DE19741197C1 - Adapterarmatur zum Einsatz in einer stationären Gasturbinenanlage - Google Patents
Adapterarmatur zum Einsatz in einer stationären GasturbinenanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Adapterarmatur zum Einsatz in ei
ner stationären Gasturbinenanlage, die mit Verdichter, Turbi
ne, Brennkammer und einer externen druckaufgeladenen Wirbel
schicht-Feuerung versehen ist, mit
- - einem Gehäuse, das zwischen einem Brennkammer-Anschluß flansch und einem kombinierten Anschlußflansch für die vom Verdichter komprimierte Prozeßluft und für das zur Turbine abgehende Rauchgas einsetzbar ist,
- - einem ersten Leitungsanschluß am Gehäuse zur Anbringung am kombinierten Anschlußflansch mit einem Einlaß für die vom Verdichter komprimierte Prozeßluft und mit einem Aus laß für das Rauchgas und mit
- - einem zweiten Leitungsanschluß am Gehäuse zur Anbringung des Brennkammer-Anschlußflansches mit einem Einlaß für das von der Brennkammer herrührende Rauchgas und mit ei nem Auslaß für die vom Verdichter komprimierte Prozeß luft.
Eine derartige Adapterarmatur ist aus F. Stuhlmüller et al.,
"Die Standard-Gasturbine im Druckwirbelschicht-Einsatz", VGB
Kraftwerkstechnik (1995), Heft 12, Seiten 1037-1042,
bekannt.
Für den Einsatz in Kraftwerken eignen sich herkömmliche
Gasturbinen, bei denen statt der Brennkammer eine druckaufge
ladene Wirbelschicht-Feuerung zur Erzeugung des heißen Rauch
gases eingesetzt wird. Dazu können herkömmliche Gasturbinen
anlagen mit zwei extern angeflanschten Brennkammern verwendet
werden, wobei zum Anschluß der Gasturbinen an das druckaufge
ladene Wirbelschicht-Feuerungssystem lediglich die beiden
Brennkammern entfernt und durch eine Anschlußarmatur für das
Wirbelschicht-Feuerungssystem ersetzt werden müssen. Bei die
ser Anschlußarmatur kann es sich beispielsweise um eine kon
zentrische Doppelrohranordnung handeln, bei der im Innenrohr
das von der Wirbelschicht-Feuerung herrührende Rauchgas zur
Gasturbine geleitet und im äußeren Ringraum die vom Verdich
ter der Gasturbinenanlage erzeugte komprimierte Prozeßluft
zum Wirbelschicht-Feuerungssystem geleitet wird.
Der Nachteil der geringen Turbineneintrittstemperatur des
Rauchgas es bei solchen Wirbelschichtsystemen wird durch eine
Fortentwicklung eliminiert, bei der ein Teil der eingebrach
ten Kohle vergast wird und dieses niederkalorische Brenngas
für eine weitere Erhitzung des Wirbelschichtrauchgases vor
dem Eintritt in die Turbine eingesetzt wird.
Bei bereits erprobten Konfigurationen für ein solche Gastur
bine mit druckaufgeladener Wirbelschicht-Feuerung findet die
Zufeuerung des niederkalorischen Brenngases auf hohem Tempe
raturniveau statt, indem die heißen Rauchgase von der Druck
wirbelschicht mit komprimierter Luft vom Verdichteraustritt
der Gasturbinenanlage gemischt und als Verbrennungsluft ge
nutzt werden. Die Lufteintrittstemperatur an diesen Brennern
liegt bei ca. 760°C.
Aufgrund dieser Konfiguration treten verschiedene Probleme
auf:
- - Es sind hohe NOx-Werte bei der Verbrennung mit heißer Ver brennungsluft zu erwarten.
- - Es treten Schwierigkeiten bei der Verbrennung von einer seits Erdgas und anderseits niederkalorischem Kohlegas mit einer einzigen Brennkammer auf, der mit hoher Luftein trittstemperatur betrieben wird.
- - Das Wirbelschicht-Rauchgas kann Aschepartikel mit führen, die beim Durchgang durch die Flamme während der Zufeuerung des Kohlegases schmelzen können.
- - Es werden aufwendige Heißgas-Armaturen notwendig.
