DE840632C - Gasturbinenanlage - Google Patents

Gasturbinenanlage

Info

Publication number
DE840632C
DE840632C DEP27712A DEP0027712A DE840632C DE 840632 C DE840632 C DE 840632C DE P27712 A DEP27712 A DE P27712A DE P0027712 A DEP0027712 A DE P0027712A DE 840632 C DE840632 C DE 840632C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
compressor
gas
working fluid
plant according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP27712A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Application granted granted Critical
Publication of DE840632C publication Critical patent/DE840632C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/34Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid with recycling of part of the working fluid, i.e. semi-closed cycles with combustion products in the closed part of the cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

  • Gasturbinenanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenanlage, bei der ein Teil des Arbeitsmittels unter Verdichtung in mindestens einem Verdichter und Entspannung in mindestens einer Turbine in einem Kreislauf umströmt, aus welchem ständig eine Teilmenge entnommen und in mindestens einer Turbine entspannt wird und in welchen als Ersatz für die Entnahme durch mindestens einen Verdichter Luft wieder eingeführt wird, insbesondere zum Antrieb von Schiffen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kreislaufverdichter durch eine Turbine allein getrieben wird, welche durch den aus dem Kreislauf entnommenen Teil des Arbeitsmittels beaufschlagt ist.
  • Die den Kreislaufverdichter treibende, durch den entnommenen Teil des Arbeitsmittels beaufschlagte Turbine kann einer Turbine vorgeschaltet sein, welche die Nutzleistung- erzeugt. Der Kreislaufverdichter kann auch unmittelbar durch eine Turbine getrieben werden, welche die Nutzleistung ganz oder teilweise erzeugt. Im ersten Fall kann in der Leitung zwischen den beiden hintereinandergeschalteten Turbinen ein Gaserhitzer angeordnet sein. Im letzteren Fall kann die zugleich den Kreislaufverdichter treibende Nutzleistungsturbine in zwei Entspannungsabschnitte aufgeteilt sein, zwischen denen das Arbeitsmittel in einem Gaserhitzer erhitzt wird. Hierbei können die beiden Entspannungsabschnitte der Nutzleistungsturbine in separaten Gehäusen untergebracht sein, in deren Verbindungsleitung ein Gasverdichter angeordnet ist. Zwei Ausführungsbeispiele des Erhndungsgegen-:taiidesind in der Zeichnung in Fig. i und 2 dar-"estellt.
  • Die durch die Verdichter i und 2 (Fig. i und 2) unter Zwischenkühlung im Kühler 3 verdichtete Luft wird durch die Leitung ,4 zum einen Teil dein \\'ä rmeaustauscher 5 und zum andern Teil dem \\':irnieatistausclier 6 zugeführt. Die beiden parallel in Luftstrom liegenden Wärmeaustauscher kominen als Vorwärmer zur Wirkung. Die Verteilung der Luft auf die beiden Wärmeaustauscher wird durch nicht gezeichnete Durchflußorgane den Betriebserfordernissen angepaE3t. Die beiden Teilinengen vereinigen sich in vorgewärmtem Zustand in der Leitung;, um erneut an der Stelle 8 in zwei Teile aufgeteilt zu werden. Der eine Teil strömt durch die Leitung 9 in den die Rohre io des Lufterliitzers i i umgebenden Raum. In erhitztem Zustand gelangt dann die verdichtete Luft durch die Leitung 12 in die Turbine 13, wo sie unter Entsliaiinting und Abkühlung einen wesentlichen Teil ihrer Energie an den Läufer abgibt. Die entspannte Luft str<imt durch die Leitung 14 in den Wärmeaustauscher 5, in welchem sie beim Durchströmen vier Rohre 15 den durch den Wärmeaustauscher 5 strömenden Teil der verdichteten Luft vorwärmt.
  • ach Austritt aus dem Wärmeaustauscher 5 gelangt die Luft durch eine Leitung 16 in den Kühler 17, in welchem ein weiterer Teil ihrer Restwärme entzogen wird. Anschließend strömt die Luft durch il ie Leitung 18 in den Verdichter i zurück, um hier den beschriebenen Kreislauf von neuem zu beginnen.
  • Dem Luftkreislauf wird an der Stelle 8 ständig eine Teilmenge entnommen und durch die Leitung 19 in den Brennraum 2o des Lufterhitzers i i geführt. hier dient sie zur Verbrennung des durch den Brenner 21 zerstäubten Brennstoffs. Das Geinisch aus Luft und Verbrennungsgas strömt alsdann durch die Wä rmeaustauschrohre io, wobei die un Kreislauf umströmende Luft erhitzt wird. Nach dein Austausch eines Teiles seiner Wärme strömt (las Gasgemisch durch die Leitung 22 zur Erzeu--ung mechanischer Leistung in mindestens eine Turbine. Hernach gelangt das Gemisch in entspanntem Zustand durch die Leitung 23 in den \\'iirnieatistausclier 6, wo beim Durchströmen durch dessen Rohre 24 ein Teil seiner Restwärme an den dein \\'ärnieaüstausclier 6 zugeführten Teil der verdichteten Luft des Kreislaufs übertragen wird. Durch die Leitung 25 strömt das Gasgemisch scliliel.ilicli an weitere nicht gezeichnete Verbrauchsstellen, z. B. in Abwärmeverwerter oder unmittelbar ins Freie.
  • Zum Ersatz für den dem Kreislauf an der Stelle 8 entnornimenen Teil der Luft wird durch den Ver-@lichter 26 aus der Atmosphäre Luft entnommen, verdichtet und durch die Leitung 27 in die Leitung 16 des Kreislaufs eingeführt. Beim Betrieb finit normaler Last wird durch den Verdichter 26 die Luft etwa auf 3 atü verdichtet, mit welchem Druck sie dem Niederdruckverdichter i zuströmt. Am .Austritt aus dem Hochdruckverdichter 2 ist die Luft des Kreislaufs auf einen Enddruck von ungefähr 12 atü verdichtet. Mit diesem Druck strömt die Luft in die Turbine 13, um unter Arbeitsleistung wieder auf den ursprünglichen Druck von ungefähr 3 atü entspannt zu werden. Zur Veränderung der Leistung wird beispielsweise durch Verändern der Drehzahl des Verdichters 26 oder durch Einstellen seines Leitapparates oder einer Drosseleinrichtung der Verdichtungsenddruck in der Leitung 27 verändert. Bei Leerlauf wird der Verdichter 26 die Luft ungefiihr auf 0,2 atü verdichten, bei höchster Überlast ungefähr auf 3,5 atü. Die Höchstdrücke im Kreislauf stellest sich am Austritt des Verdichters 2 auf 3 IM- 16 atü. Das Verdichtungverhältnis im Kreislauf wird somit bei Veränderung der Leistung ebenfalls verändert, und zwar ist es bei niedriger Leistung wesentlich kleiner als bei großer Leistung. Durch die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses im Kreislauf läßt sich der Regelbereich ohne Inkaufnahme wirtschaftlicher Nachteile bedeutend erweitern. Kann auf besonders hohe VN'irkungsgrade verzichtet werden, so kann die Leistung der Anlage noch weiter erhöht werden, indem der Druck der 1?rsatzluft schon bei Normallast z. B. auf 4 bis 5 atü erhöht wird. Der höchste Druck im Kreislauf bei Normallast wird dann ebenso über 12 atii, z. 1i. auf 2o atü oder noch höher ansteigen.
  • Die durch die Luft des Kreislaufs beaufschlagte Turbine 13 treibt den Kreislaufverdichter i und den die Ersatzluft in den Kreislauf einführenden Verdichter 26. -Mit der aus den Maschinen 1, 13 und 26 bestehenden Gruppe kann noch eine elektrische Hilfsmaschine 28 gekuppelt sein, welche nach Bedarf als Motor oder als Generator zur Wirkung kommen und so zum Anlassen der Anlage und zum Ausgleich eines Leistungsmangels oder eines Leistungsüberschusses an der Turbine 13 herangezogen werden kann.
  • Der Kreislaufverdichter 2 (Fig. i und 2) wird durch eine Turbine getrieben, welche durch den aus dem Kreislauf entnommenen Teil des Arbeitsmittels beaufschlagt ist. Bei der in Fig. i gezeigten Gasturbinenanlage strömt das Gasgemisch des Lufterhitzers i i durch die Leitung 22 in eine Hochdruckturbine 29, welche mit dein Verdichter 2 mechanisch gekuppelt ist. Nach teilweiser Entspannung des Gasgemisches in dieser Turbine erfolgt in einem Gaserhitzer 30 eine Zwischenerhitzung. Das Gasgemisch enthält noch genügend Sauerstoff, um den durch den Brenner 31 zerstäubten Brennstoff vollständig zu verbrennen und dadurch die Temperatur des Gasgemisches unmittelbar zu erhöhen. Das so erhitzte Gasgemisch gelangt dann in die Turbine 32 weiter, in welcher es auf den Enddruck entspannt wird. Die Turbine 32 erzeugt die Nutzleistung, sie treibt über das Getriebe 33 und die Welle 34 eine als Verstellpropeller ausgebildete Schiffsschraube 35.
  • Bei der Gasturbinenanlage nach Fig.2 strömt das Gasgemisch aus dem Gaserhitzer i i in eine Turbine 36, die einerseits mit dem Kreislaufverdichter 2 und andererseits finit der als Wendepropeller aasgebildeten @cliittsscliratll>e 33 über das Getriebe 33 tilld die Welle 34 mechanisch gekuppelt ist. Nach Entspannung in der Turbine 36 gelangt (las Gasgemisch in die Leitung 23.
  • Die Turb lle 36 kÖrllte gegebenenfalls in zwei 1?iitspannunr;s2tl)sclniitte aufgeteilt sein, zwischen (leiten (las Gasgemisch in einem Gaserhitzer hochmal: erhitzt wird. hierbei kiinnten die beiden Ftitspannungsahschnitte in separaten Gehäusen unter-,fel>racht sein, wobei die Rotoren mechanisch miteinander gekuppelt sind. In der Verbindungsleitung der beiden Gehäuse tv:ire dann ein Gaserhitzer eingebaut. Die Turbilie 36 erzeugt zweckin;il.fig die volle Nutzleistung. In Ausnahmefällen k(,)niite aber auch eine weitere Nutzleistungsturbine z. 1). in den Kreislauf eingeschaltet sein.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i . l @asturlünenanlage. bei der ein Teil des Arbeitsmittel; unter Verdichtung in mindestens einem \"erdichter und Entspannung in mindestens einer Turbine in einem Kreislauf umstriinit. aus welchem ständig eine Teilinetige eiitiioninieti und in niiiidestens eitler Turbine entspannt wird und in t\elchen als Ersatz für die I?ntnahnie durch mindestens einen Verdichter Luft wieder eingeführt wird. insbesondere ztlin :\titrieh \-oii Schitten, dadurch gekennzeichnet. (laß mindestens ein Kreislaufverdichter durch eilte Turbine allein angetrieben wird, welche durch den aus dein Kreislauf entnomnienen Teil des .\rbeitsmittels beaufschlagt ist.
  2. Gasturbinenatilage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kreislaufverdichter mechanisch unabhängig vom übrigen Teil der Anlage durch eine Turbine angetrieben wird. welche durch den aus dem Kreislauf entnommenen Teil des Arbeitsmittels beaufschlagt ist.
  3. 3. Gasturhinenanlage nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kreislaufverdichter treibende, durch den entnommenen Teil des Arbeitsmittels beaufschlagte Turbine eitler Turbine vorgeschaltet ist, welche die Nutzleistung erzeugt.
  4. Gasturbinenanlage nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislaufverdichter durch eine Turbine getrieben wird, welche gleichzeitig die Nutzleistung erzeugt.
  5. 5. Gasturbinenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung für <las entnommene Arbeitsmittel zwischen der den Kreislaufverdichter treibenden, vorgeschalteten Turbine und der Nutzleistungsturbine ein Gaserhitzer angeordnet ist, in welchem das Arbeitsmittel erhitzt wird.
  6. 6. Gasturbinenanlage nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich den Kreislaufverdichter treibende \ utzleistungsturbine in zwei Entspannungsabschnitte aufgeteilt ist, zwischen denen das Arbeitsmittel in einem Gaserhitzer erhitzt wird.
  7. 7. Gasturbinenanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden I?ntspannutigsahschnitte der Nutzleistungsturbine in separaten Gehäusen untergebracht sind, in deren Verbindungsleitung ein Gaserhitzer angeordnet ist.
DEP27712A 1946-08-22 1948-12-29 Gasturbinenanlage Expired DE840632C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH840632X 1946-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE840632C true DE840632C (de) 1952-06-05

Family

ID=4541214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP27712A Expired DE840632C (de) 1946-08-22 1948-12-29 Gasturbinenanlage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE840632C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0566868B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe
EP2196633A1 (de) Kraftwerk mit einer Turbineneinheit und einem Generator
DE843770C (de) Gasturbinenanlage
DE2630456A1 (de) Brennkraftmaschine
EP0519304A1 (de) Verfahren und Anlage zum Betreiben einer Gasturbine
DE102011052776B4 (de) Überkritische Wärmepumpe
DE840632C (de) Gasturbinenanlage
DE843269C (de) Kuehleinrichtung fuer mit Dampfturbinen angetriebene Generatoren
DE2614956C2 (de) Zweitakt-Kolbenbrennkraftmaschine
DE1626523B1 (de) Kombinierte Kraftanlage
DE841378C (de) Gasturbinenanlage mit teilgeschlossenem Kreislauf
DE1149573B (de) Waermekraftanlage mit einer aus Verdichter, Brennkammer und Gasturbine bestehenden Gasturbinenanlage
DE102005060831B4 (de) Geschlossener Gasturbinenprozess
CH257213A (de) Gasturbinenanlage.
DE660359C (de) Einrichtung zur Inbetriebsetzung von Anlagen, bei denen zur Leistungserhoehung hohe Druecke verwendet werden, die durch gasturbinengetriebene Verdichter geliefert werden
CH252211A (de) Gasturbinenanlage.
DE872415C (de) Gasturbinenanlage
DE841083C (de) Verfahren zum Betrieb von Gasturbinenanlagen und Vorrichtung zur Ausfuehrung des Verfahrens
DE909870C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Verpuffungsbrennkraftturbinenanlagen
CH248931A (de) Gasturbinenanlage.
DE852783C (de) Turbinenanlage mit mindestens zwei hintereinandergeschalteten Turbinen
AT157556B (de) Wärmekraftanlage, in welcher ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, dauernd einen geschlossenen Kreislauf unter Überdruck beschreibt.
DE1626523C (de) Kombinierte Kraftanlage
DE599346C (de) Betriebsverfahren fuer Brennkraftturbinenanlagen
CH256649A (de) Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage mit Nutzleistungsturbine und nachgeschalteter Abgasturbine und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens.