CH709269A2 - Exhaust chamber for radial diffuser. - Google Patents

Exhaust chamber for radial diffuser. Download PDF

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CH709269A2
CH709269A2 CH00255/15A CH2552015A CH709269A2 CH 709269 A2 CH709269 A2 CH 709269A2 CH 00255/15 A CH00255/15 A CH 00255/15A CH 2552015 A CH2552015 A CH 2552015A CH 709269 A2 CH709269 A2 CH 709269A2
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CH
Switzerland
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axis
exhaust
diffuser
turbine
pair
Prior art date
Application number
CH00255/15A
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German (de)
Inventor
Deepesh D Nanda
Santhosh Kumar Vijayan
Chengappa Manjunath
Original Assignee
Gen Electric
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Abstract

Ein Abgasdiffusor für eine Turbomaschine weist einen Diffusor (101) auf, der auf einem Turbinenrotor angeordnet und mit einer Achse des Turbinenrotors ausgerichtet ist. Der Diffusor (101) ist dazu eingerichtet, Turbinenabgas im Wesentlichen um 90 Grad aus einer ersten Strömungsrichtung entlang der ersten Achse (114) abzulenken. Eine Abgaskammer steht in Fluidverbindung mit einem und umschliesst ein Auslassende des Diffusors (101). Die Abgaskammer steht in Fluidverbindung mit einem Verbindungskanal, der dazu eingerichtet ist, Abgas für eine andere Turbomaschine bereitzustellen. Die Abgaskammer weitet sich auf das Volumen bezogen zwischen dem Diffusor (101) und dem Verbindungskanal auf.An exhaust gas diffuser for a turbomachine includes a diffuser (101) disposed on a turbine rotor and aligned with an axis of the turbine rotor. The diffuser (101) is configured to deflect turbine exhaust gas substantially 90 degrees from a first flow direction along the first axis (114). An exhaust chamber is in fluid communication with and encloses an outlet end of the diffuser (101). The exhaust chamber is in fluid communication with a connection channel configured to provide exhaust gas to another turbomachine. The exhaust gas chamber expands in volume between the diffuser (101) and the connection channel.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

[0001] Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Systeme von Abhitzedampferzeugern (HRSG) mit Gasturbinen-Abgaskomponenten, und insbesondere eine Turbinenabgaskammer, die dazu eingerichtet ist, einen gleichförmigen Abgasstrom in den Abhitzedampferzeuger zu unterstützen. [0001] This invention relates generally to systems of heat recovery steam generators (HRSG) with gas turbine exhaust components, and more particularly to a turbine exhaust gas chamber configured to assist a uniform flow of exhaust gas into the heat recovery steam generator.

[0002] In Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-Systemen kann erhitztes Abgas von den Gasturbinen durch die Abhitzedampferzeugersysteme als eine Quelle für Hitze verwendet werden, die an eine Wasserquelle übertragen werden kann, um überhitzten Dampf zu erzeugen. Der überhitzte Dampf kann in den Dampfturbinen als Energiequelle verwendet werden. Das erhitzte Abgas einer Gasturbine kann zu dem Abhitzedampferzeugersystem unter anderem über eine Abgaskammer und einen Diffusor übertragen werden, der dazu beitragen kann, die kinetische Energie des die letzte Stufe der Gasturbine erhitzten Abgases in potentielle Energie in Form eines erhöhten statischen Drucks umzuwandeln. Ist es einmal zu dem Abhitzedampferzeugersystem geliefert, kann das erhitzte Abgas eine Reihe von Wärmetauscherelementen, wie etwa Überhitzer, Zwischenüberhitzer, Verdampfer, Vorwärmer, usw. durchströmen. Die Wärmetauscherelemente können dazu verwendet werden, Hitze von dem erhitzten Abgas an die Wasserquelle zu übertragen, um überhitzten Dampf zu erzeugen. Es ist ein Konstruktionsziel, einen gleichförmigen Strom durch die Abgaskammer zu unterstützen ohne die Diffusorleistung negativ zu beeinflussen, das heisst, eine Diffusionsströmung ohne wahrnehmbaren totalen Druckverlust zu ermöglichen. In gas and steam combined cycle power plant systems, heated exhaust gas from the gas turbines may be used by the heat recovery steam generator systems as a source of heat which may be transmitted to a source of water to produce superheated steam. The superheated steam can be used in the steam turbines as an energy source. The heated exhaust from a gas turbine may be transferred to the heat recovery steam generator system via, inter alia, an exhaust chamber and a diffuser which may help to convert the kinetic energy of the exhaust gas heated in the last stage of the gas turbine into potential energy in the form of increased static pressure. Once delivered to the heat recovery steam generator system, the heated exhaust gas may flow through a series of heat exchanger elements, such as superheaters, reheaters, evaporators, preheaters, and so on. The heat exchanger elements may be used to transfer heat from the heated exhaust gas to the water source to produce superheated steam. It is a design goal to support a uniform flow through the exhaust gas chamber without adversely affecting the diffuser performance, that is to allow a diffusion flow with no perceptible total pressure loss.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

[0003] Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Abgasdiffusor für eine Turbomaschine vorhanden, der einen in einem Turbinenrotor angeordneten Diffusor aufweist, der mit der Achse des Turbinenrotors axial ausgerichtet ist, wobei der Diffusor dazu eingerichtet ist, das Turbinenabgas im Wesentlichen um 90 Grad aus einer ersten Strömungsrichtung entlang der Achse abzulenken; eine Abgaskammer steht in Fluidverbindung mit einem Auslassende und umschliesst das des Diffusors, wobei die Abgaskammer in Fluidverbindung mit einem Verbindungskanal steht, der dazu eingerichtet ist, das Abgas an eine andere Turbomaschine zu liefern; wobei sich die Abgaskammer in einer Richtung zum Verbindungskanal hin bezogen auf das Volumen erweitert. In one embodiment, an exhaust diffuser for a turbomachine is provided having a turbine rotor disposed in a diffuser, which is axially aligned with the axis of the turbine rotor, wherein the diffuser is adapted to the turbine exhaust gas substantially 90 degrees from a first Distract flow direction along the axis; an exhaust chamber in fluid communication with an outlet end and surrounding that of the diffuser, the exhaust chamber being in fluid communication with a connection channel configured to supply the exhaust gas to another turbomachine; wherein the exhaust chamber widens in a direction toward the connection channel with respect to the volume.

[0004] Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Turbomaschine vorhanden, die einen Gasturbinenabschnitt aufweist, der einen Turbinenrotor aufweist; ein Radialdiffusor ist entlang einer ersten Achse des Turbinenrotors ausgerichtet; eine Abgaskammer weist einen Einlass auf, der einen Teil des Radialdiffusors aufnimmt, wobei die Abgaskammer sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Achse ausgerichtet ist, wobei sich die Abgaskammer bezogen auf das Volumen entlang der zweiten Achse erweitert. In another embodiment, a turbomachine is provided having a gas turbine section having a turbine rotor; a radial diffuser is aligned along a first axis of the turbine rotor; an exhaust chamber having an inlet that receives a portion of the radial diffuser, the exhaust chamber extending along a second axis that is substantially perpendicular to the first axis, wherein the exhaust chamber expands relative to the volume along the second axis.

[0005] Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-System vorhanden, aufweisend: eine Gasturbine, die einen sich entlang einer ersten Achse erstreckenden Turbinenrotor aufweist; ein Abgasdampferzeuger; eine Dampfturbine, die dazu eingerichtet ist, Dampf von dem Abgasdampferzeuger zu erhalten; ein Radialdiffusor, der entlang der ersten Achse angeordnet ist; und eine Abgaskammer, die einen Abschnitt des Radialdiffusors aufnehmenden Einlass aufweist, wobei die Abgaskammer sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Achse ausgerichtet ist, wobei sich die Abgaskammer bezogen auf das Volumen entlang der zweiten Achse erweitert und mit dem Abgasdampferzeuger in Verbindung steht. In yet another embodiment, there is provided a gas and steam combined cycle power plant system comprising: a gas turbine having a turbine rotor extending along a first axis; an exhaust steam generator; a steam turbine configured to receive steam from the exhaust steam generator; a radial diffuser disposed along the first axis; and an exhaust chamber having a portion of the radial diffuser receiving inlet, the exhaust chamber extending along a second axis substantially perpendicular to the first axis, the exhaust chamber expanding in volume along the second axis and communicating with the exhaust Exhaust steam generator is in communication.

[0006] Bei irgendeinem der oben erwähnten Ausführungsbeispiele kann es vorteilhaft sein, dass die Abgaskammer teilweise in einem Paar von nicht parallelen Seitenwänden und einer periphere Randwand enthalten ist, die das Paar von nicht parallelen Seitenwänden verbindet. In any of the above-mentioned embodiments, it may be advantageous for the exhaust chamber to be partially contained in a pair of non-parallel sidewalls and a peripheral rim wall connecting the pair of non-parallel sidewalls.

[0007] Es kann vorteilhaft sein, dass eine Wand des Paares von nicht parallelen Seitenwänden im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse ausgerichtet ist. It may be advantageous that one wall of the pair of non-parallel side walls is oriented substantially perpendicular to the axis.

[0008] Es kann vorteilhaft sein, dass die andere Wand des Paares von nicht parallelen Seitenwänden in einem Winkel von 20° bis 50° oder 35° bis 45° relativ zu der einen Wand der nicht parallelen Seitenwände ausgerichtet ist. It may be advantageous that the other wall of the pair of non-parallel side walls is oriented at an angle of 20 ° to 50 ° or 35 ° to 45 ° relative to the one wall of the non-parallel side walls.

[0009] Es kann vorteilhaft sein, dass die periphere Randwand einen mit einem Radius gerundeten Endabschnitt aufweist, der mit einem Paar aus einem oberen und einem unteren Wandabschnitt verbunden ist, die gerade und im Wesentlichen parallel sind. It may be advantageous that the peripheral edge wall has a radiused end portion connected to a pair of upper and lower wall portions that are straight and substantially parallel.

[0010] Es kann vorteilhaft sein, dass der mit einem Radius gerundete Endabschnitt auf der einen Seite der Achse und das Paar aus dem geraden, im Wesentlichen parallelen oberen bzw. unteren Wandabschnitt diese Achse queren und mit dem Verbindungskanal auf einer entgegengesetzten Seite der Achse verbunden sind. It may be advantageous that the radiused end portion on one side of the axis and the pair of the straight, substantially parallel upper and lower wall portion traverse this axis and connected to the connecting channel on an opposite side of the axis are.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0011] Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden, wenn die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen dieselben Bezugszeichen durchgängig durch die Zeichnungen gleiche Teile darstellen, wobei: <tb>Fig. 1<SEP>ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-Systems mit einer Gasturbine, einer Dampfturbine und einem Abhitzedampferzeuger ist; <tb>Fig. 2<SEP>eine detaillierte, nur teilweise Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Gasturbine aus Fig. 1 ist, die Wärmetauscherelemente des Abhitzedampferzeugers aus Fig. 1 integriert mit Komponenten eines Abgasdiffusors der Gasturbine aufweist; <tb>Fig. 3<SEP>eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer Abgaskammer in der Art ist, wie sie in der Gasturbine nach Fig. 2 verwendet werden kann; <tb>Fig. 4<SEP>eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Fig. 3 gezeigte Abgaskammer ist; <tb>Fig. 5<SEP>eine perspektivische Ansicht eines Abgasdiffusors und einer Kammer in Übereinstimmung mit einem beispielhaften aber nicht beschränkten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; <tb>Fig. 6<SEP>eine andere perspektivische Ansicht des in Fig. 5 gezeigten Abgasdiffusors und der Kammer ist; und <tb>Fig. 7<SEP>eine Draufsicht auf den Abgasdiffusor und die Kammer ist, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind.These and other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings, in which like reference characters represent like parts throughout the drawings, wherein: <Tb> FIG. 1 <SEP> is a schematic flow diagram of one embodiment of a gas and steam combined cycle power plant system including a gas turbine, a steam turbine, and a heat recovery steam generator; <Tb> FIG. FIG. 2 is a detailed partial side view of one embodiment of the gas turbine of FIG. 1 having heat exchanger elements of the heat recovery steam generator of FIG. 1 integrated with components of an exhaust gas turbine exhaust gas diffuser; FIG. <Tb> FIG. Fig. 3 is a partially cutaway perspective view of an exhaust gas chamber of the type that can be used in the gas turbine of Fig. 2; <Tb> FIG. Fig. 4 is a partial sectional plan view of the exhaust chamber shown in Fig. 3; <Tb> FIG. 5 is a perspective view of an exhaust diffuser and a chamber in accordance with an exemplary, but not limited, embodiment of the invention; <Tb> FIG. Fig. 6 is another perspective view of the exhaust diffuser and the chamber shown in Fig. 5; and <Tb> FIG. 7 is a plan view of the exhaust diffuser and the chamber shown in FIGS. 5 and 6.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

[0012] Eine oder mehrere konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Es ist beabsichtigt, eine prägnante Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele bereitzustellen, wobei nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Beschreibung beschrieben werden können. Es versteht sich, dass bei einer Entwicklung irgendeiner tatsächlichen Implementierung, wie bei jedem Ingenieurs- oder Konstruktionsprojekt, eine Vielzahl von implementierungsabhängigen Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie etwa die Übereinstimmung mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Bedingungen, die von einer Implementierung zur anderen variieren können. Ausserdem versteht es sich, dass eine solche Entwicklungsleistung komplex und zeitaufwendig ist, aber nichtsdestotrotz ein Routinevorhaben im Entwurf, der Fabrikation und der Herstellung für Fachleute ist, die von dieser Beschreibung profitieren. One or more specific embodiments of the present invention will be described below. It is intended to provide a succinct description of these embodiments, and not all features of an actual implementation may be described in the description. It should be understood that in developing any actual implementation, as with any engineering or design project, a variety of implementation-dependent decisions must be made to achieve the developer's specific goals, such as compliance with systemic and business-related constraints vary from one implementation to another. Moreover, it is understood that such development work is complex and time consuming, but nonetheless a routine design, fabrication, and manufacturing project for professionals who benefit from this disclosure.

