DE744427C

DE744427C - Gas turbine plant for the production of blast furnace compressed air

Info

Publication number: DE744427C
Application number: DEM152795D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Schuette
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1941-12-28
Filing date: 1941-12-28
Publication date: 1944-01-15

Description

Gasturbinenanlage für die Erzeugung von Hochofendruckluft Die Erzeugung der verdichteten Luft zurr Betrieb eines Hochofens, des sog. Hoch:ofenwindes, wurde früher allgemein durch ein Kolbengebläse besorgt, das unmittelbar mit einer Gaskolbenmaschine gekuppelt war. Derartige Maschinenanlagen besitzen wohl einen günstigen Brennstoffverbrauch, beanspruchen jedoch sehr viel Platz und sind sehr schwer. Der Kapitaldienst einer solchen Anlage ist daher hoch. In der Erkenntnis, daß für große Luftmengen und verhältnismäßig geringe Drücke, wie sie beim Hochofenbetrieb vorkommen, ein drehender- Verdichter, also ein Radial- oder Axialverdichter die g&elgnete Maschine rst, hat man schon durch eine Dampfturbine angetriebene Radialverdichter zur' Beschaffung der Druckluft für den Hochofen ausgeführt: Die Dampfturbine erhält dabei den Dampf aus einer Kesselanlage, die mit Gichtgas befeuert wird. Der Platz-und Gewichtsbedarf einer solchen Dampfanlage wird zwar geringer als bei einem gasmaschinengetriebenen Kolbengebläse, . aber der günstige Gichtgasverbrauch eines Gaskolbengebläses wird natürlich nicht erreicht. Verwendet man nun eine Gasturbine zum Antrieb des Verdichters, dann wird der Platzbedarf noch weiter verringert, da an Stelle der Kessel- und Speisewasseraufbereitungsanlage nur die wesentlich kleinere Brennkammer tritt und die Kondensationsanlage ganz in Fortfall kommet.Gas turbine plant for the production of blast furnace compressed air The production The compressed air was used to operate a blast furnace, the so-called high furnace wind formerly generally concerned by a piston blower directly connected to a gas piston engine was coupled. Such machine systems probably have a favorable fuel consumption, However, they take up a lot of space and are very heavy. The debt service one such facility is therefore high. Knowing that for large amounts of air and proportionately low pressures, as they occur in blast furnace operation, a rotating compressor, So a centrifugal or axial compressor is the right machine, you already have it Centrifugal compressor driven by a steam turbine for the procurement of compressed air designed for the blast furnace: the steam turbine receives the steam from a boiler system, which is fired with furnace gas. The space and weight requirements of such a steam system is less than with a gas engine-driven piston blower,. but the favorable top gas consumption of a gas piston blower is of course not achieved. If you now use a gas turbine to drive the compressor, the space requirement is increased Reduced even further, as it replaces the boiler and feed water treatment system only the much smaller combustion chamber enters and the condensation system completely in Failure comes.

Bei einer Gasturbine als Antriebsmaschine für den Hochofenluftverdichter vereinigt man zweckmäßig den Hoch efehluftverdichter mit dem für den Betrieb der Gasturbine erforderlichen Luftverdichter. Da die Luft für den Hochofen in der Regel wenigeer ve@rdichtet wird als die zum Antrieb der Gasturbine erforderliche, wird erstere einer tieferen Stufe des Verdichters ientnommen und zum Winderhitzer geliefert, der seinerseits abwechselnd reit Gichtgas aufgeheizt- (geladen) und mit der Druckluft für den Hochofen abgekühlt (entladen) wird. Nachteilig bei -dieser- Anordnung ist die getrenxite Be- Schickung der Winderhitzer und der Gasturbine mit heißen Brennbasen. Die immer' noch erhebliche Abwärme der Brenngase aus dem Winderhitzer geht dabei verloren.In the case of a gas turbine as the drive machine for the blast furnace air compressor, it is expedient to combine the high efehluftverdichter with the air compressor required for the operation of the gas turbine. Since the air for the blast furnace usually wenigeer ve @ rdichtet is required than that required to drive the gas turbine, the former is ientnommen a lower stage of the compressor and supplied to the hot blast stove, in turn, alternately riding blast furnace gas aufgeheizt- (loaded) with the compressed air for the blast furnace is cooled down (discharged). The disadvantage of this arrangement is that the hot fuel bases are fed separately to the wind heater and the gas turbine. The still considerable waste heat from the combustion gases from the heater is lost in the process.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind schon verschiedene Schaltungen vorgeschlagen, von denen besonders eine Beachtung verdient. Nach dieser bekannten Schaltung werden Gichtgas und Luft in einer Brennkammer verbrannt und die Brenngase mit Luft vermischt, so daß die Temperatur goo bis rooo°C beträgt. Diese Verbrennungsgase werden dann in einen metallenen Winderhitzer geschickt, in dem sie einen Teil ihrer Wärme an die vom Verdichter kommende Hochofenluft abgeben, so daß sie mit einer für die Turbine erträglichen Temperatur in die Gasturbine eintreten. In einer derartigen Anlage können jedoch nur Windtemperaturen bis 700'C erzeugt werden. Diese Anordnung hat aber noch den Nachteil, daß man für den metallenen Winderhitzer ganz erhebliche. Mengen hitzebeständigen Stahles benötigt. Es ist nun auch schon vor- ,geschlagen worden, bei Gasturbinenanlagen Winderhitzer normaler Bauart, also mit Füllung von feuerfesten Steinen, unter Druck zu setzen, wodurch ihre baulichen Abmessungen beachtlich verringert werden. Nun läßt sich aber die vorhin beschriebene Anlage nicht einfach durch Austausch des metallenen Winderhitzers gegen einen solchen mit Füllung von feuerfesten Steinen den Erfordernissen nach sparsamem Verbrauch hochhit7,ebestä,ndiger Stähle anpassen. Die Winderhitzer mit Steinfüllung werden abwechselnd mit heißen Verbrennungsgasen und mit Druckluft beschickt, so daß bei zwei Winderhitzern also der eine aufgeladen, d. h. mit Verbrennwngsgasen beschickt, während der andere entladen, d. h. mit Druckluft beschickt wird. Die Gastemperatur am Austritt aus dem Winderhitzer schwankt daher periodisch. Zu Beginn der Aufladeperiode hat das Gas am Austritt den niedrigsten und am SchluB derselben, also vor dem Umschalten, den höchsten Wert. Nun hat das den Winderhitzer verlassende Verbrennungsgas eine zu niedrige Temperatur," um eine Gasturbine wirtschaftlich betreiben zu können. Es hat aber noch einen entsprechenden Überdruck.In order to avoid these disadvantages, various circuits have already been proposed, of which particular attention should be paid. According to this known circuit, furnace gas and air are burned in a combustion chamber and the combustion gases are mixed with air, so that the temperature is goo to rooo ° C. These combustion gases are then sent to a metal wind heater, in which they give off part of their heat to the blast furnace air coming from the compressor, so that they enter the gas turbine at a temperature that is tolerable for the turbine. In such a system, however, only wind temperatures of up to 700 ° C can be generated. However, this arrangement still has the disadvantage that it is very significant for the metal blast heater. Amounts of heat-resistant steel are required. It has now also been proposed, in gas turbine systems, to put normal design wind heaters, that is to say with a filling of refractory bricks, under pressure, as a result of which their structural dimensions are considerably reduced. Now, however, the system described above cannot simply be adapted to the requirements for economical consumption of high-quality, e-resistant steels by replacing the metal blast heater with one filled with refractory bricks. The stone-filled wind heaters are alternately charged with hot combustion gases and compressed air, so that with two wind heaters, one is charged, ie charged with combustion gases, while the other is discharged, ie charged with compressed air. The gas temperature at the outlet from the heater therefore fluctuates periodically. At the beginning of the charging period, the gas has the lowest value at the outlet and the highest value at the end of the charging period, i.e. before the switchover. The temperature of the combustion gas leaving the heater is too low "to be able to operate a gas turbine economically. However, it still has a corresponding overpressure.

Nach der Erfindung wird nun die Verwendung eines mit feuerfesten Steinen ,füllten Winderhitzers dadurch ermöglicht, daß den den Winderhitzer verlassenden Gasen eine in der Temperatur regelbare Gasmenge zugesetzt wird, so daß die Eintrittstemperatur vor der Gasturbine gleichbleibt. Es wird also noch eine zusätzliche Brennkammer neben dem Winderhitzer erforderlich, die aber nur für eine wesentlich kleinere Luftmenge bemessen zu werden braucht. Die Temperaturregelung erfolgt in Abhängigkeit von der Temperatur ,der den Winderhitzer verlassenden Gase, und zwar derart, -daß bei abnehmender Temperatur der Gase aus dem Winderhitzer eine vermehrte Gasmenge in der Brennkammer bei gleichbleibender Luftmenge verbrannt wird. Es wird nur annähernd eine solche Luftmenge in die Brennkammer geleitet, -wie zur Verbrennung der Gasmenge erforderlich ist. Selbstverständlich entspricht die Luftmenge nicht genau der theoretisch erforderlichen. Sie ist viehmehr so bemessen, . daß eine durch das vorstehend beschriebene Regelverfahren bedingte Vergrößerung der Gasmenge immer noch eine ausreichende Luftmenge zur Verbrennung vorfindet. Luft-und Gasmenge müssen. auf alle Fälle so abgestimmt sein, daß Verbrennungstemperaturen von r 200°C und mehr in der Brennkammer auftreten. Die bei Brennkammern normalerweise verwendete Beimischung von Kühlluft zu den Verbrennungsgasen, um eine für die Gasturbine erträgliche Temperatur zu erhalten, fällt hier fort. Dafür werden die aus dem Winderhitzer austretenden Verbrennungsgase den Verbrennungsgasen der Brennkammer beigemischt oder in bekannter Weise derart in die Brennkammer eingeführt; daß sie sich wie ein Schutzmantel um die Brennzone herumlegen, die Brennkammerwand vor zu starker Erwärmung schützen und sich später mit den heißen Verbrennungsgasen der Brennkammer vermischen. Die Brennkammer wird so bemessen, daß die Verbrennungsgase der Brennkammer mit den Verbrennungsgasen des Winderhitzers vermischt vor der Turbine eine dem Schaufehverkstoff zuträgliche Temperatur ergeben.According to the invention, the use of a refractory brick , filled heater made possible by leaving the heater Gases an amount of gas adjustable in temperature is added, so that the inlet temperature remains the same in front of the gas turbine. So there will be an additional combustion chamber required next to the heater, but only for a much smaller amount of air needs to be measured. The temperature control takes place depending on the The temperature of the gases leaving the heater in such a way that with decreasing The temperature of the gases from the heater increases the amount of gas in the combustion chamber is burned with the same amount of air. It will only come close to that Amount of air passed into the combustion chamber as required to burn the amount of gas is. Of course, the amount of air does not exactly correspond to the theoretically required. It is sized much more so. that one by the control method described above A conditional increase in the amount of gas still provides a sufficient amount of air for combustion finds. Air and gas volume need. in any case be coordinated so that combustion temperatures of r 200 ° C and more occur in the combustion chamber. Usually the one with combustion chambers used admixture of cooling air to the combustion gases to make one for the gas turbine There is no need to maintain a tolerable temperature here. That’s why they’re from the heater escaping combustion gases mixed with the combustion gases of the combustion chamber or introduced into the combustion chamber in a known manner; that they feel like a Place a protective jacket around the firing zone to protect the firing chamber wall from overheating protect and later mix with the hot combustion gases of the combustion chamber. The combustion chamber is dimensioned so that the combustion gases of the combustion chamber with the Combustion gases from the heater are mixed with the Schaufehverkstoff in front of the turbine result in a beneficial temperature.

Da bei derartigen Anlagen nur Gas in Frage kommt, würde also bei periodisch schwankender Gaszuführung zur Brennkammer auch die Gaszufuhr zurr Winderhitzer periodisch schwanken, wenn die Drehzahl der Gasturbine, die den Luft- und Gasverdichter antreibt, nicht verändert wird-. Dies muß aber vermieden werden, da eine Drehzahländerung natürlich auch eine Änderung der Fördermengen des Luftverdichters bedingt. In Weiterbildung der Erfindung erhält daher der Gasverdichter eine Umführungsleitung, in der Gas von der Druckzur Saugseite umführt wird. Das in diese Umführungsleitung einsgebaute Regelventil ist nlit der Regelung des Gaseintritts in -die Brennkammer _ gekuppelt, und zwar derart, daß bei vermehrter Gaszufuhr zur Brennkammer die Umführungsleitung mehr. geschlossen wird, so daß die Drehzahl und Leistungsaufnahme des Gasverdichters nicht geändert werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Gasturbinenanlage nasch der Erfindung schematisch dargestellt.Since only gas comes into question in such systems, so with periodically fluctuating gas supply to the combustion chamber, the gas supply to the heater would also fluctuate periodically if the speed of the gas turbine that drives the air and gas compressor is not changed. However, this must be avoided, since a change in speed of course also causes a change in the delivery rates of the air compressor. In a further development of the invention, the gas compressor is therefore provided with a bypass line in which gas is bypassed from the pressure side to the suction side. The control valve built into this bypass line is coupled to the regulation of the gas inlet into the combustion chamber, in such a way that the bypass line increases when the gas supply to the combustion chamber increases. is closed so that the speed and power consumption of the gas compressor are not changed. In the drawing, an embodiment of a gas turbine system according to the invention is shown schematically.

Die Turbine i treibt den Luftverdichter 2 und Gasverdichter 3 an.. Mit diesem Aggregat ist noch ein Anfahrmotor 4 direlnt gekuppelt. Die Luft wird bei 5 und das Gas bei 6 angesaugt. Durch.die Druckleitungen 7 bz«-. 8 wird die verdichtete Luft bzw. das Gas zum Wärmeaustauscher 9 und von da über die Ventile io und i i in den Winderhitzer 12 geleitet. Hinter dem Luftvorwärmer zweigen von den Luft- und Gasdruckleitungen je eine Leitung 13 und 14 für Luft und Gas ab und führen zur Bremik.ainmer 15. In der Leitung 14 befindet sich das von der Temperatur der dien Winderhitzer verlassenden Verbrennungsgase gesteuerte Regelventil 16. Beim Eintritt in den Winderhitzer 12 wird Luft und Gas vermischt und verbrannt. Die Verbrennungsgase geben im Winderhitzer einen Teil ihrer Wärme ab ulnd eni dann über das Ventil 17 und die Leitung 18 über die Brennkammer 15 in die Turbine i. Nachdem die Gase in der Turbine i teilweise entspannt sixid, werden sie durch eine Verbindungsleitung i 9 mit eingebautem Ventil 20 in die Turbine 21 geleitet, die ihre Lestung an dem eigentlichen Hochofenverdichter 22 abgibt. Der Hochofenluftverdichter 22 saugt bei 23 aus der Atmosphäre Luft an, verdichtet sie und drückt sie dann durch die Rohrleitung 24 über ein Ventil 25 in einen zweiten Winderhitzer 26. Von hier strömtsie über ein Ventil 27 durch die Leitung 28 in den Hochofen 29. Während der Winderhitzer 12 von den heißen Verbre miungsgasen durch» strömt, also aufgeladen wird,. wird der Winderhitzer 26 mit Druckluft beaufschlaggt, also entladen. Wenn die Auflade- bzw. Entladeperiode beendet ist, wird umgeschaltet. Es werden die Ventile i o, i 1, 17, 25 und 27 geschlossen und dafür die Ventile 30, 31, 32, 33 und 34 geöffnet. Jetzt strömen also Luft und Gas vom Wärmeaustauscher 9 über die Ventile 32 und 33 in den Winderldtzer 26. Genau wie vorhin werden wieder Luft und Gas beim Eintritt in den Winderhitzer 26 vermischt und verbrannt und über das Ventil 34, Leitung 18 und Brennkammer 15 zur Turbine i geleitet. Die Abgase aus den Winderhitzern können auch unter Umgehung der Brennkammer 15 hinter derselben mit den Gasen aus der Eaeunkammer 15 vermischt werden. Die verdichtete Hochofeenluft wird dann durch eine Leitung 35 von der Druckleitung 24 abgezweigt und über das Ventil 3o in den Winderhitzer 12 zur - Erwärmung geschickt. Durch das Ventil 3 i strömt sie nach Verlassen des Winderhitzers 12 durch die Rohrleitung 28 zum Hochofen 29. Die an den Winderhitzern 12 und 26 angeordneten, Ventile 10, 11, 17, 25, 27, 30, 31, 32, 33 und 34 sind also miteinander gekuppelt. Selbstverständlich können auch mehr als zwei entsprechend geschaltete Winderhitzer vorhanden sein. , Der Gasverdichter 3 besitzt eine Umführungsleitung 36, durch die eine durch `das Ventil 37 regelbare Gasmenge von der Druckzur Saugseite zurückgeleitet wird. Wenn die Aufladeperiode des Winderhitzers 12 gerade beginnt, dann ist die Temperatur in der Leitung 18 zunächst niedrig. Es wird daher über das Ventil 16 der Brennkammer 15 mehr Gas zugeführt." Mit zunehmender Aufladung des Winderhitzers nimmt auch die Gastemperartur in der Leitung 18 zu. Das Ventil 16 muß mehr gedrosselt werden. Es wird also weniger Gas aus .der Leitung 8 abgezweigt. Je mehr das Ventil 16 gedrosselt wird, desto mehr wird das Ventil 37 geöffnet. Es wird also die in der Brennkammer weniger benötigte Gasmenge von der Druck- zur Saugseite des Verdichters zurückgeführt, so daß die Winderhitzer 12 oder 26 über die Leitung 8 praktisch die gleiche Gasmenge erhalten. Die Verstellung des Regelventils 16 wird durch die Temperatur -in der Leitung 18 bewirkt, was durch das Gestänge 38 veranschaulicht ist, das ein temperaturempfindliches Steuerorgan in der Leitung 18 mit dem Ventil 16 verbindet.The turbine i drives the air compressor 2 and gas compressor 3. A starting motor 4 is also coupled directly to this unit. The air will sucked in at 5 and the gas at 6. Through the pressure lines 7 bz «-. 8 becomes the condensed Air or the gas to the heat exchanger 9 and from there via the valves io and i i passed into the wind heater 12. Behind the air preheater, the air and gas pressure lines each have a line 13 and 14 for air and gas and lead to Bremik.ainmer 15. In the line 14 is the temperature of the dien Winderheater leaving combustion gases controlled control valve 16. When entering in the blast heater 12, air and gas are mixed and burned. The combustion gases give off part of their heat in the heater ulnd eni then via valve 17 and the line 18 via the combustion chamber 15 into the turbine i. After the gases in the turbine i partially relaxed sixid, they are connected by a connecting line i 9 with built-in valve 20 in the turbine 21, which their Lestung on the actual blast furnace compressor 22 gives off. The blast furnace air compressor 22 sucks in 23 takes in air from the atmosphere, compresses it and then pushes it through the pipeline 24 via a valve 25 into a second wind heater 26. From here it overflows a valve 27 through line 28 into blast furnace 29. During the blast heater 12 of the hot combustion gases »flows through, that is, is charged. will the blast heater 26 is charged with compressed air, that is to say discharged. When the charging or the discharge period has ended, the system switches over. The valves i o, i 1, 17, 25 and 27 are closed and valves 30, 31, 32, 33 and 34 are open. Air and gas now flow from the heat exchanger 9 via the valves 32 and 33 in the Winderldtzer 26. Exactly as before, air and gas are again when entering mixed into the blast furnace 26 and burned and via valve 34, line 18 and combustion chamber 15 directed to turbine i. The exhaust gases from the heater can also bypassing the combustion chamber 15 behind the same with the gases from the Eaeunkammer 15 are mixed. The compressed blast furnace air is then passed through a pipe 35 branched off from the pressure line 24 and via the valve 3o into the boiler 12 sent for - heating. It flows through the valve 3 i after leaving the Blast furnace 12 through the pipeline 28 to the blast furnace 29. The one at the blast heater 12 and 26 arranged, valves 10, 11, 17, 25, 27, 30, 31, 32, 33 and 34 are so coupled together. Of course, more than two can also be used accordingly Switched heater must be available. The gas compressor 3 has a bypass line 36, through which a gas quantity, which can be regulated by the valve 37, from the pressure to the suction side is returned. If the heater 12 is about to start charging, then the temperature in line 18 is initially low. It is therefore about the Valve 16 of the combustion chamber 15 is supplied with more gas Winderheater also increases the gas temperature in line 18. The valve 16 must be throttled more. So there is less gas branched off from the line 8. The more the valve 16 is throttled, the more the valve 37 is opened. It This means that the amount of gas that is less required in the combustion chamber is from the pressure side to the suction side of the compressor, so that the wind heater 12 or 26 via the line 8 get practically the same amount of gas. The adjustment of the control valve 16 is caused by the temperature in the line 18, which is illustrated by the linkage 38 is that a temperature sensitive control member in line 18 with the valve 16 connects.

Bei dieser Schaltung erhält die Turbine i eine iii geringem Maße periodisch schwankende Treib;gasmenge, die, da die Gastemperatur unverändert bleibt, natürlich eine entsprechend periodisch schwankende Drehzahl und einen periodisch schwankenden Aufstau vor .der Turbine zur Folge hat. Wenn dies in besonderen Fällen unzulässig ist, erhält auch die Drucklu:ftleitung 13 ein Ventil i 6a und. der Luftverdiclhter 2 eine Umführungsleitung 39 mit einem derart ,gesteuerten RegielveDtil4o, daß bei zunehmender Gaszufuhr zur Brennkammer 15 entsprechend einer zunehmenden Drosselung des Ventils 37 -die zur Brennkammer 15 strömende Luftmenge entsprechend einer zunehmenden Öffnung des Ventils 40 abnimmt, so daß die Summe von Luft- und Gasgewicht gleich oder annähernd gleich@leibt. In diesem Falle sind die Ventile 16, 16Q. 37 und 40 zusammengekuppelt und werden von der Gastemperatur in der Leitung 18 gesteuert. Luft- und Gasmenge sind - so aufeinander abgestimmt, daß auch im ungünstigsten Falle, d. h. größter Gaszufuhr und kleinster Luftzufuhr, - die erforderliche Luftmenge für eine gute Verbrennung vorhanden ist. : ! , I Um dauernd eine gleichbleibende Leistung der Turbine zu erhalten, kann nach der Exfindung auch die Gasmenge und die Temperatur vor der Turbine in geringeren Grenzen periodisch schwanken., als sie beim Verlassen des Winderhitzers vorhanden sind, und weiterhin die der Brennkammer zugeführte Gasmenge in entsprechend kleineren Grenzten periodisch schwanken, so daß die Leistung der Turbine i, die <furch Verbrennungsgasmenge und Eintrittstemperatur bestimmt ist, praktisch gleichbleibt.With this circuit, the turbine is periodically given a small amount Fluctuating amount of propellant gas, which, since the gas temperature remains unchanged, of course a correspondingly periodically fluctuating speed and a periodically fluctuating speed Leads to a build-up in front of the turbine. If this is not permitted in special cases is, the compressed air line 13 also receives a valve 6a and. the air compressor 2 a bypass line 39 with such a controlled RegielveDtil4o that at increasing gas supply to the combustion chamber 15 corresponding to an increasing throttling of the valve 37 -the amount of air flowing to the combustion chamber 15 corresponding to an increasing Opening of the valve 40 decreases so that the sum of the air and gas weights are equal or almost the same @ leibt. In this case the valves 16, 16Q. 37 and 40 coupled together and are controlled by the gas temperature in line 18. The amount of air and gas are matched to one another in such a way that even in the worst case, d. H. largest gas supply and smallest air supply, - the required amount of air for good combustion is in place. :! , I to keep a constant Obtaining power from the turbine can be done after the discovery even the amount of gas and the temperature upstream of the turbine periodically within smaller limits fluctuate. than they are when exiting the heater, and continue to do so periodically the amount of gas supplied to the combustion chamber in correspondingly smaller limits fluctuate so that the power of the turbine i, the <for the amount of combustion gas and inlet temperature is determined, remains practically the same.

Im Winderhitzer erleiden die Verbrennungsgase einen bestimmten Druckabfall. Die der Brennkammer 15 zugeführten Luft- und Gasmengen haben diesen Druckabfall nicht, müssen also heruntergedrosselt werden. In Weiterbildung der Erfindung können nun diese Luft-und Gasmengen einer früheren Stufe der Verdichter 2 und 3 entnommen werden, wie dies durch die gestrichelt gezeiclinetenf Leitungen 41 und 42 angedeutet ist. In diesem Falle verbinden die Umführungsleitungen 36 und 39 natürlich nur die Leitungen 41 und 42 mit den Saugseiten der Verdichter 2 und 3.The combustion gases suffer a certain pressure drop in the heater. The air and gas quantities supplied to the combustion chamber 15 do not have this pressure drop and must therefore be throttled down. In a further development of the invention, these air and gas quantities can now be taken from an earlier stage of the compressors 2 and 3, as is indicated by the lines 41 and 42, which are shown in dashed lines. In this case the bypass lines 36 and 39 naturally only connect the lines 41 and 42 to the suction sides of the compressors 2 and 3.

Es kann schließlich auch die Turbine 21 fortfallen und der Hochofenverdichter 22 mit dem Luftverdichter 2 vereinigt werden, wobei dann die für den Hochofen bestimmte Druckluft einer dem- -erforderlichen Druck entsprechenden Stufe entnommen wird. Die in der Abbildung-dargestellte Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß vor Eintritt in die Turbine 21 hinter dem Ventil. 2o zusätzlich Gas verbrannt werden kann, so daß die gleiche Eintrittstemperatur herrscht wie beim Eintritt in die Turbine i. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage gehoben. Das Gas wird einer dem Eintrittsdruck in die Turbine 21 entsprechenden Stufe des Verdichters 3 entnommen und durch die Leitung 43 der Turbine 21 zugeführt. Durch ein Ventil 44 kann die Gasmenge geregelt werden.Finally, the turbine 21 and the blast furnace compressor can also be omitted 22 are combined with the air compressor 2, which is then intended for the blast furnace Compressed air is taken from a stage corresponding to the required pressure. The arrangement shown in the figure, however, has the advantage that before entry into the turbine 21 behind the valve. 2o additional gas can be burned, so that the same inlet temperature prevails as when entering the turbine i. This increases the profitability of the entire system. The gas becomes one the stage of the compressor 3 corresponding to the inlet pressure into the turbine 21 and fed through line 43 to turbine 21. Through a valve 44 can Gas volume can be regulated.

Wenn die Leistung des Hochofenverdichters erhöht werden muß, dann werden die Ventile 37 und 4o in den Umführungsleitungen 36 und 39 gedrosselt bzw. geschlossen, so daß mehr Gas und Luft in den Winderhitzer geliefert wird. Beide Turbinen erhalten dann eine größere Gasmenge. Wenn die Leistungssteigerung des Hochofenverdichters sehr schnell erfolgen soll, dann kann auch das Gasventi144 weiter geöffnet werden. Durch die erhöhte Gastemperatur beim Eintritt in die Turbine 2 i wird die Leistung gesteigert.If the performance of the blast furnace compressor needs to be increased, then the valves 37 and 4o in the bypass lines 36 and 39 are throttled or closed so that more gas and air is supplied to the heater. Both Turbines then receive a larger amount of gas. If the increase in performance of the blast furnace compressor should take place very quickly, then the gas valve144 can also be opened wider. Due to the increased gas temperature when entering the turbine 2 i, the power increased.

Beim Anfahren der Anlage wird durch das Ventil 2o die Verbindung zwischen den Turbinen i und 21 unterbrochen. Die Abgase der Turbine i treten dann durch das Ventil 2o in die Atmosphäre aus. Durch den Anlaßmobor 4 wird zunächst der Verdichtersatz, bestehend aus Turbine i, Luftverdichten 2 und Gasverdichter 3, in Betrieb gesetzt. Luft und Gas werden in den Winderhitzer 12 geleitet und dort verbrannt. Wemi die den Winderhitzer verlassenden Verbrennungsgase eine höhere Temperatur annehmen, dann-'nimmt auch allmählich die Turbine i Leistung auf, und die Drehzahldes Verdichtersatzes wird beschleunigt, bis schließlich der Anfahrmotor abgeschaltet werden kann. Turbine 21 und Verdichter 22 werden erst durch Schaltung des Ventils 20. in Betrieb genommen., wenn der Winderhitzer 12 aufgeladen und auf Entladen umgeschaltet werden kann.When the system starts up, the connection between the turbines i and 21 interrupted. The exhaust gases from the turbine i then pass through the Valve 2o to the atmosphere. With the starter motor 4, the compressor set is initially consisting of turbine i, air compressors 2 and gas compressors 3, put into operation. Air and gas are fed into the blast heater 12 and burned there. Who the Combustion gases leaving the heater take on a higher temperature, Then the turbine also gradually takes up power, and the speed of the compressor set is accelerated until the start-up motor can finally be switched off. turbine 21 and compressor 22 are only put into operation by switching valve 20., when the heater 12 can be charged and switched to discharge.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas turbine system for the generation of blast furnace compressed air, in which a gas turbine drives an air compressor and a gas compressor and the burned gas-air mixture serves both to charge the wind heater and to act on the gas turbine, characterized in that in front of the gas turbine (i) an additional Combustion chamber (15) is arranged, to which, in order to maintain the turbine output, a compressed gas-air mixture, which is regulated as a function of the temperature of the exhaust gases downstream of the heater (i2 and 26), is fed.

2. Gas turbine plant according to claim i, characterized in that the exhaust gases from the heater are introduced into the additional combustion chamber (1 5) in such a way that they apply to the combustion chamber wall like a jacket and this burns before excessive heating by the in the chamber (15) Protect fresh gases.

3. Gas turbine plant .e according to claim i, characterized in that only the gas supply to Zusatzbren.nkammer (15) is regulated, while the amount of compressed air is so. is dimensioned so that it is sufficient in any case for the combustion of the fresh gas supplied.

4th Gas turbine plant according to Claim i, characterized in that the gas compressor (3) is provided with a return line (36) and the regulation of the returned Amount of gas depending on the temperature of the exhaust gases behind the heater (12 and; 26) or as a function of the supplied to the additional combustion chamber (15) Narrow street takes place.

5. Gas turbine plant according to claim i, characterized in that that with increased fresh gas supply to the additional combustion chamber (15) the supply of the Verlyrennenluff is diminished in the way. d, ß the same or approximately the same amount of fresh gas air enters the combustion chamber (15).

6. Gas turbine plant according to claim r, characterized in that the compressed air compressor (z) with a Return line (39) is provided and the return of the compressed air at the same time with the recirculation of the fresh gas. into the line (36), but in reverse proportion, is regulated so that less compressed air is recirculated with increased gas recirculation will and vice versa.