DE102014003283A1

DE102014003283A1 - Verfahren und anlage zur erreichung eines hohen wirkungsgrades in einem offenen gasturbinen(kombi)prozess

Info

Publication number: DE102014003283A1
Application number: DE102014003283.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2014-09-11
Also published as: GB201403920D0; FI20130076A; US20140250906A1; GB201403729D0; GB2515600B; US20140250905A1; GB2515600A; US9617875B2; FI127597B; GB2515600C

Abstract

Verfahren und Anlage zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades in einem offenen Gasturbinenprozess, bei dem ein Kompressor (1) die zur Verbrennung benötigte Luft unter Druck setzt, die in der ersten Brennkammer (2) mit Brennstoff verbrannt wird, der eine erste Turbine (3), eine zweite Brennkammer (4), eine zweite Turbine (5) und ein Vorheizungswärmetauscher (7) nachgeordnet sind, in dem der Wasserdampf einer primären Zwischenentnahme aus dem Sekundärprozess oder eine Mischung aus dem genannten Wasserdampf und von aus dem Kompressor (1) kommender Luft vorgewärmt werden. Aus dem Wärmetauscher (7) strömen die Verbrennungsgase in den Abfallwärmekessel (12a, b), in dem Speisewasser des Sekundärprozesses verdampft wird. Die Verbrennungsgase dehnen sich in der zweiten Turbine (5) auf einen Druck aus, der den Atmosphärendruck um 0,5 bar unterschreitet, wobei nach dem Vorkühler (13) und nach Kondensierung und Entfernung des Wasserdampfs der Druck der restlichen Verbrennungsgase mit dem Verbrennungsgaskompressor (6) an den umgebenden Luftdruck angepasst wird. Nach der Niederdruckturbine ist der Wasserdampf im Kondensator (10) zu Wasser kondensiert, das mittels einer Pumpe (11) auf einen maximalen Druck gebracht, vorgeheizt und im Abfallwärmekessel (12a, b) verdampft wird. Nach dem Abfallwärmekessel (12a, b) fließt der Wasserdampf in die kombinierte Hoch-/Mitteldruckturbine (14a, b), aus der eine primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses entnommen wird, die nach dem Vorheizungswärmetauscher (7) hinter dem Kompressor und/oder spätestens am Anfang der Schaufeln der ersten Turbine (3) in den Gasturbinenprozess eingespritzt wird.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anlage zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades in einem offenen Gasturbinen(kombi)prozess. In den bestehenden Gasturbinenkombiprozessen wird Luft durch den Kompressor komprimiert, die dann mit Brennstoff in einer Brennkammer verbrannt wird, der eine Turbine und ein Abfallwärmekessel nachgeordnet sind, in dem Wasser des Sekundärprozesskreislaufes verdampft wird. Der Sekundärprozesskreislauf schließt einen normalen Dampfprozess ein, bei dem in modernen großen Anlagen eine Zwischenüberhitzung des Wasserdampfs erfolgt. Im Sekundärprozess kondensiert hinter einer Niederdruckturbine der Wasserdampf in einem Kondensator zu Wasser, das durch eine Pumpe bis zu einem maximalen Druck komprimiert sowie vorerhitzt und in dem Abfallwärmekessel verdampft wird. Hinter dem Abfallwärmekessel strömt der Wasserdampf in die Dampfturbinen des Prozesskreislaufes.
Findet Erdgas als Brennstoff Verwendung, so wird Elektrizität heutzutage meistens in einem kombinierten Gasturbinen-Dampfkraftwerksprozess erzeugt. Derzeit findet auch bereits vergaste Kohle bei diesen Prozessen als Brennstoff Verwendung. Ein Problem dabei ist der für die Verdichtung erforderliche hohe Energiebedarf und der hohe Energieverlust durch die Kondensationswärme des Wasserdampfes. In ähnlicher Weise ist im Niederdruckbereich der Wirkungsgrad des Dampfprozesses ungenügend, und die zweite Brennkammer bringt keinen Nutzen im Gasturbinenkombiprozess. Zudem beschränkt der maximale Druck der Gasturbine das Druckverhältnis. Der weltweit höchste Wirkungsgrad in einem Kombikraftwerk beträgt zur Zeit 60,7% im Kraftwerk Irsching, das 2011 fertig gestellt worden ist. Das nächste Ziel der Betreiber des Kraftwerks Irsching ist es, durch Erhöhung der Ausgangswerte einen Wirkungsgrad von 61,5% im Jahr 2015 zu erreichen.
Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Kombination der Expansion des Arbeitsmediums auf einen Druck, der unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt, sowie der Injektion von Wasserdampf in den Gasturbinenprozess. Wasserdampf wird im STIG-Prozess in den Gasturbinenprozess eingespeist, so dass die praktische Umsetzung somit kein Problem darstellt. Es existiert kein offener Gasturbinen-Dampfturbinenprozess, in dem Verbrennungsgase im Primärprozess in der Turbine auf einen niedrigeren Druck als der Druck der umgebenden Luft expandieren und die Verbrennungsgase vom Verbrennungsgaskompressor im Gasturbinenprozess abgelassen werden, ganz zu schweigen von einer Wasserdampfeinspritzung in einen solchen Prozess. Mit der zweiten Brennkammer des Gasturbinenprozesses kann der Wirkungsgrad erhöht werden, indem die Luft und/oder der Wasserdampf mittels der Verbrennungsgase vorgewärmt wird, sodass die Temperatur der Verbrennungsgase beim Austritt aus der Turbine mittels der zweiten Brennkammer erhöht werden kann. Ein höherer Wirkungsgrad wird bei den heutigen Kombiprozessen mit zwei Brennkammern nicht erreicht.
Der Grund dafür ist nicht einfach zu klären, jedoch machen genauere Untersuchungen in diesem Zusammenhang deutlich, dass wegen der hohen Austrittstemperatur der Verbrennungsgase am Ausgang der zweiten Brennkammer ein hoher Energieverlust des Abfallwärmekessels entsteht. Die erfindungsgemäße Anlage löst dieses Problem des hohen Energieverlustes im Abfallwärmekessel eines Gasturbinenkombikraftwerks mit zwei Brennkammern. Dieses Problem ist durch bisherige Verfahren und Anlagen desselben Typs in einer Gasturbinen-Dampfturbinen-Kombi-Anlage nicht gelöst worden. Da das Problem gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit einem Abfallwärmekessel einer Kombianlage mit zwei Brennkammern angegangen wird, ist ein Vergleich mit anderen kombinierten Gasturbinen-Dampfturbinen-Kombikraftwerken angebracht, bei denen zwei Brennkammern vorgesehen sind.
Die Einspeisung des Wasserdampfs aus der Zwischenentnahme des Sekundärprozesses in einen solchen Prozess, mit der ein wesentlich höherer Wirkungsgrad einer Gasturbinenkombianlage zu erzielen ist, als weltweit bis lang erreicht worden ist, stellt ebenfalls eine wesentliche Maßnahme der vorliegenden Erfindung dar. Der derzeit höchste Wirkungsgrad wird mit einer Brennkammer erreicht, so dass die Verwendung von zwei Brennkammern für den Fachmann für die Lösung des genannten Problems nicht naheliegend ist, sondern von der Gesamtheit abhängt. Die vorliegende Erfindung wird in der Gesamtheit ihre Merkmale durch keine öffentliche Druckschrift vorweggenommen.
Im Vergleich zum Stand der Technik gemäß der US 2001029732 A1 besteht ein Unterschied im Druckniveau des Abfallwärmekessels nach der zweiten Turbine. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt das Druckniveau mindestens 0,5 bar unter dem Atmosphärendruck, hingegen ist das Druckniveau bei den meisten bekannten Anlagen in der Praxis geringer als 0,3 bis 0,2 bar. So findet nach der US 2001029732 A1 im Abfallwärmekessel keine Verdichtung statt, sonder letzterer wird bei annähernd atmosphärischem Druck betrieben. Ebenso geht aus der US-PS 6263661 B1 ein Unterdruck von ungefähr 0,6 bar hervor, d. h., es handelt sich im Vergleich zur vorliegenden Erfindung um einen unterschiedlichen Druckbereich. Zudem beinhalten die genannten US-Druckschriften keinen Dampfturbinenprozess.
Nach der JP 2000337108 A wird wiederum nur das bei der Verbrennung entstandene Kohlendioxid zum Schluss unter Druck gesetzt. Darüber hinaus wird dabei nicht Luft als Kreislaufstoff verwendet, sondern in den Kreislaufprozess wird Sauerstoff hinzugefügt, so dass es sich um eine komplexere Anlage handelt.
Aus 4 der US-20130227958 A1 geht schließlich eine Verfahrensweise beim Prozess mit zwei Brennkammern eines Branchenführers hervor.
Die vorliegende Erfindung wird somit durch den relevanten Stand der Technik auch nicht nahegelegt, wie auch durch Veröffentlichung im Internet belegt wird (Wikipedia: Artikel "combined cycle"). Weiterhin wurde die vorliegende Erfindung von dem bekannten Forschungsinstitut KIC Innoenergy aufgenommen, das zum Europäischen Institut für Innovation und Technologie (EIT) gehört.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin, dass die Zwischenüberhitzung des Wasserdampfs beim Sekundärprozess durch Abfallwärme erfolgt, z. B. mit der Abfallwärme des Verbrennungsgaskompressors.
Heutzutage wird versucht, den maximalen Druck in einem Gasturbinenprozess zu erhöhen und die Idee, den Druck zu senken, ist abwegig, da dann möglicherweise der Wirkungsgrad der Komponenten um 1 bis 2 Prozentpunkte sinken und die Volumenströme steigen würden, was den Preis der Komponenten erhöht. Bei einer Beispielrechnung mit 0,2 bar, d. h. mit einem auf das Fünffache seines Volumens ausgedehnten Gasturbinenprozess wird eine ca. 3–5fache Leistung mit dem gleichen Luftmassenstrom erzielt, da der Wasserdampf beim Primärkreislauf in den Prozess eingespeist wird und für die Dampfdrucksetzung keine Energie verbraucht wird. Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch eine Expansion in dem Primärkreislauf bei einer hohen Temperatur auf einen Druck, der den Atmosphärendruck unterschreitet, da nach der Entfernung des bei der Verbrennung entstandenen Wasserdampfs weniger Energie für die Komprimierung des bei der Verbrennung entstehenden Kohlendioxids verbraucht wird als dies bei Sauerstoff der Fall wäre. Außerdem kondensiert der Wasserdampf in einer niedrigeren Temperatur, sodass der Energieverlust geringer ist. Hervorzuheben ist auch das Merkmal der vorliegenden Erfindung, wonach der Wasserdampf sich beim Gasturbinenprozess bei einer sehr viel höheren Temperatur ausdehnt als dies bei einer Niederdruckdampfturbine der Fall ist. Aus den aufgezeigten Gründen wird mittels der vorliegenden Erfindung – weltweit gesehen – der weitaus höchste Wirkungsgrad bei einem Kombikraftwerk erzielt, der bei einer hohen Außentemperatur vermutlich noch steigerbar ist.