[0013] Wenn Elemente der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, meinen die Artikel «eine/einer/eines/einen/einem», «der/die/das» und «diese/dieser/dieses/diesen/diesem», dass ein oder mehrere dieser Elemente vorhanden sind. Die Ausdrücke «aufweisen», «enthalten» und «mit» sind inklusiv zu verstehen und meinen, dass zusätzliche Elemente, andere als die angegebenen Elemente, vorhanden sein können. Jegliche Beispiele von Betriebsparametern sind nicht exklusiv von anderen Parametern der offenbarten Ausführungsbeispiele. When elements of the various embodiments of the present invention are introduced, the articles "one", "one", "this" and "this" mean that one or more of these elements are present. The terms "comprise," "contain," and "with" are inclusive, meaning that additional items other than the specified items may be present. Any examples of operating parameters are not exclusive of other parameters of the disclosed embodiments.

[0014] Fig. 1 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-Systems 10 mit einer Gasturbine, einer Dampfturbine und einem Abgasdampferzeuger. Insbesondere kann das System 10 eine Gasturbine 12 zum Antreiben einer ersten Last 14 aufweisen. Die erste Last 14 kann z.B. ein elektrischer Generator zur Erzeugung elektrischer Leistung sein. Die Gasturbine 12 kann eine Turbine 16, eine Brennkammereinrichtung 18 und einen Kompressor 20 aufweisen. Das System 10 kann auch eine Dampfturbine 22 zum Antreiben einer zweiten Last 24 aufweisen. Die zweite Last 24 kann auch ein elektrischer Generator zur Erzeugung von elektrischer Leistung sein. Es versteht sich jedoch, dass sowohl die erste als auch die zweite Last 14, 24 auch eine andere Art von Last sein kann, die dazu in der Lage ist, durch die Gasturbine 12 und die Dampfturbine 22 angetrieben zu werden. Ausserdem, obwohl die Gasturbine 12 und die Dampfturbine 22 unterschiedliche Lasten 14 und 24 antreiben können, wie es bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, können die Gasturbine 12 und die Dampfturbine 22 auch dazu verwendet werden, im Tandembetrieb eine einzige Last über eine einzige Welle anzutreiben. Beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann die Dampfturbine einen Niederdruckabschnitt 26 (LP ST), einen Mitteldruckabschnitt 28 (IP ST) und einen Hochdruckabschnitt 30 (HP ST) aufweisen. Jedoch kann die konkrete Konfiguration der Dampfturbine 22, wie auch der Gasturbine 12, anwendungsabhängig sein und irgendeine Kombination von Abschnitten und/oder Stufen aufweisen. Fig. 1 is a schematic flow diagram of one embodiment of a gas and steam combined cycle power plant system 10 including a gas turbine, a steam turbine, and an exhaust steam generator. In particular, the system 10 may include a gas turbine 12 for driving a first load 14. The first load 14 may e.g. be an electrical generator for generating electrical power. The gas turbine 12 may include a turbine 16, a combustor 18, and a compressor 20. The system 10 may also include a steam turbine 22 for driving a second load 24. The second load 24 may also be an electrical generator for generating electrical power. However, it will be understood that both the first and second loads 14, 24 may be another type of load that is capable of being driven by the gas turbine 12 and the steam turbine 22. Moreover, although the gas turbine 12 and the steam turbine 22 may drive different loads 14 and 24, as illustrated in the illustrated embodiment, the gas turbine 12 and the steam turbine 22 may also be used to drive a single load via a single shaft in tandem operation , In the illustrated embodiment, the steam turbine may include a low pressure section 26 (LP ST), a medium pressure section 28 (IP ST), and a high pressure section 30 (HP ST). However, the particular configuration of the steam turbine 22, as well as the gas turbine 12, may be application-dependent and include any combination of sections and / or stages.

[0015] Das System 10 kann auch einen mehrstufigen Abhitzedampferzeuger 32 aufweisen. Die vereinfachte Darstellung des Abhitzedampferzeugers 32 und seiner Komponenten ist nicht einschränkend gemeint. Vielmehr ist der veranschaulichte Abhitzedampferzeuger 32 dargestellt, um die allgemeine Ausführung solcher Systeme zu vermitteln. Erhitztes Abgas 34 der Gasturbine 12 kann in den Abhitzedampferzeuger 32 transportiert und dazu verwendet werden, Dampf zu erhitzen, der zum Betreiben der Dampfturbine 22 verwendet wird. Abgas aus dem Niederdruckabschnitt 26 der Dampfturbine 22 kann in einen Kondensator 36 geleitet werden. Das Kondensat des Kondensators 36 kann wiederum in den Niederdruckabschnitt des Abhitzedampferzeugers 32 mit Hilfe einer Kondensatpumpe 38 geleitet werden. The system 10 may also include a multi-stage waste heat steam generator 32. The simplified illustration of the heat recovery steam generator 32 and its components is not meant to be limiting. Rather, the illustrated waste heat steam generator 32 is illustrated to teach the general practice of such systems. Heated exhaust gas 34 of gas turbine 12 may be transported into heat recovery steam generator 32 and used to heat steam used to power steam turbine 22. Exhaust from the low pressure section 26 of the steam turbine 22 may be directed into a condenser 36. The condensate of the condenser 36 may in turn be directed into the low pressure section of the heat recovery steam generator 32 by means of a condensate pump 38.

[0016] Das Kondensat kann dann durch einen Niederdruckvorwärmer 40 (LPECON) strömen, der eine zum Erhitzen von Speisewasser mittels Gasen eingerichtete Vorrichtung ist, die dazu verwendet werden kann, das Kondensat zu erhitzen. Von dem Niederdruckvorwärmer 40 kann das Kondensat entweder in einen Niederdruckverdampfer 42 (LPIVAP) oder zu einem Mitteldruckvorwärmer 44 (IPECON) geleitet werden. Der Dampf von dem Niederdruckverdampfer 42 kann an den Niederdruckabschnitt 26 der Dampfturbine 22 zurückgeführt werden. Entsprechend kann das Kondensat von dem Mitteldruckvorwärmer 44 entweder in einen Mitteldruckverdampfer 46 (IPEVAP) oder einen Hochdruckverdampfer 48 (HPECON) geleitet werden. Zusätzlich kann Dampf von dem Zwischendruckverdampfer 44 zu einem Brennstoffgaserhitzer (nicht dargestellt) übermittelt werden, wo der Dampf dazu verwendet werden kann, Brennstoffgas zur Verwendung in der Brennstoffkammereinrichtung 18 der Gasturbine 12 zu erhitzen. Der Dampf von dem Mitteldruckverdampfer 46 kann zu dem Mitteldruckabschnitt 28 der Dampfturbine 22 übermittelt werden. The condensate may then flow through a low pressure preheater 40 (LPECON), which is a device adapted to heat feed water by means of gases, which may be used to heat the condensate. From the low pressure preheater 40, the condensate may be directed into either a low pressure evaporator 42 (LPIVAP) or a medium pressure preheater 44 (IPECON). The vapor from the low pressure evaporator 42 may be returned to the low pressure section 26 of the steam turbine 22. Accordingly, the condensate from the medium pressure preheater 44 may be directed into either a medium pressure evaporator 46 (IPEVAP) or a high pressure evaporator 48 (HPECON). Additionally, steam may be communicated from the intermediate pressure evaporator 44 to a fuel gas heater (not shown) where the steam may be used to heat fuel gas for use in the fuel chamber assembly 18 of the gas turbine 12. The vapor from the medium pressure evaporator 46 may be communicated to the medium pressure section 28 of the steam turbine 22.

