DE2637924A1 - Kombinierte dampf- und gasturbinenanlage - Google Patents

Kombinierte dampf- und gasturbinenanlage

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DE2637924A1
DE2637924A1 DE19762637924 DE2637924A DE2637924A1 DE 2637924 A1 DE2637924 A1 DE 2637924A1 DE 19762637924 DE19762637924 DE 19762637924 DE 2637924 A DE2637924 A DE 2637924A DE 2637924 A1 DE2637924 A1 DE 2637924A1
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gas turbine
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air
steam
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Henrik Harboe
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ABB Stal AB
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Stal Laval Turbin AB
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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
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/205—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products in a fluidised-bed combustor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/061—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with combustion in a fluidised bed
    • F01K23/062—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with combustion in a fluidised bed the combustion bed being pressurised

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Description

Finspang/Schweden Kombinierte Dampf- und Gasturbinenanlage
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Dampf- und Gasturbinenanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Kombinierte Dampf- und Gasturbinenanlagen haben vor allem den
Zweck, die Restwärme von der Gasturbine auszunutzen und dadurch den Gesamtwirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit der Anlage
zu verbessern. Es hat sich ferner gezeigt, daß eine Wirbelbettbrennkammer Eigenschaften besitzt, die für einen Gasturbinenantrieb vorteilhaft sind. Zur direkten Dampferzeugung und somit zu einem Dampfturbinenbetrieb ist eine Wirbelbettbrennkammer jedoch wegen Schwierigkeiten bei der Lastregelung bei niedrigen Belastungen "weniger geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte
Dampf- und Gasturbinenanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der der eben genannte Mangel behoben ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine kombinierte Dampf- und Gasturbinenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genann-
ten Merkmale hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Durch die Erfindung wird also eine indirekte Wärraeüberführung von der Brennkammer zum Dampferzeuger mittels eines separaten Wärmeübertragungskreises vorgenommen. Hierdurch kann die Wirbelbettbrennkammer in der kombinierten Anlage verwendet werden, ohne die bei einer Wasserkühlung auftretenden Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt rein schematisch den Aufbau einer kombinierten Anlage gemäß der Erfindung.
Die vom Kompressor 1 gelieferte Luft wird auf 2 Strömungswege verteilt. Über den einen Strömungsweg strömt Verbrennungsluft zur Gasturbine 8. Über den anderen Strömungsweg strömt Kühlluft zur Kühlschlange 12. Dem Boden des Wirbelbettes der Brennkammer wird Brennstoff über ein Regelglied 4 zugeführt, welches durch ein temperaturempfindliches Glied 21 von der Temperatur des Wirbelbettes derart gesteuert wird, daß diese Temperatur im \vesentlichen konstant auf einem gewünschten Wert gehalten wird.
Die Luftverteilung wird durch die Ventile 5, 6 und 7 gesteuert, wobei das Ventil 5 die Aufgabe hat, die Fluidisierungsgeschwin-
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i _ 3 _
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digkeit im Wirbelbett innerhalb gewünschter Grenzen zu halten, während die Ventile 6 und 7 die Mischtemperatur der Verbrennungsgasluftmischung regeln, die zur Gasturbine 8 strömt und die Gasturbinenleistung bestimmt. Das Rauchgas vom Wirbelbett passiert zunächst einen Staubabscheider 9.
Die Ventile 5 bis 7 werden vorzugsweise von einer übergeordneten an sich bekannten Steuervorrichtung 19 gesteuert.
Der sekundäre Kühlkreis umfaßt eine im Wirbelbett versenkte Rohrschlange 10, in der Luft oder Gas auf eine Temperatur von 600 bis 7000C erwärmt und anschließend einem Dampferzeuger 11 zugeleitet wird, der auf der Dampfseite an einen konventionellen Dampfkreisiauf mit Turbine 16, Kondensor 17 und Speisepumpe 18 angeschlossen ist.
Das Medium im Sekundär kühlkreis wird dann zur Wie der erwärmung zum Wirbelbett zurückgeleitet. Zur Zirkulation des Mediums ist ein Gebläse 13 vorgesehen, dessen Leistung zur Regelung der Dampferzeugung variiert werden kann.
Wird als Kühlmedium Luft verwendet, so kann der Sekundärkreis über eine Leitung , in der ein Ventil 14 liegt, mit dem Primärkreis verbunden werden, so daß die Druckniveaus in den beiden Kreisen bei einer Lastveränderung einander folgen. Durch das Ventil 15 ist es möglich, den Druck im Sekundärkreis durch Verbindung zur Außenluft schnell zu senken, was beispielsweise bei e iner plötzlichen Entlastung der Dampfturbine notwendig sein kann.
709811/0252 _/+_

Claims (5)

  1. D I RAU KFU RT/Wi. 1 _ λ
    -,ithtri-upl.2-3 -Te!.(ü611) 2S2355 ^"
    Patentansprüche
    1/ Kombinierte Dampf- und Gasturbinenanlage mit einer Gasturbine, einer Brennkammer mit Wirbelbett und einer Dampfturbine mit einem Dampferzeuger, der von der Brennkammer beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (20) zwei getrennte Kühlkreise (10, 12) hat, von denen der eine (12) an den Luftstrom der Gasturbine (8) angeschlossen ist und der andere (10) an den Dampferzeuger (11) zur Erwärmung desselben mittels eines gasförmigen Mediums angeschlossen ist.
  2. 2. Kombinierte Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem über den Dampferzeuger (11) und die zugehörige Kühlschlange (10) in der Brennkammer (20) geschlossenen Kreis ein in seiner Drehzahl steuerbares Gebläse (13) liegt.
  3. 3. Kombinierte Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Dampferzeuger (11) und der zugehörigen Kühlschlange (10) bestehende Kreis mit Vorrichtungen (14,.15) zur Regelung des Druckes des gasförmigen Mediums versehen ist.
  4. 4. Kombinierte Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Dampferzeuger (11) und der, zugehörigen Kühlschlange (10) bestehende Kreis an den Luft-
    der/
    strom/Gasturbine angeschlossen ist und Luft als wärmetragendes
    Medium führt.
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    - 5 - 12. 8. 1976
    B/h 20 218 P
  5. 5. Kombinierte Anlage nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Nutzleistung der Gasturbine (8) die Brennkammer (20) mit Regelventilen (5,6) sowohl -für die Verbrennungsluft (5) als auch für die Kühlluft (6) in dem erstgenannten Kühlkreis (12) versehen ist.
    70981 1 /0252
    Leerseite
DE19762637924 1975-09-12 1976-08-23 Kombinierte dampf- und gasturbinenanlage Pending DE2637924A1 (de)

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