Verfahren zur Regelung einer Gasturbinenanlage und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Regelung einer Gasturbinenanlage mit mindestens zwei voneinander unabhängi gen, im Strömungsweg des Arbeitsmittels hin tereinandergeschalteten Verdichtern und auf eine Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens. Bei solchen Anlagen müssen die Drehzahlen der beiden Verdichtergruppen für sich geregelt werden, was durch entsprechende Regeleingriffe, z. B. an den Antriebsmaschi nen dieser Verdichter, zu geschehen hat. Mit.
Rücksicht auf die nicht immer voraus be rechenbaren Charakteristiken der Verdichter und auch im Hinblick auf zufällige äussere Einflüsse, wie Aussenluft-Temperatur usw., ist schon versucht worden, nicht die Dreh zahlen der Verdichter selbst als Regelimpulse zu verwenden, sondern die von ihnen erzeug ten Förderdrücke, die in direkter Abhängig keit mit den Drehzahlen zusammenhängen. Es liegt daher nahe, die Regelung so auszubilden, dass der Leistungswahlhebel durch seine Stel lung unmittelbar die Sollwerte der Enddrücke nach den beiden Verdichtern festlegt.
Diese bekannte Ausführung weist folgenden Nach teil auf Bei Gasturbinenanlagen, die zwecks Erzie lung eines guten thermischen Wirkungsgrades mit verhältnismässig grossen Wärmeaustausch- appar aten versehen sind, besitzt das zwischen dem Hochdruckverdichter und der oder den nachfolgenden Turbinen eingeschaltete System ein grosses Volumen. Eine Drehzahlsteige rung der Hochdruckverdichtergruppe bewirkt deshalb nur ein langsames Ansteigen des Druckes in diesem System, da beträchtliche Rauminhalte mit Druckluft aufgefüllt werden müssen.
Die Folge davon ist, dass die Hoch druckgruppe bedeutend langsamer als die Niederdruckgruppe auf Laständerungen rea giert, da. hinter der Niederdruckgruppe nur verhältnismässig kleine Druckräume aufgefüllt werden müssen. Diese unterschiedliche Reak tion beim Übergang von einer kleinen zu einer grösseren Leistung ist mit Schwierigkeiten im Betrieb verbunden.
Es könnte sogar der un günstige Fall eintreten, dass bei einem ver hältnismässig raschen Absinken des Arbeits- mitteldruckes hinter der Niederdruckgruppe der Druck nach der Hochdruckgruppe nur langsam abnimmt. Dabei kann das Druck verhältnis der Hochdruckgruppe für kurze Zeit einen solchen Wert annehmen, dass deren Pumpgrenze überschritten wird und unter Umständen sogar ein Rückströmen des Ar beitsmittels durch die Hochdruckgruppe hin durch stattfindet.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die sen Nachteil auszuschalten. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass der Förderdruck des einen Verdich ters mittels einer auf diesen Förderdruck an sprechenden Vorrichtung und der Förder- druck des andern Verdichters mittels einer auf das Verhältnis der Förderdrücke der bei den Verdichter ansprechenden Vorrichtung geregelt wird.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens besitzt zwei Füh ler für den Förderdruck je eines Verdichters und je eine Regelvorrichtung für die Einstel lung des Förderdruckes der Verdichter, welche von den Fühlern so beeinflusst werden, dass die Regelvorrichtung des einen Verdich ters auf den Förderdruck dieses Verdichters und die andere Regelvorrichtung auf das Ver hältnis der Förderdrücke anspricht.
Mit Hilfe einer weiteren Regelvorrichtung kann die auf das Verhältnis der beiden För- derdrücke ansprechende Vorrichtung derart beeinflusst werden, dass das Verhältnis der Förderdrücke vorübergehend je nach der Grösse der Verstellung der auf den Förder- druck des einen Verdichters ansprechenden Vorrichtung ändert. Bei einer Gasturbinen- anlage, bei welcher die Verdichter durch je eine Turbine angetrieben sind, kann jeder Förderdruck durch die zugehörige Regelvor richtung z.
B. mittels eines Durchflussregel- organes in der Umgehungsleitung einer Tur bine eingestellt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens sind auf der Zeichnung in Fig. 1, 2 und 3 darge stellt; in zwei weiteren Fig. 4 und 5 ist an Hand zweier Diagramme die Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 veran schaulicht. Nachfolgend wird auch das Ver fahren nach der Erfindung beispielsweise er läutert.
Der Verdichter 1 (Fig.1) verdichtet das ihm aus der Leitung 2 zugeströmte Arbeits mittel. Dieses gelangt " anschliessend unter Zwischenkühlung im Kühler 3 in den Hoch druckverdichter 4, wo es auf den Enddruck verdichtet wird. Ein Teil dieses Arbeitsmit tels strömt durch die Leitung 5 in einen Wärmeaustauscher 6 und der andere Teil durch die Leitung 7 in einen Wärmeaustau- scher B.
Ein Teil des im Wärmeaustauscher 6 vorgewärmten Arbeitsmittels strömt durch die Leitung 9 in den das Rohrsystem 10 des Gaserhitzers 11 umgebenden Raum und der andere Teil durch die Leitung 12 in deii Brennraiun 13 des Gaserhitzers 11. Die aus der Leitung 9 zugeströmte und im Rohrsystem 10 erhitzte Teilmenge des Arbeitsmittels strömt durch die Leitung 14 in die Turbine 15 und gelangt nach erfolgter Entspannung durch die Leitung 16 in das Rohrsystem 17 des Wärmeaustauschers 6.
Hier wird ein Teil der im entspannten Arbeitsmittel noch ent haltenen Wärme an das durch die Leitung 5 aus dem Verdichter 4 kommende Arbeitsmit tel abgegeben. Anschliessend strömt das ent spannte Arbeitsmittel durch die Leitung 1.8 in einen Kühler 19, um in gekühltem Zustand durch die Leitung 2 dem Verdichter 1 wieder zuzuströmen und den Kreislauf von neuem zu beginnen.
Der durch die Leitung 7 dein beschrie benen Kreislauf entnommene Teil des Arbeits mittels gelangt durch den das Rohrsystem 31 des Wärmeaustauschers 8 umgebenden Raum und die Leitung 20 in den Brennraum 13 des Gaserhitzers 11. In diesen Brennraum wird auch die dem Kreislauf durch die Lei tung 12 entnommene und durch das Regel organ 21 einstellbare Teilmenge des Arbeits mittels geleitet. Ein Teil des dem Brenn- raum durch die Leitungen 12 und 20 zu geführten Arbeitsmittels dient zur Verbren nung des durch die Düse 22 zerstäubten Brennstoffes.
Das heisse Gemisch aus Arbeits mittel und Verbrennungsgasen strömt hierauf durch das Rohrsystem 10 des Gaserhitzers 11 und gibt dabei einen Teil seiner Wärme an das durch die Leitung 9 dem Rohrsystem 10 zugeführte Kreislaufarbeitsmittel ab. An schliessend strömt es durch durch Leitung 23 in die Ladeturbine 24 und nach erfolgter Entspannung auf einen Zwischendruck durch die Leitung 25 in den Zwischengaserhitzer 26.
Das wieder erhitzte Gemisch wird durch die Leitung 27 in die Nutzleistimgsturbine 28 ge leitet, in der es unter Abgabe von NTutzlei- stting an die Propellerwelle 29 auf Atmo sphärendruck entspannt wird. Die Abgase ge langen durch die Leitung 30 in das Rohr system 31 des Wärmeaustauschers 8, wo ihnen ein restlicher Teil an Wärme zur Vorwär- mung der dem Kreislauf durch die Leitung 7 entnommenen Teilmenge des Arbeitsmittels entzogen wird, um anschliessend durch die Leitung 32 die Anlage zu verlassen.
Als Ersatz für das dem Kreislauf durch die Leitung 7 entnommene Arbeitsmittel wird dureh den Verdichter 33 aus der Atmosphäre Luft angesaugt und in verdichtetem Zustand durch die Leitung 34 dem Kreislauf zuge führt.
Zur Einstellung der durch die Nutzlei- Stungsturbine 28 strömenden Arbeitsmittel menge ist diese mit einer die ersten Stufen umgehenden Umführungsleitung 35 ausge rüstet, welche ein Durchflussregelorgan 36 aufweist. Der Servomotor 37 dieses Regel- organes wird mittels der Impulsleitung 38 durch die Regelvorrichtung II (Fig.2) be tätigt, die im Regelkasten 39 untergebracht ist.
Zur Einstellung der durch die Kreislauf turbine 15 strömenden Arbeitsmittelmenge ist diese ebenfalls mit, einer die ersten Stufen umgehenden Umführungsleitung 40 ausge rüstet, welche ein Durchflussregelorgan 41 aufweist, dessen Servomotor 42 mit der Im- pulsleitLlng 43 durch die Regelvorrichtung I betätigt werden kann, welche ebenfalls im Regelkasten 39 untergebracht ist.
Die Beeinflussung der Regelvorrichtung 1I erfolgt einerseits durch den mittels der Leitung 44 übertragenen Förderdruck des HOChdruck-KreislaufverdlehteTS 4 in der Aus- trittsleit.iing 5, anderseits durch den mittels der Leitung 45 übertragenen Förderdruck in der Austrittsleitung 34 des Ladeverdichters 33. Mit Hilfe des Hebels 46 kann der Soll wert für die von dieser Regelvorrichtung be- einflusste Nutzleistung von Hand eingestellt werden.
Eine Vergrösserung des Durehflussquer- sehnittes in der Umführungsleitung 35 der Nutzleistungsturbine 28 mittels des dureh die Regelvorrichtung II eingestellten Durch flussregelorgans 36 bewirkt ein Absinken des Druckes des Arbeitsmittels im Strömungsweg hinter der Ladeturbine 24. Infolge des damit erhöhten. Druckgefälles gibt diese eine grö- ssere Leistung ab und bringt den Ladever dichter 33 auf eine höhere Drehzahl, so dass der Druck in der ganzen Anlage ansteigt.
Um gekehrt bewirkt eine Verminderung des Durchflussquerschnittes in der Umführungs- leitung 35 der Nutzleistungsturbine 28 eine verminderte Leistungsabgabe der Ladeturbine 24, so dass die Drehzahl des Ladeverdichters 33 absinkt und der Druck in der ganzen An lage fällt. Die Beeinflussung der Regelvor richtung I erfolgt durch den mittels der Leitung 44 übertragenen Förderdruck des Hochdruck-Kreislaufverdichters 4 in der Austrittsleitung 5.
Bei einer Vergrösserung des Durchfluss- querschnittes in der Umführungsleitung 40 der Kreislaufturbine 15 mittels des durch die Regelvorrichtung I eingestellten Durch- flussregelorganes 41 vergrössert sich die Schluckfähigkeit dieser Turbine. Dadurch steht der Kreislaufverdichtergruppe eine ver mehrte Arbeitsmittelmenge zier Verfügung, so dass eine grössere Leistungsabgabe resul tiert.
Hierbei steigt die Drehzahl der Ver- dichterturbine, damit findet ebenfalls eine Steigerung des Druckes im Kreislauf statt. Umgekehrt bewirkt eine Verminderung des Diirehflussquerschnittes in der Umführungs- leitung 40 eine verkleinerte Leistungsabgabe der Kreislaufturbine 15. Damit sinkt die Drehzahl der Verdichtergruppe, und der Druck im Kreislauf fällt ab.
Der Regelkasten 39 und die in ihm unter gebrachten Regelvorrichtungen I und II mit den angeschlossenen Regelorganen 36 und 41 der Fig.l ist in Fig.2 schematisch darge stellt.
Die Regelvorrichtung I wird durch die an die Druckleitung 44 angeschlossene Druck fühlerdose 47, die Regelvorrichtung II einer seits durch die an die Leitung 45 angeschlos sene Druckfühlerdose 48 und anderseits durch die ebenfalls an die Leitung 44 angeschlossene Druckfühlerdose 49 beeinflusst. Diese Druck dosen sind an ihrem untern Ende mit den Steuerschiebern 50, 51 bzw. 52 verbunden. Je nach der durch die Federwirkung der Druck fühlerdosen auf die Steuerschieber ausgeübten, Kraft stellt sich damit in bekannter Weise unter den Steuerschiebern 50 und 52 ein Druck des Druckmittels (z.
B. Drucköl) ein, der dem Förderdruck in der Austrittsleitung des Verdichters 3 direkt proportional ist. Auf die gleiche Weise stellt sich unter dem Steuer schieber 51 ein Druck ein, der dem in der Aus trittsleitung des Ladeverdichters 33 herrschen den Förderdruck direkt proportional ist. Nun wirkt der Druck unter dem Schieber 50 un mittelbar über die -Leitung 53 auf die Unter seite des Kolbens 54 ein, während die Drücke unter den Schiebern 51 und 52 über die Lei- ttragen 55 bzw. 56 unter die Kolben 57 bzw. 58 geleitet werden.
Die Beeinflussung der Lage des Drehpunktes des Hebels 60 durch die später beschriebene Regelvorrichtung III, welche ebenfalls im Regelkasten 39 unterge bracht ist und mittels des Kolbens 54 durch Betätigung des Leistungswahlhebels 46 ge steuert wird, soll vorerst ausser acht gelassen werden.
.Die Kolben 57 und 58 der Regelvorrich tung II sind mit den Enden des im Dreh punkt 59 gelagerten Hebels 60 mechanisch verbunden und werden unter dem Einfluss der Feder 61 in ihrer Mittellage gehalten. Der Kolben 54 der Regelvorrichtung I seinerseits wird unter dem Einfluss der Rückstellfedern 62 und 63 in seiner Mittellage gehalten. Für die Stellung des Kolbens 54 ist also unmittel bar der in der Druckfühlerdose 47 herr schende Druck massgebend, während die Stel lungen der Kolben 57 und 58 gemäss dem Hebelgesetz vom Verhältnis der beiden Drücke in den Druckfühlerdosen 48 und 49 abhängen.
Durch Bewegung des Leistungswahlhebels 46 des Regelkastens 39 zwischen den Rand stellungen minus und plus wird die Stange 64 mit den Kurvenscheiben 65 und 66 von Leerlaufleistung bis zur höchsten Überlast verstellt.
Die Kurvenbahnen 65 bzw. 66 legen die Stellungen der beiden gegen sie gedrückten Rollenstössel 67 bzw. 68 fest. Diese tragen an ihrem untern Ende die Federn 69 bzw. 70, welche ihrerseits mit den Steuerschiebern 71 bzw, 72 verbunden sind.
Der Stellung der Kurvenscheiben 65 und 66 entsprechend wer den die Federn 69 und 70 mehr oder weniger stark zusammengedrückt und durch die Steuer kolben 71 bw. 72 in der Leitung 73 bzw. dem Zylinder 74 den Federspannungen entspre chende Drücke des den Steuerschiebern durch die Leitung 75 zugeführten bzw. durch die Leitung 76 abgeführten Druckmittels (z. B. Drucköl) eingestellt.
Der Druck in der Leitung 73 unterhalb des Steuerschiebers 71 wird auf die Oberseite des Kolbens 54 der Regelvorriehtung I geleitet. Anderseits steht der Kolben 54 mit dem den Schieber 7 7 und den Servomotorkolben 78 auf weisenden Servomechanismus in Verbindung, der zur Vermeidung von Überregelung und damit zusammenhängender Pendehmgen mit einer nachgiebigen Rückführung ausgerüstet ist. Der Kolben 78 verschiebt während des Regelvorganges über den starr mit ihm ver bundenen Schleppzylinder 80 und den im ersten Moment mit dem Zylinder 80 wie ein starres Ganzes wirkenden Kolben 79 auch den Hebel 81, der mit seinem einen Ende durch das Gestänge 82 mit dem Kolben 54 verbunden ist.
Unter dem Einfluss der Feder 83 wird der Schieber 77, der ebenfalls mit dem Hebel 81 verbunden ist, gegen seine mitt lere Stellung zurückgeführt, in welcher weder dem unter noch dem über dem Kolben 78 lie genden Zylinderraum Druckmittel aus der Leitung 84 zufliessen kann. Die Spannung der Feder 83 verschiebt den Kolben 79 gegenüber dem Zylinder 80 unter Verdrängung der Flüs sigkeit im Zylinderraum auf der einen Seite des Kolbens 79 über das Drosselorgan 84 in den gegenüberliegenden Zylinderraum. Eine solche Regelvorrichtung mit naehgiebiger Rückführung kann nur in ihrer neutralen Lage zur Ruhe kommen. Dieser Fall tritt ein, wenn der Druck des Druckmittels den gleichen Wert hat über und unter dem Kolben 54.
Der Druck über dem Kolben 54 wird jedoch vorgeschrieben durch die Stellung der mit. dem Leistungswahlhebel 46 verbundenen Kur venscheibe 65.
Die Regelvorrichtung I beeinilusst also den mit dem Serrvomotorkolben 78 über die Feder 85 verbundenen Steuerschieber 86 so lange, bis der der Federspannung der Feder 85 entspre chende Druck des dem Schieber durch die Leitung 87 zugeführten bzw. durch die Lei tung 88 abgeführten Druckmittels in der Im pulsleitung 43 das Durchflussregelorgan 41 mittels des Servomotorkolbens 42 so einge stellt hat, dass der Druck unter den Kolben 54 und damit der Druck des Arbeitsmittels in der Austrittsleitung des Kreislaufverdich ters 4 wieder genau auf den ursprünglichen Sollwert zurückgeführt ist.
In entsprechender Weise arbeitet die durch die Bewegung des Hebels 60 beeinflusste Re gelvorrichtung II, die den Schieber 89 und den Servomotorkolben 90 aufweist und wie derum mit einer nachgiebigen Rückführung ausgerüstet ist. Dabei soll zum besseren Ver ständnis der Arbeitsweise dieses Teils der Regelvorrichtung vorerst ihre Beeinflussung durch die Regelvorrichtung III über den Kol ben 54 durch Betätigung des Hebels 46 ausser acht. gelassen werden, so dass der Drehpunkt 59 des Hebels 60 fest angenommen werden kann.
Der Kolben 90 verschiebt während des Regelvorganges über den starr mit ihm ver bundenen Schleppzylinder 92 und den im ersten Moment mit dem Zylinder 92 wie ein starres Ganzes wirkenden Kolben 91 auch den Hebel 93, der an seinem linken Ende durch die Stange 94 mit dem rechten Ende des Hebels 60 verbunden ist. Unter dem Einfluss der Feder 95 wird der ebenfalls mit dem Hebel 93 verbundene Schieber 89 gegen seine mittlere Stellung zurückgeführt, so dass die Druckmittelzufuhr aus der Leitung 96 auf die Oberseite sowie auf die Unterseite des Kolbens 90 unterbrochen ist. Die Spannung der Feder 95 verschiebt den Kolben 91 gegenüber dem Zylinder 92 unter Verdrängung der Flüssig keit im Zylinderraum auf der einen Seite des Kolbens 91 über das Drosselorgan 97 in den gegenüberliegenden Zylinderraum.
Auch diese Vorrichtung kommt offenbar nur dann zur Ruhe, wenn der Schieber 89 sich in seiner neutralen Lage befindet und die Feder 95 entspannt ist. Dieser Fall tritt aber nur ein, wenn der Hebel 60 ebenfalls seine Mittellage einnimmt und die Feder 61 entspannt ist. Da mit dies aber ein möglicher Gleichgewichtszu stand ist, müssen die Kräfte an den Kolben 57 und 58 in einem ganz bestimmten Ver hältnis zueinander stehen, das heisst, es muss ein ganz. bestimmtes Verhältnis des Druckes des Kreislaufarbeitsmittels in der Austritts leitung 5 des Verdichters 4 und des Druckes der Ersatzluft in der Austrittsleitung 34 aus dem Verdichter 33 eingehalten sein.
Wenn nichts weiter vorgesehen wäre, würde die Re gelvorrichtung den mit dem Servomotorkolben 90 über die Feder 98 verbundenen Steuer schieber 99 so lange beeinflussen, bis der der Federspannung der Feder 98 entsprechende Druck des mit dem Steuerschieber durch die Leitungen 87 bzw. 88 zu- bzw. abgeführten Druckmittels in der Impulsleitung 38 das Durchflussregelorgan 36 mittels des Servo- motorkolbens 37 so einstellt, dass dieses Druckverhältnis auf einen konstanten Wert einreguliert wird. Diese mögliche Art der Regelung ist ein Spezialfall der beschriebenen Regeleinrichtung, wie der folgende Abschnitt zeigt.
Am Kolben 57 ist ein Kolbenstössel<B>100</B> befestigt, der im Zylinder 74 unterhalb des Steuerschiebers 72 verschiebbar gelagert ist. Der über diesem Kolbenstössel liegende Zy linderraum ist mit Druckmittel angefüllt, dessen Druck durch die Stellung des mit dem Steuerschieber 72 über die Feder 70 verbun denen Rollenstössels eindeutig festgelegt ist. Der Kolben 57, der auf seiner Unterseite von dem mittels des Steuerschiebers 51 durch die Druckfühlerdose 48 eingestellten Druck des Druekmittels beaufschlagt wird, kann also mittels des Kolbenstössels 100 durch eine zu sätzliche Kraft beeinflusst werden, welche durch die Stellung des Leistungswahlhebels 46 festgelegt wird.
Dabei ist die Kurvenscheibe 66 so ausgebildet, dass bei der Bewegung des Leistungswahlhebels 46 im Sinn einer Leistungs steigerung diese zusätzliche Kraft abnimmt, und umgekehrt bei einer Bewegung im Sinne einer Leistungsverminderung sich vergrössert.
Schliesslich soll noch die in der bisherigen Beschreibung ausser acht gelassene Beeirtflus- sung der Regelvorrichtung TI durch die Re gelvorrichtung III erläutert werden.
Die Lage des Drehpunktes 59 des Hebels 60 wird festgelegt durch den aus dem Kolben 101, Schieber 102, Hebel 103 und Feder 104 bestehenden Servomotor der Regelvorrichtung III: Im Beharrungszustand ist die Feder 104 entspannt und der Hebel 103 in seiner Mittel lage.
Dieser ist an seinem als Kulisse 105 aus gebildeten linken Ende durch eine Stange 106 mit dem rechten Ende des Hebels 81 und zu gleich mit der Stange 82 mit dem Kolben 54 verbunden. Eine Bewegung des mit dem Hebel 81 durch die Stange 82 verbundenen Kolbens 54 in dem Masse, dass der an der Stange 10f> befestigte Stein am einen oder andern Ende der Kulisse anstösst, bewirkt also auch eine Verschiebung des Hebels 103, welche durch die Stange 110 auch auf den Schieber 102 übertragen wird.
Dieser steuert den Druck- mittelzufluss aus der Leitung 84 in den über bzw. unter dem Servomotorkolben <B>101</B> ge legenen Zylinderraum, wodurch der Kolben gesenkt bzw. gehoben wird. Die Verschiebun gen des Kolbens 101 werden über die an ihm befestigte Stange 107 auf den in einem festen Punkt gelagerten Winkelhebel 108 übertragen, wobei sich der als Zapfen am Winkelhebel be festigte Drehpunkt 59 des Hebels 60 inner halb des kreisförmigen Schlitzes 109 verschie ben kann.:
Diese Drehpunktsverlagerung des Hebels 60 bei starker Laständerung kann in folge Verschiebens des Leistimgswahlhebels 46 oder Druckschwankungen in der Druckfühler dose 47 das für die Gleichgewichtslage des Hebels 60 notwendige Druckverhältnis in dem Sinne beeinflussen, dass bei starker Last steigerung das Solldruckverhältnis des Druckes in der Austrittsleitung 5 des Kreislaufverdich ters 3 zum Druck der Ersatzlift hinter dem Verdichter 33 vorübergehend vermindert wird.
Umgekehrt bewirkt eine starke Entlastung der Gasturbinenanlage eine vorübergehende Vergrösserung dieses Druckverhältnisses.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gelangt die durch den Verdichter 111 (Fug. 3) aus der Atmosphäre angesaugte Luft durch die Leitung 112 unter Zwischenküh- lung im Kühler 113 in den Verdichter 114. Die auf den Maximaldruck verdichtete Luft strömt anschliessend durch die Leitung 115 in den das Rohrsystem 116 des Wärmeaustau- schers 117 umgebenden Raum.
Die im Wärme austauscher vorgewärmte Luft gelangt durch die Leitung 118 in den Brennraum des Gas- erhitzers 119, wo ein Teil zur Verbrennung des dem Gaserhitzer durch die Leitung 120 zu geführten und durch die Düse 121 zerstäubten Brennstoffes dient. Das heisse Gemisch aus Luft und Verbrennungsgasen strömt nach Ver lassen des Gaserhitzers 119 einesteils durch die Leitung 122 in die Nutzleistungsturbine 123, wo es unter Entspannung auf einen Zwischen druck Leistung an den mit der Turbine 123 gekuppelten Nutzleistimgsempfänger 124 ab gibt.
Andernteils wird eine Teilmenge durch die Leitung 125 in die Turbine 126 geleitet, welche den mit dieser gekuppelten Verdich ter 114 antreibt. Nach erfolgter Expansion vereinigen sich die in den beiden Turbinen entspannten Teilmengen und strömen gemein sam durch die Leitung 127 in eine weitere Turbine 128, welche den mit ihr gekuppelten Verdichter 111 antreibt. Nach erfolgter Ent spannung auf den Atmosphärendruck wird das Arbeitsmittel durch das Rohrsystem 116 des Wärmeaustauschers 11.7 geleitet, wo ihm ein restlicher Teil seiner Wärme zur Vorwär- mung des dem Gaserhitzer 119 durch die Lei tung 118 zugeführten Arbeitsmittels dient.
Anschliessend strömt es durch den Stutzen 129 aus der Anlage.
Zur Einstellung der durch die Turbine 126 strömenden Arbeitsmittelmenge ist diese mit einem Durchflussregelorgan 130 ausgerüstet, welches die aus der Turbine abströmende Ar beitsmittelmenge regelt und das durch die Regelvorrichtung I gesteuert wird, welche über die Impulsleitung 136 mittels des Servo motors 137 die Stellung des Durchflussregel- organs 130 beeinflussen kann. Zur Einstel lung der Arbeitsmittelmengen für die Turbine 128 ist diese mit einer die ersten Stufen um gehenden Umführungsleitung 132 ausgerüstet, welche ein Durchflussregelorgan 133 aufweist.
Der Servomotor 134 dieses Regelorganes wird mittels der Impulsleltung 135 durch die Re gelvorrichtung II betätigt.
Die Steuerung der Regelvorrichtung II er folgt einerseits durch den mittels der Leitung 138 übertragenen Druck des Arbeitsmittels in der Austrittsleitung 122 des Gaserhitzers 119, anderseits durch den mittels der Leitung 139 übertragenen Druck des Arbeitsmittels in der Austrittsleitung 112 des Ladeverdichters 111. Mit Hilfe des Leistungswahlhebels 46 kann der Sollwert für die von der Regelvorrich tung einzuhaltende Nutzleistung von Hand eingestellt werden.
Eine Verminderung des Durchflussquer- sehnittes in der Austrittsleitung 131 der Verdichterantriebsturbine 126 mittels des Durchflussregelorganes 130 bewirkt eine Ver minderung des in der Turbine verarbeiteten Wärmegefälles. Hiermit sinkt die Antriebs , Leistung der Turbine 126, so dass die Drehzahl des Verdichters 114 abfällt und der Maximal druck der Anlage reduziert wird. Eine Ver grösserung des Durchflussquerschnittes mittels des Durchflussregelorganes 130 bewirkt um gekehrt ein Ansteigen des Maximaldruckes.
Die Beeinflussung der Regelvorrichtung I erfolgt durch den mittels der Leitung 138 übertragenen Druck des Gaserhitzers 119 des Arbeitsmittels in der Austrittsleitung 122.
Eine Vergrösserung des Durchflussquer- sehnittes in der Umführungsleitung 132 der Verdichterantriebsturbine 128 vergrössert die Schluckfähigkeit dieser Turbine. Dabei wird vor dieser Turbine ein verminderter Druck aufgestaut und damit ebenfalls die Grösse des zu verarbeitenden Wärmegefälles beeinflusst.
Die Regelvorrichtungen I und II entspre- ehen in ihrem Aufbau und ihrer Arbeitsweise genau den in Fig. 2 veranschaulichten Regel , vorrichtungen I und II. Die eine Regelvor richtung zur Einstellung des Förderdruckes des einen Verdichters - im vorliegenden Fall des Hochdruckverdichters - wird wiederum durch den Förderdruck dieses Verdichters und die zweite Regelvorrichtung für die Ein stellung des Förderdruckes des andern Ver- diellters - im vorliegenden Fall des Nieder- druckverdielrters -,
wird durch das Verhält nis der Förderdrücke der beiden Verdichter beeinflusst. Das an Hand der Fig.1 und 2 Gesagte gilt auch für die in der vorliegenden Figur veranschaulichte Anlage; auf ihre nähere Beschreibung soll deshalb verzichtet werden (die gleichen Organe der in Fig.2 -Lund 3 dargestellten Regelvorrichtungen I und II besitzen gleiche Bezugszeichen). Nur ist in dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungs beispiel auf die Regelvorrichtung III verzich tet worden; deren Ausführung ist aber keines wegs auf die in Fig.1 und 2 dargestellte Gasturbinenanlage beschränkt.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Regel vorrichtungen I, II und III ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 zeigt in Funktion der Leistung den Verlauf des Förderdruckes p, in der Austrittsleitung des Ladeverdichters 33 und den Verlauf des Förderdruckes p2 des Kreislaufverdichters für stationäre Betriebs zustände.
Die Regelvorrichtung stellt den zu jeder Last gehörenden Sollwert des Druk- kes <B><U>p.,</U></B> ein und beeinflusst zugleich das Druck verhältnis p2 derart, dass dieses mit zuneh- pi mender Last vergrössert wird.
Fig. 5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Drücke pl und p2 beim Übergang von kleiner zu grosser Leistung. Der Druck der Ersatz luft p1 steigt, wie aus dem Diagramm er sichtlich ist, zunächst über den schliesslichexi Sollwert und wird erst auf letzteren Wert ein geregelt, nachdem p2 schon den Sollwert er reicht hat.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungs beispiele beschränkt. Insbesondere können die Regelvorrichtungen zur Ausführung des be schriebenen Verfahrens andere, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch be tätigte Organe aufweisen.
Arsch ist es nach Gesagtem für einen Fach mann ohne weiteres möglich, dieses Regelver fahren und die Vorrichtung zu dessen Aus führung auf eine Gasturbinenanlage mit einem Kreisprozess des Arbeitsmittels anzuwenden.
Method for regulating a gas turbine plant and device for carrying out this method. The invention relates to a process for controlling a gas turbine system with at least two mutually independent conditions, compressors connected one behind the other in the flow path of the working medium, and to a device for performing the process. In such systems, the speeds of the two compressor groups must be controlled individually, which is achieved by appropriate control interventions, z. B. on the drive machines NEN this compressor has to happen. With.
Consideration of the compressor characteristics, which cannot always be calculated in advance, and also with regard to random external influences, such as outside air temperature, etc., attempts have already been made not to use the speeds of the compressors themselves as control pulses, but rather those generated by them Delivery pressures that are directly related to the speeds. It therefore makes sense to design the control system in such a way that the power selector lever directly determines the setpoint values of the final pressures after the two compressors through its position.
