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Gasturbinenanlarge Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenarnlage
mit mindestens einer Nutzleistungsturbine zum Antrieb einer Arbeitsmaschine, mindestens
einer von der Nutzl-eistungstu.rbin-e mechanisch u.naibhängigen zweiten Turbine
zum Antrieb eines den beiden Turbinen vorgeschalteten Verdichters und ferner mindestens
einem Gaserhitzer zur Erhitzung des bereits verdichteten Arbeitsmittels.
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Beim Betrieb einer Gastu.rbinenianlaage mit mechanisch voneinander
unabhängigen Verdichter- und Nutzleistungsturbin@en besteht das Problem, das Leistungsgleichgewicht
der frei laufenden Verdichtergruppe zu erhalten. In jedem Beharrungszustand der
Verdichtergruppe mu.ß die Leitung der Turbine gleich der Leistungsaufnahme -des
Verdichters sein. Diese Tatsache ist für das Betriebsverhalten der Gasturbinenanlage
von :größter Wichtigkeit. B:lei.bt namentlich die Leistung der Turbine aus irgendeinem
Grund nur ganz wenig hinter d.°rjen:ügen zurück, die für den Antrieb des Verdichters
not`vend,ig ist, so kann sich der angestrebte Betriebszustand überhaupt nicht einstellen.
Charakteristisch für dieses Verhalten ist es, daß bei ungenügender Luftlieferung
oder Druckerzeugu-ng des Verdichters auch die Leistung der dem Verdichter zugeordneten
Antriebsturbine selbst zurückgeht, womit der vorhandene Fehler weiter verstärkt
wird.
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So jkann unter ungünstigen Betriebsbedi.ngungen, wie hohe Außenlufttemperatur,
hohe Kühlwassertemperatur, Verschmutzung der Maschine .usw., die Verdichtergruppe
nur ungenügend Luft liefern. Steigt n@ämlIch beispielsweise die Temperatur der
Außenluft,
so vergrößert sich die notwendige Ver-;dichtungsarbeit, um eine gewisse Luftmenge
auf einen @gewünsdhtenEnddruck zu verdichten. Werden keine Vorkehrungen getroffen,
so besteht die Gefahr, @daß die Leistung der Anlage stark abfällt. Meistens lassen
sich die Eintrittstemperatur der den Verdichter antreibenden Turbine und damit ,die
verfügbare Nutzleistung ,der Anlage mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit der
Anlage n:ichi mehr weiter steigern. Infolge i der erhöhten Leistungsaufnahme des
Verdichters wird deshalb die Drehzahl der Verdichtergruppe abnehmen, was neben der
Verminderung der Fördermenge des- Verdichters :pro Zeiteinheit -ein Absinken des
von .diesem erzeugten Förderdruckes zur Folge hat. Beides-vermindert in hohem Maß
die verfügbare Nutzleistung der Anlage, weil einerseits die auf eine :gewi.sse Luftmenge
bezogene Leüstun@g abfällt .und, andererseits die pro Zeiteinheit verarbeitete Luftmenge
.selbst abnimmt. Der .gleiche Fall tritt :ein, wenn ebeispielsweise bei mehrstufiger
Verdeichtung von: Arbeitsrrritttel unter Kühlung in Zwischenkühlern :die Temperatur
des zur Verfügung stehenden Kühlwassers unzulässig ansteigt oder wenn die Menge
des vom Verdichter geförderten. Arbeitsmittels infolgeVerschmutzung der Maschine
sich vermindert.
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Die vorliegende Erfindung erlaubt es, diesen Nachteil. zum .großen
Teil zu beheben:. Siie ist ge-@kennzeichnet durch.-eine mit der Welle einer der
'bei:dern Turbinen gekuppelte Hilfsturbine, der mindestens zeitweise eine einstellbare
Teilmenge des .im Verdichter komprimierten, noch nicht erhitzten Arbeitsmittels
zugeführt werden kann. Mit .dieser Anordnung wird mindestens zeitweise ein kleiner
Teil der Nutzleistung durch die Hilfsturbine erzeuget, die von einem Verdichter
mit. nicht erhitztem Arbeitsmittel, beispielsweise Luft, gespeist wird. Treten nun
die genannten ungünstigen Bedingungen, wie hohe Außenlufttemperatur, unzulässig
erhöhte Kü'hlwassertemperätur oder Verschmutzung ider Maschine, ein, so wird derArbeiits-,m@ittelzutr'itt
zu .der Hilfsturbine, tei,lwe-ise oder ganz abgesperrt. Die entsprechende Arbeitsmittelmenge
wird :dadurch gezwungen, gemeinsam mit -dem Hauptteil :des Arbeitsmittels durch
die Anlage zu strömen. Dadurch wird der vorher eingetretene Lesstungsa;usfall zum
größten Teil wieder ausgeglichen, rindern die nun nichtmehr durch die Hnlfs.twrib!ine
geleitete Luftmenge in dem auf den Verdichter folgenden Gaserhitzer die Verbrennung
einer zusätzlichen Brennstoffmenge ohne entsprechen:de.schädl-iche Temperaturerhöhung
erlaubt.
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Es ist bekänint, zur Regelung von Verdichtern; deren Fremdantrieb
völlig unabhängig von der Verdichterleistung ist, eine gegebenenfalls .mit dem Verdichter
-gekuppelte Entspannungsturbine vorzusehen,. Unterschiedlich von dieser bekannten
Anordnung 'handelt es sich bei -der erfindungsgemäßen Anlage um das Problem, innerhalb
einer Gasturbinenanlage .mit mechanisch voneinander unabehängi:gen Verdichter- und
Nnztzleistungsturbinen das Leistungsgleichgewicht der frei laufenden Verd ichtergruppe
@zu erhalten. Dieses Problem und seine Lösung könnender genannten bekannten. Anordnung
nicht entnommen werden, zumal, die "Fehlerverstärkung nur bei frei laufenden Maschinengruppen,
nicht dagegen bei fremd .und .unabhängig vond erVerdichterleistungan:getriebenenMaschinengruppen
entsprechend der bekannten Anordnung auftritt.
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Darüber hinaus ergibt die Anordnung gemäß der Erfindung den Fortschritt,
:daß sich m-it Hilfe der Hilfstiurb.i,ne nicht nur das Leistungsgleichgewicht der
frei laufenden Verdichtergruppe erhalten läßt, sondern zusätzlich noch :die Verteilung
der Leistungen, die an die verschiedenen Wellen abgegeben werden, in einer gewünschten
Weise beeinflußt wird.
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Die Hilfsturbine kann .mit der Nutz,le,i;stungsburbine oder mit einer
Verdich:terantriebsturbine gekuppelt sein.
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Vorteilhaft wird die Hilfsturbilne mit aus der Atmosphäre angesaugter
-und in mindestens einem Verdichter komprimierter Luft beaufschlagt.
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Es empfiehlt sich, in einer Gasturebinenanlage, bei der ein Teil des
Ambeitsmittels unter Verdichtung in mindestens einem Verdichter und Entspannung
in mindestens einer Turbine in einem Kreislauf umströmt, aus welchem -ständig eine
Teilmenge von Arbeitsmittel unter Entspannung in mindestens zwei Turbinen entnommen
wird und in welcher als Ersatz fürc ,die Entnahme durch mindestens einen Vendnchter
Arbeitsmittel wieder eingeführt wird, wobei mindestens eine einen Verdichter antreibende
Kreislaufturbine durch den im Kreislauf umströmenden Teil des Arbeitsmittels und
mindestens eine andere, ebenfalls einen Verdichter antreibende Turbine und .die
Nutzleistungsburbine durch den aus dem Kreislauf entnommenen Teil des Arbeitsmittels
beaufschlagt ist, die Hilfsturbine durch eine dem Kreislauf im Strömungsweg vor
einem der Kreislaufturhine vorgeschalteten Gaserhitzer entnommene Arbeitsmittelteilmenge
zu tbeaufschlagen, welche nach erfolgter Entspannung dem Kreislauf im Strömungsweg
hinter der Kreislaufturbine wieder zugeführt wird.
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Zweckmäßig wird die der Hilfsturbine zugeführte Teilmenge des im Verdichter
komprimierten, noch nicht erhitzten Arbeitsmittels in Abhängigkeit des Förderdruckes
dieses Verdichters durch eine Regelvorrichtung selbsttätig eingestellt.
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Ferner kann ein in der Austrittsleitung des Arbeitsmittels aus (dem
Gaserhitzer angebrachter Temperaturfühler die Brennstoffzufuhr zum Gaserhitzer mit
Hilfe eines mit ihm über eine Impulsleitung verbundenen Regelorgans im Sinn einer
Konstanthaltung der Temperatur des den Gaserhitzer verlassenden Arbeitsmittels a_
uf einen fest einstellbaren Wert steuern.
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Schließlich kann die der- Hilfsturbine zugeführte, bereits in einem
Verdichter komprimierte Teilmenge .des Arbeitsmittels in vorgewärmtem Zustand aus
:dem Strömungsweg des Arbeitsmittels hinter einem auf den Verdichter folgenden Wärmeaustauscher
entnommen werden.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von drei
in den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. i zeigt eine Gasturbinenanlgge mit Teilkreislauf des Arbeitsmittels,
Fig.2 eine zu dieser Anlage gehörende Regelvorrichtung, Fig. 3 eine Anlage mit offenem
System für das Arbeitsmittel.
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Die .durch den Verdichter i unter Zwischenkühlung im Kühler 2 verdichtete
Luft wird durch eine Leitung 3 .dem Wärmenustauscher 4 zugeführt. Die so vorgewärmte
Luft strömt .durch die Leitung 5 in den die Rohre 6 tdes Gaserhitzers 7 umgebenden
Raum. In erhitztem Zustand gelangt die verdichtete Luft durch die Leitung 8 in die
Turbine 9, wo sie unter Entspannung und Abkühlung einen wesentlichen Teil ihrer
Energie an den Rotor der Turbine abgibt. Die entspannte Luft strömt durch die Leitung
io in den Wärmeaustauscher 4., in welchem sie beim Durchströmen der Rohre i i die
durch die Leitung 3 zugeführte Menge der verdichteten Luft vorwärmt. Nach Austritt
aus dem Wärmeaustauscher 4 wird in einem Kühler 12 der entspannten Luft ein weiterer
Teil ihrer Restwärme entzogen. Die nunmehr gekühlte Luft strömt durch die Leitung
13 in den Verdichter i zurück, um hier den Kreislauf von neuem zu beginnen.
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Dem beschriebenen Luftkreislauf werden an den Stellen 14 und 15 ständig
Teilmengen entnommen. Die an der Stelle 14 entnommene Teilmenge wind durch die Leitung
16 in den die Rohre 17 des Wärmeaustauschers 18 umgebenden Raum geführt und vereinigt
sich an der Stelle 19 mit der an der Stelle 15 dem Kreislauf durch die Leitung 16
entnommenen Teilmenge. Zur Einstellung des Mengenverhältnisses der beiden Entnahmeluftmengen
dient das in der Leitung 16 angebrachte Drosselorgan 2o, dessen Stellung den Betriebserfordernissen
angepaßt werden kann. Die beiden .dem Kreislauf entnommener Teilmengen wenden gemeinsam
durch die Leitung 21 in den Brennraum 22 des Gaserhitzers 7 geführt. Hier dienen
sie zur Verbrennung des durch den Brenner 23 zerstäubten Brennstoffes. Das Verbrennungsgas
strömt alsdann durch die Wärmeaustauschrohre 6, wobei die im Kreislauf umströmende
Luft erhitzt wird. Nach der Ab-
gabe eines Teils seiner Wärme strömt das Verbrennungsgas
durch die Leitung 24 in die Turbine 25, um anschließend durch (die Leitung 26 zur
abermaligen Erhitzung dem Gaserhitzer 27 zugeführt zu werden. Dieser ist ebenfalls
als Brennkammer ausgebildet, in welcher .der durch den Brenner 28 zugeführte Brennstoff
mit Hilfe des im Verbrennungsgas immer noch enthaltenen Sauerstoffes verbrannt wird.
Die wieder erhitzten Verbrennungsgase gelangen ,durch die Leitung 29 in die Turbine
30 und nach erfolgter Entspannung (durch die Leitung 31 in den Wärmeaustauscher
18, wo beim Durchströmen durch dessen Rohre 17 ein Teil ihrer Restwärme an die .durch
die Leitung 16 zugeführte, dem Kreislauf entnommene verdichtete Luft Übertragen
wird. Nach Verlassen dies Wärmeaustauschers 18 strömt das Verbrennungsgas durch
die Leitung 32 in weitere, nicht gezeichnete Verbrauchsstellen, z. B. in Abwärmeverwerter,
oder unmittelbar ins Freie.
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Als Ersatz für (die dem Kreislauf an den Stellen 14 und 15 entnommene
Teilmenge des Arbeitsmittels wird durch den Verdichter 33 Luft aus der Atmosphäre
angesaugt und unter Zwischenkühlung im Kühler 34 verdichtet und mittels der Leitung
35 in den den Wärmeaustauscher 4 und den Kühler 12 verbindenden Raum eingeführt.
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Die durch die Luftdes Kreislaufs beaufschlagte Turbine 9 treibt den
Kreislaufverdichter i. Mit dieser Maschinengruppe ist noch eine elektrische Hilfsmaschine
36 gekuppelt, welche nach Bedarf als Motor oder als Generator zur Wirkung kommen
und so zum Anlassen der Anlage und ebenfalls zum Ausgleich eines Leistungsmangels
oder eines Leistungsüberschusses an der Turbine 9 herangezogen wenden kann. Die
durch das Verbrennungsgas zuerst beaufschlagte Turbine 25 treibt den die Ersatzluft
in .den Kreislauf einführenden Verdichter 33. Schließlich treibt die Nutzleistungsturbine
3o über das Getriebe 37 die als Verstellpropeller ausg°-bildete Schiffs:schrawbe
38.
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Mit der Welle der Nutzleistungsturbine 3o ist eine Hilfsturbine 39
gekuppelt, welcher durch die Leitung 40 eine einstellbareTeilmenge des durch die
Leitung 5 strömenden Kreislaufarbeitsmittels zugeführt werden kann. Nach erfolgter
Expansion auf einen Zwischendruck, ebenfalls unter Abgabe von Arbeitsleistung an
die über das Getriebe 37 mit -der Nutzleistungsturbine 30 gekuppelte Schiffsschraube
38, wird die entspannte Luft durch die Leitung 41 wieder dem beschriebenen Kreislauf
zugeführt, mit dem sie sich in der Austrittsleistung des Verdichters 33 vereinigt.
Zur Einstellung der der Hilfsturbine 39 zugeführten Luftmenge ist in die Leitung
4o ein Durchflußregelorgan 42 eingebaut. Der Kolben des Servomotors 43 .dieses Regelorgans
wird durch Druckmittel aus der Impulsleitung 45 beaufschlagt, dessen Druck durch
die in einem Regelkasten untergebrachte Regelvorrichtung 46 eingestellt wird. Die
Beeinflussung dieser Regelvorrichtung 46 erfolgt in Abhängigkeit des mittels der
Leitung 47 übertraggenen Förderdruckes des Verdichters 33. Der Hebel 48 kann entsprechend
.dem vom Verdichter 33 einzuhaltenden Sollwert des Förderdruckes eingestellt werden.
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Die durch den Brenner 23 .des Gaserhitzers 7 zerstäubte Brennstoftmen
ge ,kann mittels des Motorventils 49 geregelt werden. Ein Temperaturfühler 5o in
der Austrittsleitung 8 des Kreislauf a.rbeitsmittels aus dem Gaserhitzer 7 steht
über die Impulsleitung 51 mit dem Motorventil 49 in Verbindung und steuert die Brennstoffzufuhr
in den Gaserhitzer 7 derart, daß die Temperatur des den Gaserhitzer verlassenden
Keislaufarbeitsmittels auf einem einstellbaren Wert konstant gehalten wird.
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Die in einem Regelkasten untergebrachte Regelvorrichtung 46 wird (Fi:g.
2) durch die an die Druckleitung 47 angeschlossene Druckfühlerdose 52 beeinflußt.
Diese ist an ihrem unteren Ende mit
dem Steuerschieber 53 verbunden.
Je nach der durch die Federwirkung derDruckfühlerdose52 auf den Steuerschieber 53
ausgeübten Kraft stellt sich in bekannter Weise unter dem Steuerschieber ein Druck-des
durch die Leitung 65 zu- b@zw. durch die Leitung 66 abgeführten Druckmittels, z.
B. Drucköl, ein, der dem Förderdruck in der Austrittsleitung des Verdichters 33
direkt proportional ist. Der Druck unter dem Steuerschieber 53 wirkt unmittelbar
über die Leitung 54 auf (die Unterseite des im Zylinder 55 angeordneten Kolbens
56, der unter dein E.influß der Rückstellfedern 57 und 58 in seiner Mittellage gehalten
wind.
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Durch Verschieben (des Hebels 48 zwischen den Randstellungen minus
und plus wird -die Stange 59 mit der Kurvenscheibe 6o aus der Stellung entsprechend
dem maximalen Sollwert des Förderdruckes des Verdichters 33 in die Stellung entsprechend
dem minimalen Solldruck verstellt. Die Kurvenbahn 6o legt die Stellungen des gegen
sie gedrückten Rollenstößels 61 fest. Diesel trägt an seinem unteren Ende die Feder
62, welche ihrerseits mit dem Steuerschieber 63 verbunden ist. Der Stellung .der
Kurvenscheibe 6o entsprechend wird die Feder 62 mehr oder weniger stark zusammengedrückt
und durch den Steuerkolben 63 in der Leitung 64 ein .der Federspannung entsprechender
Druck des dem Steuerschieber (durch die Leitung 65 zugeführten bzw. durch die Leitung
66 abgeführten Druckmittels einsgestellt. Der Druck in der Leitung 64 unterhalb
des Steuerschiebers 63 wird auf die Osterseite des Kolbens 56 geleitet. Dieser Kolben
steht über die Stange 67 mit dem den Schieber 68 rund einen Servomotor 69 aufweisenden
übrigen Teil rder Regelvorrichtung in Verbindung, die zur Vermeidung von Überregelung
und (damit zusammenhängender Pendelungen mit einer nachgiebigen Rückführung ausgerüstet
ist. Der Kolben ,des Servomotors 69 verschiebt während des Regelvorganges über den
starr mit ihm verbundenen Schleppzylinder 70 und dessen Kolben 71 auch das eine
Ende des Hebels 72, der mit seinem anderen Ende durch die Stange 67 mit dem Kolben
56 veruunden ist. Unter dem Einfluß der Feder 73 wird der Schieber 68, der durch
das Gestänge 76 ebenfalls mit dem Hebel 72 verbunden ist, gegen seine mittlere Stellung
zurückgeführt, in welcher weder ,dem unter noch dem über dem Kolben 69 liegenden
Zylinderraum Druckmittel aus der Leitung 74 zufließen känn. Zugleich verschiebt
die Spannung der Feder 73 den Kolben 71 des Schleppzylinders 70 unter Verdrängung
der Flüssigkeit im Zylinderraum auf der einen Seite des Kolbens über das Drosselorgan
75 in den gegenüberliegenden Zylinderraum. Eine solche Regelvorrichtung mit nachgiebiger
Rückführung kann nur in ihrer neutralen Lage zur Ruhe kommen. Dieser Fall tritt
ein, wenn der Druck des Druckmittels den gleichen Wert hat über und unter dem Kolben
56. Der Druck über dem Kolben 56 wird jedoch vorgeschrieben durch die Stellung der
mit dem Hebel 48 über die Stange 59 verbundenen Kurvenscheibe 6o. Die beschriebene
Regelvorrichtung beeinflußt also( den mit! dem Servomotorkolben 69 über die Feder
76' verbundenen Steuerschieber 77 so lange, .bis der der Spannung der Feder 76'
entsprechende Druck des dem Schieber durch die Leitung 78 zugeführten bzw. durch
die Leitungen 79 abgeführten Druckmittels in der Impulsleitung 45 das Durchflußregelorgan
42 mittels des Servomotors 43 so eingestellt hat, daß der Druck unter dem Kolben
56 und damit der Förderdruck des Verdichters 33 wieder genau auf den ursprünglichen
Sollwert zurückgeführt ist. Steigt also beispielsweise die Temperatur der vom Verdichter
33 angesaugten Außenluft unzulässig an, so wird .der infolge des beschriebenen Drehzahlabfalls
.dieses Verdichters entstandene Leistungsausfall durch Verminderung der der Hilfsturbine
zugeführten Teilmenge an bereits verdichtetem Arbeitsmittel so lange kompensiert,
bis die Außentemperatur auf eine dem normalen Betriebszustand der Anlage entsprechende
Temperatur abgesunken ist.
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Die Regelvorrichtung kann derart eingestellt sein, daß in einem dem
Rechnungspunkt der Anlage entsprechenden Normalbetrieb ,das Durchflußregelorgan
42 dauernd vollständig geöffnet ist und nur bei den genannten ungünstigen Betriebsverhältnissen
teilweise oder ganz geschlossen wird, damit die Anlage die geforderte Leistung erzeugen
kann, ohne daß die Temperatur des Arbeitsmittels unzulässig gesteigert werden muß.
Andererseits ist es auch möglich, das Durchflußregelorgan 42 stetig zu regeln, wobei
es bei normalen Betriebsverhältnissen in einer bestimmten Mittellage sein kann.
_ Die durch deri Verdichter 9o (Fit. 3) aus der Atmosphäre angesaugte Luft gelangt
in verdichtetem Zustand durch die Leitung 9i in den die Rohre 93 des Wärmeaustauschers
92 umgebenden Raum und strömt anschließend in vorgewärmtem Zustand durch die Leitung
94 in den Brennraum des Gaserhitzers 95. Hier dient ein Teil des in der Luft enthaltenen
Sauerstoffes zur Verbrennung des dem Gaserhitzer durch die Leitung 96 zugeführten
und durch die Düse 97 zerstäubten Brennstoffes. Das heiße Gemisch aus Luft und Verbrennungsgasen
strömt nach Verlassen des Gaserhitzers 95 einesteils durch -die Leitung 98 in die
Nutzleistungsturbine 99, wo es bei seiner Entspannung Arbeitsleistung an den mit
der Nutzleistungsturbine gekuppelten Drehstromgenerator ioo abgibt. Andernteils
wird eine Teilmenge der- Verbrennungsgase in die Turbine ioi geleitet, welche den
mit ihr gekuppelter Verdichter 9o antreibt. Nach erfolgter Entspannung auf Atmosphärendruck
vereinigen sich :die durch .die Leitungen io2 bzw. 103 aus den Turbinen abgeführten
Arbeitsmittelteilmengen und strömen gemeinsam durch die Rohre 93 des Wärmeaustauschers
92, wo ihnen vor dem Verlassen der Anlage ein restlicher Teil ihrer Wärme zur Vorwärmung
der ,dem Wärmeaustauscher durch die Leitung 9i zugeführten verdichteten Luft entzagen
wird.
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Schließlich ist eine elektrische Hilfsmaschine 113 mit der gemeinsamen
Welle der Verdichtergruppe gekuppelt; sie dient wiederum je nach Bedarf als
Il-l'otor
zum Anlassen der Anlage und zum Ausgleich eines .auftretenden Leistungsmangels oder
als Generator zur Aufnahme eines Leistungsüberschusses.
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Erfindungsgemäß ist auf der gemeinsamen Welle der Nutzleistungsturbine
9g und des Drehstromgenerators roo eine Hilfsturbine 10d. angeordnet, welcher mindestens
zeitweise durch die Leitung 105
eine Teilmenge der im Verdichter 9o komprimi:erten
und im Wärmeaustauscher 92 vorgewärmten Luft zugeführt werden kann, welch,- an der
Stelle io6 aus der Leitung 94 entnommen wird. Mit Hilfe des von Hand verstellbaren
Durchflußregelorgans io7 läßt sich die ,der Hilfsturbine zugeführte Luftmenge einstellen.
Diese Luft wird unter Abgabe von Nutzkistung an den Drehstromgenerator ioo in der
Hilfsturbine auf Atmosphärendruck entspannt und verläßt anschließend die Anlage
durch die Leitung io8.
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Sinkt beispielsweise infolge Drehzahlabfalls des Verdichters 9o bei
starkem Ansteigen der Außenlufttemperatur oder Verschmutzung der gas- oder luftführenden
Teile der Anlage die verfügbare Nutzleistungsabgabe der Anlage, so kann wiederum
die der Hilfsturbine 10q. zugeführte Luftmenge durch Schließen des Durchflußregelorgans
io7 vermindert öder unterbrochen werden. Diese Luftmenge wird so gezwungen, durch
hie Leitung 94 in den Gaserhitzer 95 weiterzuströmen, wo sie wiederum die
Verbrennung einer zusätzlichen Brennstoffmenge ohne entsprechendeTemperaturerhöhung
des Arbeitsmittels erlaubt. Die Steuerung der Brennstoffzufuhr erfolgt mit Hilfe
eines in die Leitung 96 eingebauten Ventils iog, welches von Hand oder selbsttätig
mittels einer nicht gezeichneten Regelvorrichtung im Sinn einer Konstanthaltung
der Austrittstemperatur der den Gaserhitzer verlassenden Verbrennungsgase betätigt
werden kann.
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Mit den beschriebenen Maßnahmen kann der vorher eingetretene Leistungsausfall
durch vergrößerte Leistungsabgabe der Verdichterantriebsturbine ioi sowie,der Nutzleistungsturbine
9g zum größten Teil gedeckt werden.
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Eine weitere erfindungsgemäße Anordnung der Hilfsturbine besteht darin,
die Hilfsturbine anstatt mit der Welle der Nutzleistungsturbine, wie in den in den
Fig. i und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispielen, mit der Welle einer der Verdichterantriebsturbinen
zu kuppeln, wie dies in der Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. In
diesem Fall wird der Hilfsturbine iio durch die Leitung i i i und über das Durchflußregelorgan
112 wiederum bereits verdichtete und vorgewärmte Luft aus der Leitung 9d. zugeführt.
Treten die vorher genannten ungünstigen Betriebsverhältnisse auf, so kann analog
wie in den beiden beschriebenen Ausfülzrungsbeispielen zwecks Deckung ides entstandenen
Leistungsausfalls das Regelorgan i i?- teilweise oder ganz geschlossen und damit
die bis dahin durch ,die Hilfsturbine strömende Luftmenge teilweise oder ganz gezwungen
werden, durch den Gaserhitzer 95 zu strömen, wo sie wiederum die Verbrennung
einer zusätzlichen Brennstoffmenge ohne entsprechende Temperaturerhöhung der V wrbrennungsgase
erlaubt.
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Vorteilhaft wird in einer erfindungsgemäßen Anlage zusätzlich eine
nicht gezeichnete Vorrichtung vorgesehen, welche bei besonders tiefen Außenluft-oder
Kühlwassertemperaturen ein unzulässiges Ansteigen der verfügbaren Nutzleistung und
damit ein Durchbrennen der einzelnen Maschinengruppen dadurch verhindert, daß an
Stelle einer vergrößerten Zufuhr von komprimierter Luft in die Hilfsturbine die
Arbeitsmitteltemperatur durch entsprechende Verringerung .der zugeführten Brennstoffmenge
abgesenkt wird. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Lebensdauer :der thermisch hoch
beanspruchten Teile,der Anlage aus.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Fig. i bis 3 veranschaulichten
Ausführungsbeispiele beschränkt; insbesondere können die beschriebenen Regelvorrichtungen
andere mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch betätigte Organe aufweisen.
Auch ist es einem Fachmann nach dem Gesagten ohne weiteres möglich, die Erfindung
auf .eine Gasturbinenanlage mit geschlossenem Kreisprozeß anzuwenden.