DE2442638C2 - Kühleinrichtung für eine Gasturbinenanlage - Google Patents
Kühleinrichtung für eine GasturbinenanlageInfo
- Publication number
- DE2442638C2 DE2442638C2 DE2442638A DE2442638A DE2442638C2 DE 2442638 C2 DE2442638 C2 DE 2442638C2 DE 2442638 A DE2442638 A DE 2442638A DE 2442638 A DE2442638 A DE 2442638A DE 2442638 C2 DE2442638 C2 DE 2442638C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas turbine
- cooling device
- coolant
- guide vanes
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/007—Preventing corrosion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/002—Cleaning of turbomachines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
- F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/30—Preventing corrosion or unwanted deposits in gas-swept spaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für die Turbinen-Leitschaufeln von insbesondere mit Schweröl
betriebenen Gasturbinenanlagen, deren Gehäuse mit Führungen für das Kühlmittel ausgerüstet ist wobei an
dem im Gehäuse befestigten Leitschaufelträger Ringräume vorgesehen sind, von denen das Kühlmittel in
die Kühlkanäle der hohlen Leitschaufeln und über Austrittsöffnungen an den Leitschaufeln in den Strömungskanal
der Gasturbine gelangt so daß die Außenwandungen der Leitschaufeln mit einem Schutzschleier
des Kühlmittels gegenüber dem heißen Arbeitsgas abgeschirmt sind.
Eine derartige Kühleinrichtung ist bekannt aus der US-PS 33 88 888. Durch Ablagerungen von Rückständen
an der Turbinenbeschauflung kann es zu betrieblichen Störungen kommen. Bei Verkrustungen der
Strömungswege bedeutet dies nicht nur einen schädigenden Einfluß auf das Material, sondern auch eine
Herabsetzung des Wirkungsgrades.
Die Entfernung solcher Ablagerungen durch sog. Auswaschen der löslichen Salze ist bekannt aus der
DE-AS 10 32 468.
Diese Methode verlangt größte Sorgfalt und birgt trotzdem die Gefahr, daß einzelne Stellen der durch
Verkrustung oder Ablagerung befallenen Maschinenteile nicht erreicht werden können.
Man hat zwar nachfolgend versucht, mittels Einspritzen bestimmter Flüssigkeitsmengen in den Strömungskanal eine plötzliche Abkühlung der verkrusteten
Oberflächenzone der Ablagerungen zu bewirken, so daß durch die auftretenden Wärmespannungen die Verkru-
stung von den Grundmaterialien abplatzt Aber auch dieses Reinigungsverfahren führt nur bei relativ
großflächigen, glatten Teilen der Gasturbinenlage zum
Erfolg. Zum Beispiel können bei mit Schweröl betriebenen Gasturbinen mit Luftkühlung der Schaufeln,
die feinen Austrittslöcher an der Schaufelaberfläche leicht verstopft werden.
Diese Erscheinungen treten zwar kaum im Dauerbetrieb auf, aber während des Anfahrens kann unverbrannter
Brennstoff oder teerartiger Rückstand in den Strömungskanal gelangen. Aufgrund der im Vergleich
zur Temperatur des Arbeitsmittels relativ niedrigen Temperatur der Schaufeln werden die Rückstände bei
Berührung mit der Schaufeloberfläche teigig oder gar
fest Trotz der dauernden Strömung an den Austrittslöchern der Schaufeln kann es während des Betriebes zu
einem Zusetzen derselben kommen. Diese Erscheinung wird teilweise durch das Waschen der Gasturbine noch
gefördert Durch die verlangsamte Strömungsgeschwindigkeit, aber auch die niedrige Drehzahl beim Waschen
können dann teilweise gelöste Stoffe oder Schmutzwasser in die Austrittslöcher eindringen und an diesen
erneut oder noch stärker den freien Querschnitt verkleinern. Beim nachfolgenden Hochfahren der
Maschine verkoken dann die Ablagerungen in den Austrittslöchern, so daß der bereits verminderte
Kühlmitteldurchfluß noch weiter herabgesetzt oder sogar verhindert wird.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein, deren Aufgabe in der Schaffung einer Einrichtung zur
Verhinderung des Zusetzens der Austrittslöcher an Schaufeln zum Strömungskanal einer Gasturbine
während des Anfahrens oder Waschens zu sehen ist.
Die Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum im Gehäuse der Gasturbine
mindestens eine Zuleitung hineinragt die mit einem Druckspeicher oder einem Hochdruckgebläse verbunden
ist und an deren Ende im Ringraum eine Ejektordüse angeordnet ist, die auf die Eintrittsöffnung
der hohlen Leitschaufeln gerichtet ist.
Diese Einrichtung erlaubt während des Anfahrens oder des Waschens der Gasturbinenanlage einen
größeren Kühlmittelstrom durch die Austrittslöcher an der Schaufel in den Strömungskanal zu fördern, wobei
die Ejektordüse eine Druckerhöhung im Kühlkanal der hohlen Leitschaufel bewirkt. Damit werden einerseits
die an die Austrittsöffnung gelingenden Rückstände vom Massenstrom mitgerissen und bereits in der
Öffnung angelegte Ablagerung leichter ausgeblasen.
Sobald der Anfahr- oder Reinigungsvorgang abgeschlossen ist, wird die Einrichtung außer Kraft gesetzt,
d. h. der Speicher abgesperrt oder das Hochdruckgebläse stillgesetzt.
Ferner ist bei einer anderen Ausführungsform vorteilhaft, daß in der Zuleitung des Kühlmittels vom
Speicher oder Gebläse ein fernsteuerbares Absperrorgan eingesetzt ist und daß der Druck des Kühlmittels im
Speicher höher ist als jener der vom Brennluftverdichter in den Ringraum geförderten Luft.
Nachfolgend wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, aus
der zusammen mit der Beschreibung weitere Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Gasturbinenanlage in schematischer Darstellung,
F i g. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Gehäuses und des Strömungskanals in größerem Maßstab.
Für einander entsprechende Teil sind in den beiden
Figuren gleiche Bezugszeichen eingesetzt
Die Gasturbinenanlage besteht wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, aus dem Brennluftverdichter
I und der Turbine 2, die in einem gemeinsamen Gehäuse
3 und auf einer gemeinsamen Welle 4 angeordnet sind. Im Gehäuse 3 sind die Leitschaufeltrsger 5 und 5'
eingesetzt Die Luft gelangt Ober die Ansaugstutzen 6 in den Strömungskanal 7 des Verdichters 1. An zwei
Stellen sind Entnahmen 8 vorgesheen, die in Ringräurne
9 münden. Aus den Ringräumen 9 wird die Luft über nicht dargeE*.eilte Leitungen an die Turbine 2 geführt,
wo sie Teile der Welle 4 und Schaufeln 19,20 kühlt Die Hochdruckluft wird in den Ringraum 10 am turbinenseitigen
Ende des Gehäuses gefördert, wo sie einerseits zur
Kühlung des Leitschaufelträgers 5' und der Welle 4 und Laufschaufeln 20 der Turbine 2 dient und andererseits in
die nicht gezeigte Brennkammer abströmt Von der Brennkammer gelangt das heiße Gas über das
Heißgasgehäuse 11 in den Strömungskanal T der Turbine 2 und tritt nach dessen Durchstrcmung über
den Abgasdiffusor 12 aus.
Die Welle 4 ist an den Lagern 13 abgestützt, während das Gehäuse 3 am Fundament 14 aufruht In den
Ringraum 10 der Turbine 2 ragt eine Zuleitung 15, deren Ende mit einer Ejektordüse 18 (F i g. 2) ausgerüstet ist.
Die Zuleitung 15 ist mit einem Speicher 16 verbunden und weist ein Absperrorgan 17 auf, welches fernsteuerbar
ist.
In F i g. 2 ist ein Ausschnitt gemäß dem Schnitt nach F i g. 1 in größerem Maßstab wiedergegeben. Im
Ringraum 10 des Gehäuses 3 sind die Heißgasgehäuse
II für das Treibgas angeordnet. Am Leitschaufelträger
5' sind in Nuten die Leitschaufeln 19 eingesetzt, die zusammen mit den Laufschaufeln 20 den Strömungskanal
T der Turbine 2 bilden.
Die Leitschaufeln 19 sind mit Kühlkanälen 21 versehen, die einen Eintritt am Schaufelfuß haben und
an den Austrittslöchern 22 am Schaufelblatt münden. Die normale, aus dem Ringraum 10 in die Kühlkanäle 20
gelangende Luft tritt über die Austrittslöcher 22 in den Strömungskanal T aus und bildet dadurch einen
Schleier, der das Schaufelblatt \or einer direkten Berührung mit dem heißen Treibgas schützt
Beim Anfahren können unverbrannte oder unvollständig verbrannte Teilchen des Schweröles bzw. des
Brennstoffes vom Treibgas mitgeführt werden. Diese Teilchen können an der Oberfläche der Schaufeln 19,20
auftreffen und haften bleiben, da diese eine niedrigere Temperatur aufweisen als das Treibgas selbst und
teilweise der Stockpunkt der ölreste unterschritten wird Mit fortschreitendem Betrieb kann es aber
vorkommen, daß solche Ölreste in die Austrittslöcher 22 gelangen und diese entweder gänzlich verstopfen oder
deren Querschnitt stark verkleinern. Diese Erscheinung wird nunmehr durch die beschriebene Einrichtung
verhindert, denn im Teillastbetrieb wird die zusätzliche
Kühlluft über die Zuleitung 15 aus dem Speicher 16 (siehe Fig. 1) in den Kühlkanal 21 der Leitschaufel 19
eingeblasen. Durch die Ejektordüse 18, die unmittelbar vor dem Eintritt des Kühlkanals 21 ο. 2Γ an der
Leitschaufel 19 bzw. des Leitschaufelträgers 5' angeordnet ist, kommt es einerseits zu einer größeren, durch den
Kühlkanal 21 und die Austrittslöcher 22 geförderte Luftmenge, und gleichzeitig zu einer Anhebung des
Druckes. Aufgrund dieser Tatsache werden an die
Austrittslöcher 22 gelangende ölrückstände oder
andere Verunreinigungen vom austretenden Massenstrom in den Strömungskanal T abgeblasen.
Anstatt des Speichers 16 kann auch ein Gebläse die zusätzliche Luftmenge liefern, wobei es vorteilhaft
J0 erscheint, daß der Druck höher als derjenige der durch
den Brennluftverdichter 1 in den Ringräumen 9 und 10 angelieferten Luft ist. Darüber hinaus kann bei einem
Hochdruckgebläse anstatt des Speichers 16 auch das in der Zuleitung 15 angeordnete Absperrorgan entfallen,
'"' da die automatische Anlieferung erst bei Betrieb des
Hochdruckgebläses erfolgt.
Anstatt Hochdruckluft könnte aber auch Dampf über die Zuleitung 15 in die Kühlkanäle 21 eingebracht
werden, so daß bei genügender Feuchte gleichzeitig ein Waschvorgang an der Turbine durchführbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kühleinrichtung für die Turbinen-Leitschaufeln
von insbesondere mit Schweröl betriebenen Gasturbinenanlagen, deren Gehäuse mit Führungen für das
Kühlmittel ausgerüstet ist wobei an dem im Gehäuse befestigten Leitschaufelträger Ringräusne
vorgesehen sind, von denen das Kühlmittel in die Kühlkanäle der hohlen Leitschaufeln und über
Austrittsöffnungen an den Leitschaufeln in den Strömungskanal der Gasturbine gelangt so daß die
Außenwandungen der Leitschaufeln mit einem Schutzschleier des Kühlmittels gegenüber dem
heißen Arbeitsgas abgeschirmt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Ringraüm (10) im Gehäuse (3) der Gasturbine (2) mindestens eine
Zuleitung (15) hineinragt die mit einem Druckspeicher
(16) oder einem Hochdruckgebläse verbunden ist und an deren Ende im Ringraum (10) eine
Ejektordüse (18) angeordnet ist die auf die Eintrittsöffnung des Kühlkanals (21) der hohlen
Leitschaufel (19) gerichtet ist
2. Kühleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß in der Zuleitung (15) des
Kühlmittels nach dem Speicher (16) ein fernsteuerbares Absperrorgan (17) eingesetzt ist
3. Kühleinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Speicher (16) ein
Dampfspeicher ist
4. Kühleinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Speicher (16) mit
Druckluftentnahmestellen (8) des Verdichters (1) der Gasturbinenanlage verbunden ist
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH890974A CH572577A5 (de) | 1974-06-28 | 1974-06-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2442638A1 DE2442638A1 (de) | 1976-01-15 |
DE2442638C2 true DE2442638C2 (de) | 1982-12-16 |
Family
ID=4346146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2442638A Expired DE2442638C2 (de) | 1974-06-28 | 1974-09-06 | Kühleinrichtung für eine Gasturbinenanlage |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5838617B2 (de) |
CH (1) | CH572577A5 (de) |
DE (1) | DE2442638C2 (de) |
FR (1) | FR2276465A1 (de) |
GB (1) | GB1493008A (de) |
IT (1) | IT1039402B (de) |
SE (1) | SE395177B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4272953A (en) * | 1978-10-26 | 1981-06-16 | Rice Ivan G | Reheat gas turbine combined with steam turbine |
DE4210541A1 (de) * | 1992-03-31 | 1993-10-07 | Asea Brown Boveri | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe |
GB2319307B (en) * | 1996-11-12 | 2000-11-08 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine cooling air flow control |
DE19801804C2 (de) * | 1998-01-19 | 1999-10-28 | Siemens Ag | Turbinenschaufel sowie Verfahren zur Inspektion und/oder Reinigung einer Turbinenschaufel |
DE10014810A1 (de) * | 2000-03-27 | 2001-10-11 | Abb Turbo Systems Ag Baden | Radialturbine eines Abgasturboladers |
US10753208B2 (en) * | 2018-11-30 | 2020-08-25 | General Electric Company | Airfoils including plurality of nozzles and venturi |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1032468B (de) * | 1956-03-12 | 1958-06-19 | Licentia Gmbh | Einrichtung zum Reinigen vielstufiger Axialturbomaschinen |
US3388888A (en) * | 1966-09-14 | 1968-06-18 | Gen Electric | Cooled turbine nozzle for high temperature turbine |
-
1974
- 1974-06-28 CH CH890974A patent/CH572577A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-09-06 DE DE2442638A patent/DE2442638C2/de not_active Expired
-
1975
- 1975-05-15 GB GB20565/75A patent/GB1493008A/en not_active Expired
- 1975-06-23 SE SE7507181A patent/SE395177B/xx unknown
- 1975-06-26 FR FR7520113A patent/FR2276465A1/fr active Granted
- 1975-06-26 JP JP50078670A patent/JPS5838617B2/ja not_active Expired
- 1975-06-26 IT IT24793/75A patent/IT1039402B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2442638A1 (de) | 1976-01-15 |
IT1039402B (it) | 1979-12-10 |
FR2276465B3 (de) | 1979-02-16 |
SE7507181L (sv) | 1975-12-29 |
SE395177B (sv) | 1977-08-01 |
CH572577A5 (de) | 1976-02-13 |
GB1493008A (en) | 1977-11-23 |
JPS5119224A (en) | 1976-02-16 |
FR2276465A1 (fr) | 1976-01-23 |
JPS5838617B2 (ja) | 1983-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602004000527T2 (de) | Verfahren zur Kühlung von heissen Turbinenbauteilen mittels eines teilweise in einem externen Wärmetauscher gekühlten Luftstromes und so gekühltes Turbinentriebwerk | |
DE2408839C2 (de) | Zweiwellen-Gasturbinentriebwerk | |
DE60313392T2 (de) | Gasturbine | |
DE60023681T2 (de) | Kühlung der hochdruckturbinenstufe einer gasturbine | |
EP1446557B1 (de) | Turbomaschine | |
DE3916410C2 (de) | Brennstoffsystem für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE2044800A1 (de) | Temperaturgesteuerte Abdeckung und Halterung fur Gasturbinen | |
DE1258193B (de) | Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage | |
WO2004090291A1 (de) | Turbomaschine | |
DE1911084A1 (de) | Kuehlsystem fuer Gasturbinenmaschine | |
DE60306990T2 (de) | Doppeldüsenanordnung zur Kühlung der Seitenplatte einer Hochdruckturbine | |
DE1601557A1 (de) | Stroemungsmittelgekuehlte Statoranordnung | |
DE102018112667A1 (de) | System und Verfahren zur Verwendung eines durch einen Zwischenkühler gekühlten Fluids als Lagerdruckbeaufschlagungsfluidquelle | |
EP0929736A1 (de) | Dampfturbine sowie verfahren zur kühlung einer dampfturbine im ventilationsbetrieb | |
DE2442638C2 (de) | Kühleinrichtung für eine Gasturbinenanlage | |
DE3248439A1 (de) | Gasturbinentriebwerk mit gekuehlten schaufelspitzen | |
EP2562430A1 (de) | Verfahren zum Waschen eines Axialverdichters | |
DE3228162C2 (de) | ||
EP1117913B1 (de) | Brennstoffvorwärmung in einer gasturbine | |
DE2928532A1 (de) | Anordnung und verfahren zum einspeisen einer speisefluessigkeit in ein druckgefaess | |
EP3387236B1 (de) | Gasturbine mit einer nassverdichtungseinrichtung zur einbringung einer tensidischen flüssigkeitsmischung | |
EP1636461B1 (de) | Strömungsmaschine, insbesondere gasturbine | |
WO2006072528A1 (de) | Gasturbine mit einem vordrallerzeuger sowie ein verfahren zum betreiben einer gasturbine | |
DE102006010863B4 (de) | Turbomaschine, insbesondere Verdichter | |
DE4335598A1 (de) | Verfahren und Beschaufelung zur Verhinderung von Fouling in Gasturbinenanlagen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |