CH210658A - Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage. - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
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Description
Verfahren zum Betrieb einer Gastnrbinenanlage. Gasturbinenanlagen, die nach dem Gleich druck- oder allenfalls auch nach dem Gleich volumenverfahren arbeiten, benötigen einen Brenner, durch welchen der Brennstoff (Gas, Ö1, Kohlenstaub) dem Arbeitsgas zugeführt wird. Die für eine richtige Verbrennung er forderliche Gastemperatur ist aber immer zu hoch für die Turbinenbeschaufelung. Eine Kühlung der Verbrennungsprodukte ist daher unerlässlich. Es ist schon vorgeschlagen wor den, eine solche Kühlung durch Zumischen von verhältnismässig kühler Luft zu bewerk stelligen. Ein solches Verfahren bedingt aber die Trennung des Luftstromes in zwei Teile. Der erste und meist kleinste Teil dient als Verbrennungsluft und wird unmittelbar dem Brenner zugeführt. Der andere und grössere Teil wird in einem dem Brenner nachge schalteten Mischraum den Verbrennungsgasen zugemischt. Das Gemisch hat dann eine für die Rohrleitung und die Turbine noch zu lässige Temperatur. Es ist ferner bekannt, den Widerstand, welchen die Brennluft im Brennraum zu über- winden hat, durch einen besonderen Kom pressor, oder durch eine eigene Zusatzstufe am Kompressor zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, einen eigenen Kom pressor für die Brennluft zu vermeiden. Um dieses zu erreichen, werden erfindungsgemäss nach gemeinsamer Förderung in einem Ge bläse Verbrennungsluft und Kühlluft getrennt geführt, wobei der Druckabfall der Verbren nungsluft durch einen künstlich erzeugten, äquivalenten Druckabfall der Kühlluft auf recht erhalten wird. Ausser dem Druckabfall im Brennraum können zusätzliche Druckabfälle der Brennluft auf folgende Weise entstehen: 1. dadurch, dass zur Zerstäubung des Brenn stoffes und seiner guten Mischung mit der Verbrennungsluft eine erhebliche Luftge schwindigkeit nötig ist; 2. dadurch, dass vor den Brenner Vor wärmer zur Erhitzung der Verbrennungsluft geschaltet werden, und 3. dadurch, dass im Falle von Staubfeue rungen die Verbrennungsluft durch die Mühle geleitet wird. Da es zweckmässig erscheint, den Druck unterschied zwischen beiden Luftmengen auf möglichst einfachem Wege zu erzeugen, kann in der Kühlluftleitung ein Drosselorgan ein geschaltet werden, welches die Funktion eines Druckminderers für die betreffenden Luft mengen übernimmt. Das Drosselorgan kann als eine einfache Verengung der Luftleitung ausgebildet werden; für gewisse Anlagen wird es zweckmässig sein, ein regelbares Drossel organ vorzusehen (Schieber, Drosselklappe, Ventil). Es wird im letzteren Falle auch zweckmässig sein, das Drosselorgan in Ab hängigkeit von der Belastung zu steuern, damit z. B. Geschwindigkeit und Menge der Verbrennungsluft immer genau der Brenn stoffmenge angepasst werden. In den meisten Gasturbinenanlagen ist zwischen Gebläse und Brennraum ein Lufterhitzer eingeschaltet. Ein solcher Apparat ist zur Erhaltung einer guten Gesamtwirtschaftlichkeit meist mit einem ver hältnismässig grossen Druckverlust behaftet. Mit Vorteil wird man gerade diesen Druck verlust gewissermassen nutzbringend für die Drosselung der Kühlluft verwenden, indem man zum Beispiel die Kühlluft durch den Er hitzer leitet und die Verbrennungsluft uri erhitzt lässt, oder durch Verwendung von zwei Erhitzern, einen mit grossem Widerstand für die Kühlluft, den andern mit kleinerem Wider stand für die Verbrennungsluft. Mit einer solchen Anordnung kann auch noch die Ver wendung eines festen oder regelbaren Drossel- organes verbunden werden. Die beiliegende schematische Zeichnung zeigt Beispiele, wie das Verfahren gemäss der Erfindung sich durchführen lässt. In Fig. 1 stellt 1 die Gasturbine dar, welche das Gebläse 2 antreibt. Die Luft wird dem Brenner 3 und dem Mischraum 4 in zwei getrennten Strömen zugeführt, indem die Verbrennungsluft durch die Leitung 5 und die Kühlluft durch die Leitung 6 geleitet werden. Letztere ist mit einem Drosselorgan 7 versehen zwecks Herabsetzung des Druckes im Raum 4. Gegebenenfalls erhalten nach Fig. 2 die Leitungen 5 und 6 Lufterhitzer 8 und 9; ihre Widerstände werden derart ge- wählt, dass der gewünschte Druckunterschied ohne besondere Drosselung entsteht. Es kann auch ein gemeinsamer Erhitzer in der gemein samen Luftleitung 10 unter Verwendung des Drosselorganes 7 vorhanden sein. In Fig. 3 ist ein Teil einer Gasturbinen anlage dargestellt, die nach dem Wärme druckverfahren arbeitet. Die Luft wird aus dem konstanten Volumen 11 durch eine Lei tung 12 einem Umlaufgebläse 13 zugeführt. Nach dein Gebläse werden wie in Fig. 1 Verbrennungsluft und Kühlluft getrennt dem Brenner 3 und Mischraum 4 durch die Lei tungen 5 und 6 zugeführt. Die Gase strömen darin durch eine Leitung 15 dem konstanten Volumen 11 wieder zu. Gegebenenfalls wird ein Lufterhitzer in der Leitung 6 eingesehal- tet, oder es -erden zwei Lufterhitzer für die getrennte Erwärmung der Verbrennungs- und Kühlluftrnengen in den Leitungen 5 und 6 eingesehaltet (Fig. 4). Der künstlich erzeugte Druckabfall der Kühlluft wird nur) nutzbringend verwendet, indem entweder die Kühlluft durch einen Apparat geführt wird, der einem in der An lage selber oder anderswo nutzbringenden Zweck dient und mit einem Druckabfall be haftet ist, oder indem der Druckabfall un mittelbar zur Erzeugung mechanischer Arbeit, zum Beispiel in mindestens einem Expansions rad, herangezogen wird. Dieses Expansions rad kann für der) Antrieb von Hilfsbetrieben sorgen, oder unmittelbar einen Teil der Ver brennungsturbine bilden. Als Apparat, wel cher mit Druckabfall behaftet ist und zugleich für die Anlage von Nutzen ist, kommt, wie oben beschrieben, insbesondere ein Wärme austauscher in Frage.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zunr Betrieb einer Gasturbinen anlage, bei der zur Herabsetzung der Tempera tur in der Turbine der) Verbrennungsgasen Kühlluft zugemischt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass nach gemeinsamer Förderung in einem Gebläse Verbrennungsluft und Kühl luft getrennt geführt werden, und dass der Druckabfall der Verbrennungsluft durch einen künstlich erzeugten, äquivalenten Druckabfall der Kühlluft aufrecht erhalten wird. UNTERANSPRüCHE: 1.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Herabsetzung des Kühlluftdruckes durch Einbau einer Ver engung in die Kühlluftleitung erreicht wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Herabsetzung des Kühlluftdruckes durch Einbau eines steuer baren Drosselorganes in der Kühlluftleitung erreicht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Herabsetzung des Kühlluftdruckes durch den Strömungs widerstand in einem in der Kühlluftleitung eingeschalteten Lufterhitzer erreicht wird. 4.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlluft- und in der Verbrennungsluftleitung je ein Luft erhitzer eingeschaltet wird, deren Strö- rnungswiderstände so gewählt werden, dass die gewünschte Herabsetzung des Kühl luftdruckes erreicht wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der künstlich erzeugte Druckabfall der Kühlluft nutzbringend ver wertet wird. . Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der künstlich erzeugte Druckabfall der Kühlluft in mindestens einem Expansionsrad zur Erzeugung mecha nischer Arbeit verwendet wird. .Verfahren nach Patentansprucb und Unter anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionsrad in die Verbrennungs turbine verlegt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH210658T | 1939-07-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH210658A true CH210658A (de) | 1940-07-31 |
Family
ID=4447041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH210658D CH210658A (de) | 1939-07-03 | 1939-07-03 | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH210658A (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE743257C (de) * | 1941-06-27 | 1943-12-22 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Gasturbinenanlage |
US2540526A (en) * | 1944-01-31 | 1951-02-06 | Power Jets Res & Dev Ltd | Internal-combustion turbine power plant |
US2622395A (en) * | 1947-01-02 | 1952-12-23 | Parsons C A & Co Ltd | Combustion system for gas turbines with heat exchangers |
DE1060193B (de) * | 1954-09-10 | 1959-06-25 | Henschel & Sohn Gmbh | Rotierender Brenner fuer Brennkammern von Gasturbinen |
-
1939
- 1939-07-03 CH CH210658D patent/CH210658A/de unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE743257C (de) * | 1941-06-27 | 1943-12-22 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Gasturbinenanlage |
US2540526A (en) * | 1944-01-31 | 1951-02-06 | Power Jets Res & Dev Ltd | Internal-combustion turbine power plant |
US2622395A (en) * | 1947-01-02 | 1952-12-23 | Parsons C A & Co Ltd | Combustion system for gas turbines with heat exchangers |
DE1060193B (de) * | 1954-09-10 | 1959-06-25 | Henschel & Sohn Gmbh | Rotierender Brenner fuer Brennkammern von Gasturbinen |
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