DE1626156A1 - Triebwerksanlage - Google Patents

Triebwerksanlage

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DE1626156A1
DE1626156A1 DE19671626156 DE1626156A DE1626156A1 DE 1626156 A1 DE1626156 A1 DE 1626156A1 DE 19671626156 DE19671626156 DE 19671626156 DE 1626156 A DE1626156 A DE 1626156A DE 1626156 A1 DE1626156 A1 DE 1626156A1
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DE
Germany
Prior art keywords
power plant
steam
turbine
gas
compressor
Prior art date
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Pending
Application number
DE19671626156
Other languages
English (en)
Inventor
New Barry John
Albert Jubb
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.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F01K21/045—Introducing gas and steam separately into the motor, e.g. admission to a single rotor through separate nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F01K21/042—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas pure steam being expanded in a motor somewhere in the plant

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

DIPL-ING. CURT WALLACH DR. TINO HAIBACH
8 MÜNCHEN 2, H. Juli 196?
UNSER ZEICHEN:
10944 - K/vM
Rolls-Royce Limited, Derby, Derbyshire, England.
Triebwerksanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Triebwerksanlage.
Gemäß der Erfindung ist eine Triebwerksanlage mit einem Gaserzeuger,der in Strömungsrichtung hintereinander einen Kompressor, eine Verbrennungseinrichtung und eine Turbine aufweist, die mit dem Kompressor antriebsmäßig verbunden ist, in der Weise ausgebildet, daß eine Leistungsturbine vorgesehen ist, die durch das vom Gaserzeuger gelieferte Gas angetrieben wird, daß ein Abgaswärme-Kessel die Abgase der Leistungsturbine in Wärmeaustausch mit Wasser bringt, um Dampf zu erzeugen, und daß eine Dampfturbine von dem im Wärmeaustauscher erzeugten Dampf angetrieben wird, wobei die Dampfturbine antriebsmäßig mit einem Ladekompr.essor verbunden ist, der das dem Gaserzeuger zugeführte Gas vorkomprimiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung expan diert die Dampfturbine den durch sie hindurchtretenden Dampf
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auf einen Druck, der im wesentlichen gleich jenem Druck ist, der in der Gasströmung durch den Gaserzeuger hindurch an einer Stelle stromunterseitig des Kompressors herrscht, wobei dieser Druck aber nicht niedriger ist,und daß Mittel vorgesehen sind, um den expandierten Dampf in die Gasströmung durch den Gaserzeuger an jener Stelle einzuführen.
Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, um den expandierten Dampf in die Gasströmung durch die Verbrennungseinrichtung des Gaser-" zeugers hindurch einzuführen.
Vorzugsweise sind Kühlmittel vorgesehen, die das vorkomprimierte Gas des Ladekompressors kühlen, bevor dieses Gas dem Gaserzeuger zugeführt wird.
Der Abgaswärme-Kessel- kann mit Hilfszündmitteln ausgestattet sein.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage.
Die Triebwerksanlage weist einen Gaserzeuger 10 auf, der von der Bauart eines Plugzeuggasturbinenstrahltriebwerks sein kann und in Strömungsrichtung hintereinander einen Kompressor 12, eine Verbrennungseinrichtung 14 und eine den Kompressor antreibende Turbine 16 aufweist. Gas von dem Gaserzeuger 10 treibt eine
0Q983W0465 */#
Leistungsturbine l8, die ihrerseits einen Wechselstromerzeuger 20 Über eine Welle 22 und, falls erforderlich, über einsia niehtdargestelltes Getriebe antreibt.
Die Abgase der Leistungsturbine l8 werden einem Abgaswärmeaustauscher 24 zugeführt, durch den die Abgase in Wärmeaustausch mit Wasser strömen und dadurch Dampf erzeugen. Das Wasser wird dem Wärmeaustauscher über eine Pumpe 26 zugeführt.
Der Wärmeaustauscher 24 wird mit einem kontinuierlichen Ausbläser 28 betrieben, wodurch die Übertragung fester Teilchen, in den Dampf vermindert wird und der Wärmeaustauscher kann mit Hilfsheizmitteln (in der Zeichnung nicht dargestellt) ausgestattet werden, um !temperatur, Druck oder Massenströmung des Dampfes zu vergrößern.
Der in dem Abgaswärmeaustauscher 24 erzeugte Dampf wird dann einer Dampfturbine 30 zugeführt. Der die Dampfturbine 30 treibende Dampf wird bis auf einen Druck expandiert, der im wesent- * i liehen gleich dem Druck in der Verbrennungseinrichtung 14 des Gaserzeugers 10 ist und er wird dann der Verbrennungseinrichtung 14 zugeführt.
Die Dampfturbine 30 treibt einen Ladekompressor 32 über eine Welle 34 und falls erforderlich ein Getriebe an. Der Ladekompresßoi» 32 verzehrt Luft und komprimiert diese, die,nachdem sie durch einen Verdampfungskühler 36 hindurchgetreten ist, in den Korn-
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BAD ORIGiNAU
pressor 12 des Gaserzeugers 10 eintritt.
Ein Teil der Restwärmeenergie der Abgase der Leistungsturbine 18, der normalerweise in die Atmosphäre verloren ginge, wird so benutzt, um den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen. Das Einspritzen von Dampf in die Verbrennungseinrichtung 14 des Gaserzeugers 10 erhöht die Massenströmung und verleiht den Gasen, die sich durch die den Kompressor treibende Turbine 16 und die Leistungsturbine 18 entspannen, eine höhere spezifische Wärme. Der Ladekompressor 32 erhöht das Gesamtkompressionsverhältnis des Gaserzeugers 10 und der VerdampferkUhler 36 wirkt dem Ansteigen der Lufttemperatur als Folge der Vorkompression entgegen.
Dadurch wird die Ausgangsleistung der Turbine 18 erhöht und der spezifische Brennstoffverbrauch des Gaserzeugers 10 wird bei vergleichsweise geringfügiger Erhöhung der Anlagekosten vermindert.
Die Erfindung kann bei einer Kraftanlage Anwendung finden, bei der mehrere Gaserzeuger und Leistungsturbinen vorgesehen sind, und zwar mit oder ohne Speicherraum zwischen den Gaserzeugern und den Leistungsturbinen.
QQ9834/046S f

Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Triebwerksanlage mit einem Gaserzeuger, der in Strömungsrichtung hintereinander einen Kompressor, eine Verbrennungseinrichtung und eine den Kompressor antreibende Turbine aufweist, und mit einer Leistungsturbine, die durch das vom Gaserzeuger gelieferte Oas angetrieben wird, und mit einem Abgaswärmeaustaucher, dem die Abgase der Leistungiturbine zugeführt werden und der im Wärmeaustausch mit Wasser Dampf erzeugt, der eine Dampfturbine antreibt,
    dadurch gekennzeichnet, g
    daß die Dampfturbine (30) antriebsmäßig mit einem Ladekompressor (32) verbunden ist, der das dem Gaserzeuger (10) zugeführte Oas vorkomprimiert.
    2. Triebwerksanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine (30) den durch sie hindurchtretenden Dampf auf einen Druck expandiert, der gleich ist,aber nicht niedriger als der Druck, der durch den Oaserzeuger (10) strömenden Oase an einer Stelle stromunterseitig des Kompressors (12),und daß Mittel vorgesehen sind, um den expandierten Dampf in den Gasstrom des Gaserzeugers (10) an jener Stelle einzuführen.
    3. Triebwerksanlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den expandierten Dampf in die ' Oasströmung durch die Verbrennungseinrichtung (14) des Oaserzeugers (10) einzuführen»
    009834/0485 .
    BAD ORIGINAL ·/·
    4. Triebwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,
    daß Kühlmittel (36) vorgesehen sind, um das vorkomprimierte aas des Ladekompressors (32) abzukühlen, bevor dieses dem :i
    Gaserzeuger (10) zugeführt wird. '
    5* Triebwerksanlage nach Anspruch 4, |
    dadurch gekennzeichnet, J
    daß der Kühler (36) ein Verdampfungskühler ist. \
    6. Triebwerksanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet.,
    daß der Abgaswärneaustauscher (24) mit Hilfsheizmittel ausgestattet ist.
    0R'G'NAL
    OO983 A/0 465
DE19671626156 1966-07-22 1967-07-11 Triebwerksanlage Pending DE1626156A1 (de)

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GB3294566A GB1093682A (en) 1966-07-22 1966-07-22 Improvements in or relating to power plants

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NL6709823A (de) 1968-01-23
GB1093682A (en) 1967-12-06

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