EP0852660B1 - Gas and steam turbine system in single shaft configuration - Google Patents
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- EP0852660B1 EP0852660B1 EP96942253A EP96942253A EP0852660B1 EP 0852660 B1 EP0852660 B1 EP 0852660B1 EP 96942253 A EP96942253 A EP 96942253A EP 96942253 A EP96942253 A EP 96942253A EP 0852660 B1 EP0852660 B1 EP 0852660B1
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- turbine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/12—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
- F01K23/16—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled all the engines being turbines
Definitions
- the invention relates to a gas and steam turbine plant in Single-shaft arrangement with a shaft that with a first Gas turbine, a second gas turbine, a steam turbine and is connected to a generator, the first gas turbine is arranged at the first end of the shaft.
- EP 0 407 132 A1 A gas and steam turbine plant where at the first end of the Shaft the gas turbine and at the second end of the same shaft the Generator provided, is known from EP 0 407 132 A1.
- a high-pressure part and a low-pressure part steam turbine each by means of clutches are separably connected to the shaft.
- the one driving the generator Wave is through the gas and possibly through the steam turbines are rotated.
- the one to drive steam required for the steam turbines is provided, by transferring the hot exhaust gases from the gas turbine to a steam generator are fed.
- This facility requires a high level Space requirements, as sufficient to achieve today's requirements Total power plant output of up to over 1000 MW electrical Usually performs a majority of the above investments necessary.
- the aim of EP 0 407 132 A1 is in an improvement in the relative thermal expansion between the turbine housing and turbine shaft, what an appropriate choice a fixed point is to be reached.
- DE 33 16 070 A1 has a single gas turbine consisting of a high pressure turbine (HD turbine) and a low pressure turbine (LP turbine). This Partial turbines are each directly on one side coupled to a common generator.
- the uniform Gas turbine has a complex line routing for guidance of the gas flows between the individual sub-turbines.
- JP 06288204 A is a gas and steam turbine system known in single-shaft arrangement, in which a two gas turbines comprehensive gas turbine part a steam turbine part on one common shaft is connected upstream.
- the object of the invention is a gas and steam turbine system to indicate in a single-shaft arrangement that a low Space requirements with high electrical power output having.
- the shaft its second end in connection with the second gas turbine stands, in particular rigidly or switchably coupled to it.
- Direction of rotation of the first gas turbine and the second gas turbine opposed can be changed the first gas turbine and the second gas turbine too be the same, being between the first gas turbine or the second gas turbine a reverse gear is arranged so that these with the opposite direction of rotation, i.e. in mutual connection, can be coupled to the shaft.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a combined Gas and steam turbine system 22 in a single-shaft arrangement.
- a shaft 1 has a first gas turbine in succession 2, a generator 3 with a transformer block 3a, a low pressure steam turbine 4, a high pressure steam turbine 5 and one second gas turbine 6 via corresponding clutches 8, 9, 11 in Connection.
- the first gas turbine 2 is at a first end 23 with the shaft 1 via a reversing gear 7 and a downstream one first clutch 8 separably connected.
- the downstream generator 3 is via a rigid coupling 9 connected to the low and high pressure part steam turbines 4 and 5.
- the second gas turbine 6 is by means of a gear 10 a second clutch 11 at a second end 24 switched to shaft 1.
- the first gas turbine 2 and the second gas turbine 6 each have a terminal arranged first waste heat boiler system 12 or a second Waste heat boiler system 13 in connection. These waste heat boiler systems 12, 13 are connected to one another by means of a pipeline route 14 connected.
- the first branches from Rohr effetstrasse 14 Supply lines 15 for supplying the high-pressure sub-turbine 5 and a second supply line 16 for supply the low-pressure turbine section 4.
- Another supply line 16 leads from the high-pressure turbine section 5 to the low-pressure turbine section 5.
- the low-pressure turbine section 4 (with associated condenser, not shown) is above overflow lines 17 with a cooling water supply 18 in connection.
- the gas turbines 2.6 are preferably in the Power class from approx. 40 MW to 70 MW.
- the performance of the Steam turbine is about half the total output of both Gas turbines 2.6 together.
