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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinen-Startverfahren
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Abriss der Erfindung
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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.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
stellt die vorliegende Erfindung das Gasturbinen-Startverfahren nach
Anspruch 1 bereit.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 ein
diagrammartige Aufbauansicht eines Kompressors als Ausführungsform
zur Ausführung
eines Gasturbinen-Startverfahrens der vorliegenden Erfindung,
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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,
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3 eine
Schnittansicht eines Gasturbinen-Kompressors nach dem Stand der
Technik, und
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4 ein
diagrammartige Aufbauansicht des Kompressors von 3.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.