DE930001C - Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe - Google Patents

Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe

Info

Publication number
DE930001C
DE930001C DEA13789A DEA0013789A DE930001C DE 930001 C DE930001 C DE 930001C DE A13789 A DEA13789 A DE A13789A DE A0013789 A DEA0013789 A DE A0013789A DE 930001 C DE930001 C DE 930001C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
heat exchanger
combustion
gas heater
turbine
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
DEA13789A
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.)
Aktiengesellschaft fuer Technische Studien
Original Assignee
Aktiengesellschaft fuer Technische Studien
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 Aktiengesellschaft fuer Technische Studien filed Critical Aktiengesellschaft fuer Technische Studien
Application granted granted Critical
Publication of DE930001C publication Critical patent/DE930001C/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
    • F02C3/36Open cycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

  • Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe Die Erfindung betrifft einen Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe, die einen aus der Umgebung Verbrennungsluft ansaugenden Verdichter, eine diesen antreibende, mit Abgasen des Verbrennungsraumes betriebene Turbine und einen der letzteren, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase betrachtet, vorgeschalteten Wärmeaustauscher aufweist, in welchem die Abgase des Verbrennungsraumes Wärme an die vom Verdichter in den Verbrennungsraum zu fördernde Verbrennungsluft abgeben.
  • Bei einer solchen Aufladegruppe stellt sich die Aufgabe, die Leistungsabgabe der Abgasturbine dem Leistungsverbrauch des Aufladev erdichters auf wirtschaftliche `'eise rasch anzupassen und das Hochfahren der Aufladegruppe zu erleichtern.
  • Es ist schon vorgeschlagen worden, bei einer der Erzeugung heißer Druckluft dienenden Gasturbinenanlage, bei welcher als Treibgase der Gasturbine die gleichen Gase verwendet werden, die zum Erhitzen der verdichteten Luft dienen, und für die Verdichtung der Nutzluft und der zur Heizgas- und Treibgasherstellung bestimmten Brennluft ein gemeinsamer Verdichter vorgesehen ist, zwecks Regelung von Temperatur, Druck und Menge der heißen Nutzluft einen Teil der verdichteten Luft durch eine mit einem Regelventil versehene Bypaßleitung unter Umgehung des Lufterhitzers unmittelbar zur Turbine zu leiten, Bei Betätigung dieses Ventils, welches unter Beeinflussung durch die Temperatur der Nutzluft gesteuert wird, wird das Verhältnis der durch die für Heiz- und Treibgaserzeugung gemeinsame Brennkammer und der durch die Bypaßleitung unmittelbar zur Gasturbine gehenden Luftmenge geändert, worauf die hierdurch bewirkte Drehzahl und Leistungsänderung der Gasturbine eine Änderung der Luftlieferung zur Folge hat, die über einen Mengenmesser den Brennstoff regelt.
  • Bei einer Gasturbinenanlage zur Erzeugung von Hochofendruckluft ist ferner schon vorgeschlagen worden, eine regelbare Bypaßleitung vorzusehen, die die Feuerung samt Winderhitzer umgeht und einen regelbaren Teil der verdichteten Verbrennungsluft unmittelbar zu einer zweiten, der Turbine vorgelagerten Brennkammer leitet.
  • Die Temperatur der Treibgase am Turbineneintritt wird im ersten Fall durch Zumischen von kühlerer Luft, die durch den Bypaß herangeführt wird, im zweiten Fall auf gleicher Basis in Verbindung mit einer zusätzlichen regelbaren Brennkammer geregelt. Diese Regelverfahren haben indessen den Nachteil, daß die Regeleingriffe den Gasdurchsatz im Feuerungsteil des Erhitzers ändern und zur Konstanthaltung der Nutzlufttemperatur mindestens ein weiterer Regeleingriff erforderlich ist. Eine Verwendung dieser Regelverfahren ist daher bei einem Gaserhitzer der eingangs beschriebenen Art nicht zweckmäßig.
  • Zur Lösung der Aufgabe, bei einem nicht mit einer Aufladegrüppe versehenen Röhrengaserhitzer einer geschlossenen Gasturbinenanlage die Überhitzungsgefahr zu vermeiden, ist im weiteren die Maßnahme bekanntgeworden, einen im Kreislauf des Arbeitsmittels dem Röhrengaserhitzer vorgeschalteten Wärmeaustauscher durch eine regelbare Bypaßleitung zu überbrücken.
  • Bei einem Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe, die einen aus der Umgebung Verbrennungsluft ansaugenden Verdichter, eine diesen antreibende, mit Abgasen des Verbrennungsraumes betriebene Turbine und einen der letzteren, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase betrachtet, vorgeschalteten Wärmeaustauscher aufweist, in welchem die Abgase des' Verbrennungsraumes Wärme an die vom Verdichter in den Verbrennungsraum zu fördernde Verbrennungsluft abgeben, wird nun erfindungsgemäß mindestens eine absperrbare an sich bekannte Bypaßleitung vorgesehen, mit deren Hilfe sich der Wärmeaustausch im Wärmeaustauscher und damit die Temperatur der Treibgase am Eintritt in die Abgasturbine verändern lassen.
  • Eine solche Ausbildung des Aufladeaggregates gestattet, die Eintrittstemperatur der Abgase in die Turbine zu beeinflussen, ohne daß die durch den Verbrennungsraum strömende und die Heizflächen zur Erhitzung der Nutzdruckluft beaufschlagende Gasmenge geändert wird.
  • In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht. Es bezeichnet i einen Verdichter, der Verbrennungsluft aus der Umgebung ansaugt und durch eine Leitung .2 in einen Vorwärmer 3 fördert, wo sie ein Röhrensystem 4 umspült und dabei Wärme aufnimmt. Aus dem Vorwärmer 3 gelangt die "verdichtete und nun bereits erwärmte Verbrennungsluft durch eine Leitung 5 in einen Wärmeaustauscher 6, wo sie nochmals ein Röhrensystem 7 umspült und dabei weiter erhitzt wird, um schließlich ,durch eine Leitung 8 in den Verbrennungsraum 9 eines Erhitzers io zu gelangen. Im Verbrennungsraum 9 herrscht ein höherer Druck als Atmosphärendruck; er ist also aufgeladen. In den Erhitzer io ist ein Röhrensystem ii eingebaut, das von einem durch äußere Wärmezufuhr im Erhitzer io auf höhere Temperatur zu bringenden Arbeitsmittel durchströmt wird. Dieses Arbeitsmittel, das dem Röhrensystem i i durch eine Leitung 2o zu und durch eine Leitung 2,1 aus demselben abströmt, dient als Treibmittel in einer im übrigen nicht gezeigten Wärmekraftanlage.
  • Die aus dem Erhitzer io abströmenden Verbrennungsgase werden durch eine Leitung 1.2 dem Röhrensystem 7 des Wärmeaustauschers 6 zugeführt, wo sie Wärme an die Verbrennungsluft abgeben, und sie gelangen anschließend durch .eine Leitung 13 in eine Abgasturbine 14, welche den Verdichter i antreibt. Die aus der Turbine 14 strömenden Abgase gelangen durch eine Leitung 15 in das Röhrensystem 4 des Vorwärmers 3, wo sie Wärme an die vom Verdichter i geförderte Verbrennungsluft abgeben, welcher im Röhrensystem 7 des Wärmeaustauschers 6, wie erwähnt, von den Verbrennungsgasen des Erhitzers io bei höherer Temperatur ebenfalls Wärme abgeben wird. 16 bezeichnet eine Bypaßleitung, in die ein Absperrventil 17 eingebaut ist und die einem Teil der Verbrennungsgase, unter Umgehung des Wärmeaustauschers 6, unmittelbar aus der Leitung 12 in die Leitung 13 zu gelangen gestattet. Sodann ist eine weitere Bypaßleitung 18 vorgesehen, in die ein Absperrventil i9 eingebaut ist, und die bei offenem Ventil i9 einem Teil der Verbrennungsluft den Wärmeaustauscher 6 zu .umgehen gestattet.
  • Bei der beschriebenen Aufladegruppe läßt sich mit Hilfe der absperrbaren Bypaßleitung 16 die Menge der den Wärmeaustauscher 6 durchströmenden Verbrennungsgase und damit die Temperatur der Treibgase am Eintritt in die Turbine 14 verändern. Bei offener Bypaßleitung 16 ist dann der Druck am Eintritt in die Turbine 14 höher als bei geschlossener Bypaßleitung, weil im ersteren Fall durch den Wärmeaustauscher 6 eine kleinere Verbrennungsgasmenge strömt, so daß diese Menge wegen ihrer jetzt kleineren Geschwindigkeit im Wärmeaustauscher 6 einen kleineren Druckabfall erleidet. Mit Hilfe der absperrbaren Bypaßleitung 18 läßt sich anderseits die Menge der den Wärmeaustauscher 6 durchströmenden Verbrennungsluft und damit auch die Temperatur der aus dem Röhrensystem 7 strömenden Verbrennungsgase verändern.
  • Wenn es auf eine besonders rasche Anpassung der Leistungsabgabe der Turbine 14 an den Leistungsverbrauch des Verdichters i ankommt, wird zweckmäßig der Durchfluß durch beide Bypaßleitungen 16 und 18 freigegeben.
  • Beim Hochfahren wird der Durchfluß durch die Bypaßleitung 16 freigegeben, damit wenigstens ein Teil der Verbrennungsgase aus dem Aufladeraum des Erhitzers io praktisch ohne Abkühlung zur Turbine 14 gelangen und so die Leistungsabgabe in dieser Turbine steigern kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe, die einen Verbrennungsluft aus der Umgebung ansaugenden Verdichter, eine diesen antreibende, mit Abgasen des Verbrennungsraumes betriebene Turbine und einen der letzteren, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase betrachtet, vorgeschalteten Wärmeaustauscher aufweist, in welchem die Abgase des Verbrennungsraumes Wärme an die vom Verdichter in den Verbrennungsraum zu fördernde Verbrennungsluft abgeben, gekennzeichnet durch mindestens eine an sich bekannte absperrbare Bypaßleitung, mit deren Hilfe sich der Wärmeaustausch im Wärmeaustauscher und damit die Temperatur der Treibgase am Eintritt in die Abgasturbine und die Leistungsabgabe der letzteren verändern und so an den jeweiligen Leistungsverbrauch des Verdichters anpassen lassen. z. Gaserhitzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich mittels der absperrbaren Bypaßleitung die Menge der den Wärmeaustauscher durchströmenden Abgase verändern läßt. 3. Gaserhitzer nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich mittels einer zweiten absperrbaren Bypaßleitung die den Wärmeaustauscher durchströmende Verbrennungsluftmenge verändern läßt. 4. Gaserhitzer nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmeaustauscher, welchem die absperrbare Bypaßleitung zugeordnet ist, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsluft betrachtet, ein Vorwärmer vorgeschaltet ist, in dem ein Wärmeaustausch zwischen den Abgasen der Turbine und der verdichteten Verbrennungsluft erfolgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 744 427, 721 320, 704134, 553 182; schweizerische Patentschrift Nr. 238 795.
DEA13789A 1946-06-08 1951-07-31 Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe Expired DE930001C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH930001X 1946-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE930001C true DE930001C (de) 1955-07-07

Family

ID=4548697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA13789A Expired DE930001C (de) 1946-06-08 1951-07-31 Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE930001C (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE553182C (de) * 1928-03-20 1932-06-22 Bbc Brown Boveri & Cie Dampferzeuger mit Verpuffung des Brennstoffes in einer geschlossenen Verbrennungskammer
DE704134C (de) * 1938-12-28 1941-03-24 Bbc Brown Boveri & Cie Regelverfahren fuer Anlagen zur Erzeugung von heissen Gasen unter Druck, vornehmlich von heisser Druckluft
DE721320C (de) * 1938-10-10 1942-06-02 Tech Studien Ag Einrichtung zum Kuehlen der Erhitzerrohre von Waermekraftanlagen, in welchen ein gasfoermiges Arbeitsmittel einen geschlossenen Kreislauf beschreibt
DE744427C (de) * 1941-12-28 1944-01-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Gasturbinenanlage fuer die Erzeugung von Hochofendruckluft
CH238795A (de) * 1944-01-05 1945-08-15 Oerlikon Maschf Dampf-Gas-Wärmekraftanlage.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE553182C (de) * 1928-03-20 1932-06-22 Bbc Brown Boveri & Cie Dampferzeuger mit Verpuffung des Brennstoffes in einer geschlossenen Verbrennungskammer
DE721320C (de) * 1938-10-10 1942-06-02 Tech Studien Ag Einrichtung zum Kuehlen der Erhitzerrohre von Waermekraftanlagen, in welchen ein gasfoermiges Arbeitsmittel einen geschlossenen Kreislauf beschreibt
DE704134C (de) * 1938-12-28 1941-03-24 Bbc Brown Boveri & Cie Regelverfahren fuer Anlagen zur Erzeugung von heissen Gasen unter Druck, vornehmlich von heisser Druckluft
DE744427C (de) * 1941-12-28 1944-01-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Gasturbinenanlage fuer die Erzeugung von Hochofendruckluft
CH238795A (de) * 1944-01-05 1945-08-15 Oerlikon Maschf Dampf-Gas-Wärmekraftanlage.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE826804C (de) Gasdampfturbinenanlage zur gemeinsamen Erzeugung von Waerme und mechanischer Energiemit zugehoeriger Steuerung
DE839290C (de) Dampf-Gas-Waermekraftanlage
DE1526897C3 (de) Gas-Dampfturbinenanlage
EP0017657B1 (de) Kombinierte Wärmekraftanlage
DE930001C (de) Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe
DE1074326B (de) Wärmekraftanlage
DE970711C (de) Gasturbinenanlage zur Erzeugung heisser Druckluft
DE704134C (de) Regelverfahren fuer Anlagen zur Erzeugung von heissen Gasen unter Druck, vornehmlich von heisser Druckluft
DE557597C (de) Dampferzeuger mit Druckfeuerung
DE970986C (de) Anlage zur Erzeugung von Druckluft, insbesondere fuer Heisswind von Hochoefen
CH526717A (de) Kombinierte Gas-/Dampfkraftanlage
DE890011C (de) Verfahren zum Betrieb einer Dampf-Luft-Waermekraftanlage
DE721320C (de) Einrichtung zum Kuehlen der Erhitzerrohre von Waermekraftanlagen, in welchen ein gasfoermiges Arbeitsmittel einen geschlossenen Kreislauf beschreibt
DE767173C (de) Gaserhitzer
DE690862C (de) Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung
CH249484A (de) Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe.
DE936450C (de) Verfahren zur Gewinnung von Arbeit aus stroemenden Gasen und Daempfen und Einrichtung dafuer
CH214694A (de) Gaserhitzer.
DE903342C (de) Winderzeugungs- und Winderhitzungs-Anlage
DE862983C (de) Mit Luft betriebene Waermekraftanlage
DE957702C (de) Gasturbinenanlage zur Erzeugung eines kontinuierlichen Heiß-Druckluftstromes
DE872415C (de) Gasturbinenanlage
DE690861C (de) Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung
DE943021C (de) Kraftmaschinenalage mit Einrichtungen zur Lieferung sterilisierter Verfahrensluft
DE479619C (de) In einen Abgaskanal eingebaute, mit einer Speisewasservorwaermung verbundene Lufterhitzeranlage