EP1252417A1

EP1252417A1 - Verfahren zum betreiben einer turbine und turbinenanlage

Info

Publication number: EP1252417A1
Application number: EP00985204A
Authority: EP
Inventors: Robert Seitz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-10-30
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: DE50015468D1; US20030012639A1; JP4694080B2; JP2003521623A; CN1425103A; EP1252417B1; US6647728B2; CN1283904C; WO2001057366A1

Abstract

Um die thermische Belastung einer Turbine (4) in einem zulässigen Bereich zu halten, ist vorgesehen, die zeitliche Änderung der Temperatur (T) des der Turbine (4) zugeführten Mediums, insbesondere Frischdampf, zu überwachen. Vorzugsweise erfolgt bei einer Überschreitung eines maximalen Temperaturgradientens (dT/dt(max)) ein automatischer Schnellschluss für die Zuführung des Frischdampfes zur Turbine (4).

Description

Beschreibung

Verfahren zum Betreiben einer Turbine und Turbinenanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Turbine und eine Turbinenanlage.

In Industrieanlagen, beispielsweise in Anlagen zur Energieerzeugung, wird zum Antreiben einer Turbine dieser ein gasför- miges Medium zugeführt. Die Turbine ist in der Regel mit einem Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie verbunden oder treibt beispielsweise einen Verdichter oder eine Pumpe an. Bei einer Dampfturbine ist das gasförmige Medium Frischdampf. Dieser Frischdampf wird in einem der Turbine vorgeschalteten Kessel erhitzt, bevor er der Turbine zugeführt wird.

Die gesamte Turbinenanlage und insbesondere die Turbine sind für eine bestimmte Temperatur, z. B. für 520°C, ausgelegt. Bei Überschreiten eines bestimmten Temperaturbereichs, beispielsweise zwischen 450°C und 550°C, kann es zu Beeinträchtigungen, beim Betrieb und zu Schädigungen der Turbine kommen. Schwankungen in der Temperatur des Frischdampfs sind auf vielerlei Ursachen zurückzuführen, beispielsweise auf eine schwankende Qualität des Brennstoffs, mit dessen Hilfe der

Frischdampf erhitzt wird, oder auch auf Probleme im Kesselbereich oder der Kesseltemperaturregelung.

Zum Schutz der Turbine wird gegenwärtig die Zufuhr des Frischdampfs unterbunden, wenn der festgelegte Temperaturbereich verlassen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Turbine sowie eine Turbinenanlage anzugeben, bei denen eine Beschädigung oder eine Beeinträchtigung der Turbine aufgrund von Temperatureinflüssen vermieden ist. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Turbine, insbesondere einer Dampfturbine, der ein gasförmiges Medium zugeführt wird, wobei die zeitliche Änderung der Temperatur des Mediums überwacht wird.

Der Überwachung der Veränderung der Temperatur, also die Beobachtung des Verlaufs des Temperaturgradientens, liegt die Überlegung zugrunde, dass eine zu schnelle Temperaturänderung - auch wenn sie im erlaubten Temperaturbereich zwischen den absoluten Grenzwerten liegt - zu einer Schädigung der Turbine führen kann. Denn bei einer zu schnellen Temperaturänderung oder bei Auftreten von Temperatursprüngen treten unter Umständen Materialprobleme auf, die sich insbesondere auf den Wirkungsgrad der Turbine nachteilig auswirken, und unter Um- ständen zu Rissen und zum Materialbruch führen. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen lediglich überwacht wird, ob die Temperatur einen festgelegten absoluten Grenzwert überschreitet, wird damit eine deutlich verbesserte Schutzfunktion erreicht.

Die Überwachung der Temperaturänderung eröffnet somit die Möglichkeit, bereits bei einer zu großen oder zu schnellen Temperaturänderung geeignete Vorsorgemaßnahmen zu ergreifen.

Vorzugsweise wird bei Überschreiten eines maximalen Temperaturgradientens als Maß für die zeitliche Änderung der Temperatur die Zufuhr des Mediums zur Turbine unterbrochen, indem ein Schnellschluss durchgeführt wird. Bei dem Verfahren wird demnach ein bestimmter Wert für die Temperaturänderung zuge- lassen. Wird dieser Wert insbesondere für eine längere Zeit überschritten, wird zum Schutz der Turbine vor einer zu großen thermischen Belastung die Zufuhr des Frischdampfs- unterbunden.

In einer bevorzugten Ausführung wird der maximal zulässige Temperaturgradient in Abhängigkeit des Lastzustands der Turbine festgelegt, und zwar insbesondere derart, dass mit zu- nehmender Last der maximal zulässige Temperaturgradient kleiner wird. Hierbei wird von der Überlegung ausgegangen, dass bei geringen Lastzuständen der Wärmeübertrag vom Frischdampf auf das Material der Turbine insbesondere aufgrund der gerin- geren Dichte und der geringen Geschwindigkeit des Frischdampfs gering ist. Daher sind im Schwachlastbereich höhere Temperaturgradienten erlaubt, ohne dass die Gefahr einer Schädigung der Turbine besteht.

Zweckdienlicherweise wird zusätzlich zur Überwachung der Temperaturänderung die Zufuhr des Mediums zur Turbine unterbrochen, wenn ein absoluter Grenzwert für die Temperatur überschritten wird. Es wird also ein zulässiger absoluter Temperaturbereich vorgegeben, innerhalb dessen sich die Frisch- dampftemperatur bewegen darf.

Um den für die Überwachung notwendigen Aufwand gering zu halten, ist vcrteilhafterweise vorgesehen, den Istwert der aktuellen Temperatur des Frischdampfs zyklisch abzufragen. Aus dem Vergleich aufeinanderfolgender Istwerte wird die Temperaturänderung und der Temperaturgradient ermittelt.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird in Abhängigkeit des Istwerts ein dynamischer Grenzwert festgelegt, der sich mit dem Temperaturverlauf ändert, jedoch höchstens im Rahmen des maximalen Temperaturgradienten. Durch die Festlegung des dynamischen Grenzwerts wird also ein Temperaturbereich definiert, innerhalb dessen Temperaturschwankungen erlaubt sind. Durch die Dynamisierung werden erlaubte Tempera- turänderungen, beispielsweise ein stetiges Steigen beim Anfahren, berücksichtigt. Damit wird die Gefahr eines fehlerhaften Auslösens der Schutzfunktion vermieden.

Da Temperaturänderungen in beiden Richtungen auftreten kön- nen, wird vorzugsweise ein unterer und ein oberer dynamischer Grenzwert festgelegt. Dabei werden die Grenzwerte vorteilhafterweise derart festgelegt, dass sie um einen definierten Temperaturwert vom Istwert beabstandet sind. Der. definierte Temperaturwert gibt also einen festen Temperaturbereich zwischen dem Istwert und dem oberen dynamischen bzw. dem unteren dynamischen Grenzwert an, sofern keine außerordentlichen Tem- peraturänderungen auftreten. Treten nämlich Temperaturgradienten auf, die den maximal zulässigen Temperaturgradienten übersteigen, so verringert sich der Abstand vom Istwert zu einem der dynamischen Grenzwerte zusehends, bis er schließlich den Grenzwert überschreitet. Die Istwert-Kurve schneidet also bei Überschreiten des maximalen Temperaturgradienten die Kurve des dynamischen Grenzwerts.

Vorteilhafterweise wird ein Überschreiten des dynamischen Grenzwerts als Indiz für eine unzulässige Temperaturänderung herangezogen, und die Zufuhr des Mediums zur Turbine wird unterbrochen.

Um ein zu schnelles Auslösen der Schutzfunktion, beispielsweise aufgrund von kurzzeitigen elektrischen Einwirkungen zu vermeiden, wird nach dem Überschreiten des dynamischen oder auch des absoluten Grenzwerts die Zufuhr des Mediums zur Turbine erst dann eingestellt, wenn der dynamische bzw. der absolute Grenzwert nach zumindest einem weiteren Kontrollabfragezyklus weiterhin überschritten ist. Es wird also durch Abwarten zumindest eines weiteren Kontroll-Abfragezyklus ein gewisser Zeitpuffer eingefügt.

