DE690862C

DE690862C - Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung

Info

Publication number: DE690862C
Application number: DE1936S0133116
Authority: DE
Original assignee: Rateau SA
Current assignee: Rateau SA
Priority date: 1936-10-24
Filing date: 1936-10-24
Publication date: 1940-05-09

Description

Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung Die Erfindung bezieht' sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung, bei dem zum Antrieb des Luftverdichters eine Abgasturbine dient, die zwischen zwei Rohrbündeln des Kessels in den Abgasweg :eingeschaltet und gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Antriebsmaschine verbunden ist. Der Erfindungsgegenstand soll ermöglichen, die Leistung der Turbine der Verdichtungsleistung der gelieferten Luftmenge bei allen Kesselbelastungen möglichst anzupassen und dabei mit einer möglichst geringen Zusatzenergie auszukommen.
Allgemein wird angestrebt, die Betriebsbedingungen des Abgasverdichtersatzes @derart einzurichten, daß die Leistung der Gasturbine und der Leistungsbedarf des Verdpchters bei der der normalen Verdampfung. entsprechenden Kesselleistung .gleich :groß sind. Unter sonst gleichen Umständen ist die in den Gasen enthaltene Leistung ihrer absoluten Temperatur an der Eintrittsstelle in die Turbine verhältnisgleich. Um die oben festgelegten Gleichgewichtsbedingungen zu erreichen, können somit die Kesselrohre in zwei Bündel zerlegt werden, wobei die Gase zunächst das erste Bündel durchstreichen, um dann, unter Entspannung durch die Turbine und schließlich durch das zweite Rohrbündel zu strömen, wobei die Stelle, an welcher die Zwischenschaltung der Gasturbine vorgenommen ist, derart zu wählen ist, daß das Gas bei einer bestimmten Kesselbelastung die zum Antrieb- des Gebläses ierfor--derliche Energie enthält.
Ist die Anlage diesen Bedingungen entsprechend ausgebildet, so reicht die Ga@turbinenleis.turug bei Kesselbelastungen, die einer schwächeren Verdampfung ,entsprechen, nicht für den Antrieb des Gebläses aus, so daß es notwendig ist, die zusätzliche Antriebsmaschine in Betrieb zu nehmen. Diese Minderleistung der Gasturbine findet in der Hauptsache ihre Erklärung darin., daß die Gastemperatur sinkt, wenn die Kes.selbe-Iastung abnimmt. Hieraus folgt, daß die aus diesen Gasen zur Verfügung stehende Energie rasch abnimmt. Bekannt ist es daher, an der Abgasturbine zusätzliche Düsen vorzusehen, denen Luft von dem 'Verdichter zugeführt wird, in der ,ein Brennstoff verbrannt wird, damit die -Leistung der Abgasturbine erhöht wird. Ebenso ist es bekannt, die Eintrittsstelle der Fenerungsgase in die Abgasturbine über regelbare Leitungen an näher dem Feuerraum liegende Teile des Abgaswergs anzuschließen, um auf diese Weise die Temperatur der in die Turbine eintretenden Gase zu erhöhen. Die Regelglieder liegen dann im Strom von heißen Abgasen.
Um die Leistung der Turbine derjenigen des Verdichters bei allen Kesselbelastungen möglichst anpassen zu können, besteht gemäß der Erfindung bei einer Anlage der eingangs beschriebenen Art zwischen der Austrittsstelle der Druckluft aus dem Verdichter und der Eintrittsstelle der Feuerungsgase in die Gasturbine eine unmittelbare Verbindungsleitung, in der Mittel zur Verbrennung einer regelbaren Brennstoffmenge vorgesehen sind. Besondere zusätzliche Düsen an der Abgasturbine erübrigen sich dann. Verwendete Regelglieder liegen in kalten Strömen, und die Strömung der Feuerungsgase durch das erste Rohrbündel hindurch wird bei einer Regelung nicht beeinfiußt.
Die Zeichnung stellt als ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch im Aufriß und Teilschnitt einen Teil der Anlage eines Dampferzeugers dar.
Der das Gebläse 2 treibenden Gasturbine i werden durch eine Leitung 3 die von der Feuerungsanlage des Kessels 4. kommenden Verbrennungsgase zugeleitet. Dieser Kessel .besitzt Masutbrenner, von denen nur einer bei 5 dargestellt ist. Das Gebläse 2 fördert die Druckluft durch die Leitung 6 in -den Feuerraum. Der Kessel enthält zwei Rohrbündel ? und 8, zwischen denen die Gasturbine i eingeschaltet ist. Die Länge des ersten Rohrbündels 7 ist so gewählt, daß bei einem bestimmten Verdampfungsgrad des Kessels, der beispielsweise der normalen Höchstbelastung entspricht, die in die Turbine gelangenden Gase eine ausreichende Temperatur haben, so daß die ihnen entnommene Energie bzw. Leistung die zum Antrieb des Gebläses durch diese Turbine erforderliche Energie ohne Verwendung äußerer Zusatzenergie ,aufbringt. Bei Verdampfungsgraden, die unterhalb dieser normaler Verdampfung liegen, wird die zum Antrieb des Gebläses erforderliche Zusatzleistung durch eine auf der Welle des Turbogebläses sitzende Dampfturbine 9 geliefert.
Gemäß der Erfindung setzt eine Leitung 12 die Austrittsstelle aus dem Gebläse mit der Eintrittsstelle der Gasturbine in Verbindung. Ein Hilfsbrenner 13 ist in dieser Leitung .angeordnet, mit welchem ein Zusatzbrennstoff in regelbarer Menge in dieser Zusatzluft auf ihrem Wege zwischen dem Gebläse und der Gasturbine verbrannt werden kann. Mit einem Regelkörper i q. läßt sich die abgezweigte Luftmenge regeln.
Durch geeignete Regelung der Masutmenge, die in dem Hilfsbrenner verfeuert wird, lassen sich die Gase an der .Eintrittsstelle. in die Turbine i so weit erhitzen, daß der Antrieb des Gebläses durch die Abgasturbine ,allein bei allen Kesselbelastungen möglich wird oder zum mindesten die durch den Hilfsmotor 9 zu liefernde Zusatzleistung wesentlich geringer zu sein braucht.
Diese Ausgestaltung hat den. Vorteil, daß keine Ventile oder Klappen in dem heißen Gasstrom liegen. Der Regelkörper 14 liegt i11 einem kalten Luftstrom, und seine Bedienung macht daher keine Schwierigkeiten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung, bei dem zum Antrieb des Luftverdichters eine Abgasturbine dient, die zwischen zwei Rohrbündeln des Kessels in den. Abgasweg eingeschaltet ist und gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Antriebsmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Austrittsstelle der Druckluft aus dem Verdichter (2) und der Eintrittsstelle der Feuerungsgase in. die Gasturbine (i) eine unmittelbare Verbindungsleitung (12) besteht, in der Mittel zur Verbrennung einer regelbaren Brennstoffmenge vorgesehen sind.