DE2205267A1

DE2205267A1 - Brennstoffzufuhrregeleinrichtung für Gasturbinen

Info

Publication number: DE2205267A1
Application number: DE19722205267
Authority: DE
Inventors: Roy Springfield Pa. Kiscaden (V.StA.)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1972-02-04
Publication date: 1972-09-14
Also published as: US3729929A; SE378280B; CH550323A; NL7203059A; GB1331418A; CA949759A; FR2128734A1; FR2128734B1; IT949983B; JPS5110282B1

Description

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W. 562 Augsburg, den 1. Februar 1972

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Allegheny County, Pennsylvania 15 222, V.St.A.

Brennstoffzufuhrregel/'einrichtung für Gasturbinen

Die Erfindung betrifft Brennstoffzufuhrregeleinrichtungen für Gasturbinen mit mindestens einer Brennkammer und einem Läufer, welcher während eines Anlaufzeitabschnittes mit niedriger Drehzahl, während eines ZUndzeitabschnittes mit mittlerer Drehzahl und während eines Betriebszeitabschnittes mit hoher Drehzahl

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betreibbar ist, wobei die Regeleinrichtung ein Ventil zum Einlassen von Brennstoff in die Brennkammer währenc der Zünd- und Betriebszeitabschnitte, außerdem Einrichtungen zum fortwährenden Ermitteln der fur die Verbrennung in der Brennkammer erforderlichen Brennstoffmenge und zum Erzeugen eines dieser erforderlichen Brennstoffmenge entsprechenden Signals sowie eine Einrichtung zum Weitergeben dieses Signals an das Ventil aufweist, damit dieses die Menge des hindurchströmenden Brennstoffes steuert.

Aufgrund des ansteigenden Spitzenlastbedarfs werden Axialgasturbinen mit immer größerer Leistung gebaut, wodurch immer komplexere Regeleinrichtungen zum Regeln der größeren und schwereren Turbinenanlage erforderlich werden. Beispielsweise v/erden Regeleinrichtungen zum Regeln der Menge des den Brennkammern der Gasturbinen zugeführten Brennstoffes verwendet. Große und schwere Ventile, welche beispielsweise bis zu 100 kp wiegen, v/erden zur Steuerung der Brennstoffzufuhr zu der Turbine verwendet. Diese Ventile sind insbesondere während ihrer Anfangseinstellung schwierig zu steuern und einzustellen. Außerdem führen diese Ventile zu einer Vergrößerung der Turbinenanlage und damit zu einer entsprechenden Kostensteigerung.

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I.η allgemeinen ist ein großes Anlaufventil voir'gecehen, welches auf ein Steuersignal anspricht, 6.as aus den Turbiiienbetriebsparametern, wie beispielsv;eise der L'vuferdrehzahl, dem Brennkammerdruck, der ab-regebener. Leistung und der .Turbinenabgas temperatur abgeleitet v:ird. Nach dem Anlauf zeitabsohnitt der gasturbine v:ir-d das Anlaufventil zur Steuerung der während c.es 3ündZeitabschnittes in die Brennkammern eingeleitete:! Brennstoffmenge verwendet, und zwar bis die z-u~eführte Brennstoff menge den viert der zur Unterhaltung der Verbrennung erforderlichen l-animalmenge erreicht. Das Anlaufventil ist im allgemeinen derart ausgelegt, d&3 es ein niedriges Grundausgangssignal abgibt, vrelches für die Genauigkeit während des Anlaufzyklus der Turbine erforderlich ist, denn eine große Signaländerung würde eine kleinere änderung des Hubes bzw.. der öffnung des Ventils erzeugen. Dieses Ventil hat außerdem die Aufgabe, den Brennkammern zur Aufrechterhaltung der Flamme während eines Übergangs zustande ε , beispielsweise infolge eines Belastungsabfalles, ständig eine bestimmte minimale Brennstoffmenge zuzuführen.

