CH185751A - Constant pressure gas turbine system. - Google Patents

Constant pressure gas turbine system.

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CH185751A
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Milo Aktiebolaget
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Milo Ab
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Description

  

  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.



  Constant pressure gas turbine system. It is known to regulate the performance of constant pressure gas turbine systems with the aid of a controller which changes the fuel supply when the load changes. This power regulation is to be preferred because of its simplicity, but not free from defects. Since the initial temperature of the propellant remains essentially unchanged with this type of power regulation, the starting temperature can reach impermissibly high values at low loads and correspondingly low compressor powers, which are suitable to endanger the life of the turbine.



  In order to counter these disadvantages, it has already been proposed earlier that the discharge voltage should be reduced at the same time as the operating pressure is reduced in order to essentially maintain the original expansion ratio and thus the permissible temperature values. However, this method is practically impracticable because it requires very complex regulating devices.



  In the case of constant pressure gas turbine systems in which two or more turbines are connected one behind the other, the case may arise that the turbines are no longer able to deliver the required power due to insufficient heat gradient.



  The invention eliminates the existing difficulties in that in a constant pressure gas turbine system with at least one useful power turbine and at least one compressor turbine working on a special shaft, two control devices are provided, one of which, in the following for the sake of simplicity, called the power controller, by changing the fuel supply The total output regulates, while the other, hereinafter referred to as the additional controller, regulates the relationship between the individual outputs of the turbines.

        The additional regulator can be controlled by inlet or outlet temperatures, by the pressures in front of or behind the turbines or electrically, e.g. B. from one of the power turbine driven electrical aggregate or also as a function of the speed of the speed of the turbine or by several of these influences at the same time. The additional regulator can be used to change the temperatures of the propellant. It can also have an effect in an increase or a reduction in the performance of the compressor turbine or he power turbine BEZW. the compressor turbines and power turbines. The additional regulator can also act on an additional Liche fuel supply, respectively by switching it on or off.

   Increase or decrease the ratio of the individual power of the turbines to each other is changed. The changes in the total output resulting from this change in an additional fuel supply are in turn compensated for by the output regulator.



  Fig. 1 shows an example of a Diagram mes, from which the dependence of the inlet and outlet temperatures of a constant pressure gas turbine and the compressor performance on the load on the system, it is evident. The abscissa is the load on the constant pressure gas turbine system and the ordinate is the inlet temperature t1 into the turbine, the outlet temperature t2 and the power L of the compressor. As can be seen from the diagram, the inlet temperature changes only very insignificantly under different loads. When the load decreases, it drops, for example, only to then increase again slightly due to the lower degree of efficiency of the compressor at smaller loads.

   In contrast, the outlet temperature t2 rises very sharply at lower loads, which is due to the fact that the pressure of the propellant is reduced as a result of the lower compressor output and the state at the end of the expansion falls into a higher temperature range with the same back pressure. If t denotes the maximum permissible outlet temperature, which in the present case is set at a load of a, it can be seen that a regulation that works towards reducing the impermissible temperatures must be implemented here, but which cannot be achieved with the normal fuel regulation.

   How the control can be carried out in detail according to the invention, will be described in the following, with reference to the Ausfüh shown in the drawing approximately examples.



  The corresponding parts are provided with the same reference numerals in the various figures, namely L denotes the normal power controller, 1 a utility power turbine, 2 the machine driven by it, for. B. a power generator, 3 a compressor turbine, 4 a compressor driven by it, 5 the air intake line of the compressor, 6 a regenerator, 7 a combustion chamber, which flows from the line 8 fuel through the fuel valve controlled by the power regulator L, 10 the propellant line to the power turbine 1.



  In the embodiment according to FIG. 2, the power turbine 1, which drives an electrical generator 2, and the gas turbine 3 connected in parallel, which drives a compressor 4, are arranged on different shafts. The combustion air is sucked into the compressor at 5 and passed from this via a regenerator 6, in which the compressed combustion air is heated by exhaust gases from the turbines, into the combustion chamber 7, into which fuel is introduced through line 8 via an injection device .9 becomes. The power regulator regulates the amount of fuel injected, e.g.

   B. a centrifugal force regulator L seated on the shaft of the power turbine 1. The heated mixture then passes through the line 10 to the two turbines 1 and 3. The feed line to the turbine 1 contains a control device 11 by which the amount of propellant flowing through is changed can. The exhaust gases flow from the two turbines through the line 13 to the regenerator 6, in which they give off part of their heat content to the compressed air, and from there to the outside.



