CH299039A - Gasturbinenanlage in Hüttenwerk. - Google Patents

Description

      Gasturbinenanlage    in Hüttenwerk.    Es ist bereits vorgeschlagen worden, die  Abgase der Gasturbine     einer    in einem offenen  Prozess arbeitenden     Gasturbinenanlage    in  einem Hüttenwerk mindestens zum Teil als  Verbrennungsluft den Winderhitzern (Rege  neratoren,     Cowpern)    zuströmen zu lassen.  Dabei war vorgesehen, diese     Ausnützung    der  in den Abgasen der Gasturbine enthaltenen  Wärme an die Stelle ihrer     Ausnützung    in       Röhrenwärmeaustauschern,    z. B,     Luftvorwär-          mern    oder     Heizdampferzeugern,    treten zu  lassen.  



  Wird in einem Hüttenwerk alles aus den  Hochöfen anfallende     Gichtgas    für die Er  zeugung von Nutzleistung in einer     Gasturbi-          nenanlage    und für die     Beheizung    der Wind  erhitzer verwendet, so ist aber in der Regel  die Gesamtmenge der Abgase der Gasturbine  vielfach grösser als die Teilmenge derselben,  die als Verbrennungsluft in den Wind  erhitzern benötigt wird; ein grosser     Teil.der     Abgase muss also entweder     unausgenützt    der  Atmosphäre übergeben oder aber andern  Verwendungszwecken zugeführt werden.

   Fer  ner ist der Sauerstoffgehalt dieser Abgase in  einer     Gasturbinenanlage,    in welcher kein       Luftvorwärmer    verwendet wird, derart nie  drig, dass er nicht mehr ausreicht, um die  für die Winderhitzung nötige Verbrennungs  temperatur in normalen     Cowpern,    ohne Um  konstruktion derselben, zu erreichen. In einer  Anlage mit     Luftvorwärmer    ist, entsprechend  ihrem höheren Wirkungsgrad, der Sauer  stoffgehalt der Abgase der Gasturbine we-         sentlich    höher, da bei gleicher totaler Luft  menge in der     Brennkammer    weniger Brenn  stoff verbrannt werden muss, um das Treib  mittel auf die gewünschte Betriebstempe  ratur zu erhitzen.

   Es ist deshalb     zweckmässig,     in einer     Gasturbinenanlage    in einem Hütten  werk, worin die Abgase der Gasturbine zur       Beheizung    der Winderhitzer herbeigezogen  werden sollen, auch einen     Luftvorwärmer    vor  zusehen. Der verbleibende Mangel an Sauer-,  stoff     in    den Turbinenabgasen kann ferner  dadurch kompensiert werden, dass die Gicht  gase, die in den Winderhitzern als Brenn  stoff dienen, auf eine Temperatur vor  gewärmt werden, die .bedeutend höher liegt,  als diejenige, bei welcher sie üblicherweise  aus den Hochöfen anfallen. Zu diesem  Zweck kann ein weiterer Teil der Turbinen  abgase verwendet werden, da solche ja in  reichlicher Menge zur     Verfügung    stehen.

    Werden so die Vorteile, die die Luft- und       Gichtgasvorwärmung    bieten, wahrgenom  men, so gelingt es, in einem Hüttenwerk die  normal gebauten Winderhitzer     mit        Gichtgas     unter Verwendung von Turbinenabgas als  Verbrennungsluft so zu heizen, dass bei etwa  15 bis     3011/o    kleinerem Wärmeverbrauch die  nötige Verbrennungstemperatur erreicht  wird, was für     ein    Hüttenwerk     einen    grossen  wirtschaftlichen Gewinn bedeutet.  



  Die Erfindung betrifft demnach eine Gas  turbinenanlage in einem Hüttenwerk und ist  dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase der  Gasturbine mindestens teilweise zur Vor-           wärmüng    ihrer eigenen     Treibllüt,        zur        Vor-          wärmung    der in den Winderhitzern zur       Verbrennung    gelangenden     Gichtgase        und    als  Verbrennungsluft in den Winderhitzern aus  genützt werden.  



  Die beiliegende Zeichnung zeigt bei  spielsweise eine Ausführungsform einer  erfindungsgemässen     Gasturbinenanlage    und  eine Variante.  



  In der Figur bedeutet 1 den Niederdruck  verdichter -einer zweistufigen     Gastllrbinen-          anlage,    der Frischluft aus der Atmosphäre  ansaugt, 2 einen Zwischenkühler, 3 den Hoch  druckverdichter, 4 den     Luftvorwärmer    der       Gasturbinenanlage,    in welchem die Treibluft  für die Gasturbinen 7 und 10 von einem  Teil der Abgase der letztgenannten Turbine  vorgewärmt wird, bevor sie in die     Hoch-          druckbrennkammer    5 gelangt, deren Brenn  stoffzuleitung bei 6 angedeutet ist. Die     Nie-          derdruckbrennkammer    ist mit 8 bezeichnet,  deren Brennstoffzuleitung mit 9.

   Bei 11 ist  ein     Nutzleistimgsgenerator    dargestellt, 12  sind     Anfahrmotoren    und 13 ist     eile    Erreger.  



  Bei 14 wird ein Teil der Abgase der Gas  turbinenanlage abgezweigt,     lun    in der Hoch  ofenanlage verwendet zu werden, worin 15  einen Winderhitzer     (Cowper),    16 ein Kamin  und 17     einen    Hochofen bezeichnet. In den       Gichtgasvorwärmer    18 tritt bei 19     Gichtgas     ein, das über den Absperrschieber 20 dem  Winderhitzer zugeführt wird, wenn sich die  ser in der Periode der     Aufheizung    befindet.

    Die nötige Verbrennungsluft, als welche ein  Teil der Abgase der     Gasturbinenanlage    ver  wendet wird, erhält der Winderhitzer 15  über den Schieber 21, während dem Gicht  gasvorwärmer 18 ein anderer Teil der Tur-         binenabgase    über den Schieber 22 zuströmt.  Die     Verbrennungsgase    des Winderhitzers ver  lassen diesen über den Schieber 23 und ge  langen in das Kamin 16, nachdem sie die       Wärmespeichermasse    des Winderhitzers auf  geheizt haben. Während der Periode der  Winderhitzung wird dem     Cowper    15 die zu  erhitzende Luft über den Schieber 24 und  die zugehörige Leitung zugeführt,     und    durch  die Leitung mit dem Schieber 25 gelangt sie  in den Hochofen 17.

   Der bei 14 herrschende  Überdruck genügt hierbei     vollständig,    um  alle     Widerstände-bis    zum Kaminaustritt aus  der     Cowperanlage    zu decken.  



  Die     Abgasteilmenge,    die in der Hochofen  anlage als Verbrennungsluft im Winderhitzer  und für die     Vorwärmung    des in diesem zu  verbrennenden     Gichtgases    verwendet wird,  kann auch, wie in gestrichelten Linien an  gegeben, der Abgasleitung der Gasturbinen  anlage an der Abzweigstelle 14' entnommen  werden, die dem     Luftvorwärmer    4 nach  geschaltet ist; es wird also die gesamte Ab  gasmenge zuerst durch den     Luftvorwärmer     geführt. Um den Druckabfall, den die Ab  gase im     Luftvorwärmer    erleiden, auszuglei  chen, ist bei 26 ein Ventilator mit einem An  triebsmotor 27 angeordnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gasturbinenanlage in Hüttenwerk, da durch gekennzeichnet, dass die Abgase der Gasturbine mindestens teilweise zur Vorwär- mllng ihrer eigenen Treibluft, zur Vorwär- mung der in den Winderhitzern zur Ver brennung gelangenden Gichtgase und als Verbrennungsluft in den Winderhitzern aus genützt werden.