DE1228108B - Verbund-Krafterzeugungsanlage mit einer Dampf- und zumindest einer Gasturbine fuer die Leistungslieferung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

IntCL:

FOIk

Deutsche Kl.: 46 h-

Nummer: 1228108

Aktenzeichen: S 88493 I a/46 h

Anmeldetag: 29. November 1963

Auslegetag: 3. November 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbund-Krafterzeugungsanlage mit einer Dampf- und zumindest einer Gasturbine für die Leistungslieferung, wobei der Dampferzeuger im offenen Gasturbinenkreislauf vom Verdichter aufgeladen wird, die Dampferzeugerabgase die Gasturbine beaufschlagen und die Turbinenabgase zur mindestens teilweisen Speisewasservorwärmung verwendet werden.

Eine Krafterzeugungsanlage dieser Art ist in der schweizerischen Patentschrift 280 009 beschrieben, die eine Wärmekraftanlage betrifft, deren Dampfkessel mit einer Druckfeuerung ausgestattet ist. Die Abgase des Hochdruckteils einer vor- oder nachgeschalteten Gasturbine werden teils dem Dampfkessel als Brennluft zugeführt, teils dienen sie zur Vorwärmung des Speisewassers des Dampfkessels und der Druckluft des Kompressors.

Ziel der Erfindung ist es, Leistung und Wirkungsgrad einer solchen Gesamtanlage zu steigern, ohne daß es dazu einer Erhöhung der Leistung der Dampfturbine bedarf.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem offenen Gaskreislauf ein teilgeschlossener Gaskreislauf parallel geschaltet oder überlagert ist, in dem ein von einer außerdem noch Leistung liefernden Turbine angetriebener Verdichter die Umlaufgase hinter zumindest einem weiteren, von einem Anteil des Speisewassers des Dampferzeugers durchströmten Wärmetaustauscher verdichtet und die verdichteten Gase vor ihrer Entspannung in der Turbine in einer Brennkammer wieder aufgeheizt werden, wobei in die Brenner der Brennkammer des teilgeschlossenen Kreislaufs verdichtete Luft eingespeist wird und ein Anteil des Kreislaufgases entnommen und in die Abgase des Dampferzeugers eingeführt wird, bevor diese in der oder den Turbinen des offenen Kreislaufs entspannt werden.

Die Ausbildung des Gaskreislaufs einer Gasturbine in teilgeschlossener Form als solche ist bereits aus der schweizerischen Patentschrift 248 608 als bekannt zu entnehmen und bildet daher für sich genommen keinen geschützten Teil der vorliegenden Erfindung. Diese ist vielmehr in der oben geschilderten Vereinigung einer Dampfkraftanlage mit einer Gasturbine mit zueinander parallelen offenen und teilgeschlossenen Gaskreisläufen zu sehen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind an Hand der Zeichnung im folgenden zunächst ein Kreislaufschema einer bekannten Anlage und anschließend ein Kreislaufschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbund-Krafterzeu-

Verbund-JKrafterzeugungsanlage mit einer Dampf- und zumindest einer Gasturbine für die Leistungslieferung

Anmelder:

Ste des Forges et Ateliers du Creusot, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:
Pierre Jean Ricard, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 28. Dezember 1962 (920104) -

gungsanlage einschließlich einiger Varianten dazu veranschaulicht; dabei zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschema einer Verbund-Krafterzeugungsanlage mit einfachem Gaskreislauf ohne zusätzliche Wiederaufheizung der Gase,

F i g. 2 ein Schema einer erfindungsgemäßen Krafterzeugungsanlage, die einen teilgeschlossenen Gaskreislauf umfaßt, der mit dem Gaskreislauf gemäß Fig. 1 kombiniert bzw. ihm »überlagert« ist,

F i g. 3 ein Schema einer Anlage, bei der es möglich ist, die Dampfturbine und die Gasturbine des normalen Kreislaufs mit ihren maximalen Leistungen zu betreiben, wenn die Turbinen-Verdichter-Gruppe des teilgeschlossenen Kreislaufs stillsteht,

Fig. 4 eine Variante, bei der der gesamte Luftdurchsatz in den teilgeschlossenen Kreislauf eingeführt wird,

Fig. 5 eine Variante, bei der die Hauptdampferzeugung in dem Dampferzeuger mit hohem Gasdruck durchgeführt wird, der einen Teil des teilgeschlossenen Kreislaufs bildet,
F i g. 6 eine Variante, bei der die Turbine, in der die erneut in den Kreislauf eingeführten Gase entspannt werden, von der normalen Gasturbine getrennt ist,

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F i g. 7 eine Anordnung der Verdichter und der aus und strömt in die Nachverbrennungskammer des Turbinen auf zwei unterschiedlichen Wellen bzw. in Dampferzeugers 3 hinein, wo sich diese Verbrenzwei unterschiedlichen Maschinensätzen, nungsgase mit denjenigen Gasen mischen, welche die

F i g. 8 eine schematische Darstellung, die eine Rohrbündel der nicht dargestellten Überhitzer und

Anwendung der Erfindung bei einem normalen Kreis- 5 des Zwischenüberhitzers 8 beheizt haben,

lauf mit Nachverbrennung bzw. Nacherhitzen der Der Abgasdruck der Turbine 15 ist infolgedessen

Gase veranschaulicht. (abgesehen von den Druckverlusten in der Verbin-

Das in Fig. 1 dargestellte Schema zeigt eine Ver- dungsleitung) der gleiche wie der Austrittsgasdruck bund-Krafterzeugungsanlage, bei der der Gaskreis am Dampferzeuger 3. Gegebenenfalls kann man die ein einfacher offener Kreislauf ohne zusätzliches io Anteile des Gasdurchsatzes, der in den Dampf-Wiederaufheizen der Gase ist. Dieser Kreislauf umfaßt erzeuger 3 durch die Leitung 19 zurückgeführt wird, einen Verdichter 1, der die für Naturgas oder Heizöl regeln, wie dies bei den Anlagen nach der deutschen ausgelegten Brenner 2 eines Dampferzeugers 3 mit Luft Auslegeschrift 1074 326 oder der schweizerischen speist. Die Verbrennungsgase treten aus diesem Dampf- Patentschrift 227 321 geschieht. Die Regelorgane erzeuger mit einer für den Betrieb einer Gasturbine 4 ge- 15 können dabei entweder an der mit 20 bezeichneten eigneten Temperatur aus; diese Temperatur wird durch Stelle in den unteren Abschnitt der Brennkammer einen Nacherhitzungsbrenner 5, wie er als solcher bei- oder an der mit 21 bezeichneten Stelle vor dem Emspielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1108519 tritt der Gase in den Überhitzer und den Zwisehenbekannt ist, geregelt, der in dem Dampferzeuger 3 in überhitzer vorgesehen werden; dies ergibt günstige der Nähe des Gasaustritts angeordnet ist. Die Gas- ao Möglichkeiten für die Regelung der Überhitzungsturbine 4 ist mit dem Verdichter 1 direkt gekuppelt und Zwischenüberhitzungstemperatur, verringert die und treibt einen elektrischen Generator 6 oder gege- innerhalb der Brennkammer des Dampferzeugers benenfalls irgendeine andere die Nutzleistung der herrschende Temperatur und gleichzeitig die auf Turbine aufnehmende Maschine an. Der in dem das Wasser enthaltenden Abschirmrohre, welche die Dampferzeuger 3 überhitzte Dampf speist eine 25 Wände dieser Brennkammer schützen, übertragene Dampfturbine:? und strömt gegebenenfalls durch Wärmemenge. Die Leistung der Nacherhitzungseinen Zwischenüberhitzer 8 hindurch, der ebenfalls brenner 5 wird derart bemessen, daß die Mischung in dem Dampferzeuger 3 angeordnet ist. Die Abgase der Heizgase in dem Dampferzeuger 3 auf eine Temder-Gasturbine 4 strömen in einen Wärmetauscher 9, peratur gebracht wird, die für die weitere Verwenin dem' sie einen Teil ihrer Wärme an das Speise- 30 dung dieser Gase in der Turbine 4 geeignet ist.
wasser des Dampferzeugers 3 abgeben; sie strömen Bei gleichbleibendem Luftdurchsatz am Einlaß des dann weiter durch einen Wärmetauscher 10, der teil- Verdichters 1 und gleicher Brennstoffmenge kommt weise an die Stelle der Wasservorwärmer 11 tritt, die die Leistung der Rezirkulations-Maschinengruppe 17, über die Anzapfleitungen der Dampfturbine 7 mit 13,15 zur Leistung der normalen Maschinengruppe 1 Dampf beheizt werden. Anschließend an den Wärme- 35 bis 4 hinzu. Die dieser zusätzlichen Leistung enttauscher 10 werden die Turbinenabgase durch den sprechende Wärmemenge wird zwar der Dampf-Schornstein 12 abgeführt. Für die Ausbildung des turbine weniger zugeführt, es ergibt sich daraus aber Wärmetauschers 10 sind mehrere Anordnungen mög- nur eine ganz wesentlich kleinere Verringerung der lieh.- Die Fig. V zeigt als Beispiel einen Wärme- Leistung dieser Turbine. Man erhält also bei einer tauscher, durch den ein Teil des Kondenswasser 40 im wesentlichen gleichbleibenden Leistung der hindurchströmt, das bereits durch den ersten Speise- Dampfturbine eine Erhöhung der gesamten abzugewasservorwärmer hindurchgeflossen ist, d. h. eine benden Leistung.

Anordnung, die schon in der deutschen Patent- Außerdem wird trotz des Einsatzes des Wärmeschrift 803 299 beschrieben wurde. tauschers 10', der an Stelle der Speisewasservor-

Geinäß der Erfindung wird nun dem normalen 45 wärmer der Dampfturbine tritt, der Wirkungsgrad

Gaskreislauf nach Fig. 1 ein teilgeschlossener Gas- oder die Ausnutzung der Wärme verbessert. Hierzu

kreislauf überlagert, wie dies die F i g. 2 zeigt. sei darauf hingewiesen, daß der Wirkungsgrad seinen

Die ,Gase, die in dem teilgeschlossenen Kreislauf Bestwert hat, wenn die Abkühlung der Gase in die-

strömen, werden durch einen Verdichter 13 verdich- sem Wärmetauscher 10' auf eine weniger tiefe Tem-

tet und dann in einer Brennkammer 14 auf die zum 50 peratur erfolgt als die Abkühlung der Gase, die den

Betrieb einer Gasturbine 15 geeignete Temperatur Wärmetauscher 10 durchströmt haben. Aus diesem

erhitzt; diese Gasturbine 15 treibt den Verdichter 13 Grund ist als beispielsweise Anordnung eine Abzwei-

an und ist außerdem mit einem zweiten Verdichter gung des durch den Wärmetauscher 10' strömenden

17 und einem elektrischen Generator 22 gekuppelt. Wassers hinter dem dritten Wasservorwärmer 11 vor-

Nach ihrer Entspannung in der Turbine 15 werden 55 gesehen, während die den Wärmetauscher 10 spei-

die Gase des teilgeschlossenen Kreislaufs nacheinan- sende Abzweigung hinter dem ersten Speisewasser-

der in zwei Wärmetauschern 9' und 10' abgekühlt, vorwärmer abzweigt. Es versteht sich jedoch von

durch welche ein Teil des Speisewassers des Dampf- selbst, daß die Abzweigungen auch an anderen

erzeugers 3 hindurchfließt; im Anschluß hieran wer- Punkten vorgesehen werden können,

den die Gase wieder der Saugseite des Verdichters 13 60 Die Erhöhung der Leistung und des Wirkungs-

zugeführt.. grades bei gleichbleibender Leistung der Dampf-

Die Brennkammer 14 wird durch Brenner 16 be- turbine sind um so größer, je höher der Wert des heizt, deren Speisung mit Luft durch den Verdichter Rezirkulationsverhältnisses K ist, d. h. des Verhält-.17 erfolgt,· der .über eine Abzweigleitung 18 einen nisses derjenigen Luftdurchsatzmenge, die der durch Teil'der von dem Verdichter 1 gelieferten Luftmenge 65 die Wärmetauscher 9' und 10' und den Verdichter aufnimmt. Die dieser abgezweigten Luftmenge ent- 13 strömenden Gasmenge entspricht, zu der Luftsprechende Menge von Verbrennungsgäsen tritt aus durchsatzmenge, die anfänglich in den Kompressor 1 demjeilgeschlossenen Kreislauf über eine Leitung 19 eintritt. Nun wird dieser Verhältniswert K dadurch

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erhöht, daß die Hochtemperatur-Speisewasservor- (die »Rezirkulation«) auftreten oder durch ein Verwärmer der Dampfturbine vollständig weggelassen schmutzen der Beschaufelungen der Maschinen diewerden, wie dies die später zu beschreibende F i g. 3 ser Gruppe, insbesondere soweit dies den Verdichter zeigt, und die Temperaturdifferenzen zwischen dem 13 betrifft, bedingt sind, wenn schweres Heizöl ver-Gas und dem Wasser auf der heißen Seite der 5 wendet wird.

Wärmetauscher 10 und 10' bei gegebenen Tempera- Im folgenden werden zu der Erfindung gehörende turdifferenzen auf der kalten Seite dieser Wärme- Anordnungen beschrieben, die den Zweck haben, tauscher verringert werden. Man muß also den Wert einen Betrieb der Dampfturbine 7 und des normalen von K so weit erhöhen, wie dies mit einer wirtschaft- Gasturbinensatzes 1, 4, 6 bei ihren höchsten Leistunlichen Konstruktion der Wärmetauscher 10 und 10' io gen zu ermöglichen, wenn die Rezirkulationsgruppe noch vereinbar ist. 17,13, 15, 22 stillgesetzt ist. Unter diesen Bedingun-Der Überschuß an Verbrennungsluft am Auslaß gen soll nur eine Verringerung der Leistung eintreten, des Dampferzeugers 3 und der Brennkammer 14 die der stillgesetzten Maschinengruppe und der Erkann auf einem geringen Wert, etwa in der Größen- höhung des Luftüberschusses entspricht, die in der Ordnung von 10%, gehalten werden, da alle die 15 Größenordnung von 10% liegt, und eine Verringe-Brenner 2, 5 und 16 mit reiner Luft versorgt werden, rung des Wirkungsgrades in der Größenordnung wodurch eine gute Verbrennung gesichert ist. Der von 5%.

Höchstwert für das Rezirkulationsverhältms K ist um Beim Stillsetzen der Rezirkulationsgruppe wäre es so größer, je kleiner der Luftüberschuß der Verbren- möglich, die Leitungen 18 und 19 durch Abschlußnungsgase am Auslaß oder Austritt des Dampf- 20 ventile 23 und 24 zu schließen. Aber unabhängig daerzeugers 3 ist. Der Wert K kann bei einem Luft- von, daß das Ventil 24 sehr große Abmessungen haüberschuß von 10% den Betrag von 1,4 über- ben müßte, obgleich in der Leitung nur ein verhältsteigen, nismäßig kleiner Durchsatz fließt, würde der Fort-Wenn der Verhältniswert K seinen höchsten Be- fall des Wärmetausches in dem Wärmetauscher 9^r trag erreicht, wird die in den Wärmetauschern 9 25 die Dampferzeugung oder Verdampfung bzw. Uber- und 9' übertragene Wärmemenge groß; sie kann sich hitzung im Dampferzeuger 3 und dem zugehörigen derjenigen Wärmemenge nähern, die in dem Dampf- Überhitzer aus dem Gleichgewicht bringen, und dieerzeuger 3 an den Dampf übertragen wird. Hieraus ser Dampferzeuger könnte nur noch eine verringerte ergibt sich, daß die Wärmetauscher 9 und 9' nicht Dampfmenge liefern. Aus diesem Grund umfaßt die nur das Speisewasser erhitzen, sondern auch einen 30 Erfindung eine zusätzliche Anordnung, welche diese großen Anteil dieses Wassers bereits verdampfen. Nachteile vermeidet; diese Anordnung ist in Fig. 3 Unter diesen Bedingungen wird dem Dampf- veranschaulicht. Um die Darstellung dieser Figur erzeuger 3 eine Mischung aus Wasser und Dampf zu- klar zu halten, sind auf der linken Seite das Strögeführt; wenn auch die Erfindung nicht die Anwen- mungsbild der Gase und auf der rechten Seite das dung einer natürlichen Zirkulation im Dampferzeuger 35 Strömungsbild des Wassers und des Dampfes geausschließt, so ist das am besten geeignete System trennt dargestellt. Die zusätzliche Anordnung besteht für den Dampferzeuger das System mit Zwangs- darin, das Rohrbündel des Wärmetauschers 9' in umlauf ohne besonderen Trennraum für die Tren- dem Heizraum oder dem Gehäuse des Dampfnung von Dampf und Wasser. Die Wärmetauscher 9 erzeugers 3 anzuordnen.

und 9' können also — wie der Dampferzeuger 3 — 40 Der Dampferzeuger 3 enthält dann eine durch die

als Teile eines Dampferzeugungssystems mit Zwangs- Brenner 2 beheizte Brennkammer 25, die Überhitzer

umlauf angesehen werden. 26, 26', den Zwischenüberhitzer 8, eine Mischkam-

Die Brennkammer 14 kann wie eine normale mer 27, den Wärmetauscher 9' und eine weitere

Brennkammer einer Gasturbine ausgelegt werden; Kammer 33.

die Kühlung dieser Brennkammer wird durch das 45 In die Mischkammer 27 strömen die Verbrenvon dem Verdichter 13 verdichteten Gas gesichert. nungsgase hinein, die durch die Überhitzer 26, 26' Um eine gute Verbrennung zu erzielen, erweist es und den Zwischenüberhitzer 8 geströmt sind, sowie sich jedoch als vorteilhaft, dieser Brennkammer ge- die Abgase der Turbine 15, deren Einlasse von einer nügend große Abmessungen zu geben und ihre ringförmigen Verteilerleitung 28 abzweigen, und Wände durch eine thermische Abschirmung bildende 50 schließlich die Luft, welche die Brenner 5 für die Wasserrohre zu schützen, die für die Dampferzeu- Nachverbrennung speist und die ebenfalls von einer gung herangezogen werden und — wie der Dampf- ringförmigen Verteilerleitung 29 verteilt wird. Diese erzeuger 3 — mit der Mischung aus Wasser und durch die Brenner 5 auf eine geeignete Temperatur Dampf gespeist werden, die aus den Wärme- gebrachte Gasmischung tritt über die Ringsammeitauschern 9 und 9' kommt, wie dies in der später zu 55 leitung 30 aus, um der Gasturbine 4 des normalen beschreibenden F i g. 3 veranschaulicht ist; diese An- Gaskreislaufs zugeführt zu werden.
Ordnung verbessert überdies den Wirkungsgrad, denn Regelbare Anteile des Abgasdurchsatzes der Turdie in die Brennkammer 14 hineingeschickte Luft- bine 15 können über eine ringförmige Verteilermenge nimmt zu und man kann erkennen, daß leitung 31 in die Brennkammer 25 oder über eine dieser Luftdurchsatz den Kreis 1, 17, 14, 15, 3, 4, 60 ringförmige Verteilerleitung 32 an der Einströmseite 9, 10, 12 durchströmt, der sich dem Gas oder den der Überhitzer 26, 26' eingeführt werden.
Gasen überlagert, die im geschlossenen Kreislauf Durch den Wärmetauscher 9 strömt der Teil des umlaufen. Abgasdurchsatzes der Gasturbine 15 hindurch, der Es ist wesentlich, daß die wirtschaftlichen Vorteile nicht an der Bildung der Mischung in der Kammer der Erfindung nicht durch eine Verringerung der 65 27 beteiligt ist und der von dem Verdichter 13 ange-Ausnutzbarkeit der Anlage infolge mechanischer saugt wird; das Rohrbündel des Wärmetauschers 9' Störungen beeinträchtigt werden, die in der Gruppe wird von dem Wasser aus den Wasservorwärmern 11 17,13,15, 22 für den abgezweigten erneuten Umlauf der Turbine durchflossen.

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Die Kammer 33 hat die Funktion einer Brenn- notwendigen Verbrennungsgasen ist ganz wesentlich kammer, wenn man die Hilfsbrenner 34 in Betrieb kleiner als der Gasdurchsatz, der im normalen Benimmt, die über eine Luftzuführungsleitung 35 mit trieb durch diesen Wärmetauscher strömt; die Gase Brennluft versorgt werden, die von dem Verdichter 1 gelangen in die Mischkammer 27 mit einer Tempegeliefert wird. 5 ratur, die etwas höher ist als die Sättigungstempe-

Die Gesamtanordnung könnte auch umgekehrt ratur des Dampfes, und ersetzen in der gebildeten sein, wobei die Brennkammer 25 im oberen und die Gasmischung die im Umlauf eingespeiste Gasmenge Kammer 33 im unteren Teil des gesamten Dampf- des teilgeschlossenen Kreislaufs. Die Brennstofferzeugers liegen würde. oder Luftmengen der Brenner 16, die beim normalen

Gegebenenfalls können der Zwischenüberhitzer 8 io Betrieb im wesentlichen dazu dienten, die Gase im

und der bei relativ niedriger Temperatur arbeitende geschlossenen Kreislauf aufzuheizen, werden so den

"Überhitzer 26 einerseits sowie der Hochtemperatur- Brennern 34 und teilweise auch den Brennern 2

Überhitzer 26' andererseits in zwei getrennten oder und 5 zugeführt.

unterschiedlichen Dampferzeugerräumen oder -ge- Wegen des Druckabfalls in den Brennern 2 kann hausen angeordnet sein, was die jeweiligen Regelun- 15 sich nur ein sehr schwacher Luftumlauf durch den gen der Dampfüberhitzung und der Zwischenüber- Verdichter 17, die Brennkammer 14, den Verdichter hitzung erleichert. Jeder dieser Räume oder Gehäuse 13 und die Turbine 15 einstellen, was keinen Nachenthält dann einen Teil des Wärmetauschers 9' und teil bedeutet, denn diese Luft gelangt zurück in den das gleiche System von Brenn- und Gasmisch- Dampf erzeuger 3, wo sie an der Verbrennung teilkammern. ' 20 nimmt.

Entsprechend den obigen Darlegungen werden die In dem Fall, daß die Brennkammer 14 keine Hochtemperatur-Speisewasservorwärmer der Dampf- Wasserrohrabschirmungen enthält, bleibt die dem turbine weggelassen und es bleiben beispielsweise nur Dampf in dem Dampferzeuger 3 zugeführte Wärmedrei Vorwärmer übrig, die nur von einem Teil des menge in der Zeiteinheit im wesentlichen auch bei aus dem. Kondensator kommenden Kondensats 25 dem Hilfsbetrieb oder Notbetrieb unverändert, und durchflossen werden, während der andere Teil durch es ist möglich, die Überhitzung ohne größere Ändeden Wärmetauscher 10 fließt. Der gesamte von der rung der Temperatur in der Brennkammer 25 aufSpeisepumpe36 geförderte Wasserdurchsatz teilt sich rechtzuerhalten, indem man die überschüssige Luft in zwei durch geeignete Regelung hinsichtlich ihrer in dieser Kammer erhöht. Diese Erhöhung der Anteile zu ändernden Strömungszweige auf, von 30 Menge der überschüssigen Luft ersetzt den Gasdurchdenen der eine den durch die Abgase der Turbine 4 satz, der beim normalen Betrieb aus der Ringverbeheizten Wärmetauscher' 9 und der andere den feuerleitung 31 austritt, und es ist auch noch darauf Wärmetauscher 9' durchfließt, dem eine thermische hinzuweisen, daß die Menge der überschüssigen Luft Abschirmung bildende. Wasserrohre 37 parallel ge- von selbst anwächst, denn der gesamte Luftdurchsatz schaltet sind; diese Rohre 37 sollen die Wand der 35 in dem Verdichter 1 bleibt konstant.
Brennkammer 33 gegen übermäßige Erhitzung ab- In dem Fall, daß die Brennkammer 14 Wasserrohrschinnen und sind zwecks Vereinfachung der Zeich- schutzwände hat, wird die bei normalem Betrieb für nung nur an einer Seite dieser Kammer dargestellt. die Verdampfung des Wassers in dem Dampf-Die aus den Wärmetauschern 9 und 9' kommende erzeuger 3 aufgewendete Wärmemenge je Zeiteinheit Mischung von Wasser und Dampf wird in die Rohr- 40 verringert. Man kann dann zweckmäßigerweise in der abschirmungen 38 der Brennkammer 25 geführt, die Brennkammer 25 eine verhältnismäßig niedrige Temsich längs des Überhitzers oder des Nachüberhitzers peratur wählen, indem man den Zufluß des Gases erstrecken und einen Vorhang oder eine Schürze aus aus der Leitung 31 erhöht und feuerfeste Abschirmhorizontalen Rohren 38' über dem Niveau der Bren- auskleidungen verwendet, um die Temperatur des ner 5 bilden, damit diese Brenner nicht das Rohr- 45 Metalls der Abschirmungsrohre der Überhitzer zu bündel des Wärmetauschers 9' durch Strahlung er- begrenzen. Unter diesen Bedingungen ist die Tempehitzen. Die gleiche Mischung aus Wasser und Dampf ratur in der Kammer 25 beim Notbetrieb wesentlich wird gegebenenfalls in einem parallelen Kreis durch höher, aber die Temperatur der Rohre bleibt in zudie Abschirmrohre 39 der Brennkammer 14 hin- lässigen Grenzen, und die Überhitzung kann aufdurchgeleitet. Schließlich strömt der etwas überhitzte 50 rechterhalten werden, wenn im normalen Betrieb die Dampf, der aus diesen Abschirmrohren austritt, von dem zu verdampfenden Wasser in der Brenndurch den Überhitzer 26, 26', ehe er der Dampf- kammer 14 aufgenommene Wärmemenge je Zeitturbine 7 zugeführt wird, einheit nicht 30 bis 35% der gesamten von dem

Im normalen Betrieb ist die Wirkungsweise gleich Wasser (oder Dampf) in dem Dampferzeuger 3 auf-

derjenigen der Anlage nach F i g. 2. Der Anteil der 55 genommenen Wärmemenge je Zeiteinheit übersteigt.

Abgase der Rezirkulationsturbine 15, der nicht von Wenn die Turbine oder die Verdichter der Rezir-

dem Verdichter 13 durch den Wärmetauscher 9' an- kulationsgruppe nur einer sehr mäßigen Verschmut-

gesaugt wird, stellt den Umlaufdurchsatz des teil- zung ausgesetzt sind, die kern Stillsetzen dieser

geschlossenen Kreislaufs dar und wird durch die Gruppe bedingt, ergibt sich durch die obenerwähnten

Brenner 5 erhitzt. 60 Maßnahmen nur eine Verringerung des Durchsatzes

Wenn die Rezirkulationsgruppe 17,13,15, 22 still- an erneut in den Kreislauf eingeführten Gasen und gesetzt und die Zufuhr von Brennstoff zu den Bren- der gesamten Leistung der Anlage. Der Dampfnern 16 unterbrochen ist, werden die Brenner 34 in erzeuger 3 erhält eine Mischung aus Wasser und Betrieb genommen, indem man diese mit Brennstoff Dampf, die etwas reicher an Wasser ist. Infolgedessen und Luftmengen speist, welche genügen, um dem 65 genügt es, den Brennern 2 und 5 etwas mehr Brenn-Wasser, das den Wärmetauscher 9' durchfließt, die stoff und den Brennern 16 etwas weniger Brennstoff gleiche Wärmemenge zuzuführen wie im normalen zuzuführen, um den Betrieb der Dampfturbine 7 und Betrieb. Der Durchsatz an den für diese Erwärmung der normalen Gasturbinengruppe 1, 4, 6 mit norma-

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ler Leistung aufrechtzuerhalten; die Überhitzung anpassungsfähig ist; man muß nämlich — wenn die oder Zwischenüberhitzung kann ebenfalls aufrecht- Rezirkulationsgruppe stillgesetzt wird — die Brenerhalten werden, indem man in geeigneter Weise den ner 2 und 5 von ihrer Speisung mit Gasen auf die Gaszufluß aus den Leitungen 31 und 32 regelt. Speisung mit Luft umstellen und die in der Zeit-Wenn es notwendig wird, eine Reparatur oder eine 5 einheit über die Verteilerleitung 28 in die Kammer gründliche Reinigung der Rezirkulationsgruppe 27 einströmende Menge der Gase regeln,
durchzuführen, die ein Öffnen der Turbine 15 oder Es muß außerdem beachtet werden, daß die der Verdichter 17 und 13 bedingt, muß die gesamte »zweite Form« es nicht wie die erste gestattet, die Anlage vorübergehend stillgesetzt werden; man kann Anlage mit halber Last oder Leistung weiter zu befür diese Maßnahme jedoch einen Zeitpunkt wählen, io treiben, indem man die Gruppe 17, 13,15 in Betrieb in dem die Energieerzeugung nicht wesentlich ist beläßt, wenn es sich um eine Anlage großer Leistung (Wochenende), und zu dieser Zeit feste Abschluß- handelt, die zwei parallel arbeitende Maschinenstücke auf die Verbindungsflansche der zu den Ma- gruppen 1 bis 4 aufweist, von denen eine für Überschinen des Rezirkulationssatzes führenden Leitun- holungsarbeiten stillgelegt wurde. Da die gesamte gen anbringen, die es dann gestatten, während der 15 Luft über den Verdichter 17 geht, kann dieser sich Reparatur selbst den oben geschilderten Notbetrieb nicht einer halben Förderleistung mit gleichem Anaufrechtzuerhalten, saugdruck anpassen; im Gegensatz hierzu kann bei Man kann den Wirkungsgrad der soeben beschrie- der ersten Form der Betrieb fortgesetzt werden, wenn benen Arbeitsweise noch verbessern, wenn man in auch der Durchsatz des Verdichters 17 in der die Brennkammer 14 die gesamte von dem Verdich- 20 Größenordnung des halben oder noch eines gerinter 1 verdichtete Luft einführt, wie dies die F i g. 4 geren Anteils des vollen Durchsatzes ist. In diesem veranschaulicht. Die Verbrennung erfolgt dann in letzteren Fall, d. h. beim Arbeiten der Dampfturbine dieser Brennkammer mit einem großen Luftüber- mit halber Last und einer Verringerung der Rezirkuschuß, und die noch an Sauerstoff reichen Verbren- lation wegen der Erhöhung der Temperatur am Einnungsgase werden nach ihrer Entspannung in der as laß des Verdichters 13 wird weniger Brennstoff in Turbine 15 den Brennern 2 und 5 und — wie vorher die Brennkammer 14 eingespritzt, und die noch rebereits erwähnt — mit dem durch den geschlossenen lativ sauerstoffreichen Verbrennungsgase können zur Kreislauf strömenden Anteil dem Einströmende des Verbrennung des Brennstoffes in den Brennern 2 Wärmetauschers 9' zugeleitet, dessen Einleitungs- und 5 dienen. Auf jeden Fall ist aber hierzu der Einrohrgruppen innerhalb der Kammer 27 die gleichen 30 bau der Ventile 40 und 40' notwendig.
Druckverluste ergeben müssen wie die Brenner 5. Wenn die Gefahr einer Verschmutzung der ReWenn man die Möglichkeit haben will, die Gruppe Zirkulationsgruppe klein ist, wie dies beispielsweise 17, 13, 15, 12 stillzusetzen, aber den restlichen Teil bei Verwendung von Erdgas als Brennstoff zutrifft, der Anlage in Betrieb zu halten, bedingt diese Aus- und man auf die Möglichkeit eines Betriebes für den nutzung der Erfindung auf jeden Fall das Vorhan- 35 Fall Verzicht leistet, daß diese Gruppe nicht betriebsdensein der Ventile 40 und 40', von denen das erste fähig ist, kann man die Überhitzer 26, 26' und den bei normalem Betrieb geöffnet und das zweite ge- Zwischenüberhitzer 8 in einen Dampferzeuger 41 mit schlossen ist, während es bei dem Notbetrieb um- hohem Gasdruck einbauen, der die Brennkammer 14 gekehrt sein muß. Beim Notbetrieb wird ein Teil der ersetzt. Diese Anordnung ist in der Fig. 5 veran-Luft wie zuvor den Brennern 34 zugeführt, und es 40 schaulicht, in der der Dampferzeuger 3 nur noch ist ebenfalls vorteilhaft — wenn die Brennkammer eine gegebenenfalls durch Wasserrohrabschirmungen 14 Wasserrohrabschirmungen enthält —, bei norma- gekühlte Brennkammer darstellt,
lern Betrieb in der Brennkammer 25 eine verhältnis- In diesem Fall enthält der Dampferzeuger 41 eine mäßig niedrige Temperatur zu wählen, weil die Tem- Kammer 42, in der sich diejenigen Gase, die vorher peratur in dieser Kammer im Notbetrieb wesentlich 45 den Überhitzer oder den Zwischenüberhitzer durchhöher liegt. strömt haben, sowie die Durchsatz-Gasmenge des ge-Die Überhitzung oder die Zwischenüberhitzung schlossenen Kreislaufes mischen, die durch den Komwird in der Weise geregelt, daß man in umgekehrtem pressor 13 gefördert wurde. Die Mischung wird durch Sinn den Luftüberschuß an den Brennern 2 und 5 die für die Nachverbrennung bzw. Nacherhitzung beverändert, statt diese Regelung durch das Einführen 50 stimmten Brenner auf die für die Speisung der Turvon Gasen zu bewirken. bine 15 geeignete Temperatur gebracht. Regelbare Man muß berücksichtigen, daß bei dieser zweiten Anteile des Gasdurchsatzes, der von dem Verdichter Ausführungsform die Erfindung in der »Überlage- 13 herkommt, können an den mit 43 und 43' berung« der Rezirkulation 13, 14,15, 27, 9', 33,13 zu zeichneten Stellen am unteren Teil oder am oberen dem eine Nacherhitzungsstufe enthaltenden Kreislauf 55 Teil der Brennkammer zwecks Regelung der Über-1, 17, 14, 15, 27, 4, 9, 10, 12 besteht. Weil dieser hitzung oder der Zwischenüberhitzung eingeführt letztere Kreislauf von der gesamten Luft durchströmt werden. Der Wärmetauscher 9' kann in den Dampfwird, verbessert sich der Wirkungsgrad trotz der Ver- erzeuger 3 eingebaut werden, er kann aber auch geringerung der spezifischen Wärme der Gase, die sich trennt von diesem Dampferzeuger angeordnet sein, in der Turbine 15 entspannen; diese Verringerung 60 wie dies in F i g. 5 dargestellt ist.
der spezifischen Wärme wird überdies durch eine Das Übertragen bzw. das Einbauen der Überhitzer mögliche Erhöhung des Rezirkulationskoeffizienten K 26, 26' und des Zwischenüberhitzers 8 in den Dampfkompensiert, erzeuger 41 mit hohem Gasdruck verbessert den Wegen dieser Verbesserung des Wirkungsgrades Wirkungsgrad in der »ersten Form«, denn es ergibt bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung 65 sich hieraus eine Vergrößerung des in diesen Dampf-— die im folgenden der Einfachheit wegen »zweite erzeuger eingeführten Luftdurchsatzes; sie verbessert Form« genannt wird — kann diese der »ersten auch den Wirkungsgrad in der »zweiten Form«, aber Form« vorgezogen werden, obwohl sie etwas weniger in geringerem Umfang, denn die Verminderung des

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Luftüberschusses ist begleitet von einer Verringerung Wenn man die Erfindung, statt sie auf einen ein-

des Rezirkulationskoeffizienten K. fachen Kreislauf ohne Nacherhitzung der Gase ent-

Anderseits kann die Verbrennung in dem als sprechend den vorangegangenen Beispielen anzu-Brennkammer wirkenden Dampferzeuger 3 weniger wenden, bei einem Kreislauf mit Nacherhitzung angut sein, denn die Gase treten in diese Kammer mit 5 wendet, bleiben alle erfindungsgemäßen Anordnungen einem verhältnismäßig kleinen Luftüberschuß ein die gleichen, mit dem Unterschied, daß der Dampfund treten aus dieser Kammer mit dem kleinsten erzeuger 3 der Erzeuger bei einem mittleren Gas-Luftüberschuß in der Größenordnung von 10% aus. druck wird und der Dampferzeuger 41 der Erzeuger Aus diesem Grund würde man bei dieser Variante bei hohem Gasdruck ist.

der Erfindung die »erste Form« bevorzugen, obgleich io Die Erfindung ist dann sowohl in der ersten als

ihr Wirkungsgrad — wenn man von gegebenenfalls auch der zweiten Form anwendbar und ebenfalls bei

eintretenden Verlusten durch unverbrannten Brenn- den Varianten nach den F i g. 5 und 6.

stoff absieht — etwas weniger gut ist. Ein anderer Unterschied besteht jedoch darin, daß

Die »zweite Form« gestattet es anderseits (wie in es notwendig wird, vor dem Verdichter 17 einen Fig. 6 dargestellt), in dem geschlossenen Kreislauf— 15 Luftkühler einzuschalten, weil die Temperatur der in dem eine Spezialturbine 15', die den Verdichter 13 durch den Verdichter 1 verdichteten Luft zu hoch ist. und einen elektrischen Generator 22 antreibt und die Eine derartige Kühlung hätte bei der Anwendung getrennt von der Turbine 15 ist, in welcher nur noch der Erfindung auf den einfachen Kreislauf kein wirt-"der zum Dampferzeuger 3 strömende Gasdurchsatz schaftliches Interesse geboten. Der Luftkühler wird entspannt wird —den für den Speisewasservorwänner 20 wie auch das Rezirkulationsgas mittels des Kondens- oder Wärmetauscher 9' günstigsten Druck zu wählen, wassers der Dampfturbine gekühlt; hieraus folgt, daß Welcher etwas verschieden von dem günstigsten Druck die Leistung der verwendeten Wärmetauscher beim Dampferzeuger 3 ist. grenzt ist, da der Rezirkulationskoeffizient K ab-

- Die »zweite Form« ist auch dann anwendbar, wenn riirnmt und sein Wert beispielsweise auf den Betrag 1 die »Brennkammer« 3 der Fig. 6 weggelassen wird 25 abfällt gegenüber dem Wert 1,4 in der »ersten Form«, und der Dampferzeuger 41 der einzige Dampferzeuger Trotzdem bleibt die Verbesserung des Wirkungsgrades ist. In diesem Fall, haben die Abgase der Turbine 15 infolge der Rezirkulation erheblich.

einen Druck, der in der Nähe des atmosphärischen Die Fig. 8 zeigt beispielsweise die Anwendung der

Druckes liegt, und strömen unmittelbar in die Nieder- Erfindung in der »ersten Form« auf einen Kreislauf

druck-Speisewasservorwärmer oder Wärmetauscher 9 30 mit Nacherhitzung der Gase. Dieser Kreislauf um-

und 10. faßt den Niederdruckverdichter Γ, den Mitteldruck-

.' Bei allen den bisher beschriebenen Anordnungen verdichter 1, den unter mittlerem Druck stehenden

— mit Ausnahme derjenigen nach Fig. 6 — ist es Dampferzeuger 3, die Mitteldruckturbine 4, den ihr möglich, den Luftverdichter 17 und den Rezirkula- nachgeschalteten Nacherhitzer oder die einfache tionsverdichter 13 in einer gleichen Maschinen- 35 Nacherhitzungs-Brennkammer 3', die Niederdruckeinheit zusammenzufassen, was die Mischung der turbine 4' und die Speisewasserwärme oder Wärme-Luft und der rezirkulierten Gase bedingt. tauscher 9 und 10.

Diese Maßnahme bringt jedoch einen leichten In der Anordnung nach Fig. 8 ist angenommen,

Druckverlust mit sich, denn die Verhältnisse der not- daß der Niederdruckturbinensatz 1' bis 4' keinen

wendigen Verdichtungen sind nicht genau die gleichen 4° elektrischen Generator treibt und leistungsmäßig in

wegen der unterschiedlichen Druckverluste in den sich ausgeglichen ist, wozu die Verdichtungsverhält-

Kreisläufen. Anderseits ist es bei der »ersten Form« nisse bei den Verdichtern 1 und 1' in geeigneter

günstiger, die Brenner mit reiner Verbrennungsluft Weise aufeinander abgestimmt wurden. Der ge-

zu speisen, d.h. über einen gesonderten Verdichter. schlossene Kreislauf umfaßt dann wie vorher den

Bis hierher wurde stets angenommen, daß die nor- 45 Verdichter 13, einen Dampferzeuger oder die ein-

male Gasturbinengruppe 1 bis 4 und die Rezirkula- fache Brennkammer 14, die Turbine 15 und das Ge-

tionsgruppe 17, 13, 15 je einen eigenen elektrischen häuse des Wärmetauschers 9'. Ein Teil der von dem

Generator aufweisen. Dies ist natürlich nötig, wenn Verdichter 1 verdichteten Luft durchströmt den

man die Anlage in Betrieb halten will, falls eine der Kühler 45, bevor er von dem Verdichter 17 angesaugt

Maschinen 17, 13 oder 15 ausfällt. 50 wird.

Wenn man auf diese Möglichkeit verzichtet, kann Wie die F i g. 8 zeigt, wird der Kühler 45 durch man nur einen elektrischen Generator in einer dieser einen Abzweig des von der Speisepumpe 36 geGruppen beibehalten; die Leistungen der Verdichter förderten Kondenswassers gekühlt, das zu der Aus- und der Turbinen der anderen Gruppe werden dann laßleitung des Wärmetauschers 9' zurückströmt und in sich ausgeglichen. : 55 sich an der mit 46 bezeichneten Stelle mit der

In dieser Beziehung sind zahlreiche Anordnungen Mischung aus Wasser und Dampf mischt, die aus

von Maschinen —- aufgeteilt in zwei Wellensätze — diesem Wärmetauscher austritt. Das System der

möglich, und es muß betont werden, daß die Er- Wasserrohrabschirmungen und der Speisung des

findung auch bei irgendeiner dieser Anordnungen an- Überhitzers und des Zwischenüberhitzers ist mit

wendbar ist, beispielsweise einer Anordnung nach 60 Rücksicht auf die Einfachheit der Darstellung in

Fig. 7, welche die »zweite Form« betrifft. Bei dieser diese Figur nicht eingezeichnet; es ist aber identisch

Anordnung sind die "beiden Verdichter 1 und 17 in mit dem der F i g. 3 (rechte Seite), jedoch mit dem

einer einzigen Einheit zusammengefaßt und mit dem Unterschied, daß eine Wasserrohrabschirmung in der

Rezirkulationsverdichter und der Turbine 15 ge- Niederdruck-Brennkammer 3' vorgesehen werden

kuppelt. Die Leistung dieser Turbine 15 kann mit der 6g kann, die parallel zu den entsprechenden Ab-

der beiden Verdichter ausgeglichen werden. Unter schirmungen in der Brennkammer 25 des Dampf-

diesen Bedingungen.- treibt nur die Niederdruck- erzeugers 3 und der Brennkammer 14 geschal-

turbine 4 den elektrischen: Generator 6.an. tet ist.

Man nimmt so der Einfachheit wegen in Kauf, daß die Luft in dem Kühler 45 auf eine Temperatur abgekühlt wird, die in der Nähe der Temperatur der rezirkulierten Gase in dem Wärmetauscher 9' liegt; es dürfte jedoch selbstverständlich sein, daß der günstigste Wirkungsgrad bei abweichenden Kühlungstemperaturen liegt und daß man das Kühlwasser für den Kühler 45 hinter einem anderen Speisewasservorwärmer der Turbine abzieht, beispielsweise hinter dem vierten Vorwärmer 47, der mit einer punktierten Linie angedeutet ist.

Die Erfindung kann in gleicher Weise bei einem Gaskreislauf mit zwei oder mehreren Druckstufen und Nacherhitzungsbrennern und Zusatzturbinen angewendet werden, wobei die Maschinen- bzw. Gerätegruppe 45,17,13,14,15 und 9'wie in F ig. 8 diesem Grundkreislauf »überlagert« oder zu ihm hinzugefügt wird. In diesem Fall enthält jedoch der Grundkreislauf selbst Kühler zwischen den Verdichtern der Druckstufen, und von einer gewissen Anzahl der Nacherhitzungsstufen ab wird das Erhitzen des Kondenswassers bereits durch diese Zwischenkühler vollständig bewirkt, so daß die Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung praktisch wirkungslos bleiben müßte.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verbund-Krafterzeugungsanlage mit einer Dampf- und zumindest einer Gasturbine für die Leistungslieferung, wobei der Dampferzeuger im offenen Gasturbinenkreislauf vom Verdichter aufgeladen wird, die Dampferzeugungsabgase die Gasturbine beaufschlagen und die Turbinenabgase zur mindestens teilweisen Speisewasservorwärmung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem offenen Gaskreislauf (1, 2, 3, 4, 9, 10) ein teilgeschlossener Gaskreislauf parallel geschaltet oder überlagert ist, in dem ein von einer außerdem noch Leistung liefernden Turbine (15) angetriebener Verdichter (13) die Umlaufgase hinter zumindest einem weiteren, von einem Anteil des Speisewassers des Dampferzeugers (3) durchströmten Wärmetauscher (9', 10') verdichtet und die verdichteten Gase vor ihrer Entspannung in der Turbine in einer Brennkammer (14) wieder aufgeheizt werden, wobei in die Brenner (16) der Brennkammer (14) des teilgeschlossenen Kreislaufs verdichtete Luft eingespeist wird und ein Anteil des Kreislaufgases entnommen und in die Abgase des Dampferzeugers (3) eingeführt wird, bevor diese in der oder den Turbinen (4) des offenen Kreislaufs entspannt werden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem teilgeschlossenen Kreislauf entnommene Anteil des Kreisgases, der mit den durch den Dampferzeuger strömenden Gasen gemischt wird, der in die Brenner (16) der Brennkammer (14) eingeführten Frischluftmenge äquivalent ist.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den teilgeschlossenen Kreislauf einzuspeisende Frischluft der Förderleitung des Verdichters (1) des offenen Kreislaufs (1, 2, 3, 4, 9, 10) entnommen und vor der Einspeisung in die Brennkammer (14) auf einen höheren Druck verdichtet wird, und daß die Mischung aus Dampferzeugerabgasen und Entnahmegas des teilgeschlossenen Kreislaufs durch Nachverbrennungsbrenner (5) erhitzt wird, ehe sie in die Gasturbine (4) des offenen Kreislaufs eintritt (F i g. 2).

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9') des teilgeschlossenen Kreislaufs in dem Gehäuse des Dampferzeugers (3) untergebracht ist und Hilfsbrenner (34) zur Erhitzung des diesen Wärmetauscher durchströmenden Kondenswassers bei stillgesetzter Verdichterturbinengrappe (13 bis 15) des teilgeschlossenen Kreislaufs vorgesehen sind, denen von dem Verdichter (1) des offenen Kreislaufs Luft zugeführt wird (F i g. 3).

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (16) der Brennkammer (14) des teilgeschlossenen Kreislaufs mit der gesamten Luftfördermenge des durch die Turbine (4) des offenen Gaskreislaufs angetriebenen Kompressors (1) gespeist werden, welche Fördermenge zuvor durch einen von der Turbine (15) des teilgeschlossenen Kreislaufs angetriebenen Kompressor (17) auf einen höheren Druck gebracht wurde, und daß der Anteil der relativ sauerstoffreichen Abgase dieser Turbine, der nicht durch die Wärmetauscher (9', 10') strömt, als Sauerstoffträger in den Brennern des Dampferzeugers (3) benutzt wird (F i g. 4).

6. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen für die Haupterzeugung des Dampfes vorgesehenen, mit der Brennkammer (14) des teilgeschlossenen Kreislaufs kombinierten Dampferzeuger (41), der auch einen Überhitzer (26, 26') und einen Zwischenüberhitzer (8) für den Dampf enthält, wobei die dem teilgeschlossenen Kreislauf entnommenen Gase in einen nur als Niederdruck-Brennkammer wirkenden, gegebenenfalls durch Wasserrohrabschirmungen gekühlten Dampferzeuger (3) eingeführt werden (Fig. 5).

7. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem teilgeschlossenen Gaskreislauf eine Turbine (15'), in der die durch den Wärmetauscher (9') strömenden Gase entspannt werden, von der Turbine (15) getrennt angeordnet ist, in der die nicht durch den Wärmetauscher strömenden Gase entspannt werden, wobei die Abgasdrücke dieser beiden Turbinen unterschiedlich sein können und jede der beiden Turbinen außer dem ihr zugeordneten Kompressor (13 bzw. 17) einen elektrischen Generator (22' bzw. 22) antreibt, und daß der Kompressor (13), der von der Turbine (15') des teilgeschlossenen Kreislaufs angetrieben wird, der Kompressor für den Zwischenüberhitzerumlauf ist (Fig. 6).

8. Anlage nach den Ansprüchen 1, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase derjenigen Turbine (15), in der die Gase entspannt werden, die nicht durch den Wärmetauscher (9') strömen, unmittelbar in Wärmetauscher (9, 10) geleitet werden, ehe sie aus der Anlage abströmen, und daß der die Brenner (16) speisende Kompressor (17), der von der Turbine (15) des teilgeschlossenen Gaskreislaufs angetrieben wird, unmittelbar aus der Atmosphäre ansaugt (F i g. 6).

9. Anlage nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Gas-

kreislauf zumindest zwei Turbinen-Kompressor-Gruppen (1 bis 4 und Γ bis 4') und wenigstens eine Nachverbrennerstufe (3') aufweist, der teilgeschlossene Gaskreislauf mit einem Druck arbeitet, der höher ist als der hohe Druck im offenen Kreislauf, und die Anlage zwischen den Kompressoren (1, 1') des offenen Kreislaufs Kühler enthält und daß eine besondere Kühlvorrichtung (45) zum Abkühlen der Luft vor dem die Brenner der Kammer (16) der Brennkammer (14) speisenden Kompressor (17) vorgesehen ist, wobei durch diese Kühlvorrichtungen ein Teil des Speisewassers für den Dampferzeuger (3) strömt.

10. Anlage nach den Ansprüchen 1, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressoren auf die Maschinensatzwellen der Anlage derart verteilt sind, daß zumindest eine der Turbinen-Kompressor-Gruppen (Γ bis 4' oder 1, 17 bis 13 bis 15) leistungsmäßig in sich ausgeglichen ist und keine Energie abgibt (F i g. 7).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 803 299;
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1108 519,

1074326;
schweizerische Patentschriften Nr. 280 009,

608, 227 321.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 709/94 10.66 © Bundesdruckerei Berlin