DE471441C - Verfahren zum Betrieb von Gas- oder Heissluftturbinen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betrieb von Gas- oder Heißluftturbinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren zum Betrieb von Gas-'oder Heißluftturbinen, die als Niederdruckmaschinen unter Verwendung von gekühlten Hohlschaufeln arbeiten. Gemäß der Erfindung stammt die gesamte Wärme der Arbeit leistenden Gase in der angegebenen Reihenfolge aus drei getrennten (wellen, und zwar aus der Wärmeaufnahme beim Kühlen der Schaufeln, beim Verdichten der Kühlluft und aus den Turbinenabgasen. Ferner tritt zu diesen Wärmeduellen noch eine beliebige zusätzliche Quelle-Durch dieses Verfahren wird erreicht, da?) sich infolge der hohen Temperatur der Abgase im Wärrneaustauscher keine schweflige Säure bilden kann, wodurch Anfressungen des V orwärrners vermieden werden und die Lebensdauer der Anlage verlängert wird. Ferner wird auf diese Weise der WirkungslYrad der Turbine gesteigert, da sämtliche Wä rrneduellen zwecks Arbeitsleistung in der Turbine herangezogen werden. Der zur Verwendung kommende Wärmeaustauscher wird durch eine doppelte Ummantelung, zwischen welcher Luftleere oder annähernde Luftleere herrscht, gegen Strahlungsverluste geschützt. Die Rohrleitungen, die von und zu dem Luftraum im Wärrneaustauscher führen, sind mit besonderen Absperrvorrichtungen versehen. Auf diese Weise ist es möglich, den Wärmeaustauscher zum Anlassen der Turbine als Windkessel zu benutzen. Um nun eine einwandfreie Entflammung und kontinuierliche Verbrennung in der Verbrennungskammer zu gewährleisten, ist durch eine Erweiterung der Verbrennungskammer eine Anordnung für Zuführung von Luft mit mäßiger Stön iungsgeschwindigkeit getroffen, durch die ein Abreißen der Flamme infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Luft vermieden wird.
• Die Erfindung ist auf der Zeichnung schernatisch dargestellt.
• Der zur Verwendung kommende Wärmeaustauscher besteht aus zwei parallel zueinander in Spiralen gewundenen Blechen r , a, derart, claß die Windungen nach außen immer größer werden. Der so entstehende Spiralkanal I zwischen den beiden Blechen z und a wird nun benutzt, um die heißen Gase o. dgl. in Richtung der Pfeile .Ia von innen nach außen zu führen. Der Spiralkanal d. verläuft in seinen Windungen derart, daß zwischen den nebeneinanderliegenden Windungen ein Raum bleibt, der ebenfalls einen Spiralkanal 5 bildet, durch den im Gegenstromverfahren zum Kanal .I die Luft, auf die die Wärme übertragen werden soll, in Richtung der Pfeile 6 von außen nach innen geleitet wird.
• Um für die Turbine eine Anlaßvorrichtung zu besitzen, wird gemäß der Erfindung der Wärmeatrstatrscher als Windkessel benutzt. Ztr diesem Zwecke werden in den Luft-Zu-und -Ableitungsrohren Absperrvorrichtungen eingebaut, die vor Inbetriebsetzung der- Turbine abgesperrt werden, um den Luftraum im Wärmeaustauscher durch eine Hilfsvorrichtung rnit Druckluft auffüllen zu können. Die .2\bsperrv orrichtung in dein Zuleitungsrohr i i für die Luft wird zweckmäßig als Rückschlagventil 12 ausgeführt, während diejenige in der Ableitung 9 liegende von Hand aus bedient wird. Will man nun die Turbine in Betrieb setzen, so wird die Absperrvorrichtung 13 in <ler Ableitung 9 des Wärmeaustauschers, welcher vorher mit Druckluft gefüllt wurde, nach dem Verbrennungsraum geöffnet und Brennstoff hinzugeführt. Die hohe Geschwindigkeit jedoch, mit der die Druckluft durch die zu (1e1 Turbine führende Leitung strömt, läßt nicht ohne weiteres zti. daß das Brennmaterial entflammt, weil die Strömungsgeschwindigkeit der Luft größer ist als die Entflainmungsgeschwindigkeit.
• Gemäß der Erfindung wird daher über die Mündung der Rohrleitung 9 eine birnenförmige Ummantelung 14 gesetzt, die gleichzeitig als Verbrennungskammer dient und das Rohrende umschließt. Das im Durchmesser kleinere Ende 15 der Ummantelung schließt sich an den Düsenapparat an. Ein gewisser Bruchteil der Luft wird durch kleine öitnungen 16 am dünnen Ende in die birnenförmige Ummantelung 14 hineingeführt, in welche bei r 6a auch das Brennmaterial eintritt, das dann entzündet wird. Nach dem Entflammen werden die brennenden Gase am verjüngten Ende der birnenförmigen Ummantelung von der durchtretenden, aus dem Windkessel kommenden kalten Luft mit in die Düsen der Turbine hineingerissen und die Turbine damit beaufschlagt.

Claims (3)

1. PA TPNTANSPRT,ICFIE: i. Verfahren zum Betrieb von Gas-oder Heißluftturbinen, die als NiedercIruckmaschinen unter Verwendung von gekühlten Hohlschaufeln arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wärme der Arbeit leistenden Gase aus drei getrennten Quellen vor der Verbrennungskarnmer in der angegebenen Reihenfolge stammt, und zwar aus Wärmeaufnahme beim Kühlen der Schaufeln, beim Verclichten der Kühlluft und aus den Turbinenabgasen, und daß dazu eine beliebige zusätzliche Wärmequelle hinzukommt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausches durch doppelte Ummantelung, zwischen welcher Luftleere oder annähernde Luftleere herrscht, gegen Strahlungsverluste geschützt ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (i T, 9) von und zu dem Luftraum im Wärmeaustausches mit Absperrvorrichtungen (12, 13) versehen sind, um clen Wärmeaustausches zum Anlassen der Turbine als Windkessel benutzen zu können.