(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として圧縮機ユニット、この圧縮機ユニットの後に接続された第１の燃焼室、この第１の燃焼室の後に接続された第１のタービン、この第１のタービンの後に接続された自己点火式に作動する第２の燃焼室、この第２の燃焼室の熱ガスにより負荷される第２のタービン並びに少なくとも１つの発電機から成る、逐次燃焼方式のガスターボ装置団の調整のための方法において、第２の燃焼室（９）内での自己点火箇所の直前で第１のタービン（５）からの排気（８）の温度を検出することにより少なくとも第１の燃焼室（４）のための燃料量の配量を制御することを特徴とするガスターボ装置団の調整のための方法。
【請求項２】
第１のタービン(５)からの排気（８）の温度を検出することにより、第２の燃焼室（９）のための燃料量を制御する請求項１記載の方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法を実施するための、逐次燃焼方式のガスターボ装置団であって、主として１つの圧縮機ユニット、この圧縮機ユニットの後に接続された第１の燃焼室、この第１の燃焼室の後に接続された第１のタービン、この第１のタービンの後に接続された第２の燃焼室、この第２の燃焼室の後に接続されたタービン並びに少なくとも１つの発電機から成る形式のものにおいて、第２の燃焼室（９）が周方向に分配された燃料ノズル（１６）を備えており、少なくとも１つの燃料ノズル（１６）内に、その箇所の温度を検出するためのサーモエレメント（１７）が組込まれていることを特徴とするガスターボ装置団。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業の利用分野】
本発明は主として圧縮機ユニット、この圧縮機ユニットの後に接続された第１燃焼室、この第１の燃焼室の後に接続された第１のタービン、この第１のタービンの後に接続された自己点火式に作動する第２の燃焼室、この第２の燃焼室の熱ガスにより負荷される第２のタービン並びに少なくとも１つの発電機から成る、逐次燃焼方式のガスターボ装置団の調整のための方法に関する。本発明はさらにこの方法を実施するためのガスターボ装置団にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
逐次燃焼方式のガスターボ装置団、要するに例えば２つの燃焼室を備え、一方の燃焼室が高圧側に、他方の燃焼室が低圧側に配置されている形式のガスターボ装置団では、両方の燃焼室のための燃料量の調量が温度測定に基づいて制御されるようになっている。その場合、それぞれの燃料量を制御するためにはそれぞれの燃焼室からの熱ガスの温度が測定されなければならない。近代のガスターボ装置団では熱ガス温度が極端に高く、一般には１１００℃以上であり、しかもさらに上昇する傾向を有しており、従って、このような高温の検出は操作的に困難である。その上、経時的な繰り返し性も確実でなく、従ってこの種の測定では確実な燃料量制御が保証されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題とするところは、冒頭に記載した形式の方法及びガスターボ装置団において、それぞれの燃焼室のための燃料量の制御を、技術的に実現確実であるとともに繰り返し性が得られる箇所で実施することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明方法は、請求項１に記載のように、主として圧縮機ユニット、この圧縮機ユニットの後に接続された第１燃焼室、この第１の燃焼室の後に接続された第１のタービン、この第１のタービンの後に接続された自己点火式に作動する第２の燃焼室、この第２の燃焼室の熱ガスにより負荷される第２のタービン並びに少なくとも１つの発電機から成るガスターボ装置団の調整のための方法において、第２の燃焼室内での自己点火箇所の直前で第１のタービンからの排気の温度を検出することにより少なくとも第１の燃焼室のための燃料量の配量を制御することを特徴とする。
【０００５】
本発明方法の出発点は、高圧タービンの下流の温度の測定が直接的に高圧燃焼室内の温度を推量せしめるということにある。それゆえ、高圧燃焼室のための燃料量の制御が直接に、低圧燃焼室内で検出される温度信号に基づいて行われる。それと同時に、高圧タービンからの排気の温度検出が直接に低圧燃焼室の内部で行われるということは、低圧燃焼室のための燃料量制御のありかたのための情報をも提供する。従ってこの件についても十分検討することができる。要するに本発明に基づく温度検出によれば、一面においては高圧燃焼室へ影響を与えることができ、他面においては、低圧燃焼室の運転のための燃料量を制御することができる。
【０００６】
このことは、低圧燃焼室が自己点火プロセスに基づいて運転されるような逐次燃焼方式では重要である。このような構成では自己点火をレリーズするために最低限必要な排気温度の維持が保証されていなければならない。
【０００７】
本発明の有利かつ効果的な実施態様がその他の請求項に記載されている。
【０００８】
【実施例】
つぎに図面に基づいて本発明の１実施例を詳しく説明する。本発明の理解に直接不必要なすべてのエレメントは省かれている。媒体の流れ方向は矢印で示されている。
【０００９】
図１はガスターボ装置団の一部、要するに逐次燃焼方式で運転される部分を示す。図示されていない圧縮機ユニットにより圧縮された燃焼空気１が、燃料２により運転される予混合バーナ３内へ流入する。この予混合バーナについてはＥＰ−Ａ１−０３２１８０９号特許明細書を参照されたい。この特許明細書は本明細書と一体をなすものである。次いで、環状燃焼室として形成された高圧燃焼室４内では第１回目の熱ガス生成が行われる。この高圧燃焼室４の下流では第１のタービンである高圧タービン５が作動しており、この高圧タービン５内では、高圧燃焼室４内で生じた熱ガス６が部分膨張する。これに関連して、高圧燃焼室４の終端部には高圧タービン５の回転羽根列の上流に案内羽根列７が配置されている。上述の部分膨張は、高圧タービン５からの排気８が依然として比較的高い温度を有していることにより特徴づけられる。これに応じて、この高圧タービン５はわずかな回転羽根段、有利には１〜３段から成っている。高圧タービン５の下流では第２の燃焼室である低圧燃焼室９が作動しており、この低圧燃焼室９は自己点火原理で機能する。低圧燃焼室９は大体において貫流される環状通路の形態を有しており、この環状通路内には有利にはガス状の燃料１０が噴入される。高圧タービン５からの排気８の温度が８５０℃以上であると、噴入された燃料１０の自己点火が生じる。基本的には低圧燃焼室９は予混合区域１１と燃焼区域１２とに区分されており、この場合、この予混合区域１１は一列の図示されていない渦発生エレメントを備えており、この渦発生エレメントは火炎フロントの逆流に対する防護を成している。ほぼ予混合区域１１の終端部のところで、低圧燃焼室９は周方向に分配された多数の燃料ノズル１６を有しており、これらの燃料ノズル１６により燃料１０が噴入される。低圧燃焼室９の後には図示されていないが低圧タービンが接続されている。ガスターボ装置団の全構成は発電機を除いて１つの共通のロータ軸１３上に支承されており、このロータ軸の軸線が符号１４で示されている。有利にはこの場合、カバーが１つのケーシング１５により形成される。このケーシング１５の１つの切欠が燃料ノズル１６のための貫通部を形成している。ケーシング１５のその他の切欠を回避するために、低圧燃焼室９内の排気８の温度を検出するサーモエレメント１７は燃料ノズル１６内に組込まれている。燃料ノズルの貫通案内は同時に温度測定導線１８の案内にも役立っている。サーモエレメントの信号はこの温度測定導線を介して測定／制御機構１９内で評価され、次いで適当な燃料制御命令２０を形成する。燃料ノズル１６を同時にサーモエレメント１７の収容のためにも利用することにより、特にケーシング１５に付加的な切欠を設けずに済むと共に故障したサーモエレメント１７の交換時、要するに組込み及び取外しに簡便であるという実際的な利点が得られるのみならず、この測定箇所が低圧燃焼室９内での最適な温度ピックアップをも形成する。基本的には熱ガス６の温度は直接的な熱力学的な限界を有しない。むしろこの限界は負荷すべき高圧タービン５とその機械エレメントとにより予め規定される。さらに、予混合区域１１が比較的強い冷却作用を有しなければならないので、このプロセスから生じる不可量物が同様に低圧燃焼室９内での温度検出を介した燃料制御のために考慮される。温度測定のために提案された前記箇所は、低圧燃焼室９内での自己点火の箇所の直前でその箇所における排気８の実際の温度を検出し、この温度で自己点火が可能かどうかを直ちに認識せしめる。このことはここに取り上げた逐次燃焼方式では極めて重要である。高圧燃焼室４内に形成される熱ガス６の高すぎる温度は少なくない有害な作用を高圧タービン５及び低圧燃焼室９の予混合区域１１へ広げるおそれを有するが、排気８のこのような高すぎる温度又は低すぎる温度が高圧燃焼室の力学的な燃料制御に基づいて修正される。そればかりか、この原理によれば、別の有利な作用が得られる。即ち、サーモエレメント１７がそれぞれ燃料ノズル１６に対応して配置されているため、燃料ノズル１６により形成された各バーナが個別的な温度制御を実施せしめ、これにより、この個別的な温度制御が燃料１０の所期の制御をレリーズせしめることができる。このようにして、平均的なカロリーを負荷される箇所におけるただ１箇所での温度制御により個々の燃焼の所期の燃料制御が達成される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の主たる利点とするところは、公知技術の制御コンセプトから出発して、高圧タービンの下流の良好に検出される温度だけを測定するだけでよいことにある。いかなる場合も制御のために必要なその他のパラメータ、例えばプロセス圧力の測定は公知技術から公知となっている公知原理に基づいて行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の逐次燃焼方式によるガスターボ装置団の一部を示す略示図である。
【符号の説明】
１  燃焼空気、  ２  燃料、  ３  予混合バーナ、  ４  高圧燃焼室、  ５  高圧タービン、  ６  熱ガス、  ７  案内羽根列、  ８  排気、  ９  低圧燃焼室、  １０  燃料、  １１  予混合区域、  １２  燃焼区域、  １３  ロータ軸、  １４  軸線、  １５  ケーシング、  １６  燃料ノズル、  １７  サーモエレメント、  １８  温度測定導線、  １９  測定／制御機構、  ２０  燃料制御命令
【図１】
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