Ein weiteres Ventil, beispielsweise ein Drosselventil, spricht auf ein weiteres Steuersignal an, welches

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ebenfalls aus den obengenannten Betriebsparametern der Turbine erzeugt wird. Das Drosselventil steuert die den Brennkammern zugeführte Brennstoffmenge, nachdem die minimale Menge zur Unterhaltung der Verbrennung erreicht ist, und liefert weiterhin diejenige Brennstoffmenge, welche die Turbine im Vollastbetrieb benötigt. Dieses große Drosselventil arbeitet bei geringen Brennstoffdurchflußmerigen ungenau.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Brennstoffzufuhrregeleinrichtung für Gasturbinen derart auszulegen, daß kein Anlauf- oder Drosselventil erforderlich ist.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Brennstoffzufuhrregeleinrichtung für Gasturbinen mit mindestens einer Brennkammer und einem Läufer, v/elcher während eines Anlaufzeitabschnittes mit niedriger Drehzahl, während eines Zündzeitabschnittes mit mittlerer Drehzahl und während eines Betriebszeitabschnittes mit hoher Drehzahl betreibbar ist, wobei die Regeleinrichtung ein Ventil zürn Einlassen von Brennstoff in die Brennkammer während der Zünd- und Betriebszeitabschnitte, außerdem Einrichtungen zum

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fortwährenden Ermitteln der fur die Verbrennung in der Brennkammer erforderlichen Brennstoffmenge und zum Erzeugen eines dieser erforderlichen Brennstoffmenge entsprechenden Signals sowie einer Einrichtung zum Weitergeben dieses Signals an das Ventil aufweist, damit diese die Menge des hindurchströmenden Brennstoffes steuert. Eine solche BrennstoffZufuhrregeleinrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Signalweitergabeeinrichtung zwei verschiedene Signaldurchlaßwege, von welchen einer während des Zündzeitabschnittes in Betrieb ist, ferner auf eine den Signalpegel ansprechende Umschalteinrichtung, welche bei Erreichen eines bestimmten Signalpegels das Signal über den anderen Durchlaßweg leitet, und schließlich . eine dem anderen Durchlaßweg zugeordnete Grundsignaleinrichtung aufweist, welche einen Minimalsignalpegel aufrechterhält, der der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung während des Betreibszeitabschnittes der Turbine erforderlichen minimalen Brennstoffzufuhr entspricht.

Die Brennstoffzufuhrregeleinrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß kein Anlaufventil erforderlich ist, daß sich eine geringere Gesamtgröße

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der Turbinenanlage sowie eine Kostensenkung und eine Vereinfachung der 3teuereinstellu:,gen ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ss zeigen:

Fig. 1 ein £oner:ia einer erfindungs-

gemäßen Brennst of fzuf uhrrege1-einrichtung für Gasturbinen,

Fig. 2 ein Schema einer in Fig. i

dargestellten Signalyergieichereinrichtung,

Fig. 3 ein Schema einer in Fig. 1

dargestellten Begrenzereinrichtung,

Flg. 4 ein Schema einer in Fig. 1

dargestellten Signalableiteinrichtung, und

Fig. 5 ein Schema einer in Fig. 1

dargestellten Abfühleinrichtung.

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In B¹Ig. 1 ist eine einwellige Axialgasturbine 10 dargestellt.- niese Turbine 10 weist einen Verdichter 11, eine Brennkammer 12 und eine Turbine Ij5 auf. Der Turbinenläufer· und der Verdichterläufer sind über eine geraeinsame 'JeHe 15 miteinander verbunden. Die Turbine treibt den Verdichter in bekannter ./eise an. Die Welle 15 ist an ihrem Abtriebswellenende am Verdichter 11 mit einer Belastung Ιό, beispielsweise mit einem Generator, gekuppelt. Ein Brennstofftank Ic führt über eine Leitung eier· Brennkammer 12 Brennstoff zu. dieser Brennstoff wird in der Brennkammer :r:it Druckluft aus dem Verdienter 11 z'i eine-n brennbaren Gemisch vermische und anschließend gesundet; die heißen. Gase werden zx; Antrieb der acti-tur-bin-a ig verwendet.

Die Brera^sr ^f f zufuhr übe:¹ die Leitung 19 zu der Brennkammer 12 wird 'lurch ein kombiniertes AnIauf- und Drosselventil 21 gesteuert.

Zur richtigen Ermittlung des Brennstoffsteuer-■jzw. Brennstoffbedarfssignals wird aus verschiedenen Turbinenpara-.-.ietem eine Vielzahl von Signalen erzeugt. Ein derartiges Signal liefert ein Thermoelement 2.J>, v;elches zur I."essung der Durchschnittstemperatur der Ao-rase a;: Turbinenauslaß 2^a und in: Bereich der

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Turbinenschaufeln 2¹Ho verwendet wird. Das der Temperatur am Turbinenauslaß 24a und/oder im Bereich der Turbinenschaufeln 24b entsprechende Signal wird sodann einem Komparator 26 zugeführt, für welchen es ein Eingangssignal bildet. Das Temperatursignal ist zwar ein elektrisches Signal, welches über eine Leitung 25 übertragen wird, es können jedoch auch andere Arten von Signalen sowie an anderen Stellen gemessene Temperaturen verwendet werden.

Ein weiteres Eingangssignal für den Komparator wird aus der Druckluft innerhalb der Brennkammer 12 abgeleitet. Die Größe des Druckes wird durch einen Druckmeßfühler 28 abgefühlt, welcher ein elektrisches Signal erzeugt und über eine Leitung 29 als zweites Eingangssignal an den Komparator 26 abgibt. Ein drittes Eingangssignal ist ein Temperatursignal, welches durch ein Thermoelement 30 abgefühlt wird, das die Verdichtereinlaßtemperatur mißt und ein elektrisches Signal über eine Leitung jJOa an den Komparator abgibt. Ein viertes Eingangssignal ist ein Leistungssignal, welches durch eine Leistungsmeßeinrichtung 31 ermittelt wird, die mit der Belastung bzw. dem Generator 16 verbunden ist, ein der abgegebenen Leistung proportionales elektrisches Signal

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erzeugt und über eine Leitung 32 an den Komparator 26 abgibt. Ein fünftes Eingangssignal an dem Komparator ist ein Drehzahlsignal, welches durch einen Tachogenerator 34 gemessen wird, Dieser Generator jH gibt ein der Drehzahl der Welle 15 proportionales elektrisches Signal über eine Leitung 35 ab.

Der Komparator 26 verarbeitet die in den fünf in ihn eingegebenen Signalen enthaltene Information und erzeugt ein Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal ist eine kontinuierliche Punktion der in dem betreffenden Augenblick erforderlichen Brennstoffmenge. Dieses Ausgangssignal ist zwar als elektrisches Signal dargestellt, es können jedoch als Eingangs- und/oder. Ausgangssignale des Komparators auch pneumatische oder hydraulische Signale verwendet werden.

Das elektrische Signal kann bei Bedarf anschließend durch einen Wandler 41 in ein pneumatisches oder hydraulisches Signal umgewandelt werden.

Das Steuersignal wird während des Zündzeitabschnittea über eine Anlaufsignalleitung 44 einem Zweipunktsignalableiter 48 zugeführt. Das Signal gelangt durch den

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Ableiter 48 hindurch in eine geraeinsame Leitung 47 und über diese zu dem kombinierten Anlauf- und Steuerventil 21. Das Steuerventil 21 ist mit einer pneumatischen Positioniereinrichtung 22 versehen, welche eine Hubstange bzw. einen Ventilstopfen 21a des Ventils 21 in den empfindlichen Anfangsstellungen richtig und genau positioniert. Das Ventil 21 läßt sodann die geeignete Brennstoffmenge aus dem Tank 18 über die Leitung 19 zu der Brennkammer 12 fließen. Das Ventil 21 kann dabei ein Brennstoffventil beliebiger Bauart sein, dessen Ventilstellung in Abhängigkeit von dem Steuersignal veränderbar 1st.

Nach dem Erreichen eines bestimmten Druckwertes wird ein Signalmaßfühler 57 betätigt, Dieser sendet über eine Leitung 51 ein elektrisches Signal an den Signalableiter 48. Der Signalableiter 48 wird dadurch betätigt, sperrt den Signalfluß in der Anlaufleitung 44 und leitet das Signal über eine Normalbetriebsleitung 46. Mit dieser weiteren Signalleitung 46 ist eine Begrenzungseinrichtung verbunden. Wenn beispielsweise in den gemessenen Turbinenparametern eine größere Änderung auftritt, versucht die Brennstoffregeleinrichtung diese Änderung auszuregeln und erzeugt ein dieser großen Änderung der Turbinenparameter entsprechendes Steuersignal. Wenn dieses Korrektur-

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bzw. Stellsignal kleiner ist als das Minimalsignal zur Aufrechterhaltung der Verbrennung, was zu einer Überkompensation führen kann, so erzeugt die Begrenzungseinrichtung 43 ein bestimmtes minimales Steuersignal.

Fig. 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des !Comparators 2.6. Der Komparator 26 besteht aus einem Digitalrechner 37, in welchen das Temperatursignal aus der Turbine I3 über die Leitung 25, das Drucksignal aus der Brennkammer 12 über die Leitung 29* das Temperatursi^nal aus dem Verdichter 11 über die Leitung ^Oa ^unc* das Leistungssignal aus dem Generator l6 über die Leitung 32 eingegeben werden. Der programmierte Rechner führt eine Temperaturbegrenzungsfunktion 25a, eine Stoßfunktion 29a aus den Signalen der Verdichtereinlaßtemperatur und des Brennkammerdruckes sowie eine Leistangsbegrenzungs- bzw. Leistungssteuerfunktion 32a aus. Sodann wird eine KindestbedarfSignalauswählfunktion von dem programmierten Rechner 37 ausgeführt, um das Brennstoffbegrenzungssignal jei\-eils aus den Temperatur-, Stoß- und Leistungsfunktionen 25a, 29a und 32a auszuwählen. Der Rechner 37 gibt eine Drehzahlbezu<-sfunktion 33 ab, welche in einen Fehlerdetektor 33a außerhalb des Rechners eingegeben vrird. Das Drehzahlsignal auf der Leitung 35

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wird dem Fehlerdetektor J5;5a ebenfalls zugeleitet, damit dieser ein Drehzahlfehlersignal ermitteln kann, welches seinerseits in eine Mindestbedarfsignalschaltung 36 eingegeben wird, in welcher es mit dem Brennstoffbegrenzungssignal aus dem Rechner 37 verglichen wird. Der niedrige Wert wird ausgewählt und das Brennstoffbedarfssignal wird von dem Komparator 26 abgegeben. Es können verschiedene Arten von Komparatoren verwendet werden, "wie beispielsweise pneumatische und hydraulische Komparatoren. Außerdem kann anstelle des digitalen Komparators auch ein Analogkornparator oder eine beliebige Komparatorkombination verwendet werden.

Gemäß Fig. 3 weist eine bevorzugte Ausführungsform der Signalbegrenzungseinrichtung 49 eine unabhängige Druckquelle 50 auf, welche mit einem Kindestbedarfsignalrelais 5I über eine Leitung 52 verbunden ist. Das Relais 5I weist einen mittels einer Feder einstellbaren Druckregler 33* mittels welchem der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung erforderliche Minimalsi^nalpegel eingestellt wird, und zwei Rückschlagventile 55 und 56 auf. Das Rückschlagventil ist zwischen einer Verbindungsstelle 34 und dem Druckregler 53 angeordnet, während das Rückschlagventil 56 in die Normalbetriebsleitung 46 vor der Verbindungsstelle 54 eingefügt ist.

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Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Signalabieiters 48, v/elcher eine Spulenanordnung 58 aufweist, bei welcher innerhalb einer Spule 59 ein Magnetfeld erzeugt wird und welche eine horizontal angeordnete Metallstange 61 aufweist, die an ihrem einen Ende über einen Zapfen 6la an einer vertikal angeordneten Stange 62 angelenkt ist. Das andere Ende der Stange 62 ist mittels eines Zapfens 65 am unteren Teil eines Gehäuses 64 des Signalableiters 48 angelenkt. Eine Achse 66 ragt horizontal vom unteren Teil der Stange aus vor und trägt an ihrem Ende außerhalb des Gehäuses einen stopfen 67. Am Mittelteil der Stange 62 ist eine weitere Achse 68'befestigt, welche an ihrem Ende innerhalb des Gehäuses 64 einen Stopfen 69 trägt. Das Gehäuse 64 ' ist mit einer Einlaßöffnung 71 für die Anlaufsignalleitung 44, mit einer Einlaßöffnung 72 für die Normalbetriebsleitung und mit einer Auslaßöffnung 74 versehen. In der einen Stellung, d.h. wenn die Spule .59 erregt ist, bewegen sich die horizontale Stange 6l und die vertikale Stange jeweils nach rechts und der Stopfen 67 verschließt die Einlaßöffnung 7I, während der Stopfen 69 die Einlaßöffnung 72 öffnet. In der anderen Stellung, welche in Fig. 4 .dargestellt ist, ist die Spule 59 entregt und eine Feder 70 drängt die Stange 6l von rechts nach links, der

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Stopfen 6'J schließt die Einlaßöffnung 72 uiic der ο to.ofen öffnet die Einlaßöffnung 71» Das signal gelange Ucer die /mslaßöffriung 74 in eile gemeinsame Leitung ^7. Der· ableiterist in Fig. 4 stark schematisiert dargestellt;. Die ijFi'-nungen Jl, 72 und 74 sind abgedichtet, um LuftVerluste zu vermeiden.

Jlemäß Fig. 1 ist die Signalabfühleinriehtung 57 über eine Leitung 76 mit der gemeinsamen Leitung 47 und außerdem mit dem Signalableiter 43 über eine Leitung 3I verbunden. Geoiäß Fig. 5 besteht die Si^nalabfühleinrichtun^; 57 vorzugsv;eise aus eine^n Gehäuse JJ, einer Membran Jb, die auf den Druck in der gemeinsamen Leitung 47 anspricht, und aus einem lage abhängigen Ein/Aus-Scnalter 8ü ..iit einer. Schaltkontakt 8l, vgl. Fig. 4. v/enn die Membran gegen den Schalter 80 drückt, schließt dessen Kontakt dl, so daß dem Signalableiter 48 ein elektrisches Signal zur Erregung der Spule 59 zugeführt werden kann. Der druckabiangige Schalter 80 kann von beliebiger Bauart sein.

im folgenden vjird die Betriebsweise der Brennst offzufuhrregeleinrichturig nach der Erfindung im einzelnen beschrieben. Während des Anlaufzeitabschnittes v/Lrd der Läufer auf Zünddrehsahl gebracht. Anschließend werden während des Zündzeitabschnittes die oben beschriebenen

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Turbinenparameter in den Komparator 26 eingegeben, welcher in Form einer kontinuierlichen Funktion der erforderlichen Brennstoffmenge ein Ausgangssignal erzeugt. Das Brennet off steuersignal ist bei der bevorzugten AusfUhrungsform der Regeleinrichtung nach der Erfindung ein elektrisches Signal. Es wird deshalb in dem Wandler 4l in ein pneumatisches Signal umgewandelt. Dieses pneumatische Steuersignal gelangt in die Leitung 43.

Wänrend des Zündzeitabschnittes, vgl. Fig. 4 und 5* reicht die ,jf'irvce des Signais in der gemeinsamen Leitung nicht aus, au. den Schalter SG zu betätigen. Der Signalableiter 46 ist deshalb nicht erregt, so daß dessen i:inlaiöffrr.uig 72 blockiert und dessen Einlaßöffnung 71 geöffnet ist. Das von dem Wandler 41 kommende Signal in der Leitung Kj tritt in die Anlaufsignalleitung 44 ein, gelangt über die Einlaßöffnung 71 in den Cignalableiter -43 und von dieser, aus über die Öffnung 74 indie gemeinsame Leitung 47, Vielehe das Steuersignal dem Ventil 21 zuleitet. Das Ventil 21 wird du-'-ch das Steuersignal derart betätigt, daß es die richtige Brennstoffmenge aus dem Tank 18, über die Leitung 19 zur Brennerdüse in der Brennkammer 12 gelangen läßt.

Das Brennstoffsteuersignal in der Leitung 47 nimmt in seinem Wert während des Zündzeitabschnittes bis auf

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einen bestimmten Pegel zu, welcher dem zur Unterhaltung der Verbrennung erforderlichen Minimalpegel entspricht. Wenn die Abfiihleinrichtung 57 einen ausreichenden Druck des pneumatischen Steuersignals feststellt, wird der Schalter 80 geschlossen und die Spule 59 erregt. Der Signalableiter 48 schaltet auf die Normalbetriebsleitung um, indem der Stopfen 67 die Einlaßöffnung Jl schließt und entsprechend der Stopfen 69 die Einlaßöffnung 72 öffnet. Das Steuersignal in dem einen Signalweg 44 wird gesperrt, so daß der Signalfluß über die NormalbetriebslGitung 46 erfolgt.

Gemäß Fig. j5 gelangt das Signal über die Normalbetriebsleitung 46 in die Begrenzungseinrichtung 49 und durch das Rückschlagventil 56 hindurch zu der Verbindungsstelle 54, von wo aus es schließlich in die Signalleitung ί-6 gelangt. Gernäß Fig. 4 gelangt es anschließend über die Einlaßöffnung 72 in dem Signalabieiter 48 in die gemeinsame Leitung 47 und schließlich zu dem 7^ntil 21, Vielehes entsprechend dem Steuersignal die Brennstoffzufuhr einstellt. Ein Pneumatiksignal aus der Druckquelle 50 (Fig. J5) gelangt jedoch in den Druckregler 53* welcher auf diesen Signalpegel eingestellt ist und über die Leitung 52 für eine für die Verbrennung ausreichende Mindestbrennstoff zufuhr sorgt. Das Ausgangssignal des Reglers 53 trifft

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auf das Rückschlagventil 55. Wenn der Druck des i-neurnatiksignalK in der Leitung 46 großer ist als der Druck in der Leitung 52, so bleibt das Rückschlagventil 55 geschlossen und das Ventil 56 geöffnet. Während Betriebszustanden Jedoch, die zu schnellen änderungen der Werte eines oder mehrerer der Turbineribetriebsparameter führen, kann das Steuersignal auf einen Wert absinken, welcher unter dem zur Aufrechterhaltung einer Flamme in der Brennkammer 12 erforderlichen Wert liegt. Dieser Wert ist vorbestimmt und der Druckregler 53 ist entsprechend eingestellt, so daß bei einem Druckabfall in der Leitung 46 unter diesen vorbestimmten Wert der Druck in der Leitung 52 größer ist alt: der Druck in· der Leitung 46. Das Signal in der Leitung öffnet deshalb das Rückschlagventil 55 und gelangt durc-h dieses hindurch in die Leitung 46, wodurch ein Minimalpegel aufrechterhalten wird, der ein Erlöschen der Flamme verhindert, Das Steuersignal aus der Leitung 52 kann wegen des Rückschlagventils 56 aufgrund des Druckunterschieds nicht zurück in die Leitung 46 gelangen. Umgekehrt verhindert das Rückschlagventil 55, daß das Steuersignal in der Leitung 46 in das Mindestbedarfsignalrelais 5I hineingelangen kann.

Der Zustand minimalen SLgnalflusses setzt sich solange fort, bis der Signalpegel auf den Normalwert

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zurückkehrt, so da3 der Druck auf der Eiri^a des Ventils 56 größer iat als das i'IinlH.ala s'ignal auf der Ausgangsse.L te dieses Ventils, //enn dieser Zustand erreicht ist, schliej3t das Ventil ^5 und sperrt das Minirnaldrucksignal. liunfiieinr ist, das Cignal aus den Korinalbetriebspara.-iietern in der .Tignalleitung '<·ό aasjeni_t,e Steuersignal, velches zur Regelung der Einstellung des Brennstoffventils verwendet wird.

Es ist ,dar, daß, obwohl ein pneumatisches 3itjr.al aus de.n v/andler 41 dem Ventil 21 zugeführt v.'ird, analog auch elektrische und hydraulische Signale in Verbindung mit den jeweils die gleiche Funktion erfüllenden Einrichtungen, d.h. mit einer Mindestbedarfsignaieinrichtung, einem Signalableiter und einer Signalpegelabfühleinrichtung verwendet v/erden können.

Wenn das Signal einmal auf die Normalbe-tri-ibi;-leitung 46 umgeschaltet ist, kann es unter Betriebsbedingungen nicht auf die Anlaufleitung 44 zurückgeschaltet v/erden. Beim Abschalten der Turbine oder bei deren Jberholung kehrt die Regeleinrichtung selbstverständlich in ihre Anfangsstelleung zurück.

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Die Brennstoffrege!einrichtung nach der Erfindung verarbeitet also die Turbinensteuerparameter und erzeugt ein Steuersignal, v,^Telches eine kontinuierliche Funktion der benötigten Brennstoffmenge ist. Während des Zündzeitansohnittes vrird dieses Steuersignal über die Anlaufleitung 44 und oca Signalableiter 4& v/eitergeleitet, um das Brennstoffventil 21 entsprechend zu verstellen. Hach de;:. Erräiener· eines te stimmten Signalpegels schaltet die 3i_£-naiacfähieinrio:itung den Signalablbiter 46 in seine andere .^::tellur:.-; um, no daß das Steuersignal über die !;---r;iialbetr'lebsleitung 46 vieitergeleitet wird. Das Steuertiigr-ai v;irJ. fortvräiirend über diese v/eitergeleitet, Wenn et unter einen bestimmten Pegel abfällt, wird von der 3e^renzun^seiariehtung ein Minimaleignal zur Aufreohterlialtur.jj -^iner Minirnalbrennstoffzufuhr zu der Brennkaniraer 12 erzeugt, um ein Erlöschen der Flamme zu verhindern.

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Claims

Patentansprüche:

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( 1.^BrennstoffZufuhrregeleinrichtung für Gasturbinen mit mindestens einer Brennkammer und einem Läufer, welcher während eines Anlaufzeitabschnittes mit niedriger Drehzahl, während eines Zündzeitabschnittes mit mittlerer Drehzahl und während eines Betriebszeitabschnittes mit hoher Drehzahl betreibbar ist, wobei die Regeleinrichtung ein Ventil zum Einlassen von Brennstoff in die Brennkammer während der Zünd- und Betriebszeitabschnitte, außerdem Einrichtungen zum fortwährenden Ermitteln der für die Verbrennung in der Brennkammer erforderlichen Brennstoffmenge und zum Erzeugen eines dieser erforderlichen Brennstoffmenge entsprechenden Signals sowie eine Einrichtung zum Weitergeben dieses Signals an das Ventil aufweist, damit dieses die Menge des hindurchströmenden Brennstoffes steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalweitergabeeinrichtung (48, 49, 57) zwei verschiedene Signaldurchlaßwege (44, 46), von welchen einer (44) während des Zündzeitabschnittes in Betrieb ist, ferner eine auf den Signalpegel ansprechende Umschalteinrichtung (48, 57), welche bei Erreichen eines bestimmten Signalpegels das Signal über den anderen Durchlaßweg (46) leitet, und schließlich eine dem anderen Durchlaßweg zugeordnete Mindestbedarfsignaleinrichtung (49) aufweist, welche einen Minimalsignalpegel

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aufrechterhält, der der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung während des Betriebszeitabschnittes der Turbine erforderlichen minimalen Brennstoffzufuhr entspricht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (48, 57) eine Signalableiteinrichtung (48) aufweist, welche durch eine SignalpegelabfUhleinrlchtung (57) derart betätigt wird, daß sie das Signal über den anderen Durchlaßweg (46) leitet, wenn der Signalpegel den dem Betriebszeitabschnitt der Turbine (10) entsprechenden Wert erreicht hat.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Meßfühlern (23, 28, 30, 31, 34)', welche eine Vielzahl von Turbinenparametern abfühlen und in Signale umwandeln, und durch eine Einrichtung (26) zum Verarbeiten der in diesen Signalen enthaltenen Information und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, welches eine kontinuierliche Funktion der erforderlichen Brennstoffmenge ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die der Signalverarbeitungseinrichtung (26) zugeführten Signale sowie die von dieser abgegebenen Brennstoffbedarfs-

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signale jeweils elektrische Signale sind und daß eine Wandlereinrichtung (41) vorgesehen ist, welche die elektrischen Brennstoffbedarfssignale jeweils in pneumatische Signale umwandelt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestbedarfsignaleinrichtung (49) eine Signalerzeugungseinrichtung (53)* Vielehe den Minimalsignalpegel zur Aufrechterhaltung der Verbrennung liefert, ferner eine Mindestbedarfsignalleitung (52), weiter eine der MindestbedarfSignalleitung zugeordnete Einweg-Signalsperreinrichtung (55)* welche das Mindestbedarfsignal auf der Mindestbedarfsignalleitung dann am Eintritt in den anderen Durchlaßweg (46) hindert, wenn der Signalpegel in dem anderen Durchlaßweg größer ist als derjenige in der Mindestbedarfsignalleitung (52), und schließlich eine dem anderen Durchlaßweg zugeordnete weitere Einweg-Signalsperreinrichtung (56) aufweist, welche das Weiterleiten des Signals auf dem anderen Durchlaßweg dann verhindert, wenn der Pegel des Mindestbedarfsignals größer ist als derjenige des Signals auf dem anderen Durchlaßweg.

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