This known embodiment has the following disadvantages. In gas turbine systems which are provided with relatively large heat exchange apparatus for the purpose of achieving good thermal efficiency, the system connected between the high-pressure compressor and the turbine or turbines downstream has a large volume. An increase in the speed of the high-pressure compressor group therefore only causes the pressure in this system to rise slowly, since considerable volumes of space have to be filled with compressed air.
The consequence of this is that the high-pressure group reacts to load changes significantly more slowly than the low-pressure group, since. only relatively small pressure chambers need to be filled behind the low pressure group. This different reaction when changing from a small to a larger capacity is associated with operational difficulties.
The unfavorable case could even arise that with a relatively rapid decrease in the working medium pressure downstream of the low-pressure group, the pressure after the high-pressure group only decreases slowly. The pressure ratio of the high pressure group can for a short time assume such a value that its surge limit is exceeded and, under certain circumstances, the working medium even flows back through the high pressure group.
The present invention aims to eliminate this disadvantage. The method according to the invention is characterized in that the delivery pressure of one compressor is regulated by means of a device responding to this delivery pressure and the delivery pressure of the other compressor is regulated by means of a device responding to the delivery pressure ratio of the compressor.
The device according to the invention for carrying out the method has two Füh ler for the delivery pressure of one compressor and one control device for setting the delivery pressure of the compressor, which are influenced by the sensors so that the control device of one compressor on the delivery pressure of this compressor and the other control device is responsive to the ratio of the delivery pressures.
With the help of a further control device, the device responding to the ratio of the two delivery pressures can be influenced in such a way that the ratio of the delivery pressures changes temporarily depending on the size of the adjustment of the device responding to the delivery pressure of one compressor. In a gas turbine system in which the compressors are each driven by a turbine, each delivery pressure can be controlled by the associated control device z.
B. be adjusted by means of a flow control organ in the bypass line of a turbine.
Two embodiments of the device Einrich for performing the method are shown in the drawing in Figures 1, 2 and 3 Darge provides; In two further FIGS. 4 and 5, the operation of the device according to FIGS. 1 and 2 is illustrated by means of two diagrams. The following is also the process of the invention, for example, he explains.
The compressor 1 (Fig. 1) compresses the working medium that has flowed to it from the line 2. This then passes with intermediate cooling in the cooler 3 into the high-pressure compressor 4, where it is compressed to the final pressure. Part of this working fluid flows through line 5 into a heat exchanger 6 and the other part through line 7 into a heat exchanger B.
Part of the working medium preheated in the heat exchanger 6 flows through the line 9 into the space surrounding the pipe system 10 of the gas heater 11 and the other part through the line 12 in the combustion chamber 13 of the gas heater 11. The flowed from the line 9 and heated in the pipe system 10 Partial amount of the working medium flows through the line 14 into the turbine 15 and, after the expansion has taken place, passes through the line 16 into the pipe system 17 of the heat exchanger 6.
Here part of the heat still ent held in the relaxed working medium is given off to the working medium coming through the line 5 from the compressor 4. The relaxed working medium then flows through line 1.8 into a cooler 19 in order to flow back through line 2 to compressor 1 in the cooled state and start the cycle again.
The part of the work means removed through the line 7 of your described enclosed circuit passes through the space surrounding the pipe system 31 of the heat exchanger 8 and the line 20 into the combustion chamber 13 of the gas heater 11. In this combustion chamber, the circuit through the Lei device 12 is also removed and passed through the rule organ 21 adjustable subset of the work means. A part of the working medium fed to the combustion chamber through lines 12 and 20 is used to burn the fuel atomized through nozzle 22.
The hot mixture of working medium and combustion gases then flows through the pipe system 10 of the gas heater 11 and gives off part of its heat to the circulating working medium supplied through the line 9 to the pipe system 10. It then flows through line 23 into the charging turbine 24 and after it has been expanded to an intermediate pressure through line 25 into the intermediate gas heater 26.
The re-heated mixture is passed through line 27 into the power turbine 28, in which it is expanded to atmospheric pressure while releasing NTutz power to the propeller shaft 29. The exhaust gases pass through the line 30 into the pipe system 31 of the heat exchanger 8, where a remaining part of heat is withdrawn from them to preheat the part of the working medium removed from the circuit through the line 7, then through the line 32 to the system to leave.
As a substitute for the working fluid removed from the circuit through line 7, air is sucked in from the atmosphere by the compressor 33 and is supplied to the circuit in a compressed state through line 34.
To adjust the amount of working fluid flowing through the power turbine 28, it is equipped with a bypass line 35 which bypasses the first stages and which has a flow control element 36. The servomotor 37 of this regulating element is actuated by means of the impulse line 38 through the regulating device II (FIG. 2), which is accommodated in the regulating box 39.
To adjust the amount of working medium flowing through the circulation turbine 15, it is also equipped with a bypass line 40 bypassing the first stages, which has a flow control element 41, the servomotor 42 of which can be operated with the impulse line 43 by the control device I, which also is housed in the control box 39.
The control device 11 is influenced on the one hand by the delivery pressure of the HOChdruck -kreisverdlehteTS 4 in the outlet line 5 transmitted via the line 44, and on the other hand by the delivery pressure in the outlet line 34 of the charging compressor 33, which is transmitted via the line 45. With the help of the lever 46, the target value for the useful power influenced by this control device can be set manually.
An increase in the flow cross-section in the bypass line 35 of the power turbine 28 by means of the flow control element 36 set by the control device II causes the pressure of the working medium in the flow path behind the charging turbine 24 to drop. The pressure gradient gives it greater power and brings the charge compressor 33 to a higher speed so that the pressure in the entire system rises.
Conversely, a reduction in the flow cross-section in the bypass line 35 of the useful power turbine 28 causes a reduced power output by the charging turbine 24, so that the speed of the charging compressor 33 falls and the pressure in the entire system falls. The control device I is influenced by the delivery pressure of the high-pressure circuit compressor 4 in the outlet line 5, which is transmitted by means of the line 44.
When the flow cross-section in the bypass line 40 of the circulating turbine 15 is increased by means of the flow control element 41 set by the control device I, the swallowing capacity of this turbine increases. As a result, the circulation compressor group has an increased amount of working fluid at its disposal, so that a greater power output results.
This increases the speed of the compressor turbine, which also increases the pressure in the circuit. Conversely, a reduction in the cross-section of the flow cross-section in the bypass line 40 results in a reduced power output of the circulation turbine 15. The speed of the compressor group falls, and the pressure in the circuit falls.
The control box 39 and the control devices I and II placed in it with the connected control elements 36 and 41 of Fig.l is shown schematically in Fig.2 Darge provides.
The control device I is influenced by the pressure sensor box 47 connected to the pressure line 44, the control device II on the one hand by the pressure sensor box 48 connected to the line 45 and on the other hand by the pressure sensor box 49 also connected to the line 44. These pressure cans are connected at their lower end to the control slide 50, 51 and 52 respectively. Depending on the force exerted by the spring action of the pressure sockets on the control slide, a pressure of the pressure medium (e.g.
B. pressure oil), which is directly proportional to the delivery pressure in the outlet line of the compressor 3. In the same way, a pressure arises under the control slide 51, which is directly proportional to the delivery pressure in the discharge line from the charge compressor 33. The pressure under the slide 50 now acts directly via the line 53 on the underside of the piston 54, while the pressures under the slides 51 and 52 are passed through the lines 55 and 56 under the pistons 57 and 58, respectively will.
The influence of the position of the pivot point of the lever 60 by the control device III described later, which is also housed in the control box 39 and is controlled by means of the piston 54 by actuating the power selector lever 46, should be ignored for the time being.
The pistons 57 and 58 of the Regelvorrich device II are mechanically connected to the ends of the lever 60 mounted in the pivot point 59 and are held in their central position under the influence of the spring 61. The piston 54 of the regulating device I in turn is held in its central position under the influence of the return springs 62 and 63. For the position of the piston 54, the prevailing pressure in the pressure sensor box 47 is decisive, while the positions of the pistons 57 and 58 depend on the ratio of the two pressures in the pressure sensor boxes 48 and 49 according to the lever law.
By moving the power selector lever 46 of the control box 39 between the marginal positions minus and plus, the rod 64 with the cams 65 and 66 is adjusted from idle power to the highest overload.
The cam tracks 65 and 66 define the positions of the two roller tappets 67 and 68 pressed against them. At their lower end, these carry the springs 69 and 70, which in turn are connected to the control slides 71 and 72, respectively.
The position of the cams 65 and 66 corresponding to who the springs 69 and 70 more or less compressed and piston 71 bw by the control. 72 in the line 73 or the cylinder 74 the spring tension corresponding pressures of the pressure medium supplied to the control spools through line 75 or discharged through line 76 (z. B. pressure oil) is set.
The pressure in the line 73 below the control slide 71 is directed to the top of the piston 54 of the control device I. On the other hand, the piston 54 is connected to the servomechanism pointing to the slide 7 7 and the servomotor piston 78, which servomechanism is equipped with a flexible return to avoid over-regulation and the associated pendulum movements. The piston 78 moves during the control process via the towing cylinder 80, which is rigidly connected to it, and the piston 79, which initially acts as a rigid whole with the cylinder 80, also the lever 81, which at one end is connected to the piston 54 by the rod 82 connected is.
Under the influence of the spring 83, the slide 77, which is also connected to the lever 81, is returned to its middle position, in which neither the below nor the above the piston 78 cylinder space pressure medium can flow from the line 84. The tension of the spring 83 moves the piston 79 relative to the cylinder 80, displacing the liq fluid in the cylinder chamber on one side of the piston 79 via the throttle member 84 in the opposite cylinder chamber. Such a control device with flexible feedback can only come to rest in its neutral position. This case occurs when the pressure of the pressure medium has the same value above and below the piston 54.
However, the pressure across piston 54 is dictated by the position of the with. the power selector lever 46 connected cam 65.
The control device I influences the control slide 86 connected to the servomotor piston 78 via the spring 85 until the pressure of the pressure medium supplied to the slide through the line 87 or discharged through the line 88 in the im Pulse line 43 has set the flow regulating member 41 by means of the servomotor piston 42 so that the pressure under the piston 54 and thus the pressure of the working medium in the outlet line of the cycle compressor 4 is returned exactly to the original setpoint.
In a corresponding manner, the Re gel device II, which is influenced by the movement of the lever 60 and which has the slide 89 and the servomotor piston 90 and, in turn, is equipped with a resilient return, operates in a corresponding manner. For a better understanding of the operation of this part of the control device, its influence by the control device III via the Kol ben 54 by actuating the lever 46 should be disregarded. be left so that the pivot point 59 of the lever 60 can be firmly assumed.
The piston 90 moves during the control process on the rigidly ver related tow cylinder 92 and the first moment with the cylinder 92 acting like a rigid whole piston 91 and the lever 93, which is at its left end by the rod 94 with the right end of the lever 60 is connected. Under the influence of the spring 95, the slide 89, which is also connected to the lever 93, is returned to its central position, so that the supply of pressure medium from the line 96 to the top and to the bottom of the piston 90 is interrupted. The tension of the spring 95 moves the piston 91 relative to the cylinder 92 while displacing the liquid speed in the cylinder chamber on one side of the piston 91 via the throttle element 97 in the opposite cylinder chamber.
This device also apparently only comes to rest when the slide 89 is in its neutral position and the spring 95 is relaxed. This case only occurs when the lever 60 also assumes its central position and the spring 61 is relaxed. Since this is a possible Equilibrium, the forces on the pistons 57 and 58 must be in a very specific ratio to each other, that is, it must be quite. certain ratio of the pressure of the circulating working medium in the outlet line 5 of the compressor 4 and the pressure of the replacement air in the outlet line 34 from the compressor 33 must be observed.
If nothing else were provided, the Re gel device would affect the control slide 99 connected to the servomotor piston 90 via the spring 98 until the pressure corresponding to the spring tension of the spring 98 with the control slide through the lines 87 or 88 to or The pressure medium discharged in the impulse line 38 adjusts the flow regulating element 36 by means of the servo motor piston 37 so that this pressure ratio is regulated to a constant value. This possible type of control is a special case of the control device described, as the following section shows.
A piston tappet <B> 100 </B> is fastened to the piston 57 and is mounted displaceably in the cylinder 74 below the control slide 72. The cylinder space lying above this piston tappet is filled with pressure medium, the pressure of which is clearly defined by the position of the roller tappet connected to the control slide 72 via the spring 70. The piston 57, which is acted upon on its underside by the pressure of the pressure medium set by means of the control slide 51 through the pressure sensor box 48, can thus be influenced by means of the piston tappet 100 by an additional force which is determined by the position of the power selector lever 46.
The cam 66 is designed in such a way that when the power selection lever 46 is moved in the sense of an increase in power, this additional force decreases, and conversely, in the case of a movement in the sense of a reduction in power, it increases.
Finally, the inflow of the control device TI by the control device III, which has been ignored in the previous description, will be explained.
The position of the fulcrum 59 of the lever 60 is determined by the servomotor of the control device III consisting of the piston 101, slide 102, lever 103 and spring 104: In the steady state, the spring 104 is relaxed and the lever 103 is in its central position.
This is connected at its left end formed as a link 105 by a rod 106 to the right end of the lever 81 and at the same time to the rod 82 with the piston 54. A movement of the piston 54 connected to the lever 81 by the rod 82 to the extent that the stone fastened to the rod 10f> hits one or the other end of the link also causes a displacement of the lever 103, which is caused by the rod 110 is also transferred to the slide 102.
This controls the flow of pressure medium from the line 84 into the cylinder space above or below the servomotor piston 101, whereby the piston is lowered or raised. The displacement conditions of the piston 101 are transferred via the rod 107 attached to it to the angle lever 108 mounted in a fixed point, with the pivot point 59 of the lever 60 within the circular slot 109, which is fastened as a pin on the angle lever, can shift:
This pivot point shift of the lever 60 in the event of a strong change in load can, as a result of shifting the power selection lever 46 or pressure fluctuations in the pressure sensor dose 47, influence the pressure ratio necessary for the equilibrium position of the lever 60 in the sense that with a strong load increase the target pressure ratio of the pressure in the outlet line 5 of the Kreisverdich age 3 to the pressure of the replacement lift behind the compressor 33 is temporarily reduced.
Conversely, a strong relief of the gas turbine system causes a temporary increase in this pressure ratio.
In the second exemplary embodiment according to FIG. 3, the air sucked in from the atmosphere by the compressor 111 (Fig. 3) passes through the line 112 with intermediate cooling in the cooler 113 into the compressor 114. The air which has been compressed to the maximum pressure then flows through the line 115 into the space surrounding the pipe system 116 of the heat exchanger 117.
The air preheated in the heat exchanger passes through the line 118 into the combustion chamber of the gas heater 119, where a part is used to burn the fuel fed to the gas heater through the line 120 and atomized through the nozzle 121. After leaving the gas heater 119, the hot mixture of air and combustion gases flows in part through line 122 into the power turbine 123, where it releases power to the power receiver 124 coupled to the turbine 123 with expansion to an intermediate pressure.
On the other hand, a partial amount is passed through the line 125 into the turbine 126, which drives the compressor 114 coupled to it. After expansion has taken place, the subsets relaxed in the two turbines combine and flow together through the line 127 into a further turbine 128 which drives the compressor 111 coupled to it. After relaxation to atmospheric pressure, the working medium is passed through the pipe system 116 of the heat exchanger 11.7, where the remaining part of its heat is used to preheat the working medium fed to the gas heater 119 through the line 118.
It then flows out of the system through the nozzle 129.
To adjust the amount of working medium flowing through the turbine 126, it is equipped with a flow control element 130, which regulates the amount of working medium flowing out of the turbine and which is controlled by the control device I, which controls the position of the flow control via the impulse line 136 by means of the servo motor 137. organs 130 can influence. To set the amount of working fluid for the turbine 128, it is equipped with a bypass line 132 which goes around the first stages and which has a flow control element 133.
The servomotor 134 of this control element is operated by means of the pulse line 135 through the control device II.
The control device II is controlled on the one hand by the pressure of the working medium in the outlet line 122 of the gas heater 119 transmitted via the line 138 and on the other hand by the pressure of the working medium in the outlet line 112 of the supercharger 111, which is transferred via the line 139. With the help of the power selector lever 46 the setpoint for the useful power to be maintained by the control device can be set manually.
A reduction in the flow cross-section in the outlet line 131 of the compressor drive turbine 126 by means of the flow regulating element 130 causes a reduction in the heat gradient processed in the turbine. As a result, the drive, power of the turbine 126 drops, so that the speed of the compressor 114 drops and the maximum pressure of the system is reduced. An enlargement of the flow cross section by means of the flow regulating element 130 causes, conversely, an increase in the maximum pressure.
The control device I is influenced by the pressure of the gas heater 119 of the working medium in the outlet line 122, which is transmitted by means of the line 138.
An increase in the flow cross section in the bypass line 132 of the compressor drive turbine 128 increases the capacity of this turbine to be absorbed. A reduced pressure is built up in front of this turbine and thus also influences the size of the heat gradient to be processed.
The control devices I and II correspond in their structure and their mode of operation exactly to the rule illustrated in FIG. 2, devices I and II. The one control device for setting the delivery pressure of one compressor - in the present case the high pressure compressor - is in turn controlled by the Delivery pressure of this compressor and the second control device for setting the delivery pressure of the other compressor - in the present case the low pressure compressor -,
is influenced by the ratio of the delivery pressures of the two compressors. What was said with reference to FIGS. 1 and 2 also applies to the system illustrated in the present figure; their detailed description should therefore be dispensed with (the same organs of the control devices I and II shown in FIGS. 2 and 3 have the same reference symbols). Only in the embodiment illustrated in FIG. 3, for example, the control device III has been omitted; however, their design is in no way limited to the gas turbine system shown in FIGS.
The operation of the control devices I, II and III described is shown in FIGS. Fig. 4 shows, as a function of the power, the course of the delivery pressure p, in the outlet line of the charge compressor 33 and the course of the delivery pressure p2 of the cycle compressor for stationary operating conditions.
The control device sets the setpoint value of the pressure <B><U>p.,</U> </B> belonging to each load and at the same time influences the pressure ratio p2 in such a way that it increases with the increasing load .
Fig. 5 shows the time course of the pressures p1 and p2 during the transition from small to large power. As can be seen from the diagram, the pressure of the substitute air p1 initially rises above the final value and is only regulated to the latter value after p2 has already reached the target value.
The invention is not limited to the embodiment examples illustrated in FIGS. In particular, the control devices for performing the method described can have other, mechanically, hydraulically, pneumatically or electrically operated organs.
Ass, according to what has been said, it is easily possible for a specialist to drive this Regelver and apply the device to its execution on a gas turbine system with a cycle of the working medium.