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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Gasturbinen und insbesondere
ein System zur Zuführung
von Luft von einem mehrstufigen Verdichter zu einem Turbinenabschnitt
einer Gasturbine, um während
eines niedrigen Teillastbetriebs und/oder eines Betriebs unterhalb
von Auslegungstemperaturen die Turbinenleistung zu steigern.
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Turbinenmaschinen
(kurz: Turbinen) sind dazu bestimmt, unter Bedingungen der Internationalen
Organisation für
Normung (ISO) mit voller Drehzahl zu arbeiten. Dies bedeutet, dass
Turbinen dazu bestimmt sind, einen definierten Bereich von Eingangsbedingungen,
wie z. B. Auslegungspunkttemperatur, Luftdruck, Brennstofftyp, etc.,
auszunutzen, um zur Erzeugung einer optimalen, hohen Ausgangsleistung
innerhalb eines definierten Drehzahlbandes zu arbeiten, unterhalb
dessen der Betrieb weniger effizient ist. Jedoch liegen die Eingangsbedingungen
häufig
außerhalb
der Auslegungspunkte, und/oder es ist eine Leistungsabgabe erwünscht, die kleiner
ist als die volle Ausgangsleistung. Im ISO-Betrieb wird Luft in
eine Brennkammer eingespeist, damit sie sich mit Brennstoff vermischt,
um ein Verbrennungsprodukt hohen Drucks und hoher Temperatur zu
erzeugen, das zu der Turbine geliefert wird. Bei voller Drehzahl
erfordert die Brennkammer eine hohe Luftmenge, um ausreichend Verbrennungsprodukte zu
erzeugen, um die Turbine antreiben zu können. Zusätzlich benötigen verschiedene Komponenten der
Turbine, wie beispielsweise Rotorlaufschaufeln, eine Kühlung.
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Kühlkreisläufe für Turbinenkomponenten nutzen
Luft, die von einer Verdichterstufe bezogen wird, die über einem
Großteil
eines gesamten Betriebsbereiches der Gasturbine einen passenden Druck
liefert. Die meisten Verbrennungsturbinen nutzen Luft, die von einer
oder mehreren Verdichterentnahmestufen einer integralen Verdichterkomponente abgezapft
wird, um in der Turbinenkomponente für eine Kühlung und Abdichtung zu sorgen.
Von dem Verdichter zu diesem Zweck entnommene Luft kann intern durch
Kanäle,
die in einer Verdichter-Turbinen-Rotoranordnung
ausgebildet sind, oder dergleichen zu Stellen geleitet werden, die
in der Turbinenkomponente eine Kühlung
und Abdichtung erfordern. Alternativ kann Luft extern durch eine
Leitungsanordnung geleitet werden, die sich zwischen der Verdichterkomponente
und der Turbinenkomponente erstreckt.
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Entnahmeluft,
die während
optimaler Betriebsbedingungen einen ausreichenden Druck aufweist,
weist häufig
während
weniger optimalen Bedingungen, beispielsweise in einem Betrieb unterhalb
der Auslegungspunkttemperatur und/oder während eines Teillastbetriebs,
wenn die Leistungsabgabe reduziert ist, keinen ausreichenden Druck
auf. Um einen ausreichenden Druck während der weniger als optimalen
Bedingungen bereitzustellen, wird eine primäre Entnahmeluft durch eine
zusätzliche
Hochdruck-Entnahmeluft von einer hohen Verdichterstufe ergänzt. Obwohl
Luft von einer höheren
Stufe den Kühlluftdruck
vergrößert, ist
die Nutzung der Hochdruckluft bedauerlicherweise sehr ineffizient
oder für den
gesamten Energieerzeugungsprozess nachteilig. Das heißt, es wird
mehr Arbeit zur Bildung von Hochdruckluft eingebracht, als erforderlich
ist, um eine Entnahmeluft niedrigeren Drucks zu erzeugen. Aus diesem
Grunde ist die Zusatzluft gewöhnlich
auf Verdichterstufen mittlerer Stufen beschränkt. Wenn Zusatzluft einer
höheren
Verdichterstufe entnommen wird, wird die Luft der hohen Stufe lediglich
mit einer Entnahmeluft einer mittleren primären Stufe kombi niert, um dadurch
jede Druckdifferenz zwischen den Entnahmestufen auf ein Minimum
zu reduzieren, so dass nur ein kleiner Teil der Entnahmeluft der
hohen Stufe erforderlich ist. Auf diese Weise bleibt ein Maschinenbetrieb
an kalten Tagen und während
Teillastperioden kosteneffektiv.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein System zur Abzapfung von Luft von einem
mehrstufigen Verdichter geschaffen, um Bypassluft zu einer Turbine
zu liefern, um die Turbinenleistung im niedrigen Teillastbereich
und/oder während
eines Betriebs unterhalb der Auslegungstemperatur zu optimieren. Das
System enthält
eine Turbine mit mehreren Entnahmeluft-Eingangskanälen, einschließlich eines Hochdruck-Eingangskanals,
eines Mitteldruck-Eingangskanals und eines Niederdruck-Eingangskanals.
Zusätzlich
zu der Turbine enthält
das System einen mehrstufigen Verdichter mit mehreren Entnahmeluft-Ausgängen, einschließlich wenigstens
eines Hochdruck-Entnahmeluftausgangs, wenigstens eines Mitteldruck-Entnahmeluftausgangs
und wenigstens eines Niederdruck-Entnahmeluftausgangs. An dem wenigstens
einen Hochdruck-Entnahmeluftausgang, dem wenigstens einen Niederdruck-Entnahmeluftausgang
und dem Niederdruck-Eingangskanal der
Turbine ist ein Ventil strömungsmäßig angeschlossen.
Das Ventil wird wahlweise betrieben, um unter normalen Betriebsbedingungen
den wenigstens einen Niederdruck-Entnahmeluftausgang
mit dem Niederdruck-Eingangskanal strömungsmäßig zu verbinden und während entweder
eines niedrigen Teillastbetriebs oder eines Betriebs unterhalb von Auslegungstemperaturen
eine Strömungsverbindung
zwischen dem Hochdruck-Entnahmeluftausgang
und dem Niederdruck-Eingangskanal zu schaffen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Zuführung von
Zapfluft von einem Mehrstufenverdichter geschaffen, um eine Bypassluft
zu einer Turbine zu liefern, um die Leistung einer Turbinenmaschine
während
eines Betriebs bei niedriger Teillast und/oder unterhalb einer Auslegungstemperatur
zu optimieren. Das Verfahren enthält ein Betreiben der Turbine
während
optimaler Betriebsbedingungen und ein Betreiben der Turbine während nicht
optimaler Bedingungen. Während
optimaler Betriebsbedingungen wird Hochdruck-Entnahmeluft von einer
Hochdruck-Verdichterentnahmestelle zu einem Hochdruck-Eingangskanal an
der Turbine geliefert, und es wird Niederdruck-Entnahmeluft von
einer Niederdruck-Verdichterentnahmestelle zu einem Niederdruck-Eingangskanal
an der Turbine geliefert. Während
nicht optimaler Betriebsbedingungen wird Hochdruck-Bypassentnahmeluft von
der Hochdruck-Verdichterentnahmestelle sowohl zu dem Hochdruck-Eingangskanal
als auch zu dem Niederdruck-Eingangskanal an der Turbine geliefert.
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Bei
Teillast und im Betrieb unterhalb von Auslegungstemperaturen weist
die Hochdruckentnahmestelle einen ausreichenden Druck auf, um den Hochdruckzugang
zu der Turbine angemessen zu speisen. Jedoch haben die Mittel- und
Niederdruckentnahmestellen keinen ausreichenden Druck mehr, um den
jeweiligen Mittel- bzw.
Niederdruck-Turbineneingang angemessen zu versorgen. In der Vergangenheit
wurde eine Nutzung von Hochdruck-Entnahmeluft als sehr ineffizient
angesehen. Hochdruckluft wurde allenfalls dazu verwendet, einem
Mitteldruck-Turbineneingang zugeführte Mitteldruckluft zu ergänzen. Eine
Kombination von Hoch- und Niederdruckluft wurde als sehr ineffizient
erachtet und galt somit als nicht kosteneffektiv.
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Es
ist jedoch überraschenderweise
festgestellt worden, dass ein Umleiten der Hochdruckentnahme zu
dem Niederdruck-Turbineneingang
an dem Niederdruck-Eingang höhere
Druckver hältnisse als
die Auslegungsdruckverhältnisse
herbeiführt.
Die Erhöhung
der dem Niederdruckeingang zugeführten Luftmenge
führt dazu,
dass weniger Luft zu einer Brennkammer in der Turbine geleitet wird.
Wenn der Brennkammer weniger Luft zugeführt wird, ist weniger Brennstoff
erforderlich, um eine Brennkammerfeuerungstemperatur in Einklang
mit Emissionsvorschriften aufrechtzuerhalten. Die Verwendung einer geringeren
Brennstoffmenge verringert ferner die Brennstoffverbrennungsrate,
und die Ausgangsleistung der Anlage kann infolgedessen auf einen
Wert unterhalb dessen, was momentan möglich ist, verringert werden,
was bedeutet, dass die vorliegende Erfindung einen Maschinenteillastbetrieb
von 15%–20%
der vollen Leistungsabgabe ermöglicht. Auf
diese Weise kann ein Kraftwerk bei einer sehr niedrigen Teillast
arbeiten und während
einer Zeitspanne mit niedriger Leistungsanforderung am Netz verbleiben,
während
zur gleichen Zeit Generatoren auf eine kosteneffiziente Weise betrieben
werden. Infolgedessen kann das Kraftwerk schnell Leistung steigern,
um zusätzliche
Ausgangsleistung zu liefern, wenn ein anderes System heruntergefahren
wird. Außerdem
ist der Generator, indem er am Netz verbleibt, der erste in der
Reihe, der Leistung liefert, wenn die Leistungsanforderung steigt,
so dass die Generatorleistungsabgabe auf Grundlastniveaus vergrößert werden
kann.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile verschiedener Aspekte beispielhafter
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung deutlicher, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen
gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen die entsprechenden
Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung einer Turbinenmaschine, die ein
System zur Zuführung
von Luft von einem Mehrstufenverdichter zu einer Turbine zur Leistungsoptimierung
bei niedriger Teillast und/oder während eines Betriebs unterhalb von
Auslegungstemperaturen enthält
und gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Indem
zunächst
auf 1 Bezug genommen wird, ist dort bei 2 allgemein
eine Gasturbine angezeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Turbinenmaschine 2 enthält einen
Verdichter 4, der mit einer Turbine 6 über eine
(nicht gesondert bezeichnete) Welle betriebsmäßig verbunden ist. Die Maschine 2 ist
ferner veranschaulicht, wie sie eine Brennkammeranordnung 8 enthält, die
eine Brennkammer 12 enthält. In der Brennkammeranordnung 8 werden
Verbrennungsgase erzeugt, die verwendet werden, um die Turbine 6 anzutreiben,
wie dies nachstehend näher
beschrieben ist.
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Im
Betrieb strömt
Luft zu dem Verdichter 4 und wird zu einem Hochdruckgas
komprimiert. Das Hochdruckgas wird der Brennkammeranordnung 8 zugeführt und
mit einem Brennstoff, beispielsweise einem Prozessgas und/oder Synthesegas
(Syngas), vermischt. Das Brennstoff/Luft- oder brennbare Gemisch
wird in die Brennkammer 12 geleitet und gezündet, um
einen Hochdruck-Hochtemperatur-Verbrennungsgasstrom
mit einer Temperatur von etwa 871° Celsius
(C) bis 1621°C
(1600° Fahrenheit
(F) bis 2950°F)
zu erzeugen. Alternativ kann die Brennkammeranordnung 8 Brennstoffe
verbrennen, die Erdgas und/oder Heizöl enthalten, jedoch nicht darauf
beschränkt
sind. In jedem Fall leitet die Brennkammeranordnung 8 den
Verbrennungsgasstrom zu der Turbine 6, die Wärmeenergie
in mechanische Rotationsenergie wandelt. Die hohen Temperaturen, die
in der Maschine 2 entstehen, rufen einen Bedarf nach einer
Kühlung
in der Brennkammeranordnung 8 sowie in verschiedenen sonstigen
Komponenten der Turbine 6 hervor. Zu diesem Zweck enthält die Maschine 2 ein
Kühlsystem 17.
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Gemäß der veranschaulichten
beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Kühlsystem 17 einen ersten
Gehäuse-
oder Kammerabschnitt 20, der einen Niederdruck-Entnahmeluftauslaas 22 enthält, der
mit einer Niederdruckstufe, beispielsweise der neunten Stufe des
Verdichters 4 strömungsmäßig verbunden
ist. Das Kühlsystem 17 enthält ferner
einen zweiten Gehäuse-
oder Kammerabschnitt 26 mit einem Mitteldruck-Entnahmeluftausgang 28,
der mit einer Mitteldruckstufe, beispielsweise der dreizehnten Stufe
des Verdichters 4 strömungsmäßig verbunden
ist, sowie einen dritten Gehäuse-
oder Kammerabschnitt 32 mit einem Hochdruck-Entnahmeluftausgang 34,
der mit einer Hochdruckstufe, beispielsweise der achtzehnten Stufe
des Verdichters 4 strömungsmäßig verbunden
ist. Wie nachstehend näher erläutert, ist
der erste Kammerabschnitt 20 mit einem Niederdruck-Eingangskanal 40 strömungsmäßig verbunden,
der an der Turbine 6 vorgesehen ist. In ähnlicher
Weise steht der zweite Kammerabschnitt 26 mit einem Mitteldruck-Eingangskanal 41 in
Strömungsverbindung,
während
der dritte Kammerabschnitt 32 mit einem Hochdruck-Eingangskanal 42 strömungsmäßig verbunden
ist, der an der Turbine 6 vorgesehen ist.
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Wie
veranschaulicht, enthält
das Kühlsystem 17 einen
Niederdruck-Entnahmekreislauf 51, einen Mitteldruck-Entnahmekreislauf 52 und
einen Hochdruck-Entnahmekreislauf 53. Der Niederdruck-Entnahmekreislauf 51 enthält einen
Niederdruck-Ausgangsleitungsabschnitt 60,
der zu einem Niederdruck-Steuerventil bzw. -Regelventil 64 führt. Von dem
Niederdruck-Steuerventil 64 verläuft der Niederdruck-Entnahmekreislauf 51 anschließend zu
einem Niederdruckejektor 65 und zu einem Niederdruck-Ausgangsleitungsabschnitt 66,
bevor er an dem Niederdruck-Eingangskanal 40 endet. Der
Mitteldruck-Entnahmekreislauf 52 enthält einen Mitteldruck-Ausgangsleitungsabschnitt 70,
der sich bis zu einem Mitteldruck-Steuerventil bzw. -Regelventil 74 erstreckt.
Von dem Mitteldruck-Steuerventil 74 aus erstreckt sich
der Mitteldruck-Entnahmekreislauf 52 zu einem Mitteldruckejektor 75 und
zu einem Mitteldruck-Ausgangsleitungsabschnitt 76, bevor
er an dem Mitteldruck-Eingangskanal 41 an der Turbine 6 endet.
Schließlich
enthält
der Hochdruck-Entnahmekreislauf 53 eine direkte Leitung 80,
die mit dem Hochdruck-Eingangskanal 42 an der Turbine 6 verbunden
ist. Der Hochdruck-Entnahmekreislauf 53 enthält ferner
eine Zweigleitung 82, die eine erste und eine zweite Hochdruck-Zuführungsleitung 85 und 86 aufweist.
Jede Hochdruck-Zuführungsleitung 85 und 86 enthält ein zugehöriges Ventil 87 bzw. 88. Von
den Ventilen 87 und 88 aus sind die Hochdruck-Zuführungsleitungen 85 und 86 an
den Niederdruckejektor 65 bzw. den Mitteldruckejektor 75 angeschlossen.
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Bei
diesem Aufbau werden verschiedene Teile der Turbine 6,
wie beispielsweise Schaufelblätter
und Laufschaufeln, unter normalen ISO-Betriebsbedingungen mit einer
Kühlgasströmung von
den Nieder- und Mitteldruck-Entnahmeluftauslässen 22 und 28 versorgt.
Beispielsweise versorgt Hochdruckluft von dem Hochdruck-Entnahmeauslass 34 die Brennkammeranordnung 8 und
den Hochdruck-Eingangskanal 42 an der Turbine 6.
Jedoch ist unter niedrigen Teillastbedingungen und/oder im Betrieb unterhalb
von Auslegungstemperaturen, wie beispielsweise 59°F (15°C), der Druck
in dem Niederdruck-Entnahmekreislauf 51 und dem Mitteldruck-Entnahmekreislauf 52 zur
Versorgung jeweils des Niederdruck-Eingangskanals 40 bzw.
des Mitteldruck-Eingangskanals 41 mit einem ausreichenden Massenstrom
der Kühlluft
unzureichend. Natürlich sollte
es verständlich
sein, dass 59°F
(15°C) lediglich ein
einzelnes Beispiel für
eine Auslegungspunkttemperatur darstellt, so dass verschiedene andere
Auslegungstemperaturen in Abhängigkeit
von der Betriebsstelle, den Umgebungsbedingungen, der Höhe, etc.,
eingerichtet werden können.
In jedem Fall müssen
die Nieder- und Mitteldruckentnahmen ohnen angemessenen Druck entweder
durch eine Zusatzluft ergänzt werden,
oder es muss die Ausgangsleistung auf ein Niveau vergrößert werden,
das eine passende Kühlung
für die
Turbine 6 sicherstellt und gewährleistet, dass die Maschine 2 weiterhin
emissionsstandardskonform arbeitet. Die Erzeugung einer Hochdruck-Entnahmeluft
erfordert einbeträchtliches
Maß an
Arbeit durch den Verdichter 4. Folglich ist es in der Vergangenheit
als nachteilig angesehen worden, eine Hochdruck-Entnahmeluft in
Niederdruck-Entnahmeeingängen
zu nutzen. Überraschenderweise ist
jedoch festgestellt worden, dass eine Hochdruckluft vorteilhafterweise
dazu verwendet werden kann, der Maschine 2 zu ermöglichen,
niedrige Ausgangsleistungsniveaus zu erreichen und dennoch mit Emissionsstandards
vereinbar zu bleiben, selbst wenn sie unterhalb von Auslegungsparametern
arbeitet, wenn das Betriebsniveau gewöhnlich weniger als effizient
ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung werden, um während nicht optimaler Betriebsbedingungen, wie
beispielsweise während
Zeiträume
im niedrigen Teillastbetrieb und/oder im Betrieb unterhalb von Auslegungstemperaturen,
für den
Niederdruck-Eingangskanal 40 und den Mitteldruck-Eingangskanal 41 eine
angemessene Luftversorgung bereitzustellen, das Niederdruck-Steuerventil 64 und
das Mitteldruck-Steuerventil 74 geschlossen, während die Hochdruckventile 87 und 88 geöffnet werden.
Auf diese Weise wird Hochdruckluft von dem Verdichter 4 in
den Niederdruck-Eingangskanal 40 und den Mitteldruck-Eingangskanal 41 hinein
geleitet. Die Hochdruckluft ruft einen Überfluss an den Schaufelblättern und
zugehörigen
Kühl- und
Spülkreislaufabschnitten der
Turbine 6 hervor und sorgt für eine hinreichende Kühlung bei
niedrigen Ausgangsleistungsniveaus. Zur gleichen Zeit strömt Hochdruck-Entnahmeluft weiterhin
zu dem Hochdruck-Eingangskanal 42, um die Turbine 6 mit
Hochdruckluft zu versorgen. Bei dieser Anordnung umströmt eine
große
Luftmenge die Brennkammeranordnung 8 und erzeugt dabei
einen mageren Betriebszustand, der dazu führt, dass die Feuerungstempe raturen
derart bleiben, dass sie Emissionsstandards erfüllen. Außerdem sind Temperaturen in
der Turbine 6 aufgrund der geringen Leistungsabgabeniveaus
kleiner, so dass folglich der Bedarf an Kühlung tatsächlich niedriger ist. Unter
diesen Bedingungen, insbesondere bei sehr niedriger Teillast, wenn
die Ausgangsleistungsniveaus unterhalb von 40% liegen, stellt die
Verwendung von Hochdruckentnahmen an Nieder- und Mitteldruckeingängen zu
der Turbine 6 eine angemessene Versorgung mit Kühlluft sicher,
während
gleichzeitig die Maschine 2 bei niedrigeren Teillastwerten
auf mit Emissionsstandards verträglichen
Niveaus betrieben wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bleiben während nicht
optimaler Betriebsbedingungen das Niederdruck-Steuerventil 64 und
das Mitteldruck-Steuerventil 74 offen, während die
Hochdruckventile 87 und 88 ebenfalls geöffnet werden,
um zuzulassen, dass eine gesteuerte/geregelte Menge an Hochdruck-Entnahmeluft
sich mit der Niederdruck-Entnahmeluft bzw. der Mitteldruck-Entnahmeluft
vermischt. Auf eine ähnliche Weise,
wie vorstehend beschrieben, überfluten
kombinierte Luftströme
Schaufelblattabschnitte der Turbine 6 und sorgen für eine hinreichende
Kühlung.
Infolgedessen wird ein passender Luftstrom an dem Niederdruck-Eingangskanal 40 und
dem Mitteldruck-Eingangskanal 41 aufrechterhalten, während zur
gleichen Zeit ein großes
Kühlkreislauf-Druckverhältnis erzeugt
wird, das in der Brennkammeranordnung 8 einen mageren Verbrennungszustand
schafft, der sicherstellt, dass die Feuerungstemperaturen mit Emissionsstandards
verträglich
bleiben.
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An
dieser Stelle sollte hervorgehoben werden, dass die vorliegende
Erfindung einen bestimmten Vorteil erzielt, indem sie Kühlkreislauf-Druckverhältnisse
erhöht
und Schaufelblätter
der Turbine überversorgt,
um einem Kraftwerk zu ermöglichen,
in Zeitspannen mit geringer Anforderung am Netz zu bleiben und dabei
gleichzeitig auf eine kosteneffiziente Weise zu arbeiten. Im Ergebnis
kann das Kraftwerk schnell, häufig
in 15 Minuten oder schneller, auf einen Betriebsaufwand mit voller
Leistungsabgabe gebracht werden. Indem ein effizienter Betriebszustand
bei sehr niedrigen Teillasten geschaffen wird, ist die Maschine 2 weiterhin
die erste in der Reihe, die Leistung liefert, wenn die Leistungsanforderung steigt,
und die Generatorabgabe kann auf Grundlastniveaus gesteigert werden.
Die schnelle Reaktionszeit ermöglicht
einem Energieversorger, schnell die Ausgangsleistung zu steigern,
wenn ein plötzlicher, unerwarteter
Anstieg der Leistungsanforderung auftritt. Dies bedeutet, dass die
vorliegende Erfindung höhere
Verhältnisse
als die Auslegungsdruckverhältnisse
an den Mittel- und Niederdruck-Turbineneingängen schafft, was unerwarteter
Weise der Turbine ermöglicht,
in einem sehr niedrigen Teillastbereich und/oder unterhalb der Auslegungstemperatur
zu arbeiten, ohne dabei an Grundlast, ISO-Tagesleistung einzubüßen.