- FIG. 2 is a second embodiment shown. This is essentially a System 22 of FIG. 1, but both the reversing gear 7 and the transmission 10 are not provided. by virtue of the axial and terminal arrangement of the first waste heat boiler system 12 or the second waste heat boiler system 12 have the first shown in this embodiment Gas turbine 2 and second gas turbine 6 an opposite Direction of rotation.
- Fig. 3 shows a third embodiment of the invention. It is a combined gas and steam turbine plant 22 in single shaft arrangement, which is particularly for use smaller units to generate electricity place.
- a third clutch 19 instead of the rigid one Coupling 9 provided.
- the performance of the gas turbines is 2.6 each up to approx. 30 MW.
- Fig. 4 shows a fourth embodiment of the invention. It is a system 22 according to FIG. 1, wherein however, no gear 10 is provided, since in this case the gas turbines are operated at generator speed.
- FIG. 5 is a fifth embodiment shown. This is essentially a Arrangement according to Fig. 1, wherein neither a transmission 10 nor a Reverse gear 7 is provided.
- the first waste heat boiler system 12 and the second waste heat boiler system 13 are in contrast to the system 22 of FIG. 1 not axially, but at an angle 90 ° from the shaft 1.
- One of the first gas turbine 2 assigned first air intake 20 and a second air intake assigned to the second gas turbine 6 21 are also opposite at an angle of approximately 90 ° the shaft 1 arranged.
- the gas turbines 2.6 are preferably located in the power class over 100 MW electrical Power.
- FIG. 6 shows a sixth embodiment of the invention. This is essentially a system 22 according to Fig. 5, but the rigid coupling 9 by a third clutch 19 has been replaced.
- the gas turbines 2.6 also rotate here at generator speed and lie preferably in the line class of up to about 60 MW.
- FIG. 7 is a seventh embodiment of the invention shown, which differs from that shown in Fig. 6 distinguishes that between the first gas turbine 2 and the first clutch 8, a reversing gear 7 is provided.
- FIG. 8 finally shows an eighth embodiment of the Invention. This is essentially an installation 22 according to FIG. 7, although that of the first gas turbine 2 assigned waste heat boiler system 12 axially to shaft 1 is arranged.
- the hot exhaust gases from the first gas turbine 2 and the second Gas turbine 6 get into the generation of steam in each assigned waste heat boiler system 12, 13.
- the generated therein Depending on the steam condition (temperature, pressure), steam is released via a the pipeline route connecting the waste heat boiler systems 12, 13 14 of the low-pressure sub-turbine 4 or the high-pressure sub-turbine 5 fed to relax.
- the low pressure turbine 4 is supplied with steam by a second supply line 14, which branches off from Rohr effetstrasse 14.
- the High-pressure turbine section 5 is via first supply lines 15 supplied with steam, also from the Rohr effetstrasse 14 branch. That through the first gastrubine 2 or second gas turbine 6 and the high-pressure sub-turbine 4 and low-pressure sub-turbine 5 torque applied to shaft 1 serves to drive the generator 3.
- the steam section and gas turbines can be used between the if necessary higher rotating gas turbines 2.6 and the shaft 1 reduction gear be provided.
- a reversing gear 7 can also be provided instead of the gear 10 his.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gas- und Dampfturbinenanlage in Einwellenanordnung mit einer Welle, die mit einer ersten Gasturbine, einer zweiten Gasturbine, einer Dampfturbine und einem Generator in Verbindung ist, wobei die erste Gasturbine am ersten Ende der Welle angeordnet ist.The invention relates to a gas and steam turbine plant in Single-shaft arrangement with a shaft that with a first Gas turbine, a second gas turbine, a steam turbine and is connected to a generator, the first gas turbine is arranged at the first end of the shaft.
Eine Gas- und Dampfturbinenanlage, bei der am ersten Ende der Welle die Gasturbine und am zweiten Ende derselben Welle der Generator vorgesehen, ist aus der EP 0 407 132 A1 bekannt. Dazwischen befinden sich eine Hochdruckteil- und eine Niederdruckteil-Dampfturbine, die jeweils mittels Schaltkupplungen trennbar mit der Welle verbunden sind. Die den Generator antreibende Welle wird durch die Gas- und ggf. zusätzlich durch die Dampfturbinen in Drehbewegung versetzt. Der zum Antrieb der Dampfturbinen notwendige Dampf wird zur Verfügung gestellt, indem die heißen Abgase der Gasturbine einem Dampferzeuger zugeführt werden. Diese Anlage erfordert einen hohen Platzbedarf, da zur Erzielung einer heutigen Ansprüchen genügenden Kraftwerksgesamtleistung von bis zu über 1000 MW elektrischer Leistung üblicherweise eine Mehrzahl der obigen Anlagen notwendig. Die Zielsetzung der EP 0 407 132 A1 liegt in einer Verbesserung der Relativwärmedehnungen zwischen Turbinengehäuse und Turbinenwelle, was durch eine geeignete Wahl eines Fixpunktes erreicht werden soll.A gas and steam turbine plant where at the first end of the Shaft the gas turbine and at the second end of the same shaft the Generator provided, is known from EP 0 407 132 A1. In between are a high-pressure part and a low-pressure part steam turbine, each by means of clutches are separably connected to the shaft. The one driving the generator Wave is through the gas and possibly through the steam turbines are rotated. The one to drive steam required for the steam turbines is provided, by transferring the hot exhaust gases from the gas turbine to a steam generator are fed. This facility requires a high level Space requirements, as sufficient to achieve today's requirements Total power plant output of up to over 1000 MW electrical Usually performs a majority of the above investments necessary. The aim of EP 0 407 132 A1 is in an improvement in the relative thermal expansion between the turbine housing and turbine shaft, what an appropriate choice a fixed point is to be reached.
In der DE 33 16 070 A1 ist eine einzige Gasturbine bestehend aus einer Hochdruck-Teilturbine (HD-Turbine) und einer Niederdruck-Teilturbine (ND-Turbine), beschrieben. Diese Teilturbinen sind jeweils unmittelbar an jeweils einer Seite eines gemeinsamen Generators angekuppelt. Die einheitliche Gasturbine weist eine komplexe Leitungsführung zur Führung der Gasströme zwischen den einzelnen Teilturbinen auf. Durch die Bildung einer einzigen Gasturbine ist eine Gasströmung realisiert, die beginnend in einem ND-Verdichter über den HD-Verdichter, die HD-Brennkammer, die HD-Turbine, die ND-Brennkammer in die ND-Turbine und von dort gegebenenfalls in einen Abhitzekessel führt.DE 33 16 070 A1 has a single gas turbine consisting of a high pressure turbine (HD turbine) and a low pressure turbine (LP turbine). This Partial turbines are each directly on one side coupled to a common generator. The uniform Gas turbine has a complex line routing for guidance of the gas flows between the individual sub-turbines. By the formation of a single gas turbine is a gas flow realized that starting in a low pressure compressor over the high pressure compressor, the HD combustion chamber, the HD turbine, the LP combustion chamber into the LP turbine and from there, if necessary leads a waste heat boiler.
Die DE 39 07 217 A1 zeigt ebenfalls einen kombinierten
Gasturbinen-/Dampfturbinen-Prozeß auf, bei dem eine Gasturbine
mit einer Niederdruck-Teilturbine und einer Hochdruck-Teilturbine
vorhanden ist. Die Teilturbinen sind mit einem
einzigen Generator an einer jeweiligen Generatorseite verbunden.
Die Dampfturbine hingegen ist auch in diesem Fall räumlich
von der Gasturbine getrennt angeordnet und an einen eigenen
Generator angeschlossen. Gleiches trifft auch für den
Artikel "Gasturbinenkraftwerke und Kombi-Kraftwerke kleiner
Leistung" von K. W. Förster in VGB Kraftwerkstechnik 70,
1990, Heft 4 zu, in dem ein Kombi-Kraftwerk mit einer elektrischen
Leistung von maximal etwa 20 MW für eine Rübenzukkerfabrik
beschrieben ist. Der Artikel weist zudem ausdrücklich
auf die prinzipiellen technischen Unterschiede zwischen
Kraftwerks-Kombiprozessen und Industrie-Kombiprozessen hin.
Die Gasturbinenanlage ist von der Dampfturbinenanlage räumlich
strikt getrennt. Gasturbinenanlage sowie Dampfturbinenanlage
verfügen jeweils über einen eigenen Generator.DE 39 07 217 A1 also shows a combined
Gas turbine / steam turbine process in which a gas turbine
with a low pressure turbine and a high pressure turbine
is available. The turbine parts are with one
single generator connected to a respective generator side.
The steam turbine, however, is also spatial in this case
arranged separately from the gas turbine and on its own
Generator connected. The same applies to the
Article "Gas turbine power plants and combined cycle power plants smaller
Performance "by K. W. Förster in VGB Kraftwerkstechnik 70,
1990,
Aus der JP 06288204 A ist eine Gas- und Dampfturbinenanlage in Einwellenanordnung bekannt, bei der ein zwei Gasturbinen umfassender Gasturbinenteil einem Dampfturbinenteil auf einer gemeinsamen Welle vorgeschaltet ist.JP 06288204 A is a gas and steam turbine system known in single-shaft arrangement, in which a two gas turbines comprehensive gas turbine part a steam turbine part on one common shaft is connected upstream.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gas- und Dampfturbinenanlage in Einwellenanordnung anzugeben, die einen geringen Platzbedarf bei gleichzeitig hoher elektrischer Leistungsabgabe aufweist.The object of the invention is a gas and steam turbine system to indicate in a single-shaft arrangement that a low Space requirements with high electrical power output having.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2
bis 9. This object is achieved by the features of the
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, daß die Welle an ihrem zweiten Ende mit der zweiten Gasturbine in Verbindung steht, insbesondere starr oder schaltbar daran gekuppelt ist. According to the invention it is provided that the shaft its second end in connection with the second gas turbine stands, in particular rigidly or switchably coupled to it.
Dies hat den Vorteil, daß bei nur unwesentlich erhöhtem Platzbedarf der Anlage wesentlich mehr Elektrizität erzeugt werden kann. Aufgrund des durch die zweite Gasturbine zusätzlich auf die Welle aufgebrachten Drehmoments ist es möglich, einen Generator höherer elektrischer Leistung anzutreiben. - Somit kann zur Erzielung einer vergleichbaren Kraftwerksgesamtleistung eine Mehrzahl von bekannten Anlagen durch eine einzige erfindungsgemäße Anlage ersetzt werden. Es ist möglich, daß die erste Gasturbine und die zweite Gasturbine jeweils zur Erzeugung gleicher elektrischer Leistung oder unterschiedlicher elektrischer Leitung ausgelegt sind. Durch Gasturbinen für große elektrische Leistung ( z. B. bis über 200 MW) können mit der Gas- und Dampfturbinenanlage elektrische Leistungen bis über 1000 MW erzeugt werden.This has the advantage that it only increases slightly Space requirement of the system generates significantly more electricity can be. Because of the additional gas turbine torque applied to the shaft, it is possible to drive a generator of higher electrical power. - Thus, to achieve a comparable total power plant performance a plurality of known plants by one only system according to the invention to be replaced. It is possible, that the first gas turbine and the second gas turbine each to generate the same electrical power or different electrical line are designed. By Gas turbines for high electrical output (e.g. up to 200 MW) can be electrical with the gas and steam turbine system Outputs up to over 1000 MW are generated.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Drehrichtungen der ersten Gasturbine und der zweiten Gasturbine entgegengesetzt. Alternativ dazu kann aber die Drehrichtung der ersten Gasturbine und der zweiten Gasturbine auch gleich sein, wobei zwischen der ersten Gasturbine oder der zweiten Gasturbine ein Wendegetriebe angeordnet ist, so daß diese mit entgegengesetztem Drehsinn, d.h. in Gegeneinanderschaltung, an die Welle angekuppelt werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention Direction of rotation of the first gas turbine and the second gas turbine opposed. Alternatively, the direction of rotation can be changed the first gas turbine and the second gas turbine too be the same, being between the first gas turbine or the second gas turbine a reverse gear is arranged so that these with the opposite direction of rotation, i.e. in mutual connection, can be coupled to the shaft.
