DE60020441T2 - Startprozedur für eine Gasturbine - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinen-Startverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • 3 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eine Gasturbinen-Kompressors nach dem Stand der Technik. In 3 bezeichnet die Bezugsziffer 50 einen Kompressor, und die Bezugsziffer 10 bezeichnet einen Rotor. Der Rotor 10 hat Rotorflügel M1,M2,M3,M4,... (die Darstellung zeigt ein Beispiel von 10 Stufen), die an einem Außenumfang einer Rotorscheibe angesetzt sind, um zusammen mit dem Rotor 10 angetrieben zu werden. Andererseits sind Statorflügel C1,C2,C3,C4,... an einer Innenumfangswand eines Gehäuses 14 angesetzt, so dass die Statorflügel und die Rotorflügel alternierend in einer Axialrichtung des Kompressors 50 angeordnet sind.
  • An einem Einlass des Kompressors 50 ist ein Einlassführungsflügel IGV (= Inlet Guide Vane) 11 an der Innenumfangswand des Gehäuses 14 so angesetzt, dass er durch einen Antriebsabschnitt 12 in seiner Öffnung einstellbar bzw. anpassbar ist.
  • Von den im Beispiel der 3 gezeigten Statorflügeln bzw. Statorschaufeln sind diejenigen von C1,C2,C3 und C4 variable Flügel, und ihre Öffnungen sind durch jeweilige Antriebsabschnitte 13-1,13-2,13-3 und 13-4 einstellbar. Eine Strömungsrate von Luft 20 wird durch die Öffnung des IGV 11 zum Eintritt in den Kompressor 50 eingestellt, um komprimiert zu werden, während sie zwischen den jeweiligen Statorflügeln und zwischen den sich drehenden Rotorflügeln hindurchströmt, und eine komprimierte Luft bzw. Druckluft 21 strömt aus dem Kompressor aus, um als Gasturbinen-Verbrennnungsluft oder Turbinenrotor- oder Turbinenschaufel-Kühlluft geliefert zu werden. Es ist anzumerken, dass die Beschreibung zwar in Bezug auf 3 zu dem Beispiel des Kompressors 50 mit den Flügeln von 10 Stufen insgesamt gemacht wird, von denen vier Stufen, nämlich die Statorflügel C1,C2,C3 und C4 variabel sind, es ist aber auch ein Kompressor mit Flügeln von insgesamt 15 Stufen entwickelt worden, bei dem 5 Stufen, nämlich die Statorflügel C1 bis C5 variabel sind.
  • 4 ist eine diagrammartige Aufbauansicht von Statorflügeln und ihres Umgebungsabschnitts des oben erwähnten Kompressors nach dem Stand der Technik mit 5 Stufen variabler Statorflügel, nämlich C1 bis C5. In 4 ist ein IGV 11 an einem Einlass eines Kompressors 50 vorgesehen, und es sind Statorflügel C1 bis C15 angeordnet, obwohl nicht alle Statorflügel dargestellt sind. Eine Öffnung 15 ist unmittelbar nach dem Statorflügel C5 der fünften Stufe vorgesehen, um mit einer Rohrleitung 30 zu kommunizieren. Die Rohrleitung 30 ist auf halbem Weg mit einem Ablassventil 60 zum Ablassen von Druckluft vorgesehen. Ebenso ist eine Öffnung 16 unmittelbar nach dem Statorflügel C8 der achten Stufe vorgesehen, und eine Rohrleitung 31 sowie ein Ablassventil 61 kommunizieren mit diesen. Ferner ist eine Öffnung 17 unmittelbar nach dem Statorflügel C11 der elften Stufe vorgesehen, und eine Rohrleitung 32 sowie ein Ablassventil 62 stehen mit diesem in Verbindung. Es ist anzumerken, dass die jeweiligen Öffnungen 15,16,17 an vier Stellen an einem Außenumfang eines Gehäuses vorgesehen sind, und vier Rohrleitungen, jeweils von den Rohrleitungen 30,31,32 verbinden sich, um mit den jeweiligen Ablassventilen 60,61,62 zu kommunizieren.
