HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
-
Diese Erfindung betrifft eine
Wärmerückgewinnungs-Gasturbinenanlage, die mit einem niedrigen Druck besitzenden
industriellen Nebenproduktgas, z. B. Hochofen- bzw. Gichtgas,
als Brennstoff gespeist wird, und insbesondere einen
Gasdruckstabilisator zum sicheren Rückführen eines Hochdruck-Brenngases
an bzw. von der Austragsseite eines Brenngasverdichters in eine
Niederdruck- Industrienebenproduktgasrohrleitung zum Zeitpunkt
eines Notabschaltens einer Gasturbine bei einer solchen Anlage.
Eine solche Gasturbinenanlage kann in verschiedenen
Verarbeitungsanlagen, wie Papierherstellungs- und Pulpeverarbeitungs-,
Portlandzementherstellungs-, Erdölraffinerieanlagen o. dgl., in
denen ein Nebenproduktgas anfällt, eingesetzt werden.
(2) Beschreibung des Stands der Technik
-
Als Stromerzeugungs(kraftwerk)anlage mit einer mit
Nebenproduktgas gespeisten Gasturbine, der Gichtgas als Brennstoff
zugeführt wird, ist in neuerer Zeit eine Anlage großen Maßstabs
entwickelt worden, bei der gemäß der JP-OS 58-57 012 (1983) das
Gichtgas zu einem Hochdruckgas verdichtet wird, das mit
Druckluft vermischt und verbrannt wird, wobei das Verbrennungs- oder
Abgas für den Antrieb einer Gasturbine für die elektrische
Stromerzeugung genutzt wird.
-
Wenn bei einer solchen Stromerzeugungs- bzw.
Kraftwerkanlage ein Notabschalten der Gasturbine nötig ist,
beispielsweise wenn ein Stromübertragungssystem ausfällt und eine
Abschalt-Koppelvorrichtung betätigt wird, muß zum Abschalten der
Gasturbine die Zuspeisung von Brennstoff zu ihr unterbrochen
oder beendet werden.
-
Für das Notabschalten der Gasturbine muß ein Gasspeise-
Absperrventil oder -schieber möglichst dicht am Einlaß zur
Gasturbine angeordnet sein. Zudem ist es erforderlich, daß der
Abschaltvorgang mit ausreichend hoher Geschwindigkeit
durchgeführt werden kann.
-
Mit der Schnellschließwirkung (in z. B. 0,5-1 s) des
Gasspeise-Absperrschiebers wird der Durchgang bzw. die Leitung
an der Austragsseite eines das Hochdruckgas kontinuierlich
liefernden Gasverdichters geschlossen, so daß der Austragsdruck
schnell ansteigt. In der Praxis muß daher gleichzeitig mit dem
schnellen Schließvorgang des Gasspeise-Absperrschiebers ein
überbrückungs-Druckminderventil zum Ablassen des Hochdruckgases
in eine Überbrückungsleitung schnell geöffnet werden, so daß
die Leitung an der Austragsseite des Gasverdichters nicht
geschlossen wird oder ist.
-
Das Hochdruckgas an der Austragsseite des Gasverdichters
besitzt z. B. einen Druck von etwa 12 kg/cm²G (Meßdruck) und
eine Temperatur von etwa 350ºC. Der Druck des Hochdruckgases
wird durch das Druckminderventil gesenkt. Der Gasdruck wird
dann weiter durch einen an der Stromabseite des Ventils
angeordneten bzw. ihm nachgeschalteten Gaskühler gesenkt, und das
Gas wird gleichzeitig durch einen Wassersprühstrahl gekühlt;
das so erhaltene Niederdruckgas eines Drucks von etwa 0,1
kg/cm²G und einer Temperatur von etwa 50ºC wird dann in die
Rohrleitung für industrielles Nebenproduktgas zurückgeleitet.
-
Der Druck des so zurückgeführten Gases bestimmt sich nicht
nur durch die Charakteristika (Kennlinien) des Gasverdichters,
des überbrückungs-Druckminderventils und des Gaskühlers,
sondern wird auch durch das Volumen der
Industrienebenproduktgas-Rohrleitung und den Hub oder Staudruck (tide) des
industriellen Nebenproduktgas es im Augenblick des Notabschaltens
beeinflußt. Zudem wird der Gasdruck auch durch die
Einbauposition eines Gasspeichers oder auch -behälters (gasholder)
und dessen Volumenabsorptionsrate beeinflußt.
-
Wenn beispielsweise die von der Gasturbine verbrauchte
Gasmenge größer ist als vom Hochofen gelieferte Gichtgasmenge,
ist es schwierig, den Druck am Auslaß des Gaskühlers jederzeit
auf oder unter eine vorbestimmte Größe zu regeln,
beispielsweise bei einem Notabschalten der Gasturbine.
-
Beim erwähnten schnellen Schließen des
Gasspeise-Absperrschiebers für das Notabschalten der Gasturbine wird letztere
abgeschaltet. Der Gasverdichter läuft andererseits aufgrund von
Trägheit noch eine Weile weiter; bis er voll zum Stillstand
gekommen ist, liefert daher der Verdichter weiterhin das Gas
mit einem an den Austragswiderstand angepaßten Druck.
Insbesondere zum Zeitpunkt (für einige Sekunden) des Notabschaltens
der Gasturbine liefert der Gasverdichter das Gas weiterhin in
der gleichen Menge wie unmittelbar vor dem Notabschalten.
-
Wenn daher das überbrückungs-Druckminderventil in
Verbindung mit dem schnellen Schließen des
Gasspeise-Absperrschiebers für die Gasturbine schnell geöffnet wird, werden
sowohl das in der Hochdruckgasrohrleitung an der Austragsseite
des Verdichters angesammelte oder aufgespeicherte Hochdruckgas
als auch das fortlaufend vom Verdichter gelieferte Gas in die
genannte Nebenproduktgas-Rohrleitung zurückgeführt. In dieser
Rohrleitung wird daher nicht nur die Strömung des Gases zur
Gasturbine abgesperrt, vielmehr wird das Gas auch zu einer
Rückwärtsströmung gebracht.
-
Diese Erscheinung macht es schwieriger, den Zustand der
Druckeinstellung im Industrienebenproduktgassystem mit dem
Gasspeicher oder auch -behälter zu erfassen.
-
Beispielsweise könnte die Gasabsorptions- oder
-aufnahmeratengrenze des Gasspeichers überschritten werden und letzterer
einen Bruch erleiden. Weiterhin kann in
Ablaßaustrag-Sperrbehältern, die an verschiedenen Stellen der genannten
Nebenproduktgas-Rohrleitung angeordnet sind, enthaltenes Sperrwasser
ausgeblasen werden, was zu einem Gasleckageunfall führt.
-
Für die effektive Nutzung von Gasen ist es übliche Praxis,
eine Brennwertregelung durch zweckmäßiges Vermischen
verschiedener Nebenproduktgase an (bestimmten) Stellen in einer
Industrienebenproduktgas-Rohrleitung vorzunehmen.
Beispielsweise wird Gichtgas eines niedrigeren Brennwerts mit
Koksofengas eines höheren Brennwerts vermischt, um einen
zweckmäßigen Brenn- oder auch Heizwert des Gasgemisches zu erhalten
und damit den Brennwert des Gases an die Charakteristika des
Teils, an welchem das Gas genutzt wird, anzupassen. Eine solche
Brennwertregelung durch Vermischen von Gasen erfolgt unter
Nutzung einer niedrigen Druckdifferenz von 500 bis 1000 mmHg,
und sie ist daher durch die genannte Störung im Gasdruck im
industriellen Nebenproduktgassystem stark beeinflußt.
-
Im Hinblick auf die geschilderten Probleme kann für eine
solche Gasturbinenanlage vorgesehen werden, die Menge des beim
Schließen des Gasspeise-Absperrschiebers mit gesenktem Druck in
die Niederdruckgasrohrleitung zurückgeführten Gases durch
Verkleinerung des Innenvolumens der Hochdruckgasrohrleitung vom
Verdichter zur Gasturbine mittels einer Verkürzung der
Rohrleitung oder Verkleinerung ihres Durchmessers zu reduzieren.
Dieses Vorgehen ist jedoch mit Einschränkungen bezüglich der
Anlagenauslegung oder Erhöhung des Strömungswiderstands in der
Hochdruckgasrohrleitung behaftet und daher praktisch
undurchführbar.
-
Die GB-A-2 161 905 offenbart eine Abdicht- bzw.
Sperrvorrichtung zur Verwendung in Gasabführ- oder
-rückgewinnungssystemen. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt ein Tauchrohr zum
Führen von Gas in eine in einem Tank enthaltene Flüssigkeit.
Die Flüssigkeit wirkt dabei als Einweg-Entlastungs- oder
-Überdruckventil. Der Tank ist in einem ihn umschließenden
Gefäß so angeordnet, daß seine Oberkante oberhalb des
Wasserspiegels im Gefäß liegt. Die Flüssigkeit im Tank wird durch das
einströmende Gas aus dem Tank in das Gefäß verdrängt, wobei die
Flüssigkeit über eine oder mehrere kleine Bohrungen in der
Basiswand des Tanks aus dem Gefäß in den Tank zurückströmen
kann.
-
Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der FR-A-1 407 149
bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind zahlreiche kleine
Öffnungen oder Bohrungen für eine Rückströmung von Wasser in
den Tank in der Seitenwand des unteren Abschnitts des Tanks
vorgesehen.
ABRISS DER ERFINDUNG
-
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung einer
Anlage mit einem Notfall-Gasdruckstabilisator, der effektiv den
Druck eines Hochdruckgases zu senken vermag, das bei einem
Notabschalten einer mit einem industriellen Nebenproduktgas als
Brennstoff gespeisten großen Gasturbine zurückströmt.
-
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer
Gasdruck-Entlastungsvorrichtung, die mit einem sehr kleinen
Differential- bzw. Wirkdruck arbeitet und bei Verwendung als
Notfall-Gasdruckstabilisator außerordentlich hohe
Ansprechcharakteristika zeigt.
-
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
einer dem Auslaß eines Gaskühlers unmittelbar nachgeschalteten
Gasdruck-Entlastungsvorrichtung zur Begrenzung des
Druckanstiegs an dieser Stelle und zur Verhinderung eines Ausbreitens
einer Druckstörung auf andere Teile.
-
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Verhinderung
eines schnellen Druckanstiegs in einem Gasspeicher oder
-behälter in einer Niederdruck-Rohrleitung für industrielles
Nebenproduktgas, eines Ausblasens von Verschließ- bzw.
Sperrwasser aus Sperrbehältern in der Nebenproduktgas-Rohrleitung
o. dgl., um damit einen störungsfreien Betrieb des Gasturbinen-
Kraftwerks zu gewährleisten und eine Gasvergiftung durch das
aus den Sperrbehältern ausgeblasene Gas zu vermeiden.
-
Gegenstand der Erfindung ist ein die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweisender Notfall-Gasdruckstabilisator für eine
Gasturbinenanlage.
-
Mit der Erfindung wird auch ein Gasturbinensystem
geschaffen, das den erfindungsgemäßen Gasdruckstabilisator
verwendet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
Fig. 1 ein Fließ- bzw. Strömungsschema einer
Gasturbinenanlage gemäß dieser Erfindung,
-
Fig. 2 eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Darstellung eines Hauptteils einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen
Notfall-Gasdruckstabilisators,
-
Fig. 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Betriebs
bzw. der Arbeitsweise einer bisherigen
Wassersperrvorrichtung,
-
Fig. 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Betriebs
oder der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Notfall-
Gasdruckstabilisators und
-
Fig. 5 ein Fließschema einer beispielhaften Konstruktion
einer bisherigen Gasturbinenanlage.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel einer
Gasturbinenanlage, in welcher ein Gichtgas als Brennstoff verwendet wird.
Das in einem Hochofen 4 (14) anfallende Gas wird über eine
Gichtgas-Zweigleitung 12 von einer Gichtgas-Hauptleitung 13
abgezweigt. Andererseits wird ein über eine Rohrleitung 15
zugespeistes Koksofengas über ein Regelventil 16 in die
Gichtgas-Zweigleitung 12 eingeleitet, um ein Gasgemisch eines
vorbestimmten Brennwerts von z. B. etwa 1000 Kcal/Nm³ zu bilden.
-
Das Gasgemisch wird durch einen Staubfänger 11, eine
Rohrleitung 10 und einen Gasverdichter 5 geleitet, wodurch das
Gasgemisch zu einem Hochdruckgas eines Drucks von etwa 12
kg/cm² überführt wird. Das Hochdruckgas wird mit von einem
Luftverdichter 2 gelieferter Druckluft vermischt und verbrannt,
wobei das entstehende Verbrennungs- bzw. Abgas einer Gasturbine
1 zugespeist wird. Die Gasturbine 1 treibt einen Generator für
elektrische Stromerzeugung an.
-
Wenn bei einer solchen Stromerzeugungs- oder
Kraftwerkanlage z. B. ein (nicht dargestelltes) Stromübertragungssystem
ausfällt, wird ein Gasspeise-Absperrschieber 3 für die
Gasturbine 1 augenblicklich (z. B. in 0,5 bis 1 s) geschlossen.
Gleichzeitig wird das Hochdruckgas durch ein Druckminderventil
7 in seinem Druck von 12 kg/cm² auf 0,1 kg/cm² gesenkt, und das
Niederdruckgas wird in eine Niederdruckgas-Rohrleitung 8
zurückgeleitet. Das so im Druck gesenkte Gas wird über die
Gasrohrleitung 8 in einen Gaskühler 9 eingespeist, in welchem das
Gas von etwa 300ºC auf etwa 50ºC gekühlt wird; das gekühlte Gas
wird dann in die Gichtgas-Zweigleitung 12 zurückgeleitet.
-
Normalerweise liefert eine Hochdruckgas-Speiseleitung 5a
das Hochdruckgas vom Gasverdichter 5 zur Gasturbine 1. Wenn
jedoch der Gasspeise-Absperrschieber 3 z. B. wegen des erwähnten
Ausfalls des Stromübertragungssystem augenblicklich geschlossen
wird, wird die Gesamtmenge des Hochdruckgases, das der
Gasturbine 1 zugespeist worden ist, über die
Niederdruckgas-Rohrleitung 8 in die Gichtgas-Zweigleitung 12 zurückgeleitet. In
einem Betrieb mit niedriger Last, in welchem die Gasturbine 1
mit einer Gasmenge unterhalb des zweckmäßigen Arbeitsbereichs
des Gasverdichters 5 betrieben wird, wird außerdem ein Teil des
Hochdruckgases dekomprimiert und in die Gichtgas-Zweigleitung
12 umgeleitet, um ein Stoßen des Gasverdichters 5 zu vermeiden.
-
Vor der Entwicklung dieser Erfindung haben die Erfinder
der vorliegenden Erfindung intensive Untersuchungen bei der
Anlage gemäß Fig. 1 durchgeführt. Als Ergebnis der
Untersuchungen hat es sich herausgestellt, daß dann, wenn an der
Auslaßseite des Kühlers 9 eine Wasserverschließ- oder
Sperrvorrichtung 20 vorgesehen ist, das einen Druck von etwa 12
kg/cm² besitzende Hochdruckgas, das beim augenblicklichen
Schließen des Gasspeise-Absperrschiebers 3 zurückgeblasen wird,
durch das Druckminderventil 7 auf 5 kg/cm² dekomprimiert bzw.
entspannt und sodann durch den Kühler 9 auf 800 mm H&sub2;O
(Wassersäule) entspannt wird, während eine weitere
Druckentlastung durch die Wassersperrvorrichtung 20 erfolgt, so daß der
Druck in der Überbrückungsrohrleitung bis zu etwa 500 mm H&sub2;O
gesenkt werden kann.
-
Wenn die Wassersperrvorrichtung 20, wie in Fig. 3(a)
gezeigt, ein lediglich durch Wasser verschlossenes
Sperrwasserrohr 21 aufweist, was der herkömmlicherweise in Gasspeisern
bekannten Konstruktion entspricht, führt der augenblickliche
oder spontane Anstieg des Gasdrucks zu einem in Fig. 3(b)
gezeigten Anstieg des Wasserspiegels 23. Wenn das Gas
anschließend die Wassersperrfunktion aufhebt, ist der
Druckverlust so groß (Fig. 3(c)), daß das Gas nicht durchströmen kann
und daher die Entlastung (Senkung) des Gasdrucks nicht erreicht
wird. Der Gasdruck von 800 mm H&sub2;O am Auslaß des Kühlers 9 zum
Zeitpunkt des Notabschaltens der Gasturbine kann demzufolge
nicht auf einen Druck gesenkt werden, der keinen großen Einfluß
auf die Niederdruckgas-Rohrleitung 8, die Gichtgas-Zweigleitung
12 oder die Niederdruckgas-Rohrleitung 13 ausübt, nämlich auf
einen Druck von etwa 500 mm H&sub2;O, der um 150 bis 200 mm H&sub2;O
höher ist als der Druck im Niederdruckgassystem.
-
Im Hinblick hierauf könnte daran gedacht werden, die Höhe
des Wasserspiegels 23 in der Wassersperrvorrichtung 20 zu
senken. Eine solche Maßnahme kann jedoch zu einem Aufbrechen
des Wasserverschlusses auch unter Gasdruckänderungen im
Normalbetrieb und damit zu einer Gasleckage führen. Aus diesem
Grund ist es übliche Praxis, einen vorbestimmten
Wasserfüllstand aufrechtzuerhalten; die Senkung des Wasserspiegels ist
somit unmöglich.
-
Im Hinblick auf obige Gegebenheiten haben die Erfinder
vorliegender Erfindung Versuche mit einer in Fig. 2
dargestellten, an einem Spitzen- bzw. Endabschnitt eines
Sperrwasserrohrs 21 vorgesehenen Doppelrohrkonstruktion
durchgeführt. Bei der Doppelrohrkonstruktion bildet das
Sperrwasserrohr 21 einen Innenzylinder, wobei ein Außenzylinder 24
durch ein außenseitig angeordnetes Rohr gebildet ist, das längs
der Umfangsrichtung mit einer Vielzahl von an der Grenze des
Wasserspiegels angeordneten Aussparungen 29 und in der Nähe
seines unteren Abschnitts mit einer Vielzahl von Durchbrüchen,
z. B. Schlitzausnehmungen 28 zur Herstellung einer Verbindung
zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außenrohrs versehen
ist. Versuche haben gezeigt, daß es (damit) möglich ist, den
Gasdruck am Auslaß des Kühlers augenblicklich oder spontan auf
500 mm H&sub2;O zu senken. Dies ist auf eine Erscheinung
zurückzuführen, bei welcher gemäß Fig. 4(a) ein durch das
Sperrwasserrohr 21 und den Außenzylinder 24 festgelegter Zwischenraum
30 dahingehend wirkt, daß Wasser schlagartig auf die in Fig.