  If the load on the system is reduced ver, then only the amount of fuel is initially reduced by the power controller L by setting the injection valve 9 accordingly; but this reduces the compressor performance and the outlet temperature of the propellant of the two turbines increases. However, as soon as the outlet temperature reaches its maximum allowable value, z. B. exceeds the value denoted by t in FIG. 1, the additional controller becomes active. In the embodiment according to FIG. 2, this additional controller is a thermostat 24 which monitors the outlet temperatures of the power turbine or the compressor turbine. These thermostats, which can be used individually or together, act on the valve 11 through pulse lines 24 '.

    If the outlet temperatures rise, the thermostat throttles the valve 11 with the effect that the compressor turbine absorbs a higher amount of propellant and the outlet temperatures are reduced by increasing the relative amount of air. The reduction in the power of the useful power turbine 1 caused by this additional control is compensated by the power regulator L.

    If the load rises again, i.e. if the power regulator regulates an increased fuel supply, the compressor initially promotes increased excess air, which causes a reduction in the outlet temperatures, to which the thermostat responds in the sense that the valve 11 opens again more and thus the power of the power turbine is increased and that of the compressor turbine is reduced.



  The additional controller can, as FIG. 2 shows, also be a speed or centrifugal controller 25, which sits on the shaft of the compressor turbine 3 and, depending on its speed, through a suitable connection, e.g. B. a linkage 25 'acts on the valve 11. If the load drops, that is to say if the power regulator L sets a lower amount of fuel, the speed of the compressor turbine drops. The additional regulator 25 throttles the valve 11 so that the compressor turbine receives more propellant and its performance increases again.

   The regulating element 11 is expediently designed as a simple rotary slide valve or the like and is arranged in such a way that when this regulating element is in the open position in front of the turbine there is no significant throttle loss.



  In the system shown in Fig. 3, which basically corresponds in structure to the system according to FIG. 2, an additional fuel injection 9 'is provided for the propellant flowing to the Kom pressorturbine, which is under the influence of the thermostat 24, which is in the outlet line of the power turbine 1 or compressor turbine 3 monitors the temperatures, while the power regulator L works as usual on the shaft of the power turbine.



  In Fig. 4, the additional regulator is designed as a pressure regulator 27 which is under the pressure of the propellant flowing in the line 10 means. If the power regulator L reduces the fuel supply in 7, the pressure in the line 10 drops, the pressure regulator 27 starts up and throttles the propellant of the power turbine 1 by means of the valve 11, so that the compressor turbine 3 now receives more propellant and pumps more air .



  The system according to Fig. 5 shows a thermostat 24 behind, the power turbine, which affects the valve 11, as laid out above. The compressor turbine 3 is a counter-rotating radial turbine that drives two compressors, the low-pressure compressor 4 'and the high-pressure compressor 4 ".



  In this example, as in the example according to FIG. 2, the additional regulator is directly under the influence of the outlet temperature of the turbine.



  In the line leading to the inlet of the Radialturbin.e an additional combustion chamber 7 'is inserted; the fuel injection is regulated by the valve 9 ', which is more or less opened or less under the influence of the centrifugal force regulator 25 (see FIG. 2). is completely closed. The arrangement and effect of the power regulator L is the same as that of the power regulator shown in FIGS. 2 to 4 and described with reference to these figures.



  In the system according to FIG. 6, the useful power turbine 1 and the compressor turbine 3 are connected in series, so that the propellant first flows through the useful power turbine and then through the compressor turbine. The power regulator L acts on the fuel injection 9. A line 16 with a valve device 17 branches off in front of the high-pressure turbine and connects the line 10 to the inlet of the compressor turbine 3. A line 18 with a valve device 19 connects the outlet line of the turbine 1 with a lower expansion stage of the low-pressure turbine 3.



  While in the system according to Fig. 2 when the permissible Auslasstempe temperature the control valve 11 was throttled, in the present case the control valve 17, which is otherwise closed, is opened somewhat, so that part of the propellant, bypassing the high pressure turbine directly into the Compressor turbine flows. In this case, the compressor turbine is partly connected in parallel to the power turbine. This again ensures that the compressor turbine receives a larger amount of propellant and therefore enables a larger amount of air to be compressed.



  In the present case, the valve 17 is controlled depending on the electrical load of the generator 2 with the help of a pulse line 28, which is connected, for example, to an ammeter of the generator serving as an additional regulator, that it begins to open and part of the propellant The power turbine passes directly into the compressor turbine as soon as the load on turbine 1 falls below a certain value. In the embodiment according to FIG. 7, a power turbine and two compressor turbines are connected in series. The low-pressure compressor 4 is driven by the low-pressure turbine 3 and the high-pressure compressor 21 is driven by the high-pressure turbine 14.

   Cooling devices 22 and 23 are provided between the two compressors and behind the high-pressure compressor, in which, for example, water is injected into the air heated by the compression. After subsequent reheating in the regenerator 6, the air flows into the combustion chamber 7 as in the systems described above. The propellant generated there flows through the three turbines 14, 1 and 3 in sequence. The control corresponds essentially to that described for FIG .

   The bypass line 18 leads directly into the exhaust line, completely bypassing the low-pressure turbine 3, so that the entire compressor work can, under certain circumstances, be generated by the turbine 14 alone.



  The additional controller 24 can therefore act on the downstream turbine or. Affect turbines. He can also switch the downstream turbines partially in parallel with one another or switch off the end turbine 3.



  To the losses caused by the throttling of the drive by means of the power turbine, such as such. B. occur in both the system according to FIG. 4, the additional control can BEZW by changing the composition of the mixture for the two turbines. Turbine groups take place.

   The easiest way to do this is to add a certain amount of air to the propellant of the turbine, the output of which is to be reduced in relation to the other, so that this mixture becomes poorer and colder, while that of the other turbine is added at the same time. led mixture is enriched accordingly.

    8 and 9 show vein-like embodiments, In the case of FIG. 8, a branch line 29 is connected to the pressure line of the compressor 4 in front of the combustion chamber 7, which connects the pressure side of the compressor with the supply line of the propellant of the power turbine 1 ver. In the branch line 29 there is an additional regulator 30, which in the example shown is controlled by the pressure of the compressed air by means of a pulse line 32 and a spring-loaded piston 31 so that it opens as soon as this pressure falls below a certain minimum value.

   When the valve opens when a certain lower load limit is reached, part of the compressed air flows directly into the power turbine, which changes the composition of the mixture of this turbine and a poorer mixture of lower temperature and lower energy content is fed to the turbine. At the same time, the compressor turbine 3 receives a richer mixture of higher tempera ture, because the combustion chamber is now supplied with a smaller amount of air by the amount of the branched off air. As a result, the compressor turbine generates more power, which is used to supply more air to the system and to reduce the temperature again to a permissible value.



  In FIG. 9, the pressure side of the low-pressure compressor 4 is connected to the supply line of the power turbine 1. In this case, the valve 34 is controlled as a function of the electrical load on the generator 2 by means of the pulse line 35, which is connected to an ammeter of the generator 2 serving as an additional regulator, for example, so that it starts to open as soon as the load falls below falls a certain value. It is assumed that the pressure downstream of the low-pressure compressor corresponds to the pressure downstream of the high-pressure turbine 14.

   The connection line 33 can of course be connected to the pressure side of the high pressure compressor 21 instead of to the pressure side of the low pressure compressor 4. The mode of operation of the additional regulation otherwise corresponds to that described for FIG.



  Fig. 10 shows the application of the inven tion in a system with partly parallel and partly series-connected turbines. The low-pressure compressor 4 is driven by a low-pressure turbine 3, which is connected in parallel with the power turbine 1, but operates on a different shaft.

    The compressed air in the low pressure compressor arrives after cooling at 22 in the high pressure compressor 21, then flows through the regenerator 6 in the combustion chamber 7 and from there into the Roch pressure turbine 36 which drives the high pressure compressor 21. After expansion in the high-pressure turbine has taken place, the propellant reaches a reheating device 38, into which fuel is fed through a line 39. The propellant keeps a higher temperature there at constant pressure and then flows to the two low-pressure turbines 1 and 3.

   The exhaust gases from these turbines are fed into the regenerator 6 and from there into the open.



  The additional control takes place in this case by actuating the control element 11 in the supply line to the low-pressure turbine 1. As indicated by the pulse line <B> 218 </B>, the control element 11 is automatically activated depending on the electrical load on the generator. tors 2 z.

   B. controlled by means of an ammeter serving as an additional regulator, in such a way that it is fully open in the load range from full load to a certain partial load and the propellant supply is throttled if this partial load is not reached. As a result of this measure, the compressor turbine 3 receives a larger amount of the propellant flowing in from the heating device 39, so that the low-pressure compressor 4 supplies a larger amount of air, which brings the outlet temperature back to a permissible value in the manner described earlier.



  In the case of the system according to FIG. 12, the compressor 4 is driven by the high-pressure turbine 3 and the generator 2 is driven by the low-pressure turbine 1. The two turbines are connected one behind the other in the sense of the propellant flow. 11 shows the course of the temperature behind the high-pressure turbine 3 as a function of the load on the system. At full load, this temperature has the value t3. If the fuel supply is reduced when the load becomes smaller, the relative power of the low-pressure turbine compared to the high-pressure turbine is less than normal load. The temperature behind the high-pressure turbine drops in the manner indicated by curve I.

   As can be seen from the course of this curve, the temperature gradient for the low pressure turbine would be too small at lower loads to be able to deliver the required power. In order to avoid this, the nozzle cross-section of the power turbine is reduced with smaller loads. The consequence of this is that a higher back pressure is set behind the high pressure turbine, whereby the heat gradient of the high pressure turbine and accordingly its performance is reduced, so that the compressor now delivers less air and consequently the temperature of the propellant is increased until behind the temperature of the high-pressure turbine has risen again to such an extent that the low-pressure turbine has enough heat gradient available.

   In the illustrated embodiment, for example, the low-pressure turbine is provided with partial control, as indicated by the valves 41 to 44. In the normal load range, all four valves are open. A thermostat 24 installed in the outlet line of the high-pressure turbine and serving as an additional regulator influences the four valves in such a way that as soon as, for example, at load b (FIG. 11) the temperature on curve I has dropped to a certain value, valve 44 is closed, whereby the temperature initially rises for the reasons given above. If the load continues to fall to the value c, the valve 49 is also closed, etc., and the loading of the turbine 1 is thereby changed.



  The additional control can also be carried out in such a way that the additional controller monitors the fuel control set by the power controller as a function of the outlet temperature, the load or the pressure of the compressed air. A system regulated in this way is shown in FIG. The power turbine 1 is designed as a counter-rotating Ra dialturbine and drives two generators 2 and 2 '. The compressor turbine 3 is also designed as a counter-rotating radial turbine and drives the low-pressure compressor 4 and the Mitteldruckkom compressor 4 '. The high-pressure compressor 4 ″ sits on the shaft of the power turbine. The thermostat 24 which monitors the outlet temperature is located in the outlet of the compressor turbine.



  The additional controller increases the output of the compressor turbine in relation to the output of the power turbine when inadmissibly high outlet temperatures occur.



  The fuel is sucked by a pump 49 seated on the shaft of the power turbine 1 from .dem reservoir 48 and pressed to the fuel valve 9, the opening of which, as shown in the examples described above.

   . is regulated by the power regulator L seated on the shaft of the power turbine in the usual manner. The fuel quantity determined by the power regulator reaches the main combustion chamber 7 partly through the line 8 and partly through the line 8 'to an additional valve 57 which regulates the inlet of fuel to the intermediate heating chamber 46. The opening of this valve is influenced by the thermostat 24 with the help of the connecting linkage between Zwischenge 24 '.



  This system is therefore similar to the system shown schematically in FIG. The difference is that in the exemplary embodiment according to FIG. 13, the power regulator and the additional regulator are coupled to one another in terms of their effects with regard to the fuel injection.



  Finally, FIG. 14 shows how an additional regulation can be designed which is at the same time under the influence of pressure and temperature in the system. For the sake of simplicity, only the low-pressure part of the system is shown here. The high pressure part is z. B. formed in the same way as in the system of FIG. 13, that is, with a main combustion chamber and a fuel valve controlled by a power regulator GE. A thermostat 56 is arranged in the outlet 55 of the low-pressure turbine and acts on an additional fuel valve 62 via the levers 57, 58, 59, 60, 61. At the outlet, connected to it by a line 70, a pressure regulator 63 is connected, which acts on the lever 59 through the link 64 and thus also on the fuel valve 62.

    The fuel coming from the storage container 65, after it has passed the valve 61, passes through the line 66 into the additional combustion chamber 67, into which the air is introduced through the line 68. The heated propellant goes through the line 69 to the low pressure turbine.



  If the temperature in the outlet line 55 rises, the thermostat 56 influences the valve 62 by shifting the lever mechanism accordingly in the sense that less fuel is introduced into the combustion chamber 67. If the temperature drops again, the valve opens in the opposite direction. If the pressure in outlet 55 or in the line 70, then the controller 63 responds and acts through the linkage on the valve 61 in the sense that the combustion chamber 67 is supplied with more fuel.



  The invention can also be applied to other circuits customary in gas turbine systems and is also independent of the design of the turbines coming to use. In the exemplary embodiments in which the additional regulator is controlled as a function of the pressure of the compressed air, the pressure of the propellant can naturally also be used as a measure of the load on the system.

 

Claims (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. PATENT CLAIM: Constant pressure gas turbine system with at least one useful power turbine and at least one compressor turbine working on a special shaft, characterized by two controllers, namely by a power controller and an additional controller, of which the power controller regulates the overall output of the system by changing the fuel supply, while the additional controller regulates the relationship between the individual power levels of the turbines. SUBClaims: 1. Equal pressure gas turbine system according to the patent claim, characterized in that the power regulator and the additional regulator are mechanically independent of one another. 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. Constant pressure gas turbine system according to the patent claim, characterized in that the additional regulator regulates the outlet temperatures in order to prevent impermissibly high outlet temperatures from occurring at low loads. 3. Equal pressure gas turbine system according to patent claims. and dependent claims 1 and 2, characterized in that .the one controller is influenced by the compressor turbine and the other controller is influenced by the power turbine. 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. 4. Gleichdruckgasturbinenanla.ge according to Pa tentans claims and dependent claims 1 and 3, characterized in that the additional controller is directly under the influence of the turbine outlet temperatures (Fig. 2, 5). 5. Gledch-pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 and 2 with turbines connected in series, characterized in that the additional controller is under the influence of the inlet temperature of a downstream turbine (FIG. 7). 6th 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. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional regulator is under the influence of the propellant pressure (Fig. 4). 7. equal pressure gas turbine system according to Pa tentans claims and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional regulator is under the influence of the loading state of the machine driven by the utility power turbine (Fig. 6, 9). B. constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claim and dependent claim 7, characterized in that the additional controller is electrically influenced by an electric machine driven by the power turbine (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. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that the additional controller is a speed controller driven by the compressor turbine (Fig. 2). 10. A constant pressure gas turbine system according to patent claim and subclaims 1 and 2, characterized in that the additional controller is under the influence of several values that change when the load changes (Fig. 14). 11. Constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claims and subclaims 1 and 2, with turbines connected in parallel, characterized in that when the load changes, the additional regulator changes the propellant quantities flowing into the turbines connected in parallel (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. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claim 11, characterized in that a high pressure turbine is connected upstream of the turbines connected in parallel (Fig. 10). 13. Equal pressure gas turbine system according to Pa tent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional regulator influences an additional fuel supply, the change of which changes the performance of the compressor turbine, the power regulator monitoring the change in the total output caused by this change (Figures 3, 5, 13). 14th 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). Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional regulator influences a line through which the non-heated compressor air can be supplied to the power turbine (Figs. 8, 9). 15. Constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claims and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional controller changes the application of a turbine when the load changes (Fig. 12). 16. Constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claims and dependent claims 1 and 2, with turbines connected in series, characterized in that the additional controller switches the turbines partially in parallel when the load changes (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). 17. Equal pressure gas turbine system according to patent claim. and subclaims 1 and \ ?, with turbines connected in series, characterized in that the additional controller, respectively, when the load changes are applied to the downstream turbine. Turbines influenced (Fig. 7). 18. Constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claim and subclaims 1 and 2, with more than two turbines connected in series, characterized in that the additional controller switches the turbines connected to each other partly in parallel (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. 19. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 and 2, with more than two turbines connected in series, characterized in that the additional regulator switches off the final turbine when the load changes (FIG. 7). 20. Constant pressure gas turbine system according to Pa tentans claims and dependent claims 1 and 2, with turbines connected in series, characterized by an interim heating between the turbines, which is under the influence of the additional controller (Fig. 13). 21st 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. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the additional regulator increases the performance of the compressor turbine in relation to the performance of the utility turbine when inadmissibly high outlet temperatures occur (Fig. 10, 13, 14). 22. Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claim 15, with turbines connected in series, characterized in that in the event of the outlet temperature of the downstream turbine falling below minimum temperatures controlled by the additional controller, the additional controller changes the loading of the downstream turbine (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. Constant pressure gas turbine system according to patent claims and dependent claims 1 and 2, with turbines connected in parallel, characterized in that, if inadmissibly high outlet temperatures occur, the additional regulator lowers the temperature of the propellant flowing into the power turbine and the temperature of the propellant flowing into the compressor turbine increased (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). Constant pressure gas turbine system according to patent claim and dependent claim 13, characterized in that the fuel quantity regulated by the power regulator is partly fed to the main combustion chamber and partly to an intermediate heating chamber and this latter part is additionally regulated by the additional regulator (Fig. 13). .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE916246C (en) * 1944-11-10 1954-08-05 Bbc Brown Boveri & Cie Device for regulating gas turbine systems
DE916482C (en) * 1944-07-02 1954-08-12 Siemens Ag Gas turbine system working in the constant pressure method
DE928381C (en) * 1944-09-13 1955-05-31 Siemens Ag Method for regulating a gas turbine system operating with constant pressure combustion in the sliding pressure method

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