压力阈值(即是说，开启压差)的情况下沿至旁通烟囱的流动方向开启。低于开启压差，翻板17闭合。然而，翻板17的气密性闭合由止挡件18防止。利用处于适合位置的止挡件18，可设置可通过翻板17流出旁通烟囱进入排出气体管线中的最小通流。
穿过旁通烟囱12和翻板17的最小通流选择为燃气涡轮6与排出气体送风机10之间的排出气体管线7和废热回收锅炉8和再冷器9的容积，以及排出气体送风机10的容积流量的流出特性与燃气涡轮6的容积流量的流出特性之间的差的函数。
利用排出气体送风机10的良好调节，跨过翻板17的压差事实上为零，以便在正常操作时，含有二氧化碳的排出气体不经由旁通烟囱逸出，环境空气也不经由旁通烟囱吸入。排出气体经由旁通烟囱12的流出将降低二氧化碳分离的效率。环境空气通过经由旁通烟囱12的吸力的进入将导致含有二氧化碳的排出气体的稀释，结果二氧化碳分离方面的费用将上升，且设备的效率将下降。旁通烟囱中的二次流和热可事实上由较大程度地闭合的翻板17防止。
图4示出防故障开启连接件的第二示范实施例。主翻板20和副翻板22布置在旁通烟囱12的连接区域中。两个翻板在超过预定压力阈值(即是说，限定的开启压差)的情况下开启。主翻板20沿至旁通烟囱的流动方向开启，且开启副翻板22。主翻板20由虚线指出为开启的主翻板21，而副翻板22由虚线指出为开启的副翻板23。气密性闭合位置在图4a中由截面A-A示出。
开启压差可对于两个通流方向自由地限定，且因此可靠的值限定为排出气体管道的设计的函数。
图5示出另一个示范实施例。图5示出了旁通烟囱12的示意图，在其与排出气体导管7的连接件中，布置了多个交替地布置的向外开启的子翻板24和向内开启的子翻板25。向外开启的子翻板24允许旁通操作。向内开启的子翻板25允许外界空气流入排出气体管线7中，且防止快速瞬变情况下排出气体管道中的过高欠压。
图6示意性地示出另一个示范实施例。在该实例中，旁通烟囱12由隔板26在入口区域中分成两个导管，在各种情况下，出口翻板27或入口翻板28都布置在导管中。出口翻板27允许旁通操作。向内的翻板允许外界空气流入排出气体管线7中，且因此防止快速瞬变情况下排出气体管道中的过高欠压。
图7示出没有机械翻板的示范实施例。其示出具有烟囱弯头30的旁通烟囱12的示意图，烟囱弯头30从下方连接到排出气体管线7，且在U形偏转之后通向旁通烟囱12中。
在正常操作时，烟囱弯头30填充相对较冷的气体，且由于密度差，防止了热的排出气体从排出气体管线7流入。在具有二氧化碳分离的正常操作时，排出气体比烟囱弯头中的气体热。因此，烟囱弯头中的气体较重，且阻碍了排出气体进入弯头中的进入流。即使在排出气体由于湍流而流入烟囱弯头的连接区域中时，其也由存在的热而保持在烟囱弯头30的连接区域中。压力阻力可借助于U形管的高度来设置。此外，U形偏转导致附加压力损失，以至于在压力状态均衡的情况下，在设备的正常操作期间事实上没有气体流过旁通烟囱。偏转上游的U形管的直部分例如可为1m到3m高。在更高压差的另一个实例中，U形管的选定的直部分例如为3到7m。旁通操作，例如，排出气体管线7在旁通烟囱12下游借助于翻板(未示出)或排出气体送风机10而闭合。
图8示出了另一个实施例的示意图。在该实例中，旁通烟囱12包括水隔离件29。
在旁通烟囱12与排出气体管线7的连接件中或在旁通烟囱12中，布置了水池，其至少部分地填充水，且从排出气体管线7分支的吹出导管32从上方延伸到水池中。此外，吹入导管33从旁通烟囱从上方延伸到水池中。吹入导管33或吹出导管32的壁到达水面下方，以便没有气体可流过水隔离件29。借助于相应的吹入导管33或吹出导管32中的超压，水可至少部分地转移出水池，以便水隔离件29开启。气体通流变得可能的导管壁的深入深度或水柱高度确定两个通流方向的压力阈值。这可在两个方向上不同地由吹入导管33或吹出导管32的壁的深入深度确定。

Claims (11)

1. 一种燃气涡轮发电设备(1)，包括燃气涡轮(6)、所述燃气涡轮(6)后的废热蒸汽发生器(8)、排出气体送风机(10)、使排出气体中含有的二氧化碳与排出气体分离且将其排放至二氧化碳出口(14)的二氧化碳分离设备(11)、和烟囱(13)，所述燃气涡轮(6)、废热回收锅炉(8)、排出气体送风机(10)、二氧化碳分离设备(11)和烟囱(13)借助于排出气体管线(7)而连接，其特征在于，旁通烟囱(12)布置在所述废热蒸汽发生器(8)的出口与所述排出气体送风机(10)之间且连接于连接件，所述连接件在从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)的通流方向和从所述旁通烟囱(12)到所述排出气体管线(7)的通流方向两者上为防故障地开启的。
2. 根据权利要求1所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述旁通烟囱(12)与所述排出气体管线(7)的所述连接件具有限定的压力阈值，超过所述压力阈值，从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)中的所述气体通流无阻碍。
3. 根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述排出气体管线(7)的旁通烟囱(12)的连接件包括翻板(17)和止挡件(18)，所述止挡件(18)以一种方式布置，使得所述翻板(17)不完全闭合，且即使在闭合位置也具有最小开口(19)。
4. 根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述旁通烟囱(12)与所述排出气体管线(7)的所述连接件包括主翻板(20)和副翻板(22)，所述主翻板(20)沿从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)的通流方向防故障地开启，并且所述副翻板(22)沿从所述旁通烟囱(12)到所述排出气体管线(7)的通流方向防故障地开启。
5. 根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述旁通烟囱(12)与所述排出气体管线(7)的所述连接件包括多个交替地布置的向外开启的子翻板(24)和向内开启的子翻板(25)，所述向外开启的子翻板(24)沿从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)的通流方向防故障地开启，并且所述向内开启的子翻板(25)沿从所述旁通烟囱(12)到所述排出气体管线(7)的通流方向防故障地开启。
6. 根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述旁通烟囱(12)借助于隔板(26)在与所述排出气体管线(7)的所述连接件处分成两个导管，沿从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)的通流方向防故障地开启的出口翻板(27)布置在一个导管中，并且沿从所述旁通烟囱(12)到所述排出气体管线(7)的通流方向防故障地开启的入口翻板(28)布置在第二个导管中。
7. 根据权利要求1至6中的一项所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，所述旁通烟囱(12)经由烟囱弯头(30)连接于所述排出气体管线(7)，所述烟囱弯头(30)从下方连接于所述排出气体管线(7)且具有U形偏转，并且所述U形偏转通向所述旁通烟囱(12)中。
8. 根据权利要求1至7中的一项所述的燃气涡轮发电设备(1)，其特征在于，水隔离件(29)布置在所述旁通烟囱(12)与所述排出气体管线的连接件处或所述旁通烟囱(12)中且包括水池，所述水池至少部分地填充水，且吹出导管(32)从所述排出气体管线(7)从上方延伸到所述水池中，并且吹入导管(33)从所述旁通烟囱(12)从上方延伸所述水池中，在所述水隔离件(29)的闭合状态中，所述吹出导管(32)和所述吹入导管(33)到达水面下方，以便没有气体流过所述水隔离件(29)，并且水由于相应导管(32,33)中的超压而能够至少部分地转移出所述水池，且以便所述水隔离件(29)可因此转变成气体可流过所述水隔离件(29)的开启状态。
9. 一种用于操作燃气涡轮发电设备(1)的方法，所述燃气涡轮发电设备(1)包括燃气涡轮(6)、所述燃气涡轮(6)后的废热蒸汽发生器(8)、排出气体送风机(10)、使排出气体中含有的二氧化碳与排出气体分离且将其排放至二氧化碳出口(14)的二氧化碳分离设备(11)、和烟囱(13)，所述燃气涡轮(6)、废热回收锅炉(8)、排出气体送风机(10)、二氧化碳分离设备(11)和烟囱(13)借助于排出气体管线(7)而连接，并且其中旁通烟囱(12)布置在所述废热蒸汽发生器(8)的出口与所述排出气体送风机(10)之间且连接于连接件，所述连接件在从所述排出气体管线(7)到所述旁通烟囱(12)的通流方向和从所述旁通烟囱(12)到所述排出气体管线(7)的通流方向两者上为防故障地开启的，其特征在于，所述排出气体送风机(10)调节成使得所述排出气体管线(7)内侧与所述排出气体管线(7)的旁通烟囱(12)的连接件处的周围环境之间的压差保持低于压力阈值，所述压力阈值低于所述废热蒸汽发生器(8)的设计压差。
10. 根据权利要求9所述的用于操作燃气涡轮发电设备(1)的方法，其特征在于，所述压力阈值低于设计条件下的所述废热回收锅炉的压力损失的三分之一。
11. 根据权利要求9所述的用于操作燃气涡轮发电设备(1)的方法，其特征在于，所述压力阈值为3到10mbar。
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