DE10102606B4 - Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen - Google Patents

Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen Download PDF

Info

Publication number
DE10102606B4
DE10102606B4 DE2001102606 DE10102606A DE10102606B4 DE 10102606 B4 DE10102606 B4 DE 10102606B4 DE 2001102606 DE2001102606 DE 2001102606 DE 10102606 A DE10102606 A DE 10102606A DE 10102606 B4 DE10102606 B4 DE 10102606B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
channels
blades
burners
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2001102606
Other languages
English (en)
Other versions
DE10102606A1 (de
Inventor
Reinhard Leithner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leithner Reinhard Prof Dr techn
Original Assignee
Leithner Reinhard Prof Dr techn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leithner Reinhard Prof Dr techn filed Critical Leithner Reinhard Prof Dr techn
Priority to DE2001102606 priority Critical patent/DE10102606B4/de
Publication of DE10102606A1 publication Critical patent/DE10102606A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10102606B4 publication Critical patent/DE10102606B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/185—Liquid cooling
    • 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
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/212—Heat transfer, e.g. cooling by water injection

Abstract

Verfahren zur Kühlung von Gehäusen, Rotoren, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen, gekennzeichnet durch folgende Markmale:
a) entmineralisiertes Wasser wird entweder außerhalb oder durch eine geeignete Stromführung zur Vermeidung unzulässiger Wärmespannungen in Kanälen innerhalb des zu kühlenden Bauteils in die Nähe des Siedezustandes erhitzt,
b) in Kanälen, die unter der Oberfläche von Gehäusen, Rotoren, Schaufeln und/oder Brennern liegen, eingeleitet und
c) in diesen Kanälen verdampft und etwas überhitzt und
d) in den Brennraum bzw. die Schaufelkanäle eingedüst, wobei
e) die Überhitzung des Wasserdampfes gemessen und als Regelgröße für den Wassermassenstrom verwendet wird.

Description

  • Der Erfindung liegt das Problem unzulässig hoher Temperaturen in Gehäusen, Rotoren, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen zugrunde. Derzeit wird durch eine Verbrennung, die mit einem sehr hohen Luftüberschuss betrieben wird, oder durch Zumischung von Wasserdampf, der in einem Abhitzekessel erzeugt wird, wie z. B. auch in UK Patent Application GB 2158158 A beschrieben, (Cheng Cycle), durch Befeuchtung der Luft (Humid Air Turbine-HAT, Steam Injection Gasturbine – STIG) oder durch Verdampfung von Wasser in der komprimierten Luft (Solico) versucht, die Verbrennungstemperatur in Gasturbinen-Brennkammern niedrig zu halten und so auch unzulässige Temperaturen in Brennern und Schaufeln etc. zu vermeiden. Auch im Verdichter wird zur Zwischenkühlung in den Luftstrom Wasser eingedüst, wie z. B. in DE 195 39 774 A1 beschrieben. Zusätzlich werden i. allg. Schaufeln, die aus besonders temperaturbeständigem Material gefertigt sind, durch Kühlluft und spezielle Schutzschichten geschützt. Trotzdem kommt es immer wieder zu Schäden an Gasturbinenbrennern und -schaufeln. Auch bei Dampfturbinen begrenzt die zulässige Materialtemperatur der Bauteile die Dampfeintrittstemperatur. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schäden durch unzulässige hohe Temperaturen in Turbinenbauteilen zu vermeiden.
    •
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
    • a) Es wird entmineralisiertes Wasser bis in die Nähe des Siedezustandes außerhalb oder durch eine geeignete Stromführung zur Vermeidung unzulässiger Wärmespannungen in Kanälen innerhalb des zu kühlenden Bauteils erhitzt,
    • b) in Kanälen unter der Oberfläche von Gehäusen, Rotoren, Schaueln und/oder Brennern von Turbinen eingeleitet,
    • c) in diesen Kanälen verdampft und etwas überhitzt und
    • d) in den Brennraum bzw. die Schaufelkanäle eingedüst, wobei
    • e) die Überhitzung als Regelgröße für den Wassermassenstrom verwendet wird, so dass nicht unnötig viel Wasser zur Kühlung verbraucht wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführung dieser Erfindung bei Gasturbinen wird das entmineralisierte Wasser durch Abkühlung der Abgase der Gasturbine unter den Taupunkt wiedergewonnen.
    •

Claims (4)

  1. Verfahren zur Kühlung von Gehäusen, Rotoren, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen, gekennzeichnet durch folgende Markmale: a) entmineralisiertes Wasser wird entweder außerhalb oder durch eine geeignete Stromführung zur Vermeidung unzulässiger Wärmespannungen in Kanälen innerhalb des zu kühlenden Bauteils in die Nähe des Siedezustandes erhitzt, b) in Kanälen, die unter der Oberfläche von Gehäusen, Rotoren, Schaufeln und/oder Brennern liegen, eingeleitet und c) in diesen Kanälen verdampft und etwas überhitzt und d) in den Brennraum bzw. die Schaufelkanäle eingedüst, wobei e) die Überhitzung des Wasserdampfes gemessen und als Regelgröße für den Wassermassenstrom verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser durch Abkühlung der Gasturbinenabgase unter den Taupunkt wiedergewonnen wird.
  3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorwärmung des Wassers in die Nähe des Siedezustandes durch eine Wärmezufuhr außerhalb der zu kühlenden Bauteile z. B. durch Abkühlung der GT-Abgase erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorwärmung des Wassers in die Nähe des Siedezustandes durch Abwärme eines anderen Prozesses oder Solarwärme erfolgt.
DE2001102606 2001-01-21 2001-01-21 Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen Expired - Fee Related DE10102606B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001102606 DE10102606B4 (de) 2001-01-21 2001-01-21 Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001102606 DE10102606B4 (de) 2001-01-21 2001-01-21 Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10102606A1 DE10102606A1 (de) 2002-08-08
DE10102606B4 true DE10102606B4 (de) 2006-11-16

Family

ID=7671259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001102606 Expired - Fee Related DE10102606B4 (de) 2001-01-21 2001-01-21 Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10102606B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013112506B4 (de) * 2013-10-09 2016-07-07 Marco Grätzer Mantelstromtriebwerk

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2158158A (en) * 1984-04-27 1985-11-06 Gen Electric Fluid injection gas turbine engine and method for operating
DE19539774A1 (de) * 1995-10-26 1997-04-30 Asea Brown Boveri Zwischengekühlter Verdichter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2158158A (en) * 1984-04-27 1985-11-06 Gen Electric Fluid injection gas turbine engine and method for operating
DE19539774A1 (de) * 1995-10-26 1997-04-30 Asea Brown Boveri Zwischengekühlter Verdichter

Also Published As

Publication number Publication date
DE10102606A1 (de) 2002-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brooks GE gas turbine performance characteristics
CA2625464C (en) Method for warming-up a steam turbine
JP5787838B2 (ja) 排気ガス再循環を備えるガスタービン発電プラント及びその作動方法
US20060218930A1 (en) Temperature measuring device and regulation of the temperature of hot gas of a gas turbine
Gallo A comparison between the HAT cycle and other gas-turbine based cycles: efficiency, specific power and water consumption
JP2006515912A (ja) 熱希釈剤を使用する熱力学的サイクル
US20140338364A1 (en) Turbine rotor blade for a turbine section of a gas turbine
US6881244B2 (en) Method and device for preventing deposits in steam systems
DE10102606B4 (de) Kühlung von Gehäusen, Rotor, Schaufeln und/oder Brennern von Turbinen
WO1999030018A2 (de) Mehrstufiger dampfkraft-/arbeitsprozess für die elektroenergiegewinnung im kreisprozess sowie anordnung zu seiner durchführung
Sanjay et al. Comparative evaluation of gas turbine power plant performance for different blade cooling means
Bammert et al. Highlights and future development of closed-cycle gas turbines
EP1830038A1 (de) Verfahren zur Kraft- und Wärmeerzeugung sowie Kraft- und Heizwerk
EP2155962B1 (de) Kraftwärmekopplung bei der herstellung von hygienepapieren
CA2588664C (en) Method to produce natural gas liquids (ngl's) at gas pressure reduction stations
RU2540213C1 (ru) Часть низкого давления паровой турбины
RU2323345C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
EP1462633A1 (de) Temperaturmesseinrichtung und Regelung für die Heissgastemperatur einer Gasturbine
RU2625892C1 (ru) Способ работы парогазовой установки, работающей с использованием парового охлаждения
Ranjan et al. Analysis of Industrial Gas Turbine Blade
US20020189262A1 (en) Method for operating a steam turbine , and a turbine system provided with a steam turbine that functions according to said method
Deneve et al. Results of the First Application of the SwirlFlash™ Wet Compression System on a 150MW Heavy-Duty Gas Turbine
KR20070057950A (ko) 가스 터빈 고정자용 보호 장치
Escalante et al. Energetic, Economic and Ecological Analyses for Electric Energy Production from a Combined Cycle Plant using four fuel types
Erdogan et al. Exergy Analysis of Hot-Windbox Repowering Option For A Coal-Fired Thermal Power Plant

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licenses paragraph 23
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110802