EP1102005A1 - Anordnung zum Verbrennen eines aufbereiteten Brenngases - Google Patents

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EP1102005A1 EP00121557A EP00121557A EP1102005A1 EP 1102005 A1 EP1102005 A1 EP 1102005A1 EP 00121557 A EP00121557 A EP 00121557A EP 00121557 A EP00121557 A EP 00121557A EP 1102005 A1 EP1102005 A1 EP 1102005A1
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    • F23K5/002—Gaseous fuel
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/68—Treating the combustion air or gas, e.g. by filtering, or moistening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for burning an in a processing plant that has been prepared and preheated Fuel gas in a burner in a gas turbine plant or in a boiler system.
  • Fuel gas is increasingly being used for the operation of gas turbines and. Boiler systems used. Due to irregularities in the Fuel gas processing or strongly fluctuating fuel gas qualities fuel condensate can fail to notice.
  • Fuel nozzles designed for gas operation contain the liquid components of the fuel gas will not atomize them Liquid components due to the high kinetic energy transported through the actual combustion chamber without the Attend combustion. Meet these energetic Liquid drops then on machine or system parts, see above the liquid drops are caused by the impact energy atomized. With atomization and through the available air ignitable mixtures are formed by reignition cause uncontrolled combustion processes. Since the not affected areas for combustion temperatures are designed, the degree of damage in such cases considerable, up to the total failure of the machine or system. The previous solutions to avoid these disadvantages focus on fuel gas processing with great Make the effort safer.
  • the invention is based, in one generic system downstream of the burner Parts of the system from damage caused by fuel gas, for example Condensate fractions more safely and with less effort protect.
  • the detector 9 By the detector 9 arranged directly in front of the burner the final condition of the processed fuel gas is monitored. Through this monitoring and the measures to be taken afterwards very high machine and system protection is achieved. In addition, unnecessary safety surcharges can be applied to warming of the fuel gas are eliminated, so that a reduction in Secondary energies becomes possible. Malfunctions will also occur in fuel gas processing (filtering, condensate separator, Fuel gas heating) and fluctuations in the fuel gas quality continuously with regard to condensate failure on the end product controlled the fuel preparation.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below.
  • the drawing shows the diagram of a gas turbine plant.
  • the gas turbine system consists of a gas turbine 1, which with a generator 2 for generating electrical energy and one Compressor 3 coupled to compress combustion air is.
  • the compressor 3 promotes the compressed combustion air to a combustion chamber 4, in which processed fuel gas below Pressure is burned.
  • the resulting combustion gas becomes the entry of the gas turbine 1 supplied.
  • the combustion chamber 4 is provided with a burner which has a Line 5 is connected to a processing plant 6.
  • the fuel gas is filtered by Free condensate and preheated. It is so on line 5 processed fuel gas to the burner of the combustion chamber 4 fed.
  • the line 5 In the immediate vicinity of the entry into the burner is in the line 5 has a connection 7 for a test line 8, through which a partial flow of through the line 5 to the burner inflowing fuel gas is removed.
  • the test line 8 is connected to a continuously operating detector 9. In the detector 9 shows the content of condensate in the fuel gas determined.
  • the detector 9 is with an alarm device 10 and with a Shutdown device 11 provided. If the detector 9 one too high content of condensate in the fuel gas is over the alarm device 10 triggers an alarm and the Switch-off device 11 the supply of fuel gas to the burner interrupted.
  • the described Arrangement can also be used in a boiler system.

