DEP0001965BA - Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinen-Anlage. - Google Patents

Description

Patentaame1duag
des Iageaieur® leο Mai

Verfahren gum Betrieb eiaar Gagturbi&aa, ~

Die GesamtwirluÄgss^raäe u»®erer Energie-ErÄeugiusggaalagen bei rd«20>, die der Lokomotive» aur bei 8-l2j£· Urn aieser unwirtschaftlichen Arbeitsweise Abhilfe zu verschaffen, dürfte aa erster Stelle die Gasturbine berufen seia* Me weiatea Gasturbinen wurden bisher ait Breamöl betriebe»« Me Breaaölbeschaffumg stößt ia vielen Läsdera auf propere Schwi®» ri^keitea umd die Breaastofflcoatea liegea demestsprechend au hoch® Im der letzte» Zeit ist mara. dazu übergegaage*_f die Oasturbia©a mit Kohlenstaub zu betreibea« Dieses Verfahre» dürfte weiterhia die wirtschaftlichem Oruadlagea aach der gümsti^em Seit© veroohiebem* Die betriebliche Sch?iieri_fekeitem dagegen si»d gaaa erheblich,, da die Aufarbeitung der Kohle zusi Eohleastaub, der 7er®amd_f etie geroags sowie die Eiaaehleusuiägr aicht gef ahrlo» ist« #ür de» saad muss eia besaomclerer fahrsseugpar'k a&geschafft werde® uad für die !lagerung besondere Silos eia^erichtet werdem_e sodaß allöia 3choa die Aaschaffungskostea sehr hoch liegea» Weiterhia tritt di© Frage auf» ob die Sohaufela gemügead v©r®afcüLst fest autgebildet werdes kömnem» de die Ssk Ascheteilehem wie eim Saadstrahlgebläie wirke» umd die Verschleißfestigkeit der Stähl® bei hohea Temperaturen »icht gro9 ist»

Die Gasturbimem mit öl «owie auch mit Kohlemstaub am^etriebe®_s ffitißseffi Evfeclcs Abkühluag der Terbreanuagsgase auf die Arbeit®» temperatur mit einem 8-lüfaohea. Luftaberachuas arbeitea« Durch dem betrliohtliohem Luftüberschuas ergebem sich grosa© Quer^eüaittö el« Abga@3.eitu»^ea umd somstigem iijparaturea die gerade bei 5» recht uaerwüascht @i»d» Au@s@rdem aiad bei grossiea Ab^asaeagsa auftreteadea Geräueche uatragbar.

Weiterhin solltem grourn Ibaesauügta der beidea feil® mit ßückpielit auf die Menge der dazu notwendigem Somderbausstoff® tualiehai τβτ« miedea werdem« Pie Eaumfr&ge ist @b@Äfall® recht wichtig· Die voa der furbiae erzeugt® ieistua^ wird aur ausi Teil dem Stro»* erzeuger, der Lokomotive oder eiata soa@tigea Amtriebs-lggregat Übertragern, etwa eia viertel bei Vollast,, da d@r restliche Seil · %vm Amtri®b d@e Qebläsee verwamdt wirde

Beispiel? Um ®ia® am 4er StrofflerzeusuBgekupplua^, verfügbar® fat·« luistumg vom 2000 PS to »rhalt·», muss die Geeturblme rd_e 8000 PS weil &®τ Verdichter rd. 6000 fs verbraucht.

B@i ©ia@r 4000 W 5urbi» ist des »iümdXiofc toatttlgte ürttgeviobft 223 to* Di© 2ί?1ϊ to» Sx-eiin&ase verlaoaeja &it einer ^TfeEiperßtur rd« 2'5ü-3OQ°C die Uurbim»_e also axt öiasm hohem ffäameiahaltt die Abgaswärme über 5ö>' der here!»gestecktem Emer^i®®©*¹»®® beträgt* Yoa der für die Y^iMi chtum& der Luft eriorüerliohe» i4aer^ie_f wird such nur aiii ^erin^er Proneatsets surüekgewoaiaeat um der Luitverdloht?

ter ~ -irku^sgrad rd* ü_f8 'beträgt umd bei der itmtspaaBu^gi aueii β im ?®il der an^ewfUKltft» Energie zurüetegewomüen wird· iia der i'&testaSiaeldüjBii taactiriebeiie ös-üturbiae, alt einem

Bruck~Cieaerator₉ arbeitet mit einem so jreriri^e» ciaae moch eine gute VerbreÄUiuag, eraielt wird. Bor Verdichter wird also, wessatlich. kleiner οβΜθα,ίβΗ«

Die Temperatur eier ^erbreaaari^s^öaö wirrt »,<uf alia fur die Turbise er» trü^lichefe Xaää nicht Äurch liöiaischua^ ^VQ^¹ Luit iiei't-b^usjetiitp sö»d#r# durch, eiae stufeaweis® Verbrennua^ <l®r ereeugtea toaameagea uaü aurok eime Mischung ßiit den jeweils vorhanüeaea_s sieh von 3t\xfu su Stufe ü%eig®rmde3S, Bfeuchtesmöügöa« Die Kochteile der biähöri^en h«uarto»

