DE69109799T2 - Brennstoffregeleinrichtung für Gasturbine. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Brennstoffregelsystem für eine Gasturbine bzw. eine Gasturbinenmaschine.
• Es ist bekannt, beispielsweise aus der EP-0 132 977-A, das Abschalten eines Gasturbinenbrennstoffsystems dadurch zu bewirken, daß man bewirkt, daß im wesentlichen der gesamte Brennstoff, der von einer motorisch angetriebenen Pumpe geliefert wird, durch Überlaufen zum Pumpeneinlaß zurückgeleitet wird. In einem solchen System führt das Überlaufen bzw. -strömen des Brennstoffs zu einem entsprechend schnellen Verlust des Systemdrucks. Die EP-0 388 046-A offenbart ein Brennstoffregelsystem mit einer Serienschaltung eines Dosierventils und eines Sperrventils sowie mit einem Überlaufventil, aus dem Brennstoff aus einem stromabwärts von dem Dosierventil liegenden Bereich überlaufen kann. Das Überlaufbzw. Überströmventil und das Sperrventil sind dabei für entsprechende Servodrücke verantwortlich, und ein elektrisch betätigtes Ventil kann beide Drücke in Abhängigkeit von der Forderung zum Abschalten der Gasturbine kontrollieren. Wenn das Abschalten gefordert wird, dann wird das Überlaufventil derart betätigt, daß der Druck am Auslaß einer Brennstoffpumpe im wesentlichen auf den Druck einer Niederdruck- Brennstoffrückführleitung abgesenkt wird, was zu einem schnellen Verlust bzw. Abbau des Systemdrucks führt.
• Es ist jedoch wünschenswert, daß der Systemdruck, selbst wenn er reduziert wird, ausreichend lange aufrechterhalten wird, um die Betätigung einer servobetätigten Ausrüstung der Turbine bzw. Maschine zu ermöglichen, beispielsweise für die Kompressor-Einlapführungsflügel, damit diese für das Abschalten geeignete Betriebspositionen einzunehmen. Es ist außerdem erforderlich, dar die Maschine nach dem Abschalten in der Lage ist, als "Windmühle" zu laufen, wie es in der vorliegenden Anmeldung definiert ist, und zwar ohne einen unzulässigen Temperaturanstieg in dem von der Pumpe geförderten Brennstoff.
• Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Brennstoffregelsystem anzugeben, bei dem diese Anforderungen erfüllt werden.
• Gemäß der Erfindung ist vorgesehen: ein Brennstoffregelsystem für eine Gasturbine, welche umfaßt: eine Pumpe, eine Dosiervorrichtung, welche auf ein elektrisches Regelsignal anspricht, um den Brennstofffluß von der Pumpe zu der Gasturbine zu regulieren, ein Sperrventil, welches stromabwärts von der Dosiervorrichtung angeordnet und durch einen ersten Servodruck betätigbar ist, ein Überlaufventil, um Brennstoff stromaufwärts von der Dosiervorrichtung überlaufen zu lassen, wobei das Überlaufventil durch einen zweiten Servodruck betätigbar ist, ein elektrisch betätigbares Ventil zur Steuerung bzw. Regelung des ersten und des zweiten Servodruckes und eine Schaltung zum Zuführen elektrischer Signale zu der Dosiervorrichtung und dem elektrisch betätigbaren Ventil, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaltung zur Steuerung der Dosiervorrichtung und des elektrisch betätigbaren Ventils derart angeordnet ist, daß das Sperrventil während einer ersten Phase des Sperrens geschlossen wird und daß der zweite Servodruck derart gesteuert wird, daß er bewirkt, daß das Überlaufventil stromaufwärts von der Dosiervorrichtung einen ersten Druck aufrecht erhält, und daß der zweite Servodruck während einer zweiten Stufe des Sperrens derart gesteuert wird, daß er bewirkt, daß das Überlaufventil den Druck stromaufwärts von der Dosiervorrichtung auf einen zweiten Druck reduziert.
• Vorteilhafterweise umfaßt das Brennstoffregelsystem ferner eine Leitung, durch die Brennstoff von der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung zu einem Einlaß der Pumpe fließen kann, sowie einen ersten Strömungsbegrenzer und einen zweiten Strömungsbegrenzer, wobei der erste Strömungsbegrenzer und das elektrisch betätigbare Ventil in Serie in der Leitung angeordnet sind und wobei der zweite Strömungsbegrenzer zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung und dem elektrisch betätigbaren Ventil vorgesehen ist, wobei der erste Servodruck an einer Stelle zwischen dem elektrisch betätigbaren Ventil und dem ersten Strömungsbegrenzer abgenommen wird und die Strömungswiderstände der Begrenzer bzw. Drosseln derart gewählt sind, daß bei geschlossener Dosiervorrichtung und geschlossenem Sperrventil ein solcher Leckstrom durch die Dosiervorrichtung vorliegt, daß das Auftreten eines nicht akzeptablen Anstiegs in der Brennstofftemperatur verhindert wird.
• Vorzugsweise führt der Leckstrom durch die Dosiervorrichtung nicht zu einem Druckanstieg über der Pumpe, der größer ist als 700 kN/m².
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr anhand lediglich eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Gasturbinen- Brennstoffregelsystems;
• Fig. 2 ein Diagramm der Dosierventilanordnung, die einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 1 bildet;
• Fig. 3 ein Diagramm eines Druckabfallsteuerventils, welches einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bildet, und
• Fig. 4 ein Diagramm der Kombination des Ventils zum Sperren und zum Anheben des Druckes und eines dafür vorgesehenen Servodruckregelventils.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, empfängt eine Pumpe 10 mit zwangsläufiger Verdrängung Brennstoff, der unter einem Ladedruck LP steht, und liefert diesen Brennstoff über eine variable Dosieranordnung 12 und eine Ventilanordnung 13 zum Absperren und zur Druckerhöhung an eine Gasturbinenmaschine bzw. eine Gasturbine 11. Die Pumpe 10 wird von einer Welle der Maschine bzw. des Motors 11 angetrieben. Die Geometrie der Führungsflügel eines Kompressors der Maschine 11 ist mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung 14 veränderbar, der ein Betriebsdruck über eine Regeleinrichtung 15 zugeführt wird. Die Dosieranordnung 12, die Ventilanordnung 13 und die Einrichtung 15 sprechen auf Signale von einer digitalen Regel- bzw. Steuerschaltung 16 an, welche ihrerseits auf Signale von der Maschine 11, der Dosieranordnung 12 und einer Maschinendrehzahl-Anforderungseinrichtung 17 (Einstelleinrichtung 17) anspricht. Die Einrichtung 15 spricht auf die Drehzahl einer Welle der Maschine 11 an und stellt eine bekannte Form eines elektrohydraulischen Servoventils dar, welches wahlweise den Ladedruck LP und den Auslaßdruck der Pumpe 10 an die Betätigungsvorrichtung 14 legen kann. Kurzfristige hohe Strömungen zu der Einrichtung 15, für den Fall, daß die Betätigungsvorrichtung 14 blockieren und anschließend freikommen sollte, werden dadurch verhindert, daß in die Hochdruckversorgungsleitung 23 der Einrichtung 15 ein Begrenzerventil 22 für kurzfristige Strömungsänderungen eingebaut wird.
• Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel kann die Pumpe 10 einen über den Ladedruck LP hinausgehenden Druckanstieg zwischen 1380 kn/m² und mindestens 3450 kN/m² bewirken. Ein federbelastetes Druckentlastungsventil 18 ist zwischen einem auslapseitigen Kanal 19 der Pumpe 10 und dem Pumpeneinlaß angeschlossen. Während des normalen Betriebes der Maschine 10 spricht ein Überström- bzw. Überlaufventil 20 auf die Drücke in dem auslapseitigen Kanal 19 und einem Ausgangskanal 21 der Dosieranordnung 12 an und kann Brennstoff aus dem Kanal 19 zu dem Pumpeneinlaß überströmen lassen, um die Differenz zwischen den Drücken in den Kanälen 19 und 21 im wesentlichen konstant zu halten.
• Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Dosieranordnung 12 ein Dosierventil 30 mit einem Regel- bzw. Steuerelement 31, welches auf den Druck in einer Kammer 32 anspricht. Der Druck in der Kammer 32 ist derjenige zwischen einer Strömungsdrossel 33 und einem Ventil 34, wobei diese Elemente in Serie zu einem Filter 35 (Fig. 1) einer Leitung 36 und einer Leitung 37 zwischen dem Auslapkanal 19 und dem Einlap der Pumpe 10 angeordnet sind. Der Pumpenauslaßdruck in der Leitung 19 und der Ladedruck LP in der Leitung 37 wirken zusammen, um das Steuerelement 31 gegen den Servodruck in der Kammer 32 vorzuspannen. Das Ventil 34 umfaßt ein Steuerelement 38, welches mittels einer Feder (nicht gezeigt) in eine Offenstellung vorgespannt ist und welches mit Hilfe eines Drehmomentmotors 39 in eine Schließstellung bewegbar ist, welcher auf Signale der Schaltung 16 auf Leitungen 40 anspricht. Die Arbeitsposition des Steuerelements 31 wird der Schaltung 16 mittels eines Wandlers 42 auf Leitungen 41 signalisiert.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt das Druckabfallsteuerventil 20 einen Einlaß 50, welcher über eine Leitung 51 mit dem Pumpenauslaßkanal 19 (Fig. 1) in Verbindung steht, sowie einen Auslaß 52, der über eine Leitung 53 mit dem Einlaß der Pumpe 10 in Verbindung steht. Ein Strömungssteuer- bzw. Regelelement 54 ist gleitverschieblich dichtend in einer Stufenbohrung 55 in einem Gehäuse des Ventils 20 angeordnet. Das Element 54 reagiert auf einen Druckanstieg in einer Kammer 56 dadurch, daß es die Strömung zwischen dem Einlaß 50 und dem Auslaß 52 erhöht. Das Element 54 ist gegen den Druck in der Kammer 56 mittels einer Feder 57 und durch den Pumpenauslapdruck am Einlaß 50 vorgespannt. Das Element 54 besitzt eine axial durchgehende Bohrung, die mit einer Strömungsdrossel 58 versehen ist. Eine weitere Kammer 59 steht mit der Bohrung 55 über eine Öffnung 60 in Verbindung. Ein (Ventil-)Stößel 61 ist in der Kammer 59 gleitverschieblich angeordnet und mittels einer Feder 62 zum Schliepen der Öffnung 60 vorgespannt. Die von der Feder 62 ausgeübte Vorspannung ist mittels einer Schraube 63 einstellbar, die auf eine Platte 64 einwirkt, auf der ein Ende der Feder 62 angeordnet ist. Der Stöpel 61 kann auperdem zur Begrenzung der Strömung durch die Öffnung 60 mit Hilfe des Druckes im Auslapkanal 21 (Fig. 1) der Dosieranordnung 12 beaufschlagt werden, wobei dieser Druck während des normalen Laufens der Maschine über eine Leitung 65, welche eine Strömungsdrossel 66 (Fig. 1) enthält, an eine Seite des Stößels angelegt wird. Der Druck im Pumpenauslaßkanal 19 wird über das Filter 35 und eine Leitung 67 an die andere Seite des Stößels 61 angelegt und wirkt dem kombinierten Einfluß der Feder 62 und des Druckes in der Leitung 65 entgegen.
• Im Betrieb öffnet der Stößel 61 die Öffnung 60, wenn die Differenz zwischen den Drücken in dem Kanal 19 und der Leitung 65 einen gewünschten konstanten Wert überschreitet, der mit Hilfe der Feder 62 eingestellt wird, woraufhin der Druck in der Kammer 56 ansteigt und das Steuerelement 54 entgegen der Kraft der Feder 57 verstellt, um die Überlaufströmung zu erhöhen, bis die Dosierdruckdifferenz zu ihrem gewünschten Wert zurückkehrt. Eine Verringerung der Dosierdruckdifferenz reduziert dementsprechend die Überlaufströmung, um den Druck in dem Kanal 19 zu erhöhen, und führt die Druckdifferenz auf den gewünschten Wert zurück. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dieser Wert 483 kN/m². Es sollte beachtet werden, daß alle Drücke, jedoch nicht die Druckdifferenzen, die nachstehend angegeben werden, als Werte oberhalb des Ladedrucks LP am Einlaß der Pumpe 10 zu verstehen sind. Beim normalen Laufen der Maschine ist der Druck in dem Kanal 21 und der Leitung 65 nicht kleiner als 897 kN/m². Wenn in einer nachstehend noch zu beschreibenden Weise ein Absinken des Druckes in der Leitung 65 verursacht wird, dann hält der Druck in der Leitung 67 die Öffnung 60 offen, während der Druck in der Kammer 56 auf dem Wert des Druckes in der Leitung 67 gehalten wird, und das Element 54 bewegt sich in die Position, in der die Öffnung 60 voll geöffnet ist. Im wesentlichen der gesamte Brennstoff in dem Kanal 19 läuft dann über und wird zum Einlaß der Pumpe 10 zurückgeleitet.
• Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Ventilanordnung 13 ein kombiniertes Ventil 70 zum Sperren und zum Anheben des Druckes, welches einen Einlaß hat, der mit dem Kanal 21 in Verbindung steht, und einen Auslaß, der über einen Kanal 71 mit einer Brennstoffsammelleitung (nicht gezeigt) der Maschine 11 in Verbindung steht. Ein Strömungssteuer- bzw. -regelelement 72 ist gleitverschieblich dichtend in einer Stufenbohrung 82 angeordnet und kann einen Sitz 73 erfassen, um die Strömung durch den Kanal 71 zu sperren. Das Element 72 spricht auf den Druck in dem Kanal 21 an und ist gegen diesen Druck mittels einer Feder 74 vorgespannt. Das Element 72 kann außerdem mittels eines Servodruckes in einer Leitung 75 beaufschlagt werden, um die Strömung zu der Maschine 11 zu sperren. Die Leitung 75 steht über eine Strömungsdrossel 76 und eine Leitung 77 mit dem Einlaß der Pumpe 10 in Verbindung. Der Servodruck in der Leitung 75 wird von dem Druck in dem Kanal 65 stromabwärts von der Strömungsdrossel 66 (Fig. 1) mittels eines verriegelnden Magnetklappenventils 78 abgeleitet, dessen Strömungsquerschnitt groß im Vergleich zu den Querschnitten der Strömungsdrosseln 66, 76 ist.
• Während des normalen Laufens der Maschine ist das Ventil 78 in seiner Position, in der es entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt ist, geschlossen; in diesem Zustand fällt der Druck in der Leitung 75 auf den Druck LP am Pumpeneinlaß. In diesem Zustand öffnet das Ventil 70 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Pegel des Systemdrucks in der Leitung 21, beim vorliegenden Beispiel bei mindestens 897 kN/m². Während der Startphase verhindert das Ventil 70 somit einen Brennstofffluß zu der Maschine 11, bis der Systemdruck ein Niveau erreicht hat, welches ausreichend ist, um die erforderlichen Servodrücke zu liefern. Die Drosselwirkung des Ventils 70 hält anschließend den Systemdruck in der Leitung 21 aufrecht, und die Summe des Druckes in der Leitung 21 und der konstanten Druckdifferenz über dem Dosierventil 30 bestimmt den Druckanstieg von 1380 kN/m² durch die Pumpe 10, wenn Brennstoff zu der Maschine 11 fließt. Dieser Druckanstieg ist für einen befriedigenden Betrieb des Systems insgesamt während des normalen Laufens der Maschine adäquat.
• Das Ventil 78 ist durch Signale von der Schaltung 16 auf einer Gruppe von Leitungen 79 erregbar und besitzt zwei Sätze von Wicklungen 80, 81. Die Wicklungen 80 sind durch die Schaltung 16 erregbar, um das Ventil 78 zu öffnen, um ein Abschalten der Maschine 11 zu bewirken. Die Wicklungen 81 sind durch die Schaltung 16 erregbar, um das Ventil 78 während der Startphase und des normalen Betriebes zu sperren oder alternativ mit Hilfe eines manuell betätigten Schalters in entgegengesetzter Richtung erregbär, um ein Abschalten zu bewirken. Die magnetischen Kreise des Ventils 78 sind derart ausgebildet, dar es bei Entregung in dem zuletzt angenommenen Zustand verbleibt.
• Wenn die Maschine 11, ausgehend von ihrem Betriebszustand, abgeschaltet werden soll, wird das Ventil 78 derart angesteuert, daß es öffnet, wodurch der Druck in der Leitung 65 reduziert und das Ventil 20 (Fig. 3) geöffnet wird, bis der gesamte Brennstoff mit Ausnahme des durch die Leckströme bewirkten Anteils, die für die Servoströmungen benötigt werden, zum Einlaß der Pumpe 10 zurückgeleitet wird.
• Während des Auslaufens der Maschine im Anschluß an das Abschalten der Brennstoffzufuhr ist es erforderlich, eine Kontrolle der Kompressorflügel der Maschine aufrechtzuerhalten, um eine gestörte Verdichterförderung zu vermeiden. Um während des Auslaufens einen ausreichend hohen Druck in dem Kanal 19 bereitzustellen, wird das Dosierventil 30 anfänglich teilweise offengehalten, so daß es im Vergleich zu der Strömungsdrossel 66 einen groben Strömungsquerschnitt hat. Während des Auslaufens ist also eine Brennstoffströmung durch das Ventil 30 und die Strömungsdrosseln 66, 76 vorhanden. Der Druck in dem Kanal 21 wird über die Strömungsdrossel 66, die Leitung 65, das Ventil 78 und die Leitung 75 angelegt, um das Ventil 70 zu schließen, derart, daß durch dieses kein Leckstrom auftritt. Es fließt also kein Brennstoff zu der Maschine 11, und die Maschinendrehzahl fällt auf ein Niveau, bei dem die Einrichtung 15 veranlapt, daß sich die Führungsflügel des Kompressors in ihre einer minimalen Drehzahl entsprechenden Positionen bewegen. Brennstoff fließt ferner von der Leitung 75 durch die Drossel 76 und die Leitung 77 (Fig. 4) zum Einlaß der Pumpe 10. Die Begrenzer bzw. Drosseln 66, 76 sind so ausgebildet, daß der Druck in der Leitung 75 auf einem Wert von 897 kN/m² gehalten wird, um das Ventil 70 geschlossen zu halten. Das Ventil 20 spricht auf den Druckabfall des Ventils 30 und der dazu in Serie liegenden Drossel 66 an, wobei der gröpte Druckabfall über der Drossel 66 auftritt und auf einem Wert von etwa 483 kN/m² gehalten wird. Der zusätzliche Druckabfall über der Drossel 76 ist derart, dar er in dem Kanal 19 zu einem Pumpenauslaßdruck von 1380 kN/m² führt, was ausreichend ist, um eine schnelle Betätigung der Betätigungsvorrichtung 14 und der Steuereinrichtung 15 zu gewährleisten.
• Wenn festgestellt wird, dar die Kompressor-Führungsflügel ihre Positionen minimaler Geschwindigkeit erreicht haben, typischerweise etwa 1 s nach dem Erregen des Ventils 78 (zum Schalten) in dessen Offenstellung, entregt die Schaltung 16 den Motor 39, und das Ventil 34 wird in eine voll geöffnete Position gedrückt. Das Dosierventil 30 wird dadurch in seinen voll geschlossenen Zustand bewegt. Nachdem das Dosierventil 30 geschlossen ist, fährt das Ventil 20 damit fort, die erforderliche Druckdifferenz von 483 kN/m² aufrechtzuerhalten, die sich aufgrund des Leckstroms durch das Ventil 30, die Drossel 66 und den Begrenzer 76 ergibt. Man wird verstehen, dar dann, wenn das Ventil 30 vollständig geschlossen war, als das Ventil 78 öffnete, der Druck in der Leitung 65 auf einen Wert unmittelbar oberhalb von LP gefallen wäre, und der Druck in dem Kanal 19 wäre daher auf den Wert 483 kN/m² oberhalb von LP geregelt worden, was unzureichend wäre, um die Kompressorflügel der Maschine zu steuern.
• Das Ausmaß, in welchem das Ventil 30 während des Auslaufens der Maschine 11 geöffnet sein muß, um über der Serienschaltung von Ventil 30 und Begrenzer 66 den erfordergleichen Druckabfall von 483 kN/m² aufrechtzuerhalten, ist unter anderem von dem Strömungsquerschnitt des Begrenzers 76 abhängig. Dieser Strömungsquerschnitt wird ausreichend klein gemacht, damit der erforderliche Druckabfall und damit der erforderliche Drucke von 1380 kN/m² in dem Kanal 19 mit einer Strömung durch das Ventil 30 erhalten wird, welche unzureichend ist, um die Verbrennung in der Maschine 11 aufrechtzuerhalten. Selbst wenn das Ventil 70 während des Auslaufens im offenen Zustand klemmen sollte, würde die Maschinendrehzahl folglich ausreichend abfallen, um die Bewegung der Kompresor-Führungsflügel in ihre der minimalen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl entsprechenden Positionen zu bewirken und dem Ventil 30 damit eine Verstellung in den voll geschlossenen Zustand zu ermöglichen.
• Wenn die Maschine während des Fluges abgeschaltet wird, fahren die aerodynamischen Kräfte auf den Kompressor der Maschine fort, die Maschinenwellen zu einer Drehung anzutreiben, ein Phänomen, welches als "Windmühlenbetrieb" bekannt ist. Da die Pumpe 10 durch die maschine angetrieben wird, wird sie fortfahren, Brennstoff zu liefern, was jedoch zu einem Druckanstieg führt, der nicht größer als 700 kN/m² ist und vorzugsweise in der Größenordnung von 517 kN/m² liegt. Das Hauptventil 30 ist geschlossen, wird jedoch einen kleinen Leckstrom ermöglichen. Die Maschine 10 erreicht kein Brennstoff, da das Ventil 70 durch seine Feder 74 geschlossen gehalten wird. Das Ventil 78 (Fig. 4) bleibt offen, und der Leckstrom von dem Dosierventil 30 fließt über den Begrenzer 66 (Fig. 1), das Ventil 78 und den Begrenzer 76 zum Pumpeneinlaß. Der Temperaturanstieg des Brennstoffs wird dadurch innerhalb akzeptabler Grenzen gehalten.
• Während des Starts der Maschine 11 wird das Ventil 78 (Fig. 4) anfänglich offengehalten, und das Ventil 70 wird durch seine Feder geschlossen gehalten. Wenn eine Maschinendrehzahl erreicht wird, bei der die Pumpe 10 einen ausreichenden Druck liefert, um das Überlaufventil 20 und das Dosierventil 30 zu betätigen, wird das Ventil 30 in einem Ausmaß geöffnet, welches ausreicht, um eine Zündströmung zu liefern. Der resultierende Druck in dem Kanal 21 wird über den Begrenzer 66 und das Ventil 78 an das Ventil 70 angelegt, um letzteres geschlossen zu halten, bis der Systemdruck sein gefordertes Niveau erreicht. Der Brennstoffstrom durch den Kanal 21, den Begrenzer 66, die Leitung 65, das Ventil 78, den Begrenzer 76 und die Leitung 77 zum Einlaß der Pumpe 10 sorgt durch die Pumpe für einen Druckanstieg, welcher ausreicht, um die Betätigungsvorrichtung 14 und die Einrichtung 15 zu betätigen, wie dies oben für das Auslaufen der Maschine beschrieben wurde. Wenn die Maschine die Zündgeschwindigkeit erreicht, wird das Ventil 78 zum Schalten in den geschlossenen Zustand erregt; der Druck in der Leitung 65 steigt auf den Druck in dem Kanal 21 an, und das Ventil 70 hält daraufhin die erforderliche Dosierdruckdifferenz von 483 kN/m² aufrecht.
• Wenn ein Abschalten der Maschine gefordert wird und wenn das Ventil 78 daraufhin nicht öffnet, und zwar aufgrund eines Defektes in den Wicklungen 80 oder den ihnen zugeführten elektrischen Signalen, kann die Wicklung 81, wie oben beschrieben, durch einen Handschalter in entgegengesetztem Sinn erregt werden, um das Abschalten zu bewirken. Der von Hand betätigbare Schalter wird von einer unabhängigen Energiequelle versorgt, um sicherzustellen, daß ein Abschalten durchgeführt werden kann, falls ein Versagen der Energieversorgungen der Schaltung 16 vorliegt.
• Falls das Ventil 78 vollständig ausfällt, um zu öffnen, wird nichtsdestoweniger ein Abschalten bewirkt, wenn das Hauptdosierventil 30 am Ende der oben erwähnten Verzögerung von 1 s in den voll geschlossenen Zustand gelangt. Unter diesen Umständen wird das Ventil 70 nicht durch den Servodruck in der Leitung 75 in den Schließzustand vorgespannt und arbeitet als Druckerhöhungsventil. Da das Ventil 78 geschlossen sein wird, wird der Leckstrom durch das Dosierventil einen Anstieg des Druckes in dem Kanal 21 auf einen Wert von 897 kN/m bewirken, bei dem das Ventil 70 in den geöffneten Zustand anhebt. Die Strömung zu der Maschine 11 wird nichtsdestoweniger auf den Leckstrom des Dosierventils 30 beschränkt. Das Ventil 20 wird fortfahren, eine Dosierdruckdifferenz von 483 kN/m² aufrechtzuerhalten, so daß der Druck in dem Kanal 19 den Wert 1380 kN/m² erreichen wird. Wenn dieser Druck aufrechterhalten wird, kann jedoch die erhöhte Strömung durch die Pumpe unter diesen Bedingungen zu einem beträchtlichen Anstieg in der Kraftstofftemperatur führen, und zwar aufgrund des "Windmühlenbetriebs", wie er oben definiert wurde.

Claims (9)

1. Brennstoffregelsystem für eine Gasturbine (11), welche umfaßt: eine Pumpe (10), eine Dosiervorrichtung (12), welche auf ein elektrisches Regelsignal anspricht, um den Kraftstofffluß von der Pumpe (10) zu der Gasturbine (11) zu regulieren, ein Sperrventil (70), welches stromabwärts von der Dosiervorrichtung (12) angeordnet und durch einen ersten Servodruck betätigbar ist, ein Überlaufventil (20), um Kraftstoff stromaufwärts von der Dosiervorrichtung (12) überlaufen zu lassen, wobei das Überlaufventil (20) durch einen zweiten Servodruck betätigbar ist, ein elektrisch betätigbares Ventil (78) zur Steuerung bzw. Regelung des ersten und des zweiten Servodruckes und eine Schaltung (16) zum Zuführen elektrischer Signale zu der Dosiervorrichtung (12) und dem elektrisch betätigbaren Ventil (78), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (16) zur Steuerung der Dosiervorrichtung (12) und des elektrisch betätigbaren Ventils (78) derart angeordnet ist, daß das Sperrventil (70) während einer ersten Phase des Sperrens geschlossen wird und daß der zweite Servodruck derart gesteuert wird, daß er bewirkt, daß das Überlaufventil (20) stromaufwärts von der Dosiervorrichtung (12) einen ersten Druck aufrechterhält und daß der zweite Servodruck während einer zweiten Stufe des Sperrens derart gesteuert wird, daß er bewirkt, daß das Überlaufventil (20) den Druck stromaufwärts von der Dosiervorrichtung auf einen zweiten Druck reduziert.

2. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Servodrücke von dem stromabwärts von der Dosiervorrichtung (12) herrschenden Druck abgeleitet werden.

3. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, welches einen ersten (76) und einen zweiten (66) Strömungsbegrenzer umfaßt, die in Serie zu dem elektrisch betätigbaren Ventil (78) zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung (12) und dem Einlaß der Pumpe (10) angeschlossen sind, wobei der erste Servodruck von dem Druck zwischen dem elektrisch betätigbaren Ventil (78) und dem ersten Strömungsbegrenzer (76) abgeleitet wird.

4. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 3, bei dem der zweite Strömungsbegrenzer (66) in Serie zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung (12) und einem Servo-Steuerelement (61) für das Überlaufventil (20) angeordnet ist.

5. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Dosiervorrichtung (12) in einem Zustand reduzierter Strömung gehalten wird, bis die Regeleinrichtungen (14) für einen Luftstrom in der Gasturbine (11) vorgegebene Betriebspositionen erreicht haben.

6. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 5, bei dem der Strömungswiderstand des zweiten Strömungsbegrenzers (66) derart (gewählt) ist, daß die Druckdifferenz über dem zweiten Strömungsbegrenzer (66) aufgrund eines Leckstroms durch denselben größer ist als über der Dosiervorrichtung (12), wenn das Sperrventil (70) geschlossen ist und wenn sich die Dosiervorrichtung (12) in ihrem Zustand reduzierter Strömung befindet.

7. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 6, in dem der Strömungswiderstand des ersten Strömungsbegrenzers (76) und die Bedingung der reduzierten Strömung der Dosiervorrichtung (12) derart (gewählt) sind, daß diese reduzierte Strömung unzureichend ist, um eine Verbrennung in der Gasturbine (11) aufrechtzuerhalten.

8. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Leitung (77) umfaßt, durch die Brennstoff von der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung (12) zu einem Einlaß der Pumpe (10) fliegen kann, sowie einen ersten Strömungsbegrenzer (76) und einen zweiten Strömungsbegrenzer (66), wobei der erste Strömungsbegrenzer (76) und das elektrisch betätigbare Ventil (78) in Serie in der Leitung (77) angeordnet sind und wobei der zweite Strömungsbegrenzer (66) zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Dosiervorrichtung (12) und dem elektrisch betätigbaren Ventil (78) vorgesehen ist, wobei der erste Servodruck an einer Stelle zwischen dem elektrisch betätigbaren Ventil (78) und dem ersten Strömungsbegrenzer (76) abgenommen wird und die Strömungswiderstände der Begrenzer (76, 66) derart sind, dar bei geschlossener Dosiervorrichtung (12) und geschlossenem Sperrventil (70) ein solcher Leckstrom durch die Dosiervorrichtung vorliegt, daß das Auftreten eines nicht akzeptablen Anstiegs in der Brennstoffternperatur verhindert wird.

9. Brennstoffregelsystem nach Anspruch 8, bei dem der Leckstroiu nicht zu einem Druckanstieg über der Pumpe (10) führt, der gröper ist als 700 kN/m².