Gasturbinenanlage mit nachgeschalteter Abhitzedampfanlage. Bei Gasturbinen ist es bereits bekannt, zur Ausnutzung der Restwärme einen Ab hitzekessel nachzuschalten und dabei diesem Kessel einen grossen Inhalt zu geben, um möglichst viel Wärme aufspeichern zu kön nen. Der im Abhitzekessel erzeugte Dampf wird dabei in einer Dampfturbine ausgenutzt, wobei Regelorgane nicht allein für die Dampfturbine, sondern auch Regelorgane für die Gasturbine vorgesehen sind.
Die Regelorgane derartiger Anlagen be- eitzen jedoch einen verschieden hohen Emp findlichkeitsgrad, so dass bei der im Verhä1t- nis zur Da.mpfturbinienregelung viel trägeren Gasturbinenregelung, wenn z. B. beide Tur binen auf ein und dasselbe Netz arbeiten, in folge der verschieden schnellen Regelmög lichkeiten unliebsame Störungen im Netz auftreten.
Nach einem älteren Vorschlage soll bei derartigen Anlagen @d'urch zusätzliche Ver wendung einer Dauerstromturbine, in die auch Überschussluft aus dem Verdichter ein gelassen werden kann, eine gleichmässige Re gelung geschaffen werden, was jedoch den Einbau einer zusätzlichen Turbine erfordert.
Im Gegensatz zu jener Einrichtung wird gemäss der Erfindung eine besondere Rege lung benutzt, die bei Dampfturbinen an'sich bereits bekannt ist, aber in sinngemässer Übertragung auf Gafsturbinenanlagen in Ver einigung mit einer aus einem Abhitzekessel gespeisten Dampfturbine lediglich durch Ausbildung der Regelvorrichtung einen gleichmässigen Betrieb gewährleistet.
Die Er findung bezieht sich demnach auf eine Gas turbinenanlage, bei der die Abgase der Gas turbine in einem Abhitzekessel grosser Spei cherfähigkeit zur Erzeugung von Wasser dampf ausgenutzt werden und dieser Dampf zum Betriebe einer Dampfturbine dient. Die Erfindung besteht darin, dass die Regelung in der Weise ausgebildet ist, dass bei Be lastungsschwankungen derAnlagedieDampf- turbine zunächst einen grösseren Anteil der Lastschwankungen übernimmt als die Gas turbine.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 und 2 schematisch zwei Ausführungen, die in der erfindungsgemässen Weise regelbar sind, während sie in Fig. 3 ein Beispiel für eine Ausführung der hiefür notwendigen Regeleinrichtung wiedergibt.
Bei der Ausführung nach Fiä. 1 sitzen auf gleicher Welle die Gasturbine 1, der Verdichter oder das Gebläse 2 und der Haupt generator 3. Das Betriebsmittel für die Gas turbine 1 wird dieser aus der Brennkammer oder dem Gaserhitzer 4 durch das Rohr 12 zugeführt. Die Brennkammer 4 erhält durch das Rohr 11 Brennstoff und vom Verdichter 2 durch das Rohr 18 verdichtete Luft, die im Wärmeaustauseher 5 durch die bei 13 und in einem Rohrsystem 14 abgeführten Abgase der Gasturbine 1 vorgewärmt wor den ist. Aus dem Rahrsys:te.m 14 treten die. Abgase der Gasturbine 1 in ein Rohrsystem 15 des Abhitzekessels 6, dem Speisewasser durch Rohr 16 zugeführt. wird.
Der im Ab hitzekessel 6 entwickelte Dampf strömt durch Rohr 17 zu der Dampfturbine 7, die einen Hilfsgenerator 8 antreibt. Die Dampfturbine 7 ist mit einem Kondensator 9 mit den Kühl rohren 10 ausgestattet. Haupt- und Hilfs generator 3 bezw. 8 arbeiten auf das gleiche Netz 19. Der Abhitzekessel 6 besitzt infolge seines grossen Dampf- oder Wasserraumes oder beider Umstände ein grosses Speicher vermögen.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 werden von der Brennkammer oder dem Gaserhitzer 4 zwei ,getrennte Gasturbinen 1 und 20 durch Rohr 12 bezw. 12' gespeist. Von diesen Gas turbinen treibt die eine. 1, den Verdichter 2. der zusätzlich von der auf der gleichen Welle sitzenden Dampfturbine 7 angetrieben wird. Die andere Gasturbine 20 treibt nur den Ge- neTator 31 an. Der Brennstoff wird der Brennkammer oder dem Gaserhitzer 4 durch Leitung 11 zugeführt.