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In
jedem Falle verwendet diese Beschreibung Beispiele, um die Erfindung,
einschließlich
der besten Ausführungsform,
zu offenbaren und um ferner einen Fachmann in die Lage zu versetzen,
die Erfindung auszuführen,
einschließlich
einer Herstellung und Nutzung aller Vorrichtungen und Systeme und
einer Durchführung
aller enthaltenen Verfahren. Der Schutzumfang der Erfindung ist
durch die Ansprüche definiert
und kann weitere Beispiele umfassen, die einem Fachmann einfallen.
Derartige weitere Beispiele sollen innerhalb des Schutzumfangs der
Ansprüche liegen,
wenn sie strukturelle Elemente haben, die sich von dem Wortlaut
bzw. Wortsinn der Ansprüche nicht
unterscheiden, oder wenn sie äquivalente
strukturelle Elemente mit im Vergleich zu dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen
Unterschieden enthalten.
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Ein
System zur Zuführung
von Luft von einem Mehrstufenverdichter zu einer Turbine enthält eine
Turbine 2 mit einem Hochdruck-Eingangsanschluss 42 und
einem Niederdruck-Eingangsanschluss 40. Das System enthält ferner
einen Verdichter 4, der wenigstens einen Hochdruck-Entnahmeluftausgang 34 und
wenigstens einen Niederdruck-Entnahmeluftausgang 22 aufweist.
Mit dem wenigstens einen Hochdruck-Entnahmeluftausgang, dem wenigstens
einen Niederdruck-Entnahmeluftausgang und dem Niederdruck-Eingangsanschluss der
Turbine ist ein Ventil 64 strömungsmäßig verbunden. Das Ventil wird
gezielt betätigt,
um während
normaler Betriebsbedingungen den wenigstens einen Niederdruck-Entnahmeluftausgang
mit dem Niederdruck-Eingangsanschluss
strömungsmäßig zu verbinden
und während
eines Teillast-Betriebszustands oder eines Betriebs unterhalb einer
Auslegungstemperatur den wenigstens einen Hochdruck-Entnahmeluftausgang
und den Niederdruck-Eingangsanschluss miteinander zu verbinden,
um die Turbinenleistung zu steigern.
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- 2
- Turbine,
Turbinenmaschine
- 4
- Verdichter
- 6
- Turbine
- 8
- Brennkammeranordnung
- 12
- Brennkammer
- 17
- Kühlsystem
- 20
- Erster
Gehäuse-/Kammerabschnitt
- 22
- Niederdruck-Entnahmeluftauslass
- 26
- Zweiter
Gehäuse-/Kammerabschnitt
- 28
- Mitteldruck-Entnahmeluftauslass
- 32
- Dritter
Gehäuse-/Kammerabschnitt
- 34
- Hochdruck-Entnahmeluftauslass
- 40
- Niederdruck-Eingangskanal
- 41
- Mitteldruck-Eingangskanal
- 42
- Hochdruck-Eingangskanal
- 51
- Niederdruck-Entnahmekreislauf
- 52
- Mitteldruck-Entnahmekreislauf
- 53
- Hochdruck-Entnahmekreislauf
- 60
- Niederdruck-Ausgangsleitung
- 64
- Niederdruck-Steuerventil
bzw. -Regelventil
- 65
- Niederdruckejektor
- 66
- Niederdruck-Ausgangsleitungsabschnitt
- 70
- Mitteldruck-Ausgangsleitungsabschnitt
- 74
- Mitteldruck-Steuerventil
bzw. -Regelventil
- 75
- Mitteldruckejektor
- 76
- Mitteldruck-Ausgangsleitungsabschnitt
- 80
- Direktleitung
- 82
- Zweigleitung
- 85
- Erste
Hochdruck-Zuführungsleitung
- 86
- Zweite
Hochdruck-Zuführungsleitung
- 87
- Ventil