DE4337674A1 - Verfahren zur Eisfreihaltung des Frischluft-Ansaugfilters von Gas-Dampfturbinenanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eisfreihaltung des Frischluft-Ansaugfilters von Gas-Dampfturbinenanlagen.

Wird während der kalten Jahreszeit über das Frischluft-Ansaugfil­ ter Luft für den Kompressor angesaugt, so kommt es, abhängig von der jeweiligen Außentemperatur, zu einer mehr oder minder starken Vereisung dieses Filters. Die Folge davon ist, daß aufgrund unge­ nügender Luftzufuhr zum Kompressor eine Gesamtleistungsverminde­ rung der Anlage eintritt.

Bei bekannten Ausführungen von kombinierten Gas-Dampfturbinenanla­ gen wird entweder die Vereisung in Kauf genommen oder es sind Fil­ terheizungen vorgesehen, welche mit elektrischer Energie beheizt werden.

Nachteilig bei Frischluft-Ansaugefiltern ohne Beheizung ist, daß die Anlage temperaturabhängigen Leistungsschwankungen unterworfen ist.

Die Beheizung der Filter mit elektrischer Energie hingegen ist derart kostenintensiv, daß ihre Wirtschaftlichkeit in Frage ge­ stellt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beheizung für das Frischluft-Ansaugefilter zu konzipieren, welche auf kostengünstige Weise eine Vereisung verhindert.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß das in einem Luftkühler erwärmte Speisewasser über einen im Frischluft-Ansaugfilter angeordneten Heizkörper ge­ leitet wird.

Mit der Erfindung wird eine Vereisung des Frischluft-Ansaugfilters unter Verwendung einer ohnehin innerhalb der Anlage zur Verfügung stehenden Energieform; also praktisch ohne Betriebskosten, sicher hintangehalten. Durch die damit ermöglichte Zuführung einer gleichbleibenden Frischluftmenge in den Kompressor ist eine kon­ stante Leistungsabgabe der Anlage gewährleistet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das er­ wärmte Speisewasser mittels eines thermostatgesteuerten Dreiweg- Motorstellventiles vom Speisewasser-Kreislauf abgezweigt wird.

Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß dem Heizkörper des Frischluft-Ansaugfilters nur die jeweils tatsächlich benötigte Energiemenge zugeführt wird. Die ersparte Energie kann somit an­ derweitig verwendet werden.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläu­ tert werden. Zu diesem Zweck ist in Fig. 1 das Prinzip des Gastur­ binenkreislaufes einer kombinierten Gas-Dampfturbinenanlage, sowie in Fig. 2 die erfindungsgemäße Weiterbildung schematisch darge­ stellt.

Der Gasturbinenkreislauf lt. Fig. 1 ist jener Teil einer kombi­ nierten Gas-Dampfkraftturbinenanlage, für welchen das erfindungs­ gemäße Prinzip konzipiert wurde. Konkret wird das Frischluft-An­ saugfilter 11 gegen Vereisung geschützt. Für die Vorverdichtung (innerhalb der für einen sicheren Betrieb vom Turbinenhersteller vorgegebenen Grenzen ) sind ein Kompressor 4, ein Luftkühler 6 so­ wie eine Expansionsturbine 12 angeordnet. Weiters sind für die ei­ gentliche Gasturbine ein Gasturbinenkompressor 1, eine Brennkammer 2 sowie eine Gasturbine 3 nötig. Ein Generator 9 und ein Mo­ tor/Generator 10 vervollständigen diesen für die erfindungsgemäße Anwendung geeigneten Anlagenteil.

Die Frischluftzufuhr zum Kompressor 4 erfolgt mittels einer Frischluftleitung 8, welche über ein Frischluft-Ansaugfilter 11 geführt ist. Als Kühlmedium dient Speisewasser, welches durch die Speisewasserleitungen 7a bzw. 7b zum bzw. vom Luftkühler 6 fliegt. Vor seiner Rückführung wird das im Luftkühler 6 erwärmte Speise­ wasser durch einen im Frischluft-Ansaugfilter 11 angeordneten Heizkörper 5 geleitet. Durch den Heizkörper 5 wird die Wärme vom Energieträger, also im vorliegenden Fall von dem erwärmten Speise­ wasser, auf das Filter übertragen. Damit wird eine Vereisung hintangehalten.

Lt. der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Weiterbildung wird das im Luftkühler 6 erwärmte Speisewasser über ein Dreiweg- Motorstellventil 13 zum einen Teil sofort über die Speisewasser­ leitung 7b rückgeführt; zum anderen Teil wird es vor der Rückfüh­ rung über eine Rohrleitung 17 dem Heizkörper 5 des Frischluft-An­ saugfilters 11 zugeleitet.

Nachdem das Speisewasser einen Teil seines Wärmeinhaltes an den Heizkörper 5 abgegeben hat, wird es über eine Rohrleitung 16 der Speisewasserleitung 7b zugeführt. Ein Rückschlagventil 18 verhin­ dert den eventuellen Übertritt des vom Heizkörper 5 rückfließenden Speisewassers in den Luftkühler 6. Ein Filter-Thermostat 14 sowie der Motor des Dreiwegventils 13 sind über elektrische Leitungen mit einem Regel- und Steuergerät 15 verbunden. Die von einem Re­ gelkreis vorgenommene Änderung der Ventilstellung entspricht der jeweils zur Eisfreihaltung des Frischluft-Ansaugfilters 11 benö­ tigten Energiemenge. Die hiefür benötigte Information ist die je­ weilige Filtertemperatur. Diese Information wird vom Filter-Ther­ mostat 14 dem Regelkreis im Regel- und Steuergerät 15 zugeleitet.

Mit der Erfindung wird somit in der Anlage anfallende Abwärme er­ faßt und zur Beheizung des Frischluft-Ansaugfilters 11 genutzt. Durch die damit gewährleistete Zuführung einer gleichbleibenden Frischluftmenge ist eine konstante Leistungsabgabe der Anlage si­ chergestellt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Eisfreihaltung des Frischluft-Ansaugfilters von Gas-Dampfturbinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Luftkühler (6) erwärmte Speisewasser über einen im Frischluft- Ansaugfilter (11) angeordneten Heizkörper (5) geleitet wird. (Fig. 1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das er­ wärmte Speisewasser mittels eines thermostatgesteuerten Dreiweg- Motorstellventiles (13) vom Speisewasser-Kreislauf abgezweigt wird. (Fig. 2)