RU2014143768A - Газовая турбина с регулируемой системой воздушного охлаждения - Google Patents

Газовая турбина с регулируемой системой воздушного охлаждения Download PDF

Info

Publication number
RU2014143768A
RU2014143768A RU2014143768A RU2014143768A RU2014143768A RU 2014143768 A RU2014143768 A RU 2014143768A RU 2014143768 A RU2014143768 A RU 2014143768A RU 2014143768 A RU2014143768 A RU 2014143768A RU 2014143768 A RU2014143768 A RU 2014143768A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
air
line
gas turbine
compressor
Prior art date
Application number
RU2014143768A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2623336C2 (ru
Inventor
Карстен ФРАНИТЦА
Петер МАРКС
Ульрих Роберт ШТАЙГЕР
Андреа БРИГЕНТИ
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2014143768A publication Critical patent/RU2014143768A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2623336C2 publication Critical patent/RU2623336C2/ru

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
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F02C7/185Cooling means for reducing the temperature of the cooling air or gas
    • 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
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

1. Газовая турбина (10), содержащая компрессор (1), камеру (2) сгорания, турбину (3) и систему воздушного охлаждения, которая содержит, по меньшей мере, одну первую магистраль (5) воздушного охлаждения, которая идет от первой ступени давления компрессора (1) к турбине (3), и, по меньшей мере, одну вторую магистраль (6) воздушного охлаждения, которая идет от более высокой второй ступени давления компрессора (1) к турбине (3),отличающаяся тем, что система воздушного охлаждения газовой турбины (10) содержит соединительную магистраль (7), которая идет от второй магистрали (6) воздушного охлаждения к первой магистрали (5) воздушного охлаждения, при этом охлаждающее устройство (9), для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока, который вытекает из второй магистрали (6) воздушного охлаждения в первую магистраль (5) воздушного охлаждения, и элемент (11) управления размещены в соединительной магистрали (7).2. Газовая турбина (10) по п. 1, отличающаяся тем, что в соединительной магистрали (7) размещен быстродействующий охладитель (13) в качестве охлаждающего устройства (9) для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока.3. Газовая турбина (10) по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменник (20) размещен в соединительной магистрали (7) в качестве охлаждающего устройства (9) для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока.4. Газовая турбина (10) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что инжекторный насос (15) размещен в охлаждающем устройстве (9) соединительной магистрали (7), причем впускное отверстие на стороне всасывания этого инжекторного насоса соединено с окружающей средой, а его впускное отверстие (23) для рабочей среды соединено со второй магистралью (6) воздушного охлаждения, так что

Claims (15)

1. Газовая турбина (10), содержащая компрессор (1), камеру (2) сгорания, турбину (3) и систему воздушного охлаждения, которая содержит, по меньшей мере, одну первую магистраль (5) воздушного охлаждения, которая идет от первой ступени давления компрессора (1) к турбине (3), и, по меньшей мере, одну вторую магистраль (6) воздушного охлаждения, которая идет от более высокой второй ступени давления компрессора (1) к турбине (3),
отличающаяся тем, что система воздушного охлаждения газовой турбины (10) содержит соединительную магистраль (7), которая идет от второй магистрали (6) воздушного охлаждения к первой магистрали (5) воздушного охлаждения, при этом охлаждающее устройство (9), для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока, который вытекает из второй магистрали (6) воздушного охлаждения в первую магистраль (5) воздушного охлаждения, и элемент (11) управления размещены в соединительной магистрали (7).
2. Газовая турбина (10) по п. 1, отличающаяся тем, что в соединительной магистрали (7) размещен быстродействующий охладитель (13) в качестве охлаждающего устройства (9) для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока.
3. Газовая турбина (10) по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменник (20) размещен в соединительной магистрали (7) в качестве охлаждающего устройства (9) для охлаждения вспомогательного охлаждающего воздушного потока.
4. Газовая турбина (10) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что инжекторный насос (15) размещен в охлаждающем устройстве (9) соединительной магистрали (7), причем впускное отверстие на стороне всасывания этого инжекторного насоса соединено с окружающей средой, а его впускное отверстие (23) для рабочей среды соединено со второй магистралью (6) воздушного охлаждения, так что может вовлекаться окружающий воздух (17'), и смесь окружающего воздуха (17) и вспомогательного охлаждающего воздуха из второй магистрали (6) воздушного охлаждения может направляться через выпускное отверстие инжекторного насоса (15) через соединительную магистраль (7) и дополнительно в первую магистраль (5) воздушного охлаждения.
5. Газовая турбина (10) по п. 4, отличающаяся тем, что впускное отверстие на стороне всасывания в инжекторном насосе (15) соединено с окружающей средой через фильтровальное отделение (18) газовой турбины (10).
6. Газовая турбина (10) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что обратный клапан (16) размещен в первой магистрали (5) воздушного охлаждения между компрессором (1) и соединением соединительной магистрали (7) с первой магистралью (5) воздушного охлаждения, предотвращая обратный поток вспомогательного охлаждающего воздуха из второй магистрали (6) воздушного охлаждения в компрессор (1).
7. Газовая турбина (10) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что элемент (12) управления охлаждающим воздухом размещен в первой магистрали (5) воздушного охлаждения между компрессором (1) и соединением соединительной магистрали (7) с первой магистралью (5) воздушного охлаждения, посредством которого первая магистраль (5) воздушного охлаждения может перекрываться между компрессором (1) и соединительной магистралью (7).
8. Способ работы газовой турбины (10), которая содержит компрессор (1) с рядом регулируемых лопаток (19) входного направляющего аппарата компрессора, камеру (2) сгорания и турбину (3), при этом газовая турбина содержит систему воздушного охлаждения, по меньшей мере, с одной первой магистралью (5) воздушного охлаждения, которая идет от первой ступени давления компрессора (1) к турбине (3), и, по меньшей мере, одной второй магистралью (6) воздушного охлаждения, которая идет от более высокой второй ступени давления компрессора (1) к турбине (3),
отличающийся тем, что при частичной нагрузке газовой турбины (10) ряд регулируемых лопаток (19) входного направляющего аппарата компрессора закрывают по сравнению с позицией при полной нагрузке, и вспомогательный охлаждающий воздушный поток из второй магистрали (6) воздушного охлаждения направляют через соединительную магистраль (7), которая идет от второй магистрали (6) воздушного охлаждения к первой магистрали (5) воздушного охлаждения, причем этот вспомогательный охлаждающий воздушный поток охлаждают в охлаждающем устройстве (9) до введения его в первую магистраль (5) воздушного охлаждения, и массовым расходом этого вспомогательного охлаждающего воздушного потока управляют посредством элемента (11) управления.
9. Способ работы газовой турбины (10) по п. 8, отличающийся тем, что вспомогательный охлаждающий воздушный поток охлаждают в быстродействующем охладителе (13), который размещен в соединительной магистрали (7), посредством впрыска воды.
10. Способ работы газовой турбины (10) по п. 8, отличающийся тем, что вспомогательный охлаждающий воздушный поток охлаждают в теплообменнике (20), который размещен в соединительной магистрали (7).
11. Способ работы газовой турбины (10) по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что вспомогательный охлаждающий воздушный поток вводят во впускное отверстие (23) для рабочей среды инжекторного насоса (15), который размещен в соединительной магистрали (7), окружающий воздух (17, 17') вовлекают через впускное отверстие на стороне всасывания инжекторного насоса (15), и посредством перемешивания с окружающим воздухом (17) уменьшают температуру вспомогательного охлаждающего воздушного потока, и смесь окружающего воздуха и вспомогательного охлаждающего воздушного потока вводят в первую магистраль (5) воздушного охлаждения.
12. Способ работы газовой турбины (10) по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что элемент (11) управления для управления вспомогательным охлаждающим воздушным потоком открывают при условии, что ряд регулируемых лопаток (19) входного направляющего аппарата компрессора закрыт в степени, которая является более значительной, чем первое предельное значение позиции регулируемых лопаток входного направляющего аппарата компрессора.
13. Способ работы газовой турбины (10) по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что элемент (12) управления охлаждающим воздухом, который размещен в первой магистрали (5) воздушного охлаждения между компрессором (1) и соединением соединительной магистрали (7), закрывают при условии, что ряд регулируемых лопаток (19) входного направляющего аппарата компрессора закрыт в степени, которая является более значительной, чем второе предельное значение позиции регулируемых лопаток входного направляющего аппарата компрессора.
14. Способ работы газовой турбины (10) по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что измеряют разность давлений между давлением в точке (21) отбора охлаждающего воздуха из компрессора, с которой соединена первая магистраль (5) воздушного охлаждения, и давлением в соединительной точке (22), в которой соединительная магистраль (7) открывается в первую магистраль (5) воздушного охлаждения, и тем, что элемент (12) управления охлаждающим воздухом закрывают, как только эта разность давлений становится отрицательной.
15. Способ работы газовой турбины (10) по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что при низкой частичной нагрузке ниже 10% от мощности при полной нагрузке и без нагрузки температуру газов на выходе из турбины поддерживают равной, по меньшей мере, 80% от температуры газов на выходе из турбины при полной нагрузке посредством закрытия ряда регулируемых лопаток (19) входного направляющего аппарата компрессора.
RU2014143768A 2012-03-30 2013-03-26 Газовая турбина с регулируемой системой воздушного охлаждения RU2623336C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12162525.5 2012-03-30
EP12162525 2012-03-30
PCT/EP2013/056344 WO2013144111A1 (de) 2012-03-30 2013-03-26 Gasturbine mit regelbarem kühlluftsystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014143768A true RU2014143768A (ru) 2016-05-27
RU2623336C2 RU2623336C2 (ru) 2017-06-23

