CH228290A - Gasturbinenanlage, in welcher mindestens ein Teil des Arbeitsmittels einen Kreislauf ausführt. - Google Patents

Description

      Gasturbinenanlage,    in welcher mindestens ein Teil des Arbeitsmittels  einen Kreislauf ausführt.    Die     Erfindung    bezieht sich auf eine Gas  turbinenanlage,     in    welcher     mindestens        ein     Teil des Arbeitsmittels einen     Kreislauf    aus  führt und innerhalb dieses Kreislaufes nach  Verdichtung in mindestens zwei hinterein  ander geschalteten Turbinen, von denen eine  den     Kreislaufverdichter    und eine andere die       Nutzleistungsmaschine    antreibt, entspannt  wird.  



  Wird die Leistungsregelung bei der be  schriebenen Anlage dadurch erzielt, dass die       Menge    des     Arbeitsmittels        im    Kreislauf der       Belastung    entsprechend eingestellt wird, so  muss ausser einem Drosselventil vor der Nutz  leistungsturbine ein     Umgehungsventil    ange  ordnet werden, um eine genügend rasche An  passung bei Belastungsabnahme zu sichern.  Bei rascher Belastungsabnahme ist nämlich  der     Querschnitt    des Drosselventils zu ver  mindern und gleichzeitig das Umgehungs  ventil entsprechend zu öffnen.

   Das du-eh das  Umgehungsventil strömende Arbeitsmittel         leistet    keine Arbeit, kühlt sich nicht ab und  gelangt deshalb mit der vor der Turbine herr  schenden hohen Temperatur     in    die Abgaslei  tung. Es entstehen selbst bei ungewöhnlich  grosser Bemessung des der     Nutzleistungstur-          bine    vorgeschalteten Drosselventils selbst     in     ganz geöffnetem Zustand noch empfindliche  Drosselverluste.     Ausserdem    ergibt sich eine  unzulässige Erhitzung solcher Bauteile   zum Beispiel des Rohrsystems von Wärme  austausehern - die betriebsmässig nur für  niedrigere Temperaturen geeignet sind.

    Schliesslich können - sofern     in    der Um  gehungsleitung ein Kühler angeordnet     ist      dadurch leicht     Störungen        entstehen,    dass die  Kühlrohre     beim    raschen Öffnen des Um  gehungsventils     unvermittelt    der sehr hohen       Arbeitsmitteltemperatur        ausgesetzt    werden.  



  Die beschriebenen Nachteile     können    ver  mieden werden, wenn gemäss der     Erfindung     nicht nur die     Nutzleistungsturbine,    sondern  auch die den Verdichter des Kreislaufes an-      treibende Turbine mit einer Umgehungslei  tung ausgerüstet     ist.    Die Anlage lässt sieh  dann ohne Drosselventil vor der     Nutzlei-          stuiigsturbine    dadurch leicht regeln,     dass    das       Druckniveau    im Kreislauf durch Verändern  des     Verdichterbetriebes    entsprechend einge  stellt wird.  



  Es empfiehlt sich, mindestens die Um  gehungsleitung der den Verdichter antreiben  den Turbine aus der Anlage abzuführen. Hier  durch kann ein Kühler erspart werden.  



  Die Regelorgane in den beiden Um  gehungsleitungen werden zweckmässig durch  den gleichen Regelimpuls, zum Beispiel in  Abhängigkeit von der Drehzahl der die Nutz  leistung abgebenden Turbine eingestellt. Es  empfiehlt sich, die den Verdichter antrei  bende Turbine vor der     Nutzleistungsturbine     vom Arbeitsmittel     beaufschlagen    zu lassen.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  der Zeichnung, die ein     Ausführungsbeispiel     darstellt, erläutert.  



       Aus    dem     Niederdruckverdichter    1     gelangl     (las Arbeitsmittel über den Zwischenkühler \2  in den Hochdruckverdichter 3. In einem  als     Rekuperator    zur Wirkung kommenden       Wärmeaustauscher    4 wird das verdichtete  Arbeitsmittel zunächst vorgewärmt und dann  im Gaserhitzer 5 weiter erhitzt.

   Das verdich  tete und erhitzte Arbeitsmittel gelangt zu  nächst in die Hochdruckturbine 6 und aus  dieser nach     teilweiser    Entspannung und Ab  kühlung in die     Niederdruckturbine    7.     An-          scl-liessend    strömt das Arbeitsmittel durch  den     Rekuperator    4, in welchem es einen Teil  seiner Restwärme an das verdichtete Arbeits  mittel überträgt. Ein weiterer Teil der Rest  wärme wird im Kühler 8 dem Arbeitsmittel  durch ein Kühlmittel entzogen und schliess  lich gelangt es in den     Niederdruckverdich-          ter    1 zurück, wo es den beschriebenen Kreis  lauf von neuem wieder beginnt.  



  Die Hochdruckturbine 6 dient zum An  trieb der beiden Verdichter 1 und 3. Ein  Überschuss an Leistung kann durch die als  Generator zur     Wirkung    kommende elek  trische Maschine 10 aufgenommen werden.  Die Maschine 10 kann auch als     -Motor    ver-         @yendet        @verden.        wenn        zum    Beispiel die An  in Betrieb gesetzt wird. Die Nieder  druckturbine 7 dient zum     Antrieb    des Strom  erzeugers 9, dessen elektrische Energie als       Nutzleistungsenergie    weitergeleitet wird.

   Zur       Ersetzung    der     Arbeitsmittelverluste    des  Kreislaufes und zur Veränderung des Druck  niveaus im Kreislauf ist ein Verdichter 11  vorgesehen. der, durch den     -Motor    12     an--e-          h-leben.    Luft in die Anlage einführt.  



  Sowohl die     Nutzleistungsturbine    7 als       aueli    die die Verdichter 1 und 3 antreibende  Hochdruckturbine 6 besitzen je eine     Um-          yeliiingsleitung    13     bezw.    14, welche beide in       eine    das Arbeitsmittel aus der Anlage     fort-          führende    Leitung 1 5 einmünden.

   Die     Regel-          or@ane    16 und 17 in den Leitungen 13     bezw.          1.1    werden     zweekmässig    durch den gleichen       1;egelimpuls    zum Beispiel durch einen     Dreh-          z;;hlregler    der     Nutzleistungsturbine    7 einge  stellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gast.urbinenanla.ge, in welcher minde stens ein Teil des Arbeitsmittels einen Kreis lauf ausführt und innerhalb dieses Kreislaufes nach Verdichtung in mindestens zwei hinter- einandergeschalteten Turbinen, von denen eine den Kreislaufverdichter und eine andere die Nutzleistungsmasehine antreibt, ent spannt wird, dadurch gel@ennzeichnet, dass nicht nur die N utzleistungsturbine,

   sondern auch die den Verdiehter des Kreislaufes an treibende Turbine finit einer U mgehungslei- tung ausgerüstet ist. UN TERAN SPRt?CIIE 1. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass mindestens die Umgehungsleitung der den Verdichter an treibenden Turbine aus der Anlage abgeführt wird.

   ?. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, ()'("kennzeichnet durch Regelorgane in beiden Umgehungsleitungen, welche durch den Blei: dien Regelimpuls eingestellt werden. 3. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch 2, dadureh gekennzeichnet. dass die Regelorgane in _@hhä.ngigkeit von der Drehzahl der die Nutzleistung abgebenden Turbine eingestellt werden.

   4. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Verdich ter antreibende Turbine vor der Nutzlei- stungsturbine vom Arbeitsmittel beaufschlagt wird.