CH214255A - Gasturbinenanlage. - Google Patents

Description

      Gasturbinenanlage.       Die Erfindung bezieht sich auf eine Gas  turbinenanlage, bei der das verdichtete und  erhitzte Arbeitsmittel in mindestens einer  ersten Turbine auf einen Zwischendruck ent  spannt, dann in einem     Zwischengaserhitzer     wieder erhitzt und anschliessend in minde  stens einer zweiten Turbine weiter entspannt  wird, und ist dadurch gekennzeichnet, dass  vornehmlich durch Strahlung beheizte Ele  mente des     Zwischengaserhitzers    zur     Behei-          zung        mindestens    einer Teilmenge des für die  erste Turbine     bestimmten,    verdichteten Ar  beitsmittels dienen.

   Bei einer solchen Anlage  kann eine Umgehungsleitung vorgesehen sein,  durch die mindestens ein Teil des auf den  Zwischendruck entspannten Arbeitsmittels  den Zwischenerhitzer und die zweite Turbine  umgehen kann.  



  Die in der Zeichnung als ein Ausfüh  rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes  vereinfacht dargestellte     Gasturbinenanlage     Reist einen Verdichter 1, eine Hochdruck  turbine 2, eine     Niederdruckturbine    8 und  einen die Nutzleistung nach     aussen    abgeben-    den Generator 4 auf, von denen alle vier     Ua-          scllinen        miteinander    mechanisch gekuppelt  sind. Ein     Vorverdichter    5 wird durch eine  Abgasturbine 6 angetrieben.

   Zum Leistungs  ausgleich dieser beiden Maschinen ist eine  elektrische Maschine 7 vorgesehen, die auf  der     gleichen    Welle     sitzt    wie der     Vorverdich-          ter    und die Abgasturbine. Zur     Erhitzung    des  Arbeitsmittels sind zwei Gaserhitzer 8 und  9 vorgesehen.  



  Der     Vorverdichter    5 saugt atmosphärische  Luft an und führt sie in vorverdichtetem       Zustand    durch den Kühler 10 in den Haupt  verdichter 1. In     einem        Rekuperator    11 nimmt  die aus dem Verdichter ausströmende Luft  Wärme von     einem    Teil des in der Anlage  schon entspannten Arbeitsmittels auf, wird  dann an der Zweigstelle 12 auf zwei Rohr  bündel<B>13</B> und 14 der beiden Gaserhitzer 8       bezw.    9 verteilt und hernach in erhitztem.  Zustand an der Stelle 15 wieder zusammen  geführt.

   Die erhitzte Luft gelangt in die  Hochdruckturbine 2, in der sie auf einen  Zwischendruck entspannt wird, worauf im           Uohrhündel    16 des     Zwischengaserhitzers    9  eine weitere Erhitzung erfolgt. Die wieder  erhitzte Luft gelangt dann in die Nieder  druckturbine 3 und aus ihr zum Teil durch  den     Rekuperator    11 und den Kühler 17 wie  der in den Hauptverdichter 1 zurück und  zum andern Teil durch den     Rekuperator    18  in den Brenner 19 des Gaserhitzers 9. Die  noch einen beträchtlichen Anteil an Sauer  stoff führenden Abgase des Erhitzers 9 strö  men durch die Leitung 20 zum Brenner 21  des Gaserhitzers B.

   Die Abgase des Gas  erhitzers 8 werden zur     Beheizung    des     Re-          kuperators    18 benützt und     beaufschlagen     dann im abgekühlten Zustand noch die Ab  gasturbine 6. aus der sie ins Freie gelangen.  



  Die Umgehungsleitung 2 7 und die Ab  sperrorgane 22     und    23 ermöglichen bei einer  plötzlichen Entlastung des Generators 4 eine       rasche    Anpassung der Leistung der Gastur  binen 2 und 3. Es braucht nur das Absperr  organ 22 mehr oder weniger geschlossen und  das Absperrorgan 23 mehr oder weniger ge  öffnet zu werden,     um        einen    Teil oder die  ganze Menge des Arbeitsmittels durch die  Leitung 27 die     Niederdruckturbine    3 um  gehen zu lassen. Durch das Rohrbündel 16  wird dann eine verminderte Luftmenge strö  men. Dabei muss durch ein Regelorgan 24  die Brennstoffzufuhr zum Brenner 19 des  Gaserhitzers 9 vermindert werden.

   Die end  gültige Anpassung der Leistung an eine ver  änderte Belastung erfolgt durch Heben oder  Senken des Druckniveaus im Kreislauf der  Arbeitsmittel. Eine Erhöhung der     Vorver-          dichtung    hebt das Druckniveau, eine Ver  kleinerung des     Vorverdichtungsdruckes    senkt  das Druckniveau. Zur Veränderung der Vor  verdichtung kann die elektrische Maschine 7,  die im einen Fall als Motor, im andern Fall  als Generator zur Wirkung kommt, die Lei  stung der Turbine 6 ergänzen oder einen     Lei-          stungsüberschuss    aufnehmen. Das Regelorgan  25 ermöglicht die Einstellung der durch das  Rohrbündel 14 strömenden     Luftwege.     



  Das Rohrbündel 14 des     Zwischengaserhit-          zers    9,     in    welchem eine Teilmenge der vom         Itauptverdichter    1 verdichteten, für die Hoch  druckturbine bestimmten Luft     erwärmt    wird,  ist der     Strahlungsbeheizung    der Feuergase  und der     Feuerraumwandung    26 ausgesetzt.  



  Durch die beschriebene Anordnung wird  der Vorteil     erreicht,    dass die der grössten  Wärmeaufnahme ausgesetzten Rohrbündel  des Zwischenerhitzers durch eine besonders  starke Wärmeabführung vor Verbrennungen  geschützt sind, weil sie von der Luft mit dem  vor der Hochdruckturbine herrschenden er  höhten Druck durchströmt werden.

   Dieser  Vorteil kommt insbesondere dann zur Gel  tung, wenn mit     Hilfe    der     Umgehungsleitung     bei plötzlicher     Belastungsabnahme    ein Teil  der auf den     Zwischendruck        entspannten    Luft  die hauptsächlich durch Berührung beheizten  Bündel des     Zwischenerhitzers    umgeht und  die Feuerung gedämpft wird, die Strahlung  des     Mauerwerkes    aber nicht gleich     abnimmt.  

Claims (1)

1. PATENTAN SPRÜCIH Gasturbinenanlage, bei der das verdich tete und erhitzte Arbeitsmittel in mindestens einer ersten Turbine auf einen Zwischen druck entspannt, dann in einem Zwischen gaserhitzer wieder erhitzt und anschliessend in mindestens einer zweiten Turbine weiter entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vornehmlich durch Strahlung beheizte Ele mente des Zwischengaserhitzers zur Behei- zung mindestens einer Teilmenge des für die erste Turbine bestimmten,

   verdichteten Ar- beitsrnittels dienen. UNTERANSPRUCH: Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Umgehungsleitung, durch die mindestens ein Teil des auf den Zwischendruck entspannten Arbeitsmittels den Zwischenerhitzer und die zweite Turbine umgehen kann.