Family

ID=47997515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143768A RU2623336C2 (ru) 2012-03-30 2013-03-26 Газовая турбина с регулируемой системой воздушного охлаждения

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150027129A1 (ru)
EP (1) EP2831394B8 (ru)
JP (1) JP2015511684A (ru)
KR (1) KR20140139603A (ru)
CN (1) CN104204467B (ru)
RU (1) RU2623336C2 (ru)
WO (1) WO2013144111A1 (ru)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2891770A1 (de) * 2014-01-03 2015-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmungsverfahren und Gasturbine
EP2949871B1 (en) * 2014-05-07 2017-03-01 United Technologies Corporation Variable vane segment
US20150322861A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-12 General Electric Company Enhanced Turbine Cooling System Using a Blend of Compressor Bleed Air and Ambient Air
EP2957746B1 (en) * 2014-06-17 2021-04-28 Raytheon Technologies Corporation High pressure turbine cooling
US10060359B2 (en) * 2014-06-30 2018-08-28 General Electric Company Method and system for combustion control for gas turbine system with exhaust gas recirculation
US20160189067A1 (en) * 2014-12-31 2016-06-30 The City And County Of San Francisco Application-based commercial ground transportation management system
KR101933819B1 (ko) * 2015-01-30 2018-12-28 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 가스 터빈의 냉각 계통, 이것을 구비하고 있는 가스 터빈 설비, 및 가스 터빈의 부품 냉각 방법
US9822670B2 (en) * 2015-03-19 2017-11-21 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander for cooling inlet air
US9828887B2 (en) * 2015-03-19 2017-11-28 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander to increase turbine exhaust gas mass flow
US9863284B2 (en) * 2015-03-19 2018-01-09 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and cooling fluid injection therefor
US9863285B2 (en) * 2015-03-19 2018-01-09 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess gas flow for supplemental gas turbine system
US20160273401A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and eductor for process air demand
US20160273396A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and heat exchanger therefor
JP5932121B1 (ja) * 2015-09-15 2016-06-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンプラント及び既設ガスタービンプラントの改良方法
US10196928B2 (en) * 2016-03-02 2019-02-05 General Electric Company Method and system for piping failure detection in a gas turbine bleeding air system
US10344673B2 (en) * 2016-06-27 2019-07-09 General Electric Company System and method of cooling a turbine engine
CN106050423B (zh) * 2016-08-16 2017-07-28 上海电气燃气轮机有限公司 一种用于燃气轮机的二次空气流路系统及控制方法
JP2018096352A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンおよびその制御方法
US10961911B2 (en) * 2017-01-17 2021-03-30 Raytheon Technologies Corporation Injection cooled cooling air system for a gas turbine engine
US10511632B2 (en) * 2017-03-03 2019-12-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Incremental security policy development for an enterprise network
CN106801646A (zh) * 2017-03-23 2017-06-06 重庆大学 一种新型燃气轮机及提高燃气透平进口温度的方法
US20180306112A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 General Electric Company System and Method for Regulating Flow in Turbomachines
US11739697B2 (en) * 2017-05-22 2023-08-29 Raytheon Technologies Corporation Bleed flow safety system
CN107120189B (zh) * 2017-06-27 2018-12-21 哈尔滨工程大学 一种基于旋转爆轰燃烧的简单循环燃气轮机
DE102017115671A1 (de) * 2017-07-12 2019-01-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Ventilsystem für ein Fluidleitungssystem in einem Flugzeugtriebwerk und Verfahren zum Betrieb eines Ventilsystems für ein Fluidleitungssystem in einem Flugzeugtriebwerk
RU182721U1 (ru) * 2017-12-25 2018-08-29 Акционерное общество "ОДК-Газовые Турбины" Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя
KR102140781B1 (ko) 2019-06-04 2020-08-03 두산중공업 주식회사 열교환장치 및 이를 포함하는 가스 터빈
RU2733641C1 (ru) * 2020-03-24 2020-10-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Газотурбинная силовая установка летательного аппарата

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3765168A (en) * 1972-08-24 1973-10-16 Gen Motors Corp Water recovery
US4351150A (en) * 1980-02-25 1982-09-28 General Electric Company Auxiliary air system for gas turbine engine
DE3261410D1 (en) 1981-04-03 1985-01-17 Bbc Brown Boveri & Cie Combined steam and gas turbine power plant
JPS62182444A (ja) * 1986-02-07 1987-08-10 Hitachi Ltd ガスタ−ビン冷却空気制御方法及び装置
US4991391A (en) * 1989-01-27 1991-02-12 Westinghouse Electric Corp. System for cooling in a gas turbine
DE4446610A1 (de) 1994-12-24 1996-06-27 Abb Management Ag Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe
JP3646534B2 (ja) 1997-10-17 2005-05-11 株式会社日立製作所 ガスタービン発電プラント
DE59908103D1 (de) 1999-02-09 2004-01-29 Alstom Switzerland Ltd Gekühlte Gasturbinenkomponente mit verstellbarer Kühlung
DE19907907A1 (de) 1999-02-24 2000-08-31 Abb Alstom Power Ch Ag Mehrstufiger Turboverdichter
JP2000328962A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン設備
US6615574B1 (en) * 2000-01-14 2003-09-09 General Electric Co. System for combining flow from compressor bleeds of an industrial gas turbine for gas turbine performance optimization
JP3593488B2 (ja) 2000-02-25 2004-11-24 株式会社日立製作所 ガスタービン
US6523346B1 (en) * 2001-11-02 2003-02-25 Alstom (Switzerland) Ltd Process for controlling the cooling air mass flow of a gas turbine set
RU2217597C1 (ru) * 2002-11-28 2003-11-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Газотурбинный двигатель
WO2004072453A1 (de) * 2003-02-11 2004-08-26 Alstom Technology Ltd Verfahren zum betrieb einer gasturbogruppe
US7823390B2 (en) * 2007-02-27 2010-11-02 General Electric Company Mixer for cooling and sealing air system of turbomachinery
RU2347091C1 (ru) * 2007-06-21 2009-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Газотурбинный двигатель
US20090051167A1 (en) 2007-08-22 2009-02-26 General Electric Company Combustion turbine cooling media supply method
US20090053036A1 (en) 2007-08-24 2009-02-26 General Electric Company Systems and Methods for Extending Gas Turbine Emissions Compliance
US8057157B2 (en) * 2007-10-22 2011-11-15 General Electric Company System for delivering air from a multi-stage compressor to a turbine portion of a gas turbine engine
JP5297114B2 (ja) * 2008-08-06 2013-09-25 三菱重工業株式会社 ガスタービン
IT1395820B1 (it) * 2009-09-25 2012-10-26 Nuovo Pignone Spa Sistema di raffreddamento per una turbina a gas e relativo metodo di funzionamento

Also Published As

Publication number Publication date
RU2623336C2 (ru) 2017-06-23
CN104204467A (zh) 2014-12-10
WO2013144111A1 (de) 2013-10-03
EP2831394B1 (de) 2017-05-03
US20150027129A1 (en) 2015-01-29
EP2831394A1 (de) 2015-02-04
KR20140139603A (ko) 2014-12-05
CN104204467B (zh) 2016-09-14
EP2831394B8 (de) 2017-07-19
JP2015511684A (ja) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014143768A (ru) Газовая турбина с регулируемой системой воздушного охлаждения
JP2011247265A5 (ru)
RU2012136111A (ru) Способ эксплуатации газотурбинной установки и газотурбинная установка для реализации данного способа
RU2016111698A (ru) Двигатель
RU2007149248A (ru) Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки
RU2013116440A (ru) Способ и система регулирования давления и температуры отработанных газов, извлекаемых из стехиометрической системы их рециркуляции
RU2013116450A (ru) Способ и система управления вторичным потоком
RU2013116451A (ru) Энергетическая установка
RU2013116446A (ru) Способ и система для регулирования системы стехиометрической рециркуляции отходящих газов на установке с регенерацией и вторичным подогревом
RU2013130663A (ru) Способ и устройство для регулирования помпажа газотурбинного двигателя
RU2016139489A (ru) Способ (варианты) использования конденсата для повышения эффективности двигателя
RU2012131235A (ru) Способ приведения в действие двигателя (варианты) и система двигателя
RU2013116454A (ru) Газотурбинная энергетическая установка рециркуляцией отработавших газов и способ управления указанной установкой
RU2017119667A (ru) Охлаждающее устройство для турбомашины, обеспеченной разгрузочным контуром
RU2008135804A (ru) Газотурбинная система и способ ее эксплуатации
RU2008104646A (ru) Газотурбинная установка с турбинами высокого и низкого давления противоположного вращения
RU2013112153A (ru) Турбина, газотурбинный двигатель и способ охлаждения рамы выхлопного патрубка турбины
RU2013125140A (ru) Нагнетательная система для газотурбинной системы, газотурбинная система и способ работы газовой турбины
RU2012125059A (ru) Способ рекуперации энергии
RU2015140614A (ru) Способ эксплуатации дроссельной обводной турбины, двигатель внутреннего сгорания и способ его эксплуатации
RU2013114470A (ru) Продувка магистрали рециркуляции отработавших газов газовой турбины
JP2015045246A5 (ru)
JP2017106444A (ja) 入口抽気加熱制御システム
RU2012158295A (ru) Газовая турбина (варианты) и способ эксплуатации газовой турбины
RU2013149573A (ru) Способ охлаждения турбинной ступени и газовая турбина, включающая в себя охлаждаемую турбинную ступень

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant