CH135852A - Verbrennungsturbine. - Google Patents

Description

      Terbrennungsturbine.       Die Erfindung betrifft eine Verbren  nungsturbine und besteht darin, dass der für  die Verbrennungsturbine weniger     geeignete     obere Temperaturbereich der Verbrennungs  gase in einem, eine Dampfkraftanlage spei  enden Dampferzeuger soweit ausgenutzt  wird, dass die Dampfkraftanlage zum min  desten den grösseren Teil der zur Verdich  tung der Verbrennungsluft notwendigen Ar  beitsleistung     übernehmen    kann, während der  untere Temperaturbereich und das Druck  gefälle der Verbrennungsgase in der Ver  brennungsturbine zur Arbeitsleistung her  angezogen werden. werden. Die Verbrennung kann  sowohl unter konstantem Druck, als auch  unter konstantem Volumen erfolgen, und  zwar nicht nur innerhalb, sondern auch  ausserhalb des Dampferzeugers.  



  Die Dampfkraftanlage und die Verbren  nungsturbine können in Abhängigkeit von  einander geregelt werden.  



  An Stelle eines einzigen Verbrennungs  raumes können mehrere vorgesehen sein.    Die Regelung des Dampferzeugers kann  in Abhängigkeit von -der Verbrennungstur  bine oder von der Dampfkraftanlage erfol  gen. Die Zufuhr der Verbrennungsluft und  .die Zufuhr des Brennstoffes zum Verbren  nungsraum lassen sich in     Abhängigkeit    von  ,der     Dampfkraftanlage,    vom Dampferzeuger       oder    von der Verbrennungsturbine regeln.  Der Druck vor der Verbrennungsturbine  wird     zweckmässig    annähernd konstant gehal  ten.  



  In den obern Druckstufen der Dampf  kraftanlage kann .der Dampf in einer     Kol-          benmaschine,    in :den untern in einer Turbine  ausgenützt werden. Die Kolbenmaschine  kann einen Kolbenkompressor, die Turbine  einen Turbokompressor antreiben.  



  Zur Verdichtung der Verbrennungsluft  in den untern Druckstufen ist die Aufstel  lung eines von der     Verbrennungsturbine    an  getriebenen Turbokompressors möglich.  



  Die Erfindung ist auf .der Zeichnung in  einem Ausführungsbeispiel in Anwendung      an einer     Verbrennungsturbine    für flüssigen  Brennstoff ,nach dem Gleichdruckverfahren  schematisch zur Darstellung gebracht.  



  Der Dampferzeuger ist mit 1, .die     Brenn-          stoffzufuhrleitung    mit 2, die     Luftzuleitung     mit 3 bezeichnet. Aus dem Verbrennungs  raum 4, in dem sich ein Rohrsystem 5 be  findet, führt eine Leitung 6 zum Düsenring  7 einer Verbrennungsturbine 8, .die einen  Generator 10 antreibt. Der im Rohrsystem  5     erzeugte    Dampf gelangt aus dem Raum 22  .durch die Leitung 21 zu einer Dampf  maschine 11, die durch die     Abdampfleitung     12 mit dem Kondensator 13 in Verbindung  steht. Von der Kurbelwelle 14 mit dem  Schwungrad 15     wird    der Kompressor 16, die  Speisepumpe 17 und der Generator 18 an  getrieben.  



  Der Brennstoff kann anstatt flüssig, gas  förmig, fest oder     sonstwie    ,beschaffen sein.  Die auf der Zeichnung als     Ausführungs-          beispiel    dargestellte Anlage arbeitet     wie     folgt:  Die Verbrennung der     unter    hohem       Druck    eingeführten     Ladung    findet im  Dampferzeuger selbst     statt.    Ein Teil der       erzeugten    Wärme wird an das Rohrsystem  5 des Dampferzeugers abgegeben, aus dem  der Dampf über die Leitung 21 der     Kolben-          ,dampfmaschine    11 zugeführt wird.

   Die  Dampfmaschine treibt den Kolbenkom  pressor 16, die Speisepumpe 17 und je nach  dem noch weitere, nicht eingezeichnete  Hilfsmaschinen     und    Pumpen an. Die dar  über hinaus abgegebene Leistung wird durch  den Generator 18 in elektrische Energie um  gewandelt. Der Abdampf der Kolben  maschine wird im Kondensator 13 nieder  geschlagen und das Kondensat von der  Speisepumpe 17 in das Rohrsystem 5 des  Dampferzeugers zurückgefördert. Der Kom  pressor und die Hilfsmaschinen können ihren  Antrieb auch zum Teil von der Verbren  nungsturbine erhalten. Es kann zum Bei  spiel für die unterste Verdichtungsstufe des  Kompressors ein von der Verbrennungstur  bine angetriebenes Turbogebläse vorgesehen  sein.

      Die im Verbrennungsraum 4 durch     die     Wärmeabgabe an das Rohrsystem abgekühl  ten Verbrennungsgase     gelangen    durch die  Leitung 6 zum Düsenring 7 der Verbren  nungsturbine 8, die den Generator 10 an  treibt.  



  Der Druck im Dampferzeuger ist bei dem  beschriebenen     Ausführungsbeispiel    mit 100  atü, .der Druck im Verbrennungsraum mit  50 atü     und,der    Kraftbedarf des Kompressors  mit 25 bis 35% der von der Dampfkraftan  lage und der Verbrennungsturbine zusam  men .abgegebenen Leistung, angenommen.  Die Arbeitsleistung der Dampfkraftanlage       kann    also bei einer Grossanlage auf mehrere  tausend PS ansteigen. Die Drücke im  Dampferzeuger und im Verbrennungsraum  lassen sich natürlich auch kleiner oder in  ihrem Verhältnis zueinander anders wählen.  



  An Stelle der Kolbendampfmaschine, die  aus mehreren Stufen 'bestehen     kann,    kann  auch eine Dampfturbine oder eine Dampf  turbine zum Beispiel für die untern Ver  dichtungsstufen des Kompressors und eine  Kolbenmaschine für die     obern,    an den  Dampferzeuger angeschlossen sein. Die  Generatoren 10 und 18 der Verbrennungs  turbine und der Dampfmaschine können  selbständig für sich arbeiten oder elektrisch  miteinander gekuppelt sein.  



  Zur :Erhöhung     deq        Wirkungsgraldes    der  Verbrennungsturbine empfiehlt es sich, den       Druck    vor der Verbrennungsturbine an  nähernd konstant zu halten.  



  Findet die Verbrennung unter konstan  tem Volumen statt,     wird    sich die Anordnung  mehrerer Verbrennungsräume empfehlen.  



  Die Zündung des Brennstoffes kann     elek-          triseh,durch    Selbstzündung oder sonst  wie erfolgen.  



  Erfolg die     Verbrennung    ausserhalb des  Dampferzeugers, so lässt sich die Temperatur  im Verbrennungsraum weiter steigern.  



  Die nach der Erfindung vorgeschlagene  Unterteilung des Temperaturbereiches der  Verbrennungsgase gestattet eine Verbren-      nun- unter den höchst erreichbaren Tempe  raturen, ohne Beeinträchtigung der Wirt  schaftlichkeit der Gesamtlage durch die Ab  kühlung der     Verbrennungsgase    und ohne die  .Notwendigkeit eine     grössere    Kraftquelle von       aussen    für die Verdichtung der zum Betrieb  der Verbrennungsturbine erforderlichen Ver  brennungsluft heranzuziehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verbrennungsturbine, dadurch gekenn zeichnet, dass der für die Verbrennungstur bine weniger geeignete obere Temperatur bereich der Verbrennungsgase in einem eine Dampfkraftanlage speisenden Dampferzeu- -er so weit ausgenutzt wird, dass die Dampf kraftanlage zum mindesten den grösseren Teil der zur Verdichtung der Verbrennungsluft notwendigen Arbeitsleistung übernehmen kann, während der untere Temperatur bereich und das Druckgefälle der Verbren nungsgase in der Verbrennungsturbine zur Arbeitsleistung herangezogen werden. UNTERANSPRüCHE 1. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung unter gleichbleibendem Druck erfolgt.

   '?. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, .dadurch gekennzeichnet- dass die Verbrennung unter gleichbleibendem Vo lumen erfolgt. 3. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung innerhalb des Dampf erzeugers erfolgt. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung ausserhalb des Dampf erzeugers erfolgt. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, d.ass die Dampfkraftanlage und die Verbren nungsturbine in Abhängigkeit vonein ander geregelt werden. 6. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbrennungsräume vorgesehen sind. 7.

   Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Dampferzeugers in Ab hängigkeit von der Verbrennungsturbine erfolgt. B. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Dampferzeugers in Ab hängigkeit von der Dampfkraftanlage erfolgt. 9. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Verbrennungsluft und die Zufuhr des Brennstoffes zum Verbren nungsraum in Abhängigkeit von der Dampfkraftanlage geregelt wird.

   1(). Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, :dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Verbrennungsluft und die Zufuhr .des Brennstoffes zum Verbren nungsraum in Abhängigkeit vom Dampferzeuger geregelt wird. 11. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Verbrennungsluft und die Zufuhr des Brennstoffes zum Verbren nungsraum in Abhängigkeit von der Verbrennungsturbine geregelt wird. 12. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck vor der Verbrennungsturbine an nähernd konstant gehalten wird.

   13. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf in den untern Druckstufen in einer Turbine, in Oden obern in einer Kol- benmasehine expandiert. 14. Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, mit Kolbendampfmaschine und Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenmaschine einen Kolben kompressor, die Turbine einen Turbo kompressor antreibt. 15.

   Verbrennungsturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, @dass die Verdichtung der Verbrennungsluft in den untern Druckstufen durch einen von der -Verbrennungsturbine angetriebenen Turbokompressor erfolgt.