Anlassvorriehtung für Gasturbinenanlagen Die Erfindung betrifft eine Anlassvorrich tung für Gasturbinenanlagen.
Es wurde schon vorgeschlagen, zum An lassen von Gasturbinenanlagen Gase zu ver wenden, die durch Abbrennen von Patronen oder andern Ladungen erzeugt und durch eine innerhalb des Turbinengehäuses angeordnete Düse geleitet werden. Diese Düse war an Stelle einer oder mehrerer Leitschaufeln oder Leit- flügel vorgesehen und der Gasstrom auf das Hauptturbinenrad der Turbine gerichtet.
Diese Anordnung hat aber den Nachteil, dass die zur Überleitung des Gasstromes in Rich tung auf die Turbinenschaufeln benötigte Düse im Wege des Gasstromes von der Brenn kammer nach dem Turbinenrad während des normalen Betriebes der Turbine liegt, was eine ungleichmässige Beaufschlagung des Turbinen rades bewirkt, mit dem Ergebnis, dass Vibra- tionen auftreten und Probleme wegen der Temperaturverteilung entstehen.
Demgegenüber zeichnet sich die erfin dungsgemässe Anlassvorrichtung dadurch aus, dass sie ausserhalb des Turbinengehäuses an geordnete Mittel zur Erzeugung von Treib gasen zur Beaufschlagung der Schaufeln des Rotors der Turbine und mindestens eine die Treibgase dem Rotor zuführende Düse auf weist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Teileiner an einer Tur bine angeordneten Anlassvorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsvariante im Schnitt und im Schaubild.
Fig. 2 zeigt schematisch das elektrische Schaltbild der Anlassvorrichtung gemäss Fig. 1.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine in Verbindung mit einem Turbi nenrad stehende Anlassvorrichtumg gemäss einer zweiten Die Anlassvorrichtung gemäss der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 und 2 weist eine Vor richtung 7 zur Aufnahme einer Patrone 11 auf. Diese Vorrichtung ist mit einer Düse 8 und einem Lappen 9 versehen.
Zu ihrer Be festigung am Turbinengehäuse dient eine durch eine Bohrung im Lappen 9 gesteckte Befestigungsschraube 10, wobei die Düse 8 tangential zum Schaufelkranz 3 des Rotors z -LL 'l#iegen # kommt.
Die Patrone 11 kann auf elektrischem Wege durch Betätigung eines Zündstiftes 12 zur Detonation gebracht werden. Sie erzeugt nach der Detonation einen Gasstrom von hoher Geschwindigkeit, der durch eine Öff nung im Abdeckring 6 des Stators eintritt, die Schaufeln des Rotors beaufschlagt und die Turbine in Drehung versetzt. Die Strömungs richtung der durch die Patrone erzeugten Gase ist in Fig. 1 durch Pfeile angegeben.
Dasselbe ist der Fall. für die in der Brenn- kammer erzeugten Gase, die über Leitschau- feln 2 des Stators zur [email protected] der Schaufeln 3 des Rotors der Turbine 1 dem letzteren zugeführt werden.
Die elektrische Ausrüstung umfasst eine Stromquelle 13 und einen Druckknopfschalter 14, wobei der Zündstift 12 durch Schliessung des Schalters 14 betätigt wird.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Anlassvorrichtung weist eine separate Brennkammer 15 auf, in die ein flüssiger Brennstoff zur Erzeugung eines durch Ver- brennung entstehenden Gasstromes hoher Ge schwindigkeit eingeführt wird. Die Entzün dung des Brennstoffes kann mit einer belie bigen Zündvorrichtung oder aber mittels einer Zündpatrone, die in eine Vorrichtung analog derjenigen nach Fig. 2 eingesetzt wird, er folgen.
Drei Düsen 16, die in Abständen voneinan der am äussern Gehäuse 17 der Gasturbine angeordnet und über Leitungen 18 mit der Brennkammer 15 verbunden sind, dienen zur Überleitung des in der Brennkammer erzeug ten Gasstromes in Form von Teilströmen zur Beaufschlagung der Schaufeln 19 des Turbi nenrades 20. Diese Teilgasströme bewirken die Drehung des Turbinenrades durch Ener gieübertragung.
Bei der Patronenanlassvorrichtung kann auch mehr als eine Düse vorgesehen sein, wäh rend bei der Anlassvorrichtung mit der Brenn- kammer eine andere als die angegebene Düsen zahl gewählt werden kann. Die Zahl der vor zusehenden Düsen ist abhängig von den jeweils vorliegenden Verhältnissen. Es hat sich aber gezeigt, dass man in den meisten Fällen mit einer oder zwei Düsen auskommt.
Bei der Anordnung mehrerer Düsen kann auch jede derselben mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes hoher Ge schwindigkeit verbunden sein. Bei der Ver wendung eines Brennstoffes kann ein solcher zur Anwendung kommen, der mit Luft oder ohne Mitwirkung eines Sauerstoffträgers ver brennt. Die Lage der Düse oder Düsen ist vorzugsweise so gewählt, dass die Düsenaxe zur Längsaxe der Rotorwelle geneigt ist, wobei der Neigungswinkel abhängig ist von der ge wünschten Anlaufgeschwindigkeit und der Form und Anordnung der Turbinenschaufeln.
Starting device for gas turbine plants The invention relates to a starting device for gas turbine plants.
It has already been proposed to use gases to let gas turbine systems, which are generated by burning cartridges or other charges and passed through a nozzle arranged within the turbine housing. This nozzle was provided instead of one or more guide vanes or guide vanes and the gas flow was directed onto the main turbine wheel of the turbine.
However, this arrangement has the disadvantage that the nozzle required to transfer the gas flow in the direction of the turbine blades by way of the gas flow from the combustion chamber after the turbine wheel during normal operation of the turbine, which causes an uneven loading of the turbine wheel with the result that vibrations occur and problems arise due to the temperature distribution.
In contrast, the starting device according to the invention is characterized in that it has arranged means for generating propellant gases outside the turbine housing to act on the blades of the rotor of the turbine and at least one nozzle that supplies the propellant gases to the rotor.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the subject invention. 1 shows part of a starting device arranged on a turbine according to a first embodiment variant in section and in a diagram.
FIG. 2 schematically shows the electrical circuit diagram of the starting device according to FIG. 1.
Fig. 3 shows schematically a section through a standing in connection with a turbine nenrad starting device according to a second. The starting device according to the embodiment of FIGS. 1 and 2 has a device 7 for receiving a cartridge 11 before. This device is provided with a nozzle 8 and a cloth 9.
A fastening screw 10 inserted through a hole in the tab 9 is used to fasten it on the turbine housing, the nozzle 8 coming tangentially to the blade ring 3 of the rotor z -LL 'l # iegen #.
The cartridge 11 can be detonated electrically by actuating a firing pin 12. After detonation, it generates a high-speed gas flow which enters through an opening in the cover ring 6 of the stator, acts on the blades of the rotor and sets the turbine in rotation. The flow direction of the gases generated by the cartridge is indicated in Fig. 1 by arrows.
Same is the case. for the gases generated in the combustion chamber, which are fed via guide vanes 2 of the stator to [email protected] of the blades 3 of the rotor of the turbine 1 to the latter.
The electrical equipment comprises a power source 13 and a push button switch 14, the firing pin 12 being actuated by closing the switch 14.
The embodiment of the starting device shown in FIG. 3 has a separate combustion chamber 15 into which a liquid fuel is introduced to generate a high-speed gas flow resulting from combustion. The ignition of the fuel can be followed by any ignition device or by means of an ignition cartridge which is used in a device analogous to that of FIG. 2.
Three nozzles 16, which are arranged at a distance from one another on the outer casing 17 of the gas turbine and connected to the combustion chamber 15 via lines 18, serve to transfer the gas flow generated in the combustion chamber in the form of partial flows to act on the blades 19 of the turbine wheel 20 These partial gas flows cause the turbine wheel to rotate by transmitting energy.
In the case of the cartridge starting device, more than one nozzle can also be provided, while in the case of the starting device with the combustion chamber, a different number of nozzles than the specified number can be selected. The number of nozzles to be seen depends on the prevailing conditions. It has been shown, however, that in most cases one or two nozzles can be used.
When several nozzles are arranged, each of them can also be connected to a device for generating a high-speed gas flow. When using a fuel, one can be used that burns ver with air or without the involvement of an oxygen carrier. The position of the nozzle or nozzles is preferably selected so that the nozzle axis is inclined to the longitudinal axis of the rotor shaft, the angle of inclination being dependent on the desired start-up speed and the shape and arrangement of the turbine blades.