Gas-Dampfturbinenanlage Im Hauptpatent wird ein Verfahren zum gemischten Gas- und Dampfbetrieb einer Gasturbinenanlage unter Schutz gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in die Heizelemente der Brennkammer eingespeistes Was ser bei höherem Druck als dem Brennkammerdruck ver dampft und überhitzt wird, dass der überhitzte Dampf in einer Dampfturbine entspannt wird, und dass nach der Entspannung mindestens ein Teil des Dampfes mit den Brenngasen vor deren Eintritt in die Gasturbine vermischt wird. Mit diesem Verfahren wird es möglich, grosse mechanische Nutzleistung bei hohem Wirkungs grad und kleinen Anlagekosten zu erzeugen.
Der Patentanspruch 1I bezieht sich auf eine Gas- Dampfturbinenanlage mit einer Brennkammer, in dieser angeordneten Heizelementen zur Verdampfung und zur überhitzung von Wasser sowie einer an die Brenn- kammer angeschlossenen Gasturbine zur Ausführung dieses Verfahrens und ist gekennzeichnet durch eine bezüglich der Dampfströmung hinter den Heizelementen angeordnete Dampfturbine sowie eine vor der Gas turbine befindliche Mischstelle, in welcher eine Ver mischung des in der Dampfturbine entspannten Dampfes mit den Brenngasen erfolgt.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anlage zum Durchführen des Verfahrens nach dem Haupt patent und ist durch eine zur Dampferzeuger-Brenn- kammer gasseitig parallel geschaltete Brennkammer ge kennzeichnet, die hinter der letzten Kompressorstufe und vor der Gasturbine angeschlossen ist. Mit Hilfe der parallel geschaltete Brennkammer möglich ist. Mit Rück anlage schneller angefahren werden, als dies ohne die parallel geschaltete Brennkarner möglich ist. Mit Rück sicht auf die Heizelemente in der Dampferzeuger-Brenn- kammer lässt diese sich nur relativ langsam an- und hochfahren.
Die parallel geschaltete Brennkammer weist keine Heizelemente auf, weshalb sie ein rasches Hoch fahren erlaubt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei steilen Laständerungen sich die Dampftemperatur besser regeln lässt. Weiter kann bei optimaler Aus legung des Dampferzeugers auf mittlere Last dieser stets mit kleinem Luftüberschuss betrieben werden, so dass weder Flammen-Instabilität noch Schwierigkeiten beim Zumischen grosser Tertiärluftrnengen auftreten.
Mit der Schaltung ist es auch möglich, zusammen mit einem oder mehreren parallel geschalteten Dampferzeugern üblicher Bauart einen grösseren Leistungsbereich zu überdecken.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen An lage ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Par allel zu der Dampferzeuger-Brennkammer 6 ist eine Brennkammer 40 vorgesehen, die ebenfalls an die Aus trittsleitung 9 der zweiten Kompressorstufe 3 angeschlos sen ist und deren Austrittsende über eine Leitung 44 in die Leitung 5 mündet, die die Dampferzeuger-Brenn- kammer 6 mit der Gasturbine 1 verbindet und das Ge misch aus Verbrennungsgasen und überhitztem Dampf führt.
Die Brennkammer 40 weist eine Brennstoffzuführ- leitung 41 auf, die gegebenenfalls von der gleichen Brennstoffquelle ausgeht wie die Leitung 8, die den Brennstoff für die Dampferzeuger-Brennkammer 6 zu führt. In den zu den beiden Brennkammern 6 und 40 führenden Luftzuführleitungen ist je ein Ventil 43 bzw. 42 vorgesehen, mit deren Hilfe die Mengenverteilung der von der Kompressorstufe 3 kommenden kompri mierten Luft auf die beiden Brennkammern eingestellt werden kann. Diese Einstellmöglichkeit ist dann beson ders nützlich, wenn mit der Anlage steile Laständerun gen gefahren werden müssen.
Zum raschen Anfahren der Anlage aus kaltem Zu stand wird zunächst Fremdstrom auf den als Motor geschalteten Generator 4 gegeben und so die Turbo gruppe 1 bis 4 angeworfen. Daraufhin wird die Feuerung der Brennkammer 40 gezündet und hochgefahren, wo nach der Generator 4 bereits Energie abgeben kann. Unterdessen wird auch der trägere Dampferzeuger 6 in Betrieb gesetzt und hochgefahren, woraufhin gege benenfalls die Brennkammer 40 ganz oder teilweise ent lastet werden kann.
Die beschriebene Anlage kann auch so abgewandelt werden, dass die Dampfeinspritzstelle 21 in der Brenn- kammer 40 oder hinter dieser vorgesehen ist.
Gas-steam turbine system In the main patent, a process for the mixed gas and steam operation of a gas turbine system is protected, which is characterized in that the water fed into the heating elements of the combustion chamber is evaporated and overheated at a pressure higher than the combustion chamber pressure, causing the superheated steam is expanded in a steam turbine, and that, after the expansion, at least part of the steam is mixed with the fuel gases before they enter the gas turbine. With this process it is possible to generate high mechanical power output with high efficiency and low investment costs.
Claim 1I relates to a gas / steam turbine system with a combustion chamber, heating elements arranged in this for the evaporation and overheating of water and a gas turbine connected to the combustion chamber for carrying out this process and is characterized by a gas turbine arranged behind the heating elements with respect to the steam flow Steam turbine and a mixing point located in front of the gas turbine, in which the steam expanded in the steam turbine is mixed with the fuel gases.
The invention relates to an improvement of the system for performing the method according to the main patent and is characterized by a combustion chamber connected in parallel on the gas side to the steam generator combustion chamber, which is connected behind the last compressor stage and before the gas turbine. With the help of the parallel connected combustion chamber is possible. With the rear system, they can be started up faster than is possible without the parallel-connected burning stove. Taking into account the heating elements in the steam generator combustion chamber, it can only be started up and started up relatively slowly.
The combustion chamber connected in parallel has no heating elements, which is why it allows a quick start-up. Another advantage is that the steam temperature can be better regulated with steep load changes. Furthermore, if the steam generator is optimally designed for medium load, it can always be operated with a small excess of air, so that neither flame instability nor difficulties when adding large amounts of tertiary air occur.
With the circuit it is also possible, together with one or more steam generators of conventional design connected in parallel, to cover a larger power range.
An embodiment of the inventive system is shown schematically in the drawing. In parallel with the steam generator combustion chamber 6, a combustion chamber 40 is provided which is also connected to the outlet line 9 of the second compressor stage 3 and the outlet end of which opens via a line 44 into the line 5, which the steam generator combustion chamber 6 with the gas turbine 1 connects and leads the mixture of combustion gases and superheated steam.
The combustion chamber 40 has a fuel supply line 41 which, if necessary, starts from the same fuel source as the line 8, which supplies the fuel for the steam generator combustion chamber 6. In the air supply lines leading to the two combustion chambers 6 and 40, a valve 43 or 42 is provided, with the aid of which the volume distribution of the compressed air coming from the compressor stage 3 can be adjusted to the two combustion chambers. This setting option is particularly useful if the system has to handle steep load changes.
To start up the system quickly from a cold state, external power is first fed to the generator 4, which is connected as a motor, and so the turbo group 1 to 4 is started. The furnace of the combustion chamber 40 is then ignited and started up, where after the generator 4 can already emit energy. Meanwhile, the slower steam generator 6 is put into operation and started up, whereupon the combustion chamber 40 can be wholly or partially relieved.
The system described can also be modified such that the steam injection point 21 is provided in the combustion chamber 40 or behind it.