CH687780A5 - Verfahren zum Betrieb einer mit einem gasfoermigen Brennstoff befeuerten Brennkammer. - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/22—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being gaseous at standard temperature and pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
1
CH 687 780 A5
2
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Bei Brennkammern für Gasturbogruppen stellt die Zündung des Luft/Brennstoff-Gemisches stets eine heikle Operation dar, welche eine entscheidende Weichenstellung für den Ausstoss von Schadstoff-Emissionen sowie für den Wirkungsgrad der Anlage ergibt. Grundsätzlich wird eine solche Brennkammer mit einem Diffusionsbrenner oder mit einem Vor-mischbrenner betrieben. Je nach Art des zum Einsatz gelangenden Brennstoffes spielt die Temperatur der Verdichterluft stromauf der Brennkammer eine wichtige Rolle, denn je wärmer die Verdichterluft ausfällt, desto schneller und umfassender kann ein brennfähiges Gemisch zur Reaktion gebracht werden. Nun könnte man sich überlegen, anstelle der bekannten Brenner eine Selbstzündung anzustreben, d.h. die in die Brennkammer einströmende Verbrennungsluft mit einer genügend hohen Temperatur vorzudisponieren, soweit, dass es bei Eindüsung eines Brennstoffes zwangsläufig zu einer Selbstzündung kommen könnte, wie dies beispielsweise bei Dieselmotoren der Fall ist. Nun ist es aber so, dass bei heutigen fortgeschrittenen Gasturbinen mit Druckverhältnissen von bis zu 28 lediglich eine Verdichterluft-Temperatur von höchstens 500°C anfällt. Bei einer solchen Temperatur liesse sich eine Selbstzündung eines flüssigen Brennstoffes, beispielsweise Öl, an sich bewerkstelligen, wobei hier noch spezielle Vorkehrungen betreffend die Eindüsungstechnik des Brennstoffes getroffen werden müssten. Soweit liesse sich also eine Brennkammer realisieren, welche durch Zündung des Brennstoffes bereits durch die heisse Verbrennungsluft betrieben werden könnte. Wird demgegenüber ein gasförmiger Brennstoff, beispielsweise Erdgas, eingesetzt, so ist eine Selbstzündung bei obengenanntem Temperaturniveau nicht mehr möglich. Bei Erdgas ist es bekannt, dass eine Selbstzündung erst bei einer Temperatur um die 1000°C sicher erfolgt, d.h. der Kompressor, stromauf der Brennkammer, müsste, wollte man eine solche Temperatur bereitstellen, mit einem Druckverhältnis von über 100 verdichten. Aber selbst wenn bei Vollast der Anlage die durch Kompression bereitgestellte Lufttemperatur am Eintritt in die Brennkammer eine Selbstzündung auslösen kann, so erweist sich bei einem Teillastbetrieb der Anlage dieselbe Lufttemperatur sofort als unzureichend; im besten Fall könnte hier die Lufttemperatur höchstens 950°C erreichen, also sich in jenem kritischen Bereich bewegen, in welchem die Zündung schleppend vonstatten geht, also unweigerlich zu Zündverzügen oder gar Aussetzungen kommt, was nicht tolerierbar ist. Es müsste somit auf eine herkömmliche Diffusionsbrennerkonfiguration mit Flammenhaltern zurückgegriffen werden. Ein für Selbstzündung von Gas ausreichendes Druckverhältnis läuft indessen dem Bestreben nach einer optimalen thermodynamischen Auslegung des Gasturbinenprozesses sehr zuwider.
Darstellung der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art Vorkehrungen zu treffen, welche eine sichere spontane Selbstzündung eines Verbrennungsluftstromes mit einem gasförmigen Brennstoff, bei einem Betrieb, in welchem die Temperatur des Verbrennungsluftstromes eine Selbstzündung von Gas nicht zulässt, sicherzustellen.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt in der Einfachheit und Zuverlässigkeit der Massnahme, nämlich, dass zur Sicherung der Selbstzündung des eingedüsten gasförmigen Brennstoffes bei tieferen Lufttemperaturen, unterhalb der kritischen Selbstzündtemperatur, diesem eine kleine Menge eines anderen Brennstoffes mit einer niedrigen Zündtemperatur beigegeben wird.
Diese Massnahme ermöglicht eine kurze Bauart der Brennkammer, vor allem auch deswegen, weil auch bei Teillast eine sofortige Selbstzündung stattfindet.
Vorteilhaft bei dieser Konfiguration ist des weiteren, dass dadurch der Ort der Verbrennung klar definiert und die Kühlung der Strukturen der Brennkammer optimiert werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass, unabhängig eines Zustandekommens der Selbstzündung im Teillastbereich, anlässlich erster Versuche einer neuen Gasturbogruppe bei reduziertem Temperaturniveau eine Hilfe zur Selbstzündung bei niedriger Temperatur unerlässlich ist. Dadurch wird eine sichere Inbetriebsetzung ermöglicht.
Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der erfindungsgemässen Aufgabenlösung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen. In den verschiedenen Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
Fig. 1 eine Gasturbogruppe in schematischer Darstellung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ND-Brennkammer.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Anwendbarkeit
Fig. 1 zeigt eine Gasturbogruppe, deren verdich-
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Claims (2)
1 Druckluftspeicher
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (4) als Niederdruck-Brennkammer in eine ein- oder mehrwellige Gasturbogruppe integriert wird, dass diese Gasturbogruppe nach einer sequentiellen Befeuerung mit jeweils in Turbinen (3, 5) erfolgter Entspannung der in den vorangehenden Brennkammern (2, 4) aufbereiteten Heissgase (10, 14) betrieben wird.
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2 HD-Brennkammer
3 HD-Turbine
4 ND-Brennkammer
5 ND-Turbine
6 Generator
7 Luft
8 Druckluft
9 Brennstoff (Gas und/oder Öl)
10 Heissgase
11 Abgase
12 Hilfsbrennstoff (Öl)
12a Hilfsbrennstoff (Öl)
13 Brennstoff (Gas)
14 Heissgase
15 Abgase
16 Flamme, Flammenfront Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer mit einem gasförmigen Brennstoff befeuerten Brennkammer, in welche eine Verbrennungsluft einströmt, deren Tempe-
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CH 687 780 A5
ratur sich unterhalb derjenigen für eine Selbstzündung des Gemisches bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Brennstoff (13) und/ oder das Gemisch aus Verbrennungsluft (11) und gasförmigem Brennstoff (13) durch einen Brennstoff (12, 12a) tieferer Zündtemperatur angereichert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01080/93A CH687780A5 (de) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Verfahren zum Betrieb einer mit einem gasfoermigen Brennstoff befeuerten Brennkammer. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01080/93A CH687780A5 (de) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Verfahren zum Betrieb einer mit einem gasfoermigen Brennstoff befeuerten Brennkammer. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH687780A5 true CH687780A5 (de) | 1997-02-14 |
Family
ID=4201994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH01080/93A CH687780A5 (de) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Verfahren zum Betrieb einer mit einem gasfoermigen Brennstoff befeuerten Brennkammer. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH687780A5 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE549717A (de) * | ||||
FR920910A (fr) * | 1945-02-01 | 1947-04-22 | Power Jets Res & Dev Ltd | Perfectionnements apportés aux dispositifs de combustion, plus spécialement à ceux dans lesquels circulent des courants gazeux à vitesse élevée |
CH273506A (de) * | 1947-09-01 | 1951-02-15 | Rolls Royce | Gasturbinenanlage. |
DE1004865B (de) * | 1951-03-19 | 1957-03-21 | Power Jets Res & Dev Ltd | Verfahren und Anlage fuer die Erzeugung eines heissen Brenngasstromes, insbesondere fuer Gasturbinen |
US5237812A (en) * | 1992-10-07 | 1993-08-24 | Westinghouse Electric Corp. | Auto-ignition system for premixed gas turbine combustors |
-
1993
- 1993-04-08 CH CH01080/93A patent/CH687780A5/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE549717A (de) * | ||||
FR920910A (fr) * | 1945-02-01 | 1947-04-22 | Power Jets Res & Dev Ltd | Perfectionnements apportés aux dispositifs de combustion, plus spécialement à ceux dans lesquels circulent des courants gazeux à vitesse élevée |
CH273506A (de) * | 1947-09-01 | 1951-02-15 | Rolls Royce | Gasturbinenanlage. |
DE1004865B (de) * | 1951-03-19 | 1957-03-21 | Power Jets Res & Dev Ltd | Verfahren und Anlage fuer die Erzeugung eines heissen Brenngasstromes, insbesondere fuer Gasturbinen |
US5237812A (en) * | 1992-10-07 | 1993-08-24 | Westinghouse Electric Corp. | Auto-ignition system for premixed gas turbine combustors |
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