DE873628C - Waermekraftanlage mit Gasturbine und Abhitzedampfkessel - Google Patents

Description

• Es ist bekannt, mit den Abgasen von Gasturbinen Dampf zu erzeugen und diesen in Dampfturbinen oder Heizanlagen auszunutzen, nachdem diese Abgase bereits durch einen Vorwärm:er für die Verbrennungsluft der Gasturbine geführt worden sind, so daß. also die Ausnutzung in Hintereinanderschaltung erfolgt ist. Diese Anordnung hat denVorteil, daß sie in der Abgasleitung keiner Schieber bedarf, dagegen hat sie den schwerwiegenden, Nachteil, d'aß beide Wärmeaustausch-er, derjenige für Luftvorwärmung und derjenige für Dampferzeugung, stets von! der gleichen Gasmenge durchflossen werden, so daß das Verhältnis der in diesen Wärmeaustauschern übertragenen Wärmemengen bei gewählten Austauschflächen für jede Belastung ein für allemal. gegeben ist.
• Vorteilhafter ist es, wenn die Abgase gemäß der Erfindung in mindestens zwei Teilströmen parallel zu diesen Verwertungsstellen geführt sind und daß ihr Mengenverhältnis mittels eines Regelorgans beliebig geändert werden, kann.
• Zweckmäßig ist die Abgasmenge der Gasturbine in zwei mit mindestens einem Regelorgan versehene Ströme geteilt, von denen der eine in den, Yorwärmer für die Verbrennungsluft und der andere zum Abhitzekessel geführt wird. , An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher veranschaulicht.
• Fig. i stellt schematisch eine beispielsweise Gasturbinenarnlage im Grundriß und Fig. 2 in größerem Maßstab im Aufriß der hier in Betracht kommenden Teile dar.
• . In Fig. i ist i eine Gasturbine, 2 ein von ihr angetriebener Verdichter, 3 ein elektrischer Stromerzeuger auf derselben Welle zur Erzeugungt der Nutzleistung, q. ein Luftvorwärmer, 5 eine Brennkammer und 6 ein Abhitzekessel zur Erzeugung von Dampf. Der offene Kreislauf des Arbeitsmittels ist folgender: Luft tritt in den Verdichter 2 bei- 7 ein, wird im Vorwärmer q. vorgewärmt und gelangt zusammen mit Brennstoff in die Brennkammer 5, wo die Entzündung stattfindet. Die entstehenden heißen Gase strömen zur Gasturbine i und leisten dort Arbeit. Die Abgase teilen sich und strömen durch die regelbaren Leitungen 8 und 9 parallel teils zum Vorwärmer q. der Verbrennungsluft, teils zum Abhitzekessel 6 zur Erzeugung von Dampf und dann ins Freie oder zu weiterenVerwertungsstellen.
• Das Mengenverhältnis der sich teilenden Abgase wird nun beispielsweise geregelt, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist. Ein Regelorgan io an der Teilungsstelle'kann so eingestellt werden, daß ein beliebiges Verhältnis der Teilung hergestellt werden kann.
• Wird beispielsweise die Leitung 9- gänzlich abgesperrt, so daß die Anlage ohne Dampferzeugung läuft und die ganze Abgasmenge durch Leitung 8 zum Vorwärmer q. strömt, so arbeitet sie mit bestem thermischem Wirkungsgrad, bezogen auf die erzeugte elektrische Leistung. Die Luft möge etwa mit 2oo° C in; den Vorwärmer gelangen, werde dort auf etwa 3ooq C erwärmt, worauf die Brenngase mit etwa 6oo" C zur Turbine strömen. Es ist heute ein thermischer Wirkungsgrad von etwa 26 und; 281/o erreichbar.
• Je mehr nun das Regelorgan io die Leitung 9 zum Kessel 6 hin freigibt, desto weniger erfolgt eine Vorwärmung -der Luft durch die Abgase, desto mehr Brennstoff muß in die Brennkammer 5 gegeben werden, um auf die Eintrittstemperatur von 6oo° C vor der Turbine zu gelangen, desto schlechter wird also der thermische Wirkungsgrad dieser Seite der Anlage, während: die andere Seite, d. h. die Seite der Dampferzeugung, einen entsprechend steigenden Nutzen hat.
• Um bei Verbrennungsturbinenanlagen, die bei kleinen Belastungen noch eine verhältnismäßig große Dampfmenge erzeugen müssen, diese tatsächlich abgeben zu können, ist es zweckmäßig, in die Leitung 9 einen Brenner einzubauen, durch .den die fehlende Wärmemenge zugeführt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmekraftanlage mit Gasturbine, einem von den Abgasen der Gasturbine beaufschlagbaren Verbrennungsluftvorwärmer und einem von derselben. beaufschlagbaren Dampferzeuger, gekennzeichnet durch zwei mit .dem Turbinengehüuse verbundene und zum Verbrennungsluftvorwärmer bzw. zum Dampferzeuger führende Leitungen mit Einstellorgan zum Ändern des Verhältnisses der Durchflußmengen .dieser Leitungen.
2. 2. Wärmekraftanlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Brenner in der zum Dampferzeuger führenden Leitung, womit bei niedriger Belastung der Gasturbine und entsprechend geringer Abgasmenge die erzeugte Dampfmenge durch Zuführen der fehlenden Wärmemenge gesteigert werden kann.