Bei den heutigen offenen Gasturbinenprozessen und STIG-Prozessen ist der minimale Druck der Atmosphärendruck. Bei dem Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung expandieren die Verbrennungsgase in dem Gasturbinenprozess bis zu einem Druck, der den Atmosphärendruck unterschreitet, sodass durch Einspritzung von Wasserdampf besonders bei einem den Atmosphärendruck unterschreitenden Druck mehr Verdichtungsarbeit erreicht wird als dies bei einer Dampfturbine der Fall wäre. Zudem erfordert die Kompression der Verbrennungsgase weniger Energie als die Kompression von Luft, da nur ein Bruchteil des Sauerstoffs der Luft mittels des Verbrennungsgaskompressors bis zu atmosphärischem Druck komprimiert werden muss und die Kompression des bei der Verbrennung anfallenden Kohlendioxids weniger Energie verbraucht als die Kompression von Luft, die bei der Verbrennung benötigt werden würde.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach Patentanspruch 1 zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrads in einem offenen Gasturbinen(kombi)prozess, bei dem ein Kompressor die für die Verbrennung benötigte Luft komprimiert, die mit einem Brennstoff in einer ersten Brennkammer verbrannt wird, der eine erste Turbine, eine zweite Brennkammer, eine zweite Turbine, eine Wärmevorbehandlung eines Wärmetauschers und ein Abfallwärmekessel nachgeordnet sind, in dem das Speisewasser des Sekundärprozesses verdampft wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass

– die Verbrennungsgase in der zweiten Turbine nach der zweiten Brennkammer bis zum Ende der Expansionsstufe und auf den Mindestdruck der Expansion des Primärprozesses und somit auf den Druck, der nach der zweiten Turbine herrscht, und auf einen Druck expandiert werden, der den Umgebungsluftdruck im Primärprozess um mindestens 0,5 bar unterschreitet;
– der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf und sonstiger Wasserdampf spätestens nach einem Vorkühler, der dem Abfallwärmekessel nachgeordnet ist, aus den unter Unterdruck stehenden Verbrennungsgasen kondensiert und abgeführt wird;
– der gesamte verbleibende Anteil der Verbrennungsgase, der Stickstoff aus der Luft und bei der Verbrennung entstandenes Kohlendioxid enthält, mit einem Verbrennungsgaskompressor auf den Umgebungsluftdruck gebracht und aus dem Gasturbinenprozess herausgeführt wird,
– der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf bei einem Druck, der niedriger als der atmosphärische Druck ist, in dem Primärprozess zu Flüssigkeit kondensiert wird;
– aus der Dampfturbine des Sekundärprozesses eine primäre Zwischenentnahme an Wasserdampf entnommen und dieser hinter dem Vorheizungswärmetauscher in den Kreislauf des Gasturbinenprozesses hinter dem Kompressor eingespeist wird; und
– eine der primären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses entsprechende Menge an zusätzlichem Wasser mit dem gleichen Druckniveau in den Sekundärprozess vor der Pumpe eingebracht wird.

Ein derzeitiger offener (oder geschlossener) Gasturbinenprozess oder STIG-Prozess gibt keinen Lösungsvorschlag gemäß der vorliegenden Erfindung, da bei letzteren kein Substanz eines Kreislaufs komprimiert wird, aus der der bei der Verbrennung entstandene Wasserdampf entfernt worden ist, sodass der Energiebedarf für die Kompression reduziert wird. Bei den gegenwärtigen Gasturbinenprozessen entweichen die Verbrennungsgase aus der Turbine in die Umgebungsluft. Außerdem ist die zweite Turbine der zweiten Brennkammer nachgeordnet, sodass insbesondere der Wasserdampf in der Turbine bis zum Ende seiner Expansionsphase bei einer möglichst hohen Temperatur bis zum Ende expandiert.
Der in den Patentansprüchen erwähnte Druck von 0,5 bar ist kein optimaler Wert. So bewirkt z. B. die aus der Tabelle 1 hervorgehende Expansion bis zu ca. 0,2 bar einen besseren Wirkungsgrad. Auch bei einem offenen (oder geschlossenen) Gasturbinenprozess oder STIG-Prozess kondensiert der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf bei atmosphärischem Druck zu Flüssigkeit. Bei dem Prozess gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kondensiert jedoch der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf bei einem Druck, der niedriger ist als der atmosphärische Druck, zu Flüssigkeit, wobei der Energieverlust geringer ist.
Verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind in den vorliegenden Patentansprüchen beschrieben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand detaillierter Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In diesen zeigen:
1 den grundlegenden Prozess der vorliegenden Erfindung. Die Zwischenentnahme des Dampfprozesses mit einem höheren Druck wird im Folgenden als primäre Zwischenentnahme und die Zwischenentnahme mit einem niedrigeren Druck als sekundäre Zwischenentnahme bezeichnet. Die sekundäre Zwischenentnahme ist beim Prozess nicht unbedingt erforderlich.
2 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der auch die vom Kompressor kommende Luft vor der Brennkammer vorgewärmt wird. Ansonsten entspricht der Prozess dem der 1, ausgenommen die Kühlung der zweiten Turbine (5). Tabelle 1 entspricht den Werten der Zustandspunkte von 2. In den Figuren sind die Raumpunkte nummeriert und mit dem Buchstaben c hinter der Nummer markiert, die Komponenten sind hauptsächlich nur mit Nummern bezeichnet.
3 zeigt einen Prozess, bei dem die primäre Zwischenentnahme im Abfallwärmekessel (12b) vorgewärmt wird. Der Vorheizungswärmetauscher (7) ist somit Bestandteil des Abfallwärmekessels (12b). Ansonsten entspricht der Prozess dem der 1.
4 stellt einen Prozess dar, bei dem die zweite Turbine zweiteilig ist. Ansonsten entspricht der Prozess dem der 3. Tabelle 2 entspricht den Zustandspunkten der 4.
5 stellt die zweite Turbine des Gasturbinenprozesses dar, die aus zwei parallelen Turbinen gebildet wird und bei Niederdruckturbinen des Dampfprozesses mit großen Volumenströmen Verwendung findet. Wahrscheinlich ist eine solche Ausführung beispielsweise bei einer 200 MW Anlage gemäß der Erfindung noch nicht erforderlich.
6 stellt den Fernwärmeprozess gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei anstelle eines Kondensators ein an das Fernwärmenetz angeschlossener Wärmetauscher Verwendung findet.
7 stellt einen Prozess dar, der dem derzeitigen Prozess mit zwei Druckstufen entspricht.
8 stellt einen Prozess dar, bei dem mit einem Kompressor zusätzliche Luft in die zweite Brennkammer eingeführt wird.
9 verdeutlicht einen Prozess, bei dem die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 100% des Massenstroms betragen kann, sodass die Dampfturbine (14b) und die Niederdruckdampfturbine (16) nicht gebraucht werden.
10 entspricht einem Prozess, bei dem die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 0% des Massenstroms des Sekundärprozesses beträgt.
11 entspricht dem Prozess nach 6, wobei das Fernwärmewasser jedoch in die entgegengesetzte Richtung fließt, und es gibt keine Zwischenentnahme des Sekundärprozesses bei diesem Prozess.
1 zeigt einen offenen Gasturbinen(kombi)prozess, bei dem der Kompressor (1) Luft komprimiert, die in der ersten Brennkammer (2) zusammen mit Brennstoff verbrannt wird, der eine erste Turbine (3), eine zweite Brennkammer (4), eine zweite Turbine (5) und ein Vorheizungswärmetauscher (7) nachgeordnet sind, in dem der Wasserdampf aus der primären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses vorerhitzt wird.
Die Verbrennungsgase strömen von dem Vorheizungswärmetauscher (7) in den Abfallwärmekessel (12a, b), in dem Speisewasser des Sekundärprozesses verdampft wird. Der Abfallwärmekessel ist der Deutlichkeit wegen in zwei Teilen dargestellt (12a, b), obwohl er in Wirklichkeit aus einem Wärmetauscher besteht. Die Vorheizung des Wassers unter Maximaldruck erfolgt hauptsächlich im Abfallwärmekessel (12a) und die Verdampfung und Überhitzung hauptsächlich im Abfallwärmekessel (12b). Die Verbrennungsgase expandieren in der zweiten Turbine (5) bis zu einem Druck, der niedriger als der atmosphärische Druck ist, wenn nach dem Vorkühler (13) und nach Kondensation und Ablass des Wasserdampfs die restlichen Verbrennungsgase durch den Verbrennungsgaskompressor (6) bis zum atmosphärischen Druck komprimiert werden.
Im Sekundärprozess nach der Niederdruckturbine kondensiert der Wasserdampf im Kondensator (10) zu Wasser, das mittels einer Pumpe (11) auf einen maximalen Druck gebracht und vorgeheizt und im Abfallwärmekessel verdampft wird (12a, b). Hinter dem Abfallwärmekessel (12a, b) strömt der Wasserdampf in die kombinierte Hoch-/Mitteldruckturbine (14a, b), aus der eine primäre Zwischenentnahme entnommen wird, die hinter dem Vorheizungswärmetauscher (7) in den Gasturbinenprozess nach dem Kompressor (1) eingespritzt wird. Die Hochdruckwasserdampfturbine kann auch aus einer getrennten Hochdruck- (14a) und Mitteldruckturbine (14b) bestehen, wobei die primäre Zwischenentnahme zwischen der Hochdruck- und Mitteldruckturbine entnommen werden kann. Vor der Niederdruckturbine (16) wird der Wasserdampf mit der Abfallwärme des Verbrennungsgaskompressors (6) im Wärmetauscher (15) zwischenüberhitzt.
Als Brennstoff wird Erdgas verwendet, das im ersten Vorheizungswärmetauscher (8) des Brennstoffs und im zweiten Vorheizungswärmetauscher (9) des Brennstoffs mit der Abfallwärme des Verbrennungsluftkompressors (6) vorgeheizt wird (vgl. 1). Beim Vorkühler (13) fällt kein nominaler Druckverlust an, weil im Abfallwärmekessel (12a, b) ein relativ hoher Druckverlust Anwendung findet und andererseits die Vorkühlung am Ende des Abfallwärmekessels durch Einspeisung von Wasser in den Abfallwärmekessel (12a) realisiert werden kann. Da durch den Verbrennungsgaskompressor (6) reichlich Abfallwärme gewonnen wird, wird, wie 1 zeigt, ein Teil des vorgeheizten Wassers nach dem Abfallwärmekessel (12a) und dem Druckentlastungsventil (17) in den Zwischenüberhitzungswärmetauscher (15) entnommen, in dem der Wasserdampf zwischenüberhitzt werden kann. In der ersten Turbine (3) wird praktisch die Abkühlung wie in der zweiten Turbine (5) vorgenommen, d. h., ca. 10% des Massenstroms fließt an der Brennkammer vorbei. Um den Sachverhalt und die Berechnungen zu vereinfachen, ist dies nicht in der 1 dargestellt. Auch der Wärmetauscher (15) wird nicht unbedingt benötigt. In diesem Fall ist es möglich, eine Zwischenüberhitzung des Wasserdampfes des Sekundärprozesses in dem Abfallwärmekessel (12a) oder (12b) zu realisieren.
2 unterscheidet sich nur dadurch von 1, dass im Vorheizungswärmetauscher (7) auch die vom Kompressor (1) kommende Luft vorgeheizt wird. Es kann auch nur ein Teil der vom Kompressor (1) kommenden Luft vorgeheizt werden oder die vom Kompressor kommende Luft braucht nicht vorgeheizt zu werden, falls dies nicht gewünscht wird, wie es im Prozess nach 1 der Fall ist. Ein Unterschied besteht auch in der Kühlung der zweiten Turbine (5), die teilweise durch die sekundäre Zwischenentnahme des Wasserdampfprozesses erfolgt. Die Werte der Zustandspunkte sind in Tabelle 1 aufgeführt.
3 zeigt einen Prozess, der dem der 1 entspricht, wobei jedoch der Abfallwärmekessel (12b) als Vorheizungswärmetauscher (7) der primären Zwischenentnahme fungiert.
4 zeigt einen Prozess, bei dem die zweite Turbine (5) aus zwei hintereinander angelegten Turbinen besteht. Dies hat den Grund, dass die mittlere Wärmeeingangstemperatur durch Senkung des Druckverhältnisses der ersten Turbine (3) erhöht werden kann, wodurch das Druckverhältnis der zweiten Turbine (5) so groß wird, dass diese zweiteilig sein muss. Ansonsten unterscheidet sich 4 nicht von 1, außer dass als Vorheizungswärmetauscher (7) der primären Zwischenentnahme der Abfallwärmekessel fungiert, entsprechend der 3. Desgleichen entspricht die Kühlung der zweiten Turbine (5) der nach 2. Die Werte der Raumpunkte (Zustandspunkte) sind in Tabelle 2 aufgeführt. Praktisch können die in den Tabellen aufgeführten Werte, d. h., das Druckverhältnis der zweiten Turbine (5), gerade noch bei einer Anlage gemäß 3 erreicht werden.ds
5 ist mit einer Niederdruckturbine eines Dampfkraftwerks vergleichbar, bei der aufgrund großer Volumenströme oft zwei parallele Turbinen verwendet werden. Möglicherweise werden auch parallele Verbrennungsluftkompressoren (6) gebraucht.
6 spiegelt die Verwendung von Fernwärme gemäß der Erfindung wider. Bei der Ausführung der Erfindung als Fernwärmeanlage kann ein relativ höherer Wirkungsgrad einer Stromerzeugung erreicht werden als bei einem gängigen Kondensationskraftwerk. Der Kondensator (10) ist als Wärmetauscher dargestellt. Eine Zwischenüberhitzung ist nicht notwendig, sodass im Wärmetauscher (19) die Erwärmung der ersten Stufe erfolgt. Wenn die Wärmetauscher (19) und (10) parallel angelegt sind, kann eine höhere Endtemperatur des Fernwärmewassers erreicht werden. Die Wärme des Vorkühlers (13) kann auch verwertet werden, indem die Kondensationswärme des Wasserdampfs genutzt wird.
Gemäß 7 kann der Niederdruckkreislauf zuerst zumindest teilweise auch im Wärmetauscher (15) verdampft werden und danach im Abfallwärmekessel. Dies entspricht dem heutigen Prozess mit zwei Druckstufen.
8 bezieht sich auf eine Ausführung, bei der in die zweite Brennkammer zusätzliche Luft eingespeist wird. Diese wird als Zwischenentnahme des Kompressors (1) entnommen und kann bei Bedarf gemäß der 8 oder zum Beispiel im Abfallwärmekessel (12b) vorgeheizt werden. Zusätzliche Luft kann auch für den Sauerstoffherstellungsprozess aus der Zwischenentnahme des Kompressors (1) entnommen werden.
9 bezieht sich auf den Text am Ende der Beschreibung, wo es heißt: ”die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses kann 100% vom Massenstrom betragen, wobei die Dampfturbine (14b) und die Niederdruckdampfturbine (16) nicht gebraucht werden”. Das andere Extrem wird von einem Prozess gebildet, bei dem die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 0% des in die Dampfturbine (14a) des Sekundärprozesses gehenden Massenstroms beträgt, d. h., es gibt keine primäre Zwischenentnahme im Prozess. 10 bezieht sich auf einen solchen Fall.
Gemäß 9 geht die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses, die 100% des von der Dampfturbine (14a) kommenden Massenstroms beträgt, teilweise direkt in die Kühlung der ersten Brennkammer (2), während ein Teil im Abfallwärmekessel (12b) und im nachgelagerten Wärmetauscher (30) vor der ersten Brennkammer (2) vorgeheizt wird. Der aus dem Druckentlastungsventil (17) kommende Wasserdampf wird im Wärmetauscher (15) vorgeheizt, wonach er in die Kühlung (4) der zweiten Brennkammer geht. In die zweite Brennkammer (4) wird zusätzliche Luft aus der Zwischenentnahme des Kompressors (1) geführt, die im Wärmetauscher (20) mit dem aus der ersten Turbine (3) kommenden und in den Wärmetauscher (30) gehenden Massenstrom vorgeheizt wird. Danach geht die Zwischenentnahme des Kompressors (1) in die zweite Brennkammer (4), und der zur Kühlung der zweiten Turbine (5) verwendete Massenstrom aus dem Wärmetauscher (30) wird teilweise auch für die Kühlung der zweiten Brennkammer (4) eingesetzt. Ansonsten entspricht 9 dem Prozess gemäß 1. Auch die gesamte Zwischenentnahme kann im Abfallwärmekessel (12b) vorgeheizt werden.
10 entspricht dem anderen Extrem von 9, wobei die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 0% des von der Dampfturbine (14a) kommenden Massenstroms beträgt. Beim Sekundärkreislauf nach der Dampfturbine (14b) wird der Wasserdampf im Abfallwärmekessel (12a) überhitzt. Ansonsten entspricht der Prozess dem der 1. Bei Kraft-Wärme-Koproduktion wird die Zwischenüberhitzung sehr häufig nicht vorgesehen.
11 unterscheidet sich von 6 in erster Linie durch die Richtung des Fernwärmewasserkreislaufs. In dem Prozess gemäß 11 kann die Kondensationswärme des bei der Verbrennung entstehenden Wasserdampfs im Wärmetauscher (13) genutzt werden, wonach sich das Fernwärmewasser weiterhin im Wärmetauscher (10) erwärmt, der somit den Kondensator des Sekundärkreislaufs darstellt. Aus dem Wärmetauscher (10) fließt das Fernwärmewasser ins Fernwärmenetz und mit diesem wird das sich im Wärmetauscher (19) erhitzende Fernwärmewasser ebenfalls verbunden.
