DE231127C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der durch Patent 224757 geschützten Gasturbinenanlage, bei welcher die Wärme der Abgase zum Betrieb einer besonderen Dampfkraftanlage benützt wird, welche die arbeitsverbrauchenden Hilfsmaschinen der Gasturbine, insbesondere den Gaskompressor und den Luftbeweger bzw. Exhaustor antreibt.
Der Hilfsmaschinensatz bedarf nun einer besonders eigenartigen Regelung; denn nicht nur die von ihm verlangte Leistung schwankt bei Belastungsänderungen der Gasturbine stark, sondern auch die ihm zugeführte Energiemenge ist großen Änderungen unterworfen.

Wird der Hifsmaschinensatz in gewöhnlicher Weise mit konstanter Tourenzahl getrieben, dann ändert sich der Kompressionsdruck bzw. die Druckzone für die Gaspumpe und den Luftbeweger bzw. Exhaustor mit der Liefermenge. Je mehr Brennstoff (Gas) die Gas-

. turbine erfordert und je mehr Abgase ihr vom Exhaustor zu entnehmen sind, wenn die Leistung der Gasturbine erhöht wird, um so niederer wird der Gasdruck von einem ge-

wissen Wert der Fördermenge* ab. Aber auch im Falle der Verwendung von Turbokompressoren und Turboexhaustoren werden die Druckhöhen bei Verringerung der Fördermenge auf der anderen Seite des günstigsten Wertes der Fördermenge geringer. Durch diese Schwankungen der Druckhöhe wird die Bildung des Explosionsgemisches in unerwünschter Weise beeinflußt.

Man könnte nun andererseits versuchen, auf konstanten Druck in der Gaszuleitung oder analog auf Einhalten eines gewissen Vakuums in der Exhaustorleitung zu regeln, und diese Regelung erscheint auf den ersten Blick sehr zweckmäßig. Allein bei näherer Prüfung zeigt sich ein wesentlicher Nachteil. Sind der Hilfsmaschinensatz und die Abwärmezufuhr zu ihm so bemessen, daß die Abwärme bzw. der vom Regenerator mittels der Abwärme erzeugte Dampf gerade ausreicht, um den Hilfsmaschinensatz bei Vollbelastung der Gasturbine zu betreiben, so wird bei Teilbelastung die Abwärmemenge bzw. Dampfmenge zu klein sein, um die Hilfsmaschine noch so zu betreiben, daß der auf konstanten Gasdruck hinwirkende Regler in Tätigkeit treten kann. Der Regler ist also unwirksam und der Dampfdruck im Dampfsammler wird immer ■ weiter sinken.

Lieferte andererseits der Regenerator genügend Dampf, um z. B. bei halber Belastung das Gebläse-Aggregat mit vollem Gasdruck arbeiten zu lassen, so wird bei Vollbelastung Dampf Überfluß herrschen, d. h. die Abgase werden nicht so günstig ausgenützt, wie es der Regenerator erlauben würde.

Solche Nachteile werden durch das den Gegenstand dar Erfindung bildende Regelungs-

verfahren vermieden, welches im wesentlichen darin besteht, daß auf Einhaltung gleichbleibenden Dampfdruckes im Dampfsammler geregelt wird.

Steigt nun die von der Gasturbine verlangte Leistung, also auch ihr Gasbedarf und Luftbedarf, so wird die gleichzeitig sich erhöhende Abwärmemenge dazu benutzt, mehr Dampf zum Betriebe des Gebläse-Aggregates im Regenerator zu erzeugen. Da eine Drucksteigerung infolge der Regelung nicht zugelassen wird, so wird die dem Gebläse-Aggregat zugeführte Dampfmenge entsprechend erhöht, also auch die Leistung des letzteren, der Gasdruck und das Vakuum.

Umgekehrt wird bei verringerter Leistung der Gasturbine und verringerter Abwärmemenge, also bei geringerer Dampferzeugung im Regenerator, durch die Regelung der Dampfzutritt zum Gebläse-Aggregat mehr und mehr abgesperrt, so daß Gasdruck und Vakuum verringert wird, entsprechend dem nun geringeren Gas- und Luftbedarf der Gasturbine. Die Erhöhung der Leistung des Gebläse-Aggregates infolge der Steigerung der für die Dampferzeugung zur Verfügung stehenden Abwärmemenge bei Erhöhung der von der Gasturbine verlangten Leistung wirkt aber nicht nur günstig auf die Beschaffung des Treibmittels (Explosionsgemisches) ein, sondern auch auf die Kühlung der Maschine. Denn das Gebläse-Aggregat, welches die Verbrennungsluft liefert, gibt ja auch die Kühlluft her; sei es nun, daß die Luftbewegung durch einen Kompressor hervorgebracht wird, welcher, im Sinne der Luftströmung betrachtet, vor den Verbrennungskammern der Gasturbine angeordnet ist, oder durch einen, im Sinne der Luftströmung betrachtet, hinter der Turbine angeordneten Exhaustor, d. h. einen Kornpressor, welcher die unter weniger als Atmosphärendruck stehenden Abgase der Turbine auf Atmosphärendruck komprimiert.

Die Regelung kann selbsttätig durch irgendeine¹ Vorrichtung veranlaßt oder überwacht werden, welche den Druck im Dämpfsammler mißt. Als Meßvorrichtung kann in bekannter Weise z. B. ein federbelasteter Kolben dienen, der entweder unmittelbar oder mittelbar, etwa mit· Hilfe einer Hilfsmaschine ein zwischen Dampfsammler und der das Gebläse-Aggregat antreibenden Dampfmaschine (Dampfturbine) eingebautes Drosselorgan im Sinne der oben vorgeschlagenen Regelung beeinflußt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Regelung der Gasturbinenanlage nach Patent 224 757, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung der Dampfkraftanlage zum Antrieb der Arbeit verbrauchenden Hifsmaschinen derart 'geregelt wird, daß die Höhe des Dampfdrucks im Dampfsammler der Dampfkraftanlage unverändert bleibt.