Bevorzugt wird hierbei nach Überschreiten des dynamischen oder des absoluten Grenzwerts der Abfragezyklus verkürzt, also die Temperaturmessung in kürzeren Zeitabständen wiederholt. Damit wird in vorteilhafterweise die Abfragehäufigkeit der Temperatur an den Bedarf angepasst, d.h. bei einem normalen Verlauf wird die Temperatur vergleichsweise selten und bei einem kritischen Verlauf wird die Temperatur häufiger ab- gefragt. In einer zweckdienlichen Ausführung ist vorgesehen, beim Anfahren der Turbine und/oder nach einem Fehler bei der Überwa^¬ chung des Temperaturverlaufs, den ersten neugemessenen Istwert der Frischdampftemperatur zur Ermittlung des dynamischen Grenzwerts heranzuziehen. Damit wird eine zuverlässige Wirkungsweise der mit der Überwachung der Temperaturänderung eingerichteten Schutzfunktion gewährleistet, und es ist vermieden, dass beispielsweise der letzte gemessene Istwert vor dem Abschalten der Turbine gespeichert und zur Bestimmung der dynamischen Grenzwerte herangezogen wird. Denn dies hätte beim erneuten Anfahren der Turbine zwangsläufig das Auslösen der Schutzfunktion und damit ein Abschalten der Frischdampfzufuhr zur Folge, wenn der gespeicherte Istwert vom aktuellen Istwert deutlich verschieden ist. Als Kriterium für das Zuschalten der Schutzfunktion wird vorteilhafterweise das

Schließen eines Generatorschalters bei einer Generatorturbine und das Überschreiten der kleinsten Antriebsdrehzahl bei einer Antriebsturbine herangezogen.

Um das Betriebspersonal bereits bei ungewöhnlichen Temperaturänderungen auf eine mögliche Gefahr hinzuweisen, wird vorteilhafterweise bei Annäherung des Istwerts an den dynamischen und/oder an den absoluten Grenzwert eine Warnmeldung abgegeben. Diese Warnmeldung wird insbesondere dann abgege- ben, wenn der Istwert sich bis auf einen vorgegebenen Abstand einem der Grenzwerte genähert hat. Die Warnmeldung erfolgt beispielsweise akustisch und/oder optisch.

Um ein möglichst rechtzeitiges Auslösen der Schutzfunktion zu ermöglichen, wird der Temperaturverlauf des Mediums bereits vor dem Eintritt des Mediums in die Turbine überwacht, und zwar insbesondere im Bereich eines der Turbine vorgeschalteten Kessels oder bereits unmittelbar hinter einem sogenannten Dampfsammler . Im Falle einer unzulässigen Temperaturänderung erfolgt daher der Schnellschluss bevor der zu kalte oder zu heiße Dampf die Turbine erreicht. Vorzugsweise ist der Schutzmechanismus, also die Möglichkeit der Verhinderung der Zufuhr des Mediums zur Turbine, erst dann aktivierbar, wenn die Turbine unter einer vorgegebenen Last betrieben wird. Damit ist die Schutzfunktion insbeson- dere beim Anfahren der Turbine nicht aktiviert. Dies beeinträchtigt die Sicherheit nicht, da dabei und im Schwachlastbetrieb die Gefahr von Schädigungen aufgrund von Temperaturänderungen relativ gering ist.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Turbinenanlage mit einer mit einem gasförmigen Medium betreibbaren Turbine, mit einem Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Mediums, und mit einer Schutzeinrichtung zur Ermittlung des Temperaturverlaufs sowie zum Unterbrechen der Zufuhr des Me- diums zur Turbine bei Überschreiten eines Temperaturgradienten.

Die im Hinblick auf das Verfahren erwähnten Vorteile und zweckdienlichen Ausführungen sind sinngemäß auf die Turbinen- anläge zu übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 eine Turbinenanlage in einer grob vereinfachten schematischen Darstellung, FIG 2 bis 5 unterschiedliche Temperaturverläufe der Frischdampftemperatur mit den Kurven der zugehörigen dynamischen Grenzwerte, und FIG 6 die Abhängigkeit eines maximal zulässigen Tempe- raturgradientens vom Lastzustand der Turbine.

Die Turbinenanlage 2 gemäß FIG 1 umfasst eine Turbine 4, insbesondere eine Dampfturbine, die über eine Welle 6 mit einem Generator 8 zur Erzeugung von elektrischer Energie verbunden ist. Die Turbine wird von einem gasförmigen Medium, insbesondere von Frischdampf angetrieben. Der Frischdampf wird in ei- CJ o to tv> f— ' ¹ cn o C i O C i o Cn

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Dies geschieht im Falle des oberen Grenzwertes OG dadurch, dass einerseits der neu gemessene Istwert I mit einem defi^¬ nierten Temperaturwert X addiert wird. Andererseits wird der bisherige obere Grenzwert OG um einen Änderungswert Y erhöht.

Zur Ermittlung des neuen oberen Grenzwertes OG wird nun die Summe (I + X) aus dem Istwert I und dem Temperaturwert X mit der Summe (OG + Y) aus dem bisherigen oberen Grenzwert OG und dem Änderungswert Y miteinander verglichen. Der niedri- gere Summenwert wird als neuer oberer Grenzwert OG definiert.

Gleichermaßen wird bei der Bestimmung des unteren Grenzwerts UG vorgegangen mit der Maßgabe, dass der Temperaturwert X vom Istwert I und der Änderungswert Y vom unteren Grenzwert UG subtrahiert wird, und dass der größere Summenwert als neuer unterer Grenzwert UG festgelegt wird.

Der Änderungswert Y bemisst sich dabei nach dem maximal zulässigen Temperaturgradienten dT/dt(max) der Temperatur T des Frischdampfs. Und zwar entspricht, die Änderung dY/dt des Änderungswerts Y dem maximalen Temperaturgradienten dT/dt. Als maximaler Temperaturgradient dT/dt(max) wird beispielsweise ein Wert von 3K/min herangezogen. Bei einem Abfragezyklus von vorzugsweise βsec entspricht dies 0, 3K/Abfragezyklus . In die- se Fall liegt der Änderungswert Y demnach bei 0,3K.

Die nach dieser Vorschrift ermittelten Grenzwertkurven 30,32 bilden ein erlaubtes Temperaturband 34, innerhalb dessen die Temperaturkurve 28 variieren kann, ohne dass ein Schnell- schluss ausgelöst wird. Dieses Temperaturband 34 ist dynamisch und folgt dem Verlauf der Temperaturkurve 28. Lediglich bei sehr schnellen und dauernden Temperaturänderungen läuft die Temperaturkurve 28 aus dem erlaubten Temperaturband 34 heraus. Dies führt zu Fall B, bei dem der Istwert I über dem oberen Grenzwert OG bzw. unter dem unteren Grenzwert UG liegt. Es erfolgt vorzugsweise nach einer Kontrollphase die automatische Aktivierung des Schnellschlusses des Ventils 14. Dies wird im einzelnen zur FIG 3 näher erläutert.

Gemäß der Figur 2 weist die Temperaturkurve 28 zwei Unstetig- keitsstellen bei einem ansonsten horizontalen Verlauf auf.

Die Temperatur T springt dabei einmal sprunghaft an und fällt einmal sprunghaft ab. Nach der Zunahme verläuft die Temperaturkurve 28 zunächst nahe an der oberen dynamischen Grenzwertkurve 30, die sich gemäß dem oben beschriebenen Algorith- mus allmählich zu höheren Temperaturwerten hin verschiebt, bis sie letztendlich wieder um den Temperaturwert X von der Temperaturkurve 28 beabstandet ist. Der Anstieg der oberen Grenzwertkurve 30 wird bestimmt vom zeitlichen Verlauf des Änderungswerts dY/dt. Im Gegensatz zu der oberen Grenzwert- kurve 30 folgt die untere Grenzwertkurve 32 dem Sprung der Temperaturkurve 28 unmittelbar, d.h. die untere Grenzwertkurve 32 weist ebenfalls ein Sprung auf. Dies resultiert daraus, dass zur Berechnung des neuen unteren Grenzwerts UG der Istwert I abzüglich dem Temperaturwert X maßgebend ist. Bei einem Sprung mit umgekehrten Vorzeichen, d.h. bei einem sprunghaften Abfall der Temperaturkurve 28 gilt für die Grenzwertkurven 30,32 das gleiche, mit der Maßgabe, dass nunmehr die untere Grenzwertkurve 32 allmählich zu tieferen Temperaturwerten verschoben und die obere Grenzwertkurve 30 sprunghaft nach unten gezogen wird.

Gemäß FIG 3, anhand der der Fall B, also das Auslösen der Schutzfunktion erläutert wird, gliedert sich die Temperaturkurve 28 in vier Teilbereiche. Innerhalb dieser Teilberei- ehe wird der Temperaturgradient dT/dt zunehmend größer und übersteigt im vierten Teilbereich den maximalen Temperaturgradienten dT/dt von 3K/min. Es ist zu erkennen, dass die Grenzwertkurven 30,32 der Temperaturkurve 28 zunächst unter Beibehaltung des Abstands um den Temperaturwert X folgen, bis der Temperaturgradient dT/dt im vierten Teilbereich zu groß wird. Die Temperaturkurve 28 läuft dann aus dem Temperaturband 34 heraus und schneidet die untere Grenzwertkurve 32 zu einem Zeitpunkt tl . Sobald dies erfolgt, werden vorteilhafterweise die Abfragezyklen beispielsweise von βsec auf 2sec verkürzt. Wenn vorzugsweise nach drei weiteren kurzen Zyklen der Istwert I weiterhin unter der Grenzwertkurve 32 liegt, erfolgt zum Zeitpunkt t2 ein Schnellschluss. Durch das Abwarten von weiteren Kontrollzyklen mit kleinerem Abfragzyklus wird gewährleistet, dass nicht ein singuläres Ereignis, beispielsweise ein Messfehler oder eine andere elektrische Einwirkung, zum Auslösen des Schnellschlusses führt.

Gemäß den Figuren 4 und 5 sind weitere typische Temperaturverläufe 28 mit den entsprechenden Verläufen der Grenzwertkurven 30 und 32 dargestellt. Wie aus FIG 5 zu entnehmen ist, hat eine sprunghafte alternierende Änderung der Temperatur- kurve 28 zur Folge, dass, sich das Temperaturband 34 zusehends verengt. Erst wenn die Temperaturkurve 28 wieder einen kontinuierlichen Verlauf einnimmt, weitet sich das Temperaturband 34, so dass die Grenzwertkurven 30, 32 von der Temperaturkurve 28 um den Temperaturwert X beabstandet sind.

In FIG 5 sind zusätzlich zu den dynamischen Grenzwertkurven 30,32 ein oberer absoluter Grenzwert OA und ein unterer absoluter Grenzwert UA als fette Linien eingezeichnet. Wie der FIG 5 weiterhin zu entnehmen ist, schneidet die Temperatur- kurve 28 die den oberen Grenzwert OA repräsentierende horizontale Linie zu einem Zeitpunkt t3, was zum Auslösen des Schnellschlusses führt. Neben der Überwachung des Temperatur- gradientens dT/dt wird von der Schutzeinrichtung 16 daher auch überwacht, ob die Temperatur T des Frischdampfs die ab- soluten Grenzwerte OA und UA über- bzw. unterschreitet.

^•.Gemäß FIG 6 nimmt der maximale Temperaturgradient dT/dt(max) mit zunehmendem Lastzustand L ab. Vorzugsweise beträgt der maximale Temperaturgradient dT/dt(max) bei sehr geringem Lastzustand L etwa lOk/ in und fällt linear auf etwa 3K/min im Vollastbetrieb ab. Der Lastzustand L ist in FIG 6 als relative Größe zwischen 0 und 1 angegeben. Diese Abhängigkeit des maximalen Temperaturgradientens dT/dt (max) ist ohne Sicherheitseinbußen möglich, da bei Schwachlastbetrieb der Wärmeübertrag vom Frischdampf auf die Turbine 4 geringer ist als im Volllastbetrieb. Vorzugsweise ist in einer vereinfachten Ausführung der maximale Temperaturgradient dT/dt (max) auf den minimalen Wert unabhängig vom Lastzustand L festgelegt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Turbine (4) insbesondere einer Dampfturbine, der ein gasförmiges Medium zugeführt wird, wobei die zeitliche Änderung der Temperatur (T) des Mediums überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bei Überschreiten eines maximalen Temperaturgradienten dT/dt(max) die Zufuhr des Me- diums zur Turbine unterbrochen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der maximal zulässige Temperaturgradient dT/dt(max) in Abhängigkeit des Lastzustands (L) der Turbine (4) festgelegt wird, und zwar insbe- sondere derart, dass mit zunehmendem Lastzustand (L) der maximal zulässige Temperaturgradient (dT/dt (max) ) kleiner wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei Überschreiten eines absoluten Grenzwerts (OA, UA) für die Tem- peratur (T) die Zufuhr des Mediums zur Turbine (4) unterbrochen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Istwert (3) der aktuellen Temperatur (T) zyklisch abge- fragt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem in Abhängigkeit des Istwerts (I) der aktuellen Temperatur (T) ein dynamischer Grenzwert (UG,OG) festgelegt wird, der sich mit dem Temperaturverlauf ändert, jedoch höchstens im Rahmen des maximalen Temperaturgradienten (dT/dt (max) ) .

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein unterer dynamischer Grenzwert (UG) und ein oberer dynamischer Grenzwert (OG) festgelegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der dynamische Grenzwert (UG,OG) um einen definierten Temperaturwert (X) vom Istwert (I) beabstandet festgelegt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem nach Überschreiten des dynamischen Grenzwerts (UG,OG) die Zufuhr des Mediums zur Turbine (4) unterbrochen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9 oder 4, bei dem nach dem Über- schreiten des dynamischen Grenzwerts (UG, OG) oder des absoluten Grenzwerts (UA, OA) die Zufuhr des Mediums zur Turbine (4) erst dann unterbrochen wird, wenn der dynamische (UG,OG) bzw. der absolute Grenzwert (UA, OA) nach zumindest einem weiteren Kontroll-Abfragezyklus weiterhin überschritten ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem bei Überschreiten des dynamischen (UG,OG) oder des absoluten Grenzwerts (UA, OA) der Abfragezyklus verkürzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei dem bei einem Anfahren der Turbine (4) und/oder nach einem Fehler bei der Überwachung des .Temperaturverlaufs der erste neu gemessene Istwert (I) zur Ermittlung des dynamischen Grenzwerts (UG,OG) herangezogen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12 oder 4, bei dem bei Annäherung des Istwerts (I) an den dynamischen

(UG, OG) und/oder an den absoluten Grenzwert (UA, OA) eine Warnmeldung abgegeben wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Temperaturverlauf des Mediums vor dem Eintritt in die Turbine (4), und zwar insbesondere im Bereich eines der Turbine (4) vorgeschalteten Kessels (10) überwacht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei dem die Zufuhr des Mediums zur Turbine (4) erst dann absperrbar ist, wenn die Turbine (4) oberhalb eines vorgegebenen Lastzustands (2) betrieben wird.

16. Turbinenanlage (2) mit einer mit einem gasförmigen Medium betreibbaren Turbine (4), mit einem Temperatursensor (18) zur Erfassung der Temperatur (T) des Mediums, und mit einer Schutzeinrichtung (16) zur Ermittlung des Temperaturverlaufs sowie zum Unterbrechen der Zufuhr des Mediums zur Turbine (4) bei Überschreiten eines maximalen Temperaturgradienten (dT/dt (max) ) .