Insbesondere bei kleineren Anlagen, vorzugsweise zwischen 100 MW und 300 MW elektrischer Leistung, können vorzugsweise zwei Gasturbinen mit gleichgerichtetem Drehsinn in Hintereinanderschaltung eingesetzt werden, wobei die eine Gasturbine verdichterseitig und die andere Gasturbine turbinenseitig an den Wellenstrang angekuppelt ist. In diesem Fall sind die in Richtung der gegenüberliegenden Gasturbine abströmenden heißen Abgase der ersten Gasturbine oder der zweiten Gasturbine um etwa 90° umzulenken. Vorzugsweise erfolgt allerdings eine axiale Abströmung der heißen Abgase.Especially in smaller plants, preferably between 100 MW and 300 MW electrical power, preferably two Gas turbines with the same direction of rotation connected in series are used, the one gas turbine on the compressor side and the other gas turbine on the turbine side to the Shaft train is coupled. In this case they are in Direction of the opposite gas turbine are called exhaust gases from the first gas turbine or the second gas turbine to deflect about 90 °. However, this is preferably done an axial outflow of the hot exhaust gases.
Vorzugsweise ist zwischen der ersten Gasturbine und/oder zweiten Gasturbine und der Welle eine Kupplung vorgesehen. Is preferably between the first gas turbine and / or second gas turbine and the shaft provided a clutch.
Zwischen der Dampfturbine und dem Generator ist vorteilhafterweise ebenfalls eine Kupplung vorgesehen. Je nach den vorgegebenen technischen Notwendigkeiten kann es sich bei der Kupplung um eine schaltbare oder um eine starre Kupplung handeln.Between the steam turbine and the generator is advantageous also provided a clutch. Depending on the given technical necessities may be the case Coupling to be a switchable or a rigid coupling.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.
Es zeigen
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 3
- ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 4
- ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 5
- ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels,
- Fig. 6
- ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 7
- ein Blockschaltbild eines siebten Ausführungsbeispiels und
- Fig 8
- ein Blockschaltbild eines achten Ausführungsbeispiels.
- Fig. 1
- 2 shows a block diagram of a first exemplary embodiment,
- Fig. 2
- 2 shows a block diagram of a second exemplary embodiment,
- Fig. 3
- 2 shows a block diagram of a third exemplary embodiment,
- Fig. 4
- 2 shows a block diagram of a fourth exemplary embodiment,
- Fig. 5
- 2 shows a block diagram of a fifth exemplary embodiment,
- Fig. 6
- 2 shows a block diagram of a sixth exemplary embodiment,
- Fig. 7
- a block diagram of a seventh embodiment and
- Fig. 8
- a block diagram of an eighth embodiment.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren sind der Übersichtlichkeit halber funktionsgleiche Komponenten mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.The following description of the figures provides clarity half functionally identical components with each provided the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer kombinierten
Gas- und Dampfturbinenanlage 22 in Einwellenanordnung.
Mit einer Welle 1 stehen nacheinander eine erste Gasturbine
2, ein Generator 3 mit einem Transformatorblock 3a, eine Niederdruckdampfturbine
4, eine Hochdruckdampfturbine 5 und eine
zweite Gasturbine 6 über entsprechende Kupplungen 8,9,11 in
Verbindung. Die erste Gasturbine 2 ist an einem ersten Ende
23 mit der Welle 1 über ein Wendegetriebe 7 und eine nachgeschaltete
erste Schaltkupplung 8 trennbar verbunden. Der
nachgeschaltete Generator 3 ist über eine starre Kupplung 9
mit den Nieder- und Hochdruckteil-Dampfturbinen 4 und 5 verbunden.
Die zweite Gasturbine 6 ist über ein Getriebe 10 mittels
einer zweiten Schaltkupplung 11 an einem zweiten Ende 24
auf die Welle 1 aufgeschaltet. - Die erste Gasturbine 2 und
die zweite Gasturbine 6 stehen mit jeweils einer endständig
angeordneten ersten Abhitzekesselanlage 12 bzw. einer zweiten
Abhitzekesselanlage 13 in Verbindung. Diese Abhitzekesselanlagen
12, 13 sind mittels einer Rohrleitungstrasse 14 miteinander
verbunden. Von der Rohrleitungstrasse 14 zweigen erste
Versorgungsleitungen 15 zur Versorgung der Hochdruck-Teilturbine
5 und eine zweite Versorgungsleitung 16 zur Versorgung
der Niederdruck-Teilturbine 4 ab. Eine weitere Versorgungsleitung
16 führt von der Hochdruck-Teilturbine 5 zur Niederdruck-Teilturbine
5. Die Niederdruck-Teilturbine 4 (mit zugehörigem
nicht dargestelltem Kondensator) steht über Überströmleitungen
17 mit einem Kühlwasservorrat 18 in Verbindung.
Die Gasturbinen 2,6 liegen vorzugsweise in der
Leistungsklasse von ca. 40 MW bis 70 MW. Die Leistung der
Dampfturbine beträgt etwa die Hälfte der Gesamtleistung beider
Gasturbinen 2,6 zusammen.Fig. 1 shows a first embodiment of a combined
Gas and steam turbine system 22 in a single-shaft arrangement.
A
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
dargestellt. Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine
Anlage 22 nach Fig. 1, wobei allerdings sowohl das Wendegetriebe
7 als auch das Getriebe 10 nicht vorgesehen sind. Aufgrund
der axialen und endständigen Anordnung der ersten Abhitzekesselanlage
12 bzw. der zweiten Abhitzekesselanlage 12
weisen die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte erste
Gasturbine 2 und zweite Gasturbine 6 eine entgegengesetzte
Drehrichtung auf.2 is a second embodiment
shown. This is essentially a
System 22 of FIG. 1, but both the reversing
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dabei handelt es sich um eine kombinierte Gas- und Dampfturbinenanlage
22 in Einwellenanordnung, die insbesondere für
kleinere Einheiten zur Erzeugung von Elektrizität Verwendung
findet. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung
ist hier zwischen dem Generator 3 und der Niederdruck-Teilturbine
4 eine dritte Schaltkupplung 19 statt der starren
Kupplung 9 vorgesehen. Die Leistung der Gasturbinen 2,6 beträgt
jeweils etwa bis ca. 30 MW.Fig. 3 shows a third embodiment of the invention.
It is a combined gas and steam turbine plant
22 in single shaft arrangement, which is particularly for
use smaller units to generate electricity
place. In contrast to the arrangement shown in Fig. 1
is here between the
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es handelt sich dabei um eine Anlage 22 nach Fig. 1, wobei
allerdings kein Getriebe 10 vorgesehen ist, da in diesem Fall
die Gasturbinen mit Generatordrehzahl betrieben werden.Fig. 4 shows a fourth embodiment of the invention.
It is a system 22 according to FIG. 1, wherein
however, no
In Fig. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel
dargestellt. Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine
Anordnung nach Fig. 1, wobei weder ein Getriebe 10 noch ein
Wendegetriebe 7 vorgesehen ist. Die erste Abhitzekesselanlage
12 und die zweite Abhitzekesselanlage 13 sind im Gegensatz
zur Anlage 22 nach Fig. 1 nicht axial, sondern in einem Winkel
von etwa 90° gegenüber der Welle 1 angeordnet. Eine der
ersten Gasturbine 2 zugeordnete erste Luftansaugung 20 und
eine der zweiten Gasturbine 6 zugeordnete zweite Luftansaugung
21 sind ebenfalls in einem Winkel von etwa 90° gegenüber
der Welle 1 angeordnet. Die Gasturbinen 2,6 liegen vorzugsweise
in der Leistungsklasse über 100 MW elektrischer
Leistung. 5 is a fifth embodiment
shown. This is essentially a
Arrangement according to Fig. 1, wherein neither a
Fig. 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine Anlage 22 nach
Fig. 5, wobei allerdings die starre Kupplung 9 durch eine
dritte Schaltkupplung 19 ersetzt worden ist. Die Gasturbinen
2,6 drehen hierin ebenfalls mit Generatordrehzahl und liegen
vorzugsweise in der Leitungsklasse von bis etwa 60 MW.6 shows a sixth embodiment of the invention.
This is essentially a system 22 according to
Fig. 5, but the
In Fig. 7 ist eine siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, welches sich von dem in Fig. 6 gezeigten dadurch
unterscheidet, daß zwischen der ersten Gasturbine 2 und der
ersten Schaltkupplung 8 ein Wendegetriebe 7 vorgesehen ist.7 is a seventh embodiment of the invention
shown, which differs from that shown in Fig. 6
distinguishes that between the
Fig. 8 zeigt schließlich ein achtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine Anlage
22 nach Fig. 7, wobei allerdings die der ersten Gasturbine
2 zugeordnete Abhitzekesselanlage 12 axial zur Welle 1
angeordnet ist.8 finally shows an eighth embodiment of the
Invention. This is essentially an installation
22 according to FIG. 7, although that of the
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende.The operation of the device according to the invention is as follows.
Die heißen Abgase der ersten Gasturbine 2 und der zweiten
Gasturbine 6 gelangen zur Erzeugung von Dampf in die jeweils
zugeordnete Abhitzekesselanlage 12, 13. Der darin erzeugte
Dampf wird je nach Dampfzustand (Temperatur, Druck) über eine
die Abhitzekesselanlagen 12,13 verbindende Rohrleitungstrasse
14 der Niederdruck-Teilturbine 4 oder der Hochdruck-Teilturbine
5 zum Entspannen zugeführt. Die Niederdruck-Teilturbine
4 wird durch eine zweite Versorgungsleitung 14 mit Dampf versorgt,
welche von der Rohrleitungstrasse 14 abzweigt. Die
Hochdruck-Teilturbine 5 wird über erste Versorgungsleitungen
15 mit Dampf versorgt, die ebenfalls von der Rohrleitungstrasse
14 abzweigen. Das durch die erste Gastrubine 2 bzw. die
zweite Gasturbine 6 und die Hochdruck-Teilturbine 4 und Niederdruck-Teilturbine
5 auf die Welle 1 aufgegebene Drehmoment
dient zum Antrieb des Generators 3. Zur Anpassung der Drehzahl
der Dampfteil- und Gasturbinen können zwischen den gegebenenfalls
höherdrehenden Gasturbinen 2,6 und der Welle 1 Untersetzungsgetriebe
vorgesehen sein. Zur Anpassung der Drehrichtung
der ersten Gasturbine 2 und/oder zweiten Gasturbine
6 kann statt dem Getriebe 10 auch ein Wendegetriebe 7 vorgesehen
sein. Je nach Ausgestaltung der Anordnung sind zur
Trennung der einzelnen Komponenten gegenüber der Welle 1
starre und/oder schaltbare Kupplungen 8,9,11 vorgesehen.The hot exhaust gases from the
Claims (9)
- Gas and steam turbine system (22) in a single-shaft arrangement with a shaft (1) that is connected to a first gas turbine (2), a second gas turbine (6), a steam turbine (4, 5) and a generator (3), wherein the first gas turbine (2) is coupled to the first end (23) of the shaft (1), characterised in that the second gas turbine is connected to the second end (24) of the shaft (1), the steam turbine (4, 5) is arranged axially between the first gas turbine (2) and the second gas turbine (6), and a reversing gear mechanism (7) is provided between the shaft (1) and the first gas turbine (2) or the second gas turbine (6).
- System (22) according to claim 1, characterised in that the first gas turbine (2) rotates in the opposite direction to the second gas turbine (6).
- System (22) according to claim 1, characterised in that the direction of rotation of the first gas turbine (2) and of the second gas turbine (6) are the same.
- System (22) according to one of claims 1 to 3, characterised in that the waste gas stream from the first gas turbine (2) and/or from the second gas turbine (6) is deflected by about 90°.
- System (22) according to one of claims 1 to 4, characterised in that a coupling (8, 11) is provided between the first gas turbine (2) and/or the second gas turbine (6) and the shaft (1).
- System (22) according to one of claims 1 to 5, characterised in that a coupling (9, 19) is provided between the steam turbine (4, 5) and the generator (3).
- System (22) according to claim 5 or 6, characterised in that the coupling (8, 9, 11, 19) is a rigid or a disconnectable coupling.
- System (22) according to one of claims 1 to 7, characterised in that the steam turbine comprises a low pressure turbine part (4) and a high pressure turbine part (5).
- System (22) according to one of claims 1 to 8, characterised in that a first device (12) for generating steam is associated with the first gas turbine (2) and a second device (13) for generating steam is associated with the second gas turbine (6), these being connected to one another via at least one pipeline (14).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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