Betriebsweisen von tlasturbisem simä fol^eades B©i Braiar^ol die hohe® Srannstoifkoetea· Bel'Kohlexetaub die Itomplifciertem uad gefahrvollen Vorarbeitern und der hohe Verschiele8 tier Turbiaeaschaufela, Für aater 1 uüü 2 die liohsa VerbTSÄÄuaüBteaperaturem verbund·» alt der unwirtschaftliche» Verdichtung vob eaoraem Lafttaea^ea· s hut v&rgeittnhlngexL» iis Verbresnm.g voa Kohle ia^itar iiruck daroiJ*

dl« dabei auftr@teta«i«H 8obwi@rißkeitem siad erheblich» Teite> wurde vor^eaohla^eSg die Yergaau^g roa fisteis. lir&iw.dtof£&& im.

varaunehmeai ait imschliesaeHöier (Jeafaueru&&, im Lüfter»= ©iaer gaschlosseaea furbia®«

ibt iiber₉ dfeas aan oijier iifastwrbi^e eia@» ^rack^aetj;e»er»tor arbeitend bis zu dem höchstem lirückea vorschnltet» sodasa die iJ«®= wärme des abgeführten G&aea als erstes ia eimer (Gruppe toö mehrere» 3tuiöa ärbeitsut leiste t> Mit der beschrie to®»©®. Anlage wird e© ohne ^rosae ßchwieri^Keltea alt dea ^eri^st« L2ateriftlauÄ^h<iad_t "flrkuiagsgirtd® von über ί?ϋ';ΐ au erreichen usd @& steht «lithia ela® e,us3©rordemtliche wirtschaftliche Krtftaalag© fiiv groaae leiatuiag star V^rtU^uag» liie ijtromerae^ua^-ilelbatlcoatea werde» daroh diese si .irbelTieverfonx-t;» um über bU^ verringerte iss kaEa für die Ufe^ergeugua^ Jeder feste unu, flüssige Breaastoff BoiiimeJä werdeföo In eimsm Bruck^;s.©~Ü©iaerator arbeite», bis au d©& ate» l«r(lck@m wird amter Sue&ts vo« Dampf usd !«oft oder Isolierstoff «ia Brenß^aa er2cta|i;t_? desaem temperatur höhe voa de» üeai&ohvorhültitie l)ampf*Saueratoif oder öaiapf-ijuft abhäa^ig ist irod kana auf die Irbelts

Arbeitsteiiperatur,» welche die 3?urbia® guBigst* t&m* Luftüb©r®elitt«@ eingestellt werden, flivd die im dem Geaerator eintretende Luft noch erhitzt, durch einen. 7u*/ige& Wärm®rücktewia» mittels der Ab« ^abs durch den Einbau eines ftari&eauatauaoliere, so erhält der Generator eisen Busserßewbhnllchea Wirkungsgrad« Per ¥ärmea^is* taue eher erhält nur <;eriii#e„i.b3iie sauere» ^egemiber elaer Gks tür biae_s welche mit 8-lüfachem Luftüfeersohuss arbeitet» Bei einer bewe&Li« ehe» Anlage köamte derselbe nicht voll ausgebaut werden, da di© Anlage durch dem ^äraeaustauscher äusserst umfaagreioh wird β Pur den geschlossene» Kreislauf sisd \?ärmefaus tauscher liötig? dl® der offene Kreislauf nicht braucht! Eiiaeii forkühler zur Zdhlumg der Kreislaufluft vor Eintritt in d*a Verdichter, einem Lufter= hitzer sur Übertragung der WMrme voai Verbrenriuti^sgas auf die ICrels* laufluft vor Liatritt im die furbise_f sowie eiue% Luftvorwärmer für die VerbreE.nuii£,sluf t zur Ausnutaun^ der im Verbr Austritt aus dem Lufterhitser aoch steckendeia Wärme, Der 3@d@ Kreislcuf ist ia der AmweaduiJt höher G as temperatur em stärker beschränkt als der offene, da die dem Warnsaustausch vermittelnde» Hohre im ICreislauf-lufterhitaer eine über der hoch*tea Temperature» lieg®»de Teaperatur annehEiem, währead die aehaufela, die bei offenem Kreislauf die kritischen otellea bildem» unter der höchstem Kreisprozess-Temperatur bl&iljea uad ge^ebenea» falls durch Kühlung weiter darunter gehaltea werde» köanea. Der Bedarf am warmfeaten Stählea beachr^ntet sich bsi offenem Kreislauf auf fixe Turbinenschaufel», während bei geschlossenem Kreislauf auch eim Teil der lufterhiterrohre aus hochwertigem Merkstoff ^,e&tellt werdeia bhiss_? Kreialauf-Lufterhita@r und vor<värmerpix.d in ihren Abwessui-^ea den ilejael-Axila^yja. voa kraft-Werfcea durchaus vergleichbar, da hier die ^armeübertra,gu»g emtweder auf eimer Seite (Lufterhitzer) oder auf beiden Seit®» (Luftvorwärmer) aur bei atmosphärischem jDruck eriOl^t. Dkb im Druckgasgenerator erseu₄;te fias wird uer uasturldne mit hoher temperatur zugeführt, soäass hier in der erateii u-rupp©

atufes uiit dem ^enerstorgas ein Teilwirkun^s^rad dar Über 1Ü/j betrauern lcajsaa, Mtichdeti die GeÄerator-Gasteepera» txir gesunken ist, wird in eiaer weiteren Gruppe von lüeiirerea Stuf·» jeweil» sovitl YerDr§a.»UBfeSlui% augeführt uad uemera·*sprechend öae verbraaat, bia di© ^ewüaschte Oastemperatiur wieder erreicht igt· So wird in m®hr@reia. Gruppem ein Wirkungsgrad erzielt, der rd* j© Gruppe betrage» kana,

Ia der lotst·.» &ruj>pe wird infolge der sioh l»swieotae» tea groasea Abä&sii@afe@a, die forösat© Menge Bremm^es verbraa»t hierbei kam» der grösst© TeilwirkumöSfer&d erreicht werde»·

Durch dies© stufenweise JSuführuag vo» yeybremauagsluft im Ö#g§a« satz au emderea Verfahre», wo di® gesamte Ver-areamuc^e«" und luft sohoa atm feuerraum zugeführt wird» werden die ture» (bestimmt durch die Gute des waraaf ©stern Werkstoffes der Lnufsoh&ufela) reguliert. Auf <iie$ö *i@isö erfolge i* der Turfcim« eia® i so the rad sehe Atisdeliaua^s da während der Üspafeiom ®i»e Ver» fer&eiiuii^ stattfindet*

Der (reesaitwirkua^agrad der 'iurbi&e erreicht bsi diesem V

Über ^fj>ljf,' und Übertrifft de» ßieael-Aiotor axe biüüer ^

schaftlichste ₍*-^:i'selcr;afi;iiat,Gh,iae nit eitieia IIutsWirlcuo^a^raci mqu tu« 4-vfi ,

Mach der VDJ Zeitschrift üaad 84 iär· 1 6.Januar 194Ü» briset Prof« iitodolu

"ieietaii^sversuche an eisier VerOreßäiuig.aturliiaiä»'' Bei eisern JfiaiJlverbr&ucix vom 2OuO fe&,/h i&it rd· 10 ϋ(<ΰ kcal A« Ψάτ&& 20 ϋϋϋ uuO lffi vorha&dea.
Pas verbrauchte iiUft^evvicht beträgt." k25 to/li Uie Ato^eetemperatup beträgt rd. 275⁰C (läiatritt 25⁰O) op·0,25 Der Ab^asverlust beträgtί

225 00Ü · O₈ 25* 250 *= 12 5üu auü WÜ \erluat β 12 50Ü üüü„ _1ηΛ ^ «,.■

Da der U'irkusg;»^®^· 1<§j* beträgt» be träges, die ,".Meyi Verluste (Verdichter,üCurbiföe u»a.ia») 13_?5/- ·

Imt dem beschriabsaem Yerfahrea arfoläi; di® Hlihluag d@r micht durch eiaea rd* 8faeh@m Luftüberachuss, da die ea£allem<t@a Etiucligase iai&er .wieder als iühl&aae eingesstst wtirdeiiy uaU mithin statt der 223 to» Luft sur rd* 36 to« Luft Demütigt werden« Sa Irsußhea. a-laö-1» 223 - 36 * 187 to Luft nicht kojapriiaiert wer&em* D&r Abä&ewfe'rmeverlust "beträgt nur

(2OvO * 18 * 2 000) _β O₁25 . 250 * 2 4QO Verlust ia 'f. « 24QuQuü

2~b öG1;oi" "

Im obigem Beispiel betrage» di@ iÄaschiaeaverluste 19_?5/J. Würde an* ütnomme!^ die Verluste lägans. etwaa höher, uo kbEStea ξϋεΘοΙί^Α, 37;'^<! aastei&'öii uaa es verblieb© imier noch ein WirlnuBgß^yAd "vom 100 -. (12 ♦ 37) «· 51JÄ

üfe die Maechii&eÄverluete ab,@r mieaals eine derartige Höhe voa simehmen kbariöü_?' ist eis üeatriBtv/irlcuiifcai^t'ad voä miadesteaa ^S31ii

Di® ¥erw©aduag vom festem Breamstoffea aller Art ia einer Oasturbim® bietet di@ aus^ichtsreichsteB Vexweaduft&smöglichlteitea, de sie euaJa vom der uBdber«iichtlioh«A Stitfficlclua£ des Prsiaei von HeistSl auf dta

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t oöer küiabinisrt vergast _g iaas Sie äes arseögteii Sassa «ittele der aageffUvtaiii en Dampfluftgejsiöcfe oder Dasipffö&u@r©t©ffgaiais©ti <kr !salässigea A^oi^etes^ejratw mei» ya&tn»i?lB.© &*regeIt itad äasa das öe» 4er Q^stu^bin® Eüäg@iTi^rt wird«

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