CH168829A - Sicherheitsvorrichtung an druckgefeuerten Dampferzeugern mit Gasturbine. - Google Patents

Description

      Sicherheitsvorrichtung    an druckgefeuerten Dampferzeugern     finit        Gasturbine.       Bei druckgefeuerten Dampferzeugern, bei  denen der Druck in Brennkammern durch       Verdichter    erzeugt und durch den     Ausström-          widerstand    der Düsen einer Gasturbine auf  recht erhalten wird, muss die Leistung der  Gasturbine und der     Hilfsantriebsmaschine,     falls eine solche zur Unterstützung der Gas  turbine vorgesehen ist, stets so bemessen sein,  dass diese mit dem Arbeitsaufwand von Ver  dichter und gegebenenfalls noch angekuppel  ten Arbeitsmaschinen,

   wie zum     Beispiel          Wasserumwälz-    und Brennstoffpumpen, im  Gleichgewicht bleiben. Das Gleichgewicht  kann nun dadurch gestört werden, dass durch       ein        Versagen    der Regelung der     Iliffsantriebs-          maschine    mehr Zusatzleistung geliefert wird,  als über die Leistung der Gasturbine hinaus  benötigt wird, oder     da,ss    durch einen Rohr  platzer grössere Mengen von Dampf in die  Brennkammer gelangen, die ein Ansteigen  des Druckes in der Kammer zur Folge haben.

    In beiden Fällen wird die Gasturbine durch=       zubrennen    versuchen, und zwar im zweiten    Falle um so eher, als bei einem Ansteigen  des Druckes in der Kammer die Förderung  des Gebläses aufhören und die Leistungsauf  nahme des Verdichters damit auf einen  Bruchteil seiner normalen Arbeitsleistung  herabsinken würde.  



  Gemäss der Erfindung soll die Gefahr  des     Durchbrennens    des     Gasturbinensatzes    da  durch vermieden werden, dass bei Überschrei  tung der höchst zulässigen Drehzahl der Gas  turbine durch einen Sicherheitsregler ein  Ventil geöffnet wird, durch welches der       Heizgasstrom    von der     Gastürbine    abgeleitet  wird.  



  Auf den Abbildungen ist diese Sicher  heitsvorrichtung dargestellt.     Fig.    1 zeigt  schematisch die Anordnung,     Fig.    2 das Ven  til selbst. Vom (nicht gezeigten) eigentlichen  Dampferzeuger gelangen die Heizgase, deren       Drück    gegenüber dem     Verdichterdruck    nur  wenig vermindert ist, durch den     Überhitzer    1  zur Gasturbine 2, die den Verdichter 3 an-      treibt. Hier werden die Heizgase unter Ar  beitsabgabe entspannt und gelangen zum       Vorwärmer    4. Ausser der Gasturbine 2 ist  noch eine     Hilfsantriebsmaschine    5 vorhanden,  die zum Beispiel eine Dampfturbine sein  kann.

   Diese     Hilfsantriebsmaschine    dient vor  nehmlich zum Anlassen des Dampferzeugers  und zur Lieferung von Zusatzleistung bei  Leistungsmangel der Gasturbine und zur  rascheren     Beschleunigung    des Verdichters  bei plötzlichen Belastungssteigerungen des  Dampferzeugers. Die Sicherheitsvorrichtung'  ist durch die Apparatur 6 gebildet, die die       unmittelbare    Verbindung des Raumes nach  dem     Merhitzer    1 und beispielsweise des  Raumes vor dem     Vorwärmer    4     gestattet.     Diese Apparatur wird betätigt von einem  Sicherheitsregler 7, der zum Beispiel auf der  Welle der     Hilfsantriebsmaschine        angebracht     ist.

   Wird die höchst zulässige Drehzahl       überschritten,    so tritt der Sicherheitsregler in  Tätigkeit und bringt das in der Apparatur 6  enthaltene Ventil zum Öffnen. Die Heizgase  können nun unmittelbar ins Freie treten,  oder, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäss       Fig.    1 gezeigt, vor den     Vorwärmer    geführt  werden. Sind die     Heizgasquerschnitte    des       Vorwärmers    gering, wie es zum Beispiel bei  druckgefeuerten Dampferzeugern mit sehr  hohen     Heizgasgeschwindigkeiten    der Fall ist,  so finden die von der Turbine abgeleiteten  Heizgase eine gewisse Stauung, so dass das  Druckgefälle in der Gasturbine stark vermin  dert, die Gasturbine also sofort abgebremst  wird.  



  Hat die     Hilfsantriebsmaschine    selbst einen  Sicherheitsregler, kann dieser Sicherheits  regler auch für die     Betätigung    des Ventils  in 6 benützt werden. Besonders einfach ge  staltet sich die Einrichtung, wenn zur über  tragung der Regelung der     Hilfsantriebs-          maschine    Drucköl verwendet, also die bei  Dampfturbinen viel gebrauchte Öldruck  steuerung benützt wird. Es lässt sich dann  die Sicherheitsvorrichtung durch das gleiche       Druckölsystem    betätigen, das zum Beispiel  die     Dampfventile    der     Hilfsanüiebsmaschine     rebelt.

   Ein     ölbetätigtes    Ventil ist in     Fig.    2    dargestellt. Raum 10 ist. mit einem Raume  vor der     Gasturbine,    Raum 11 mit der freien  Atmosphäre oder dem     Vorwärmer    verbunden.  Beide Räume sind durch Ventil 12 vonein  ander getrennt. Auf gleicher Spindel sitzt  der Kolben 13, auf dem der Öldruck des       Druckölsystems    lastet. Der Zulauf des Druck  öls erfolgt durch Rohr 14. Durch die kleine  Bohrung 15 wird der Druck auf dem Kol  ben aufrecht erhalten, durch diese können  also auch die     Ölverluste    infolge der Kolben  undichtigkeit ausgeglichen werden. 16 ist  der Ölablauf.

   Während des normalen Betrie  bes wird der Kolben 13 durch den Öldruck  niedergedrückt und das Ventil 12 geschlossen  gehalten. Wird dagegen die zulässige Dreh  zahl     überschritten,    so öffnet der Sicherheits  regler das     Druckölsystem,    so dass der Druck  verschwindet und das Ventil nun durch die  Feder 17 angehoben wird. Um diese Bewe  gung sehr rasch erfolgen zu lassen, muss für  einen raschen Abfluss des Öls über dem Kol  ben gesorgt werden.

   Zu diesem Zweck ist  der Kolbenschieber 18 vorgesehen, der bei  Verschwinden des Druckes im Raume 19  durch die Feder 20 und durch den noch über  dem Kolben 13 vorherrschenden Öldruck an  gehoben     wird    und nun grössere     Abflussquer-          schnitte    für das     0l    über dem Kolben 13 frei  gibt, das durch die Bohrungen 21 in der  Spindel und durch     Auslass    16 abströmt.  



  Das Ventil 12 kann nicht nur als Sicher  heitsvorrichtung gegen das     Durchbrennen    des       Gasturbinen-Verdichtersatzes,    sondern auch  als Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohe  Drücke in der Brennkammer und den Heiz  rohren dienen. Zu diesem Zwecke wird der  Öldruck durch ein     Druckbegrenzungsventil    8       (Fig.    1) so bemessen, dass der Kolbenschie  ber 18     (Fig.    2) durch den Öldruck aufgewor  fen wird, sobald der Druck des Öls über dem  Kolben 13 durch den     Anstieg    des Kolbens  infolge des Gasdruckes unter dem Ventiltel  ler 12 eine gewisse Höhe überschritten hat  und nun das Öl durch     Bohrungen    21 und 16  entlässt.

   Es arbeitet dann dieses Ventil wie  ein gewöhnliches     Sicherheits-    oder     Druck-          begrenzungsventil,    das an Stelle einer Ge-           wichts-    oder Federbelastung den     Oldruck    des  Steuersystems erhalten hat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Sicherheitsvorrichtung an druckgefeuer ten Dampferzeugern mit Gasturbine zum Antrieb des Verdichters, dadurch gekenn zeichnet, däss bei Überschreitung der höchst zulässigen Drehzahl des Gasturbinen-Ver- dichtersatzes durch einen Sicherheitsregler ein Ventil geöffnet wird, durch welches der Heizgasstrom von der Gasturbine abgeleitet wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Sicherheitsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizgase durch das Ventil einen Vorwär- mer des Dampferzeugers geleitet werden. 2.

   Sicherheitsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Sicherheitsregler der Sicherheitsregler einer zugehörigen Hilfsantriebsmaschine wirkt. Sicherheitsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass das Ventil der Sicherheitsvorrichtung vom gleichen Druckölsystem betätigt wird, das auch die Steuereinrichtung der Hilfsantriebs- maschine betätigt. 4.

   Sicherheitsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass das Ventil der Sicherheitsvorrichtung gleichzeitig als Si- cherheits-Abblaseventil bei Drucküber schreitungen im Heizgassystem wirkt.