- - Ein Schutz der Gasturbine gegen unbeabsichtigtes Hochlaufen durch Wirbelschicht-Rauchgase ist problematisch.
Im Stand der Technik wurden bereits Brennertypen entwickelt,
die für die Verbrennung von niederkalorischem Synthesegas mit
heißer Verbrennungsluft bei gleichzeitig akzeptablen NOx-
Emissionen ausgelegt sind. Ungelöst sind dabei jedoch die
Probleme mit dem Schmelzen von Aschepartikeln, mit dem Ein
satz von aufwendigen Heißgas-Armaturen und der durch die Ver
wendung konzentrischer Rohre hervorgerufenen Wärmeverluste
durch die Abkühlung des innen geführten Rauchgases geblieben.
Zur Lösung dieser Probleme schlägt die Erfindung eine Adap
terarmatur mit dem im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 an
gegebenen Merkmalen vor. Demnach ist diese Adapterarmatur
charakterisiert durch
- - einen dritten Leitungsanschluß mit einem Einlaß für von der Wirbelschicht-Feuerung herrührendes Rauchgas, und
- - einen vierten Leitungsanschluß mit einem Auslaß zur Ab führung von verdichteter Prozeßluft zur Wirbelschicht-Feuerung und/oder einer Kohlevergasungsanlage, wobei
- - die Auslässe für die verdichtete Prozeßluft mit deren Einlaß gemeinsam in Verbindung stehen und wechselseitig über Schließorgane auf- und zusteuerbar sind, und
- - wobei ein Strömungskanal zwischen dem brennerseitigen Einlaß für das Rauchgas und dessen Auslaß zur Turbine vorgesehen ist, der über mindestens ein auf- und zusteu erbares Schließorgan mit dem Einlaß für das von der Druckwirbelfeuerung herrührende Rauchgas zu dessen Zumi schung zum Brennerrauchgas verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung dieser Adapterarmatur
können herkömmliche Gasturbinen mit externen Brennkammern be
nutzt werden. Dabei wird die Adapterarmatur zwischen der ei
gentlichen Gasturbine und der jeweiligen Brennkammer einge
setzt. Durch die vorgesehene Verbindung des Einlasses für das
von der Wirbelschicht-Feuerung herrührende Rauchgas mit dem
Strömungskanal zwischen dem brennerseitigen Einlaß für das
Brennerrauchgas und dessen Auslaß zur Turbine ist die Einmi
schung heißer Rauchgase von der Wirbelschicht-Feuerung strom
abwärts der Brennkammer möglich. Es erfolgt also kein Durch
gang der Rauchgase von der Wirbelschicht-Feuerung durch die
Flamme in der Brennkammer, womit ein Schmelzen von Aschepar
tikeln, die in den Wirbelschicht-Rauchgasen möglicherweise
mitgeführt werden, weitgehend verhindert wird.
Durch die eintrittsseitige Führung der verdichteten Prozeß
luft wird diese direkt der Brennkammer zugeführt, wodurch mit
niedrigen Lufteintrittstemperaturen der Verbrennungsluft ent
sprechend der Verdichteraustrittstemperatur von ca. 400°C
bis 420°C gearbeitet werden kann. Dies bringt erhebliche Re
duktionen der NOx-Emissionen bei Verwendung von Brennern her
kömmlicher Bauart.
Durch die erfindungsgemäße Auslegung der Adapterarmatur kann
ferner verdichtete Prozeßluft gleichzeitig zur Wirbelschicht-Feuerung
und/oder einer Kohlevergasungsanlage abgeführt wer
den, wodurch für die Prozeßluft-Versorgung dieser Komponenten
keine eigenständigen Anlagenkomponente notwendig sind.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der er
findungsgemäßen Adapterarmatur an, die zur Vermeidung von
Wiederholungen in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels
erörtert werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteil der Erfindung er
geben sich ferner aus dieser nun folgenden Beschreibung, in
der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand
der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer Adapterarmatur
in ihrer Position zwischen Gasturbinenanlage und
Brennkammer, und
Fig. 2 einen Schnitt durch die Adapterarmatur gemäß der
Schnittlinie II-II nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist die eigentliche Gasturbinenanlage 1 nur in ei
nem kleinen Ausschnitt gezeigt, der einen kombinierten An
schlußflansch 2 wiedergibt. Dieser weist eine Ringmündung 3
für die vom Verdichter 4 herangeführte verdichtete Prozeßluft
sowie eine konzentrisch darin sitzende Einsatzleitung 5 für
das zur Turbine 6 strömende heiße Rauchgas auf.
Die Adapterarmatur 7 ist zwischen den kombinierten Anschluß
flansch 2 und einen Anschlußflansch 8 einer Brennkammer 9 ge
setzt. Der Anschlußflansch 8 der Brennkammer 9 weist eine au
ßenliegende Ringleitung 10 mit zum Anschlußflansch 8 hin of
fener Mündung auf, die zum Kopf 11 der Brennerkammer 9 führt.
Durch die Ringleitung 10 wird die Prozeßluft zu den Brennern
12 im Kopf 11 der Brennkammer 9 geführt, wo sie zur Verbren
nung von Erdgas bzw. Synthesegas dient. Der Verbrennungsvor
gang ist durch die Flammen 14 angedeutet. Der Innenraum 13
der konventionellen Brennkammer 9 ist dabei durch einen kon
zentrisch im Brennergehäuse 15 angeordneten Topfeinsatz 16
gebildet. Zum Anschlußflansch 8 hin bildet dieser Topfeinsatz
16 eine Mündungsöffnung 17 für das von der Brennkammer 9 er
zeugte heiße Rauchgas.
Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das Gehäuse 18 der Adap
terarmatur 7 im wesentlichen als Topf mit einer zylinderman
telförmigen Außenwand 19, einem Boden 20, einem Deckel 21 und
einem konzentrisch angeordneten Ringeinsatz 22 ausgebildet.
Das Gehäuse 18 weist dabei grundsätzlich einen ersten Lei
tungsanschluß 23 auf, mit dem die Adapterarmatur am kombi
nierten Anschlußflansch 2 angebracht ist. Mit einem zweiten
Leitungsanschluß 24 ist das Gehäuse 18 am Anschlußflansch 8
der Brennkammer 9 angebracht. Dritte und vierte Leitungsan
schlüsse 25, 26 sind mit der nur als Linien angedeuteten
Rauchgas-Ableitung 27 der druckgeladenen Wirbelschicht-Feue
rung 28 bzw. der Prozeßluftzuführung 29 zu dieser Wirbel
schicht-Feuerung 28 und zu einer gegebenenfalls vorhanden
Kohlevergasungsanlage 30. Wirbelschicht-Feuerung 28 und Koh
levergasungsanlage 30 sind ebenfalls nur nach Art eines
Blockdiagrammes durch Rechtecke in Fig. 1 angedeutet. Die
dritten und vierten Leitungsanschlüsse 25, 26 sitzen an dia
metral gegenüberliegenden Positionen der Adapterarmatur 7 und
sind jeweils durch angesetzte Rechteckröhren gebildet, wie
aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 hervorgeht.
Im folgenden werden Ein-, Aus- und Durchlässe der Adapterar
matur erläutert, die in den Fig. 1 und 2 jeweils durch Pfeile
repräsentiert sind. So ist der erste Leitungsanschluß 23 ist
mit einem Einlaß 31 für die vom Verdichter 4 komprimierte
Prozeßluft versehen. Der zweite Leitungsanschluß 24 weist ei
nen Einlaß 32 für das vom Brennkammerinnenraum 13 abströmende
Rauchgas und einen Auslaß 33 für die vom Verdichter erzeugte
Prozeßluft auf. Ferner ist am dritten Leitungsanschluß 25 ein
Einlaß 34 für das von der Wirbelschicht-Feuerung herrührende
Rauchgas sowie am vierten Leitungsanschluß 26 ein Auslaß 35
zur Abführung von verdichtete Prozeßluft zur Wirbelschicht-Feuerung
28 und zur Kohlevergasungsanlage 30 vorgesehen.
In noch näher zu erläuternder Weise stehen die beiden Ausläs
se 33, 35 für die verdichtete Prozeßluft mit deren Einlaß 31
gemeinsam in Verbindung und sind wechselweise durch Schließ
organe 36 auf- und zusteuerbar. Ferner ist durch den Ringein
satz 22 ein Strömungskanal 37 zentrisch im Gehäuse 18 zwi
schen dem brennerseitigen Einlaß 32 für das Rauchgas und des
sen Auslaß 38 am ersten Leitungsanschluß 23 zur Turbine hin
vorgesehen. Der Strömungskanal 37 weist einen Durchlaß 39 zum
Einlaß 34 am dritten Leitungsanschluß 25 hinauf, wodurch von
der Wirbelschicht-Feuerung herrührendes Rauchgas dem Brenn
kammerrauchgas zugemischt werden kann. Der Durchlaß 39 und
der Einlaß 34 am dritten Leitungsanschluß 25 sind durch ein
noch näher zu erläuterndes Schließorgan 40 auf- und zusteuer
bar.
Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist in den zwischen der Au
ßenwand 19 und dem Ringeinsatz 22 gebildeten Ringraum einer
seits ein Einlaßraum 42 zwischen dem Einlaß 34 und dem Durch
laß 39 für das von der Wirbelschicht-Feuerung herrührende
Rauchgas ausgebildet. Andererseits ist im Ringraum ein Aus
laßraum 43 vorgesehen, der die Verbindung zwischen den beiden
Auslässen 33 und 35 und dem Einlaß 31 für die verdichtete
Prozeßluft herstellt. Einlaßraum 42 und Auslaßraum 43 sind
durch radial verlaufende Zwischenwände 44, 45 im Ringraum
voneinander getrennt, wobei der Einlaßraum 42 einen gegenüber
dem Umfangswinkel UA des Auslaßraumes 43 etwa 40° größeren
Umfangswinkel UE einnimmt, da das Wirbelschicht-Rauchgas ei
nen größeren Volumenstrom und Massenstrom als die Verbren
nungsluft aufweist.
Im folgenden wird die Ausbildung und Anordnung der einzelnen
Ein- und Auslässe näher erörtert. So ist der Einlaß 31 für
die vom Verdichter 4 herangeführte Prozeßluft durch eine auf
einem Kreisbogen angeordnete Reihe von Löchern 46 im Boden 20
des Gehäuses 18 gebildet. Die Lochreihe verläuft dabei ent
lang der Wand des Ringeinsatzes 22 über den Umfangswinkel UA
des Auslaßraumes 43. In Axialrichtung fluchtend mit diesen
Löchern 46 weist der Deckel 21 des Gehäuses 18 ebenfalls Lö
cher 47 auf, die den Auslaß 33 für die verdichtete Prozeßluft
bilden. Ferner ist in der dem vierten Leitungsanschluß 26 zu
gewandten Außenwand 19 des Gehäuses 18 eine Reihe von Löchern
48 vorgesehen, die den Auslaß 35 für die verdichtete Prozeß
luft bilden. Diametral gegenüberliegend sind ebenfalls wieder
eine Reihe von Löchern 49 in der Außenwand des Gehäuses 18
eingelassen, die den Einlaß 34 für das von der Wirbelschicht-Feuerung
28 ankommende Rauchgas bilden. Löcher 50 in dem den
Einlaßraum 42 zugewandten Teil des Ringeinsatzes 22 bilden
den Durchlaß 39 für dieses Rauchgas zum Strömungskanal 37 hin.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die Reihen von Löchern 47, 48
durch ein gemeinsames Schließorgan 36 auf- und zusteuerbar,
das aus zwei miteinander verbundenen Lochblenden 52, 53 ge
bildet ist. Diese Lochblenden 52, 53 verlaufen entlang der
jeweiligen die Löcher 47 bzw. 48 tragenden Wände des Gehäuses
und sind in Umfangsrichtung verschiebbar. Wie aus Fig. 1 und
2 hervorgeht, sind die in ihrer Öffnungsfläche den Löchern 47
bzw. 48 entsprechenden Blendenöffnungen 54, 55 in den Loch
blenden 52, 53 so angeordnet, daß bei vollständiger Über
deckung beispielsweise der Blendenöffnungen 55 in der Loch
blende 53 mit den Löchern 48 (Armatur-Stellung in Fig. 1 und
2) die Blendenöffnungen 54 der Lochblende 52 mit den Löchern
47 des Auslasses 33 nicht fluchten. Auslaß 33 ist somit ver
schlossen, wogegen der Auslaß 35 vollständig geöffnet ist.
