DE966644C

DE966644C - Verfahren zum Betrieb von Heissgasturbinen

Info

Publication number: DE966644C
Application number: DEB31655A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Flesch
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1956-07-02
Filing date: 1956-07-02
Publication date: 1957-08-29

Description

Gasturbinen sind den Dampfturbinen wirtschaftlich überlegen, wenn das zum Betrieb notwendige Gas entsprechend billig erzeugt werden kann. Geeignetes Gas hat man' bisher durch Verbrennen von Brennstoffen gewonnen. Die dafür nötige Verbrennungsluft hat man durch die aus der Turbine austretenden Gase vorgewärmt.
Es wurde nun gefunden, daß man Heißgasturbinen mit Vorteil mit Verbrennungsgasen betreibt, die durch Verbrennen von Brennstoffen unter Druck in einer Wirbelschicht hergestellt wurden. Die Verwendung solcher Gase hat den Vorteil, daß zu ihrer Erzeugung weniger Luft benötigt wird als bei anderen Verbrennungsvorgängen. Die Verbrennung in Wirbelschicht hat den weiteren Vorteil, daß bei Verwendung von feinverteilten Brennstoffen die Flugstaubbildung geringer ist als bei der sonst üblichen Staubverbrennung. Ferner bietet die neue Arbeitsweise die Möglichkeit, Kohlen und Brennstoffe der verschiedensten Art, für die sonsi in der Regel besondere Verbrennungsvorrichtungen erforderlich sind, in der gleichen Anlage zu verbrennen.
Geeignete Brennstoffe sind neben den üblichen Kohle- und Koksarten insbesondere aschereiche Kohlen oder Ölrückstände. Auch flüssige oder gasförmige Brennstoffe können, vorteilhaft zusammen mit festen Brennstoffen, verwendet werden. Das für die Verbrennung erforderliche Wirbelbett wird zweckmäßig in bekannter Weise aus dem verwendeten Brennstoff oder Teilen davon, z. B. aus Kohlenasche oder Ölkoks, hergestellt. Die Verbrennung in der Wirbelschicht wird im übrigen in der üblichen Weise durchgeführt. Arbeitet man mit flüssigen Brennstoffen, z. B. mit billigen Rückstandsölen, so düst man diese zweckmäßig in die untere Schicht des Wirbelbettes, gegebenenfalls zusammen mit Verbrennungsluft, ein. Der sich dabei bildende Ölkoks, der langsamer verbrennt als das 01 selbst, kann zur Aufrechterhaltung der Wirbelschicht dienen.
Die im Wirbelbett erzeugten Verbrennungsgase werden in bekannter Weise, insbesondere durch Trockenabscheider, weitgehend von Staub befreit und in der Gasturbine entspannt. Die aus der Turbine austretenden Gase können ihre Wärme in Wärmeaustauschern, - z. B. zum Vorwärmen der Verbrennungsluft, abgeben: B e i s p i e 1 Olschiefer mit 28"/overbrennlichenBestandteilen wird bei 2 (s. Zeichnung) kontinuierlich in die Wirbelschichtbrennkammer i eingedreht. In der Wribelschichtbrennkammer befinden sich 35o kg teilverbrannter Ölschiefer, der durch Einblasen von 2oo m3/h Luft und 3o kg/h Dampf bei 3 und 4 in wirbelnder Bewegung gehalten wird.
Es entsteht ein Gas folgender Zusammensetzung: c02 ........................... 13,2 % CO ........................... 4,20/0 H2 ............................ 3,00/0 C H4 ......................... - - 2,6"/o N2 ...: ........................ 77,00/0 Durch Einblasen von 70 m3/h Luft bei 5 wird das aus der Wirbelschicht hochsteigende Gas, das noch Wasserstoff, Kohlenoxyd und Methan enthält, nachverbrannt. Dabei entstehen etwa 3oo ri13/h praktisch sauerstofffreies Verbrennungsgas, das nach Passieren des Staubabscheiders 6 mit 8oo' und einem Druck von 5 at zwecks Arbeitsleistung in die Entspannungsturbine 7 eintritt. Diese betreibt den Luftkompressor8 sowie den Generatorg.
Das aus der Tu:rbine7 entweichende Gas heizt im Wärmeaustauscher io die vorkomprimierte Verbrennungsluft hoch. Die Verbrennungsrückstände werden, soweit sie nicht im Zyklon 6 abgeschieden werden, bei ii abgezogen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Heißgasturbinen mit Verbrennungsgasen, die durch Verbrennen von Brennstoffen unter Druck hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Brennstoffes in an sich bekannter Weise in einer Wirbelschicht vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Turbine austretenden Gase in bekannter Weise zur Vorwärmung der Verbrennungsluft verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 904255, 684332; schweizerische Patentschriften Nr. 291617, 246 6ig; französische Patentschrift Nr. 953 135; britische Patentschrift Nr. 676:2o8; AEG-Denkschrift über AEG-Vortragswoche an der Technischen Hochschule München, 3. bis 7. Mai 1954, S. 22, 28 und 29; The Engineer, B d. 192, 195 1, S. 664 bis 666; K r u s ch i k, »Die Gasturbine«, Wien 195-2, S - 7, 143 bis 145 und 186.