DE2424093C2 - Stationäre Kraftwerksanlage - Google Patents

Description

a) die den Ansaugkanal (24) begrenzenden Wände (28,28') bilden ein Generatorgehäuse (4), dessen innerer Hohlraum (23) über eine Abschließung (33) begehbar ist, die an der von dem Axialverdichter (11) abgewandten Seite des Generators (13) vorgesehen ist;

b) auf der Oberseite des Generatorgebäudes (4) ist ein AesMjgbauwerk (4') mit einem Luftfilter (29) aufgesetzt, durch das die Luft über eine Aussparung (27) in der äußeren Begrenzungswand (28') in den Ansaügkanal (24) einströmt;

c) der koaxiale Ansaugkanal (24) ist stromaufwärts des konischen Ringkanals (25) mit Schalldämpferplatten (34| versehen.

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Die Erfindung betrifft eine stationäre Kraftwerksanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Aus der DE-OS 17 51 613 ist eine Gasturbinenanlage bekanntgeworden, die eine Turb?.;;ruppe der axialen Bauart aufweist und einen Verdichter, eine Gasturbine und eine Nutzleistungsmaschine auf einer gemeinsamen Welle umfaßt. Die Nutzleistungsmaschine, d.h. der Generator, ist in einem Hohlraum angeordnet, der durch einen koaxial zur Antriebswelle der Turbogruppe ausgebildeten Ansaugkanal für die Verdichterluft umschlossen ist. Dieser Ansaugkanal ist über einen konischen Ringkanal mit der Eintrittsöffnung aui Verdichtergehäuse verbunden.

Bei dieser bekannten Anordnung besteht die hauptsächlichste Aufgabe in der Kühlung der Statorwicklungen des Generators. Auch ergibt diese Anordnung bei stationären Anlagen eine große Baulänge und eine derartige Turbogruppe wäre für stationäre Anlagen wegen der steigenden Verdichterleistung nicht geeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gasturbinenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches als stationäre Anlage zu konzipieren, die eine kleine axiale Baulänge der Turbogruppe mit Hochansaugung der Verdichterluft aufweist und eine gute Zugänglichkeit zur Turbogruppe bei Revisionen ermöglicht.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Patentanspruches gelöst.

Neben der bei Flugzeugtriebwerken bekannten Steigerung der Laufruhe durch die axiaie und zudem symmetrische Zuströmung der Brennluft zum Verdichter und der Beibehaltung der Leistungsfähigkeit weist eine derart ausgebildete Anlage noch folgende Vorteile auf:

Die im Hohlraum des doppelwandigen Luftansaugkanals angeordnete Nutzleistungsmaschine ist automatisch schallisoliert und wird bei Freiluftaufstellung gleichzeitig gegen Witterungseinflüsse geschützt, da der Ansaugkanal quasi ein Mäschinengebäude bildet.

Der bisher im Kraftwerksgebäude für das Gehäuse der Nutzleistungsmaschine und den Luft-Ansaugtrichter vorzusehende Raum wurde vereinigt und bildet eine kompakte Einheit, deren Raumbedarf gesannhaft verringert werden konnte und zusätzlich eine Einsparung an Platz und Material bei der Erstellung des Kraftwerksgebäudes mit sich bringt

Durch einfaches Autsetzen der Luftfiltereinheit auf die Oberseite des Generatorgebäudes, wobei das Ansaugbauwerk mit den Luftfiltern und der Ansaugöffnung ein integrierter Bestandteil des Generatorgebäudes ist und somit keinen besonderen Mehraufwand erfordert, ermöglicht die bei stationären Gasturbinenanlagen erwünschte Hochansaugung auf einfache Weise.

Bei Inspektionen oder Revisionen der Turbogruppe oder des Verdichters braucht das Luftansaugsystem nicht mehr demontiert zu werden und ist trotzdem ohne weiteres zugänglich.

Anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispieles wird eine erfindungsgemäße Kraftwerksaniage näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Kraftwerksanlage parallel zur Gasturbinenachse,

Fi g. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in F i g. 1 und

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig.2.

Für einander entsprechende Teile wurden in den Figuren gleiche Bezugszeichen eingesetzt

In F i g. 1 ist eine sogenannte In-door-Kraftwerksanlage gezeigt, deren Turbogruppe 3 im Kraftwerksgebäude 1 untergebracht ist Der Kamin 2 und das Generatorgebäude 4, das gleichzeitig das Ansaugbauwerk 4' bildet, sind mit dem Kraftwerksgebäude 1 auf dem gemeinsamen Fundament 5 angeordnet

Im Kraftwerksgebäude 1 ist ein Montagekran 6. vorgesehen, der sich an den Außenmauern desselben abstützt. Der Kamin 2 wird aus einem inneren Isolationsrohr 7 für die Abgase und einem Umfassungsmauerwerk 8 gebildet.

Zwischen Isolationsrohr 7 und dem Umfassungsmauerwerk 8 ist ein Ringspalt 9 vorgesehen, der zur besseren Belüftung und Kühlung des Kamines 2 dient. Im Ringspalt 9 sind auch die Abstützungen 10 für das Isolationsrohr 7 untergebracht.

Die Turbogruppe 3 besteht aus dem Brennluft-Verdichter 11, der Gasturbine 12 und dem Generator 13 als Nutzleistungsmaschine. Auf das gemeinsame Gehäuse 14 der Gasturbine 12 und des Verdichters 11 ist die Brennkammer 15 stehend aufgesetzt, wobei das Gehäuse 14 über Pendelstützen 16 am Fundament 5 gelagert ist.

Der an das Gehäuse 14 anschließende axiale Abgasdiffusor 17 ist ebenfalls über Pendelstützen 16' am Fundament 5 abgestützt und mündet über eine wärmebewegliche Verbindung 18 in das Isolationsrohr 7 des Kamins 2.

An der Eintrittsseite des Verdichters 11 ist der Generator 13 vorgesehen. Er wird über eine Zwischenwelle 19 und die Kupplungen 20 mit der Antriebswelle 21 der Turbogruppe 3 verbunden.

Am freien Wellenstummel des nicht gezeigten Generatorläufers werden die Hilfsmaschinen, z. B. der Anwurfmotor 22 angeschlossen.

Der Generator 13 sowie die Hilfsmaschinen 22 sind im eigentlichen Generatorgebäude 4 untergebracht. Dieses wird im wesentlichen durch den Ansaugkanal 24

gebildet, der den Hohlraum 23 für den Generator 13 umschließt.

Der Ansaugkanal 24 geht in Strömungsrichtung der Luft (Pfeil L) in einen konischen Ringkanal 25 über, der mit dem Ansaugtrichter 26 an der Verdichterseite des Gehäuses 14 verbunden ist. Im Ansaugkanal 24 sind die Schalldämpferplatten 34 angeordnet

An der Oberseite des Generatorgebäudes 4 ist in der äußeren Wand eine Öffnung 27 zum Ansaugkanal 24 ausgespart, an der das Ansaugbauwerk 4' mit dem ι ο Luftfilter 29 angebracht ist Dieses wird aus mehreren Filterplaiten 30 und Kammern 31 gebildet, durch die die Luft einströmt und in den Ansaugkanal 24 gelangt.

F i g. 2 stellt einen Längsschnitt durch die Kraftwerksanlagen im Grundriß dar, wobei die Turbogruppe 3 der Einfachheit wegen in Ansicht dargestellt wurde. Das Generatorgebäude 4 wird durch den Ansaugkanal 24, bzw. die ih:i begrenzenden Wände 28 und 28' gebildet Im Hohlraum 23. zwischen den Wänden 28 und 28' ist der Generator auf einem Sockel 32 verankert, der mit dem Fundament 5 starr verbunden ist

Der Hohlraum 23 ist über die Abschließe 33 begehbar, so daß die Wartungsarbeiten am Generator 13 leicht vorgenommen werden können. Der Generator 13 wird über diese Abschließung 33 eingebracht und mittels der Zwischenwelle 19 mit der Antriebswelle 21 gekuppelt

Bei innerhalb eines Gebäudes aufgestellten Turbogruppen 3 kann wie aus dem Grundriß ersichtlich zumindest die Länge des Generators 13 an einer Gebäudedimension eingespart werden, was sich einerseits auf die Raumausnützung und andererseits auf die Auslegung der Hilfsaggregate, wie z. B. den Montagekran 6, günstig auswirkt

Durch dit aufgrund der kompakten Bauweise automatisch zur Verfugung stehenden großen Querschnittsverhältnisse am Ansaugkanal, kann die Luftfilterung und Schalldämmung unter Berücksichtigung des Strömungswiderstandes sowohl strömungstechnisch ais auch lärmdämmend optimal genutzt werden.

Die angesaugte Luft strömt mit geringer Geschwindigkeit in den Ansaugkanal 24 ein, wird durch die darin angeordneten Schalldämpferplatten 34 gleichmäßig ausgerichtet und dem Ansaugtrichter26 am Gehäuse 14 über den konischen Ringkanal 25 zugeführt Da der Ringkanal 25 vorzugsweise zur Wellenachse des Verdichters zentrisymmetrisch ausgebildet ist, wird eine gleichmäßige Ansaugung in axialer Richtung gewährleistet.

In F i g. 3 ist ein Schnitt durch das Generatorgebäude 4 in der linken Hälfte gezeigt, während in der rechten Hälfte die Kraftwerksanlage in Ansicht ?u erkennen ist.

Hinter dem Kraftwerksgebäude 1 «ti der Kamin 2 angeordnet, der mit der Turbogruppe 3 und dem Generatorgebäude 4 am Fundament 5 steht.

Der Ansaugkanal 24 ist mit seinem unteren Teii im Fundament 5 integriert. Der Sockel 32 des Generators 13 ist übe; durch den Ansaugkanal 24 reichende Rippen 35 mit dem Fundament 5 verbunden. Auf dem Generatorgebäude 4 ist das Luftfilter 29 angebracht. Die im Ansaugkanal 24 angeordneten Schalldämpferplatten 34 sind nur teilweise dargestellt, obwohl sie den in sich geschlossenen Querschnitt des Ansaugkanals 24 vor den konischen Ringkanal 25 gesamthaft ausfüllen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gasturbinenanlage mit auf einem gemeinsamen Wellenstrang hintereinander angeordnetem Generator, Axialverdichter und einer Turbine, wobei der Generator sich an der Verdichter-Eintrittsseite in einem Hohlraum befindet, welcher von einem koaxial zur Turbogruppe angeordneten Ansaugkanal umschlossen ist, wobei der Ansaugkanal über einen konischen Ringkanal mit der Eintrittsöffnung des Verdichters verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: