DE4326801A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Gasturbinen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Gasturbinen

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DE4326801A1
DE4326801A1 DE19934326801 DE4326801A DE4326801A1 DE 4326801 A1 DE4326801 A1 DE 4326801A1 DE 19934326801 DE19934326801 DE 19934326801 DE 4326801 A DE4326801 A DE 4326801A DE 4326801 A1 DE4326801 A1 DE 4326801A1
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cooling
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secondary air
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Franz Farkas
Thomas Dr Zierer
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ABB Schweiz Holding AG
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    • 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
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/224—Heating fuel before feeding to the burner
    • 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
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F02C7/185—Cooling means for reducing the temperature of the cooling air or gas

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kühlung von Gasturbinen, wobei die Sekundärluft des Verdich­ ters zur Kühlluftversorgung der Gasturbine benutzt wird.
Stand der Technik
Es ist bekannt, daß zur Kühlluftversorgung von Turbinen Se­ kundärluft bei Verdichtern entnommen wird. Ein Teil wird da­ bei zwischen Rotor und Rotorabdeckung geführt. Durch den ro­ tierenden Rotor wird der Sekundärluft Reibungsarbeit zuge­ führt und damit die Totaltemperatur der Sekundärluft erhöht. Das ist unerwünscht, weil dadurch die Kühleffektivität ver­ ringert wird. Es wird somit ein größerer Kühlmassenstrom be­ nötigt, was zu einer Senkung der Leistung der Gasturbine führt.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Kühlung einer Gasturbine zu schaffen, wobei die Se­ kundärluft des Verdichters zur Kühlluftversorgung der Gastur­ bine benutzt wird und die Kühleffektivität im Vergleich zum Stand der Technik erhöht ist.
Erfindungsgemäß wird dies bei dem Verfahren zur Kühlung der Gasturbine dadurch erreicht, daß die vom Verdichter stammen­ de Sekundärluft im Trommelbereich der Gasturbine gekühlt wird. Erfindungsgemäß wird dies bei der Vorrichtung zur Küh­ lung der Gasturbine dadurch erreicht, daß im Trommelbereich der Gasturbine ein Wärmetauscher angeordnet ist.
Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß die Temperatur der Sekundärluft abgesenkt wird. Dadurch wird zur Kühlung der Turbine nur ein geringerer Kühlluftmas­ senstrom benötigt und die Leistung der Gasturbine wird er­ höht.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn als Kühlmittel im Wärme­ tauscher der Brennstoff der Gasturbine benutzt wird. Dadurch kann eine weitere Steigung des Prozeßwirkungsgrades erzielt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer einwelligen axialdurchströmten Gasturbine darge­ stellt.
Die einzige Figur zeigt einen Teillängsschnitt der Gasturbi­ ne. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesent­ lichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anla­ ge beispielsweise die Verdichter- und Turbinenstufen und das Abgasgehäuse der Gasturbine mit Abgasrohr und Kamin. Die Strömungsrichtung der Sekundärluft ist mit Pfeilen bezeich­ net.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Bei dem in der Figur dargestellten Teillängsschnitt einer Gasturbine ist im Trommelbereich 1 der Turbine ein Wärmetau­ scher 2 angeordnet, dessen Ausmaße einerseits von der Rotor­ abdeckung 3 und andererseits vom Rotor 4 begrenzt werden. Ein Teil der vom hier nicht abgebildeten Verdichter entnommenen Sekundärluft 5 wird zur Kühlung der Turbine zwischen Rotor 4 und Rotorabdeckung 3 geführt. Sie strömt durch den Wärmetau­ scher 2 und gibt dort Wärmeenergie ab, so daß die Temperatur der Sekundärluft 5 abgesenkt wird. Das führt dazu, daß nur noch ein geringerer Kühlluftmassenstrom für die Turbine benö­ tigt wird und somit die Leistung der Gasturbine steigt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dann, wenn als Kühlmittel 6 im Wärmetauscher 2 der Brennstoff der Gasturbine benutzt wird. Der Prozeßwirkungsgrad kann dann weiter ge­ steigert werden, weil neben der Kühlung der Sekundärluft 5 gleichzeitig der Brennstoff vorgewärmt wird.
Bezugszeichenliste
1 Trommelbereich
2 Wärmetauscher
3 Rotorabdeckung
4 Rotor
5 Sekundärluft
6 Kühlmittel

Claims (3)

1. Verfahren zur Kühlung von Gasturbinen, wobei die Sekun­ därluft (5) des Verdichters zur Kühlluftversorgung der Gasturbine benutzt und zwischen Rotor (4) und Rotorab­ deckung (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Verdichter kommende Sekundärluft (5) im Trommel­ bereich (1) der Turbine gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel (6) der Brennstoff der Gasturbine benutzt wird.
3. Vorrichtung zur Kühlung von Gasturbinen, wobei die Se­ kundärluft (5) des Verdichters zur Kühlluftversorgung der Gasturbine benutzt und zwischen Rotor (4) und Rotor­ abdeckung (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Trommelbereich (1) der Turbine zwischen dem Rotor (4) und der Rotorabdeckung (3) ein Wärmetauscher (2) ange­ ordnet ist.
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Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
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8128 New person/name/address of the agent

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