Die im Gebläse 2 ver dichtete Luft gelangt in den Wärmea.ustau- scher 5, in .dessen Rohrsystem 14 die Abgase aus beiden Turbinen I. und 20 durch die Rohre 13 und 13' geleitet werden, um die im Gebläse ? verdichtete Luft vor Eintritt in die Brennkammer oder den Gaserhitzer 4 vorzuwärmen. Aus dem W ärmeaustauscher 5 strömen die heissen Abgase beider Gasturbi nen in das Rohrsystem 15 des A'bhitzekessels 6, dem Speisewasser durch Rohr 16 zufliesst. Der im Abhitzekessel entwickelte Dampf strömt durch Rohr 17 zur Dampfturbine 7.
die mit einem Kondensator 9 mit. den Kühl rohren 10 versehen ist. Auch dieser Abhitze- kessel besitzt einen grossen Dampf- oder Wasserraum zur Speicherung. Der Generator 3' arbeitet. auf das Netz 19.
Die in dem Wasservorrat des Abhitze- dampfkessels gespeicherte und augenblick lich zur Verfügung stehende Energie ist im Gegensatz zu der Energie -des Betriebsgases der Gasturbinen, die z.
B. für erhöhte Lei stung durch Erhöhung der Förderleistung des Gebläses und vergrösserte Brennstoffzu fuhr einen gexvis.eii Zeilraiirii erfordert, so fort verwendbar. Die Dampfturbine ist daher in der Lage, den Leistungsanforderungen im Zeitmass der Öffnungsgescli-,
vindigkeit ihrer Regelung gerecht zii werden und dadurch die erforderlichen Lastspitzen bezw. Senkungen schneller zu decken als die Crasturhine. Durch Anordnung eines Abhitzekessels mit grossem Speicherraum kann daher die Regelgeschwin digkeit des :ganzen Maschinensatzes bedeu tend erhöht. werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Regelein richtung betätigt der Drehzahlregler 21 über das Gestänge ?? und 23 die Steuerventile 24 der Gasturbine und die Steuerventile 25 der Dampfturbine. Die Steuerventile 24 werden durch den Kraftkolben 26, dessen Stellung vom Hilfsschieber ? 7 heeinflusst wird, die Steuerventile 25 durch den Kraftkolben 28, der vom Hilfssehiebe- 29 beeinflusst \vird, in Tätigkeit: gesetzt.
Die Hülse 30, in der sich die Steuerschlitze befinden. ist mittels der Stange 31. mit. dem Ölkatarakt 32 verbunden, der eine Drosselstelle 3:3 und eine Feder 3,7 besitzt. Die Stange 31 ist mit dem Kolben des Ölkataraktes verbunden, dessen Zylinder am Hebel 34 @avgreift. Dieser Hebel 34 greift einerseits an der Stange 35 an und ist ander seits am verstellbaren Auflagepunkt 36 ge lagert.
Die Zeichnung zeigt die Regeleinrichtung in ihrer normalen Ausgangslage. Tritt eine Laststeigerung ein, so geht die Muffe des Reglers 21 nach unten und bringt. die Schie ber 27 und 29 in Öffnungsstellung. Die Kraftkolben 26 und 28 öffnen mittels der Stangen 38 und 35 die Steuerventile 24 und 25. Beim Aufwärtsgehen von 28 bezw. 35 wird durch 34 die Hülse 30 ebenfalls nach oben bewegt, so dass die Schlussstellung des Schiebers 29 zunächst bei grösserer Öffnung der Steuerventile 25 erreicht wird, als eigent lich der Stellung der Reglermuffe entspricht.
Da durch" die Aufwärtsbewegung der Hülse 30 die Feder 37 gespannt wird, drückt sie den Kolben des Ölkataraktes 32 nach unten, wobei das 01 von der Unterseite durch die Drosselstelle 33 nach der Oberseite gedrückt wird. Mittels der Stange 31 wird hierbei auch die Hülse 30 nach unten bis in die Ausgangslage zurückgeführt, wodurch die Steuerventile 215 langsam bis zu der Stellung geschlossen werden, die der neuen Lage der Reglermuffe entspricht.
Bei Leistungszunahme werden also die Steuervent%e 25 der Dampfturbine weiter geöffnet, als der Stellung der Muffe des Reglers 21 entspricht. Die Dampfturbine übernimmt daher im ersten Augenblick einen grösseren Anteil der Leistungszunahme als d-i!e Gasturbine. Der Betrag des Mehranteils, den die Dampfturbine übernimmt, kann durch Verschiebung des Auflagepunktes 36 verändert werden.
Unter der Wirkung der Feder 37 wird der Mehranteil durch Ein stellung der Drosselstelle 33 in derjenigen Zeit zurückgeführt, die die Gasturbine braucht, um sieh der erhöhten Leistungsan forderung anzupassen. Bei Leistungsabnabme tritt der umgekehrte Vorgang ein, so dass dann die Dampfturbine zunächst eine gerin gere Leistung abgibt, bis die Gasturbine nachgekommen ist.