CH280009A - Wärmekraftanlage, enthaltend einen Dampfkessel mit Druckfeuerung und eine Gasturbinenanlage. - Google Patents

Description

  <B>Wärmekraftanlage, enthaltend einen Dampfkessel mit Druckfeuerung</B>  <B>und eine</B>     Gasturhinenanlage.       Dampfkessel mit. Feuerung unter     Druck     sind bekannt; es     sit    auch bekannt, einem  Dampfkessel mit Druckfeuerung eine Gastur  bine vor- oder     nachzuschalten.    In diesen Fäl  len wird die Brennluft vom Kompressor der  Gasturbine geliefert.  



  Die vorliegende Erfindung unterscheidet  sich von diesen bekannten Ausführungen da  durch, dass mindestens ein Teil der Abgase  des     Hoehdruekteils    der Gasturbine dem  Dampfkessel als Brennluft zugeleitet wird  und dass die Abgase des Dampfkessels im     Nie-          derdruekteil    der Gasturbine weiter expan  dieren.  



  Das Gas besitzt am Austritt aus dem Hoch  druckteil noch einen grossen     Luftüberschuss     und kann daher noch als Brennluft dienen.  Cm die Anlage nicht allzu sehr zu verteuern,  wird der Druck im Feuerraum des Kessels im  allgemeinen zwischen 2 und 4     Atm.    gewählt.  Wird wie bei den bekannten Anlagen die       Kompressorluft    dem     Dampfkessel    als     Brenn-          luft    zugeführt, so ist die Temperatur niedrig;  damit wird auch die     Feuerraumtemperatur     niedrig, und daher werden die Flächen vom  Verdampfer,     Überhitzer    usw. gross.

   Wird im  Gegensatz zu den bekannten     Ausführungen     die Brennluft einer Zwischenstufe der Gas  turbine entnommen, so ist. die Temperatur  beträchtlich höher (400  C und mehr). Da  durch steigt die     Feuerraumtemperatur,    und  die Flächen vom Verdampfer,     überhitzer    usw.    werden kleiner, wodurch Preis und Raum  bedarf sinken.  



  Wenn der Feuerraum des Dampfkessels  zwischen Hochdruck- und     Niederdruckteil    der  Gasturbine geschaltet wird, so ergeben sich  weitere Vorteile. Die Gasturbine kann in min  destens zwei Teilturbinen aufgeteilt werden.  Da der über die Feuerung des Kessels gelei  tete Teilstrom einen Druckverlust erfährt,  lässt sich in den     Restgasstrom    sehr günstig  ein Wasser- oder     Luftvorwärmer    oder ein  Brennraum einschalten, damit beide Ströme  an der Vereinigungsstelle den gleichen Druck  besitzen.

   Im ersten Fall kann durch die heissen  Gase das Speisewasser oder die Druckluft  des Kompressors auf höhere Temperatur er  wärmt werden; im zweiten Fall kann der Rest  gasstrom nach dem Hochdruckteil der Gastur  bine im Brennraum auf höhere Temperatur  gebracht werden, was eine höhere Leistung  und einen höheren Wirkungsgrad ergibt. In  beiden Fällen kann der eine     Gasturbinenteil     den Kompressor antreiben und wird drehzahl  unabhängig, was für die Teillast von Vorteil  ist.  



  Die beiliegende, schematische Zeichnung  betrifft, zwei Ausführungsbeispiele der Erfin  dung. In     Fig.1    bedeutet 1 den Dampfkessel,  2 den Verdampfer, 3 den     Überhitzer,    4 die  Brennstoff- und 5 die     Brennluftzufuhr.    Der  Dampf strömt durch eine Leitung 6 zur  Dampfturbine 7. 8 ist der Kondensator, 9 die           Kondensatleitung.    Im     Vorwärmer    10     wird    das  Kondensat aufgewärmt, durch eine Leitung 11  dem     Hochdruckvorwärmer    12     zugeführt    und  durch eine Leitung 13     zum    Verdampfer 2  geleitet.

   14 bedeutet einen Stromerzeuger, der  durch die Dampfturbine 7 angetrieben     wird.     



  Die Gasturbine besteht aus zwei Teilen:  der     Hochdruckturbine    15, welche den Kom  pressor 16 antreibt, und der     N.iederdruektur-          bine    17, welche die     Niitzleistungsmaschine    18  antreibt. Der Kompressor 16 fördert die  Druckluft durch den     Luftvorwärmer    19 zum  Brennraum 20. Die Abgase der Hochdruck  gasturbine 15 strömen zum Teil durch eine  Leitung 21 als     Brennluft    zum Dampfkessel,  zum .Teil durch eine Leitung 22 zum     Wasser-          vorvvärmer    12 und zur     Niederdruckturbine    17.

    Die Abgase des Dampfkessels 1 werden durch  eine -     Leitung    23 der N     iederdruckturbine    17       zugeleitet.    Der     Vorwärmer    12 ist so bemessen,  dass der Druckverlust der     Überströmgase    von  der Hochdruck- zur     Niederdruckturbine    dem  Druckverlust der durch den Dampfkessel strö  menden Gasmenge entspricht. Durch ein     Ven-          til    24 kann die     Zuführung    der     Brennlift    zum  Dampfkessel nach Bedarf eingestellt werden.

    Die Abgase der     Niederdruck-Gasturbine    17  strömen durch eine Leitung 25     ziun        Luftvor-          wärmer    19, zum     Wasserv        orwärmer    10 und  ins Freie.  



  Die Ausführung nach     Fig.    2 unterscheidet.  sich von derjenigen nach     Fig.1    im wesent  lichen dadurch, dass in die     Überströmleitung     22 ein     zweiter        Brennraum    20b eingebaut ist,  wodurch die     Leistung    der     Niederdruckturbine     17 erhöht     wird.    Ferner ist die     Dampfturbine     7 in drei Teile, nämlich 7a, 7b, 7c aufgeteilt.  Zwischen je zwei Turbinenteilen wird der  Dampf durch die Abgase der Niederdruck  Gasturbine 17 in Zwischenerhitzern 26a und       \?6b    wieder erhitzt. Dadurch steigen Leistung  und Wirkungsgrad der Dampfturbine.

   Die  Feuchtigkeit des Dampfes am Austritt aus  der Turbine wird so weit verkleinert, dass  Schaufelerosionen vermieden werden. Die Ab  gase der     Niederdruck-Gasturbine    17 strömen  durch die Leitung 25 zu den     Zwischenerhit-          zern    26a.,     26b    und hernach zum Luftvorwär-         iner    19,     ziem        Wasservorwärmer    10 und ins  Freie.  



  Die     Erfindung    gestattet. auch, die     Vorwär-          mung    der     Drucklift    des Kompressors bzw. des  Speisewassers zu steigern und die heissen Ab  gase des Kessels zur Zwischenüberhitzung des  Dampfes der Dampfturbine zu benützen.  Selbstverständlich könnte auch ein Teil der       Speisewasservorwärmung    in den Kessel ver  legt werden. Ferner könnte die     Vorwärmung     der Druckluft bzw. des Speisewassers erhöht.  werden durch Zuschalten eines     Vorwärmers          in    die     Breimluftleitung    zum Dampfkessel bzw.  in die Abgasleitung des Dampfkessels.

   Die       Zwischenüberhitzung    des Dampfes kann auch  durch die Abgase der     Hochdruck-Gasturbine     erfolgen. Die Abgase des Dampfkessels könn  ten auch einer hintern Stufe der     Niederdruek-          turbine        zugeleitet    werden. Als     Nutzleistungs-          maschine    können statt Stromerzeuger zum  Beispiel Propeller verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wärmekraftanlage, enthaltend einen Dampf kessel mit. Druckfeuerung und eine CTast.llr- binenanlage, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Abgase des Hoch druckteils der Gasturbine dem Dampfkessel als Brennluft zufliesst und die Abgase des Dampfkessels im '-\-iederdruckteil der Gastur bine weiter expandieren. UNTERANSPRÜCHE: 1. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbinen anlage mit Zwischenüberhitzung arbeitet. 2.

   Wärmekraftanlage nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Ab gase des Hoehdruekteils der Gasturbine vor der Überströmung in den \iederdruckteil der Gasturbine das Speisewasser vorwärmt. 3. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch -gekennzeichnet, dass ein Teil der Ab gase des Hoehdruekteils der Gasturbine vor .der Überströmung in den Niederdruekteil der Gasturbine die Druckluft des Kompressor vorwärmt. 4. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase des Dampfkessels das Speisewasser vorwärmen.

   5. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase des Dampfkessels die Druckluft des Kompressors vorwärmen. 6. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Abgase des Niederdruckteils der Gas turbine zur Zwischenüberhitzung des Dampfes dient. i. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Abgase des Niederdruckteils der Gas turbine zur Vorwärmung der Druckluft des Kompressors dient. B.

   Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Abgase des Niederdruekteils der Gas turbine zur Speisewasservorwärmung dient. 9. Wärmekraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss mindestens ein Teil der Abgase des Hochdruckteils der Gas turbine zur Zwischenüberhitzung des Damp fes dient.