Eines der Hauptprobleme des Energiesektors ist die Steigerung der Effizienz der Erdgasnutzung als Energieträger. Gegenwärtig wird der größte Teil des Erdgases in Dampfkraftwerken verbrannt. In Russland liegt ihr Wirkungsgrad bei 40…42%. Eine Alternative zu Dampfkraftwerken sind kombinierte Gas- und Dampfturbinen (CCGT). Dampf-Gas-Kraftwerke, in erster Linie vom Nutzungstyp (CCGT-U), haben im Vergleich zu Dampfkraftwerken erhebliche wirtschaftliche, investitionsbezogene, ökologische und andere Vorteile. Sie nehmen einen immer größeren Platz in der Energietechnik vieler Länder ein. Gas- und Dampfturbinen (GuD) sind im Hinblick auf den Wirkungsgrad sehr effiziente Stromerzeugungsanlagen. Durch die Nutzung der Abgaswärme von Hochtemperatur-GTUs ist es möglich, einen wesentlich höheren Wirkungsgrad zu erzielen.
Zuverlässigkeit und Effizienz von GuD-Anlagen werden in erster Linie durch den Betrieb der GTU und deren Wirkungsgrad bestimmt. Bei der Planung von GuD-Anlagen wird besonderes Augenmerk auf die Auslegung der CWs gelegt.
Der Hauptanreiz für die Entwicklung moderner Verdichterstationen ist der Wunsch nach einer Reduzierung der Schadstoffemissionen. Neben anderen technischen Lösungen wird die Verdünnung (Einspritzung) mit Wasser oder Dampf in den CWs stationärer GTUs eingesetzt, wodurch die Flammentemperatur und folglich die Emissionen gesenkt werden. Trotz der Effizienz verringert dieser Ansatz den thermodynamischen Wirkungsgrad des Zyklus, verzögert die CO-Nachverbrennung und verursacht die Korrosion von Turbinenteilen. Im Gegensatz dazu wird in FBCs, die „arme“ PP-FBCs verbrennen, keine Wasser- oder Dampfeinspritzung verwendet, weshalb sie oft als trockene, emissionsarme Brennkammern (DLE) bezeichnet werden.
Die Brennkammer (CC) ist in erster Linie für die Höhe der Schadstoffemissionen in die Atmosphäre verantwortlich, deren niedrige Werte eine zwingende Voraussetzung für die Umsetzung moderner Energieanlagen sind. Kraftwerke zahlen jedes Jahr mehr für Schadstoffemissionen, so dass die Entwicklung schadstoffarmer Brennkammern ein immer wichtigeres Thema wird.
Der zweite Hauptparameter, der durch die KW bestimmt wird, ist der Wirkungsgrad der GTU. Er wirkt sich besonders stark auf den Einfluss der KW-Auslegung auf den Wirkungsgrad bei niedrigen Lasten aus. Um einen hohen GTU-Wirkungsgrad bei niedrigen Lasten aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, einen hohen vollständigen Brennstoffabbrand zu gewährleisten.
Die Sicherstellung einer hohen Vollständigkeit des Brennstoffausbrands und eines geringen Schadstoffausstoßes führt häufig zu Widersprüchen bei der Auslegung von GuD-Anlagen. Daher ist die Suche nach einer Kompromisslösung für die Auslegung des KKW die schwierigste Aufgabe, deren Lösung notwendig ist, um eine hohe technische und wirtschaftliche Leistung der gesamten GuD-Anlage zu erreichen