[0017] Letztlich kann Kondensat von dem Hochdruckvorwärmer 48 in einen Hochdruckverdampfer 50 (HPEVAP) geleitet werden. Dampf, der den Hochdruckverdampfer 50 verlässt, kann in einen Primär-Hochdrucküberhitzer 52 und einen End-Hochdrucküberhitzer 54 geleitet werden, wo der Dampf überhitzt wird und eventuell zu einem Hochdruckabschnitt 30 der Dampfturbine 22 übermittelt wird. Abgas von dem Hochdruckabschnitt 30 der Dampfturbine 22 kann wiederum in den Mitteldruckabschnitt 28 der Dampfturbine 22 geleitet werden und Abgas von dem Mitteldruckabschnitt 28 der Dampfturbine 22 kann in den Niederdruckabschnitt 26 der Dampfturbine 22 geleitet werden. Finally, condensate can be passed from the high pressure preheater 48 in a high pressure evaporator 50 (HPEVAP). Steam leaving the high pressure evaporator 50 may be directed to a primary high pressure superheater 52 and an end high pressure superheater 54 where the steam is superheated and eventually communicated to a high pressure section 30 of the steam turbine 22. Exhaust gas from the high pressure section 30 of the steam turbine 22 may in turn be directed into the medium pressure section 28 of the steam turbine 22 and exhaust gas from the medium pressure section 28 of the steam turbine 22 may be directed into the low pressure section 26 of the steam turbine 22.

[0018] Ein Zwischenstufendampfkühler 56 kann zwischen dem Primär-Hochdrucküberhitzer 52 und dem End-Hochdrucküberhitzer 54 angeordnet sein. Der Zwischenstufendampfkühler 56 kann eine robustere Steuerung der Ausgangstemperatur des Dampfes aus dem End-Hochdrucküberhitzer 54 ermöglichen. An intermediate stage steam cooler 56 may be disposed between the primary high pressure superheater 52 and the high pressure superheater 54. The intermediate stage steam cooler 56 may allow more robust control of the outlet temperature of the steam from the end high pressure superheater 54.

[0019] Ausserdem kann Abgas aus dem Hochdruckabschnitt 30 der Dampfturbine 22 in einen Primär-Zwischenüberhitzer 58 und einen Sekundär-Zwischenüberhitzer 60 geleitet werden, wo es zwischenüberhitzt wird, bevor es in den Zwischendruckabschnitt 28 der Dampfturbine 22 geleitet wird. Der Primär-Zwischenüberhitzer 58 und der Sekundär-Zwischenüberhitzer 60 können auch mit einem Zwischenstufen-Dampfkühler 62 in Verbindung stehen, um die Ausgangsdampftemperaturen der Zwischenüberhitzer zu steuern. In addition, exhaust gas from the high pressure section 30 of the steam turbine 22 may be directed to a primary reheater 58 and a secondary reheater 60 where it is reheated before being directed into the intermediate pressure section 28 of the steam turbine 22. The primary reheater 58 and the secondary reheater 60 may also communicate with an intermediate stage steam cooler 62 to control the reheat steam temperatures of the reheaters.

[0020] In einem Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-System 10, kann heisses Abgas von der Gasturbine 12 Strömen und durch den Abhitzedampferzeuger 32 strömen und kann dazu verwendet werden, Hochdruck-, Hochtemperaturdampf zu erzeugen. Der Dampf, der von dem Abhitzedampferzeuger 32 erzeugt wird, kann dann durch die Dampfturbine 22 zur Energieerzeugung geführt werden. Ausserdem kann der erzeugte Dampf auch irgendwelchen anderen Prozessen zur Verfügung gestellt werden, bei denen überhitzter Dampf verwendet werden kann. Der Erzeugungszyklus mit der Gasturbine 12 ist häufig als «vorgeschalteter Zyklus (topping cycle)» bezeichnet, während der Erzeugungszyklus mit der Dampfturbine 22 häufig als «nachgeschalteter Zyklus (bot-toming cycle)» bezeichnet ist. Die Kombination dieser beiden Zyklen, wie in Fig. 1 veranschaulicht, kann das Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-System 10 eine höhere Effizienz in beiden Zyklen erreichen. Insbesondere kann Abhitze vom vorgeschalteten Zyklus entnommen und für das Erzeugen von Dampf im nachgeschalteten Zyklus verwendet werden. In a gas and steam combined cycle power plant system 10, hot exhaust from the gas turbine 12 may flow and flow through the heat recovery steam generator 32 and may be used to generate high pressure, high temperature steam. The steam generated by the heat recovery steam generator 32 may then be routed through the steam turbine 22 for power generation. In addition, the generated steam may also be provided to any other process where superheated steam may be used. The generation cycle with the gas turbine 12 is often referred to as the "topping cycle", while the generation cycle with the steam turbine 22 is often referred to as the "bot-toming cycle". The combination of these two cycles, as illustrated in FIG. 1, allows the gas and steam combined cycle power plant system 10 to achieve higher efficiency in both cycles. In particular, waste heat may be taken from the upstream cycle and used to generate steam in the downstream cycle.

[0021] Daher ist ein Aspekt des Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-Systems 10 die Fähigkeit, Wärme von dem erhitzten Abgas 34 unter Verwendung des Abhitzedampferzeugers 32 wiederzugewinnen. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, können Komponenten der Gasturbine 12 und des Dampferzeugers 32 in eigenständige funktionale Einheiten getrennt sein. Mit anderen Worten, kann die Gasturbine 12 das erhitzte Abgas 34 erzeugen und das erhitzte Abgas 34 zu dem Abhitzedampferzeuger 32 leiten, der hauptsächlich dafür verantwortlich sein kann, die Wärme aus dem erhitzten Abgas 34 durch die Erzeugung von überhitztem Dampf wiederzugewinnen. Der überhitzte Dampf kann wiederum in der Dampfturbine 22 als Energiequelle verwendet werden. Das erhitzte Abgas 34 kann zu dem Abhitzedampferzeuger 32 durch eine Leitungsanordnung geleitet werden, die basierend auf dem konkreten Entwurf des Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-Systems 10 variieren kann. Therefore, one aspect of the gas and steam combined cycle power plant system 10 is the ability to recover heat from the heated exhaust gas 34 using the heat recovery steam generator 32. As illustrated in FIG. 1, components of the gas turbine 12 and the steam generator 32 may be separated into distinct functional units. In other words, the gas turbine 12 may generate the heated exhaust 34 and direct the heated exhaust 34 to the heat recovery steam generator 32, which may be primarily responsible for recovering the heat from the heated exhaust 34 through the generation of superheated steam. The superheated steam may in turn be used in the steam turbine 22 as an energy source. The heated exhaust gas 34 may be directed to the heat recovery steam generator 32 through a conduit arrangement that may vary based on the particular design of the gas and steam combined cycle power system 10.

[0022] Eine detailliertere Darstellung wie die Gasturbine 12 funktioniert kann zur Illustration beitragen, wie das erhitzte Abgas 34 von der Gasturbine 12 zu dem Abhitzedampferzeuger 32 gebracht werden kann. Entsprechend ist Fig. 2 eine detaillierte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Gasturbine 12 nach Fig. 1 mit Wärmetauscherelementen des Abhitzedampferzeugers 32 nach Fig. 1 , mit integrierten Komponenten eines Abgasdiffusors der Gasturbine 12. Wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, kann die Gasturbine 12 die Turbine 16, die Brennkammereinrichtung 18 und den Kompressor 20 aufweisen. Luft kann durch einen Lufteinlass 64 eintreten und den durch den Kompressor 20 komprimiert werden. Nachfolgend kann die komprimierte Luft von dem Kompressor 20 in die Brennkammer 18 geleitet werden, wo die komprimierte Luft mit Brenngas gemischt wird. Das Brenngas kann in die Brennkammereinrichtung 18 durch eine Mehrzahl von Brennstoffdüsen 66 eingeleitet werden. Das Gemisch von komprimierter Luft und Brenngas wird im Wesentlichen innerhalb der Brennkammer der Brennkammereinrichtung 18 verbrannt, um ein Hochtemperatur-, Hochdruck- Abgas zu erzeugen, das dazu verwendet werden kann, ein Drehmoment in der Turbine 16 zu erzeugen. Ein Rotor der Turbine 16 kann mit einem Rotor des Kompressors 20 gekoppelt sein, so dass die Rotation des Turbinenrotors auch eine Rotation des Kompressors 20 verursachen kann. Auf diese Weise treibt die Turbine 16 den Kompressor 20 sowie die Last 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) an. Abgas vom Turbinenabschnitt der Gasturbine 12 kann in einen Abgasdiffusor 68 geleitet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 , kann der Abgasdiffusor 68 ein Radialabgasdiffusor sein, wobei das Abgas durch Ausgangsleitflügel 70 umgelenkt werden kann, um den Abgasdiffusor 68 durch eine 90-Grad-Richtungsänderung nach aussen (das heisst radial) durch eine Abgaskammer (nicht dargestellt) und einen Verbindungseingang zu dem Abhitzedampferzeuger 32 abzugeben. A more detailed illustration of how the gas turbine 12 works may help illustrate how the heated exhaust 34 may be brought from the gas turbine 12 to the heat recovery steam generator 32. 2 is a detailed side view of an embodiment of the gas turbine 12 of FIG. 1 with heat exchanger elements of the heat recovery steam generator 32 of FIG. 1, with integrated components of an exhaust gas diffuser 12 of the gas turbine 12. As described in connection with FIG. 1, the gas turbine 12 can Turbine 16, the combustor 18 and the compressor 20 have. Air may enter through an air inlet 64 and be compressed by the compressor 20. Subsequently, the compressed air from the compressor 20 may be directed into the combustion chamber 18 where the compressed air is mixed with fuel gas. The fuel gas may be introduced into the combustor 18 through a plurality of fuel nozzles 66. The mixture of compressed air and fuel gas is combusted substantially within the combustion chamber of the combustor 18 to produce a high temperature, high pressure exhaust gas that may be used to generate a torque in the turbine 16. A rotor of the turbine 16 may be coupled to a rotor of the compressor 20 so that rotation of the turbine rotor may also cause rotation of the compressor 20. In this way, the turbine 16 drives the compressor 20 as well as the load 14 (not shown in FIG. 2). Exhaust gas from the turbine section of the gas turbine 12 may be directed into an exhaust gas diffuser 68. In the embodiment of FIG. 2, the exhaust diffuser 68 may be a radial exhaust diffuser, wherein the exhaust may be deflected by exit vanes 70 to direct the exhaust diffuser 68 outwardly (ie radially) through a 90 degree change in direction through an exhaust chamber (not shown) ) and a connection input to the heat recovery steam generator 32.

[0023] Ein anderer Aspekt von bestimmten Komponenten des Abgasdiffusors 68 zusätzlich zum Lenken des erhitzten Abgases 34 zu dem Abhitzedampferzeuger 32 kann darin liegen, sicherzustellen, dass bestimmte aerodynamische Eigenschaften des erhitzten Abgases 34 erreicht werden. Z.B. kann eine Abgasrahmenstrebe 72, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht ist, gewölbt mit einer darum einhüllend angeordneten Luftleitfläche sein. Die Abgasrahmenstrebe 72 kann auch gedreht werden, derart, dass ein Drall des erhitzten Abgases 34 minimiert und die Strömung des erhitzten Abgases 34 allgemein mehr axialer Art sein kann, bis zum Strömen durch die Ausgangsleitflügel 70. Ausserdem können die Ausgangsleitflügel 70 auch derart ausgebildet sein, dass wenn das erhitzte Abgas 34 zu der Abgaskammer um einen 90-Grad-Winkel abgelenkt wird, die Auslassleitflügel 70 die aerodynamischen Verluste minimieren, die beim Ablenken der Strömung um 90° in Radialrichtung anfallen. Daher kann ein geeignetes aerodynamisches Design der Abgasrahmenstrebe 72, der Auslassleitflügel 70 sowie anderer Komponenten des Abgasdiffusors 68 innerhalb des Strömungsweges des erhitzten Abgases 34 eine Berücksichtigung beim Design sein. Another aspect of certain components of the exhaust diffuser 68 in addition to directing the heated exhaust gas 34 to the heat recovery steam generator 32 may be to ensure that certain aerodynamic properties of the heated exhaust gas 34 are achieved. For example, For example, an exhaust frame strut 72, as illustrated in FIG. 2, may be domed with an air guide surface enveloping it. The exhaust frame strut 72 may also be rotated such that swirl of the heated exhaust gas 34 is minimized and the flow of the heated exhaust gas 34 may be generally more axial in nature until it flows through the output vanes 70. In addition, the output vanes 70 may also be configured such that that when the heated exhaust gas 34 is deflected to the exhaust chamber by a 90 degree angle, the exhaust vanes 70 minimize the aerodynamic losses incurred in deflecting the flow 90 ° in the radial direction. Therefore, a suitable aerodynamic design of the exhaust frame strut 72, the exhaust vanes 70, as well as other components of the exhaust diffuser 68 within the heated exhaust gas flow path 34 may be a design consideration.

[0024] Fig. 3 ist eine geschnittene perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Diffusors, das gleich dem Diffusor 68 aus Fig. 2 sein kann, wobei es erkennbar ist, dass der Diffusor der Einfachheit halber nicht im selben Massstab wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Diffusor 68 ist mit einer Kammer 74 verbunden, die zusammen mit den Leitflügeln 46 das Abgas im Wesentlichen neunzig (90) Grad in einen Verbindungskanal 76 ablenkt, der mit dem Abhitzedampferzeugereinlass (nicht dargestellt) verbunden ist. Die radialen Leitflügel 46 können kreisförmig sein (zum Beispiel mit kegelstumpfförmig ringförmiger oder konischer Gestalt) und konzentrisch um die x-Achse 31 angeordnet sein. Die Kammer 74 leitet die Abgase entlang der z-Achse 35 dann graduell in den sich aufweitenden Übergangsabschnitt 76, der mit dem Einlass des Abhitzedampferzeugers verbunden ist. Fig. 3 is a cutaway perspective view of one embodiment of a diffuser, which may be similar to the diffuser 68 of Fig. 2, it being understood that for the sake of simplicity, the diffuser is not shown to the same scale as in Fig. 2 , The diffuser 68 is connected to a chamber 74 which, together with the vanes 46, deflects the exhaust gas substantially ninety (90) degrees into a communication passage 76 connected to the heat recovery steam generator inlet (not shown). The radial vanes 46 may be circular (for example, frustoconical annular or conical in shape) and concentric about the x-axis 31. The chamber 74 then gradually directs the exhaust gases along the z-axis 35 into the widening transition portion 76 which is connected to the inlet of the heat recovery steam generator.

[0025] Die Kammer 74 hat in der bekannten Konfiguration, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, eine im Wesentlichen quadratische oder rechteckige Gestalt, aber mit einem abgeschrägten Endwandabschnitt 78, der sich von der oberen Wand 80 zu einer Seitenwand 82 erstreckt. Die Wände 80 und 82 sind im Wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichtet, während die stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Seiten 84, 86 parallel sind, was am Besten in Fig. 4 zu erkennen ist. Die untere Wand 88 ist parallel zu der oberen Wand 80, kann aber eine abgeschrägte Komponente 90 zwischen der unteren Wand 88 und der Seitenwand 82 aufweisen. The chamber 74 in the known configuration shown in Figs. 3 and 4 has a substantially square or rectangular shape, but with a tapered end wall portion 78 extending from the top wall 80 to a side wall 82 , The walls 80 and 82 are substantially perpendicular to each other while the upstream and downstream sides 84, 86 are parallel, as best seen in FIG. The bottom wall 88 is parallel to the top wall 80, but may have a tapered component 90 between the bottom wall 88 and the side wall 82.

[0026] Fig. 5 bis 7 veranschaulichen eine modifizierte Kammer 100 in Übereinstimmung mit einem beispielhaften, aber nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Radialdiffusor 101 ist in dem Kammereinlass aufgenommen, konzentrisch zu der Turbinenrotorachse 114 (Fig. 7 ). In diesem Beispiel ist die Kammer 100 mit einem mit einem Radius gekrümmten Ende ausgeführt, das durch eine gekrümmte Endwand 102 gebildet ist, die mit der oberen und der unteren Wand 104, 106 verbunden ist. Die gebogene Endwand 102 und die obere und die untere Wand 104, 106 bilden zusammen eine jeweilige Randwand eine stromaufwärtsseitige und eine stromabwärtsseitige Seitenwand 108, 110, die sich ausgehend von der gebogenen Endwand 102 zu dem sich erweiternden Verbindungsabschnitt 112 hin erstrecken. Die gebogene Endwand 102 bezieht sich auf die zentrale Achse 114 des Diffusors 101 (hier nochmals: nicht massstäblich dargestellt), und die obere und die untere Wand 104, 106 erstrecken sich tangential, parallel zueinander, von entgegengesetzten Enden der gekrümmten Endwand weg. Es ist zu beachten, dass die gerade obere und untere Wand 104, 106 die Achse 114 des Diffusors/Turbinenrotors queren. Figures 5-7 illustrate a modified chamber 100 in accordance with an exemplary, but non-limiting embodiment of the invention. The radial diffuser 101 is received in the chamber inlet, concentric with the turbine rotor axis 114 (FIG. 7). In this example, the chamber 100 is formed with a radius curved end formed by a curved end wall 102 connected to the upper and lower walls 104, 106. The arcuate end wall 102 and the upper and lower walls 104, 106 together form a respective peripheral wall, an upstream and a downstream side wall 108, 110 extending from the curved end wall 102 toward the flared connection portion 112. The curved end wall 102 refers to the central axis 114 of the diffuser 101 (again not shown to scale), and the upper and lower walls 104, 106 extend tangentially, parallel to each other, away from opposite ends of the curved end wall. It should be noted that the straight top and bottom walls 104, 106 cross the axis 114 of the diffuser / turbine rotor.

[0027] Es wird verstanden werden, dass die internen Leitkomponenten des Diffusors gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Anordnung gleich sein können. It will be understood that the internal conductive components of the diffuser may be the same as the arrangement shown in FIG.

[0028] Es ist deutlich, dass die stromaufwärtsseitige und die stromabwärtsseitige Seitenwand 108 und 110 nicht parallel sind. Wie am Besten in Fig. 7 zu erkennen ist, ist die stromabwärtsseitige Seitenwand 110 rechtwinklig zu der zentralen Achse 114, aber die stromaufwärtsseitige Seitenwand 108 erstreckt sich in einem Winkel von zwischen 20 und 50 Grad (und vorzugsweise zwischen 35 und 45 Grad) gegenüber der stromabwärtsseitigen Seitenwand 110. Diese Erweiterung des Strömungsweges von der Kammer 100 zum Verbindungsabschnitt 112 unterstützt eine Wiederverteilung, um die Gasströmung zu dem Abhitzedampferzeugereinlass ohne Auswirkung auf die Diffusorleistung zu vergleichmässigen. Tatsächlich wirkt sich die gleichmässige Strömung nicht nur positiv auf die Leistung des Abhitzedampferzeugers aus, sondern vereinfacht auch das Konstruktion des Abhitzedampferzeugerschalldämpfers, der in dem Abhitzedampferzeugereinlass angeordnet ist. Die hierin beschriebene Kammerkonstruktion erlaubt auch relativ flache Einlassprofile über Betriebszuständen und über einen Bereich des Endstufen-Turbinenschaufelausgangsprofils. It is clear that the upstream and downstream side walls 108 and 110 are not parallel. As best seen in FIG. 7, the downstream side sidewall 110 is perpendicular to the central axis 114, but the upstream sidewall 108 extends at an angle of between 20 and 50 degrees (and preferably between 35 and 45 degrees) with respect to FIG downstream side wall 110. This extension of the flow path from the chamber 100 to the connection portion 112 aids redistribution to equalize the gas flow to the heat recovery steam generator inlet without affecting the diffuser performance. In fact, the uniform flow not only positively affects the performance of the heat recovery steam generator but also simplifies the design of the heat recovery steam generator muffler located in the waste heat recovery steam generator inlet. The chamber design described herein also permits relatively flat inlet profiles over operating conditions and over a range of the final stage turbine blade exit profile.