  • Bei dem Gasturbinen-Kompressor nach obigem Aufbau sind der IGV 11 und die fünf Stufen der Statorflügel C1 bis C5 in ihren Öffnungsgraden einstellbar bzw. anpassbar, die Ablassventile 60,61,62 sind aber so aufgebaut, dass sie durch eine EIN/AUS-Funktion entweder voll geöffnet oder voll geschlossen werden. Beim Starten werden der IGV 11 und die Statorflügel C1 bis C5 auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad eingestellt, die Ablassventile 60,61,62 werden voll geöffnet und die Luft 20 wird komprimiert. Bis zu einem Anlaufen bzw. Hochfahren der Gasturbine wird der Kompressor durch den Antrieb eines Startermotors betrieben. Bei einer anfänglichen Niedergeschwindigkeitsfunktion und bis die Geschwindigkeit auf etwa 90° hochgefahren ist, werden die Ablassventile 60,61,62 voll geöffnet, so dass die Luft 20 abgelassen wird, um in die Umgebungsluft ausgetragen zu werden, damit eine Luftströmungsrate dem Niedergeschwindigkeitsbetrieb angepasst wird. Wenn die Geschwindigkeit 90% der Sollgeschwindigkeit erreicht und der Betrieb anläuft, werden die Ablassventile 60,61,62 voll geschlossen und ein Dauerbetrieb beginnt. Unter diesen Umständen gibt es im Stand der Technik Probleme insofern, als eine Fehlanpassung der Luftströmungsrate im Anfangsstadium des Starts auftritt, oder eine Erscheinung einer unstabilen Strömungsrate dann auftritt, wenn die Ablassventile geschlossen sind, während die Geschwindigkeit erhöht ist, etc; auch muss der Statormotor eine große Kapazität aufweisen, um eine Anlaufkraft bzw. Startkraft zum Zeitpunkt des Betriebsstarts zu gewährleisten.
  • Wenn bei dem vorbekannten Gasturbinen-Kompressor nach obiger Beschreibung der Betrieb gestartet wird, wird der Startermotor angetrieben und die Ablassventile werdenvoll geöffnet, so dass Luft beim Durchlauf für eine Anpassung an den Betriebszustand abgelassen wird, und wenn die Geschwindigkeit auf etwa 90% erhöht wurde, werden die Ablassventile voll geschlossen und der Dauerbetrieb startet. Bei dem erwähnten Betriebsverfahren ist die Geschwindigkeit vom Start an hoch, und eine große Menge der auf halbem Weg komprimierten Luft wird nutzlos in die Umgebungsluft ausgetragen.
  • Ferner muss der Statormotor eine ausreichende Kapazität aufweisen, und zwar unter Berücksichtigung der beim Start in die Umgebungsluft auszutragenden Luftströmungsrate. Ferner wird die Einstellung der Ablassventile, um mit der Luftströmungsrate der anfänglichen Niedergeschwindigkeit- Betriebszeit und mit derjenigen der Kompressor-Sollbetriebszeit übereinzustimmen, nur durch den EIN/AUS-Betrieb vorgenommen, durch den die Ablassventile entweder voll geöffnet oder voll geschlossen werden, und folglich kommt es zu einem Phänomen einer unstabilen Fluidströmung zur Startzeit, was dazu führt, dass eine reibungslose Geschwindigkeitssteigerung nicht erzielt werden kann.
  • Aus US-4 403 912A ist ein Gasturbinen-Startverfahren bekannt, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht. Bei diesem Stand der Technik ist beim Betrieb des Kompressors während des Anfangsbetriebs des Gasturbinenmotors bzw. -triebwerks das Ablass-Steuerventil anfänglich voll geöffnet, und die Führungsflügel nehmen eine spezifische Stellung ein. Wenn der Gasturbinenmotor beschleunigt wird, wird das Ablassventil progressiv bis zu der voll geschlossenen Position betätigt, wonach der Führungsflügel-Mechanismus derart betätigt wird, dass die Flügel eine Stellung einnehmen, die einen Maximalbetrieb des Kompressors ermöglicht.
  • Abriss der Erfindung
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gasturbinen-Startverfahren bereitzustellen, bei dem ein Ablassluftbetrag, der bisher nutzlos in die Umgebungsluft ausgetragen wurde, reduziert wird, eine Erscheinung eines instabilen Fluids zur Startzeit vermieden wird und eine reibungslose Geschwindigkeitssteigerung erzielt wird.
  • Um diese Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung das Gasturbinen-Startverfahren nach Anspruch 1 bereit.
  • Für die Zeit des Gasturbinenstarts, bis die Gasturbine hochgefahren ist, wird der Kompressor durch einen Startermotor angetrieben. In dem Kompressor werden der IGV und der variable Statorflügel auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad eingestellt, und die Ablassventile werden gesteuert, um so geöffnet oder geschlossen zu werden, dass eine Luftströmungsrate bei der Niedergeschwindigkeits- Drehzeit angepasst und die Geschwindigkeit erhöht wird. Im Fall des Gasturbinen-Starts nach dem Stand der Technik ist der Startvorgang so, dass die Ablassventile, die von dem entweder geöffneten oder geschlossenen Typ durch die EIN/AUS-Steuerung sind, voll geöffnet sind, bis die Geschwindigkeit 90% der Sollgeschwindigkeit erreicht, und danach voll geschlossen sind bzw. werden, womit eine große Menge der Luft nutzlos in die Umgebungsluft ausgetragen wird, was dazu führt, dass eine größere Kapazität des Startermotors erforderlich ist. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch sind die Ablassventile vom variablen Typ, bei dem die Öffnung von einer voll geöffneten Position zu einer voll geschlossenen Position während der Startzeit variiert werden kann, womit die Strömungsrate der von den Ablassventilen während der Startzeit in die Umgebungsluft auszutragenden Luft gesteuert werden kann, so dass die nutzlos ausgetragene Luft reduziert werden kann und auch die Steuerung der Ablassventilöffnung so vorgenommen werden kann, dass ein Auftreten des Fluid-Instabilitätsphänomens während der Startzeit vermieden wird.
  • Bei der Erfindung wird die Ablassventilöffnung entsprechend der Geschwindigkeitssteigerung derart fein gesteuert, dass die Ablassventile zunächst auf eine vorbestimmte Öffnung bis zur Hälfte der Geschwindigkeitssteigerung gedrosselt werden und dann voll geöffnet werden, bis unmittelbar bevor die Geschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit erreicht, und danach für den Normalbetrieb voll geschlossen werden. Folglich kann im Vergleich mit dem einfachen Betrieb nach dem Stand der Technik, bei dem die Ablassventile voll geöffnet und dann voll geschlossen werden, die nutzlos in die Umgebung ausgetragene Luft reduziert werden und durch die Ablassventilöffnung feingesteuert werden, und das Fluid-Instabilitätsphänomen kann so gesteuert werden, dass es ausgeschaltet wird. Da die Ablassluft-Strömungsrate, die zum Ausschalten des Fluid-Instabilitätsphänomens notwendig ist, sich für jeden Geschwindigkeitspegel unterscheidet, wird die Ablassventilöffnung entsprechend jedem Geschwindigkeitsbereich feingesteuert, wodurch eine optimale Ablassluft-Strömungsrate erzielt werden kann.
  • In der Erfindung ist die Zeit, zu der die Ablassventile voll geöffnet sind bzw. werden, diejenige, wenn die Geschwindigkeit etwa 50% der Sollgeschwindigkeit überschreitet, wobei mindestens eines der Ablassventile sich bei dieser Geschwindigkeit von den anderen Ablassventilen unterscheidet, so dass sich eine Variation in der Luft-Strömungsrate untereinander ergibt. Für gewöhnlich wird bei der Gasturbine die Abgastemperatur in dem Geschwindigkeitsbereich um 50% herum am höchsten, womit, wenn die Ablassluftmenge in diesem Geschwindigkeitsbereich reduziert wird, es von Vorteil ist, die Temperaturerhöhung zu unterdrücken. Ferner erreicht das Fluid-Instabilitätsphänomen des Kompressors seine Spitze in dem Geschwindigkeitsbereich um 60% herum, womit zur Erhöhung der Ablassluftmenge in diesem Geschwindigkeitsbereich die Öffnung der Ablassventile an der Grenze von etwa 50% Geschwindigkeit erfolgt. Es ist jedoch anzumerken, dass nicht notwendigerweise spezifiziert werden muss, ob alle Ablassventile bei der gleichen Geschwindigkeit oder bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten gesteuert werden müssen, sondern sie können auf verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die mehreren Ablassventile unterschiedlich zueinander in dem Öffnungsgrad gedrosselt, beispielsweise auf einen größeren Öffnungsgrad für die vordere Stufe der Ablassventile und auf einen kleineren Öffnungsgrad für die hintere Stufe der Ablassventile, und in einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eines der mehreren Ablassventile, beispielsweise das hinterste Ablassventil, voll geschlossen. Somit kann durch eine solche Öffnungseinstellung die nutzlos ausgetragene Luft reduziert werden, ebenso wie durch die Feinsteuerung der Öffnungseinstellung ein Auftreten des Fluid-Instabilitätsphänomens unterdrückt bzw. ausgeschaltet werden kann. Wenn die im Kompressor komprimierte Luft nach außen abzugeben ist, ist es, da die Luft der hinteren Stufen eine höhere Energie aufweist, allgemein ein größerer Verlust, wenn die Luft der hinteren Stufen abgeführt wird. Um die Energie wirksam zu nutzen, ist es somit von Vorteil, eher die Luft in den vorderen Stufen abzulassen, während weniger Luft in den hinteren Stufen abgelassen wird. Aus diesem Grund wird im Extremfall, wie oben erwähnt wurde, eines der Ablassventile, beispielsweise der hinteren Stufen, voll geschlossen und ein Energieverlust minimiert, vorausgesetzt, dass dadurch kein Fluid-Instabilitätsphänomen verursacht wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zeit, zu der die Ablassventile voll geschlossen sind bzw. werden, auf die Zeit eingestellt, wenn die Geschwindigkeit 90% der Sollgeschwindigkeit übersteigt, womit die Anhebung der Geschwindigkeit vom Start zu der Sollgeschwindigkeit, wenn der Betrieb anfährt, reibungslos vorgenommen werden kann, eine auf die Flügel einwirkende Erregungskraft gemindert wird und das Auftreten des Fluid-Instabilitätsphänomens ebenfalls unterdrückt wird.
  • Ferner sind nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Ablassventile so angeordnet, dass die Luft von den vorderen Stufen zu den hinteren Stufen des Kompressors abgelassen wird, wodurch eine geeignete Einstellung des Luftablasses erreicht werden kann.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 ein diagrammartige Aufbauansicht eines Kompressors als Ausführungsform zur Ausführung eines Gasturbinen-Startverfahrens der vorliegenden Erfindung,
  • 2 ein graphische Darstellung eines Start-Betriebszustands des Kompressors von 1, wobei 2(a) eine Öffnungseinstellung von Flügeln relativ zu Geschwindigkeiten zeigt, und 2(b) eine Öffnungseinstellung von Ablassventilen relativ zu Geschwindigkeiten zeigt,
  • 3 eine Schnittansicht eines Gasturbinen-Kompressors nach dem Stand der Technik, und
  • 4 ein diagrammartige Aufbauansicht des Kompressors von 3.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung konkret unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine diagrammartige Aufbauansicht eines Kompressors als Ausführungsform zur Durchführung eines Gasturbinen-Startverfahrens der vorliegenden Erfindung. In 1 ist der Aufbau des Kompressors der gleiche wie der des in 4 gezeigten Standes der Technik, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, und ein Merkmalsabschnitt der vorliegenden Erfindung, das heißt die Ablassventile 1,2,3, sowie ein Steuerverfahren durch eine Steuereinheit 4 im folgenden detailliert beschrieben werden.
