AT213153B

AT213153B - Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage

Info

Publication number: AT213153B
Application number: AT498157A
Authority: AT
Inventors: Rudolf Dipl Ing D Mayr-Harting
Original assignee: Rudolf Dipl Ing D Mayr-Harting
Priority date: 1957-07-27
Filing date: 1957-07-27
Publication date: 1961-01-25

Description


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  Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage 
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 der üblichen Weise eine Gasturbine oder den ersten Teil einer solchen, wobei im allgemeinen nur ein Teil des insgesamt zur Verfügung   stehenden Druckgefälles verarbeitet   wird. Nach dieser Teilexpansion wird das Treibgas nun erfindungsgemäss den früher erwähnten Wärmeaustauschelementen in oder nach der Brennkammer zugeleitet, wo das Gas durch Wärmeaufnahme vom Frischgas her wieder, unter Umständen auf seine ursprüngliche   Turbineneintrittstemperatur, erwärmt   wird.

   Es strömt nun wieder einem Verbraucher, insbesondere einer zweiten Turbine oder dem zweiten Teil einer solchen zu, kann dort weiter expandieren oder Wärme abgeben, kann wieder zwecks Wärmeaufnahme, wie früher   geschildert, angeordneten Wärme-   austauschelementen zugeführt werden usw., bis schliesslich nach völligem Abbau des zur Verfügung stehenden Druckgefälles das Abgas noch unter Umständen einer Abwärme-Regenerierung, z. B. in einem Treibluftvorwärmer, einer Abhitzedampfanlage, einer Verbrennungsluft-oder Speisewasservorwärmung, einer Heizung   usw.,   zugeleitet werden kann.

   Die Wirkungen der bekannten Massnahme der ein-oder mehrmaligen Zwischenerhitzung werden also erfindungsgemäss mit den Wirkungen einer Abfuhr nutzbarer Wärme aus dem heissen Frischgasstrom kombiniert, wodurch die Vorteile beider Massnahmen erreicht werden können. 



   Falls notwendig, kann selbstverständlich das übliche Verfahren der Zwischenverbrennung in beliebiger Weise mit dem hier geschilderten Verfahren verbunden werden, bei dem im Gegensatz zur Zwischenverbrennung nach der einmaligen Verbrennung die Durchsatzmenge durch alle Turbinen oder Turbinenstufen (abgesehen von Undichtheitsverlusten) konstant bleibt, wogegen bei Zwischenverbrennung die Treibgasmenge durch die wiederholte Brennstoffzufuhr jeweils geändert wird. 



     Selbstverständlichistesauchmöglich, sowohldie Turbinen- alsauch   die Kompressorseite in beliebiger Kombination auf mehrere Wellen aufzuteilen, ebenso auch die   Kompressor-und Nutzleistungsturbinen   auf getrennte Wellen. Ebenso ist die Verwendung von Freikolbenverdichtern oder die Anwendung pulsierender Verbrennung zur Treibgaserzeugung vor dem Primärwärmetauscher möglich, ebenso die Einspritzung von Wasser oder ähnlichem in den Treibgasstrom. 



   Es ist aber auch   möglich,   die geschilderte Wärmeabgabe zwischen Verbrennungstemperatur und Tur-   bineneintrittstemperatur zur Erhitzung anderer   Stoffe als des eigenen Treibgases zu verwenden. Es ist   z. B.   möglich, diese Wärmeaustauschelemente ganz oder teilweise zur Treibmittelerhitzung eines geschlossenen oder halboffenen Gasturbinenprozesses zu verwenden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage nach dem offenen oder halboffenen Kreisprozess, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die notwendige Kühlluftzufuhr bedingte Luftüberschuss kleiner gehalten wird als   der zulassigen Turbineneintrittstemperatur entspräche   und dass die dadurch bedingte Über-   temperatur der Treibgase dur. ch Wärmeabgabe   mittels in der Brennkammer selbst oder zwischen dieser und dem Frischgasturbineneintritt angeordneten Wärmeaustauschern auf die zulässige   Turbineneintrittstemperatur   abgesenkt wird, wobei diese   Wärmeaustauschelemente   sekundärseitig von Treibgas beaufschlagt werden, das ganz oder teilweise, wie an sich bekannt, zwecks Zwischenerhitzung aus der Gasturbine oder einem Teil einer solchen entnommen wird.

Claims

2. Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage mit mehrstufiger Zwischenerhitzung mittels Brennkammern nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die in diesen Zwischenbrennkammern selbst oder nach diesen Brennkammern angeordneten Wärmeaustauscher der Zwischenerhitzung nach einer beliebigen andern Turbinenstufe dienen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auch noch ZwischenerhitzerBrennkammern normaler Bauart vorgesehen sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschelemente sekundärseitig von einem in einem andern Gasturbinenprozess arbeitenden beliebigen Treibgasstrom, insbesondere Luftstrom, beaufschlagt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Freikolbenverdichtern oder einer pulsierenden Verbrennung zur Erzeugung des Treibgases die Wärmeaustauscher vor dem Eintritt in die Gasturbine eingeschaltet werden.