Gasturbinenanlage, die einem Druckgasverbraucher, insbesondere Hochofen, vorgeschaltet ist. Es ist bekannt, einen Druckgasverbrau- eher, z. B, einen Hoehofen, einer Gastur binenanlage nachzuschalten. Bei diesen be kannten Anlagen treibt die Gasturbine einen Verdiehter an, dem Druekluft entnommen und nach Erhitzen in einem Wärmeaus tauseher den Hoehofen als Brennluft zuge leitet wird. Die Gasturbinenanlage kann dabei einen Brennraum besitzen, in welchem durch Verbrennen von Hoehofengas in Luft (las erzeugt und der Gasturbine als Treib mittel zugeführt wird, oder es kann die Gasturbine eine Luftturbine sein, deren Treibluft durch äussere Erhitzung auf die ge wünschte Temperatur gebracht wird.
Gemäss der v orliegenden Erfindung wird dein Druckgasverbraucher nicht Druckluft zugeführt, sondern es wird Druckgas ans einer Zwischenstufe der Gasturbine, welcher mindestens ein Brennraum mit direkter Ver brennung vorgeschaltet ist, in einem Erhitzer auf höhere Temperatur gebracht und dann dem Druckgasverbraueher zugeführt. Da die Gase einer Gasturbinenanlage einen grossen Luftüberschuss (5- bis 10fach) aufweisen, können dieselben noch als Verbrennungsluft dienen. Die Temperatur des der Gasturbine entnommnenen Gases beträgt etwa 500 C, so lass der Wärneaustauscher zur Erhitzung des Druckgases kleine Abmessungen erhält. Der Wärneaustauseher braucht nur ein etwa 2'a0 i zu erhitzen statt um etwa 650 C bei einer bekannten Ausführung.
Die beiliegende sehematisehe Zeichnung Stellt zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes dar.
In Fig. 1 bedeutet 1 die Gasturbine, wel cher in einer Zwiselenstufe Druekgas ent- nommuen und einem Erhitzer 2 zugeführt wird. Nach Erhitzung auf etwa 750 C tritt. las luftüberschussreiehe Gas als Verbren nungsluft in den Hochofen 3. Die Gastur bine l treibt einen Verdichter 4 an: derselbe verdichtet die Luft auf einen höheren Druck als den Hoehofendruelk, nämlieh auf den Druckl, welchen die Gasturbine benötigt.. Die Druckluft strömt durelh einen Wärmeaus- tauscher 5 zum Brennraum 6 der Gasturbine.
Als Brennstoff dient Hochofengas (Gieht- gas), das in einem Verdichter 7 auf Druck gebracht, in einem Wärmeaustauscher 8 er wärmt und dann den Brennraum 6 zuge leitet wird. Der Erhitzer und die Wärme- austauscher 5 und 8 stehen heizgasseitig unter Atmosphärendruck: sie werden aufge heizt durch Heizgase, die vor dlen Erhitzer 2, am Eintritt 9 eines die Apparate 2, 5 und 8 umschliessenden Gehäuses 10 erzeugt werden.
11. ist. die Zuleitung des Brenngases (Gicht- gas) und 12 die Zuleitung der Gast.urbinen- abgase, die mindestens zum Teil als Verbren-. nungsluft dienen. Die Heizgase umströmen die Apparate 2, 5 und 8 und treten durch das Kamin 13 ins Freie oder dienen zu weiterer Veiwertun-. Die Gasturbine 1 und die Ver- dicliter 4 und 7 können für dieselben Drücke gebaut werden wie bei den bekannten An lagen.
Beim Beispiel Fig. 2 kann der Erhitzer 2 kleinere Abmessungen erhalten als in Fig. 1. 1 ist die Gasturbine, 2 der Erhitzer für das der Turbine entnommene Druckgas, 3 der Hochofen, 4 der Luft- und 7 der Gasver dichter. Die Abgase der Gasturbine wärmen in einem Austauscher 18 Druckluft und unter Druck stehendes Brenngas vor. Den Erhitzer 2 ist ein Brennraum 15 v orgeschaltet. Die Heizgase erhitzen das zun Hochofen geleitete Druckgas und strömen dann als Treibgas zur Gasturbine 1. Der Gasturbine werden auch noch Treibgase aus den Brennraum 6 zuge führt. Die Brennräume 6 und 15 erhalten Druckluft und Brenngas aus den Verdich tern 4 und 7; sie könnten auch zu einem ein zigen Apparat vereinigt sein.
Da der Er hitzer 2 auf beiden Seiten unter Druck steht (auf der Aussenseite unter dem Druck des Verdichters, z. B. unter 4 ata, statt unter Atmosphärendruck wie in Fig. 1), so werden dessen Abmessungen kleiner und ebenfalls die Herstellungskosten.
Gasturbine, Verdichter und Brennräume können beliebiger Bauart sein. Als Druck- gasverbaucher kommen Hochöfen oder andere Industrieöfen usw. in Frage. Die Wärme- austauscher können unter Atmosphären- oder einem höheren Druck stehen.
Gas turbine system which is connected upstream of a compressed gas consumer, in particular a blast furnace. It is known to use a Druckgasverbrau- rather, z. B, a courtyard furnace, a gas turbine system downstream. In these known systems, the gas turbine drives a compressed air, from which air is extracted and, after being heated in a heat exchanger, is fed into the cave furnace as combustion air. The gas turbine system can have a combustion chamber in which the gas is generated by burning courtyard gas in air and fed to the gas turbine as a propellant, or the gas turbine can be an air turbine whose propellant air is brought to the desired temperature by external heating.
According to the present invention, your compressed gas consumer is not supplied with compressed air, but compressed gas is brought to a higher temperature in a heater at an intermediate stage of the gas turbine, which is preceded by at least one combustion chamber with direct combustion, and then fed to the compressed gas consumer. Since the gases of a gas turbine system have a large excess of air (5 to 10 times), they can still serve as combustion air. The temperature of the gas withdrawn from the gas turbine is about 500 ° C., so the heat exchanger for heating the pressurized gas is small. The heat exchanger only needs to heat about 2'a0 i instead of about 650 C in a known design.
The accompanying sehematisehe drawing represents two exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
In FIG. 1, 1 denotes the gas turbine, which is taken from pressurized gas in a dual stage and fed to a heater 2. After heating to about 750 C occurs. read excess air gas as combustion air in the blast furnace 3. The gas turbine 1 drives a compressor 4: the same compresses the air to a higher pressure than the pressure in the courtyard, namely the pressure required by the gas turbine. The compressed air flows through a heat - Exchanger 5 to the combustion chamber 6 of the gas turbine.
Blast furnace gas (hot gas) is used as fuel, which is pressurized in a compressor 7, warms up in a heat exchanger 8 and is then fed to the combustion chamber 6. The heater and the heat exchangers 5 and 8 are on the hot gas side under atmospheric pressure: they are heated by hot gases that are generated upstream of the heater 2 at the inlet 9 of a housing 10 enclosing the apparatuses 2, 5 and 8.
11. is. the feed line for the fuel gas (furnace gas) and 12 the feed line for the gas turbine exhaust gases, at least in part as combustion. serving air. The heating gases flow around the apparatuses 2, 5 and 8 and pass through the chimney 13 into the open or are used for further Veiwertun-. The gas turbine 1 and the dicliter 4 and 7 can be built for the same pressures as in the known systems.
In the example of Fig. 2, the heater 2 can get smaller dimensions than in Fig. 1. 1 is the gas turbine, 2 is the heater for the compressed gas taken from the turbine, 3 of the blast furnace, 4 of the air and 7 of the Gasver denser. The exhaust gases from the gas turbine preheat compressed air and pressurized fuel gas in an exchanger 18. A combustion chamber 15 is connected upstream of the heater 2. The heating gases heat the compressed gas fed to the blast furnace and then flow as a propellant gas to the gas turbine 1. The gas turbine is also supplied with propellant gases from the combustion chamber 6. The combustion chambers 6 and 15 receive compressed air and fuel gas from the compress tern 4 and 7; they could also be combined into a single apparatus.
Since the heater 2 is under pressure on both sides (on the outside under the pressure of the compressor, e.g. under 4 ata, instead of under atmospheric pressure as in FIG. 1), its dimensions are smaller and so are the manufacturing costs.
Gas turbine, compressor and combustion chambers can be of any type. Blast furnaces or other industrial furnaces etc. can be used as pressurized gas consumers. The heat exchangers can be under atmospheric or higher pressure.