DE696508C

DE696508C - Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu druckgefeuerten Dampfkesselanlagen mit durch eine Abgastu der Verbrennungsluft

Info

Publication number: DE696508C
Application number: DE1936A0081320
Authority: DE
Inventors: Guenther Diedrich
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-12-08
Filing date: 1936-12-08
Publication date: 1940-09-23

Description

Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu druckgefeuerten Dampfkesselanlagen mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Kreiselgebläse zur Förderung der Verbrennungsluft Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu druckgefeuerten Dampfkesselanlagen mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Kreiselgebläse zur Förderung der Verbrennungsluft. Sie besteht darin, daß die vom Gebläse .erzeugte Druckluftmenge derart unterteilt wird, daß eine Teilmenge entsprechend dem jeweiligen Verbren-. nungsluftbedarf der Feuerung gesteuert und die zum Vermeiden des Unterschreitens der Pumpgrenze über den jeweiligen Verbrennungsluftbedarf zu fördernde andere Teilmenge einer das Gebläse zusätzlich antreibenden Heißluftturbine über einen Wärmeaustauscher zugeführt wird, der heizseitig der Abgasturbine nachgeschaltet ist.
I?s ist an sich bekannt, bei Dampferzeugern mit einer unter hohem Druck arbeitenden Feuerung die gesamte von einem Verdichter geförderte Luft nach ihrer Aufheizung in einem Erhitzer als Treibmittel einer Heißluftturbine zuzuführen und nach erfolgter Arbeitsleistung als Verbrennungsluft zu nutzen. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten Einrichtung keine von Kesselabgasen beaufschlagte Abgasturbine für den Verdichterantrieb vorgesehen ist, ist eine genaue Angleichung der Verbrennungsluft an die Brennstoffzufuhr bei kleiner Last des Kessels nicht möglich, weil mit der Leistung des Verdichters ohne Unterschreitung der Pumpgrenze nicht unter etwa Halblast heruntergegangen werden kann. Dies ist auch durch Minderung der Drehzahl des Verdichters nicht illoglich, weil hierdurch eine Herabsetzung der Pumpgrenze nur in engen Grenzen möglich ist. Es ist weiter die itIaßiulhm"@ bekannt, bei druckgefcucrtcn Dampfkessclanlagen mit durch eine Abgasturbine getriebenem Luftfördergebläse der Abgasturbine rauchseitig einen Lufterhitzer vor- bzw. nachzuschalten. Gemäß der Erfindung, bei der das Gebläse Luft im überschuß fördert und nur ein Teilluftstrom dem Verbrennungsraum der Kesselanlage zugeführt wird, ist eine Regelung der Verbrennungsluftmenge in weiten Grenzen möglich, ohne daß der Betrieb des Gebläses hierunter leidet, welches stets mit gutem Wirkungsgrad und bei gleichbleibender Fördermenge arbeitet. Dies hat auch für den Betrieb der Abgasturbine den Vorteil, daß Leistungsschwankungen derselben, welche durch unterschiedlichen Luftüberschuß im Kessel verursacht würden, vermieden werden.
Der von den Kesselabgasen beheizte Lufterhitzer für die Heißluftturbine wird hierbei zur Erreichung einer raumsparenden, einfachen Bauart zwischen Gebläse und der Heißluftabgasturbine vorgesehen, wobei sich außerdem dann der Vorteil ergibt, daß die durch die Stopfbuchsenundichtigkeiten abströmenden Luftmengen des Gebläses zur Wellenkühlung und Kühlung der Abgasturbinenschaufeln herangezogen werden können. Zur Raumersparnis ist es weiter hierbei zweckmäßig, die Druckluftturbine und die Abgasturbine in einem Rad zu vereinigen. Dabei ergeben sich infolge der verschiedenen Durchström@viderstände des Kessels und des Lufterhitzers für die beiden Turbinen verschiedene Düsengeschwindigkeiten, die verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten bedingen. Um ein günstiges Verhältnis von Datripfgeschwincjigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit zu erhalten, wird es deshalb vorteilhaft sein, die Druckluftturbine mit Asialbeschaufelung zu versehen, da sich dadurch höhere Schaufelumfangsgeschwindigkeiten erreichen lassen, während die thermisch hoch beanspruchte Abgasturbine als Radialturbine von kleinem Durchmesser ausgebildet wird.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in. einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es bezeichnet a ein Kreiselgebläse, welches von einer von Kesselabgasen beaufschlagten Abgasturbine b angetrieben wird. Die von dem Gebläse a geförderte Luft wird zum Teil dem Brennraum eines Dampfkessels c und zum anderen Teil einer mit der Abgasturbine ä auf dem gleichen Rad sitzenden Heißluftturbine d zugeführt. Der zum Betrieb der Heißluftturbine dienende Luftstrom nimmt hierbei in einem Lufterhitzer e einen Teil der in den expandierten Kesselabgasen enthaltenen Wärme auf. Dieser Lufterhitzer, der zweckmäßig als Spiralwärmeaustauscher ausgebildet sein kann, ist in Hinsicht auf die Kesselabgase der Abgasturbine nachgeschaltet. Die Regelung der der Kesselanlage c zugeführten Verbrennungsluft erfolgt in Abhängigkeit von der ' Brennstoffzufuhr zur Kesselanlage, indem z. B., wie dargestellt, in der Druckleitung des Gebläses eine Verteilungsklappe f vorgesehen ist, die durch ein Gestänge g mit dem Brennstoffventil lt verbunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu druckgefeuerten Dampfkesselanlagen mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Kreiselgebläse zur Förderung der Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gebläse erzeugte Druckluft derart unterteilt wird, daß eine Teilmenge entsprechend dem jeweiligen Verbrennungsluftbedarf der Feuerung gesteuert und die zum Vermeiden des Unterschreitens der Pumpgrenze über den jeweiligen Verbrennungsluftbedarf zu fördernde andere Teilmenge einer das Gebläse zusätzlich antreibenden Heißluftturbine über einen Wärmeaustauscher zugeführt wird, der heizseitig der Abgasturbine nachgeschaltet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluftturbine mit der von den Kesselabgasen betriebenen Abgasturbine baulich vereinigt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die lleißluftturbine Axial- und die Abgasturbine Radialbeschaufelung besitzt.