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DE10155508C2 - Method and device for generating electrical energy - Google Patents

Method and device for generating electrical energy

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Publication number
DE10155508C2
DE10155508C2 DE10155508A DE10155508A DE10155508C2 DE 10155508 C2 DE10155508 C2 DE 10155508C2 DE 10155508 A DE10155508 A DE 10155508A DE 10155508 A DE10155508 A DE 10155508A DE 10155508 C2 DE10155508 C2 DE 10155508C2
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DE
Germany
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natural gas
turbine
feed water
gas
waste heat
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DE10155508A
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German (de)
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DE10155508C5 (en
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Bernd Gericke
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MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Turbomaschinen AG GHH Borsig
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Publication date
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Application filed by MAN Turbomaschinen AG GHH Borsig filed Critical MAN Turbomaschinen AG GHH Borsig
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Publication of DE10155508A1 publication Critical patent/DE10155508A1/en
Publication of DE10155508C2 publication Critical patent/DE10155508C2/en
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe einer Entspannungsturbine, einer Dampfturbine und einer Gasturbine mit den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1, 9 und 10.The invention relates to a method and an apparatus for Generation of electrical energy with the help of a Relaxation turbine, a steam turbine and a gas turbine with the features of the preamble of claims 1, 9 and 10.

Der steigende Verbrauch von elektrischer Energie in den Industrieländern wird zunehmend durch Erdgas gedeckt. Über große Verbundnetze wird das Erdgas zu den Einzelnen industriellen Verbrauchern gefördert, wobei der Leitungsdruck durch Kompressorstationen auf etwa 80 bar konstant gehalten wird. Für die industriellen erdgasgefeuerten kombinierten Gas/Dampfturbinen-Anlagen muss das Erdgas auf das vorhandene Druckniveau in der Gasturbinenbrennkammer reduziert werden. Enthält der Abhitzekessel der Anlage aus prozessbedingten Gründen noch eine Zusatzfeuerung, muss hierbei der entsprechende Druck des Erdgasmassenstromes auf etwa 2 bar reduziert werden.The increasing consumption of electrical energy in the Industrialized countries are increasingly covered by natural gas. Over great Networks make natural gas individual industrial Encouraged consumers, the line pressure through Compressor stations is kept constant at around 80 bar. For the industrial natural gas-fired combined Gas / steam turbine plants must have the natural gas on top of the existing one Pressure level in the gas turbine combustion chamber can be reduced. Contains the system's waste heat boiler from process-related If an additional firing is required, the corresponding one must be used Pressure of the natural gas mass flow can be reduced to about 2 bar.

Durch die Druckreduzierung mit einer eventuellen vorherigen elektrischen Aufheizung des Erdgases werden die geforderten Vordrücke der Verbraucher ohne Vereisung der Rohrleitungsarmaturen problemlos erreicht. Diese Art der Druckreduzierung ist mit hohen Verlusten verbunden und stellt im Sinne der öffentlichen Diskussionen um CO2-Reduktionspotentiale eine Energievernichtung dar.By reducing the pressure with a possible previous electrical heating of the natural gas, the required admission pressures of the consumers can be achieved without icing of the pipeline fittings. This type of pressure reduction is associated with high losses and represents an energy destruction in the sense of public discussions about CO 2 reduction potentials.

Durch eine Entspannung des Erdgases in einer Entspannungsturbine (Expander) kann das hohe Druckpotential des Erdgases in mechanische Energie umgewandelt werden. Problematisch ist dabei der starke Temperaturabfall nach der Entspannung, wodurch es an den der Entspannungsturbine nachgeschaltetenen Rohrleitungsarmaturen aufgrund des Joule-Thomson-Effektes leicht zu Vereisungen kommen kann. By expanding the natural gas in a relaxation turbine (Expander) can the high pressure potential of the natural gas in mechanical energy can be converted. It is problematic the sharp drop in temperature after relaxation, causing it to that downstream of the expansion turbine Pipe fittings are light due to the Joule-Thomson effect icing can occur.  

Durch ein entsprechend hohes Aufheizen des Erdgases vor der Entspannung kann sowohl die Vereisungsgefahr minimiert, als auch eine höhere elektrische Leistung bei der Expansion erzielt werden. Aus der DE-PS 44 16 359 ist eine Hochtemperatur- Erdgasentspannungsanlage bekannt, bei der die Temperaturerhöhung des unter hohem Druck stehenden Erdgases im Wärmetausch mit dem Turbinenabgas einer vorgeschalteten Gasturbinenanlage erfolgt. Dabei kann das Erdgas in einem Gas/Gas-Wärmetauscher oder über einen mit Thermoöl betriebenen Zwischenkreislauf eines Abhitzekessels erwärmt werden. Nachteilig bei dem Gas/Gas- Wärmetauscher ist, dass bei eventuellen Undichtigkeiten auf der Erdgasseite eine Feuergefahr wegen der hoher Temperatur und des hohen Sauerstoffanteils des Turbinenabgases besteht. In der DE- PS 44 16 359 wird auf eine mögliche Einbindung der Erdgas- Entspannungsturbine in einen kombinierten, eine Gasturbine und einen Abhitzedampferzeuger umfassenden Gas/Dampfturbinen-Prozess nicht eingegangen.By heating the natural gas accordingly high before Relaxation can both minimize the risk of icing, as well achieved a higher electrical output during expansion become. From DE-PS 44 16 359 a high temperature Natural gas relaxation plant known in which the temperature increase of the high pressure natural gas in heat exchange with the Turbine exhaust gas from an upstream gas turbine system takes place. The natural gas can be in a gas / gas heat exchanger or via an intermediate circuit operated with thermal oil Waste heat boiler to be heated. A disadvantage of the gas / gas Heat exchanger is that if there are any leaks on the Natural gas side a fire risk due to the high temperature and high oxygen content of the turbine exhaust gas. In the DE PS 44 16 359 is based on a possible integration of natural gas Relaxation turbine in a combined, gas turbine and a gas / steam turbine process comprising heat recovery steam generator not received.

Aus der US-PS 46 93 072 ist eine kombinierte Gas-Dampf- Kraftanlage bekannt, die mit unter hohem Eingangsdruck stehendem Erdgas betrieben wird. In dieser Anlage wird das Erdgas durch Entnahmedampf oder Abdampf der Dampfturbine erwärmt. Damit wird der Wirkungsgrad des kombinierten Gas/Dampfturbinen-Prozesses reduziert. Bei einer Teillastfahrweise der Dampfturbine sinken jedoch an der Entnahmestelle die Dampfdrücke, wodurch das Erdgas geringer aufgewärmt wird und die Gefahr einer Vereisung hinter der Entspannungsturbine entsteht. Ferner besteht keine Möglichkeit, die Temperatur des Erdgases zu regeln.From US-PS 46 93 072 is a combined gas-steam Power plant known, which is under high inlet pressure Natural gas is operated. In this plant, the natural gas is passed through Extraction steam or steam from the steam turbine is heated. So that will the efficiency of the combined gas / steam turbine process reduced. If the steam turbine is operated at partial load, sink however, at the point of withdrawal the vapor pressures, which causes the natural gas is warmed up less and the risk of icing behind the expansion turbine is created. Furthermore, there is none Possibility to regulate the temperature of the natural gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entspannungsturbine so in einem Gas/Dampfturbinen-Prozess einzubinden, dass die Stromerzeugung des eigentlichen Gas/Dampfturbinen-Prozesses nicht beeinflusst wird. The invention is based, which Expansion turbine so in a gas / steam turbine process incorporate that electricity generation of the actual Gas / steam turbine process is not affected.  

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist jeweils Gegenstand der Ansprüche 9 und 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is in a generic method according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved. A device for carrying out the The procedure is the subject of claims 9 and 10, respectively. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Wärmeauskopplung über einen Teilstrom des in den Heizflächen der Abhitzekessels erhitzten Wasser-Dampf-Kreislaufes als Zwischenmedium für die Erwärmung des Hochdruck-Erdgases. Dazu dient das Speisewasser des Hochdruckkreislaufes oder der in dem Niederdruckteil eines Zweidruck-Dampferzeugungssystemes erzeugte Niederdampf. Durch die Integration dieses Zwischenkreislaufes zur Erwärmung des Erdgases am kalten Ende des Abhitzekessels wird die Stromerzeugung des eigentlichen Gas/Dampfturbinen- Prozesses nicht beeinflusst. Durch das hohe Verhältnis von Turbinenabgasmenge zur Erdgasmenge (von etwa 45 : 1 z. B. bei 400 MW-Blöcken mit einer Gasturbinenleistung von 250 MW und einer Dampfturbinenleistung von 150 MW) ist selbst bei höchster Erdgasvorwärmung der thermodynamische Einfluss auf das gesamte Abhitzesystem äusserst gering. Außerdem kann durch die Nutzung des Abwärmepotentials am kalten Ende des Abhitzekessels das Erdgas je nach wärmetechnischer Schaltung des Abhitzekessels auf höchstmögliche Temperaturen aufgewärmt werden. Die sich nach der Entspannung einstellende Temperatur des Erdgases stellt je nach Höhe eine Gasturbinen-Wirkungsgradsteigerung dar, da dadurch ein Teil der Abwärme in die Brennkammer der Gasturbine zurückgeführt wird.In the method according to the invention, a Heat extraction via a partial flow of the in the heating surfaces of the Waste heat boiler heated water-steam cycle as Intermediate medium for heating high-pressure natural gas. To serves the feed water of the high pressure circuit or in the Low pressure part of a two-pressure steam generation system generated Lower steam. By integrating this intermediate circuit for heating the natural gas at the cold end of the waste heat boiler the electricity generation of the actual gas / steam turbine Process is not affected. Due to the high ratio of Turbine exhaust gas quantity to natural gas quantity (of about 45: 1 e.g. with 400 MW blocks with a gas turbine output of 250 MW and one Steam turbine output of 150 MW) is even at the highest Natural gas preheating the thermodynamic influence on the whole Waste heat system extremely low. In addition, through the use of the waste heat potential at the cold end of the waste heat boiler Natural gas depending on the thermal circuit of the waste heat boiler the highest possible temperatures are warmed up. Which after the Relaxing temperature of the natural gas depends on Height represents a gas turbine efficiency increase, as a result Part of the waste heat is returned to the combustion chamber of the gas turbine becomes.

Erfolgt die Erwärmung des Erdgases durch den Niederdruckdampf des Zweidruck-Dampferzeugungssystemes, so wird dieser Niederdruckteil im Festdruckbetrieb gefahren. Dadurch kann jede gewünschte Erdgastemperatur unabhängig von der Dampfturbinenlast eingeregelt werden.The natural gas is heated by the low-pressure steam of the two-pressure steam generation system, this is Low pressure part operated in fixed pressure mode. This allows everyone  Desired natural gas temperature regardless of the steam turbine load be regulated.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:Several embodiments of the invention are in the drawing are shown and are explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 das Schema eines Gas/Dampfturbinen-Prozesses mit einer Entspannungsturbine, Fig. 1 shows the diagram of a gas / steam turbine process with an expansion turbine,

Fig. 2 das Schema eines Gas/Dampfturbinen-Prozesses mit einer Entspannungsturbine gemäß einer anderen Ausführungsform Fig. 2 shows the diagram of a gas / steam turbine process with an expansion turbine according to another embodiment

Fig. 3 ein Schaltungsschema und Fig. 3 is a circuit diagram and

Fig. 4 und 5 jeweils das Schema eines Gas/Dampfturbinen- Prozesses mit einer Entspannungsturbine gemäß einer weiteren Ausführungsform. FIGS. 4 and 5 each show a schematic of a gas / steam turbine process with an expansion turbine according to another embodiment.

Eine Gasturbinenanlage besteht aus einer Gasturbine 1, einem Kompressor 2 zur Verdichtung von Verbrennungsluft, einer Brennkammer 3 zur Erzeugung eines Heißgases und aus einem Generator 4 zur Stromerzeugung. Die Gasturbine 1, der Generator 4 und der Kompressor 2 können auf einer gemeinsamen Welle oder auf mehreren Wellen angeordnet sein.A gas turbine system consists of a gas turbine 1 , a compressor 2 for compressing combustion air, a combustion chamber 3 for generating a hot gas and a generator 4 for generating electricity. The gas turbine 1 , the generator 4 and the compressor 2 can be arranged on a common shaft or on several shafts.

Der Gasaustritt des Gasturbine 1 ist mit einem Abhitzekessel 5 zur Dampferzeugung verbunden. In dem Abhitzekessel 5 sind gemäß Fig. 1 in Strömungsrichtung der Turbinenabgase hintereinander die Heizflächen eines Überhitzers 6, eines Verdampfers 7 und eines Speisewasservorwärmers 8 eines Hochdrucksystemes angeordnet. An den Überhitzer 6 ist eine Dampfleitung 9 angeschlossen, die zu einer Dampfturbine 10 geführt ist. Die Dampfturbine 10 ist mit dem Generator 4 gekoppelt.The gas outlet of the gas turbine 1 is connected to a waste heat boiler 5 for generating steam. In the waste heat boiler 5 Fig. 1, the heating surfaces of a superheater 6, an evaporator 7 and a feedwater preheater 8 are arranged according to a high-pressure system in the direction of flow of the turbine exhaust gases in a row. A steam line 9 , which leads to a steam turbine 10 , is connected to the superheater 6 . The steam turbine 10 is coupled to the generator 4 .

Der Ausgang der Dampfturbine 10 ist mit einer Abdampfleitung 11 verbunden, die zu einem Kondensator 12 geführt ist. In dem Kondensator 12 wird der Abdampf durch einen Kühlkreislauf kondensiert, der durch einen Kühlturm 13 geführt ist. Das Kondensat wird über eine Kondensatleitung 14, in der eine Förderpumpe 15 angeordnet ist, zu einem Entgaser 16 gefördert. Der Entgaser 16 wird mit Anzapfdampf betrieben, der der Dampfturbine 10 über eine Anzapfleitung 17 entnommen wird. Von dieser Anzapfleitung 17 kann eine durch ein Absperrventil 18 absperrbare Leitung 19 abgezweigt werden, die zu einem Wärmeverbraucher 20 geführt ist.The output of the steam turbine 10 is connected to an exhaust steam line 11 , which is led to a condenser 12 . In the condenser 12 , the exhaust steam is condensed by a cooling circuit which is passed through a cooling tower 13 . The condensate is conveyed to a degasser 16 via a condensate line 14 , in which a feed pump 15 is arranged. The degasser 16 is operated with bleed steam, which is removed from the steam turbine 10 via a bleed line 17 . From this tap line 17 , a line 19 can be branched off which can be shut off by a shut-off valve 18 and which leads to a heat consumer 20 .

An den Entgaser 16 ist eine Speisewasserleitung 21 angeschlossen, die an den in dem Abhitzekessel 5 angeordneten Speisewasservorwärmer 8 angeschlossen ist. In der Speisewasserleitung 21 ist eine Speisewasserpumpe 22 angeordnet, die den Druck des Speisewassers erhöht. Die Speisewasserleitung 21 ist an einen in der Kondensatleitung 14 angeordneten Kondensatvorwärmer 23 angeschlossen, in dem ein Wärmetausch zwischen den Kondensat und dem Speisewasser stattfindet. Dabei wird das Kondensat bis auf einige Kelvin unterhalb der Temperatur des Speisewassers erwärmt, wobei gleichzeitig die Speisewassertemperatur beim Eintritt in den Speisewasservorwärmer 8 am kalten Ende des Abhitzekessels 5 abgesenkt wird. Dies ist für die später beschriebene Erwärmung des der Brennkammer 3 zugeführten Erdgases in dem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 von Bedeutung. Es bleibt nämlich einerseits die Dampfleistung des kombinierten Gas-/Dampfturbinen-Prozesses erhalten, und andererseits wird die ausnutzbare Temperaturdifferenz in dem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 erhöht.A feed water line 21 is connected to the degasser 16 and is connected to the feed water preheater 8 arranged in the waste heat boiler 5 . A feed water pump 22 which increases the pressure of the feed water is arranged in the feed water line 21 . The feed water line 21 is connected to a condensate preheater 23 arranged in the condensate line 14 , in which a heat exchange takes place between the condensate and the feed water. The condensate is heated up to a few Kelvin below the temperature of the feed water, with the feed water temperature being lowered at the cold end of the waste heat boiler 5 when it enters the feed water preheater 8 . This is important for the heating of the natural gas supplied to the combustion chamber 3 in the gas / water heat exchanger 33 described later. On the one hand, the steam output of the combined gas / steam turbine process is retained, and on the other hand, the usable temperature difference in the gas / water heat exchanger 33 is increased.

An das Austrittsende des Speisewasservorwärmers 8 sind zwei Zweigleitungen 24, 25 angeschlossen. Die erste Zweigleitung 24 mündet in den Wasserraum einer der Wasser/Dampf-Trennung dienenden Dampftrommel 26 ein, die mit dem Verdampfer 7 und dem Überhitzer 6 in Verbindung steht. Two branch lines 24 , 25 are connected to the outlet end of the feed water preheater 8 . The first branch line 24 opens into the water space of a steam drum 26 which serves for water / steam separation and which is connected to the evaporator 7 and the superheater 6 .

Die Brennkammer 3 der Gasturbine 1 wird mit Erdgas beheizt, das über eine Versorgungsleitung 27 angeliefert wird und unter einem hohen Eingangsdruck von etwa 80 bar steht. Die Versorgungsleitung 27 ist über eine Hochdruckgasleitung 28 mit dem Eintritt einer Entspannungsturbine 29 verbunden, deren Austritt über eine Niederdruckgasleitung 30 an die Brennkammer 3 angeschlossen ist. In der Hochdruckgasleitung 28 und in der Niederdruckgasleitung 30 sind Absperrventile 18 angeordnet. Die Entspannungsturbine 29 ist mit einem weiteren Generator 31 zur Stromerzeugung gekoppelt. In der Entspannungsturbine 29 wird der hohe Eingangsdruck des Erdgases unter Gewinnung von elektrischer Energie bis auf den Druck der Brennkammer 3 abgebaut. Von der Niederdruckleitung 30 kann eine durch ein Absperrventil 18 absperrbare Leitung 32 abgezweigt werden, die zu einem zusätzlichen Erdgasverbraucher geführt ist.The combustion chamber 3 of the gas turbine 1 is heated with natural gas, which is supplied via a supply line 27 and is under a high inlet pressure of approximately 80 bar. The supply line 27 is connected via a high-pressure gas line 28 to the inlet of an expansion turbine 29 , the outlet of which is connected to the combustion chamber 3 via a low-pressure gas line 30 . Shut-off valves 18 are arranged in the high-pressure gas line 28 and in the low-pressure gas line 30 . The expansion turbine 29 is coupled to a further generator 31 for generating electricity. In the expansion turbine 29 , the high inlet pressure of the natural gas is reduced down to the pressure of the combustion chamber 3, producing electrical energy. A line 32, which can be shut off by a shut-off valve 18 and leads to an additional natural gas consumer, can be branched off from the low-pressure line 30 .

In der Hochdruckgasleitung 28 ist ein als Druckbehälter ausgebildeter Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 angeordnet, in dem das Erdgas erwärmt wird, um eine mögliche Vereisung der Ventile in der Niederdruckgasleitung 30 zu vermeiden. Als Wärmeträger dient das in dem Speisewasservorwärmer 8 der Abhitzekessels 5 vorgewärmte Speisewasser. Zu diesem Zweck ist die zweite von dem Austritt des Speisewasservorwärmers 8 abzweigende Zweigleitung 25 an den Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 angeschlossen. In diesem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 wird das vorgewärmte Speisewasser unter Erwärmung des Erdgases bis auf eine Temperatur unterhalb der des Entgasers 16 abgekühlt. An den speisewasserseitigen Austritt des Gas/Wasser-Wärmetauschers 33 ist eine Rückführleitung 34 angeschlossen, in der ein Druckreduzierventil 35 angeordnet ist. Die Rückführleitung 34 ist zu dem Entgaser 16 zurückgeführt.A gas / water heat exchanger 33 designed as a pressure vessel is arranged in the high-pressure gas line 28 , in which the natural gas is heated in order to avoid possible icing of the valves in the low-pressure gas line 30 . The preheated feed water in the feed water preheater 8 of the waste heat boiler 5 serves as heat transfer medium. For this purpose, the second branch line 25 branching off from the outlet of the feed water preheater 8 is connected to the gas / water heat exchanger 33 . In this gas / water heat exchanger 33 , the preheated feed water is cooled to a temperature below that of the degasser 16 while the natural gas is being heated. A return line 34 is connected to the outlet of the gas / water heat exchanger 33 on the feed water side, in which a pressure reducing valve 35 is arranged. The return line 34 is returned to the degasser 16 .

Der Durchsatz des Speisewassers durch den Speisewasservorwärmer 8 und den Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 ist größer als der Dampfleistung des kombinierten Gas-/Dampfturbinen-Prozesses entspricht. Durch diesen höheren Speisewasserdurchsatz kann bei gleicher Speisewasseraufwärmung die Abgastemperatur am Austritt des Abhitzekessels 5 je nach vorzuwärmender Erdgasmenge erheblich gesenkt werden.The throughput of the feed water through the feed water preheater 8 and the gas / water heat exchanger 33 is greater than the steam output of the combined gas / steam turbine process. Due to this higher feed water throughput, the exhaust gas temperature at the outlet of the waste heat boiler 5 can be significantly reduced, depending on the amount of natural gas to be preheated, with the same feed water heating.

Vor dem Eintritt in die Entspannungsturbine 29 zweigt von der Hochdruckgasleitung 28 eine die Entspannungsturbine 29 umgehende Bypassleitung 36 ab. Die Bypassleitung 36, in der ein Absperrventil 18 und ein Druckreduzierventil 35 angeordnet sind, mündet in die Niederdruckgasleitung 30 ein.Before entering the expansion turbine 29 , a bypass line 36 bypassing the expansion turbine 29 branches off from the high-pressure gas line 28 . The bypass line 36 , in which a shut-off valve 18 and a pressure reducing valve 35 are arranged, opens into the low-pressure gas line 30 .

Von der Versorgungsleitung 27 zweigt parallel zu der Entspannungsturbine 29 eine durch ein Absperrventil 18 absperrbare Anfahrleitung 37 ab. In der Anfahrleitung 37 sind ein elektrischer Aufheizer 38 zur Erwärmung des unter Druck stehenden Erdgases und ein Anfahrexpander 39 zur Entspannung des Erdgases angeordnet. Der Anfahrexpander 39 ist mit dem Kompressor 2 der Gasturbinenanlage gekoppelt. Über eine mit einem Druckreduzierventil 35 versehene Leitung 40 ist die Anfahrleitung 37 außerdem mit der Niederdruckgasleitung 30 verbunden.A start-up line 37 , which can be shut off by a shut-off valve 18 , branches off from the supply line 27 parallel to the expansion turbine 29 . An electrical heater 38 for heating the pressurized natural gas and a start-up expander 39 for expanding the natural gas are arranged in the start-up line 37 . The start-up expander 39 is coupled to the compressor 2 of the gas turbine system. The start-up line 37 is also connected to the low-pressure gas line 30 via a line 40 provided with a pressure reducing valve 35 .

Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, kann der Abhitzekessel 5 auch mit einem Zweidrucksystem ausgerüstet werden, wobei jedes Teilsystem (Hochdrucksystem und Niederdrucksystem) einen eigenen Verdampfer 7, 7' und einen eigenen Überhitzer 6, 6' aufweist. Ein zweigeteilter Speisewasservorwärmer 8, 8', ist nur auf der Hockdruckseite vorgesehen. Der Überhitzer 6' des Niederdrucksystems ist mit dem Niederdruckteil der Dampfturbine 10 verbunden. Der Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 zur Aufwärmung des Erdgases ist an den Speisewasservorwärmer 8 des Hochdrucksystemes angeschlossen. As shown in FIG. 2, the waste heat boiler 5 can also be equipped with a two-pressure system, each subsystem (high-pressure system and low-pressure system) having its own evaporator 7 , 7 'and its own superheater 6 , 6 '. A two-part feed water preheater 8 , 8 'is provided only on the high pressure side. The superheater 6 'of the low pressure system is connected to the low pressure part of the steam turbine 10 . The gas / water heat exchanger 33 for heating the natural gas is connected to the feed water preheater 8 of the high pressure system.

Der Abhitzekessel 5 kann auch mit einer Zusatzfeuerung 41 versehen sein, die mit Erdgas von geringerem Druck befeuert wird. Die Entspannung dieses Erdgasstromes erfolgt in einer zweiten Entspannungsturbine 42, die der ersten Entspannungsturbine 29 nachgeschaltet und über Kupplungen mit dem weiteren Generator 31 verbunden ist. Der Ausgang der zweiten Entspannungsturbine 42 ist über eine durch ein Absperventil 18 absperrbare Gasleitung 43 mit der Zusatzfeuerung 41 verbunden.The waste heat boiler 5 can also be provided with an additional firing 41 which is fired with natural gas at a lower pressure. This natural gas flow is expanded in a second expansion turbine 42 , which is connected downstream of the first expansion turbine 29 and is connected to the further generator 31 via couplings. The outlet of the second expansion turbine 42 is connected to the auxiliary firing 41 via a gas line 43 which can be shut off by a shut-off valve 18 .

Im Falle eines Gasturbinenschnellschlusses wird der kombinierte Gas-/Dampfturbinen-Block im Frischluftbetrieb gefahren. Über ein Frischluftgebläse 47 und über die vorhandene Zusatzfeuerung 41 werden bei dem so genannten simulierten Abhitzebetrieb die gleichen Abgasparameter wie im Zusatzfeuerungsbetrieb erreicht. Die Feuerungsleistung der Zusatzfeuerung 41 liegt dabei in der Grössenordnung des Erdgaseinsatzes für die Gasturbine 1. Damit kann bei diesem Störfall die Erdgaserwärmung ohne Unterbrechung gewährleistet werden.In the event of a gas turbine short-circuit, the combined gas / steam turbine block is operated in fresh air mode. In a so-called simulated waste heat mode, the same exhaust gas parameters as in the additional fire mode are achieved via a fresh air blower 47 and the existing additional firing 41 . The firing capacity of the additional firing 41 is in the order of magnitude of the natural gas used for the gas turbine 1 . In this case, natural gas heating can be guaranteed without interruption in this event.

Die Regelung der Speisewassermengen zu dem Speisewasservorwärmer 8 und dem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 erfolgt über die in Fig. 3 dargestellte 3-Komponentenregelung. Dabei ist in der ersten, von dem Speisewasservorwärmer 8 zu der Dampftrommel 26 führenden Zweigleitung 24 eine Ventilanordnung 44 vorgesehen. Diese Ventilanordnung 44 regelt die dem Abhitzekessel 5 zufließende Speisewassermenge entsprechend der Lastanforderung des Abhitzekessels 5. In die zweite zu dem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 führende Zweigleitung 25 ist ein Druckbehälter 45 eingefügt, der mit einer Wasserstandsregelung 46 versehen ist. Diese Wasserstandsregelung 46 hält die durch den Gas/Wasser- Wärmetauscher 33 fließende Speisewassermenge auf einen konstanten Wert. The regulation of the feed water quantities to the feed water preheater 8 and the gas / water heat exchanger 33 takes place via the 3-component regulation shown in FIG. 3. A valve arrangement 44 is provided in the first branch line 24 leading from the feed water preheater 8 to the steam drum 26 . This valve arrangement 44 regulates the feed water quantity flowing into the waste heat boiler 5 in accordance with the load requirement of the waste heat boiler 5 . A pressure vessel 45 , which is provided with a water level control 46 , is inserted into the second branch line 25 leading to the gas / water heat exchanger 33 . This water level control 46 keeps the feed water quantity flowing through the gas / water heat exchanger 33 at a constant value.

Für die Störfallbetrachtung sind zwei Betriebsfälle maßgebend: der Störfall der Entspannungsturbine 29 und der Störfall des Gas/Wasser-Wärmetauschers 33. In dem Störfall der Entspannungsturbine 29 wird das aufgewärmte Erdgas über die Bypassleitung 36 an der Entspannungsturbine 29 vorbeigeführt und über die Druckreduzierventile 35 (Drosselung) dem Verbrauchernetz oder der Brennkammer 3 der Gasturbine 1 zugeführt. Die Rückführung der anteiligen Abwärme führt dabei zu einem höheren Gasturbinen-Wirkungsgrad. Die Wärmeeinkopplung in den Kreislauf zur Erwärmung des Erdgases bleibt dabei ständig im Eingriff. In dem Störfall des Gas/Wasser-Wärmetauschers 33 wird das Erdgas der Versorgungsleitung 27 direkt entnommen. Über den elektrischen Aufheizer 38 wird der bei der Drosselung in dem Druckreduzierventil 35 entstehende Temperaturabfall so kompensiert, dass keine Vereisungsgefahr an den nachgeschalteten Armaturen besteht. Durch die fehlende Wärmeauskopplung für den Erdgaskreislauf steigt die Abgastemperatur am Austritt des Abhitzekessels 5 um etwa 100 K an.Two operating cases are decisive for the accident analysis: the failure of the expansion turbine 29 and the failure of the gas / water heat exchanger 33 . In the event of a fault of the expansion turbine 29 the heated gas is passed via the bypass line 36 to the expansion turbine 29 and supplied via the pressure reducing valves 35 (throttling) the consumer network or the combustion chamber 3 of the gas turbine. 1 The return of the proportionate waste heat leads to a higher gas turbine efficiency. The coupling of heat into the circuit for heating the natural gas remains in effect. In the event of a fault in the gas / water heat exchanger 33 , the natural gas is taken directly from the supply line 27 . The temperature drop occurring during the throttling in the pressure reducing valve 35 is compensated via the electric heater 38 in such a way that there is no risk of icing on the downstream fittings. Due to the lack of heat extraction for the natural gas circuit, the exhaust gas temperature at the outlet of the waste heat boiler 5 increases by approximately 100 K.

Bei Erdgasspeicheranlagen liegen die Verhältnisse etwas anders, da die zu expandierenden Erdgasmengen erheblich größer sind als die Turbinenabgasmengen. Hier wird in Zeiten des geringsten Verbrauches in sogenannten Kavernen Erdgas eingespeichert, und bei höherem Erdgasbedarf erfolgt die Entladung des Speichers. Die Be- und Entladung erfolgt in zeitlich gleich langen Zyklen (jeweils ca. 4000 h/a).The situation is somewhat different for natural gas storage facilities, because the quantities of natural gas to be expanded are considerably larger than the turbine exhaust gas quantities. Here in times of least Consumption stored in so-called caverns natural gas, and if the demand for natural gas is high, the storage tank is discharged. The loading and unloading takes place in cycles of the same length (each about 4000 h / a).

Für die Beladung des Speichers werden oft elektromotorisch betriebene Verdichter eingesetzt, welche die notwendige elektrische Antriebsenergie aus dem öffentlichen Netz beziehen. Daneben wird zur Absicherung (Ausfall des öffentlichen Netzes) parallel eine Kombianlage mit gleicher elektrischer Leistung installiert. Die Höhe der Gasturbinenleistung wird dabei weitestgehend durch die erzeugte Abgasmenge wegen der Erdgaserwärmung bestimmt, wobei Gasturbinen mit geringer spezifischer Leistung (hohe Abgasmenge bei gleicher elektrischer Leistung) sich besonders anbieten.For the loading of the storage are often electric motor operated compressors used, which the necessary obtain electrical drive energy from the public grid. In addition, for protection (failure of the public network) in parallel a combination system with the same electrical output Installed. The amount of gas turbine power is thereby largely by the amount of exhaust gas generated because of  Natural gas heating determined, with gas turbines with low specific power (high exhaust gas quantity with the same electrical Performance).

Bei der Entladung des Erdgasspeichers über die Versorgungsleitung 27 wird in der Entspannungsturbine 29 mehr Erdgas entspannt, als in der Brennkammer 3 der Gasturbine 1 verbrannt wird. Das überschüssige entspannte Erdgas wird über die Leitung 32 einem Erdgasverbraucher zugeführt. Um diese größere Menge an Erdgas zu erwärmen, dient die in der Fig. 4 dargestellte Schaltung. Von der von dem Entgaser 16 zu dem Speisewasservorwärmer 8 führenden Speisewasserleitung 21 ist vor deren Eintritt in den Speisewasservorwärmer 8 eine dritte Zweigleitung 48 abgezweigt. Diese dritte Zweigleitung 48 ist mit der ersten Zweigleitung 24 verbunden, die den Austritt des Speisewasservorwärmers 8 mit der Dampftrommel 26 verbindet. In der ersten Zweigleitung 24 und in der dritten Zweigleitung 48 ist jeweils vor der Verbindungsstelle der beiden Zweigleitungen 24, 48 ein Regelventil 49, 50 angeordnet. Weiterhin ist in der ersten Zweigleitung 24 vor deren Eintritt in die Dampftrommel ein Regelventil 51 vorgesehen. Je nach der Stellung der Regelventile 49, 50, 51 kann der Speisewasservorwärmer 8 so mit Speisewasser beaufschlagt werden, dass das vorgewärmte Speisewasser wie bei den Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 sowohl dem Verdampfer 8 über die Dampftrommel 26 als auch zur Erwärmung des unter erhöhtem Druck stehenden Erdgases dem Gas/Wasser-Wärmetauscher 33 zugeführt werden. Hierbei ist das Regelventil 49 in der ersten Zweigleitung 24 geöffnet und das Regelventil 50 in der dritten Zweigleitung 48 geschlossen. Außerdem wird es möglich, das in dem Speisewasservorwärmer 8 vorgewärmte Speisewasser nur zur Erwärmung des Erdgases zu verwenden. In diesem Fall wird die Dampftrommel 26 bei geschlossenem Regelventil 49 und geöffnetem Regelventil 50 und 51 über die dritte Zweigleitung 48 mit nicht vorgewärmtem Speisewasser gespeist. Reicht die Leistung der Gasturbine 1 und des Abhitzekessels 5 für die notwendige elektrische Gesamtleistung dann nicht aus, so wird über die Zusatzfeuerung 41 die Leistung der Dampfturbine 10 angehoben werden.When the natural gas storage unit is discharged via the supply line 27 , more natural gas is expanded in the expansion turbine 29 than is burned in the combustion chamber 3 of the gas turbine 1 . The excess relaxed natural gas is fed via line 32 to a natural gas consumer. The circuit shown in FIG. 4 is used to heat this larger amount of natural gas. A third branch line 48 branches off from the feed water line 21 leading from the degasser 16 to the feed water preheater 8 before it enters the feed water preheater 8 . This third branch line 48 is connected to the first branch line 24 , which connects the outlet of the feed water preheater 8 to the steam drum 26 . A control valve 49 , 50 is arranged in the first branch line 24 and in the third branch line 48 in front of the junction of the two branch lines 24 , 48 . Furthermore, a control valve 51 is provided in the first branch line 24 before it enters the steam drum. Depending on the position of the control valves 49 , 50 , 51 , the feed water preheater 8 can be charged with feed water such that the preheated feed water, as in the circuits according to FIGS. 1 and 2, both the evaporator 8 via the steam drum 26 and for heating the bottom increased pressure standing natural gas are supplied to the gas / water heat exchanger 33 . The control valve 49 in the first branch line 24 is open and the control valve 50 in the third branch line 48 is closed. In addition, it becomes possible to use the feed water preheated in the feed water preheater 8 only for heating the natural gas. In this case, the steam drum 26 is fed with the control valve 49 closed and the control valve 50 and 51 open via the third branch line 48 with non-preheated feed water. If the power of the gas turbine 1 and the waste heat boiler 5 is then insufficient for the necessary total electrical power, the power of the steam turbine 10 will be increased via the additional firing 41 .

Gemäß Fig. 4 ist in Strömungsrichtung der Turbinenabgases hinter dem Speisewasservorwärmer ein Wärmetauscher 52 zur Erzeugung von Fernwärme vorgesehen.According to FIG. 4, a heat exchanger 52 for generating district heating is provided behind the feed water preheater in the flow direction of the turbine exhaust gas.

Liegen bei der Entladung des Erdgasspeichers die Betriebsdrücke bei etwa 120 bis 140 bar, so muss aus apparativen Gründen die Aufheizung des Erdgases auf eine andere Weise erfolgen. In vorteilhafter Weise können dabei die Heizflächenrohre des Wärmetauschers 33 den Druckkörper zur Aufnahme des sehr hohen Erdgasdruckes bilden. Durch die hohen Wärmeübergangszahlen bei der Kondensation von Niederdruck-Dampf wäre einerseits der Heizflächenaufwand erheblich geringer und andererseits der Druckbehälter einfacher zu konzipieren. Wegen der erhöhten Erdgasparameter, wie Druck, Menge und gegebenenfalls Temperatur, sind die Entspannungsturbinen 29, 42 in axialer Bauweise auszuführen. Vorteilhafterweise kommt für die Erdgasexpansion dann das Bauprinzip von Dampfturbinen zum Einsatz.If the operating pressures are around 120 to 140 bar when the natural gas storage facility is unloaded, the natural gas must be heated up in a different way for apparatus reasons. Advantageously, the heating surface tubes of the heat exchanger 33 can form the pressure body for absorbing the very high natural gas pressure. Due to the high heat transfer coefficients in the condensation of low-pressure steam, on the one hand the heating surface would be considerably less and on the other hand the pressure vessel would be easier to design. Because of the increased natural gas parameters, such as pressure, quantity and possibly temperature, the expansion turbines 29 , 42 are to be designed in an axial manner. The construction principle of steam turbines is then advantageously used for natural gas expansion.

Bei Zwei-Druck-Kombianlagen kann der erzeugte Niederdruckdampf für die Vorwärmung des Erdgases benutzt werden. Eine solche Anlage ist in der Fig. 5 dargestellt. Diese Anlage entspricht weitgehend der Anlage gemäß Fig. 2. Es ist lediglich die zu dem Wärmetauscher 33 führende Zweigleitung 25 nicht mehr mit dem Austritt des Speisewasservorwärmers 8 sondern als Verbindungsleitung mit einer Niederdruck-Dampfleitung 56 verbunden, die an den Überhitzer 6' des Niederdruckteils des Abhitzekessels 5 angeschlossen ist. Über diese Niederdruck- Dampfleitung 56 und die Verbindungsleitung 25 wird die notwendige Niederdruck-Dampfmenge dem Wärmetauscher 33 zugeführt. In dem Wärmetauscher 33 wird durch eine Wasserstandsregelung die geforderte Erdgasaufwärmung geregelt. Der restliche Niederdruckdampf dient der thermischen Entgasung des Speisewassers in dem Entgaser 16.In two-pressure combination systems, the low-pressure steam generated can be used to preheat the natural gas. Such a system is shown in FIG. 5. This system largely corresponds to the system according to FIG. 2. It is only the branch line 25 leading to the heat exchanger 33 that is no longer connected to the outlet of the feed water preheater 8 but as a connecting line to a low-pressure steam line 56 , which connects to the superheater 6 'of the low-pressure part of the Waste heat boiler 5 is connected. The necessary amount of low-pressure steam is supplied to the heat exchanger 33 via this low-pressure steam line 56 and the connecting line 25 . In the heat exchanger 33 , the required natural gas heating is regulated by a water level control. The remaining low-pressure steam is used for the thermal degassing of the feed water in the degasser 16 .

Reicht die erzeugte Niederdruck-Dampfmenge aus dem Niederdruckteil des Abhitzekessels 5 zur erhöhten Deckung des Wärmebedarfes (z. B. für die zusätzliche Beheizung von Gebäuden in den Erdgas-Speicherkraftwerken) nicht aus, so kann durch eine entsprechende Dampfentnahme gleicher Druckstufe über eine Entnahmeleitung 53 der Dampfturbine 10 und die Verbindungsleitung 54 der Dampfbedarf des Wärmeverbrauchers 20 gedeckt werden. Die verminderte Dampfturbinenleistung kann über die installierte Zusatzfeuerung 41 im Abhitzekessel 5 kompensiert werden.If the amount of low-pressure steam generated from the low-pressure part of the waste heat boiler 5 is not sufficient to cover the heat requirement (e.g. for the additional heating of buildings in the natural gas storage power plants), the steam can be withdrawn at the same pressure level via an extraction line 53 Steam turbine 10 and the connecting line 54 to meet the steam needs of the heat consumer 20 . The reduced steam turbine output can be compensated for by the additional firing 41 installed in the waste heat boiler 5 .

Claims (17)

1. Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe einer Entspannungsturbine (29), Dampfturbine (10) und einer Gasturbine (1), der eine Brennkammer (3) vorgeschaltet und ein Abhitzekessel (5) nachgeschaltet ist, der mit von einem Wasser-Dampf-Kreislauf durchströmten und als Speisewasservorwärmer (8), Verdampfer (7) und Überhitzer (6) ausgebildeten Heizflächen versehen ist, wobei unter hohem Eingangsdruck stehendes Erdgas erwärmt und anschließend in der Entspannungsturbine (29) auf den Brennkammerdruck entspannt und in der Brennkammer (3) verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von dem in den Heizflächen des Abhitzekessels (5) erhitzten Wasser-Dampf-Kreislauf ein Teilstrom abgezweigt wird und dass mit diesem Teilstrom das unter dem hohen Eingangsdruck stehende Erdgas erwärmt wird.1. A method for generating electrical energy with the aid of an expansion turbine ( 29 ), steam turbine ( 10 ) and a gas turbine ( 1 ) which is connected upstream of a combustion chamber ( 3 ) and a waste heat boiler ( 5 ) which is connected to a water vapor -Flowing circulation and heating surfaces designed as feed water preheaters ( 8 ), evaporators ( 7 ) and superheaters ( 6 ), natural gas under high inlet pressure being heated and then expanded to the combustion chamber pressure in the expansion turbine ( 29 ) and in the combustion chamber ( 3 ) is burned, characterized in that a partial flow is branched off from the water-steam circuit heated in the heating surfaces of the waste heat boiler ( 5 ) and that the natural gas, which is under the high inlet pressure, is heated with this partial flow. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Speisewasservorwärmer (8) vorgewärmte Speisewasser in einen ersten und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt wird, dass der erste Teilstrom dem Verdampfer (7) des Abhitzekessels (5) zugeführt wird und dass mit dem zweiten Teilstrom das unter dem hohen Eingangsdruck stehende Erdgas erwärmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the preheated in the feed water preheater ( 8 ) feed water is divided into a first and a second partial flow, that the first partial flow is supplied to the evaporator ( 7 ) of the waste heat boiler ( 5 ) and that with the second partial flow, the natural gas, which is under the high inlet pressure, is heated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdgas zweistufig entspannt wird und dass das in der zweiten Stufe entspannte Erdgas einer Zusatzfeuerung (41) des Abhitzekessels (5) zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the natural gas is expanded in two stages and that the expanded natural gas in the second stage of an additional firing ( 41 ) of the waste heat boiler ( 5 ) is supplied. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisewasser in einem Gas/Wasser- Wärmetauscher (33) durch die Erwärmung des unter dem hohen Eingangsdruck stehenden Erdgases auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur innerhalb des Entgasers (16) abgekühlt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the feed water in a gas / water heat exchanger ( 33 ) cooled by the heating of the natural gas under the high inlet pressure to a temperature below the temperature inside the degasser ( 16 ) becomes. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Abhitzekessel (5) zugeführte Menge an Speisewasser entsprechend der Lastanforderung des Abhitzekessels (5) geregelt wird und dass die Menge des Speisewassers für die Erwärmung des Erdgases über eine Wasserstandsregelung (46) in einem separaten Druckbehälter (44) auf einen konstanten Wert gehalten wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the waste heat boiler (5) supplied quantity of feed water in accordance with the load demand of the waste heat boiler (5) is controlled and that the amount of feed water for heating the natural gas via a water level control ( 46 ) is kept at a constant value in a separate pressure vessel ( 44 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entspannungsturbine (29) eine größere Menge an Erdgas entspannt wird, als in der Brennkammer (3) der Gasturbine (1) verbrannt wird, dass das überschüssige entspannte Erdgas einen Erdgasverbraucher (32) zugeführt wird, dass das Erdgas durch eine größere Menge an vorgewärmtem Speisewasser erwärmt wird und dass dem Verdampfer (7) eine anteilige Menge an nicht vorgewärmten Speisewasser zugeführt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a larger amount of natural gas is expanded in the expansion turbine ( 29 ) than is burned in the combustion chamber ( 3 ) of the gas turbine ( 1 ) that the excess expanded natural gas unites Natural gas consumer ( 32 ) is supplied, that the natural gas is heated by a larger amount of preheated feed water and that a proportionate amount of non-preheated feed water is fed to the evaporator ( 7 ). 7. Ver fahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Dampfturbine (10) durch eine Zusatzfeuerung (41) angehoben wird, wenn die Dampfleistung des Abhitzekessels (5) zur Deckung des elektrischen Bedarfes nicht ausreicht.7. Ver drive according to claim 6, characterized in that the power of the steam turbine ( 10 ) is increased by an additional firing ( 41 ) when the steam output of the waste heat boiler ( 5 ) is insufficient to cover the electrical requirement. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einen Niederdruckteil und einen Hochdruckteil aufweisenden Wasser-Dampf-Kreislauf das unter dem hohen Eingangsdruck stehende Erdgas durch einen Teilstrom des in dem Niederdruckteil erzeugten Dampfes erwärmt wird.8. The method according to claim 1, characterized in that at one a low pressure part and a high pressure part showing water-steam cycle that under the high Natural gas input pressure through a partial flow of the the low pressure part generated steam is heated. 9. Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe einer Entspannungsturbine (29), Dampfturbine (10) und einer Gasturbine (1), der eine Brennkammer (3) vorgeschaltet und ein Abhitzekessel (5) nachgeschaltet ist, der mit als Speisewasservorwärmer (8), Verdampfer (7) und Überhitzer (6) ausgebildeten Heizflächen versehen ist, wobei der Eingang der Entspannungsturbine (29) mit einer Versorgungsleitung (27) für ein unter hohem Eingangsdruck stehendes Erdgas über einen Wärmetauscher (33) zur Erwärmung dieses Erdgases und der Ausgang der Entspannungsturbine (29) mit der Brennkammer (3) der Gasturbine (1) verbunden ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Speisewasservorwärmers (13) mit zwei Zweigleitungen (24, 25) verbunden ist, dass die erste Zweigleitung (24) mit den dem Speisewasservorwärmer (8) nachgeschalteten Heizflächen des Abhitzekessels (5) verbunden ist und dass die zweite Zweigleitung (25) zu dem Wärmetauscher (33) geführt und anschließend zu dem Speisewasserentgaser (16) zurückgeführt ist.9. Device for generating electrical energy with the aid of an expansion turbine ( 29 ), steam turbine ( 10 ) and a gas turbine ( 1 ), which is connected upstream of a combustion chamber ( 3 ) and a waste heat boiler ( 5 ), which is also used as a feed water preheater ( 8 ) , Evaporator ( 7 ) and superheater ( 6 ) is provided with heating surfaces, the inlet of the expansion turbine ( 29 ) having a supply line ( 27 ) for a natural gas under high inlet pressure via a heat exchanger ( 33 ) for heating this natural gas and the outlet of the Expansion turbine ( 29 ) is connected to the combustion chamber ( 3 ) of the gas turbine ( 1 ), for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the output of the feed water preheater ( 13 ) is connected to two branch lines ( 24 , 25 ) is that the first branch line ( 24 ) connects to the heating surfaces of the waste heat boiler ( 5 ) connected downstream of the feed water preheater ( 8 ) is and that the second branch line ( 25 ) to the heat exchanger ( 33 ) and then to the feed water degasser ( 16 ) is returned. 10. Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe einer Entspannungsturbine (29), Dampfturbine (10) und einer Gasturbine (1), der eine Brennkammer (3) vorgeschaltet und ein Abhitzekessel (5) nachgeschaltet ist, der mit als Speisewasservorwärmer (8), Verdampfer (7) und Überhitzer (6) ausgebildeten Heizflächen versehen ist, wobei der Eingang der Entspannungsturbine (29) mit einer Versorgungsleitung (27) für ein unter hohem Eingangsdruck stehendes Erdgas über einen Wärmetauscher (33) zur Erwärmung dieses Erdgases und der Ausgang der Entspannungsturbine (29) mit der Brennkammer (3) der Gasturbine (1) verbunden ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abhitzekessel (5) in einem Niederdruckteil mit einem Verdampfer (7') und einem Überhitzer (6') und einen Hockdruckteil mit dem Speisewasservorwärmer (8), einem Verdampfer (7) und einem Überhitzer (6) aufgeteilt ist und dass der Überhitzer (6') des Niederdruckteiles mit dem Wärmetauscher (33) zur Erwärmung des Erdgases verbunden ist.10. Device for generating electrical energy with the aid of an expansion turbine ( 29 ), steam turbine ( 10 ) and a gas turbine ( 1 ), which is connected upstream of a combustion chamber ( 3 ) and a waste heat boiler ( 5 ), which is also used as a feed water preheater ( 8 ) , Evaporator ( 7 ) and superheater ( 6 ) is provided with heating surfaces, the inlet of the expansion turbine ( 29 ) having a supply line ( 27 ) for a natural gas under high inlet pressure via a heat exchanger ( 33 ) for heating this natural gas and the outlet of the Expansion turbine ( 29 ) is connected to the combustion chamber ( 3 ) of the gas turbine ( 1 ) for carrying out the method according to one of claims 1 or 2 or 7 or 8, characterized in that the waste heat boiler ( 5 ) in a low-pressure part with an evaporator ( 7 ') and a superheater ( 6 ') and a high pressure part with the feed water preheater ( 8 ), an evaporator ( 7 ) and a superheater ( 6 ) is divided and that the superheater ( 6 ') of the low pressure part is connected to the heat exchanger ( 33 ) for heating the natural gas. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsturbine (29) eine zweite Entspannungsturbine (42) nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit einer in dem Abhitzekessel (5) angeordneten Zusatzfeuerung (41) verbunden ist.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the expansion turbine ( 29 ) is followed by a second expansion turbine ( 42 ), the output of which is connected to an additional combustion ( 41 ) arranged in the waste heat boiler ( 5 ). 12. Vorrichtung nach nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Wärmetauschers (33) über eine die Entspannungsturbine (29) umgehende Bypassleitung (36) mit der Brennkammer (3) verbunden ist und dass in der Bypassleitung (36) ein Druckreduzierventil (35) angeordnet ist.12. Device according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the output of the heat exchanger (33) is connected via a the expansion turbine (29) immediate bypass line (36) with the combustion chamber (3) and that in the bypass line (36 ) a pressure reducing valve ( 35 ) is arranged. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (27) über einen elektrischen Aufheizer (38) und ein Druckreduzierventil (35) mit der Brennkammer (3) verbunden ist.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the supply line ( 27 ) via an electrical heater ( 38 ) and a pressure reducing valve ( 35 ) is connected to the combustion chamber ( 3 ). 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass von der Speisewasserleitung (21) vor deren Eintritt in den Speisewasservorwärmer (8) eine dritte Zweigleitung (48) abgezweigt ist, die mit der ersten den Ausgang des Speisewasservorwärmers (8) mit der Dampftrommel (26) verbindenden Zweigleitung (24) verbunden ist und dass in der ersten Zweigleitung (24) und in der dritten Zweigleitung (48) jeweils vor der Verbindungsstelle dieser Zweigleitungen (24, 48) ein Regelventil (49, 50) angeordnet ist.14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that a third branch line ( 48 ) is branched off from the feed water line ( 21 ) before it enters the feed water preheater ( 8 ), which with the first the output of the feed water preheater ( 8 ) is connected to the steam drum ( 26 ) connecting branch line ( 24 ) and that a control valve ( 49 , 50 ) is arranged in the first branch line ( 24 ) and in the third branch line ( 48 ) in front of the junction of these branch lines ( 24 , 48 ) , 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abhitzekessel (5) mit einer Zusatzfeuerung (41) versehen ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the waste heat boiler ( 5 ) is provided with an additional firing ( 41 ). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der hohen Erdgasparameter, wie Druck, Temperatur und Menge, die Entspannungsturbinen (29, 42) in axialer Bauweise ausgebildet sind.16. Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that due to the high natural gas parameters, such as pressure, temperature and amount, the expansion turbines ( 29 , 42 ) are designed in an axial construction. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frischluftbetrieb des kombinierten Gas-/Dampfturbinen-Blocks vorgesehen ist, damit bei einem Ausfall der Gasturbine (1) der Entspannungskreislauf für das Erdgas in Betrieb bleibt.17. Device according to one of claims 9 to 16, characterized in that a fresh air operation of the combined gas / steam turbine block is provided so that the relaxation circuit for the natural gas remains in operation in the event of a failure of the gas turbine ( 1 ).
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