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Abstract

In einer Aufbereitungsanlage (6) aufbereitetes und vorgewärmtes Brenngas in einem Brenner in einer Gasturbinenanlage oder in einer Kesselanlage verbrannt. In der die Aufbereitungsanlage (6) mit dem Brenner verbindenden Leitung (5) unmittelbar ist vor dem Brenner ein kontinuierlich arbeitender Detektor (9) zur Ermittlung des Gehaltes an Kondensat in dem aufbereiteten Brenngas angeordnet. Dieser Detektor (9) ist mit einer Alarmeinrichtung (10) und einer Abschalteinrichtung (11) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eines Anordnung zum Verbrennen eines in einer Aufbereitungsanlage aufbereiteten und vorgewärmten Brenngases in einem Brenner in einer Gasturbinenanlage oder in einer Kesselanlage.
Brenngas wird vermehrt für den Betrieb von Gasturbinen- und. Kesselanlagen eingesetzt. Durch Unregelmäßigkeiten in der Brenngasaufbereitung oder stark schwankende Brenngasqualitäten kann unbemerkt Brennstoffkondensat ausfallen. Da die für den Gasbetrieb ausgelegten Brennstoffdüsen die Flüssigkeitsanteile des Brenngases nicht zerstäuben, werden diese Flüssigkeitsanteile, aufgrund der hohen kinetischen Energie durch den eigentlichen Brennraum transportiert, ohne an der Verbrennung teilzunehmen. Treffen diese energiereichen Flüssigkeitstropfen dann auf Maschinen- oder Anlagenteile, so werden die Flüssigkeitstropfen durch die Aufprallenergie zerstäubt. Mit der Zerstäubung und durch die vorhandene Luft werden zündfähige Gemische gebildet, die durch Rückzündung unkontrollierte Verbrennungsvorgänge hervorrufen. Da die betroffenen Bereiche für Verbrennungstemperaturen nicht ausgelegt sind, ist der Schädigungsgrad in solchen Fällen erheblich, bis hin zum Totalausfall der Maschine oder Anlage. Die bisherigen Lösungen zur Vermeidung dieser Nachteile konzentrieren sich darauf, die Brenngasaufbereitung mit großem Aufwand sicherer zu gestalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer gattungsgemäßen Anlage die dem Brenner nachgeschalteten Anlagenteile vor Schäden durch etwa im Brenngas vorhandene Kondensatanteile sicherer und mit geringerem Aufwand zu schützen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.
Durch den unmittelbar vor dem Brenner angeordneten Detektor 9 wird der Endzustand des aufbereiteten Brenngases überwacht. Durch diese Überwachung und die danach zu treffenden Maßnahmen wird ein sehr hoher Maschinen- und Anlagenschutz erreicht. Außerdem können unnötige Sicherheitszuschläge bei, der Erwärmung des Brenngases entfallen, so daß eine Reduzierung der Sekundärenergien möglich wird. Ebenso werden Fehlfunktionen in der Brenngasaufbereitung (Filterung, Kondensatabscheider, Brenngaserwärmung) sowie Schwankungen in der Brenngasqualität kontinuierlich hinsichtlich des Kondensatausfalles am Endprodukt der Brennstoffaufbereitung kontrolliert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt das Schema einer Gasturbinenanlage dar.
Die Gasturbinenanlage besteht aus einer Gasturbine 1, die mit einem Generator 2 zur Erzeugung elektrischer Energie und einem Kompressor 3 zur Komprimierung von Verbrennungsluft gekoppelt ist. Der Kompressor 3 fördert die komprimierte Verbrennungsluft zu einer Brennkammer 4, in der aufbereitetes Brenngas unter Druck verbrannt wird. Das dabei entstehende Verbrennungsgas wird den Eintritt der Gasturbine 1 zugeführt.
Die Brennkammer 4 ist mit einem Brenner versehen, der über eine Leitung 5 mit einer Aufbereitungsanlage 6 verbunden ist. In dieser Aufbereitungsanlage 6 wird das Brenngas gefiltert, von Kondensat befreit und vorgewärmt. Über die Leitung 5 wird das so aufbereitete Brenngas zu dem Brenner der Brennkammer 4 zugeführt.
In der unmittelbaren Nähe des Eintrittes in den Brenner ist in der Leitung 5 ein Anschluß 7 für eine Prüfleitung 8 angeordnet, über die ein Teilstrom des durch die Leitung 5 dem Brenner zuströmenden Brenngases entnommen wird. Die Prüfleitung 8 ist mit einem kontinuierlich arbeitenden Detektor 9 verbunden. In dem Detektor 9 wird der Gehalt des Brenngases an Kondensat ermittelt.
Der Detektor 9 ist mit einer Alarmeinrichtung 10 und mit einer Abschalteinrichtung 11 versehen. Wenn der Detektor 9 einen zu hohen Gehalt an Kondensat in dem Brenngas feststellt, wird über die Alarmeinrichtung 10 ein Alarm ausgelöst und über die Abschalteinrichtung 11 die Zufuhr von Brenngas zu dem Brenner unterbrochen.
Anstelle in einer Gasturbinenanlage kann die beschriebene Anordnung auch in einer Kesselanlage eingesetzt werden.

Claims (1)

  1. Anordnung zum Verbrennen eines in einer Aufbereitungsanlage (6) aufbereiteten und vorgewärmten Brenngases in einem Brenner in einer Gasturbinenanlage oder in einer Kesselanlage, wobei der Brenner über eine Leitung (5) mit der Aufbereitungsanlage (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (5) unmittelbar vor dem Brenner ein kontinuierlich arbeitender Detektor (9) zur Ermittlung des Gehaltes an Kondensat in dem aufbereiteten Brenngas angeordnet ist und dass der Detektor (9) mit einer Alarmeinrichtung (10) und einer Abschalteinrichtung (11) verbunden ist.
EP00121557A 1999-11-19 2000-09-30 Anordnung zum Verbrennen eines aufbereiteten Brenngases Expired - Lifetime EP1102005B1 (de)

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