Bei einem Verdrehen des Schließorgans 36 in Umfangsrichtung
werden die Löcher 48 sukzessive geschlossen, wogegen die Lö
cher 47 sukzessive geöffnet werden, bis schließlich in der
anderen Endstellung (nicht gezeigt) des Schließorgans 36 der
Auslaß 33 vollständig geöffnet und der Auslaß 35 vollständig
geschlossen sind. Die durch die Betätigung des Schließorgans
36 herbeiführbaren Betriebszustände werden am Schluß der Be
schreibung noch näher erörtert.
Das den Einlaß 34 und den Durchlaß 39 auf- und zusteuernde
Schließorgan 40 weist wiederum zwei miteinander verbundene
Lochblenden 56, 57 auf, die zum Öffnen bzw. Schließen der Lö
cher 49, 50 dienen. Die Blendenöffnungen 58, 59 in den Loch
blenden 56, 57 sind dabei so zueinander angeordnet, daß in
der einen Endstellung (Fig. 1, 2) alle Löcher 49, 50 voll
ständig geöffnet sind. Durch ein Verdrehen des Schließorgans
40 werden die Löcher 49, 50 durch die Lochblende 56, 57 suk
zessive verschlossen, bis kein Durchtritt von Rauchgas mehr
erfolgen kann.
Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß im Einlaßraum 42 für
das von der Wirbelschicht-Feuerung 28 herrührende Rauchgas
schräg gestellte Leitbleche 60 für die Strömungsführung des
Rauchgases angeordnet sind. Dadurch wird ein geringerer
Druckverlust sowie eine gute Durchmischung des Wirbelschicht-Rauchgases
mit dem aus der Brennkammer 13 abströmenden Rauch
gas erreicht.
Bezüglich der für die Adapterarmatur 7 verwendete Materialien
ist darauf hinzuweisen, daß der Ringeinsatz 22 als innere
Schale hochtemperaturfest ausgeführt ist. Er kann also die
thermische Belastung der Armatur aufnehmen. Die durch die Au
ßenwand gebildete äußere Schale besteht aus niedrig legiertem
Stahlguß und nimmt die mechanische Belastung auf die Adapter
armatur 7 auf. Sie bildet also das eigentliche "Rückgrat" der
Armatur.
Aufgrund der beiden Schließorgane 36, 40 bietet die Adapter
armatur 7 variable Betriebs- und Regelungsmöglichkeiten, die
wie folgt zu erörtern sind:
Der Einlaß 34 und der Durchlaß 38 sind durch entsprechende
Einstellung des Schließorgans 40 geschlossen. Damit ist der
Rauchgasweg von der Wirbelschicht-Feuerung 28 in die Turbine
6 gesperrt. Ferner ist das Schließorgan 36 so eingestellt,
daß Auslaß 33 vollständig geöffnet und Auslaß 35 vollständig
geschlossen sind. Die über den stets offenen Einlaß 31 in den
Auslaßraum 43 strömende verdichtete Prozeßluft gelangt damit
vollständig zu den Brennern 12 und dient dort zur Verbrennung
des von der Kohlevergasungsanlage 30 über die Zuleitung 61
zugeführten Synthesegases bzw. der über eine Einspeisungslei
tung 62 zur Verfügung gestellten Erdgases. Gleichzeitig kühlt
die in der Ringleitung 10 zum Brennerkopf 11 strömende Pro
zeßluft die Brennkammer 9.
Das Schließorgan 40 ist so eingestellt, daß der Einlaß 34 und
der Durchlaß 39 vollständig offen sind. Schließorgan 36 ist
so positioniert, daß Auslaß 33 vollständig geschlossen und
Auslaß 35 vollständig offen sind. Damit ist einerseits der
Rauchgasweg von der Wirbelschicht-Feuerung über den Einlaß
raum 42 und den Strömungskanal 37 zur Turbine 6 offen, wo
durch das Wirbelschicht-Rauchgas zum Betrieb der Turbine ge
nutzt wird. Das Schließorgan 36 ist so positioniert, daß der
Auslaß 33 vollständig geschlossen und der Auslaß 35 vollstän
dig offen sind. Damit gelangt die verdichtete Prozeßluft
vollständig zur Wirbelschicht-Feuerung 28 und dient dort zur
Verbrennung.
Das Schließorgan 36 ist in einer Mittelstellung angeordnet,
so daß sowohl der Auslaß 33 als auch der Auslaß 35 teilweise
geöffnet sind. Hierbei ist darauf zu achten, daß über beide
Auslässe 33, 35 ein ähnlicher Druckabfall hervorgerufen wird,
damit die verdichtete Prozeßluft nicht nur durch einen der
beiden Auslässe strömt. Insbesondere sind bei kombiniertem
Betrieb konstruktive Maßnahmen im Bereich des Auslasses 33
zur Brennkammer 9 hin vorzusehen, damit ein entsprechender
Druckausfall hervorgerufen wird. Zur Wirbelschicht-Feuerung
28 hin wird nämlich ein relativ hoher Gegendruck durch die
Wirbelschicht, Gasreinigung und einen üblicherweise vorhande
nen Fließbettkühler aufgebaut. Die verdichtete Prozeßluft ge
langt jedenfalls einerseits zur Brennkammer 9 und anderer
seits zur Wirbelschicht-Feuerung 28, dient also einerseits
zur Verbrennung in der Wirbelschicht-Feuerung 28 und anderer
seits zum Betrieb der Brennkammer 9. Durch das über die Stel
lung des Schließorganes 36 einstellbare Verhältnis der Luft
mengen über die Auslässe 33, 35 kann die Leistungsverteilung
zwischen Wirbelschicht-Feuerung 28 und Brennkammer 9 einge
stellt werden. Ferner ist bei dieser Betriebsart das Schließ
organ 40 auf Offenstellung positioniert, so daß der Rauchgas
weg von der Wirbelschicht-Feuerung 28 zum Strömungskanal 37
offen ist. Das mit einer Temperatur von ca. 750 bis 950°C
ankommende Wirbelschicht-Rauchgas wird mit dem Brennkammer-Rauchgas
(Temperatur ca. 1400°C) im Strömungskanal 37 ver
mischt, so daß sich eine Rauchgas-Temperatur am Eintritt zur
Turbine 6 von ca. 1000 bis 1200°C einstellt.
Im Störungsfall, etwa bei einem Lastabwurf der Gasturbine,
muß diese vor einem Hochlaufen durch die Wirbelschicht -Rauch
gase geschützt werden. Dazu ist das Schließorgan 40 mit einer
Schnellverstellung zu versehen. Bei einem Not-Schnellschluß
wird nun Auslaß 35 durch das Schließorgan 36 geschlossen und
Auslaß 33 vollständig geöffnet. Damit strömt die gesamte ver
dichtete Prozeßluft in die Brennkammer 9, wo jedoch gleich
zeitig die Brennstoffzufuhr stark gedrosselt bzw. ganz unter
brochen wird. Die überschüssige Prozeßluft strömt über die
Brennkammer 9 und den Strömungskanal 37 durch die Turbine 6
ab, wo jedoch aufgrund der fehlenden Heizung in der Brennkam
mer 9 keine Leistung erzeugt wird. Gleichzeitig wird Einlaß
34 und Durchlaß 39 schnell geschlossen, womit kein Rauchgas
mehr von der Wirbelschicht-Feuerung 28 zur Turbine 6 gelangen
kann. Die Turbine 6 kann also nicht hochlaufen.
Claims (11)
1. Adapterarmatur zum Einsatz in einer stationären Gasturbi
nenanlage (1), die mit Verdichter (4), Turbine (6), Brennkam
mer (9) und externer druckaufgeladener Wirbelschicht-Feuerung
(28) versehen ist, mit
- - einem Gehäuse (18), das zwischen einem Brennkammer-An schlußflansch (8) und einem kombinierten Anschlußflansch (2) für die vom Verdichter (4) erzeugte Prozeßluft und für das zur Turbine abgehende Rauchgas einsetzbar ist,
- - einem ersten Leitungsanschluß (23) am Gehäuse (18) zur An bringung am kombinierten Anschlußflansch (2) mit einem Ein laß (31) für die vom Verdichter (4) erzeugte Prozeßluft und mit einem Auslaß (38) für das Rauchgas und mit
- - einem zweiten Leitungsanschluß (24) am Gehäuse (18) zur An bringung des Brennkammer-Anschlußflansches (8) mit einem Einlaß (32) für das von der Brennkammer (9) herrührende Rauchgas und mit einem Auslaß (33) für die vom Verdichter erzeugte Prozeßluft, gekennzeichnet durch
- - einen dritten Leitungsanschluß (25) mit einem Einlaß (34) für von der Wirbelschicht-Feuerung (28) herrührendes Rauch gas, und
- - einen vierten Leitungsanschluß (26) mit einem Auslaß (35) zur Abführung von verdichteter Prozeßluft zur Wirbel schicht-Feuerung (28) und/oder einer Kohlevergasungsanlage (30),
- - wobei die Auslässe (33, 35) für die verdichtete Prozeßluft mit deren Einlaß (31) gemeinsam in Verbindung stehen und wechselseitig-über Schließorgane (36) auf- und zusteuerbar sind, und
- - wobei ein Strömungskanal (37) zwischen dem brennerseitigen Einlaß (32) für das Rauchgas und dessen Auslaß (38) zur Turbine (6) vorgesehen ist, der über mindestens ein auf- und zusteuerbares Schließorgan (40) mit dem Einlaß (34) für das von der Wirbelschicht-Feuerung herrührende Rauchgas zu dessen Zumischung zum Brennkammerrauchgas verbunden ist.
2. Adapterarmatur nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) im we
sentlichen als Topf mit einer Außenwand (19), einem Boden
(20), einem Deckel (21) und einem konzentrisch angeordneten
Ringeinsatz (22) ausgebildet ist.
3. Adapterarmatur nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Außenwand (19) an
diametral gegenüberliegenden Positionen der Einlaß (34) für
das von der Wirbelschicht-Feuerung (28) herrührende Rauchgas
und der Auslaß (35) für die zur Wirbelschicht-Feuerung (28)
und/oder zur Kohlevergasungsanlage (30) abgehende Prozeßluft
angeordnet sind, wobei der zwischen der Außenwand (19) und
dem Ringeinsatz (22) gebildete Ringraum durch Zwischenwände
(44, 45) in einen Einlaßraum (42) für das Rauchgas und einen
Auslaßraum (43) für die Prozeßluft geteilt sind.
4. Adapterarmatur nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einlaßraum (42) einen
vorzugsweise um 15° bis 25° größeren Umfangswinkelbereich
(UE) einnimmt als der Auslaßraum (43).
5. Adapterarmatur nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ein
laß (31) für die Prozeßluft im Boden (20) des Gehäuses (18)
angeordnet ist und in den Auslaßraum (43) für die Prozeßluft
mündet.
6. Adapterarmatur nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aus
laß (33) für die zur Brennkammer (9) abzuführende Prozeßluft
im Deckel (21) des Gehäuses (18) angeordnet ist.
7. Adapterarmatur nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Strömungskanal (37) für das Brennkammer-Rauchgas und dem
Einlaßraum (42) für das von der Wirbelschicht-Feuerung her
rührende Rauchgas ein Durchlaß (39) im Ringeinsatz (22) vor
gesehen ist.
8. Adapterarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß alle
Einlässe (31, 32, 34), Auslässe (33, 35) und der Durchlaß
(39) als Reihen von Öffnungen (46-50) in den entsprechenden
Wänden (19, 20, 21, 22) des Gehäuses (18) ausgebildet sind,
die durch verschiebbare Lochblenden (52, 53; 56, 57) auf- und
zusteuerbar sind.
9. Adapterarmatur nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lochblenden (52, 53)
für die beiden Prozeßgas-Auslässe (33, 35) im Auslaßraum (43)
derart miteinander gekoppelt sind, daß eine Aufsteuerung des
einen Auslasses (33 bzw. 35) eine Zusteuerung des anderen
Auslasses (33 bzw. 35) bewirkt.
10. Adapterarmatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Lochblenden
(56, 57) des Einlasses (34) und des Durchlasses (39) für die
von der Wirbelschicht-Feuerung (28) herrührenden Rauchgase
derart gekoppelt sind, daß Einlaß (34) und Durchlaß (39)
gleichzeitig auf- und zusteuerbar sind.
11. Adapterarmatur mindestens nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß im Einlaßraum (42) für
das von der Wirbelschicht-Feuerung (28) herrührende Rauchgas
Leitbleche (60) für die Strömungsführung des Rauchgases ange
ordnet sind.
Priority Applications (6)
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