专利名称：燃气和蒸汽透平机装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种燃气和蒸汽透平机装置，它具有一个串接在燃气轮机烟气侧后面的废热蒸汽发生器，该废热蒸汽发生器的加热面连接在一个蒸汽轮机的水-汽循环里面，该燃气和蒸汽透平机装置还具有一个设置在燃气轮机燃烧室前面的燃料系统，该系统具有一个用于矿物燃料的气化装置和从该气化装置分支出来并通入燃气轮机燃烧室中的一根燃气管道。在此，负责燃气净化的部件通常连接在该燃气管道中。
这种设备例如已由英国专利GB-A 2 234 984公开。
为了在气化的矿物燃料或合成燃气的燃烧过程中减少有害物质排放，可以将一个饱和器连接在燃气管道里面，合成燃气在饱和器里面在设备运行过程中被水蒸汽加载。为此，合成燃气相对于一股被输送到一个被称作饱和器循环的水循环里面的水流反向地流过饱和器。为了得到特别高的效率，来自水-汽循环的热量被耦合到所述饱和器循环中。
通过在饱和器中与输送到饱和器循环里的加热水流接触，气化燃料通过水蒸汽饱和并在有限的范围内被加热。基于热能技术以及运行方面的原因，需要借助一个热交换器在燃料输入燃气轮机燃烧室中前进一步加热燃料。
为了保证燃气和蒸汽透平机装置特别可靠地运行，应该能够随时停止将合成燃气输入燃气轮机燃烧室。为此通常在燃烧室前面的燃气管道中连接一快速关闭附件。该快速关闭附件在必要时能够以特别短的时间阻断燃气管道，使得合成燃气不能进入燃气轮机的燃烧室中。
基于有关安全技术方面的规定，所述燃料系统通常包括一个燃气阀。该燃气阀(Gasschloss)包括两个附件，例如两个球形旋塞，它们用于打开或关闭燃气流。在这两个附件之间连接中间卸载器或排出管。该中间卸载器可以连接到一个火炬，通过火炬可以将多余的燃气烧掉。代替中间卸载器也可以连接排出管，该排出管负责使燃气不流经燃气阀附件。即燃气阀将燃料系统气密地分隔成第一区域或位于该燃气阀上游的气化系统与第二区域或位于该燃气阀下游的所谓燃气轮机燃料系统。
具有气化装置的一个燃气和蒸汽透平机装置不仅可以通过燃烧例如由煤或残油制成的合成燃气来运行，也可以通过燃烧其它燃料如天然气来运行。在由合成燃气变换到其它燃料时或相反由其它燃料变换到合成燃气时，出于安全技术方面的原因需要用一种惰性介质如氮气或蒸汽对燃气阀与燃烧室之间的区域，即燃气轮机燃料系统进行冲洗。由于有待冲洗的区域(该区域可能还包括热交换器)体积很大，因此不仅需要往前而且还需要往后冲洗这个区域，以便达到几乎全部置换合成燃气或其它燃料以及可能由燃气轮机燃料系统渗透进来的烟气。但是基于有待冲洗的容积尺寸较大，采用纯氮气进行冲洗被证实是不经济的。而采用蒸汽冲洗又要以制备蒸汽为前提，由此使冲洗过程通常取决于蒸汽轮机装置的废热蒸汽发生器的运行。此外，要么需要对来自废热蒸汽发生器的蒸汽进行冷却要么需要避免部件遭受高温蒸汽破坏，因此冲洗过程的准备工作同样需要很大花费。此外，还需要昂贵的排水系统并且要防止被蒸汽加载的系统受腐蚀。
包括向前向后冲洗的冲洗方案使得在冲洗过程中的控制方案特别复杂，并导致对于设备运行需要一套特别麻烦的操纵方式。此外这种冲洗方案会导致相对长的设备起动和停机时间。
本发明的目的在于提供一种上述类型的燃气和蒸汽透平机装置，使得在变换输入燃气轮机燃烧室中的燃气时，能够以特别简单的方法对燃料系统进行冲洗。此外本发明的另一目的在于提供一种方法，该方法能够以特别短的时间和特别简单的方法对燃气和蒸汽透平机装置的燃料系统进行冲洗。
按照本发明，上述第一个目的这样来实现，即，在燃气管道中连接一燃气阀，其中，该燃气阀设置在燃烧室上游并包括一个快速关闭附件、一个卸压或过压系统和一个燃气阀附件。
在此本发明源自如下考虑如果在变换输入燃气轮机燃烧室中的燃气时有待冲洗的容积较小，则可以保证特别可靠地置换合成燃气或其它燃料以及可能来自燃料系统的烟气。此外，已表明对于较小的有待冲洗容积仅在一个方向上冲洗就足够了，由此可以省去用于冲洗过程的复杂控制机构。冲洗只向前进行，亦即仅在朝向燃气轮机燃烧室的方向上进行。可以选择用蒸汽或氮气、例如纯氮气来冲洗。由于有待冲洗的容积较小使得氮气冲洗也是经济的。此外，蒸汽轮机不必为冲洗过程排出蒸汽，排出蒸汽将特别明显地降低燃气和蒸汽透平机装置的总效率。另外，由于不产生或只产生微小的腐蚀现象，因此可以不使用高合金钢材。
较小的有待冲洗容积可以通过紧凑的部件设置而实现。如果燃气阀与快速关闭附件相邻地设置，则快速关闭附件可以承担起存在于燃气阀里面的附件的功能，由此可以省去这个附件并使燃气轮机燃料系统有待被冲洗的容积降至特别小。
作为燃气阀附件通常采用具有很好气密性的球形旋塞或球形阀。快速关闭附件通常由快速关闭气门构成。但是在此可以根据附件的结构尺寸使用任何其它的快速闭合附件，例如适合的阀门。
在本发明具有优点的结构中，一个必要时连接在燃气管道中的热交换器设置在燃气阀上游。由此也可以减少燃气和蒸汽透平装置中有待冲洗的容积。例如可以将热交换器的初级侧连接到位于气化装置与一个同样设置在燃气阀上游的饱和器之间的燃气管道上。该热交换器将流入饱和器中的合成燃气的热量传递给从饱和器排出的合成燃气。因此这样一种也可以称作合成燃气-热交换器的热交换器至少部分地起到导引旁通饱和器热量的作用，由此通过加热合成燃气使由于合成燃气引起的整个过程的热动力损失保持得特别小。因为在终端温度恒定的边界条件下可以将相对较多的热量传递给由饱和器排出的合成燃气，所以通过这种布置可以实现特别有效的热交换。
当然，也可以设想选择连接热交换器的其它结构，例如通过加载热的供水或蒸汽来预热合成燃气。
为了使合成燃气与氮气混合，一个混合装置在用于给合成燃气加载水蒸汽的饱和器上游被连接到燃气管道中。为了在合成燃气燃烧时保持特别低的NOx临界值，可将氮气混入合成燃气中。
冲洗管道比较有利地是紧接在燃气阀附件下游直接通入燃气管道中。通过这种方法保证在燃气阀附件与燃烧室之间的燃料系统能被可靠冲洗。基于燃料系统紧凑的结构方式，所需的冲洗量降至特别低，由此使设备可特别经济地运行。使用氮气或其它惰性介质冲洗燃料系统与使用蒸汽进行冲洗相比具有特殊的优点，因为无需象通过蒸汽进行冲洗那样通过管道系统排水。此外可以与水-汽系统无关地提供氮气或其它惰性介质。另外，氮气或其它惰性介质还具有与由装置中取出蒸汽相比较低的温度，由此可以省去对不许用高温的部件的保护。此外不产生或只产生微小的腐蚀可能性，因此不必使用高合金钢材。但是如果存在蒸汽，从原理上讲也可以采用蒸汽进行冲洗。对于氮气冲洗或除蒸汽以外的其它惰性介质冲洗采用一个中间储罐是具有优点的。通过该中间储罐使得在惰性介质制备系统出现故障时也保证实现冲洗。
为了保证近乎完全置换高温下在气化装置中的矿物燃料，通常从空气分解装置中输出氧气，同时产生氮气。这些氮气、尤其是所产生的纯氮气可以用来进行冲洗。为此可有利地将中间储罐通过一根输送管道连接到空气分解装置上。
比较有利地是将一根备用管道通入从空气分解装置分出的输送管道中，该备用管道的输入端与一个氮气、尤其是纯氮气的紧急充入系统相连。由此可以特别可靠地保证在空气分解装置出现故障时也能够以氮气、尤其是纯氮气冲洗燃料系统。
此外，所述具有必要时连接到空气分解装置上的中间储罐的冲洗系统也可以没有上述专用燃气阀结构地安装在燃气和蒸汽透平装置中。
本发明的上述另一目的通过一种用于冲洗燃气和蒸汽轮机装置的燃料系统的方法这样来实现，即，向前、亦即朝燃烧室方向冲洗位于燃气阀与燃烧室之间的燃料系统。通过只向前方冲洗，使冲洗用时间降至特别少，由此特别经济地实现从合成燃气到其它燃料的变换。
如果规定用氮气进行冲洗，则氮气可有利地取自空气分解装置。为此在空气分解装置中产生的氮气、尤其是纯氮气通过输送管道输送到中间储罐中。这样在需要冲洗燃料系统时可以由中间储罐将纯氮气输入燃气管道中。
比较有利的是，利用一种输送到燃气阀附件与调节附件之间的惰性冲洗介质向前冲洗位于燃烧室与燃气阀之间的燃料系统。与燃气轮机燃料系统一样，必须依据安全技术条例也用一种惰性介质冲洗气化装置与燃气阀之间的气化系统。为此通常采用氮气、尤其是纯氮气或处于所需压力水平的蒸汽作为惰性介质。冲洗程序的方案和边界条件取决于所采用的气化方法。
下面借助于附图详细描述本发明的一个实施例。附图中
图1示出一个燃气和蒸汽透平装置，其中，一个具有气化装置的燃料系统设置在燃气轮机之前；图2为图1视图的一部分。
附图所示燃气和蒸汽透平装置包括一个燃气轮机装置1a和一个蒸汽轮机装置1b。该燃气轮机装置1a包括一个与一空气压缩机4连接的燃气轮机2和一个前置于燃气轮机2的燃烧室6，该燃烧室与空气压缩机4的一根压力空气管道8相连。燃气轮机2和空气压缩机4以及发电机10共同位于一根公共轴12上。
蒸汽轮机装置1b包括一个与一发电机22连接的蒸汽轮机20和一个在一水-汽循环中连接在蒸汽轮机20之后的冷凝器26以及一个废热蒸汽发生器30。所述蒸汽轮机20由第一压力级或高压段20a和第二压力级或中压段20b以及第三压力级或低压段20c组成，它们共同通过一根公共轴32驱动发电机22。
为了将在燃气轮机2中膨胀作功后的工作介质AM或烟气输入废热蒸汽发生器30中，将一根烟气管道34连接到废热蒸汽发生器30的入口30a。由燃气轮机2排出的工作介质AM之后通过该废热蒸汽发生器30的出口30b离开废热蒸汽发生器30通向一个图中未示出的烟囱。
废热蒸汽发生器30包括一个冷凝液预热器40，该冷凝液预热器可以在输入端通过一根有冷凝液泵44接入其中的冷凝液管道42被馈入来自冷凝器26的冷凝液K。该冷凝液预热器40在输出端则通过一根管道45连接到一根供水容器46。为了在必要时使冷凝液预热器40旁通，可以另外通过一根没有示出的旁通管道将冷凝液管道42直接连接到供水容器46上。供水容器46可通过一根管道47连接到一个带有中压抽头的高压供水泵48上。
高压供水泵48将由供水容器46流出的供水S提高到一个适合于从属于蒸汽轮机20高压段20a的水-汽循环24高压级50的压力水平。处于高压下的供水S可以通过一个供水预热器52输送到高压级50中，该供水预热器在出口端通过一根可以用一阀门54截止的供水管道56连接到一高压汽包58。高压汽包58与一个设置在废热蒸汽发生器30里面的高压蒸发器60连接，形成一个水-汽循环62。为了排出新汽F，高压汽包58连接到一个设置在废热蒸汽发生器30里面的高压过热器64，该高压过热器64在出口端与蒸汽轮机20高压段20a的蒸汽进口66连接。
蒸汽轮机20高压段20a的蒸汽出口68通过一个中间过热器70连接到蒸汽轮机20中压段20b的蒸汽进口72。中压段20b的蒸汽出口74则通过一根溢流管76与蒸汽轮机20低压段20c的蒸汽进口78连接。蒸汽轮机20低压段20c的蒸汽出口80通过一根蒸汽管道82连接到冷凝器26，由此实现一个封闭的水-汽循环。
此外，从高压供水泵48在冷凝液K达到中压的抽取点上分出一根分支管道84。该分支管道通过另一供水预热器86或中压-燃料节省器与一个从属于蒸汽轮机20中压段20b的水-汽循环中压级90连接。为此第二供水预热器86在出口端通过一根可以用一阀门92截止的供水管道94连接到中压级90的中压汽包96上。该中压汽包96与一个设置在废热蒸汽发生器30里面的作为中压蒸发器的加热面98连接，形成一个水-汽循环100。为了排出中压新汽F′，中压汽包96通过一根蒸汽管道102连接到中压过热器70并由此连接到蒸汽轮机20中压段20b的蒸汽进口72上。
从管道47分支出另一个配有低压供水泵107并可以用一阀门108截止的管道110，该管道连接到从属于蒸汽轮机20低压段20c的水-汽循环24的低压级120。该低压级120包括一低压汽包122，该汽包与一个设置在废热蒸汽发生器30里面的作为低压蒸发器的加热面124连接，形成一个水-汽循环126。为了排出低压新汽F”，低压汽包122通过一根接有低压过热器128的蒸汽管道127连接到溢流管道76。因此燃气和蒸汽透平装置1的水-汽循环24在本实施方式中包括三个压力级50，90，120。但是也可以选择配置更少的压力级，尤其是两个压力级。
燃气轮机1a设计成可以通过燃烧气化粗煤气或气化一种矿物燃料B所产生的合成燃气SG来运行。作为合成燃气例如可以是气化煤或气化油。为此燃气轮机装置1a包括一个燃料系统129，通过该系统可以向燃气轮机2的燃烧室6输送合成燃气SG。燃料系统129包括一根燃气管道130，该管道将气化装置132与燃气轮机的燃烧室6连接起来。可以通过一个进料系统134将作为矿物燃料B的煤、天然气或油输入气化装置132中。此外，所述燃料系统129还包括一些连接在气化装置132与燃气轮机2燃烧室6之间的燃气管道130中的装置。
为了制备气化矿物燃料B所必需的氧气O2，气化装置132通过一根氧气管道136连接在从属于燃料系统129的一个空气分解装置138之后。空气分解装置138在输入端可以加载空气流L，该空气流由第一分气流T1和第二分气流T2合并而成。第一分气流T1取自在空气压缩机4中被压缩的空气。为此空气分解装置138的输入端与一根抽取空气管道140连接，该管道在分支点142从压缩空气管道8上分支出来。此外另一空气管道143通入抽取空气管道140中，一个附加的空气压缩机144连接在这另一空气管道143中并可以通过该管道将第二分气流T2输送到空气分解装置138中。因此，在本实施方式中流进空气分解装置138的总气流L由从压缩空气管道8分支出来的分气流T1和由附加空气压缩机144所提供的空气流T2所组成。这种连接方案也称为分部组合(teilintegriertes)的设备方案。在另一可选择的结构中，即所谓的全组合(vollintegriertes)设备方案中，可以将另一空气管道143连同附加的空气压缩机144省去，使得对空气分解装置138的供气完全由取自压缩空气管道8的分气流T1产生。
在空气分解装置138中分解空气流L时，除了产生氧气O2还附加地产生有氮气N2，该氮气通过一根连接到空气分解装置138上的氮气管道145输送到一个混合装置146并在那里与合成燃气SG混合。在此混合装置146中形成特别均匀且无缕的氮气N2与合成燃气SG的混合物。
由气化装置132流出的合成燃气SG通过燃气管道130首先到达一个合成燃气-废热蒸汽发生器147，在该废热蒸汽发生器中通过与一种流动介质的热交换使合成燃气SG冷却。在这个热交换中产生的高压蒸汽可通过图中没有示出的方法输送到水-汽循环24的高压级50。
沿合成燃气SG的流动方向看过去，在合成燃气-废热蒸汽发生器147的后面，混合装置146的前面在燃气管道130中连接有用于合成燃气SG的一个除尘装置148和一个脱硫装置149。在另一结构中，尤其是在以油作为燃料的气化过程中，代替除尘装置148的也可以是一个烟灰清洗装置。
为了在燃烧室6中燃烧气化燃料时只产生特别少的有害排放物质，气化燃料在进入燃烧室6之前可加载水蒸汽。这一点能够以在热工学上特别有利的方法在一个饱和器系统中实现。为此在燃气管道130上连接一个饱和器150，在饱和器中气化的燃料与被加热的饱和水对流。在此，饱和器水在一个连接到饱和器150上的饱和器循环152中循环，在该循环中连接有一循环泵154以及用于预热饱和水的一个热交换器156。该热交换器156在其初级侧加载来自水-汽循环24中压级90的预热供水。为了补偿在气化燃料饱和过程中出现的饱和水损失，在饱和器循环152上连接有一补水管158。
沿合成燃气SG的流动方向看过去，在饱和器150后面一个起到合成燃气-混合气体热交换器作用的热交换器159在其次级侧连接到燃气管道130上。该热交换器159的初级侧在除尘装置148前面的一个位置处同样连接在燃气管道130中，使得流向除尘装置148的合成燃气SG将其部分热量传递给由饱和器150排出的合成燃气SG。在此，即便在一个与其它部分有关的变化连接方案中，也可以在合成燃气SG进入脱硫装置149之前通过热交换器159来导引输送合成燃气SG。尤其是在接入一个烟灰清洗装置的情况下，热交换器优选沿合成燃气的流动方向设置在烟灰清洗装置下游。
另一热交换器160在其次级侧连接在饱和器150与热交换器159之间的燃气管道130中，该热交换器在其初级侧可以采取供水加热或蒸汽加热。在此，通过设计成合成燃气-纯燃气热交换器的热交换器159和热交换器160保证在燃气和蒸汽轮机装置1不同运行状态下也能够使流向燃气轮机2燃烧室6的合成燃气SG得到特别可靠的预热。
为了冷却输送到空气分解装置138的、也被称作抽取空气的压缩空气分气流T1，一个热交换器162在初级侧连接到抽取空气管道140中，该热交换器的次级侧设计成用于一种流动介质S’的中压蒸发器。为了形成一蒸发器循环163，该热交换器162与一个设计成中压汽包的水-汽汽包164连接。该水-汽汽包164通过管道166，168与配属于水-汽循环100的中压汽包96连接。但是也可以选择将热交换器162的次级侧直接连接到中压汽包96上。在本实施方式中，所述水-汽汽包164也可以间接地连接到由中压蒸发器构成的加热面98上。此外为了补充被蒸发掉的流体介质S’，将一根供水管道170连接到该水-汽汽包164上。
沿压缩空气分气流T1的流动方向看过去，在热交换器162后面还有另一个热交换器172也连接到抽取空气管道140中，该热交换器172在次级侧被设计成用于一种流体介质S”的低压蒸发器。在此为了形成一个蒸发器循环174，该热交换器172连接到一个由低压汽包构成的水-汽汽包176上。在本实施方式中，该水-汽汽包176通过管道178，180连接到从属于水-汽循环126的低压汽包122上并因此间接地与由低压蒸发器构成的加热面124连接。但是也可以选择以其它适当的方式连接水-汽汽包176，例如从水-汽汽包176抽取出的蒸汽可以作为过程蒸汽和/或加热蒸汽输送给一个分用户。在另一可选择的结构设计中，热交换器172在次级侧也可以直接连接到低压汽包122上。此外水-汽汽包176还与一根供水管道182连接。
所述蒸发器循环163，174可以分别设计成强制循环，其中通流介质S’或S”的循环通过循环泵保证，并且流体介质S’，S”在由蒸发器构成的热交换器162或172中至少部分被蒸发。但是在本实施方式中，蒸发器循环163和174都设计成自然循环，其中，流体介质S’或S”的循环通过在蒸发过程中产生的压差和/或通过各热交换器162或172和各水-汽汽包164或176基于大地测量(geodaetische)的布置来保证。对于这种结构设计，在蒸发器循环163或174上分别只连接一个相对来说较小尺寸的循环泵，以用于起动系统。
为了将热量耦合到饱和器循环152中，除了将从供水预热器86后面分支出来的已加热的供水输入热交换器156中，还要设置一个饱和水-热交换器184，该热交换器184在其初级侧可加载来自供水容器46的供水S。为此，饱和水-热交换器184在其初级侧输入端通过一根管道186连接到分支管道84而在输出端则通过一根管道188连接到供水容器46。为了对由饱和水-热交换器184中流出的已冷却的供水S进行再加热，将一个附加的热交换器190连接到管道188上，该热交换器190的初级侧串接在抽取空气管道140中的热交换器172之后。通过这样一种布置，可以实现特别高的从抽取空气中的热量回收并因此实现特别高的燃气和蒸汽透平装置1效率。
沿分气流T1的流动方向看过去，在热交换器172与热交换器190之间从抽取空气管道140上分支出一根冷却空气管道192，通过该管道可以将已冷却的空气分气流T1中的一股分量T’作为叶片冷却用冷却空气输送给燃气轮机2。
在起动燃料系统129时需要进行冲洗。可以这样来进行冲洗，即，在一个或多个步骤中单独利用氮气对燃料气化系统129的第一区域和第二区域进行冲洗。所述气化系统或第一区域与燃气轮机燃料系统或第二区域通过一个处于部位236中的燃气阀200相互分开。所述气化系统包括气化装置132和到燃气阀200之前的装置，而燃气轮机燃料系统包括燃气阀200和连接在其后的到燃气轮机2燃烧室6之前的装置。
在图2中示出燃气阀200的细节(部位236的放大图)和在燃气管道130中的设置，该燃气管道在图1A中可看出。燃气阀200设置在燃气管道130中热交换器159后面。该燃气阀包括一个设置在燃气管道130中的快速关闭附件202，该附件之后紧接着串接一个设计成球形旋塞的燃气阀附件204。通过在燃气阀附件202上游安设的废气管道207，在断开气化装置后冲洗时或在冲洗饱和器和串接其后的热交换器时的剩余气体被排放给一个火炬。废气管道207及其从属附件用于作为燃气阀的卸压系统206。通过燃气阀200燃气管道130可以被气密地截止，并可以在需要时通过快速关闭附件202在特别短的时间里关闭。
连接到燃气管道130上的一个调节附件208直接串接在燃气阀200之后，该调节附件208在所有负载情况下调节输入燃气轮机的燃料流。
为了以氮气N2冲洗气化系统或燃料系统的第一区域，即从气化装置132直到燃气阀200之前的装置，从空气分解装置138中抽取纯氮气R-N2。为此，在空气分解装置138中通过分解空气流L所产生的氮气N2作为纯氮气R-N2通过一根输送管道210由空气分解装置138中排出。从第一输送管道210分支出一根可以用阀门212截止的分支管道214，为了冲洗燃料系统129的第一区域，该分支管道214通入矿物燃料B的气化装置132中。
在以氮气N2作为冲洗剂冲洗第二区域或燃气轮机燃料系统129时，同样可采用纯氮气R-N2。为此，输送管道210通入一个氮气储罐220中。另外还有一根可以用阀门222截止的备用管道224附加地通入输送管道210中，该备用管道224在输入端连接到一个纯氮气R-N2的紧急充入系统226。通过将氮气储罐220不仅连接到空气分解装置138而且连接到紧急充入系统226，使氮气储罐不仅可以灌充来自空气分解装置138的纯氮气R-N2而且可以灌充来自紧急充入系统226的纯氮气R-N2。由此在空气分解装置138出现故障时，也能保证特别可靠地冲洗气化系统129。在此这样设计氮气储罐226尺寸，使其满足冲洗过程对纯氮气R-N2包括足够备用容积的需求。氮气储罐220在输出端通过一根氮气管道228连接到燃气管道130。沿合成燃气SG的流动方向直接在燃气阀200之后，亦即在燃气阀附件204之后实现氮气管道228通入燃气管道130中。
为了输出在空气分解装置138中产生的非纯氮气U-N2，从空气分解装置138分支出第二输送管道230，该管道通入混合装置146中。在混合装置146中非纯氮气U-N2混入合成燃气SG，用于减少燃气轮机的NOx排放。在此，混合装置146设计成可特别均匀且无缕(straehnenfrei)地使氮气N2与合成燃气SG混合。
对于燃气轮机2每一次从合成燃气SG转换到另一种燃料，亦即在更换输送到燃烧室6中的燃气时，要以氮气冲洗燃气轮机的燃料系统129。出于安全技术方面的原因，通过该冲洗过程必须能将位于燃气轮机燃料系统129中的合成燃气SG近乎完全置换。
为了以纯氮气R-N2冲洗燃料系统129或气化系统的第一区域，通过输送管道210和分支管道214向气化装置132送进纯氮气R-N2。在此一般规定在较长的时间里以足够大剂量的纯氮气R-N2作为冲洗介质向前冲洗气化装置132与燃气阀200之间的区域，以保证将合成燃气SG从燃料系统129的这个区域中置换出。冲洗过程产生的废气通过设置在燃气阀200上游的废气管道207从气化系统129中排出。
位于燃气阀200与燃气轮机2燃烧室6之间的燃料系统通过纯氮气R-N2向前方向冲洗。为此在空气分解装置138中产生的纯氮气R-N2通过氮气管道228输送到燃气管道130。由于这个系统的容积较小，因此通过纯氮气R-N2向前冲洗就足够了。
通过包括一个快速关闭附件202、一个连接到火炬的卸压系统206和一个燃气阀附件204的所述燃气阀200的紧凑结构以及燃气阀200沿合成燃气SG的流向在热交换器159后面的布置，使燃气轮机2从合成燃气SG转换到其它燃料时所需的对燃料系统129的冲洗可以特别简单且在特别短的时间内实现，并且这一点通过相对较少数量的部件和特别有利的部件布置来实现，由此使有待冲洗的容积降至特别小。在燃气和蒸汽透平装置的起动过程中也需要冲洗。由于能够与废热蒸汽发生器30状态无关地制备氮气，所以规定用氮气进行冲洗被证实是特别有利的。燃气和蒸汽透平装置1因此可以特别可靠地运行。
权利要求
1.一种燃气和蒸汽透平机装置(1)，它具有一个串接在一燃气轮机(2)烟气侧后的废热蒸汽发生器(30)，该废热蒸汽发生器的加热面连接在一蒸汽轮机(20)的水-汽循环(24)中，该燃气和蒸汽透平机装置还具有一个设置在燃气轮机(2)燃烧室(6)之前的燃料系统(129)，该系统包括一个矿物燃料(B)的气化装置(132)和一根从该气化装置(132)分支出来并通向燃气轮机(2)燃烧室(6)的燃气管道(130)，其特征在于，在燃烧室(6)的上游，有一个燃气阀(200)连接到燃气管道(130)中，该燃气阀包括一个快速关闭附件(202)、一个卸压或过压装置(206)和一个燃气阀附件(204)。
2.如权利要求1所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，一个热交换器(159)在燃气阀(200)的上游连接在燃气管道(130)中。
3.如权利要求1或2所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，在燃气阀(200)的上游有一个饱和器(150)连接到燃气管道(130)中。
4.如权利要求3所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，所述饱和器(150)设置在热交换器(159)的上游。
5.如上述任一项权利要求所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，一根冲洗管道(228)紧接在燃气阀附件(204)的下游通入燃气管道(130)中。
6.如权利要求5所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，所述冲洗管道(228)连接到一个中间储罐(220)上。
7.如权利要求6所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，所述中间储罐(220)通过一根输送管道(210)连接到一个空气分解装置(138)上。
8.如权利要求7所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)，其特征在于，一根备用管道(224)通入输送管道(210)中，该备用管道的输入端连接到一个氮气(U-N2，R-N2)、尤其是纯氮(R-N2)紧急充入系统(226)上。
9.一种用于冲洗如权利要求1至8中任一项所述的燃气和蒸汽透平机装置(1)的燃料系统(129)的方法，其特征在于，利用一种冲洗介质(1)向燃烧室(6)方向对位于燃气阀(200)与燃烧室(6)之间的燃料系统(129)进行冲洗。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述冲洗介质(1)在燃气阀(200)的下游输入到燃气阀附件(204)与调节附件(208)之间。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，为了进行冲洗，从一个空气分解装置(138)中抽取出氮气(U-N2，R-N2)。
全文摘要
本发明公开了一种具有一矿物燃料气化装置(132)的燃气和蒸汽透平机装置(1)。气化装置(132)与燃气轮机(2)燃烧室(6)通过燃气管道(130)连接。按照本发明，在燃气管道(130)中连接一燃气阀(200)，该燃气阀包括一快速关闭附件(202)、一卸压或过压系统(206)和一燃气阀附件(204)。
文档编号F02C6/18GK1401047SQ01805146
公开日2003年3月5日 申请日期2001年1月5日 优先权日2000年1月19日
发明者乌尔里克·希弗斯, 弗兰克·汉尼曼, 克劳斯·格鲁 申请人:西门子公司