DE19745113A1 - Turbogenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gasgekühlten Turbogenerator mit einer zugeordneten Küh­ leinrichtung für das Kühlgas mit wenigstens einem Wärmetauscher zum Abführen der im Generator freigesetzten Wärme.

Bei Turbogeneratoren wird die zugehörige Kühleinrichtung mit den zugehörigen Gas- Wasser-Wärmetauschern für das Kühlgas bislang im Generatorgehäuse integriert, um so eine kompakte Generatoranordnung zu erhalten, bei welcher lediglich die elektri­ schen Anschlüsse noch mit dem zu versorgenden Netz zu verbinden sind.

Bei dieser Gestaltung sind alle Komponenten, insbesondere die Gas-Wasser-Wär­ metauscher den unvermeidlichen Generatorschwingungen ausgesetzt, was zur Be­ schädigung der Gas-Wasser-Wärmetauscher infolge Schwingungsbruch führen kann.

Abgesehen davon, daß ein beschädigter Wärmetauscher nicht mehr für die volle Kühl­ leistung zur Verfügung steht und ein ständiger Kühlmittelverlust zu Überhitzungen füh­ ren kann, erweist es sich als gravierender, daß das als Wärmetauschermedium vorge­ sehene Kühlwasser in den Generator-Aktivteil eindringt und dort einerseits Schäden infolge elektrischem Kurzschluß als auch durch chemische Reaktion hervorrufen kann.

Ein weiterer Nachteil dieser Gestaltungsweise beruht darauf, daß im Schadensfall ein Austausch der betroffenen Wärmetauscher nicht vor Ort erfolgen kann, da die Wärme­ tauscher nicht separat verschickt werden können und daher der Generator für längere Zeit außer Betrieb genommen werden muß, damit der Schaden vom Hersteller beho­ ben werden kann.

Schließlich ist die Gestaltung des Gehäuses des Generators bei Integration der Küh­ leinrichtung hinsichtlich der Kühlgasführung durch den Generator kompliziert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Tur­ bogenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die vorstehend auf­ gezeigten Nachteile vermieden sind und bei welchem Störungen im Betrieb ohne gro­ ßen Aufwand rasch behebbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Entsprechend der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Kühleinrichtung mit dem wenigstens einen Gas-Wasser-Wärmetauscher außerhalb des Generators angeordnet ist und über Leitungswege mit dem Generator verbunden ist.

Hierdurch ist es möglich den Aktivteil des Generators vergleichsweise einfach zu ge­ stalten und ausreichend Raum für die Strömungswege des Kühlgases bereitzustellen. Die Kühleinrichtung selbst wird unmittelbar neben dem Generator oder in geringem Abstand angeordnet, so daß die erforderlichen Leitungswege, die mit Strömungsverlu­ sten behaftet sind, nicht zu lang sind, so daß eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in Weiterbildung der Erfindung die Kühleinrichtung mit dem wenigstens einen Gas-Wasser-Wärmetauscher sowie mit Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und zugehörigen Hilfskomponenten, wie Pumpen und Gebläse; in einem separat angeordneten Raum zusammengefaßt.

Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, wenn hierfür, das heißt für den separaten Raum, ein ausreichend großer versandfähiger Transportbehälter, beispielsweise ein Stan­ dardcontainer, zum Beispiel 20-Fuß-Container, vorgesehen ist. In diesem Transportbe­ hälter sind alle benötigten Einrichtungen, das heißt der wenigstens eine Wärmetau­ scher sowie zugehörige Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen, wie zum Bei­ spiel zur Temperaturkontrolle und Leckageüberwachung, und zugehörige Hilfskompo­ nenten, wie Pumpen und Gebläse, angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auch eine Kältemaschine für das Kühl­ medium vorgesehen sein, die ebenfalls in dem separaten Raum angeordnet ist.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie be­ sondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt die einzige Figur in schematischer Darstellung eine Schrägansicht einer erfin­ dungsgemäßen Anordnung eines Turbogenerators mit separater Kühleinrichtung.

In der einzigen Figur ist eine Turbogeneratoranlage 10 mit einem Turbogenerator 12 und einer zugehörigen Kühleinrichtung 14 gezeigt, die in einem separaten Transport­ behälter 22 mit dem zugehörigen Gas-Wasser-Wärmetauscher und den weiteren Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und zugehörigen Hilfskomponenten an­ geordnet ist und über Leitungswege 16, 17, 18 mit dem Turbogenerator 12 in Wirkver­ bindung steht.

Der Turbogenerator 12 ist in einem Gehäuse 20 untergebracht und umfaßt in üblicher Weise einen hier nicht näher gezeigten Stator mit darin angeordnetem Rotor, welche den Aktivteil des Generators bilden.

Wie der Darstellung zu entnehmen ist, sind die vorgesehenen vergleichsweise kurz, so daß hinsichtlich des Kühlbedarfs keine Probleme resultieren. Vor allem aber erweist sich im Betrieb die getrennte Anordnung des Turbogenerators 12 und der zugehörigen Kühleinrichtung 14 als vorteilhaft.

Das erwärmte gasförmige Kühlmedium wird vom Generator 12 durch einen ersten ka­ nalartigen Leitungsweg 16 zur Kühleinrichtung 14 im Behälter 22 geführt, dort abge­ kühlt und als Kaltgas durch einen zweiten kanalartigen Leitungsweg 18 zum Kaltgas­ raum des Generators 12 geführt und zwecks Kühlung vom integrierten Ventilator durch den Generator 12 gefördert.

Vorteilhafterweise kann in dem separaten Raum 22 die Temperaturüberwachung des Kühlsystems 12 integriert sein ebenso wie eine Leckageüberwachung für das Kühlsy­ stem.

Falls die Kühleinrichtung 14 mit offenem Kühlkreislauf arbeitet, kann das Kühlmedium abhängig von der Umgebungstemperatur erwärmt oder mittels einer Kältemaschine gekühlt werden.

Die erforderlichen Anschlüsse der im separaten Behälter 22 angeordneten Kühlein­ richtung 14 sind rasch und problemlos hergestellt, so daß ein Austausch schadhafter Komponenten ohne große Unterbrechung erfolgen kann.

Claims (4)

1. Gasgekühlter Turbogenerator (12) mit einer zugeordneten Kühleinrichtung (14) für das Kühlgas mit wenigstens einem Gas-Wasser-Wärmetauscher zum Ab­ führen der im Generator (12) freigesetzten Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (14) mit dem wenigstens einen Gas-Wasser-Wärmetauscher außerhalb des Generators (12) angeordnet ist und über Leitungswege (16, 17, 18) mit dem Generator (18) verbunden ist.

2. Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Küh­ leinrichtung (14) mit dem wenigstens einen Gas-Wasser-Wärmetauscher sowie mit Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und zugehörigen Hilfskomponenten, wie Pumpen und Gebläse; in einem separat angeordneten Raum (22) zusammen­ gefaßt ist.

3. Turbogenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sepa­ rat angeordnete Raum (22), in welchem der wenigstens eine Gas-Wasser-Wärme­ tauscher sowie Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen und zugehörige Hilfs­ komponenten, wie Pumpen und Gebläse angeordnet sind, von einem Standardcon­ tainer, zum Beispiel 20-Fuß-Container, gebildet ist.

4. Turbogenerator nach einem der vorherigen Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kältemaschine zur Kühlung des vom Generator (12) kommenden erhitzten Gases in dem separaten Raum vorgesehen ist.