  • In 1 sind die Ablassventile 1,2,3 Ventile, deren Öffnungen willkürlich eingestellt werden können, anstelle der EIN/AUS-Ventile nach dem Stand der Technik, die entweder nur geöffnet oder nur geschlossen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Gasturbine zu starten ist, ist die Einstellung an der Steuereinheit 4 so, dass die Ablassventile 1,2,3 eines Kompressors 40 bis zu einem vorbestimmten Öffnungsgrad von einer voll geöffneten Position gedrosselt sind, wobei die jeweiligen Öffnungsgrade der drei Ablassventile 1,2,3 sich voneinander unterscheiden, wie später dargestellt wird, und in diesem Zustand der Betrieb gestartet wird. Wenn dann die Geschwindigkeit halb erhöht ist, werden die betreffenden Ablassventile 1,2,3 bei den gleichen oder bei geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten voll geöffnet. In diesem Stadium wird der Betrieb fortgesetzt, und nachdem die Geschwindigkeit 90% einer Sollgeschwindigkeit übersteigt, werden die betreffenden Ablassventile 1,2,3 voll geschlossen, und dann erreicht der Betrieb einen Sollbetrieb bzw. Normalbetrieb mit 100% Geschwindigkeit.
  • 2 ist eine graphische Darstellung eines Betriebszustands des Kompressors der Ausführungsform von 1, wobei 2(a) einen Öffnungs-Einstellungszustand des IGV 11 der fünf variablen Statorflügel C1,C2,C3,C4,C5 relativ zu der Geschwindigkeitserhöhung zeigt, und 2(b) einen Öffnungs-Einstellungszustand der Ablassventile 1,2,3 der Nr. 5, Nr. 8, Nr. 11 relativ zu der Geschwindigkeitserhöhung. Es ist anzumerken, dass die Ablassventile Nr. 5, Nr. 8 und Nr. 11 jeweils den Ablassventilen 1,2 und 3 entsprechen.
  • In 2(a) wird für die Startzeit, bis die Geschwindigkeit 80% der Sollgeschwindigkeit erreicht, die Öffnungseinstellung (der Winkel) des IGV 11 und der variablen Statorflügel C1 bis C5 so vorgenommen, dass sie 50 Grad für den IGV, 40 Grad für C1, 24 Grad für C2, 20 Grad für C3 und 16 Grad jeweils für C4 und C5 beträgt. Dann werden während der Zeit der Geschwindigkeitssteigerung von 80% auf 95% die jeweiligen Statorflügel C1 bis C5 allmählich weiter in Proportion zu der Geschwindigkeitserhöhung geöffnet, so dass sie bei der Geschwindigkeit von 95% voll geöffnet sind, während der IGV 11 auf dem Öffnungsgrad von 50 Grad bis zur Geschwindigkeit von 86% gehalten wird, und dann allmählich weiter geöffnet wird, um auf 41,5 Grad bei der Geschwindigkeit von 95% eingestellt zu werden, was nachher beibehalten wird. Somit erfolgt ein Dauerbetrieb mit der Sollgeschwindigkeit, wobei die Statorflügel C1 bis C5 voll geöffnet sind, und der IGV 11 auf eine mittlere Öffnung von 41,5 Grad eingestellt ist. Die erwähnte Öffnungssteuerung jedes der Flügel wird an der Steuereinheit 4 eingestellt, durch die die Steuerung vorgenommen wird, um die eingestellten Werte automatisch bei den jeweiligen Geschwindigkeiten zu ergeben.
  • Andererseits wird gemäß 2(b) jedes der Ablassventile 1,2,3 der Nr. 5, Nr. 8 und Nr. 11 auf irgendeinen, sich von den anderen unterscheidenden Öffnungs-Einstellwert eingestellt, wobei die Öffnungs-Einstellwerte fünf als Beispiel dargestellte Werte sind, die zwischen 100% (voll geöffnet) und 0% (voll geschlossen) für jedes der Ablassventile ausgewählt werden, und in diesem Zustand wird der Betrieb gestartet. Dann werden die Ablassventile 1,2,3 auf halbem Weg der Geschwindigkeitssteigeurng voll geöffnet, das heißt im Beispiel der 2(b) wird das Ablassventil 1 der Nr. 5 voll geöffnet, wenn die Geschwindigkeit auf 52% erhöht ist, und die Ablassventile 2,3 der Nr. 8 und Nr. 11 werden beide bei der Geschwindigkeit von 51% voll geöffnet, und die Geschwindigkeitssteigerung setzt sich fort.
  • Dann wird das Ablassventil 1 mit der Nr. 5 bei der Geschwindigkeit von 91,5% voll geschlossen, das Ablassventil 2 der Nr. 8 wird bei der Geschwindigkeit von 92,5% voll geschlossen und das Ablassventil 3 der Nr. 11 wird bei der Geschwindigkeit von 93,5% voll geschlossen. Danach wird, wenn die Ablassventile 1,2,3 so geschlossen sind, eine Sollgeschwindigkeit erreicht und ein Dauerbetrieb beginnt. Die erwähnte Öffnungssteuerung jedes der Ablassventile wird an der Steuereinheit in der Form eines Ventilöffnungsmusters relativ zu der betreffenden Geschwindigkeit eingestellt, durch die die Steuerung automatisch erfolgt.
  • Gemäß dem Gasturbinen-Startverfahren der oben genannten Ausführungsform wird der Kompressor 40 durch die Steuereinheit 4 so gesteuert, dass der IGV 11 auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad eingestellt wird, der im Verlauf geringfügig geändert wird, die variablen Statorflügel C1, bis C5 auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad bei einer Geschwindigkeit von 80% eingestellt werden und dann in Proportion zur Geschwindigkeitssteigerung von 80% auf 95% allmählich geöffnet werden, um bei der Geschwindigkeit von 95% voll geöffnet zu werden. Gleichzeitig wird auch der Kompressor 40 gesteuert, um durch die Steuereinheit 4 so gestartet zu werden, dass das Ablassventil 1 der Nr. 5, das Ablassventil 2 der Nr. 8, das Ablassventil 3 der Nr. 11 auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad bis zur Hälfte der Geschwindigkeitssteigerung gedrosselt werden und dann voll geöffnet werden, bis die Geschwindigkeit 90% übersteigt, wenn sie voll geschlossen werden. Somit kann im Vergleich zu dem vorbekannten Gasturbinen-Startverfahren, bei dem die Ablassventile des Kompressors voll geöffnet sind bzw. werden, und die Luft nutzlos in die Umgebungsluft ausgetragen wird, bei der vorliegenden Erfindung ein Teil der Luft, der andernfalls so ausgetragen wird, wirksam für die Gasturbine als Kompressor-Austragungsluft genutzt werden.
  • Bei dem genannten Betriebsverfahren ist ein konkreter Test durchgeführt worden, wobei das Ablassventil 1 der Nr. 5, das Ablassventil 2 der Nr. 8 und das Ablassventil 3 der Nr. 11 zunächst auf den Öffnungsgrad von 8%, 48% und 0% (voll geschlossen) eingestellt und dann bei der Geschwindigkeit von 52% 51% bzw. 51% voll geöffnet wurden, und voll geschlossen wurden, wenn die Geschwindigkeit 90% überstieg, was ergab, dass bei den vorbekannten Verfahren die von dem Ablassventilen ausgetragene Luft 48% beträgt, sie bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung aber nur 25% beträgt, und es stellte sich heraus, dass die Luft bei der vorliegenden Erfindung wirksam genutzt wird.
  • Das heißt, die drei Ablassventile 1,2,3 werden in ihren Ablassventilöffnungen auf die zueinander unterschiedlichen Öffnungsgrade eingestellt, beispielsweise auf einen stärkeren Öffnungsgrad für die Ablassventile der vorderen oder mittleren Stufe und einen kleineren oder Null-Öffnungsgrad für die Ablassventile der hinteren Stufe, wodurch die nutzlos ausgetragene Luft reduziert werden kann, und auch ein Auftreten des Fluid-Instabilitätsphänomens durch eine solche gesteuerte Arbeitsweise ausgeschaltet werden kann.
  • Ferner wird der Kompressor so betrieben, dass er mit gedrosselten Ablassventilen gestartet wird, und dann im Verlauf der Geschwindigkeitssteigerung voll geöffnet wird, wodurch die Energie des Statormotors beim Start kleiner sein kann, als im Vergleich mit dem Stand der Technik. Auch werden die Ablassventile 1,2,3 nach obiger Beschreibung durch die Steuereinheit 4 so gesteuert, dass ein Auftreten des Fluid-Instabilitätsphänomens im Vergleich mit dem vorbekannten Fall unterdrückt werden kann, bei dem die Ablassventile entweder nur voll geöffnet oder nur voll geschlossen sind bzw. werden.

Claims (5)

  1. Gasturbinen-Startverfahren mit den folgenden Schritten: Einstellen eines Einlassleitflügels (11) und eines variablen Statorflügels (C1 bis C5) eines Gasturbinen-Kompressors (40) auf eine vorbestimmte Öffnung während einer Startperiode von einem Startbeginn bis zu einer Sollgeschwindigkeit, und Steuern mehrerer Ablassventile (1,2,3) des Kompressors (40), die hinsichtlich ihrer Öffnungen variabel sind, auf eine vorbestimmte Öffnung während der Startperiode, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinstellung der mehreren Ablassventile (1,2,3) derart ist, dass die mehreren Ablassventile (1,2,3): auf eine vorbestimmte Öffnung für eine Periode vom Startbeginn bis zu einem Zeitpunkt während der Geschwindigkeitssteigerung gedrosselt werden, zu dem die Geschwindigkeit etwa 50 Prozent der Sollgeschwindigkeit übersteigt, zu diesem Zeitpunkt, an dem die Geschwindigkeit etwa 50 Prozent der Sollgeschwindigkeit übersteigt, voll geöffnet werden, wobei mindestens eines der mehreren Ablassventile (1,2,3) auf diese Weise bei einer zu den anderen der mehreren Ablassventile (1,2,3) unterschiedlichen Geschwindigkeit betätigt wird, und voll geschlossen werden, bevor die Sollgeschwindigkeit erreicht ist.
  2. Gasturbinen-Startverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinstellung der mehreren Ablassventile (1,2,3) für die Periode vom Startbeginn bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Geschwindigkeit etwa 50 Prozent der Sollgeschwindigkeit übersteigt, derart ist, dass die mehreren Ablassventile (1,2,3) auf Öffnungen eingestellt werden, die sich voneinander unterscheiden.
  3. Gasturbinen-Startverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinstellung der mehreren Ablassventile (1,2,3) für die Periode vom Startbeginn zu dem Zeitpunkt, zu dem die Geschwindigkeit etwa 50 Prozent der Sollgeschwindigkeit übersteigt, derart ist, dass mindestens eines der mehreren Ablassventile (1,2,3) voll geschlossen ist bzw. wird.
  4. Gasturbinen-Startverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, wenn die mehreren Ablassventile (1,2,3) voll geschlossen sind bzw. werden, derart ist, dass sie etwa 90 Prozent der Sollgeschwindigkeit übersteigt.
  5. Gasturbinen-Startverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Ablassventile (1,2,3) derart angeordnet sind bzw. werden, dass jeweils eines davon (1,2,3) mit einem Abschnitt des Kompressors (40) unmittelbar nach einem Statorflügel (C5) der fünften Stufe, einem Statorflügel (C8) der achten Stufe und einem Statorflügel (C11) der elften Stufe verbunden ist bzw. wird.
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