[0029] Fig. 8 veranschaulicht Abhitzedampferzeugereinlassprofile in der Kammerausgangsebene 116 und an der stromabwärtsseitigen Kante 118 des Verbindungsabschnitts 112. Die y-Achse «% Abstand» bezieht sich auf die Höhe der Kammer von der Unterseite zu der Oberseite. Es ist erkennbar, dass die «Gesamtgeschwindigkeit» der Luftströmung durch die Kammer über der Höhe der Kammer relativ gleichförmig ist. Fig. 8 illustrates heat recovery steam generator inlet profiles in the chamber exit plane 116 and at the downstream edge 118 of the connection section 112. The y-axis "% distance" refers to the height of the chamber from the bottom to the top. It can be seen that the "overall velocity" of the air flow through the chamber is relatively uniform across the height of the chamber.

[0030] Während die Erfindung in Verbindung mit einem zur Zeit als praktischstem und bevorzugt angesehenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu bestimmt, vielfältige Modifikationen und äquivalente Anordnungen, innerhalb von dem Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche zu umfassen. While the invention has been described in conjunction with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment but, on the contrary, is intended to encompass various modifications and equivalent arrangements, within the spirit within the scope of the appended claims.

[0031] Ein Abgasdiffusor für eine Turbomaschine weist einen Diffusor auf, der auf einem Turbinenrotor angeordnet und mit einer Achse dieses Turbinenrotors ausgerichtet ist. Der Diffusor ist dazu eingerichtet, das Turbinenabgas im Wesentlichen um 90 Grad aus einer ersten Strömungsrichtung entlang der Rotorachse umzulenken. Eine Abgaskammer steht in Fluidverbindung mit und umgibt ein Auslassende des Diffusors. Die Abgaskammer ist in Fluidverbindung mit einem Verbindungskanal, der dazu eingerichtet ist, das Abgas für eine andere Turbomaschine bereitzustellen. Die Abgaskammer weitet sich bezogen auf das Volumen zwischen dem Diffusor und dem Verbindungskanal auf. An exhaust gas diffuser for a turbomachine has a diffuser disposed on a turbine rotor and aligned with an axis of this turbine rotor. The diffuser is configured to divert the turbine exhaust gas substantially 90 degrees from a first flow direction along the rotor axis. An exhaust chamber is in fluid communication with and surrounds an outlet end of the diffuser. The exhaust chamber is in fluid communication with a connection channel configured to provide the exhaust gas to another turbomachine. The exhaust chamber widens in relation to the volume between the diffuser and the connecting channel.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0032] <tb>System<SEP>10 <tb>Gasturbine<SEP>12 <tb>erste Last<SEP>14 <tb>Turbine<SEP>16 <tb>Brennkammereinrichtung<SEP>18 <tb>Kompressor<SEP>20 <tb>Dampfturbine<SEP>22 <tb>zweite Last<SEP>24 <tb>Niederdruckabschnitt (LP ST)<SEP>26 <tb>Zwischendruckabschnitt (IP ST)<SEP>28 <tb>Hochdruckabschnitt (HP ST)<SEP>30 <tb>mehrstufiger Abhitzedampferzeuger (HRSG)<SEP>32 <tb>erhitztes Abgas<SEP>34 <tb>Kondensator<SEP>36 <tb>Kondensatorpumpe<SEP>38 <tb>Niederdruckvorwärmer (LPECON)<SEP>40 <tb>Niederdruckverdampfer (LPEVAP)<SEP>42 <tb>Zwischendruckvorwärmer (IPECON)<SEP>44 <tb>Zwischendruckverdampfer (IPEVAP)<SEP>46 <tb>Hochdruckvorwärmer (HPECON)<SEP>48 <tb>Hochdruckverdampfer (HPEVAP)<SEP>50 <tb>Primär-Hochdrucküberhitzer<SEP>52 <tb>End-Hochdrucküberhitzer<SEP>54 <tb>Zwischenstufendampfkühler<SEP>56 <tb>Primär-Zwischenüberhitzer<SEP>58 <tb>Sekundär-Zwischenüberhitzer<SEP>60 <tb>Zwischenstufendampfkühler<SEP>62 <tb>Lufteinlass<SEP>64 <tb>Brennstoffdüsen<SEP>66 <tb>Abgasdiffusor<SEP>68 <tb>Ausgangsleitflügel<SEP>70 <tb>Abgasrahmenstrebe<SEP>72 <tb>Kammer<SEP>74 <tb>Verbindungskanal<SEP>76 <tb>abgeschrägter Endwandabschnitt<SEP>78 <tb>obere Wand<SEP>80 <tb>Seitenwand<SEP>82 <tb>stromaufwärtsseitige Seite<SEP>84 <tb>stromabwärtsseitige Seite<SEP>86 <tb>untere Wand<SEP>88 <tb>abgeschrägte Komponente<SEP>90 <tb>modifizierte Kammer<SEP>100 <tb>Radialdiffusor<SEP>101 <tb>gekrümmte Endwand<SEP>102 <tb>obere Wand<SEP>104 <tb>untere Wand<SEP>106 <tb>stromaufwärtsseitige Seitenwand<SEP>108 <tb>stromabwärtsseitige Seitenwand<SEP>110 <tb>Verbindungsabschnitt<SEP>112 <tb>Turbinenrotorachse (erste Achse)<SEP>114 <tb>Kammerausgangsebene (zweite Achse)<SEP>116 <tb>Stromabwärtsseitige Kante<SEP>118[0032] <Tb> system <September> 10 <Tb> gas turbine <September> 12 <tb> first load <SEP> 14 <Tb> Turbine <September> 16 <Tb> combustor <September> 18 <Tb> Compressor <September> 20 <Tb> steam turbine <September> 22 <tb> second load <SEP> 24 <tb> Low Pressure Section (LP ST) <SEP> 26 <tb> Intermediate Printing Section (IP ST) <SEP> 28 <tb> High Pressure Section (HP ST) <SEP> 30 <tb> multi-stage heat recovery steam generator (HRSG) <SEP> 32 <tb> heated exhaust gas <SEP> 34 <Tb> capacitor <September> 36 <Tb> condenser pump <September> 38 <tb> Low Pressure Preheater (LPECON) <SEP> 40 <tb> Low pressure evaporator (LPEVAP) <SEP> 42 <tb> Intermediate Pressure Preheater (IPECON) <SEP> 44 <tb> Intermediate pressure evaporator (IPEVAP) <SEP> 46 <tb> High Pressure Preheater (HPECON) <SEP> 48 <tb> High pressure evaporator (HPEVAP) <SEP> 50 <Tb> primary high-pressure superheater <September> 52 <Tb> final high pressure superheater <September> 54 <Tb> Intermediates Desuperheaters <September> 56 <Tb> primary reheaters <September> 58 <Tb> secondary reheaters <September> 60 <Tb> Intermediates Desuperheaters <September> 62 <Tb> air intake <September> 64 <Tb> fuel nozzles <September> 66 <Tb> exhaust diffuser <September> 68 <Tb> Ausgangsleitflügel <September> 70 <Tb> Exhaust frame strut <September> 72 <Tb> chamber <September> 74 <Tb> connecting channel <September> 76 <tb> beveled end wall section <SEP> 78 <tb> upper wall <SEP> 80 <Tb> sidewall <September> 82 <tb> upstream side <SEP> 84 <tb> downstream side <SEP> 86 <tb> bottom wall <SEP> 88 <tb> beveled component <SEP> 90 <tb> modified chamber <SEP> 100 <Tb> radial diffuser <September> 101 <tb> curved end wall <SEP> 102 <tb> upper wall <SEP> 104 <tb> bottom wall <SEP> 106 <tb> upstream side wall <SEP> 108 <tb> downstream side wall <SEP> 110 <Tb> connecting portion <September> 112 <tb> Turbine rotor axis (first axis) <SEP> 114 <tb> Chamber output level (second axis) <SEP> 116 <tb> downstream edge <SEP> 118

Claims (10)

1. Abgasdiffusor für eine Turbomaschine aufweisend: einen Diffusor, der in einem Turbinenrotor angeordnet und mit einer Achse dieses Turbinenrotors ausgerichtet ist, wobei der Diffusor dazu eingerichtet ist, Turbinenabgas im Wesentlichen um 90 Grad aus einer ersten Strömungsrichtung entlang der Achse abzulenken; eine Abgaskammer, die in Fluidverbindung mit einem und umschliessend um ein Auslassende des Diffusors angeordnet ist, wobei die Abgaskammer in Fluidverbindung mit einem Verbindungskanal steht, der dazu eingerichtet ist, das Abgas für eine andere Turbomaschine bereitzustellen; wobei sich die Abgaskammer in Bezug auf ihr Volumen in einer Richtung zu dem Verbindungskanal hin erweitert.1. exhaust diffuser for a turbomachine comprising: a diffuser disposed in a turbine rotor and aligned with an axis of that turbine rotor, the diffuser configured to deflect turbine exhaust gas substantially 90 degrees from a first flow direction along the axis; an exhaust chamber disposed in fluid communication with and surrounding an outlet end of the diffuser, the exhaust chamber in fluid communication with a connection channel configured to provide the exhaust gas to another turbomachine; wherein the exhaust chamber widens in volume in a direction toward the connection channel. 2. Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei die Abgaskammer teilweise in einem Paar von nicht parallelen Seitenwänden und einer peripheren Randwand enthalten ist, die das Paar von nicht parallelen Seitenwänden verbindet.2. The exhaust diffuser of claim 1, wherein the exhaust chamber is contained in part in a pair of non-parallel side walls and a peripheral edge wall connecting the pair of non-parallel side walls. 3. Abgasdiffusor nach Anspruch 2, wobei eine Seitenwand des Paares von nicht parallelen Seitenwänden im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser Achse angeordnet ist und/oder wobei sich die andere Seitenwand dieses Paares von nicht parallelen Seitenwänden unter einem Winkel von 20–50° oder 35–45° gegenüber der einen von diesen nicht parallelen Seitenwänden erstreckt.An exhaust diffuser according to claim 2, wherein one side wall of said pair of non-parallel side walls is disposed substantially perpendicular to said axis and / or said other side wall of said pair of non-parallel side walls is at an angle of 20-50 ° or 35-45 ° to one of these non-parallel sidewalls. 4. Abgasdiffusor nach Anspruch 2, wobei die periphere Randwand einen gekrümmten Endabschnitt aufweist, der mit einem Paar aus einem oberen und einem unteren Wandabschnitt verbunden ist, die gerade und im Wesentlichen parallel sind.4. The exhaust diffuser of claim 2, wherein the peripheral edge wall has a curved end portion connected to a pair of upper and lower wall portions that are straight and substantially parallel. 5. Abgasdiffusor nach Anspruch 4, wobei der gekrümmte Endabschnitt auf einer Seite dieser Achse angeordnet ist und das Paar des oberen und des unteren Wandabschnitts, die gerade und im Wesentlichen parallel sind, diese Achse queren und mit dem Verbindungskanal auf einer gegenüberliegenden Seite dieser Achse verbunden sind.5. The exhaust diffuser of claim 4, wherein the curved end portion is disposed on a side of this axis and the pair of upper and lower wall portions that are straight and substantially parallel traverse that axis and connected to the connection channel on an opposite side of that axis are. 6. Turbomaschine aufweisend: einen Gasturbinenabschnitt, der einen Turbinenrotor aufweist; einen Radialdiffusor, der entlang einer ersten Achse des Turbinenrotors angeordnet ist; eine Abgaskammer, die einen Abschnitt des Radialdiffusors aufnehmenden Einlass aufweist, wobei die Abgaskammer sich entlang einer zweiten Achse im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser ersten Achse erstreckt, wobei sich die Abgaskammer in Bezug auf ihr Volumen entlang der zweiten Achse erweitert.6. Turbomachine comprising: a gas turbine section having a turbine rotor; a radial diffuser disposed along a first axis of the turbine rotor; an exhaust chamber having a portion of the radial diffuser receiving inlet, the exhaust chamber extending along a second axis substantially perpendicular to that first axis, the exhaust chamber expanding in volume along the second axis. 7. Turbomaschine nach Anspruch 6, wobei die Abgaskammer teilweise in einem Paar von nicht parallelen Seitenwänden und einer peripheren Randwand enthalten ist, die das Paar von nicht parallelen Seitenwänden verbindet.7. The turbomachine of claim 6, wherein the exhaust chamber is contained in part in a pair of non-parallel side walls and a peripheral edge wall connecting the pair of non-parallel side walls. 8. Turbomaschine nach Anspruch 7, wobei eine Wand des Paares von nicht parallelen Seitenwänden im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser Achse ausgerichtet ist.The turbomachine of claim 7, wherein one wall of the pair of non-parallel sidewalls is oriented substantially perpendicular to that axis. 9. Turbomaschine nach Anspruch 8, wobei sich die andere Wand dieses Paares von nicht parallelen Seitenwänden unter einem Winkel von 20–50° oder 35–45° gegenüber der einen Wand dieses Paares von nicht parallelen Seitenwänden erstreckt.A turbomachine according to claim 8, wherein the other wall of said pair of non-parallel sidewalls extends at an angle of 20-50 ° or 35-45 ° with respect to the one wall of said pair of non-parallel sidewalls. 10. Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk-System aufweisend: eine Gasturbine, aufweisend einen Turbinenrotor, der sich entlang einer ersten Achse erstreckt; einen Abhitzedampferzeuger; eine Dampfturbine, die dazu eingerichtet ist, Dampf von dem Abhitzedampferzeuger zu erhalten; einen Radialdiffusor, der entlang der ersten Achse angeordnet ist; und eine Abgaskammer, die einen Abschnitt des Radialdiffusors aufnehmenden Einlass aufweist, wobei die Abgaskammer sich entlang einer zweiten Achse erstreckt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Achse ausgerichtet ist, wobei sich die Abgaskammer entlang dieser zweiten Achse in Bezug auf das Volumen erweitert und mit dem Abhitzedampferzeuger kommuniziert.10. Gas and steam combined cycle power plant system comprising: a gas turbine comprising a turbine rotor extending along a first axis; a heat recovery steam generator; a steam turbine configured to receive steam from the heat recovery steam generator; a radial diffuser disposed along the first axis; and an exhaust chamber having a portion of the radial diffuser receiving inlet, the exhaust chamber extending along a second axis substantially perpendicular to the first axis, the exhaust chamber expanding along this second axis with respect to the volume and communicating with the exhaust gas chamber Heat recovery steam generator communicates.
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