DE1196900B - Gas-steam turbine system - Google Patents
Gas-steam turbine systemInfo
- Publication number
- DE1196900B DE1196900B DED36256A DED0036256A DE1196900B DE 1196900 B DE1196900 B DE 1196900B DE D36256 A DED36256 A DE D36256A DE D0036256 A DED0036256 A DE D0036256A DE 1196900 B DE1196900 B DE 1196900B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- steam
- mixing
- mixing chamber
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
Landscapes
- 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
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. α.:Int. α .:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Aiislegetag:Number:
File number:
Registration date:
Aiislegetag:
F02cF02c
Deutsche KL: 46 f-3/70German KL: 46 F-3/70
1196 900
D 362561 a/46 f
5. Juni 1961
IS. JuH 19651196 900
D 362561 a / 46 f
June 5, 1961
IS. JuH 1965
Die Erfindung betrifft eine Gas-Dampf-Turbinenanlage unter Verwendung einer Brennkammer und eines zwischen deren Auslaß und der Turbine angeordneten, als Mischkammer ausgebildeten Mischorgans zum Mischen der Brenngase mit von ihnen in einem Wärmeaustauscher erzeugtem, unter Druck stehendem Wasserdampf.The invention relates to a gas-steam turbine system using a combustion chamber and a mixing element designed as a mixing chamber and arranged between its outlet and the turbine for mixing the fuel gases with those generated by them in a heat exchanger, under pressure standing water vapor.
Diese Anlagen haben den Zweck, durch die Zumischung von Wasserdampf zu Brenngasen deren Temperatur herabzusetzen, um eine schädliche Beeinflussung der Turbinenschaufeln durch die heißen Brenngase zu vermeiden.These systems have the purpose of adding steam to fuel gases Reduce the temperature in order to prevent the hot turbine blades from having a detrimental effect Avoid combustion gases.
Bekannt ist es, zur Erzeugung des Wasserdampfes die Brennkammer mit einem an eine Wasserzuleitung angeschlossenen Kühlmantel zu versehen und das in dem Kühlmantel erzeugte Heißwasser über ein Regleryentil einer Mischdüse für Brenngas und Heißwasser zuzuführen. Das erzeugte Heißwasser muß dabei nach Maßgabe seiner Erzeugung abgenommen werden, wobei das Reglerventil wenig Spielraum für eine Dosierung beläßt, da keine anderweitige Druckregelung vorhanden ist.It is known that the combustion chamber is connected to a water supply line to generate the water vapor To provide connected cooling jacket and the hot water generated in the cooling jacket via a Control valve of a mixing nozzle for fuel gas and hot water to feed. The hot water produced must be removed in accordance with its production be, the regulator valve leaves little leeway for a dosage, since no other pressure control is available.
Ferner ist es bekannt, die Brenngase erzeugende Düse in einem mit Wasser gefüllten Mantel unterzubringen und das in dem Kühlmantel erzeugte Heißwasser am Austrittsende der Brenngase mit dieser zu mischen. Ein Austritt von reinem Wasserdampf ohne Wasser in die Mischkammer ist dabei nicht gewährleistet.It is also known to accommodate the nozzle generating fuel gases in a jacket filled with water and the hot water generated in the cooling jacket at the outlet end of the fuel gases mix this one. There is an escape of pure water vapor without water into the mixing chamber not guaranteed.
Nach der Erfindung wird eine selbständig regelbare Abgabe von reinem Wasserdampf zum Zumischen zu den Brenngasen dadurch erreicht, daß bei einer Gas-Dampf-Turbinenanlage unter Verwendung einer Brennkammer und eines zwischen deren Auslaß und der Turbine angeordneten als Mischkammer ausgebildeten Mischorgans zum Mischen der Brenngase mit von ihnen in einem Wärmeaustauscher erzeugten, unter Druck stehendem Wasserdampf der Wärmeaustauscher in bei Gas-Dampf-Turbinenanlagen bekannter Weise aus einem das die Brenngase von der Brennkammer zu der Mischkammer führenden Rohr umgebenden Wasserbehälter besteht, der in bei Dampferzeugern von Gas-Dampf-Turbinenanlagen bekannter Weise einen Dampfsammeidom aufweist, wobei die Leitung des Wasserdampfes zu der Mischkammer von dem Dampfsammeidom abgezweigt ist.According to the invention, there is an independently controllable release of pure water vapor for admixing to the fuel gases achieved by using in a gas-steam turbine system a combustion chamber and one arranged between its outlet and the turbine as Mixing chamber designed mixing element for mixing the fuel gases with them in one Heat exchangers generated pressurized water vapor in the heat exchanger Gas-steam turbine systems are known in a manner that feeds the combustion gases from the combustion chamber The pipe surrounding the mixing chamber consists of a water tank, which is in the case of steam generators of gas-steam turbine systems known manner has a Dampfsammeidom, the line of the water vapor is branched off to the mixing chamber from the Dampfsammeidom.
Der Brenngaseintritt und der Wasserdampfeintritt in die Mischkammer werden dabei zweckmäßig durch Klappenventile gesteuert.The fuel gas inlet and the steam inlet into the mixing chamber are expedient controlled by flap valves.
Durch die Anordnung eines Dampfdomes an dem die Brenngasableitung umhüllenden Wasserbehälter, Gas-Dampf-TurbinenanlageBy arranging a steam dome on the water tank surrounding the fuel gas discharge line, Gas-steam turbine system
Anmelder:Applicant:
Wolf gang Döhling, Bremen, Prangenstr. 7Wolfgang Döhling, Bremen, Prangenstr. 7th
Als Erfinder benannt;
Wolfgang Döhling, Bremen.Named as inventor;
Wolfgang Döhling, Bremen.
wobei die Dampfleitung von dem Dampfdom abzweigt, wird erreicht, daß der Mischkammer ausschließlich Wasserdampf und kein Wasser zugeführt wird.whereby the steam line branches off from the steam dome, it is achieved that the mixing chamber exclusively Steam and no water is supplied.
Die Klappenventile ermöglichen eine Regelung des Brenngas-Wasserdampf-Mischungsverhältnisses.The flap valves allow the fuel gas / water vapor mixture ratio to be regulated.
Die neue Ausbildung ist nachstehend an Hand der schematisch gehaltenen Zeichnungen (Fig. 1 und 2) näher erläutert.The new training is below with reference to the schematically held drawings (Fig. 1 and 2) explained in more detail.
Als Brennkammer dient ein würfelförmiger Raum 1, der mit einer wärmespeichernden Schicht ausgekleidet und durch durchbrochene Querwände unterteilt ist. Die Brennkammerwand ist zweckmäßig noch mit einer äußeren Isolierschicht versehen. Die durchbrochenen wärmespeichernden Querwände ergeben eine gleichmäßige Verteilung der Brenngase. Zwischen den Querwänden sind in Reihe geschaltete Düsen angeordnet. Über einen gemeinsamen Anschlußstutzen 2 erhalten sie ihre Gaszufuhr. Dem Anschlußstutzen 2 ist eine Kreiselpumpe 3 vorgeschaltet, die das Gas aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in die Brennkammer drückt. Um ein Rückschlagen der Flamme zu verhindern, ist sowohl vor als auch hinter der Pumpe 3 in den Anschlußstutzen ein Flammenschutz eingefügt.A cube-shaped space 1 with a heat-storing layer serves as the combustion chamber lined and divided by openwork transverse walls. The combustion chamber wall is appropriate still provided with an outer insulating layer. The perforated, heat-storing transverse walls result in an even distribution of the combustion gases. Nozzles connected in series are arranged between the transverse walls. Via a common connection piece 2 you get your gas supply. A centrifugal pump 3 is connected upstream of the connecting piece 2, which pushes the gas from a fuel tank into the combustion chamber. To a setback to prevent the flame, is both in front of and behind the pump 3 in the connecting piece a flame protection inserted.
Vor der Pumpe 3 befindet sich ein Steuerventil 4, das die Gaszufuhr 6 und die Luftzufuhr 5 steuert. Es dient gleichzeitig als Notventil, um in Notfällen Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter schnell ausströmen lassen zu können. Hinter der Pumpe 3 liegt ein Ventil 15, durch das die Gaszuleitung 6 über eine Umgehungsleitung 16 unmittelbar mit dem Anschlußstutzen 2 verbunden werden kann.In front of the pump 3 there is a control valve 4 which controls the gas supply 6 and the air supply 5. It also serves as an emergency valve to quickly escape fuel from the storage tank in an emergency to be able to let. Behind the pump 3 is a valve 15 through which the gas supply line 6 via a Bypass line 16 can be connected directly to the connecting piece 2.
An der Vorderwand der Brennkammer 1 ist ein Brenngas-Auslaßrohr 7 angeordnet, das von einem Stahlmantel umgeben ist, der einen Wasserbehälter 8 bildet.On the front wall of the combustion chamber 1, a fuel gas outlet pipe 7 is arranged, which of a Steel jacket is surrounded, which forms a water tank 8.
Das den Wasserbehälter bildende Rohr 8 trägt einen Dampfdom 9.The pipe 8 forming the water tank carries a steam dome 9.
509 600/129509 600/129
Das die Brenngase ableitende Rohr 7 ist über ein Klappenrückschlagventil 11 an eine Mischkammer 10 angeschlossen. Von dem Dampfdom 9 führt eine Leitung 12, die ein Klappenrückschlagventil 13 aufweist, ebenfalls zur Mischkammer 10. Die Mischkammer 10 besteht aus einem Stahlkörper mit Abgabestutzen 14. Alle Teile sind zur Verhinderung von Energieverlusten durch Wärmeabstrahlung isoliert.The pipe 7 discharging the combustion gases is connected to a mixing chamber 10 via a flap check valve 11 connected. A line 12, which has a flap check valve 13, leads from the steam dome 9, also to the mixing chamber 10. The mixing chamber 10 consists of a steel body with Delivery nozzle 14. All parts are designed to prevent energy loss through heat radiation isolated.
Das Ventil 4 wird beim Anlassen in die StellungThe valve 4 is in the starting position
V 2 gebracht, in der es den Luftzufuhrstutzen 5 nicht ganz abschließt. V 2 brought, in which it does not completely close the air supply nozzle 5.
Das Gas wird von der mit Anlasserdrehzahl laufenden Kreiselpumpe 3 durch das Ventil 15, das sich in der Stellung IS1 befindet, in den Anschlußstutzen 2 gedrückt.The gas is pressed by the centrifugal pump 3 running at starter speed through the valve 15, which is in position IS 1 , into the connecting piece 2.
Das Gas strömt in die Brennkammer 1 und wird mittels in ihr angeordneter Elektroden gezündet.The gas flows into the combustion chamber 1 and is ignited by means of electrodes arranged in it.
Erst nach Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 3 wird verstärkt Antriebsgas in die Brennkammer 1 so gedrückt. Auf diese Weise wird eine schnelle Erhöhung des Druckes und damit eine plötzliche Belastung der Kraft übertragenden Teile verhindert. Mit der Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 3 erhöht sich die Gas- und Luftzufuhr, so daß die Verbrennungstemperaturen, der Druck und damit die Leistung der Anlage steigen. Die Leistung der Anlage ist von dem Querschnitt und der Anzahl der Düsen und der Leistung der Pumpe abhängig. Die Pumpe muß den auf allen Düsenöffnungen bei Höchstleistung lagernden Druck überwinden können.Only after increasing the speed of the pump 3 is the drive gas intensified in the combustion chamber 1 pressed. This way there is a rapid increase in pressure and therefore a sudden strain the force-transmitting parts prevented. With the increase in the speed of the pump 3 increases the gas and air supply so that the combustion temperatures, the pressure and thus the performance of the system increase. The performance of the system depends on the cross-section and the number of Nozzles and the performance of the pump dependent. The pump must be the one on all nozzle openings Able to overcome high-performance storage pressure.
Läuft die zunächst als reine Gasturbine arbeitende Anlage nach erreichter Hochspannung des Wasserdampfes als Gas-Dampf-Turbinenanlage weiter und wird dabei die Brennkammer 1 zu stark erhitzt, dann wird das Ventil 4 aus der Stellung F 2 in die StellungThe system, which initially works as a pure gas turbine, runs after the high voltage of the steam has been reached continues as a gas-steam turbine system and the combustion chamber 1 is heated too much, then the valve 4 is moved from position F 2 to position
VI gebracht. Damit wird die Gaszufuhr verringert und durch das Ansaugen von mehr Luft werden die Anteile an O2 und N2 (Sauerstoff—Stickstoff) erhöht; dadurch wird Gas eingespart und gleichzeitig die Leistung der Anlage auf die zulässige Höhe reduziert. VI brought. This reduces the gas supply and by sucking in more air, the proportions of O 2 and N 2 (oxygen-nitrogen) are increased; this saves gas and at the same time reduces the system's output to the permissible level.
Durch die wärmespeichernde Schicht der Brennkammer 1 ist es sogar möglich, die Anlage kurze Zeit mit reiner Luftzufuhr zu betrieben. Die erforderliche Energie wird dabei von den wärmespeichernden Schichten der Brennkammer 1 abgegeben.Due to the heat-storing layer of the combustion chamber 1, it is even possible to use the system for a short time to be operated with pure air supply. The required energy is provided by the heat-storing Layers of the combustion chamber 1 delivered.
Zum Auffüllen des Kraftstoff-Vorratsbehälters werden die Ventile 4 und 15 in die Stellungen 152 und V 3 gebracht. Die Pumpe 3 kann dann den Kraftstoff aus einer an den Stutzen 5 für die Luftzufuhr anschließbaren Kraftstoff-Ansaugleitung über die Umleitung 16 und die Leitung 6 in den Kraftstoff-Vorratsbehälter drücken.The valves 4 and 15 are brought into the positions 15 2 and V 3 to fill the fuel reservoir. The pump 3 can then press the fuel from a fuel suction line that can be connected to the nozzle 5 for the air supply via the bypass 16 and the line 6 into the fuel reservoir.
In Notfällen wird das Ventil 4 in die Stellung Vl und das Ventil 15 in die Stellung 152 gebracht. Das Gas kann dann aus dem Kraftstoff-Vorratsbehälter über die Leitung 6 und die Luftansaugleitung 5 in die Atmosphäre entweichen.In emergencies, the valve 4 is brought into the position V1 and the valve 15 into the position 15 2 . The gas can then escape from the fuel reservoir via line 6 and air intake line 5 into the atmosphere.
Die Wasserzuleitung zu dem den Dampfdom 9 tragenden Wasserbehälter 8 erfolgt mittels einer Druckpumpe aus einem den Kraftstoff-Vorratsbehälter umgebenden Wassermantel.The water supply to the water tank 8 carrying the steam dome 9 takes place by means of a Pressure pump from a water jacket surrounding the fuel tank.
Claims (2)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1008 532;
schweizerische Patentschrift Nr. 220 292;
britische Patentschriften Nr. 149 926, 565 952.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1008 532;
Swiss Patent No. 220 292;
British Patent Nos. 149,926, 565,952.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED36256A DE1196900B (en) | 1961-06-05 | 1961-06-05 | Gas-steam turbine system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED36256A DE1196900B (en) | 1961-06-05 | 1961-06-05 | Gas-steam turbine system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1196900B true DE1196900B (en) | 1965-07-15 |
Family
ID=7043026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED36256A Pending DE1196900B (en) | 1961-06-05 | 1961-06-05 | Gas-steam turbine system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1196900B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3657884A (en) * | 1970-11-20 | 1972-04-25 | Westinghouse Electric Corp | Trans-nozzle steam injection gas turbine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB149926A (en) * | 1919-08-20 | 1921-01-13 | Turbo Machines Sa | Improvements in the working of mixed gas and steam turbines |
CH220292A (en) * | 1940-11-28 | 1942-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method for increasing the readiness for sudden loads on gas turbine systems. |
GB565952A (en) * | 1943-05-26 | 1944-12-06 | Herbert Vincent Hoskins | Improvements in means for generating a mixture of steam and combustion products under pressure |
DE1008532B (en) * | 1952-09-08 | 1957-05-16 | Hugo Grohmann | Gas steam turbine plant |
-
1961
- 1961-06-05 DE DED36256A patent/DE1196900B/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB149926A (en) * | 1919-08-20 | 1921-01-13 | Turbo Machines Sa | Improvements in the working of mixed gas and steam turbines |
CH220292A (en) * | 1940-11-28 | 1942-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method for increasing the readiness for sudden loads on gas turbine systems. |
GB565952A (en) * | 1943-05-26 | 1944-12-06 | Herbert Vincent Hoskins | Improvements in means for generating a mixture of steam and combustion products under pressure |
DE1008532B (en) * | 1952-09-08 | 1957-05-16 | Hugo Grohmann | Gas steam turbine plant |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3657884A (en) * | 1970-11-20 | 1972-04-25 | Westinghouse Electric Corp | Trans-nozzle steam injection gas turbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE826804C (en) | Gas steam turbine system for the joint generation of heat and mechanical energy with associated control | |
DE1065666B (en) | Combined gas turbine steam generator for the supply of both thermal energy and mechanical power | |
DE1476903B2 (en) | GAS STEAM TURBINE SYSTEM | |
DE2640362A1 (en) | FUEL SYSTEM FOR GAS TURBINE ENGINES | |
DE1526897C3 (en) | Gas-steam turbine plant | |
DE1196900B (en) | Gas-steam turbine system | |
DE3419560A1 (en) | Method for the operation of a gas turbine plant and plant for the method | |
DE1279029B (en) | Forced once-through steam generator with a forced circulation overlaid on part of the heating surfaces | |
DE557597C (en) | Steam generator with pressure firing | |
DE916913C (en) | Steam internal combustion system | |
CH226746A (en) | Steam-gas thermal power plant. | |
CH427411A (en) | Gas turbine unit | |
AT228015B (en) | Gas turbine | |
AT162785B (en) | Method and device for vaporizing liquids by immersion combustion | |
DE968371C (en) | Method for operating gas turbine systems with open circuit | |
DD235316A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR OPERATING A CARBURIZING HEATING FOR A BOILER | |
DE690862C (en) | Device for regulating the air supply to a steam generator with pressure firing | |
DE609699C (en) | Steam generator with a pre-heater that is under higher pressure than the operating pressure | |
DE2262305C3 (en) | Control of a steam power plant with a pressure-fired steam generator | |
DE899133C (en) | Thermal system operated with liquid fuel, e.g. B. Diesel engine system | |
DE661843C (en) | Process for intermediate or re-superheating of gases or fumes by means of the exhaust gases from deflagration chambers | |
DE542620C (en) | Method for operating a steam generator | |
DD112306B1 (en) | OELVERGASUNGSBRENNER | |
AT137588B (en) | Gas turbine unit with multi-stage combustion. | |
DE1057393B (en) | Method and device for the ignition of the afterburning in turbojet engines |