4(b) gezeigte Weise aus dem Zwischenraum 30 ausgeblasen und
damit der Wasserverschluß bzw. die Wassersperre aufgebrochen
und mit Sicherheit ein von Wasser freier Durchgang gebildet
wird, so daß der Gasdruck augenblicklich entlastet wird (vgl.
Fig. 4(c)).
-
Gemäß Fig. 2 sind ein Überlaufrohr 25 zum Kontrollieren
des Wasserfüllstands oder -spiegels in der
Wasserverschließvorrichtung und ein Gasentlastungsrohr 26 zum Austragen bzw.
-
Abführen des Gases zu einer hochgelegenen Stelle in der Luft
bei einem Aufbrechen des Wasserverschlusses vorgesehen.
-
Der Außenzylinder 24 ist in der Nähe des Bodenabschnitts
22 der Wasserverschlußvorrichtung mit den Durchbrüchen
(Schlitzausnehmungen zur Herstellung einer Verbindung zwischen
Innen- und Außenseite des Außenzylinders) 28 versehen, welche
das Verschließ- oder Sperrwasser hindurchtreten lassen. Die
Bezugsziffern gemäß Fig. 1 entsprechen denen von Fig. 5.
-
Die im oberen Ende vorgesehenen Aussparungen 29 und die
Schlitzausnehmungen 28 gemäß Fig. 2 sind für die
Wiederherstellung des aufgebrochenen Wasserverschlusses vorgesehen. In
dem Augenblick, in welchem der Gasdruck aufgehoben ist, kann
das umgebende Wasser über die oberseitigen Aussparungen 29 und
die Schlitzausnehmungen 28 hindurchströmen, um erneut einen
Wasserverschluß zu bilden.
-
Die oberseitigen Aussparungen 29 sind aus dem im folgenden
angegebenen Grund vorgesehen.
-
Für ein höheres bzw. besseres Ansprechen auf den
augenblicklichen Anstieg des Gasdrucks ist es nötig, daß die den
Außenzylinder verschließende (füllende) kleine Menge an
Sperrwasser ausgeblasen wird. Für die Wiederherstellung des
Wasserverschlusses bei Rückführung des Drucks auf einen
normalen Wert ist es darüber hinaus nötig, daß das so ausgeblasene
Wasser wieder in das Innere des Außenzylinders zurückströmt.
Die oberseitigen Aussparungen sind für die effektive
Realisierung der Funktion zum Verbessern des Ansprechens vorgesehen.
-
Die in einem unteren Abschnitt des Außenzylinders
vorgesehenen Schlitzausnehmungen 28 besitzen die im folgenden
angegebene Funktion.
-
Durch Beobachtung des Verhaltens des Sperrwassers und des
Gases in den Versuchen (Fig. 3) hat es sich herausgestellt, daß
die Ansprechcharakteristik bzw. das Ansprechverhalten durch
Vorsehen der Schlitzausnehmungen in einem unteren Abschnitt des
Außenzylinders weiter verbessert werden kann. Von den
vorgesehenen Funktionen der Verhinderung des augenblicklichen
Gasdruckanstiegs und der Wiederherstellung des
Wasserverschlusses bei Normaldruck wird die Funktion der
Wiederherstellung des Wasserverschlusses durch Anordnen des Außenzylinders
und Vorsehen der Aussparungen in seinem oberen Ende nicht
zufriedenstellend gewährleistet. Sobald nämlich der Gasdruck
ansteigt, kann der Wasserverschluß nicht ohne weiteres wieder
hergestellt werden, so daß das Gas weiter ausgeblasen wird.
Unter Berücksichtigung dieses Umstands sind oder werden die
Schlitzausnehmungen in einem unteren Abschnitt des
Außenzylinders vorgesehen, so daß der Wasserdruck am Außenzylinder
auf den Innenzylinder ausgeübt wird und der Wasserverschluß
ohne weiteres wieder hergestellt werden kann.
-
Wenn gemäß den obigen Überlegungen die Wassersperr- oder
-verschlußvorrichtung 20 gemäß Fig. 1 an der Stromabseite des
Kühlers 9 angeordnet bzw. diesem nachgeschaltet ist, bewirkt
das aus dem Kühler 9 mit 800 mm H&sub2;O entlassene Gas ein
augenblickliches Aufbrechen des Wasserverschlusses mit einem
Druckabfall auf z. B. 500 mm H&sub2;O, wobei ein Teil des Gases über das
Entlastungsrohr 26 in die Atmosphäre entlassen wird, während
der größte Teil des Gases über die Überbrückungsrohrleitung 8
in die Gichtgas-Zweigleitung 12, nämlich die Niederdruckgas-
Rohrleitung an der Einlaßseite des Gasverdichters 5
zurückführbar ist.
-
Da der Gasdruck in diesem Fall auf etwa 500 mm H&sub2;O gesenkt
worden ist, ist es möglich, den Bruch des Gasspeichers 17
infolge eines schnellen Druckanstieges in ihm und auch den
Gasleckageunfall infolge des Ausblasens von Sperrwasser aus den
Sperrbehältern zu verhindern.
-
Der in den obigen Erläuterungen als Beispiel angegebene
Gasdruck von 500 mm H&sub2;O ist nicht beschränkend. Vielmehr ist es
durch Modifizierung der Anfangseinstellung des
Sperrwasserdrucks mittels einer Abwandlung der Position oder Lage des
Überlaufrohrs 25 möglich, eine zweckmäßige Größe des Gasdrucks
für die tatsächliche Situation in der Anlage, bei welcher das
vor-liegende System angewandt ist, zu wählen.
-
Im folgenden ist diese Erfindung anhand eines speziellen
Beispiels näher erläutert.
-
Der Notfall-Gasdruckstabilisator gemäß Fig. 2 wurde in
eine Gasturbinen-Kraftwerkanlage gemäß Fig. 1 eingebaut, in
welcher Gichtgas und Koksofengas zur Einstellung eines
Brennwerts von 1000 kcal/Nm³ miteinander gemischt, das Gasgemisch
auf einen Druck von 12 kg/cm² zur Lieferung eines Gasgemisches
mit einer Rate bzw. in einer Menge von 250.000 Nm³/h verdichtet
und das auf diese Weise erhaltene Gas einer Gasturbine 1 der
140 MW-Klasse zugespeist wurden.
-
Im Betrieb mit einer Gasturbinenlast von 140 MWh (100%)
wurde ein tatsächlicher Notabschalttest an der Gasturbine
durchgeführt. Wenn der Gasspeise-Absperrschieber 3 gemäß Fig. 1
geschlossen wurde, wurde der Gasdruck von 800 mm H&sub2;O an der
Auslaßseite des Kühlers 9 augenblicklich auf 500 mm H&sub2;O
gesenkt, wobei es möglich war, das Hochdruckgas ungehindert bzw.
störungsfrei in die Gichtgas-Zweigleitung 12 und die Gichtgas-
Hauptleitung 13 zurückzuleiten, ohne einen schnellen
Druckanstieg im Gasspeicher oder ein Ausblasen von Sperrwasser aus
den Wasser-Sperrbehältern hervorzurufen.
-
Der erfindungsgemäße Notfall-Druckstabilisator nutzt die
Eigenschaften von Wasser und verwendet keine mechanisch
bewegbaren Bauteile, wie Ventile; der Notfall-Druckstabilisator
arbeitet somit sicher mit lediglich der Wasserspiegelkontrolle
durch Überfließen, und er besitzt eine außerordentlich hohe
Zuverlässigkeit.