DE732981C

DE732981C - Mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinenanlage

Info

Publication number: DE732981C
Application number: DES144380D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Weimar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-03-09
Filing date: 1941-03-09
Publication date: 1943-03-17

Description

Mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinenanlage Bei der mit Gleichdruckverbrennung arbeitenden Gasturbinenanlage sind zwei verschiedene Energiebeträge aufzubringen. Der eine Energiebetrag ist die Nutzleistung, die z. B. an die Welle eines elektrischen Stromerzeugers abgegeben wird. Der zweite Energiebetrag dagegen dient zur Deckung der Verdichtungsleistung. Miteinander verglichen, stellt der zweite Eniergiebetrag den bei weitem höheren Wert dar. Es bestehen nun zwei grundsätzliche Möglichkeiten für den Aufbau einer solchen Anlage. Man kann nämlich, wie bekannt, alle für den Betrieb erforderlichen Maschinen (Gasturbine. Arbeitsmaschine, Verdichter) zu einem einzigen Maschinensatz vereinigen oder kann, wie es ebenfalls bekannt .ist, die Leistungserzeugung auf zwei Maschinensätze mit je einer eigenen Drennkamtner aufteilen, von denen der eine die nach außen abzugebünde Leistung erzeugt, während der zweite gewissermaßen nur einen Hilfsmaschinensatz darstellt und die Verdichterleistung deckt. Es sollten an dieser Stelle nicht die Vor- und Nachteile beider Möglichkeiten gegeneinander abgewogen werden; @es genügt, die Feststellung,. daß betrieblich gesehen, die Aufteilung der Anlage in zwei Maschinensätze in mancher Beziehung eine wesentliche Erleichterung bringt. Die Erfindung baut sich ,auf einer solchen Anlage auf: Sie bezieht sich auf eine mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinenanlage mit getrennten Maschinensätzen für Verdichtung und Leistungserzeugung, die je mit einer eigenen Brennkammer versehen sind.
Die Regelaufgabe eines Zweimaschinen-Gasturbinensatzes ist nicht ganz leicht durchzuführen, und z«-ar wegen der gewaltigen Luftmengen, die bei großen Leistungen verarbeitet werden müssen. Wenn man bedenkt, daß Luftmengen von ioo, aoo t;h und mehr verdichtet und wieder :entspannt werden müssen, so kann man sich vorstellen, wie schwierig regeltechnisch die Beherrschung solcher Mengen ist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß es wünschenswert wäre, eine Regehing zu entwickeln, die trotz der großen Luftmengen leichter als bisher zu beherrschen ist, und schlägt zur .Lösung dieser Aufgabe folgenden Weg ein: Sie verzichtet zutt:ichst auf die Regelung der Luftmenge. Bei den großen Volumen, die durch Regelventile oder Schieber geändert werden müßten, kommt i. zu erheblich günstigeren Verhältnissen, n in wenn man von der Regelurig der Luftmenge absieht. An die Stelle der Luftregelung setzt die Erfindung daher die Brennstoffregelung; denn letzten Endes ist die Leistung einer Gasturbinenanlage ja nur abhängig von der zugeführten Brennstoffmenge, weil der F3rennst.off allein die Energie enthält. Die Luft ist nichts anderes als Energieträger, genau wie das Wasser einer Dampfkraftanlage. Die Brennstoffregelung wird jedoch nicht atif den gesamten Maschinensatz erstreckt, sondern mir auf den Teil, der Leistung nach außen, abgibt. Die dein Verdichtersatz zugeordnete Brennhammer wird immer mit der gleichen Brennstoffmenge beschickt, und nur die Brennstoffmenge, die dem leistungserzeugenden Teil zugeordnet ist, wird entsprechend den Teillasten verringert. auf diese Weise isi die Regelung einer solchen Anlage auf (las denkbar geringste Maß zurückgeführt. Die schwierige Mengenregelung der Luft :entfällt, und es bleibt nur die einfache Brennstoltregelung übrig.
Ein Schaubild einer Anlage "emäß der Erlindutlg ist in der Abbildung dargestellt. Die Anlage ist aufgeteilt in die beiden 'Maschinensätze .-1 und B. A ist der Verdichtersa:tz, B der leistungsabgebende Teil der- Anlage. Dementsprechend ist auch der- Aufbau der beiden 1lascliinetisätze verschi; den, denn während bei dein '\lascliinensatz:l mit der Turbine c der V erdichtür a gekuppelt ist, ist bei dein Maschinensatz B mit der Gasturbine e ein Stromerzeuger f gekuppelt. Beiden Maschinensätzen ist eine Brennkammer b lizw. (J zugeordnet. Die Anlage wird nun gemäß der Erfindung derart betrieben, daß die Brennstoltzufuhr zum Maschinensatz.-1, angedeutet durch den Linienzug g, bei allen Belastungen unverändert bleibt, während die Brennstoffzufuhr zur Iiammerd, angedeutet durch den Linienzug lt, je nach der Belastung des Stromerzeugers f geändert wird (angedeutet durch des Regelventil /# :. Da voraussetzungsgemäl:@ der Maschinensatz:) immer mit der bleichen Leistung betrieben wird und eine L uftregelung nicht vorgesehen sein soll, erhält <mcli die Turbinee immer die gleiche L ufttnenge. Es wird lediglich der Energieinhalt dieser Luftmenge durch *#tiderting der 1lretitistolfzufuhr zur Brennkammer d dem jeweiligen Belastungsgrad des Stromerzeugers f an-upaßt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Mit Gleichdruckverbrennung at-beitend: Gasturbinenanlage mit getrennten Maschinensätzen für Verdichtung und Leistringserzeugung, die je mit einer eigenen Brennkammer versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistun@gserzcugung nur die Brennstoltzufuhr zu derjenigen. Brennkammer geregelt wird, die der leistungserzeugenden Gasturbine zugcordnct ist, während der Verdichterniaschinensat7 mit gleichbleibender Leistung und damit gleichbleibender Luftmenge arbeitet.