Mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbine als Antriebsmaschine
zur Erzeu?un@ von Druckluft
Es ist bereits eine mit Gleiclidrtickvei--
brennung arbeitende Gasturbine als Antriebs-
maschine zur Erzeugung von Druckluft vor-
geschlagen worden, bei cler das Gebläse, dis
die Nutzluft liefert, und das Gebläse, wel-
ches die
für die Gasturbine
verdichtet. in einem Gebläse vereinigt sind.
Das Verfahren zur Regelung eines solchen
Gebläses besteht im wesentlichen darin, dafl
durch die Nutzluftnienge oder den \Ttitzluft-
druck die Brennstottnienge beeinflußt wird.
Die geschilderten Regelungsvei-fahren sind
hinreichend, um die Gasturli gen "i-tippc
innerhalb eines weiten Regelbereiches von
Druck und Menge zu regeln. Es zeigt sich
aller, daß unter besonderen Betriebsbedin-
gungen und bei Überschreiten der Grenzt:
dieses Bereiches weitere Maßnahnirn zurAuf-
rechterhaltüng des Betriebes nötig sein kön-
lien.
Die Gasturbine ist gebaut, uni bei cinein
ge@N#issen Druck eine gewisse i\Tutzltlftnien£rc
al@ru@@rben. Dazu ist eine bestimmte Brenn-
stufrinenge erforderlich, die zu ihrer Ver-
lirenlitin(, eine bestimmte Luttnien-e beilöti-t,
die zur \utzluftnicnge in einem bestimmten
Verh:tltnis steht. Dabei erreicht die Teinpe-
Tatur der Gase in der Turl)ine eine bestimmte
1I öli c.
Wird der Nutzluftleitung nun bei unver-
änderteni Verdichterenddruck eine größere
Luftmenge entnommen, als dem normalen
@-erli;iltilis von Brennluft zu Nutzluft ent-
spricht, so erhält die Gasturbine zu wenig
Treibmittel. Ihre Leistung miißte abnehnicn,
Wenn flicht der Mangel an 'hreibniittelgewiclit
durch steigerutig der Treibmitteltemperatur
inittcls der vorhandenen Regeleinrichtung,
<lie z. l',. aas dein üblirlien Geschwindigkeits-
re-ler llestelii#, aus-eglichen wiirdc. Diese
"1'ctnl>eratursteigerung darf aber nur so weit
gellen. als es für denschaufelliaitstoft zulässig
ist. Ist Iris dahin das Gleicbge@vicht zwischen
Turbinenleistung und Vcrdichterarbeits-
aufwand nicht hergestellt, so niuß zti dem an sich bekannten :Mittel
des Arlleitcls mit Grenzregler gegriffen werden, wobei ini vorliegenden 1#all ein
(lrelizrcr;ler vorzusehen ist, der die Leistung der Gasturbine erhöht, diejenige
des Verdichters aber mindesten: licht weiter ansteigen liißt. Lrtindunn:geniiiß
wird die den l:,i"clinstoff irn normalen Bctriebsbereidi zur Erreichung einer bestimmten
\iltzluftnielige oder eines bestimmten utzluftdruckes einstellend-c Vorrichtun-N
Z>
durcli Grenzregler allgelöst, sobald die Treibgasteinperatur, Drehzahl
oder Leistung der Gasturbine die obere Grenze des normalen Betriebsbereiches zu
überschreiten drohen.Gas turbine working with constant pressure combustion as a drive machine for generating compressed air It's already one with gleiclidrtickvei--
combustion gas turbine as drive
machine for generating compressed air
been struck, at cler the fan, dis
the useful air supplies, and the fan, which
ches the
for the gas turbine
condensed. are combined in a fan.
The procedure for regulating such
Blower consists essentially in dafl
due to the useful air gap or the \ Ttitzluft-
pressure the fuel stub length is influenced.
The regulation guidelines outlined are
sufficient to get the Gasturli gen "i-tippc
within a wide control range of
To regulate pressure and quantity. It appears
all that under special operating conditions
and if the limit is exceeded:
this area further measures to
rights maintenance of the company may be necessary
lien.
The gas turbine is built, uni by cinein
ge @ N # issen pressure a certain i \ Tutzltlftnien £ rc
al @ ru @@ rben. For this purpose, a certain burning
level required, which is necessary for their
lirenlitin (, a certain Luttnien-e beilöti-t,
the air supply in a certain
Relationship stands. In doing so, the team
Tature of the gases in the turl) ine a certain
1I Öli c.
If the useful air line is now
I changed the compressor discharge pressure to a larger one
Air volume taken than normal
@ -erli; iltilis from combustion air to useful air
speaks, the gas turbine receives too little
Propellant. Your performance would have to decline
If there is a lack of medium weight
by increasing the propellant temperature
inittcls of the existing control device,
<lie z. l ',. aas your evil speed
re-ler llestelii #, offset wiirdc. These
"1'ctnl> increase in nature may only go so far
yell. than it is permissible for denschaufelliaitstoft
is. Is Iris then the equilibrium between
Turbine output and compressor work
Expenditure is not established, so the per se known: means of the Arlleitcls with limit regulator have to be used, whereby in the present 1 # all one (lrelicrcr; ler is to be provided which increases the output of the gas turbine, but that of the compressor at least: slightly further increase liißt Lrtindunn. geniiiß is the the l: iltzluftnielige or i "clinstoff irn normal Bctriebsbereidi to achieve a certain \ a particular utzluftdruckes adjusting-c Vorrichtun-N Z> durcli limit regulator allgelöst once the Treibgasteinperatur, speed or performance of the gas turbine, the upper Threat to exceed the limit of the normal operating range.
Ein derartiger Grenzregler kann in einer Drosseleinrichtung> bestehen,
die von einem Thermostaten betätigt wird, der anzusprechen beginnt, sobald z. B.
die Temperatur der Treibgase vor der Turbine eine gewisse Höhe überschritten hat
und die Drossel sa schließt, daß der Abfluß von Nutzluft vermindert, gleichzeitig
aber damit der Zufluß von Breilnluft zur Brennkaninier erhöht wird.Such a limit regulator can consist of a throttle device>,
which is operated by a thermostat that begins to respond as soon as z. B.
the temperature of the propellant gases in front of the turbine has exceeded a certain level
and the throttle sa closes that the outflow of useful air is reduced, at the same time
but so that the inflow of Breilnluft to the Brennkaninier is increased.
In der Abbildung ist eine Anlage gemäß der Erfindunä wesenhaft dargestellt.
Es ist i die Gasturbine, die den Verdichter .s antreibt, der sowohl die Brennluft
für die Gasturbine (Strang A) wie Nutzluft nach außen (Strang B) liefert. 6 ist
ein Gebläse z. B. für Hochofengas, sofern als Brennstoff Hochofengas verwendet wird.
Das Gebläse kann mit der Gasturbine unmittelbar oder über ein Getriebe gekuppelt
sein. 5 ist die Brennkaniiner und io ein Rekuperator, in welchem die Brennluft durch
die Abwärme der Gasturbine vorgewärmt wird. Ein Motor dient zum Anlassen der Gruppe.In the figure, a system according to the invention is shown essentially.
It is the gas turbine that drives the compressor, which drives both the combustion air
for the gas turbine (line A) like useful air to the outside (line B). 6 is
a fan z. B. for blast furnace gas, provided that blast furnace gas is used as fuel.
The fan can be coupled to the gas turbine directly or via a gearbox
be. 5 is the Brennkaniiner and io a recuperator, in which the combustion air through
the waste heat from the gas turbine is preheated. A motor is used to start the group.
Die Regelung der Gruppe iin normalen Regelbereich erfolgt durch den
Mengen- od-r Druckgiesser;, der auf die Steuereinrichtung 13 einwirkt und z. B.
eine Drossellaappe 14 in der Gaszuleitung .betätigt. Diese Regeleinrichtung erfüllt
ihren Zweck, solange das Verhältnis der Luftmengen A und 13 und die entsprechenden
Förderdrücke von den. Nornialbedingungen, für die die Anlage gebaut ist, nicht zu
starb: abweichen. NVerden. diese liediaigungen aber wesentlich Tiber- oder unterscliritten,
so müssen die Grenzregler einspringen, uni die Anlage vor Betriebszuständen zu schützen,
denen sie nicht gewachsen ist.The control of the group in the normal control range is carried out by the
Quantity or die casting; which acts on the control device 13 and z. B.
a throttle valve 14 in the gas supply line .betetzt. This control device fulfills
their purpose as long as the ratio of the air quantities A and 13 and the corresponding
Delivery pressures from the. Nornial conditions for which the system is built, not to
died: deviate. NVerden. These passions, however, are essentially subdivided or subdivided into the Tiber,
the limit regulators must step in to protect the system from operating states,
which she is not up to.
Ein Grenzregler dieser Art ist die bereit.. erwählte Drosseleinrichtung
.G in der Nutz-Z, ß. Wurde infolge liolicr Antrieb.-leistung des Verdichters z.
B. wegen zu l;roßer Luftentnahme oder" alicli ausnahinsweise hoher Luftansaugctcnilicratui"
oder infolge Mangels bin I lrennluf t die teniperatur auf ihren zulässigen hrößtwert
gcbraclit, so betätigt der Therllostat I3 die
Drosseleinrichtung 16 und drosselt doll Nutz-
'3 so lange all, bis die nag in crhüh-
tein Maße zur Brenlkainnier strömende Luft-
nienge die Treillnittelnienge #o weit erliblit
hat, daß die Gefallt- eines l@reiizahlabfalles
oder gar Stehenhlcibens der Gruppe beseitigt
ist, wenn auch auf Kosten einer etwas ver-
nii-Iderten Nutzluftlieferung.
Die gleiche Drosseleinrichtung 16 kann, als
Grenzregler ein=reifen, wenn die Nutzluft-
menge, z. B. infolge einer Gegendruckztt-
nahnle, zu klein wird. In diesen, Falle ver-
langt der normale MerIgellrc"ler 7 mehr
Brennstoff, und mit diesem steigt die Dreh-
zahl der Gruppe. Ist die Brenlstoft-putnpe
oder das Brennstoffgebläse 6 finit der Gastur-
bine gekuppelt, so steigt mit der I)relirtlil
auch die Brennstofflieferung. Sie würde, sich
selbst überlassen, so hoch ansteigen, daß der
Sicherlieitsschnellschlußregler einspringt und
die Gruppe (z. B. durch Schliellen der Brenn-
stoff leitunn)abstellt. Um nun ztiverhüten, daß
sich die Drehzahl zu stark derjenigen nähert,
bei welcher der Sicherheitsregler einspringt,
wird ein weiterer Grenzregler 1; vorgeselicu,
der bei einer Drehzahl von z. 13. etwa io`'l"
unter der AüskIl,ikdrehzalil anspricht, übler
13 dein Regler 7 entgegenwirkt und #o durch
Verhütung weiterer #rennstottmelgcner@ö-
littilg - ein weiteres Ansteireli der 1)relizahl
verhindert. Auch hier inuLl auf die volle
Nutzluftlieferun- verzichtet werden, wenn
sich diese bis zur Erreichung der höchst zti-
lässi-en Drehzahl nicht einne._teiit hat.
Es kann weiter der Fall eintreten, claß be-
reits die größte BreInlstofrinenL'2 frei-eg-eben
wurde, die Leistung der Gasturbine aber noch
nicht hinreicht, unl den Verdichier auf volle:"
Drehzahl zu erhalten. I-Iieriür kann die Ein-
richtung 13 finit einer Apparatur versehen
werden. die bewirkt, daß bei -anz geöfiiietcr
Klappe 14 eia, weiteres Anspreche» voll 7 eil»
Sclilicßen der Drossel i0. also Vermindern
der" Nutzluftinenge zur Folge hat.
A limit regulator of this type is the ready .. selected throttle device .G in the useful Z, ß. Was it due to liolicr drive power of the compressor e.g. B. because of excessive air extraction or "alicli exceptionally high air intake" or due to a lack of running air, the temperature has reached its maximum permissible value gcbraclit, the Therllostat I3 actuates the
Throttle device 16 and throttles doll useful
'3 so long until the nag in crhuh-
tein dimensions to the Brenlkainnier flowing air
Narrow the Treillmittelienge #o far tolerable
has that the liking of a drop in numbers
or even the standing of the group is eliminated
is, albeit at the expense of a somewhat
nii-Iderten air supply.
The same throttle device 16 can, as
Limit controller on = mature when the useful air
amount, e.g. B. as a result of a counter pressure
nahnle, becomes too small. In these cases,
the normal MerIgellrc "ler 7 is enough
Fuel, and with this the rotational
number of group. Is the Brenlstoft-putnpe
or the fuel fan 6 finite the gas turbine
bine coupled, so increases with the I) relirtlil
also the fuel delivery. You would, yourself
left to rise so high that the
Safety emergency shut-off regulator steps in and
the group (e.g. by closing the burning
stoff leitunn). In order to prevent that
the speed is too close to that
at which the safety regulator steps in,
is another limit controller 1; vorgeselicu,
at a speed of z. 13. about io`'l "
under the AüskIl, ikdrehzalil appeals, worse
13 your controller 7 counteracts and #o through
Prevention of further # rennstottmelgcner @ ö-
littilg - another Ansteireli of the 1) relizahl
prevented. Here too inuLl to the full
Usable air delivery can be waived if
until the highly competitive
Do not allow the speed to decrease.
The case can also arise that
already the largest fuel line L2 free-eg-even
was, but the performance of the gas turbine is still
not enough, unl the Verdichier to full: "
Speed to get. I-Iieriür can the input
direction 13 finite an apparatus provided
will. which has the effect that at -anz is open
Flap 14 eia, further address »full 7 eil»
Closing the throttle i0. so decrease
the "lack of useful air results.