DE869449C - Waermekraftanlage mit Dampf- und Gasturbinen und einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung - Google Patents

Waermekraftanlage mit Dampf- und Gasturbinen und einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung

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DE869449C
DE869449C DES19197A DES0019197A DE869449C DE 869449 C DE869449 C DE 869449C DE S19197 A DES19197 A DE S19197A DE S0019197 A DES0019197 A DE S0019197A DE 869449 C DE869449 C DE 869449C
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DE
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steam
gas
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thermal power
combustion chamber
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DES19197A
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English (en)
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Raymond Waeselynck
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Rateau SA
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Rateau SA
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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
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/08—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with working fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

  • Wärmekraftanlage- mit Dampf- und Gasturbinen und einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung Es. sind bereits zahlreiche Wärmekraftanilagen bekannt, welche Kombinationen von Gasturbinen und Dampfturbinen enthalten, deren Dampferzeuger diie Abwärme dies G-ashreises ausnutzen:, sowie Wärmekraftanlagen, bei welchen umgekehrt die Gasturbinen die Abwärme des Dampfkreises ausnutzen. Es sind weiterhin Dampferzeuger bekannt, bei denen der Feuerraum mit Verbrennungsluft unter Überdruck aufgeladen wird, und bei denen der Turbokompressor nur die Rolle eines Hilfsmittels spielt, welches die Aufgabe hat, das Niveau der Drücke und die Geschwindigkeiten der Verbrennungsgase zu erhöhen, ohne indessen den Wirkungsgrad und die Leistung der Anlage zu ändern.
  • D.ieErfindung bezweckt die Schaffung einer kombinierten Gas- und Dampfwärmekraftanlage, welche: besondere Vorrichtungen enthält" um die Verteilung der Belastungen auf die Turbinen zu verändern, die die Nutzleistung liefern. undi die für Belastungen, welche zwischen Volllast und n edirigier Belastung liegen, einen gleichmäßigen Wirkungsgrad zu erzielen, gestatten. In dem Gaskreis strömt da,s Antriebsmittel in einem offenen Kre.i;s@, bei dem die Enditemperaturen, di. h. diie Temperaturen im Verbrennungsraum und am Auspuff in, die Atmo-
    sphäre, in einem Verhältnis zueinander stehen,- d'ais
    in bezug auf dien gebräuchlichen Wert vergrößert
    ist, während die entsprechenden Enddrücke bei
    etwa gleichbleibenden Betriebsbedingungen dieser-,
    Gruppe in einem niedrigen Verhältnis, bleiben. Im-.
    Gegensatz dazu strömt der Dampf in einem ge-
    schlossenen Kreis, bei dem die Endtemperaturen-in
    einem kleinen. Verhältnie und die Enddrücke in
    einem erhöhten Verhältnis zueinander stehen. Die
    höchste Temperatur in .dem zuerst genannten Gas-
    kreis kann den theoretischen Wert erreichen, der
    einer vollständigen Verbnennung entspricht, währ
    rend die niedrigste Temperatur beispielsweise die
    der Umgebung ist. Der Dampfkreis, dessen Wärme-
    austausch mit dem - Gaskreis sowohl vor als auch
    hinter der Gasturbine erfolgen. kann:, nimmt die ge-
    s arntee Wärme auf, die der -Gaskreis- infolge -der zu
    hohen oder zu niedrigen Temperatur Beis umlau-
    fenden: Gases nicht unmittelbar in Arbeit hat um-
    wandeln können, und! übernimmt die Umwandlung
    dieserWärme in! mechanischeEnwrgie durchDampf-
    aus idiehnunig b,is.auf niedrige Temperaturen.
    Gemäß der Erfindung ist der unter Drück: arbei-
    tende Feuerraum, des; Dampfkessels vor den Gas-
    turbinen und, parallel. zur Brennkammer des offenen
    Gas;turb-inienkreai,siliauf@es angeordnet, so diaß die
    Leiiistung,des Dampfkreises welche sich zu der
    Leisitung .des Gastkreises addiert, je- nach den Er-
    fordernissen geregelt werden kann, indem dieir
    Parallelstrom mehr oder weniger geöffnet wird.
    Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
    . Zeichnunig an ;einigen
    näher
    erläutert.
    Die @in Abb. i dargees,tellte Vorrichtung umfaßt
    einerse ,ts eine. Gmiturhinenanla4e.bekannt@er A.rt in
    offenem Kreislauf mit einem. Luftkompressor C, .der
    durch eine Gasturbine . angeünieben. wird, die aus
    zwei Expiansiiioniss,bufene; nämlich- der -Hochdruek-
    twrbiinie TgHP und der Niedemdruckturbine- TgBP
    beisteht, welche in, Serie angeordneit siind und deren
    Welilen durch eine lö,sbiaree-Kupplung-Ä miteinander
    verbunden sind, ferner mit einer Verbrennumgs4
    kammer F, in welcher beispielsweise ein :flü:ss.iger.
    Brennstoff verbrannt vv@ird, und mi,t einem Wärme-
    austausicher R an der Awsfirittsisitelle leer Gase: für
    die Lufterwärmung. Andererseits umfaßt die An@-
    Lage eine Damp.fkraftanl!age mit einem, Dampf-
    kessel Ch, der einen eigenen Feuerraum besitzt und
    paml.lel zur Verbrennungskammer F angeordnet
    ist. Ein Regler V ermöglichst, die Mengen an kom-
    prianiertrer und erhitzter Luft, die-zum-Feuermum
    des Dampfkessels Ch bzw. zur Verbrennungskam-
    mer F -geleitet werdeni, vorne o bii!s: i.oloi°/a nach Wunsch
    zu verändern. Die; warmen Gase vereinigen sich an
    einer Stiellie hinter der Verbrennungskammer F und
    dem Dampfkesisel Ch, dehnen sich, dann in der Gas,
    turbdne; aus und durchlaufen danach dien Wärrne-
    austauscher R, aus dem sie in die Atmosphäre ent-
    weichen.
    In dem Dampflzrei:sdauf besitzen die Turbinen
    TvAh und TvAR keinen Abzapfvorwärmer für
    Wasser, aber es .ist dem Dampfkessel Ch ein Ekono-
    mieeer E vore7es:chaltet, welcher -dazu bestimmt isst,
    die Wärme der Gas@e;_welche durch den Wärmekus-
    tauscher R austreten, zum Erwärmen des Speise-
    wassers: erschöpfend, aufzunehmen,.
    . Auf Grund der Anordnung des Feuerraumes des
    Dampfkessels Ch parallel zurVerbrennungskammer
    sowie der Regielvorrichtung h, welche das Ver-
    hältnis -der Luftmenbmen zu regeln gestattet" die zum
    Feuerraum des, Kessels Ch bzw. zu der paralleil ge-
    schalteten Verbrennungskammer F strömen, und
    schließlich auf Grunddes-Vorhandenseins dieser Ver-
    brennungskammer F, in der eine gemäß den durch
    sie
    Luftmengen regelbare Brennr-
    stoffmenge verbrannt werden kann, ist es möglich,
    die Antriebsleistungen des Gaskreises und des
    Dämpfkreises, di. h. dien Lauf dies Luftkompres,
    sors. C und die Erzeugung von Dampf unabhängig
    voneinander zu regeln:- Insbesondere ist es möglich,
    in einem sehr ausgedehnten Verhältnis, welches den
    Wert von '8 : i überschreitet, die Nutzleistung der
    kombinierten Gas-Dampf-Anlage zu verändern, ohne
    die Drehzahl des den Dampfkesselfeuerraum auf-
    lade.nidien Kompressors C zu verändern. Eis werden
    nur das Verhältnis, der Luftmengen, die in die Ver-
    brennungskammer F b:zw. in dien Feuerraum des
    Darnpfkesisels Ch geführt; werden, und die B.renn-
    stoffmenglen, die jeweils irii der Verbren@nungskam-
    mer und im D.ampflcessel. verbraucht werden" ge-
    re@@el. Zum B.-isp.iiel. wird; an der unteren, Leis,tungs.-
    grenze die gesamte Luftmenge durch die Verbren.
    nungskarnmer F und durch die Gasturh:ine geführt,
    wobei verhältnismäßig wenig Brennstoff verbraucht
    und dias @as:valum!en@..@1aa_. d_iej G_asturb@nie durch-
    läuft-, annähernd konisitanti gehalten wird. Daraus
    ergibt sich der dappehe Vorteil, daß die aus, Gas-
    turbine und Kompressor bestehende Gruppe unter
    gleichbleibenden :günstigsten
    arbeitet und der nachteilige.Einfluß der Trägheit
    dieser Gruppe auf .das AufmechLerhal.ten eines richr
    Ligen sitöchii.om@etris:che:n Verh;älfiniisees von Luft zu
    Brennstoff im Feuerraum- dies, Dampfkessels. Ch ver-
    mieden wind,- wenn dieser Kessel unter stark ver-
    ändierlirhen Betrie ibisbedingungen arbeitet.
    . Die Erfindung.ist nicht auf die in Abb. i wieder-
    gegebene. Anordnung beschränkt. Die Verbindung
    von Gas- und Dampfturbinen kann vielmehr auch
    in anderer Weisse ausgeführt werden. Bei dem dar-
    gestellten Ausführunä#tsbeispiel ist die Gasturbine
    in zwei Stufen unterteilst, nämlich: in den Hochr
    drucktei@l TgHP, welcher dien Kompressor C mit
    wenig veränderlicher Drehzahl antreibt, und dien
    Niederdruckteil TgBP, welcher zusammen mit der
    Dampfturbine die Nutzleistung auf die anzutrei-
    bendie Welle A1 beispiel,s%weiise unter Vermittlung
    ed.neis Redukti.o:usigetriebes Eg überträgt. . Es isst
    möglich, den Wirkungs@gxad dieser Gasturbinen-
    gruppe zu erhöhen, wenn eine. zusätzliche Vorwär-
    munig der Gase, b@eispi@elsiwe:vsezwischen dien Tur-
    binenteilen, TgHP und TgBP, vorgesehen, würde.
    Da die Leistung-der Dampf@turhine im allgemei-
    nen, viel höher als die Leistung der Gasturbine isst,
    werden Drehzahländerungen, der Wärmekraftanlage
    zwischen wei:terr Grenzen: bis. zu dem der Nutz-
    leistung ider Gasturbine entsprechenden; kleinsten
    Wert auf einfache Weise dadiurch. erhalten:, daß der Regler h bestätigt wird, ohne den Betriebszustand des Kompressors C zu verändern, solange die Fördermenge dieses Kompressors zur vollständigen Verbrennung des Brennstoffes im Feuerraum des Dampfkessels Ch genügt.
  • Die Absolutmengen von Luft und Brennstoff, die in den Dampfkessel Ch zugeführt werden, müssen sich selbsttätig der Dampferzeugung an;-passen, während der Reist der Luft durch die Verbrenniungskam.mer F strömt, in welche der Brennstoff derart geregelt ein.ge:spritzt wird., d:aß die Drehzahl des Kompressors entweder konstant gehalten oder nach einem gegebenen Verhältnis als Funktion. der Gesam:tlei,situng verändert wird. Eine Berichtigung der Drehzahl des Kompressors ist nur an den beiden. Enden dies Leistungsbereiches erforderl'ich,.
  • Wenn die gesamte Wärmekraftanlage dazu bestimmt ist:, eine Schiffs-schraube anzutreiben., besteht keine Schwierigkeit, eine RückwärtsdampfturbirieTvAR nach bekannten Ausführungen vorzusehen. Während des Manövrierens läuft der Kompressor mit einer relativ hohen Drehzahl derart weiter, daß er unverzüglich eine gen.ügendieLeistung für diie Rückwärtsfahrt zur Verfügung s.telden; kann, während der N iPd@@rdruckteil TgBP der Gasturbine bei A mechanisch vom; dem Hochdruckteil TgHP abgekuppelt wird und .durch das Öffnen einer Absperrvorrichtung O und Schließen einer Abspeirrvorrichtung 0, die Gase im Nebenschduß geführt und, unmitt.elhar dem Wärmeaustauscher R zugeleito t werden. Der Niederdruckteil TgBP der Gasturbine wird im Rückwärtsgang leer mitgenommen, was keinen Nachteil bedieu.te-t, weil diese Maschine nur klein, ist und nur- eine geringe! Anzahl von Expansionsstufen mit niedrigen Schaufeln, enthält und da die Menge dies, durch, sie hirndurchgehendenGases höchstens gleich: derjenigen eines Wärmeeirzeugers für eitle Dampfanlage allein von gleicher maximaler Leistung ist,.
  • Bei Langsamfahrt, bei der die Dampfturbine abgeschaltet ist, wird sie im Leerlauf durch das Redukbions@getriebie mitgenommen und: der Dampfkessel wird: dann einfach ohne erhebliche Abgabe unter Dampf gehaltem. Dabei können diie Hilfsvorrichtungen: zum größten Teil elektrisch gesteuert werden.
  • Aus der Berechnung ergibt sich unter Berücksichtigung der Menage des in dem Dampfkessel zu verbrennenden Brennstoffes, daß ohne Änderung des Betriebes der aus Turbine und Kompressor bestehenden: Gruppe undi mlit einem angenähert konstanten Wirkungsgrad der gesamten Wärmekraftanlage die Nutzleistung in einem Verhältnis, welches größer als 8 ist:, verändert werden kann, indem lediglich die Menge des im Feuerraum des Dampfkesselis Ch zu. verbrennenden Brennetoffes gerebelt wird, was zumiindest dann. gilt, wenn der Wirkungsgrad der antreibenden. Niederdruckgasturbine TgBP unabhängig von der Gesumtlei,stu.ng ist, was der Fall ist, wenn die Drehzahl des angetriebenen. Organs A1 im wesentlichen konstant bleibt, Wenn; dies aber nicht der Fall ist, wie z. B. bei einer Schliffsschiraube, oder wenn, das Verhältnis der Endileistungen größer als etwa 8,4 sein. soll, dann: ist es erforderlich, die Drehzahl des Kompres-sors gleichzeitig mit der verlangten: Leistung derart zu erhöhen, d:a,ß zugleich die Luftmenge und das Gefälle der in der Gasturbine auszunutzenden Wärme (der Enthalpie) erhöht wird. Es genügt dann eine sehr geringe Veränderung dieser Drehzahl, um beii einer Sch-iffs:s,chraube einen sehr ausgedehnten Leistungsbereich zu erhalten.
  • Sobald die Dampfturbine verwendet wird, vermindart sich der relative Einfluß der durch die Gasturbine gelieferten Nutzleistung rasch. Wenn es daher notwendig ist, in bezug auf den Wirkungsgrad der Gasturbine einenrKompromiß zu. schließen:, dann soll dieser derart getroffen werden, daß diie Gasturbine ihren günstigsten Wirkungsgrad bei Langsam- oder Marschfahrt des Schiffes hat, wobei dieser Wirkungsgrad bei jeder Leistung ein mittlerer sein kann.
  • In bezug auf dem Dampfkreisliauf ist zu bemerken, d:aß diesem bei geringen Bellastungen: für Marschfahrt eine ausreichende Wirtschaftlichkeit durch Verwendung einer kleinen (nicht dargestellten) Turbine vor der Hauptturbine gegeben werden könnte, diie von dor Hauptturbine abkuppelbar und mit dieser in Reihe geschaltet sein würde.
  • Wenn umbekehrt erhöh :te Leistungen, nuir, ausnahmsweise verwirklicht werden müssen, bei:spieleweise bei einem Kriegsschiff, kann; diie Dampfturbine als Spitzenanlage mit mittlerem Wirkungsgrad behandelt werden und: daher einfach sein (Verminderung des Vakuums im Kondensator, Herabsetzung der Größenabmessungen des Kondensators, Verkleinerung der letzten Niederdruckräder der Turbine, Herabsetzung der Zahl der Ausdehnungsstufen, dies Durchmeissers der Rohre usw.).
  • Bei sehr geringen Leistungen:, bei deneni die. Gasturbinengruppe allein verwendet wird, können gegiebenenfa,lls besondere Vorrichtungen bekannter Art verwendet werden, um diie Fahrtumkehrung ohne Zuhilfenahme derDampfturbine, ohneSchrauben mit verstellbaren: Flügeln und ohne Gasturbine für Rückwärtsfahrt d#urchzufiiliren. Ihre technische Anwendung isst unter annehmbaren, Bedingungen: möglich:, da es sich um die Übertragung geringer Leistungen handelt. Insbesonidere könneni hydrau. lische Umkehrkupplungen, Kombinationen aus hy= draulischen und elektrischen Kupplungen, Fahrtumkehrge;tri:obe, elektriischeAnßriebsmittel u@sw. verwendet "verden.
  • Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel:, bei dem die Welle der Gasturbinen mit dien die Welle A1 antreibenden Geschwin:digkeitsreduktionsgetriebe Eg über eine elektrische Übertragungseinrichtung verbunden ist, welche einen Generator G und: einen Motor M enthält. Um eine Mitnahme der Welke A1 hei Rückwärtsfahrt durch die Gasturbinen zu erhalten, genügt es, in bekannter Weise die Verbinrdungen zwischen dem Generator G und dem Motor M z.u vertauschen, um dien Drehsinn des Motors M umzukehren. Bei dieser Ausführungsform .wird dras Absperrorgan 0 am Ausgang de Hochdruckturbine überflüssig. Außerdem können die -beeiden Gasturbinen in einem einzigen Gehäuse ün:teergebrachit werden.
  • Eine andere Ausführun!gs(form würde: unter Zurgrundelegung edier Anordnung nach Abb. i darin: bestehen, daß .der Hochdruckgasturbine TgHP und dem Kompressor C ein Drehsinn gegeben wird, der demjeäigerk der Niederdruckgasturb.ine TgBP entgegengesetzt ist. Bei Vorwärtsfahl t ist dann die Kupplung Ä zwischen den, beerden Gasturbinen gelöst. Dag?egen wird bei. Rückwärts.fahrct diese Kupplung eingeschaltet und die Niederdruckggas(turhine TgBP -durch .das Öffnern des Absperroirgans 0 und Schließen des Absperrorgans 01 abgeschaltet, so da,fl die Mitnahme der- Welle A1 bei, Rückwärtsfahirt durch: die Hochdruckgasturbine TgHP gesichert ist; wobei die Niederdruckturbine in, einer zu ihrem Läufisimn bei: -Belastung umgekehrten Richtung leer mitgenommen wird. Das Abschalten der Niederdrückgasrturbme TgBP erhöht .das Druckgefällte in der Hochdruckgasturbine TgHP, welche dadurch .dune notwendige Leistung entwickeln kann.
  • Wenn -die vorgenannten Einrichtungen vorgesehen sind, um eine Fahrtumlt-brung zu -gewährleisen, und wenn, das Schiff nicht imstande sein ruß,. schnell eine erhöhte Leistung zu entwickeln" ist es nicht unbedingt notwendige dem. Hauptdampfkessel unter Druck zu halten. Es. können, dann die Hilfseinrichtungen mit: elektrischer Steuerung versehen sein; und die kleinen Dampfmengen, welche für den Luffiejektor des Kondensators- und zum Speisender. dichten Gehäuse .der Dampfturbine notwendig sind, können durch den Hilfsdampfkessel geliefert werden,. der gewöhnlich an Bord jedes Schiffes. unabhängig angeordnet: .ist.
  • .. Wenn die Hauptdampfturbine abkuppelbar ist, ist kein Dampfverbrauch für dien; Antrieb mehr erforderlich, und, die in Betrieb befindlichen Hilfiseinri@chtungen besrchränken seich auf die Schmierpumpe und auf die Pumpe für den Brennstoff der Gasturbinengruppe; welche elektrisch gesteuert werden k_ önnen.
  • "Wenn ,dfag -ein ,dies: Schiff in einem Bereitschaftszustand bleiben ruß,, ist es, unentbehrlich, einen geringen Druck in der Hauptdampfturbine aufrecht zuerhal@ten und die Hilfseinrichtungen der Dampfmaschine auf verminderter . Drehzahl oder - in Arbeitsbereitschaft zu halten.
  • 'Der elektrische Generator, welcher die Hilfs.amr triebsmittel und, die elektrische Anlage an Bord @ sp,eis@t, wird entweder durch einen unabhängigen Motor oder durch den Turbokompressor angetrieben; - dessen Drehzahn wenig veränderlich ist. - Der Turbokompressor kann außerdem die Speisepumpe des Dampfkessels Ch oder einen der Tei;1e, dieser- Pumpe steuern.
  • In; Abb. 3. ist eine Anordmiung dieser Art dargestellt, im. welcher mit G1 der elektrische Generator, der für die elektrische Bordani.abe bestimmt ist, und mit .P die Speisepumpe bezeichnet ist, welche den Dampfkessel Ch über den Wärmeaustauscher R speist. Es--könnee-weiterhin vorgesehen: sein., daß die wichtigsten Hilfseinrichtungen (elektrische Generatoren und Speisepumpe) mit- einer kleinen unabhängigen Gasturbine verbunden werden, deren Antriebsgas unmittelbar vor der Niederdruckgasturbine TgBP abgenommen wird und dann in den Wärmeeaustauacher R strömt. Wenn die Gasturbin:engr.uppe allein; die Antriebskraft liiefert, kann der Energieverbrauch der Hilfseinrichtunigen auf einem genügend kleinen Wert gehalten. werden:, um nicht die Energiebilanz bei normaler Fahrt des Schiffes merklich zu beeinträchtigen.
  • Sogar wenn; ,die Gasturbinenigruppe so ausgebildet ist daß sie für sich alilein den gesamten Bereich der geringen Leistungen bis 1/s oder 1/4 der maximalen 'Lefistung durch eine kleine Veränderung ihrer Drehzahl, übernehmen kann, dann ist offensichtlich auch die Möglichkeit gegeben, die Dampf -anliagge blis zu den praktisch kleinstenLeistungen für denFall plötzlichen Manöverierens oder ausgedehnter-Drehzahländerungen im Betrieb: zu halten, unter der Voraussetzung, daß die Drehzahl der aufs, Turbine und Kompressor bestehenden Gruppe entsprechend verringert wird.
  • Im allgemeinen und im Vergleich. zu den reinen Gasturbinenanlagen gestatten die Anordnungen ge, maß: der Erfindung, den Bedarf an hochwertigen Spezialstählen herabzusetzen und für den größeren Teil der Anlage die Erfahrung anzuwenden, welche im Bau vorn Dampfmaschinen und den dafür geschaffenen Ausrüstungen erworben ist; daneben ermöglichen sie den Wegfall von teuren Hüfseinrichtungen,wie z. B. vorn Hi:lfsaufliadegebläsen großer Leistung.
  • Bei der praktischen Durchführung ' besitzt die Vorrichtung gemäß der Erfindung die Vorzüge der Elastizität und der Sauberkeit des geschlossenen Kreislaufes. (das umlaufende Mittel ist Wasserdampf) ohne die. Unzuverlässigkeit eines Luftvorwärmens mit hoher Temperatur und ohne die Trägheit und Komplikation vorn Einrichtungen zur Veränderung des spezifischen Gewichts des Gases an einer Stelle einest geischdossenen Gaskreises. Sie gestattet schließlich eine Herabsetzung der Größe der Flächen und Leitungen von hoher Temperatur (Leitungssysteme, Gehäuse und Feuerungen der Gasturbinen usw.), welche das Problem des Aufenthalts in ' beschränkten Räumen, wie z. B. auf einem Kriegsschiff oder einem Handelsschiff odier auf einer Lokomotive, schwierig machen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmekraftanlage, bei welcher zwei verschiedene Antriebsmittel benutzt werden, von denen das eine durch Verbrennungsgase un d das andere :durch einen bei gewöhnlicher Ternperatur kon@.densierbaren Dampf, insbesondere Wasserdampf, gebildet wird, gekennzeichnet durch einen, Dampfkessel (Ch) mit Druckfeuerung, .dessen mit der Verbrennungsluft unter Überdruck aufzuladender Feuerraum vor den Gasturbinen (TgHP, TgBP) und parallel zu der vom Kompressor (C) belieferten Verbrennungskammer (F) derart angeordnet ist, daß die Leistung des Dampfkreises, welche sich zu der Leistung dies Gaskreises addiert, entsprechend den Erfordernissen geregelt --erden kann:, indem der para.l:leel geschaltete, den Feuerraum des Dampfkessels enthaltendeNebenschlußweg mehr oder weniger geöffnet wird.
  2. 2. Wärmekraftanilage nach Anspruch ii, gekennzeichnet durch einen in der Leitung der vom Kompressor (C) 'verdichteten Luft, angeordneten Regler (V), welcher das Verhältnis der in den Feuerraum des Dampfkeisiselis@ (Clc) und in die Verbrennungskammer (F) der Gasturbine. oder Gasturbinen (TgHP, TgBP) geführten: Luftmengen zu regeln gelstattet. 3,. Wärmekraftanilage nach Anspruchs i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gasturbine oder in den Gasturbinen (TgHP, TgBP) führende Luftleitung eine Verbrennungskammer (F) enthält, die zur Verbrennung einer Brennstoffmenge diient, welche in Abhängigkeit von der unmittelbar in den Gaskreis geführten Luftmenge regelbar ist. d.. Wärmekraftanlage nach: Anispruch 3, diadurch geilseninzeichnielr, daß die aus der Verbrennungshammer (F) kommende- Leitung vor den Ga.stu.rbinen mit der aus dem Feuerraum dies Dampfkessels (Ck) kommenden Leitung verbunden ist, um :die Gasturbinen; durch die vereinigten. Gasströme anzutreiben. 5. Wärmehraftan:l:age nach einem der Ansprüche i bis, .i,, dadurch gieleenmizeichnie@t; daß diie Gasturbine aus, einem Hochdruckteil (TgHP) und einem N iederd@ruckteil (TgBP) besteht, von denen der erstere den Luftkompressor (C) antreibt, während! der, letztere diie Nutzleistung liefert. 6. Wärmekraftanlage nach einem der Ansprüche i bis 5, gekennzeichnet durch einen Wärmeau Lauscher (R), durch den die aus dem Gaskreis. entweichenden Gase strömeni und: der zum Vorwärmen der aus dem Kompressor (C) kommenden. Luft dient. 7. Wä,rmeilcraftianil@aae nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet:, daß der Wärmeaustauscher (R) auch zum Vorwärmen dis Speisewassers..des Dampfkessels (Ch) dient. &,. Wärmekraftanlage, nach einem der Anrsprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine oder Dampfturbinen (TvAV, TvAR) mit einem mit Unterdruck arbeitenden@ Kondensator verbundene sind. 9. Wärmekraftanlage mach einem der An sprüchee i bis 8, dadurch: gekennzeichnet, daß eine zur Verbindung derDampfturbine (TvAh) mit der die Nutzleistung liefernden Gasturbine (TgBP) ein Getriebe (Eg) vorgesehen ist, so daß sie eine Nutzleistungswelle (A1) gemeinsam antreiben. io. Verfahren, zum Betrieb einer Wärmekraftanlage nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, diaß die Dampferzeugung und die Antriebsleistung der Dampfturbine (TvAI') unabhängig von der für die Gastarbinengruppe eingestellten Drehzahl dadurch gsregelt werden, daß die zugeführten Mengen an Luft, und Brennstoff zum Feuerraum des Darripfkessels (Ch) gereagelt undi das Verhältnis der Breninstoffmenge zur Luftmengie ins der Verbrennungskammer (F) der gewünschten Leilsfiung ängepaßt wirdt, was insbesondere die Abschaltung der Dampfturbine (TvAV) bei geringen Leistungen oder den Dampfkessel (Ch) auf geringer Leistung zu halten gestattet. ii. Verfahren zumBetrieh einerWärmekra.ftanlage nach. einem der Anis,prüche i bis 9, da,-durch :gelee-nnzeicbnet, daß die g,e:s.a,mteAntriebskraft der kombinierten Wärmekraftanlage in weiten Grenzen dadurch geregelt. wird, daß der Dampfzutritt zurAntriebsdampfturbine (TvAV) beeinfußt wird, wobei der Betrieb der Gasturbinengruppe- im wesentlichen unverändert bleibt und: fest auf den kleinsten Wert der gewünschten Leistung derart eingestellt wird, daß die Gasturbinengruppe unter gleichbleibenden günstigsten Betriehsbedi.ngungen. arbeitet und der Einfluß ihres kinetischen. Beharrungsvermögens auf die Regelung der Verbrennungs-luftmenge im Feuerraum des Dampfkessels (Ch) vermieden, wird. . 12. Verfahren zum Betrieb einer Wärmekraftanlage nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibgasmenge der Gasturbinengruppe dadurch gerebelt wird, daß dieDrehzahl desLuftkompres.sors (C) durch Steuerung des Zutrittes von Brennstoff zur Verbrennungskammer (F) verändert wird.
DES19197A 1948-10-06 1950-09-16 Waermekraftanlage mit Dampf- und Gasturbinen und einem Dampferzeuger mit Druckfeuerung Expired DE869449C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928613C (de) * 1951-07-03 1955-06-06 Brown Gas-Dampfkraftanlage
DE1108519B (de) * 1957-09-18 1961-06-08 Foster Wheeler Ltd Dampfkraftanlage

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