CH185751A - Gleichdruckgasturbinenanlage. - Google Patents

Gleichdruckgasturbinenanlage.

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CH185751A
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Milo Aktiebolaget
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Milo Ab
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  Gleichdruckgasturbinenanlage.    Es ist bekannt, die Leistung von Gleich  druckgasturbinenanlagen mit Hilfe eines  Reglers zu regeln, der bei Veränderung der  Belastung die Brennstoffzufuhr verändert.  Diese Leistungsregelung ist wegen ihrer Ein  fachheit zu bevorzugen, jedoch nicht frei von  Mängeln. Da nämlich die Anfangstemperatur  des Treibmittels bei dieser Art von Leistungs  regulierung im wesentlichen unverändert  bleibt, so kann bei geringen Belastungen  und entsprechend geringen Kompressor  leistungen die     Antrittstemperatur    unzulässig  hohe Werte erreichen, welche die Lebens  dauer der Turbine zu gefährden geeignet  sind.  



  Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist  schon früher vorgeschlagen worden, mit der  Verminderung des Betriebsdruckes gleich  zeitig eine Verminderung der Austrittsspan  nung herbeizuführen, um das ursprüngliche  Expansionsverhältnis und damit die zulässi  gen Temperaturwerte im wesentlichen zu  wahren. Indessen ist dieses Verfahren prak-    tisch nicht ausführbar, da es sehr verwickelte  Reguliereinrichtungen erfordert.  



  Bei Gleichdruckgasturbinenanlagen, in  denen zwei oder mehr Turbinen hinterein  ander geschaltet sind, kann der Fall ein  treten,     dass    die Turbinen mangels ausreichen  den Wärmegefälles nicht mehr die erforder  lichen     Leistungen    abzugeben in der Lage  sind.  



  Die Erfindung beseitigt die vorhandenen       Schwierigkeiten    dadurch, dass in einer       Gleichdruckgasturbinenanlage    mit wenigstens  einer     Nutzleistungsturbine    und wenigstens  einer auf eine besondere Welle arbeitenden       Kompressorturbine    zwei     Regelvorrichtungen     vorgesehen sind, von denen die eine, im fol  genden der     Einfachheit    wegen Leistungs  regler genannt, durch Veränderung der  Brennstoffzufuhr die Gesamtleistung regelt,  während     .die    andere, im folgenden Zusatz  regler genannt, das Verhältnis der Einzel  leistungen der Turbinen     zueinander    regelt.

        Der Zusatzregler kann gesteuert werden  durch Einlass- oder Auslasstemperaturen,  durch die Drücke vor oder     hinter    den Tur  binen oder elektrisch, z. B. von einem von der  Nutzleistungsturbine angetriebenen elektri  schen Aggregat aus oder auch in Abhängig  keit von der Umdrehungszahl der Turbine  oder durch mehrere dieser Einflüsse gleich  zeitig. Der Zusatzregler kann zur Verände  rung der Temperaturen des Treibmittels be  nutzt werden. Er kann sich ferner auswir  ken in einer Vermehrung oder einer Vermin  derung der Leistung der Kompressorturbine  oder auch er Leistungsturbine     bezw.    der  Kompressorturbinen und Leistungsturbinen.  Der Zusatzregler kann auch auf eine zusätz  liche Brennstoffzuführung einwirken, durch  deren Ein- oder Ausschaltung bezw.

   Ver  mehrung oder Verminderung das Verhältnis  der Einzelleistungen der Turbinen gegenein  ander verändert wird. Die aus dieser Ver  änderung einer zusätzlichen Brennstoffzu  führung entstehenden Veränderungen der  Gesamtleistung werden wiederum durch den  Leistungsregler ausgeglichen.  



  Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Diagram  mes, aus dem die Abhängigkeit der Ein  tritts- und Austrittstemperaturen einer  Gleichdruckgasturbine und der Kompressor  leistung von der Belastung der Anlage er  sichtlich ist. Es sind als Abszisse die Be  lastung der Gleichdruckgasturbinenanlage  und als Ordinaten die Eintrittstemperatur t1  in die Turbine, die Austrittstemperatur t2  und die Leistung L des Kompressors aufge  tragen. Wie aus dem Diagramm ersichtlich,  ändert sich die Eintrittstemperatur bei ver  schiedenere Belastungen nur sehr unwesent  lich. Bei Abnahme der Belastung sinkt sie  etwa, um dann infolge des geringeren Wir  kungsgrades des Kompressors bei kleineren  Belastungen wieder etwas anzusteigen.

   Da  gegen steigt die Austrittstemperatur t2 bei  geringeren Belastungen sehr stark an, was  darauf zurückzuführen ist, dass infolge der  geringeren Kompressorleistung der Druck  des     Treibmittels    verringert     wird    und der  Zustand am Ende der Expansion bei glei-    chem Gegendruck in ein höheres Temperatur  gebiet fällt.     Bezeichnet    t die     höchstzulässige     Austrittstemperatur, welche sich im vorlie  genden Fall bei einer Belastung von a ein  stellt, so ist ersichtlich, dass hier eine auf  Herabsetzung der unzulässigen Temperaturen  hinarbeitende Regelung einsetzen muss, die  mit der gewöhnlichen Brennstoffregelung  jedoch nicht erreichbar ist.

   Wie die Regelung  im einzelnen gemäss der Erfindung durchge  führt werden kann, sei im folgenden, anhand  der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh  rungsbeispiele beschrieben.  



  Die einander entsprechenden Teile sind in  den verschiedenen Figuren mit gleichen Be  zugszeichen versehen, und zwar bezeichnet L  den normalen Leistungsregler, 1 eine Nutz  leistungsturbine, 2 die von ihr angetriebene  Maschine, z. B. einen Stromerzeuger, 3 eine  Kompressorturbine, 4 einen von ihr angetrie  benen Kompressor, 5 die Luftansaugleitung  des Kompressors, 6 einen     Regenerator,    7 eine  Verbrennungskammer, der aus .der Leitung 8  Brennstoff durch das vom Leistungsregler L  gesteuerte Brennstoffventil zufliesst, 10 die       Treibmittelleitung    zur     Nutzleistungsturbine    1.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    2  sind die     Nutzleistungsturbine    1, die einen  elektrischen Generator 2 antreibt, und die  parallel geschaltete Gasturbine 3, die einen  Kompressor 4 antreibt, auf verschiedenen  Wellen angeordnet. Die Verbrennungsluft  wird bei 5 in den Kompressor gesaugt und  von diesem über einen     Regenerator    6, in dem  die     verdichtete    Verbrennungsluft durch Ab  gase aus den Turbinen erwärmt wird, in die  Verbrennungskammer 7 geleitet, in die  Brennstoff durch die Leitung 8 über eine  Einspritzvorrichtung     .9    eingeführt wird. Die  Menge des eingespritzten Brennstoffes regelt  der Leistungsregler, z.

   B. ein auf der Welle  der     Nutzleistungsturbine    1 sitzender Flieh  kraftregler L. Das erhitzte Gemisch gelangt  darauf durch die Leitung 10 zu den beiden  Turbinen 1 und 3. Die     Zuführleitung    zur  Turbine 1 enthält eine     Regelvorrichtung    11,  durch die die durchfliessende     Treibmittel-          menge    verändert werden kann. Die Abgase      strömen aus den     beiden    Turbinen durch die  Leitung 13 zum Regenerator 6 ab, in dem  sie einen Teil ihres Wärmeinhaltes an die  verdichtete Luft     abgeben,    und von dort ins  Freie.  



  Wenn die Belastung der Anlage ver  ringert wird, so wird zunächst durch den  Leistungsregler L nur die Brennstoffmenge  durch entsprechende Einstellung des     Ein-          spritzventils    9 vermindert; damit fällt aber  die Kompressorleistung und die Austritts  temperatur des Treibmittels der beiden Tur  binen steigt. Sobald jedoch die Austritts  temperatur ihren zulässigen Höchstwert,  z. B. den in Fig. 1 mit t bezeichneten Wert,  überschreitet, wird der Zusatzregler tätig.  Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die  ser Zusatzregler ein Thermostat 24, der die  Auslasstemperaturen der Nutzleistungsturbine  oder der     Kompressorturbine    überwacht. Diese  Thermostaten, die einzeln oder auch zusam  men verwendet werden können, wirken durch  Impulsleitungen 24' auf das Ventil 11 ein.

    Steigen die Auslasstemperaturen, so drosselt  der Thermostat das Ventil 11 mit der Wir  kung, dass die Kompressorturbine eine höhere  Treibmittelmenge aufnimmt und so durch       Vermehrung    der relativen Luftmenge die  Auslasstemperaturen herabgesetzt werden. Die  durch diese Zusatzregelung bedingte Verrin  gerung der Leistung der Nutzleistungs  turbine 1 gleicht der Leistungsregler L aus.

    Steigt die Belastung wieder an, das heisst  reguliert der Leistungsregler eine vermehrte  Brennstoffzufuhr ein, so fördert der Kom  pressor zunächst vermehrten Luftüberschuss,  der eine Herabsetzung der Auslasstempera  turen bewirkt, auf welche der Thermostat in  dem Sinne anspricht, dass das Ventil 11 wie  der mehr geöffnet und damit die     Leistung     der Nutzleistungsturbine vermehrt und die  der Kompressorturbine verringert wird.  



  Der Zusatzregler kann, wie Fig. 2 zeigt,  auch ein Geschwindigkeits- oder Fliehkraft  regler 25 sein, der auf der Welle der     Kom-          pressorturbine    3 sitzt und in Abhängigkeit  von ihrer Drehzahl durch eine geeignete Ver  bindung, z. B. ein Gestänge 25', auf das Ven-    til 11 einwirkt. Sinkt die Belastung, stellt  also der Leistungsregler L eine geringere  Brennstoffmenge ein, so sinkt die Drehzahl  der Kompressorturbine. Der Zusatzregler 25  drosselt das Ventil 11, damit erhält die Kom  pressorturbine mehr Treibmittel und ihre  Leistung steigt wieder an.

   Das Regelorgan  11 ist zweckmässig als einfacher Drehschieber  oder dergleichen ausgebildet und so angeord  net, dass bei offener Lage dieses     Regel-          organes    vor der Turbine kein nennenswerter  Drosselverlust entsteht.  



  Bei der in Fig. 3 dargestellten Anlage,  die im Aufbau grundsätzlich der Anlage  nach Fig. 2 entspricht, ist für das der Kom  pressorturbine zuströmende Treibmittel eine  zusätzliche     Brennstoffeinspritzung    9' vorge  sehen, die unter dem Einfluss des Thermo  staten 24 steht, d er in der     Auslassleitung    der  Nutzleistungsturbine 1 oder Kompressor  turbine 3 die Temperaturen überwacht, wäh  rend der Leistungsregler L     wie    üblich auf  der Welle der     Nutzleistungsturbine    arbeitet.  



  In     Fig.    4 ist der Zusatzregler als Druck  regler 27 ausgebildet, der unter dem Drucke  des in der Leitung 10 strömenden Treibmit  tels     steht.    Vermindert der     Leistungsregler    L  die Brennstoffzufuhr in 7, dann sinkt der  Druck in der Leitung 10, der Druckregler  27 springt an und drosselt das Treibmittel  der     Nutzleistungsturbine    1     mittels    des Ven  tils 11, so dass nun die     Kompressorturbine    3  mehr Treibmittel erhält und mehr Luft för  dert.  



  Die Anlage nach     Fig.    5 zeigt einen Ther  mostaten 24     hinter,der        Nutzleistungsturbine,     der das Ventil 11     beeinflusst,    wie oben dar  gelegt. Die     Kompressorturbine    3 ist     eine     gegenläufige     Radialturbine,    die zwei Kom  pressoren, den     Niederdruckverdichter    4' und  den Hochdruckverdichter 4" antreibt.  



  In diesem Beispiel steht der Zusatzregler  ebenso wie im Beispiel nach     Fig.    2     unmittel-          bar    unter dem Einfluss der     Auslasstemperatur     der Turbine.  



  In die zum Einlass der     Radialturbin.e     führende Leitung ist eine zusätzliche Ver  brennungskammer 7' eingesetzt;     die    Brenn-      stoffeinspritzung wird durch das Ventil 9'  geregelt, das unter dem Einfluss des Flieh  kraftreglers 25 (vergleiche Fig. 2) mehr oder  weniger geöffnet bezw. ganz geschlossen  wird. Anordnung und Wirkung des Lei  stungsreglers L ist gleich     wie    diejenige der  in den Fig. 2 bis 4 dargestellten und in  bezug auf diese Figuren beschriebenen Lei  stungsregler.  



  Bei der Anlage nach Fig. 6 sind die  Nutzleistungsturbine 1 und die Kompressor  turbine 3 in Reihe     geschaltet,    so dass das  Treibmittel zunächst die     Nutzleistungstur-          bine    und darauf die     Kompressorturbine     durchströmt. Der     Leistungsregler    L wirkt auf  die     Brennstoffeinspritzung    9. Eine     Leitung     16 mit einer Ventilvorrichtung 17 zweigt  vor der Hochdruckturbine ab und verbindet  die Leitung 10 mit dem Einlass der Kom  pressorturbine 3. Eine Leitung 18 mit einer  Ventilvorrichtung 19 verbindet die Auslass  leitung der Turbine 1 mit einer tieferen Ex  pansionsstufe der Niederdruckturbine 3.  



  Während bei der Anlage nach Fig. 2 bei  Überschreitung der zulässigen Auslasstempe  ratur das Regelventil 11 gedrosselt wurde,  wird im vorliegenden Falle das     Regelventil     17, das sonst geschlossen ist, etwas geöffnet,  so dass ein Teil des Treibmittels unter Umge  hung der Hochdruckturbine     unmittelbar    in  die Kompressorturbine strömt. Die Kom  pressorturbine ist also in diesem Falle teil  weise zur Leistungsturbine parallel geschal  tet. Hierdurch wird wieder erreicht, dass die  Kompressorturbine eine grössere Treibmittel  menge erhält und daher die Verdichtung  einer grösseren Luftmenge     ermöglicht.     



  Im vorliegenden Falle wird das Ventil 17  in Abhängigkeit von der elektrischen Be  lastung des Generators 2 mit Hilfe einer  Impulsleitung 28, die beispielsweise an ein  als Zusatzregler dienendes Amperemeter des  Generators angeschlossen ist, derart gesteuert,       dass    es zu öffnen beginnt und einen Teil des  Treibmittels an der Nutzleistungsturbine  vorbei unmittelbar in die Kompressorturbine  führt, sobald die Belastung der Turbine 1  unter einen     bestimmten    Wert sinkt,    Bei der Ausführungsform nach Fig. 7  sind eine Nutzleistungsturbine und zwei  Kompressorturbinen in Reihe geschaltet. Der  Niederdruckkompressor 4 wird durch die       Niederdruckturbine    3 und der Hochdruck  kompressor 21 durch     .die    Hochdruckturbine  14 angetrieben.

   Zwischen den beiden Kom  pressoren, sowie hinter dem Hochdruckkom  pressor sind Kühleinrichtungen 22 und 23  vorgesehen, in denen beispielsweise Wasser  in die durch     idie    Kompression erhitzte Luft  eingespritzt wird. Nach .darauf erfolgender  Wiedererwärmung im     Regenerator    6 strömt  die Luft wie bei den vorher     beschriebenen     Anlagen in die Verbrennungskammer 7. Das  dort erzeugte Treibmittel durchfliesst der       Reihe    nach die drei Turbinen 14, 1 und 3.  Die Regelung entspricht im     wesentlichen    der  zu     Fig.    6 beschriebenen.

   Die Umgehungs  leitung 18 führt hier     unmittelbar        unter    voll  ständiger Umgehung der     Niederdruckturbine     3 in die Auspuffleitung, so dass die gesamte       Kompressorarbeit        unter    Umständen durch  die Turbine 14 allein erzeugt werden kann.  



  Der Zusatzregler 24 kann also die     Beauf-          schlagung    der nachgeschalteten Turbine       bezw.    Turbinen beeinflussen. Er kann auch  die nachgeschalteten Turbinen untereinander       teilweise    parallel schalten oder die     Endtur-          bine    3 ausschalten.  



  Um die durch die Drosselung des Treib  mittels der     Nutzleistungsturbine    auftreten  den Verluste, wie solche z. B. beider Anlage  nach     Fig.    4 auftreten, zu vermeiden, kann  die Zusatzregelung auch durch Änderung  der Zusammensetzung des Gemisches für die  beiden Turbinen     bezw.    Turbinengruppen  erfolgen.

   Dies kann am einfachsten dadurch  geschehen, dass dem     Treibmittel    der Tur  bine, deren Leistung im Verhältnis zur an  dern verringert werden soll, eine bestimmte  Menge Luft zugeführt wird, so dass dieses  Gemisch ärmer und     kälter    wird, während       g        o        leichzeitig        das        der        andern        Turbine        zuge-          führte    Gemisch entsprechend bereichert wird.

    Die     Fig.    8 und 9 zeigen     aderartige    Aus  führungsformen, Im Falle der     Fig.    8 ist an      die Druckleitung des     Kompressors    4 vor der  Verbrennungskammer 7 eine Zweigleitung  29 angeschlossen, welche die Druckseite des  Kompressors mit der Zulaufleitung des  Treibmittels der Nutzleistungsturbine 1 ver  bindet. In der Zweigleitung 29 befindet sich  ein Zusatzregler 30, der im dargestellten Bei  spiel mittels einer Impulsleitung 32 und eines  federbelasteten Kolbens 31 derart vom Druck  der verdichteten Luft gesteuert wird, so dass  es öffnet, sobald dieser Druck einen be  stimmten Mindestwert unterschreitet.

   Wenn  das Ventil bei Erreichung einer bestimmten  untern Belastungsgrenze öffnet, so fliesst ein  Teil der komprimierten Luft     unmittelbar    in  die Nutzleistungsturbine, wodurch die Zu  sammensetzung des Gemisches dieser Tur  bine verändert und der Turbine ein ärmeres       Gemisch    von geringerer Temperatur und  kleinerem Energieinhalt zugeführt wird.  Gleichzeitig erhält die Kompressorturbine 3  ein reicheres Gemisch von höherer Tempera  tur, weil der Verbrennungskammer nunmehr  eine um den Betrag der abgezweigten Luft  menge geringere Luftmenge zugeführt wird.  Infolgedessen erzeugt die Kompressorturbine  eine grössere Leistung, die dazu verwendet  wird, der Anlage mehr Luft zuzuführen und  die Temperatur wieder auf einen zulässigen  Wert zu senken.  



  In Fig. 9 ist die Druckseite des     Nieder-          druckkompressors    4 mit der Zufuhrleitung  der Nutzleistungsturbine 1 verbunden. Das  Ventil 34 wird in diesem Fall in Abhängig  keit von der elektrischen Belastung des  Generators 2 mittels der Impulsleitung 35,  die beispielsweise an ein als Zusatzregler       dienendes    Amperemeter des Generators 2 an  geschlossen ist, derart gesteuert, dass es zu  Öffnen beginnt, sobald die Belastung unter  einen bestimmten Wert fällt. Dabei ist vor  ansgesetzt, dass der Druck hinter dem Nieder  druckkompressor dem Druck hinter der  Hochdruckturbine 14 entspricht.

   Die Ver  bindungsleitung 33 kann natürlich anstatt an  die Druckseite des Niederdruckkompressors  4 an die Druckseite des     Hochdruckkompres-          sors    21 angeschlossen sein. Die Wirkungs-    weise der Zusatzregelung entspricht im  übrigen der zu Fig. 8 beschriebenen.  



  Fig. 10 zeigt die Anwendung der Erfin  dung bei einer Anlage mit teils parallel und  teils in Reihe geschalteten Turbinen. Der  Niederdruckkompressor 4 wird von einer  Niederdruckturbine 3 angetrieben, die mit  der Nutzleistungsturbine 1 parallel geschal  tet ist, aber auf einer andern Welle arbeitet.

    Die im     Niederdruckkompressor        verdichtete     Luft gelangt nach Kühlung bei 22 in den  Hochdruckkompressor 21, strömt darauf  durch den Regenerator 6 in die Verbren  nungskammer 7 und von dort in die Roch  druckturbine 36, die den Hochdruckkompres  sor 21     antreibt.    Nach erfolgter Expansion  in der Hochdruckturbine gelangt das Treib  mittel in eine     Wiedererwärmungsvorrich-          tung    38, in die durch eine Leitung 39 Brenn  stoff zugeführt wird. Das Treibmittel er  hält dort bei konstantem Druck eine höhere       Temperatur    und fliesst dann den beiden       Niederdruckturbinen    1 und 3 zu.

   Die Ab  gase dieser Turbinen werden in den     Regene-          rator    6 und von dort ins Freie geführt.  



  Die Zusatzregelung erfolgt in diesem  Falle durch Betätigung des Regelorganes 11  in der     Zufuhrleitung    zur Nutzleistung abge  benden     Niederdruckturbine    1. Wie durch die  Impulsleitung<B>218</B> angedeutet ist,     wird    das  Regelorgan 11 selbsttätig in Abhängigkeit  von der elektrischen Belastung des     Genera-          tors    2 z.

   B.     mittels    .eines als Zusatzregler  dienenden Amperemeters gesteuert, und zwar  derart,     dass    es im     Belastungsbereich    von  Vollast bis zu einer gewissen Teilbelastung  voll geöffnet ist und bei Unterschreitung  dieser Teilbelastung die     Treibmittelzufuhr     gedrosselt wird. Infolge dieser Massnahme  erhält die     Kompressorturbine    3 eine grössere  Menge des von der     Erwärmungsvorrichtung     39 zufliessenden Treibmittels, so dass der       Niederdruckkompressor    4 eine grössere Luft  menge liefert, die in der früher beschriebenen  Weise die Austrittstemperatur wieder auf  einen zulässigen Wert bringt.  



  Bei .der Anlage nach     Fig.    12 wird der  Kompressor 4 von der     Hochdruckturbine    3      und der Generator 2 von der Niederdruck  turbine 1 angetrieben. Die beiden Turbinen  sind im Sinne des Treibmittelfusses hinter  einander geschaltet. Fig. 11 stellt den Ver  lauf der Temperatur hinter der Hochdruck  turbine 3 in Abhängigkeit von der Belastung  der Anlage dar. Bei Vollast hat diese Tem  peratur den Wert t3. Wenn bei kleiner wer  dender Belastung die Brennstoffzufuhr ver  mindert wird, so wird die verhältnismässige  Leistung der Niederdruckturbine gegenüber  der Hochdruckturbine kleiner als bei Nor  malbelastung. Die Temperatur hinter der  Hochdruckturbine sinkt dabei etwa in der  durch die Kurve I angegebenen Weise.

   Wie  aus dem Verlauf dieser Kurve ersichtlich ist,  würde das Temperaturgefälle für die Nieder  druckturbine bei geringeren Belastungen zu  klein werden, um die erforderliche Leistung  abgeben zu können. Um dies zu vermeiden,  wird bei kleineren Belastungen der Düsen  querschnitt der Nutzleistungsturbine verrin  gert. Die Folge davon ist, dass sich hinter  der Hochdruckturbine ein höherer Gegen  druck einstellt, wodurch das Wärmegefälle  der Hochdruckturbine und dementsprechend  ihre Leistung verringert wird, so dass der  Kompressor nunmehr weniger Luft liefert  und infolgedessen die Temperatur des Treib  mittels so lange erhöht wird, bis hinter der       Hochdruckturbine    die     Temperatur    wieder so  weit angestiegen ist, dass der Niederdruck  turbine genügend Wärmegefälle zur Ver  fügung steht.

   Im dargestellten Ausführungs  beispiel ist die Niederdruckturbine mit Par  tialregelung versehen, wie durch die Ventile  41 bis 44 angedeutet ist. Im Bereiche der  normalen Belastung sind alle vier Ventile  offen. Ein in der Auslassleitung der Hoch  druckturbine angebrachter, als Zusatzregler  dienender Thermostat 24     beeinflusst    die vier  Ventile derart, dass, sobald beispielsweise bei  der Belastung b (Fig. 11) die Temperatur  auf der Kurve I bis auf einen bestimmten  Wert gesunken ist, das Ventil 44 geschlossen  wird, wodurch aus den oben angegebenen       Gründen    die Temperatur zunächst ansteigt.  Bei weiter sinkender Belastung auf den    Wert c wird auch das Ventil 49 geschlossen  usw. und dadurch die Beaufschlagung der  Turbine 1 geändert.  



  Die Zusatzregelung kann auch in der  Weise vorgenommen werden, dass der Zusatz  regler die vom Leistungsregler     eingestellte     Brennstoffregelung in Abhängigkeit von der  Auslasstemperatur, der Belastung oder dem  Druck der verdichteten Luft überwacht. Eine  in dieser Weise geregelte Anlage ist in  Fig. 13 dargestellt. Die Nutzleistungsturbine  1 ist in diesem Falle als gegenläufige Ra  dialturbine ausgebildet und treibt zwei  Generatoren 2 und 2'. Die Kompressortur  bine 3 ist ebenfalls als gegenläufige Radial  turbine ausgebildet und treibt den Nieder  druckkompressor 4 und den Mitteldruckkom  pressor 4'. Der Hochdruckkompressor 4"  sitzt auf der Welle der Nutzleistungsturbine.  Der die Auslasstemperatur überwachende  Thermostat 24 liegt im Auslass der Kom  pressorturbine.  



  Der Zusatzregler erhöht beim Auftreten  unzulässig hoher Austrittstemperaturen die  Leistung der     Kompressorturbine    im Verhält  nis zur Leistung der     Nutzleistungsturbine.     



  Der Brennstoff wird durch eine auf der  Welle der     Nutzleistungsturbine    1 sitzende  Pumpe 49 aus .dem     Vorratsbehälter    48 ange  saugt und zum     Brennstoffventil    9 gedrückt,  dessen Öffnung, wie in den oben beschriebe  nen Beispielen gezeigt.

   .durch den auf der  Welle der     Nutzleistungsturbine    sitzenden       Leistungsregler    L in der üblichen Weise ge  regelt     wird.    Die durch den Leistungsregler  bestimmte Brennstoffmenge gelangt teils  durch die Leitung 8 in die     Hauptverbren-          nungskammer    7 und     teils    durch die Lei  tung 8' zu einem Zusatzventil 57, welches  den Einlass von Brennstoff zu der     Zwischen-          erwärmungskammer    46 regelt. Die Öffnung  dieses     Ventils    wird von dem Thermostaten  24 mit     Hilfe    ,des verbindenden Zwischenge  stänges 24' beeinflusst.  



  Diese Anlage ist also ähnlich der in       Fig.    5 schematisch dargestellten Anlage. Der       Unterschied    liegt darin, dass im Ausfüh-      rungsbeispiel nach Fig. 13 Leistungsregler  und Zusatzregler hinsichtlich der Brennstoff  einspritzung in ihren Wirkungen miteinander  gekuppelt sind.  



  In Fig. 14 ist schliesslich gezeigt, wie  eine Zusatzregulierung ausgebildet sein  kann, die zugleich unter dem Einfluss von  Druck und Temperatur in der Anlage steht.  Der Einfachheit halber ist hier nur der Nie  derdruckteil der Anlage dargestellt. Der  Hochdruckteil ist z. B. in derselben Weise  ausgebildet, wie bei er Anlage nach Fig. 13,  also mit einer Hauptverbrennungskammer  und einem von einem Leistungsregler ge  steuerten Brennstoffventil. In dem     Auslass     55 der Niederdruckturbine ist ein Thermo  stat 56 angeordnet, der über die Hebel 57,  58, 59, 60, 61 auf ein Zusatzbrennstoffventil  62 einwirkt. An dem Auslass, durch eine  Leitung 70 mit ihm verbunden, ist ein  Druckregler 63 angeschlossen, der durch den  Lenker 64 auf den Hebel 59 und damit eben  falls auf das Brennstoffventil 62 einwirkt.

    Der aus dem Vorratsbehälter 65 kommende  Brennstoff gelangt, nachdem er das Ventil  61 passiert hat, durch die Leitung 66 in die  Zusatzverbrennungskammer 67, in welche die  Luft durch die Leitung 68 eingeführt wird.  Das erhitzte Treibmittel geht durch die Lei  tung 69 zur Niederdruckturbine.  



  Steigt die Temperatur in der Auslass  leitung 55, so beeinflusst der Thermostat 56  durch entsprechende Verlagerung des Hebel  werkes das Ventil 62 in dem Sinne, dass  weniger Brennstoff in die Verbrennungs  kammer 67 eingeführt wird. Sinkt die Tem  peratur wieder ab, so erfolgt die Öffnung  des Ventils im gegenläufigen Sinne. Steigt  der Druck im Auslass 55 bezw. in der Lei  tung 70, dann spricht der Regler 63 an und  wirkt durch das Gestänge auf das Ventil 61  in dem Sinne ein, dass der Verbrennungs  kammer 67 mehr Brennstoff zugeführt wird.  



  Die Erfindung kann auch bei andern, in  Gasturbinenanlagen üblichen Schaltungen an  gewendet werden und ist auch unabhängig  von der Bauart der zur Verwendung kom  menden Turbinen. In den Ausführungsbei-    spielen, bei denen der Zusatzregler in Ab  hängigkeit vom Druck der verdichteten Luft  gesteuert wird, kann naturgemäss auch der  Druck des Treibmittels als Mass für die Be  lastung der Anlage verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Gleichdruckgasturbinenanlage mit wenig stens einer Nutzleistungsturbine und wenig stens einer auf eine besondere Welle arbei tenden Kompressorturbine, gekennzeichnet durch zwei Regler, und zwar durch einen Leistungsregler und einen Zusatzregler, von denen der Leistungsregler durch Verände rung der Brennstoffzufuhr die Gesamt leistung der Anlage regelt, während der Zu satzregler das Verhältnis der Einzelleistun gen der Turbinen zueinander regelt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsregler und der Zusatz regler mechanisch unabhängig vonein ander sind. 2.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler die Auslasstempe raturen regelt, um bei geringen Belastun gen .das Auftreten von unzulässig hohen Auslasstemperaturen zu verhindern. 3. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch. und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass .der eine Regler von der Kompressorturbine und der andere Regler von der Nutz leistungsturbine beeinflusst wird.
    4. Gleichdruckgasturbinenanla.ge nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler unmittelbar unter dem Ein fluss der Turbinenauslasstemperaturen steht (Fig. 2, 5). 5. Gledchdruckgasturbinenanlage nach Pa- tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2 mit hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler unter dem Einfluss der Einlasstemperatur einer nachgeschalteten Turbine steht (Fig. 7). 6.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler unter dem Einfluss des Treibmitteldruckes steht (Fig.4). 7. Gleichdruckgästurbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler unter dem Einfluss des Be lastungszustandes der von der Nutz leistungsturbine angetriebenen Maschine steht (Fig. 6, 9). B. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz regler durch eine von der Nutzleistungs- turbine angetriebene elektrische Maschine elektrisch beeinflusst wird (Fig. 6, 9). 9.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler ein von der Kompressor turbine angetriebener Geschwindigkeits regler ist (Fig. 2). 10. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler unter dem Einfluss mehre rer, bei Belastungsänderung sich ändern der Werte steht (Fig. 14). 11. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit parallel geschalteten Turbi nen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Belastungsänderungen der Zusatzregler die den parallel geschalteten Turbinen zuströmenden Treibmittelmengen ver ändert (Fig. 2, 3, 4, 5, 8, 10). 12.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass den parallel geschalteten Turbinen eine Hochdruck turbine vorgeschaltet ist (Fig. 10). 13. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler eine zusätzliche Brennstoff zuführung beeinflusst, durch deren Ver änderung die Leistung der Kompressor turbine verändert wird, wobei der Lei stungsregler die durch diese Verände rung hervorgerufene Veränderung der Gesamtleistung überwacht (Fig. 3, 5, 13). 14.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler eine Leitung beeinflusst, durch welche der Nutzleistungsturbine nicht erhitzte Kompressorluft zugeführt werden kann (Fig. 8, 9). 15. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler bei Belastungsänderung die Beaufschlagung einer Turbine verändert (Fig. 12). 16. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler bei Belastungsänderun gen die Turbinen teilweise parallel schaltet (Fig. 6).
    17. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch. und Unteransprüchen 1 und \?, mit hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler bei Belastungsänderun gen die Beaufschlagung der nachgeschal teten Turbine bezw. Turbinen beeinflusst (Fig. 7). 18. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit mehr als zwei hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zusatzregler die nach geschalteten Turbinen untereinander teil weise parallel schaltet (Fig. 7).
    19. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit mehr als zwei hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zusatzregler bei Be- lastungsänderungen die Endturbine aus schaltet (Fig. 7). 20. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit hintereinander geschalteten Turbinen, gekennzeichnet durch eine zwischen den Turbinen liegende Zwi schenerwärmung, die unter dem Einfluss des Zusatzreglers steht (Fig. 13). 21.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzregler beim Auftreten unzulässig hoher Austrittstemperaturen die Lei stung der Kompressorturbine im Ver hältnis zu der Leistung der Nutz leistungsturbine erhöht (Fig. 10, 13,14). 22. Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 15, mit hintereinander geschalteten Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Absinkens der Auslasstemperatur der nachgeschalteten Turbine unter vom Zu satzregler kontrollierte Mindesttempera- tunen der Zusatzregler die Beaufschla gung der nachgeschalteten Turbine ver ändert (Fig. 12). 23.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, mit parallel geschalteten Tur binen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten von unzulässig hohen Aus- trittstemperaturen der Zusatzregler die Temperatur des der Nutzleistungstur bine zuströmenden Treibmittels herab setzt und die Temperatur des der Kom pressorturbine zuströmenden Treibmit tels erhöht (Fig. 8). 24.
    Gleichdruckgasturbinenanlage nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass die vom Lei stungsregler geregelte Brennstoffmenge zum Teil zur Hauptverbrennungskammer und zum Teil zu einer Zwischenerwär- mungskammer geführt wird und dieser letztere Teil .durch den Zusatzregler zu sätzlich geregelt wird (Fig. 13).
CH185751D 1934-02-24 1935-02-22 Gleichdruckgasturbinenanlage. CH185751A (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE916246C (de) * 1944-11-10 1954-08-05 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Regelung von Gasturbinenanlagen
DE916482C (de) * 1944-07-02 1954-08-12 Siemens Ag Im Gleichdruckverfahren arbeitende Gasturbinenanlage
DE928381C (de) * 1944-09-13 1955-05-31 Siemens Ag Verfahren zur Regelung einer mit Gleichdruckverbrennung im Gleitdruckverfahren arbeitenden Gasturbinenanlage

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE916482C (de) * 1944-07-02 1954-08-12 Siemens Ag Im Gleichdruckverfahren arbeitende Gasturbinenanlage
DE928381C (de) * 1944-09-13 1955-05-31 Siemens Ag Verfahren zur Regelung einer mit Gleichdruckverbrennung im Gleitdruckverfahren arbeitenden Gasturbinenanlage
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