Das Fernwärmewasser könnte hinter dem Wärmetauscher (10) auch in den Wärmetauscher (19) fließen, wobei ein etwas geringerer Mindestdruck des Sekundärkreislaufs verwendet werden kann. Ein Unterscheid zur Ausführung nach 6 besteht auch darin, dass der Massenstrom der primären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 0% beträgt.
Patentanspruch 5 beinhaltet einen Sekundärprozess, d. h., einen Wasserdampfprozess. Die Zwischenüberhitzung kann im Wärmetauscher (15) mit der Abfallwärme des Verbrennungsgaskompressors (6) erfolgen, oder der Wärmetauscher (15) kann von dem Abfallwärmekessel (12a) gebildet werden. Wenn die Zwischenüberhitzung in einer hohen Temperatur erfolgen soll, kann der Wärmetauscher (15) durch den Abfallwärmekessel (12b) gebildet werden.
Patentanspruch 6 beschreibt eine Situation, in der die Vorkühlung der Verbrennungsgase im Endteil des Abfallwärmekessels (12a) durch Einspritzung von Wasser in letzteren erfolgt. Dadurch kann das Temperaturgefälle der Wärmeübertragung verringert und somit die Ausgangstemperatur des Verbrennungsgaskompressors (6) gesenkt werden. Zugleich lösen sich die Partikel im injizierten Wasserdampf auf. Ein Vorkühler (13) wird dann nicht unbedingt benötigt. Die Wassereinspritzung kann auch in den Vorkühler (13) erfolgen. Ebenso kann die Vorkühlung auch auf herkömmliche Art mittels Wärmeübertragung erfolgen, indem Kühlwasser dem Wärmetauscher derart zugeführt wird, dass es mit dem Verbrennungsgasstrom nicht vermischt wird.
Die im Patentanspruch 8 beschriebene Vorheizung des Brennstoffs – beispielsweise Erdgas – kann ohne erfinderisches Zutun überall dort, wo Wärme verfügbar ist, auf viele verschiedene Arten realisiert werden.
Patentanspruch 9 bezieht sich auf eine Situation, in der wegen des geringen Brennwerts des Brennstoffs zusätzlich Sauerstoff oder Luft in den Prozess eingespeist werden muss. Praktisch kann es sich hierbei z. B. um ein Kraftwerk mit zwei verschiedenen Brennstoffen handeln. Die Konstrukteure können beliebig wählen, welcher Brennstoff in die zweite Brennkammer (4) eingespeist wird. Es kann auch eine Mischung von zwei Brennstoffen in dieselbe Brennkammer eingespeist werden. Wird reiner Sauerstoff in den Prozess eingespeist, ist der Leistungsbedarf für die Drucksetzung geringer, wenn die Einspeisung in die nachgelagerte zweite Brennkammer (4) erfolgt. Die in zweite Brennkammer eventuell einzuspeisende zusätzliche Luft wird sinnvollerweise aus dem Kompressor (1) mit der Zwischenentnahme entnommen. Aus der Zwischenentnahme des Kompressors (1) kann bei Bedarf auch die Luft zur Sauerstoffherstellung entnommen werden.
Patentanspruch 11 beschreibt eine praktische Situation, in der der Abfallwärmekessel (12a, b) aus einem Wärmetauscher besteht. Zur Verdeutlichung ist der Abfallwärmekessel gesondert beschrieben. Im Abfallwärmekessel (12a) erfolgt die Vorheizung des Wassers und im Abfallwärmekessel (12b) die Verdampfung und Überhitzung des Wassers.
Die im Patentanspruch 13 beschriebene Zwischenüberhitzung des Wasserdampfs des Sekundärprozesses kann auch im Abfallwärmekessel (12a) realisiert werden, was ein zusätzliches erfindungswesentliches Merkmal, weil dann die Zwischenüberhitzung gewissermaßen durch Abfallwärme realisiert werden kann, da Energie mit niedriger Temperatur eigentlich im Überfluss vorhanden ist. Wenn die Zwischenüberhitzung in einer höheren Temperatur erfolgen soll, geschieht dies im Abfallwärmekessel (12b). Das erwünschte Druckniveau bestimmt, hinter welcher Turbine die Zwischenüberhitzung erfolgt. Die wahrscheinlichste praktische Lösung dürfte jedoch sein, dass die Zwischenüberhitzung mit Abfallwärme erfolgt. Bei einer Fernwärmeanlage wird eine Zwischenüberhitzung nicht unbedingt benötigt. Erfolgt die Zwischenüberhitzung im Abfallwärmekessel (12b), ist in der Praxis der Zwischenüberhitzungsdruck wahrscheinlich häufig der Druck der ersten Brennkammer (2), wobei nach der Zwischenüberhitzung eine primäre Zwischenentnahme aus dem Sekundärkreislauf entnommen wird, die in den Gasturbinenprozess geführt wird. Falls gewünscht, kann die primäre Zwischenentnahme noch vorgewärmt werden.
Die in den Patentansprüchen beschriebene Vorerwärmung der zusätzlichen Luft oder des Sauerstoffs kann auch im Abfallwärmekessel (12b) erfolgen.
Alle Beispielberechnungen dienen nur zur Demonstrierung der Erfindung, und die Werte können beliebig geändert werden.
Heutzutage wird versucht, den maximalen Druck zu erhöhen, wobei der Kompressor (1) in der Praxis zweiteilig mit eventuellen Zwischenkühlungen gestaltet ist, wie im Patentanspruch 14 beschrieben ist. In dem Fall kommt eine Verbrennung in drei Stufen in Frage.
Die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses kann zu jeder beliebigen Stelle hinter dem Kompressor (1), spätestens jedoch an den Anfang der Schaufeln der ersten Turbine (3) geleitet werden, wie im Patentanspruch 15 beschrieben ist.
Obwohl in den Patentansprüchen die Vorheizung der primären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses beschrieben ist, muss die Zwischenentnahme nicht unbedingt vorgeheizt werden, falls dies gewünscht ist. Durch Vorheizung wird jedoch ein höherer Wirkungsgrad erreicht.
Die vorliegende Erfindung bringt viele Vorteile gegenüber den gegenwärtigen Anlagen mit sich, wobei der erzielbare sehr hohe Wirkungsgrad die höchste Bedeutung hat. Bei Betrieb gemäß der Erfindung als Fernwärmeanlage ist der Wirkungsgrad relativ gesehen noch höher im Vergleich zu den gegenwärtigen Anlagen. Auch die Partikel-, Stickstoffoxid- und Kohlendioxidemissionen sind wesentlich geringer als bei heutigen Anlagen. Zur Trennung der genannten Emissionen kann heutige Technik verwendet werden. Auch die im Dampfprozess verwendete teure Niederdruckturbine hat in der Praxis einen ca. um die Hälfte kleineren Massenstrom als die jetzigen Anlagen. Der Rückgang des Wirkungsgrads bei steigenden Außentemperaturen ist zudem wesentlich geringer als bei den heutigen Prozessen, weil der relative Energiebedarf für die Kompression im Prozess geringer ist und kaltes Meereswasser aus z. B. 50 bis 100 Metern Tiefe im Vorheizungswärmetauscher (13) genutzt werden kann. Auch in der Brennkammer (4) kann möglicherweise eine höhere Endtemperatur verwendet werden, da das Druckniveau niedrig ist. In dem Fall können drei Brennkammern im Prozess erforderlich sein. Der Vorteil der Verwendung von niedrigem Druck im Gasturbinenprozess liegt in einem geringeren Energiebedarf für die Komprimierung des Sauerstoffs (Vergasung). Auch die Wärmefläche des Abfallwärmekessels ist kleiner, weil der Wärmeübertragungsfaktor wegen des hohen Wasserdampfgehalts der Verbrennungsgase hoch ist und andererseits der relative Anteil des Dampfprozesses an der Stromproduktion geringer ist. Die Einstellung mit Teillast kann leicht z. B. durch Änderung des Massenstroms des eingespeisten Wasserdampfes und des Massenstroms der Luft sowie mit vielen Mitteln der gängiger Technik vorgenommen werden. Heutige Technik kann auch beim Hoch- und Herunterfahren der Anlage sowie bei den Wellen der Kompressoren und Turbinen eingesetzt werden. Auch der Verschleiß der Turbinenschaufeln dauert länger, da der relative Anteil der Partikel wegen des niedrigen Drucks der zweiten Turbine (5) geringer ist. Im Abfallwärmekessel kann es auch eine zusätzliche Verbrennung geben. Das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid kann durch gängige Technik aus dem Prozess getrennt werden. Weiterhin kann der Leistungsbedarf der Kompressoren durch Wassereinspritzung verringert und somit hinter dem Verbrennungsgaskompressor (6) die Kondensationswärme des Wasserdampfs z. B. in einem Fernwärmeprozess genutzt werden. Die Ausdehnungsenergie des Erdgases kann ebenfalls bei Bedarf genutzt werden. Im Kraftwerk können zudem zwei oder mehrere Brennstoffe verwendet werden, wie beispielsweise gasförmiges und flüssiges Erdgas oder vergaste Kohle oder Wasserstoff. Ferner kann die primäre Zwischenentnahme des Sekundärprozesses 100% vom Massenstrom betragen, wobei die Dampfturbine (14b) und die Niederdruckdampfturbine (16) nicht gebraucht werden.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen nur zu deren Veranschaulichung und stellen keinerlei Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung dar, da Einzelheiten, wie u. a. die Wasseraufbereitung und Generator(en), die nicht zum Verständnis der Erfindung notwendig sind, aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen worden sind. Die Erfindung kann leicht auf verschiedene Art und Weise ohne besonderes erfinderisches Zutun modifiziert werden. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie umfasst alles, was unter den Schutzumfang der Patentansprüche fällt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2001029732 A1 [0006, 0006]
US 6263661 B1 [0006]
JP 2000337108 A [0007]
US 20130227958 A1 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Wikipedia: Artikel ”combined cycle” [0009]

Claims

Verfahren zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrades in einem offenen Gasturbinen(kombi)prozess, bei dem ein Kompressor (1) die zur Verbrennung benötigte Luft komprimiert, die in einer ersten Brennkammer (2) mit Brennstoff verbrannt wird, der eine erste Turbine (3), eine zweite Brennkammer (4), eine zweite Turbine (5), ein Vorheizungswärmetauscher (7) und ein Abfallwärmekessel (12a, b) nachgeordnet sind, in dem Einspeisewasser eines Sekundärprozesses verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbrennungsgase in der zweiten Turbine (5) nach der zweiten Brennkammer (4) bis zum Ende der Ausdehnungsphase und auf den Mindestdruck der Ausdehnung des Primärprozesses und somit auf den Druck, der nach der zweiten Turbine herrscht, und auf einen Druck expandiert werden, der den Umgebungsluftdruck im Primärprozess um mindestens 0,5 bar unterschreitet; – der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf und sonstiger Wasserdampf spätestens nach einem Vorkühler (13), der dem Abfallwärmekessel (12a, b) nachgeordnet ist, aus den unter Unterdruck stehenden Verbrennungsgasen kondensiert und abgeführt wird; – der gesamte verbleibende Anteil der Verbrennungsgase, der Stickstoff aus der Luft und bei der Verbrennung entstandenes Kohlendioxid enthält, mit einem Verbrennungsgaskompressor (6) auf den Umgebungsluftdruck gebracht und aus dem Gasturbinenprozess herausgeführt wird, – der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf bei einem den Atmosphärendruck unterschreitenden Druck beim Primärprozess zu Flüssigkeit kondensiert wird; – aus der Turbine (14a, b) des Sekundärprozesses eine primäre Zwischenentnahme an Wasserdampf entnommen und dieser hinter dem Vorheizungswärmetauscher (7) in den Kreislauf des Gasturbinenprozesses hinter dem Kompressor (1) eingespeist wird; und – eine der primären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses entsprechende Menge an zusätzlichem Wasser mit dem gleichen Druckniveau in den Sekundärprozess vor der Pumpe (11) eingebracht wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Sekundärprozess entnommene primäre Zwischenentnahme an Wasserdampf und bei Bedarf zusätzlich zumindest teilweise eine Mischung des aus dem Kompressor (1) kommenden Massenstroms und des genannten Wasserdampfs in dem Vorheizungswärmetauscher (7) erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorheizungswärmetauscher (7) durch den Abfallwärmekessel (12b) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Turbine (5) von zwei hintereinander liegenden Turbinen gebildet wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf im Sekundärprozess im Kondensator (10) zu Flüssigkeit kondensiert und mittels der Pumpe (11) auf den maximalen Druck gebracht wird, anschließend in den Abfallwärmekessel (12a) und (12b) fließt, in einer Hoch-/Mitteldruckdampfturbine (14a, b) expandiert, in einem Wärmetauscher (15) zwischenüberhitzt wird und in einer Niederdruckdampfturbine (16) vor dem Kondensator (10) expandiert.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkühlung der zum Verbrennungsgaskompressor (6) strömenden Verbrennungsgase durch Einspritzung von Wasser in den Abfallwärmekessel (12b) oder in den Vorkühler (13) erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsgaskompressor (6) des Gasturbinenprozesses und/oder die zweite Turbine (5) durch parallel geschaltete Kompressoren und/oder Turbinen gebildet wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass Erdgas oder vergaste Kohle im ersten oder zweiten Vorheizungswärmetauscher (8,9) des Brennstoffs vorerhitzt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlicher Sauerstoff oder zusätzliche Luft an eine gewünschte Position in dem Gasturbinenprozess von der Zwischenentnahme des Kompressors (1) oder aus dem Sauerstoffherstellungsprozess geführt wird, insofern dies wegen des geringen Brennwerts des Brennstoffs oder aus einem anderen Grund erforderlich ist.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Fernwärme-/Gegendruckanlage zur Anwendung kommt derart, dass das Fernwärmewasser bei Bedarf vor dem eigentlichen Fernwärme-Wärmetauscher (10) durch die aus dem Abfallwärmekessel strömenden Verbrennungsgasen zusammen mit Kondensationswärme und/oder Abfallwärme aus dem Wärmetauscher (19) geheizt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher (12a) und (12b) miteinander verbunden sind und den Abfallwärmekessel bilden.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sekundärprozess um einen Prozess mit zwei Druckstufen handelt, in dem das unter einem niedrigeren Druck stehende Wasser im Abfallwärmekessel (12a) vorgewärmt und zumindest teilweise verdampft wird, worauf es in den von der Turbine (14b) kommenden Dampfkreislauf vor oder nach dem Wärmetauscher (15) eingeführt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenüberhitzung des Wasserdampfs des Sekundärprozesses entweder im Abfallwärmekessel (12a) oder im Abfallwärmekessel (12b) oder durch die Abwärme des Verbrennungsgaskompressors (6) im Wärmetauscher (15) mit dem gewünschten Druckniveau erfolgt, oder dass der Wasserdampf nicht unbedingt zwischenüberhitzt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (1) von zwei Kompressoren mit möglicher Zwischenkühlung gebildet wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Zwischenentnahme aus dem Sekundärprozess in die Brennkammer (2) eingespeist wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Verbrennung entstehende Wasserdampf nach oder vor dem Vorkühler (13) aus dem Prozess abgeführt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in die zweite Brennkammer (4) einzuspeisende zusätzliche Luft oder der zusätzliche Sauerstoff aus der Zwischenentnahme des Kompressors (1) oder aus einem Sauerstoffherstellungsprozess entnommen wird und bei Bedarf mittels eines Massenstroms, der für die Kühlung der zweiten Turbine (5) genutzt wird und der hinter der ersten Turbine (3) abgezweigt und um die zweite Brennkammer (4) umgeleitet wird, im Wärmetauscher (20) vorgewärmt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–17, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärmen der primären oder sekundären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses im Abfallwärmekessel (12b) erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen der zweiten Turbine (5) mittels der Zwischenentnahme aus dem Kompressor (1) erfolgt, die bei Bedarf mit einem aus der zweiten Brennkammer (4) oder aus der ersten Turbine (3) zu entnehmenden Massenstrom oder mit der sekundären Zwischenentnahme des Sekundärprozesses kombiniert wird, wobei die Temperatur des zur Kühlung der zweiten Turbine (5) genutzten Massenstroms geändert werden kann.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–19, dadurch gekennzeichnet, dass im Sekundärkreislauf hinter dem Abfallwärmekessel (12a) ein Teil des Massenstroms im Wasserdampfkreislauf abgetrennt wird und mit dem hinter einem Druckentlastungsventil (17) aus der Turbine (14b) kommenden Wasserdampf kombiniert wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–20, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Zwischenentnahme aus dem Sekundärkreislauf 0–100% des in die Dampfturbine (14a) fließenden Massenstroms beträgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–21, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernwärmewasser zuerst im Wärmetauscher (13) unter Nutzung der Kondensationswärme des bei der Verbrennung entstehenden Wasserdampfs erwärmt wird und dann in den Wärmetauscher (10) fließt, der den Kondensator des Sekundärkreislaufs bildet.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1–22, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbrennungsgaskompressor (6) des Primärprozesses auch unverbrannter Sauerstoff strömt