DE1488937C

DE1488937C - Stromerzeugungsaggregat

Info

Publication number: DE1488937C
Authority: DE
Inventors: Georg 5060 Bensberg Oberlander
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Publication date: 1971-12-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stromerzeugungsaggregat mit einem von einer Gasturbine angetriebenen Generator und einer belastungsabhängig wirkenden Einrichtung zum Abschalten des Aggregates bei Überlastung der Gasturbine.

Eine ausreichende Sicherung gegen unzulässige Überlastung ist dabei nur gewährleistet, wenn zur Festsetzung des Abschaltpunktes die ungünstigsten zu erwartenden Betriebsbedingungen angenommen werden. Das hat den Nachteil, daß das Aggregat bei Auftreten kurzzeitiger Belastungsspitzen abgeschaltet wird. Solche kurzzeitigen Belastungsspitzen können z.B. beim Zuschalten induktiver Belastungen oder bei Fehlbedienungen auftreten. Um diese Belastungsspitzen auffangen zu können, müßte die Gasturbine für eine höhere Dauerbelastung ausgelegt sein. ^:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stromerzeugungsaggregat mit größtmöglicher Ausnutzung der Belastbarkeit der Gasturbine zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein direkt oder indirekt lastabhängiges Stellglied vorgesehen ist, das bei Überschreitung des für die Dauerbelästung der Gasturbine zulässigen, einstellbaren Grenzwertes ein die elektrische Belastung des Generators oder einen Teil davon abschaltendes Zeitrelais betätigt, dessen Ansprechzeit kürzer einstellbar ist als die für kurzzeitige Überbelastung der Gasturbine höchstzulässige Zeit und das in den Ausgangszustand zurückgeht, wenn seine Betätigung vor Ablauf der Ansprechzeit endet.

Die kurzfristige Überlastung der Gasturbine ist möglich, weil die Erhöhung der Turbineneintrittstemperatur über das für Dauerbetrieb zulässige Maß nicht sofort zur Überhitzung der Schaufeln führt; denn diese werden mit einer bestimmten Verzögerung aufgeheizt. Die Ansprechzeit des Zeitrelais muß daher kürzer sein als die Aufheizzeit der Schaufeln.

' Damit ist das Stromerzeugungsaggregat in der Lage, kurzzeitige Belastungsstöße aufzufangen, die über der Dauerbelastung der Gasturbine, jedoch unterhalb der kurzzeitig zulässigen Überlast, liegen.

Um eine Überhitzung der Schaufeln der Gasturbine durch kurzfristig aufeinanderfolgende Überlaststöße zu verhindern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Zeitrelais mit einer Einrichtung ausgestattet, die über eine kurze Zeitspanne die Betätigunpsimpulse speichert oder die Betätigungszeiten summiert.

Die Grenze . der zulässigen Dauerbelastbarkeit der Gasturbine ist weitgehend von den Umgebungsbedingungen, insbesondere der Umgebungstemperatur und dem Luftdruck, abhängig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Hub des Stellgliedes in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und vom Luftdruck selbsttätig veränderbar auszubilden.

Um rechtzeitig anzukündigen, daß nach der An-Sprechzeit des Zeitrelais die elektrische Last abgeschaltet wird, kann es zweckmäßig sein, ein Warngerät vorzusehen, das vom Stellglied gleichzeitig mit dem Zeitrelais betätigt wird. Dem Bedienungspersonal steht dann genügend Zeit zur Verfügung, um die zu der Überbelastung führende Lastzuschaltung wieder rückgängig zu machen.

Besonders einfach und vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der als indirek't lastabhängiges Stellglied ein Druckfühler an der Brennstoffleitung vor einer druckabhängigen Einspritzdüse angeordnet ist. Eine ähnliche Lösung ist auch für mengenabhängige Einspritzvorrichtungen möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Eine Gasturbine 1 mit einer Brennkammer 3 treibt einen Generator 2 an, der einen nicht gezeichneten Verbraucher versorgt. Mit 4 ist eine druckabhängige Einspritzdüse bezeichnet, durch die der Brennstoff in die Brennkammer 3 eingespritzt wird. Vor der Einspritzdüse 4 ist ein Druckfühler 6 an die Brennstoffleitung 5 angeschlossen. Bei Überschreitung des für die Dauerbelastung der Gasturbine zulässigen einstellbaren Grenzwertes des Brennstoffdruckes in der Leitung 5 schließt die Kontaktplatte 7 des Druckfühlers 6 nach Überwindung einer Strecke a einen Stromkreis 8 mit einer Stromquelle 9 und einem Zeitrelais 10.. Der Abstand α der Kontakte 11 von der Kontaktplatte 7 wird von einer unter Atmosphärendruck stehenden Dose 12 und einer auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechenden Dose 13 so beeinflußt, daß der Stromkreis 8 mit steigender Umgebungstemperatur und sinkendem Luftdruck früher oder bei abnehmender Umgebungstemperatur und steigendem Luftdruck später geschlossen wird. Durch den Stromkreis 8 wird das Zeitrelais 10 betätigt, das nach einer einstellbaren Ansprechzeit den Schalter 14 öffnet und damit die Belastung des Generators 2 abschaltet. Der Schalter 14 kann auch so angeordnet sein, daß nur ein Teil der elektrischen Belastung abgeschaltet wird.

Claims

Patentansprüche:

' 1. Stromerzeugungsaggregat mit einem von einer Gasturbine angetriebenen Generator und einer belastungsabhängig wirkenden Einrichtung zum Abschalten des Aggregates bei Überlastung der Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, daß ein direkt oder indirekt lastabhängiges Stellglied (6) vorgesehen ist, das bei Überschreitung des für die Dauerbelastung der Gasturbine (1) zulässigen, einstellbaren Grenzwertes ein die elektrische Belastung des Generators (2) oder einen Teil davon abschaltendes Zeitrelais (10) betätigt, dessen Ansprechzeit kürzer einstellbar ist als die für kurzzeitige Überbelastung der Gasturbine (1) höchstzulässige Zeit und das in den Ausgangszustand zurückgeht, wenn seine Betätigung vor Ablauf der Ansprechzeit endet.
2. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais (10) mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die über eine kurze Zeitspanne die Betätigungsimpulse speichert oder die Betätigungszeiten summiert.
3. Stromerzeugungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Stellgliedes (6) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und vom Luftdruck selbsttätig veränderbar ist.
4. Stromerzeugungsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Warngerät vorgesehen ist, das vom Stellglied (6) gleichzeitig mit dem Zeitrelais (10) betätigt wird.
5. Stromerzeugungsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied ein Druckfühler (6) an die Brennstoffleitung (5) vor einer druckabhängigen Einspritzdüse (4) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen