Halterung zum Tragen einer Schalldämpferkulisse

Abstract

 Eine Halterung (30) zum Tragen einer Schalldämpferkulisse (16) im Rauchgaskanal (4) einer Gasturbine (2), mit der die Schalldämpferkulisse (16) auch bei wechselnden Lastzuständen der Gasturbine (4) dauerhaft und besonders zuverlässig fixiert ist, umfaßt erfindungsgemäß eine Führungsschiene (32), die eine zur Aufnahme eines an der Schalldämpferkulisse (16) angeordneten Führungszapfens (36) vorgesehene Ausnehmung (34) zur Wegbegrenzung aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung zum Tragen einer Schalldämpferkulisse im Rauchgaskanal einer Gasturbine.

[0002] Im Rauchgaskanal einer Gasturbine sind üblicherweise in Strömungsrichtung des Rauchgases hinter einem Diffusor Schalldämpferkulissen vorgesehen. Diese Schalldämpferkulissen sind in einem beim Betrieb der Gasturbine vertikal vom Rauchgas durchströmten Bereich des Rauchgaskanals, beispielsweise in einem Bypasskamin oder in einem Rauchgaskamin, angeordnet. Insbesondere bei einem Rauchgaskanal mit rundem Querschnitt werden zur Halterung der Schalldämpferkulissen üblicherweise an der Innenwand des Rauchgaskanals umlaufende Konsolen eingesetzt, auf denen die Schalldämpferkulissen in einem Randbereich mit ihrem Eigengewicht aufliegen.

[0003] An die Auslegung derartiger Konsolen ist eine Reihe von Anforderungen zu stellen. Einerseits ist eine derartige Konsole derart zu dimensionieren, daß eine ausreichende Auflagefläche für jede Schalldämpferkulisse zur Verfügung steht. Andererseits ist die Konsolenbreite derart niedrig zu wählen, daß eine Übertragung thermischer Spannungen von der umgebenden Kanalwand auf die Konsole oder die Schalldämpferkulissen, beispielsweise durch instationäre thermische Belastung, vermieden ist. Aufgrund derartig sich widersprechender Anforderungen sind die Konsolen zur Halterung von Schalldämpferkulissen nur bedingt zuverlässig. Insbesondere bei häufig wechselnden Lastzuständen der Gasturbine können Instabilitäten auftreten, die zu einem Absacken einer Anzahl von Schalldämpferkulissen und somit zu deren Beschädigung führen können.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halterung zum Tragen einer Schalldämpferkulisse im Rauchgaskanal einer Gasturbine anzugeben, mit der die Schalldämpferkulisse im Rauchgaskanal auch bei wechselnden Lastzuständen der Gasturbine dauerhaft und besonders zuverlässig fixiert ist.

[0005] Diese Aufgabe wird für eine Halterung der obengenannten Art erfindungsgemäß gelöst, indem eine Führungsschiene eine zur Aufnahme eines an der Schalldämpferkulisse angeordneten Führungszapfens vorgesehene Ausnehmung zur Wegbegrenzung aufweist.

[0006] Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß ein Absacken oder Absinken einer Schalldämpferkulisse auf eine Relativbewegung der Schalldämpferkulisse zu ihrer Halterungskonsole zurückzuführen ist. Derartige Relativbewegungen treten insbesondere als Folge von unterschiedlichem thermischen Ausdehnungsverhalten der Schalldämpferkulisse und der Halterungskonsole bei Laständerung der Gasturbine auf. Beim Anfahren einer Gasturbine erhitzt sich durch deren Rauchgas zunächst die Schalldämpferkulisse und dehnt sich somit aus. Die Halterungskonsole hingegen erhitzt sich erst verspätet und dehnt sich somit auch erst verspätet aus. Daraus resultiert eine Relativbewegung zwischen jedem auf der Halterungskonsole aufliegenden Ende der Schalldämpferkulisse und der Halterungskonsole an sich. Analoges gilt beim Abfahren der Gasturbine, bei dem sich die Schalldämpferkulisse schneller zusammenzieht als ihre Halterungskonsole. Je nach Dimensionierung der Halterungskonsole kann dabei die Schalldämpferkulisse an einem ihrer Enden vollständig von der Halterungskonsole abrutschen, was zum Absacken der Schalldämpferkulisse und somit zu ihrer Beschädigung führt. Dies kann vermieden werden, indem die Möglichkeit einer Relativbewegung zwischen der Schalldämpferkulisse und einem Halterungselement begrenzt ist. Ein besonders einfaches Mittel für eine derartige Wegbegrenzung ist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines geeigneten Führungszapfens.

[0007] Für eine besonders stabile Fixierung der Schalldämpferkulisse ist die Führungsschiene vorteilhafterweise mit einer Anzahl von Seitenführungselementen versehen. Als Seitenführungselemente sind dabei vorteilhafterweise L-Profile vorgesehen, die auf einer Grundplatte als Führungsschiene angeordnet sind.

[0008] Im Rauchgaskanal einer Gasturbine mit einer Anzahl von Schalldämpferkulissen ist zweckmäßigerweise jede Schalldämpferkulisse in jeweils zwei derartigen Halterungen gehaltert. Dabei sind die Halterungen vorteilhafterweise auf einer ihnen gemeinsamen Kaminrippe angeordnet.

[0009] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die zur Aufnahme eines an der Schalldämpferkulisse angeordneten Führungszapfens vorgesehene Ausnehmung in der Führungsschiene eine Wegbegrenzung bei der relativen Verschiebung der Schalldämpferkulisse gegenüber der Halterung ermöglicht ist. Somit ist ein Abrutschen der Schalldämpferkulisse von ihrer Halterung auch bei thermischen Ausdehnungs- oder Kontraktionsvorgängen sicher vermieden. Die Schalldampferkulisse ist somit auch bei häufig wechselnden Lastzuständen der Gasturbine besonders sicher und zuverlässig gehaltert. Außerdem ist ein schnelles Ausrichten und Fixieren der Kulisse ermöglicht.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung naher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1

schematisch in einer Seitenansicht eine Gasturbine mit einem in einen Abhitzekessel einmündenden Rauchgaskanal, und

Figur 2

eine Halterung zum Tragen einer Schalldämpferkulisse.

[0011] Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0012] Figur 1 zeigt eine Gasturbinenanlage 1 mit einem der Gasturbine 2 über einen Rauchgaskanal 4 nachgeschalteten Abhitzekessel 6 zur Dampferzeugung, zum Beispiel für eine (nicht dargestellte) Dampfturbine. Der Rauchgaskanal 4 umfaßt als Komponenten oder Kanalstücke einen Metallkompensator 8, einen Diffusor 10, einen Bypasskamin 12 und ein in den Abhitzekessel mündendes Kanalstück 14.

[0013] Der Bypasskamin 12 des Rauchgaskanals 4 umfaßt eine Schalldämpferanordnung 15 mit einer Anzahl von Schalldämpferkulissen 16.

[0014] Beim Betrieb der Gasturbinenanlage 1 strömt aus der Gasturbine 2 austretendes heißes Rauchgas RG durch den Rauchgaskanal 4 in Richtung des Pfeils 20 in den Abhitzekessel 6. Das im Abhitzekessel 6 bei der Dampferzeugung abgekühlte Rauchgas RG verläßt den Abhitzekessel 6 über dessen Austritt 22. Bei dieser Betriebsweise der Gasturbinenanlage 1 ist eine ausreichende Schalldämpfung durch die Auslegung des Abhitzekessels 6 an sich sichergestellt.

[0015] Im sogenannten "Single-Cycle-Betrieb" hingegen wird die Gasturbine 2 allein, d.h. ohne die Dampfturbine, betrieben. Das heiße Rauchgas RG aus der Gasturbine 2 wird dann vollständig oder teilweise über den Bypasskamin 12 angeführt. Um auch bei diesem Betriebszustand eine ausreichende Schalldämpfung zu gewährleisten, sind im Bypasskamin 12 die Schalldämpferkulissen 16 angeordnet.

[0016] Zur Fixierung der Schalldämpferkulissen 16 im Bypasskamin 12 sind für jede Schalldämpferkulisse 16 zwei Halterungen 30 vorgesehen, von denen eine in Figur 2 gezeigt ist. Jede Halterung 30 umfaßt dazu eine Grundplatte 32 als Führungsschiene. Die Grundplatte 32 weist eine als Langloch ausgebildete Ausnehmung 34 auf. In die Ausnehmung 34 ist ein an der Schalldämpferkulisse 16 angeordneter Führungszapfen 36 einbringbar. Bei in die Ausnehmung 34 eingebrachtem Führungszapfen 36 ist somit eine Relativbewegung zwischen der Schalldämpferkulisse 16 und der Führungsschiene 32 nur begrenzt möglich.

[0017] Auf der Führungsschiene 32 sind L-Profile 38 als Seitenführungselemente aufgeschweißt.

[0018] Für jede Schalldämpferkulisse 16 sind zwei Halterungen 30 auf einer im Bypasskamin 12 umlaufenden Kaminrippe 40 angeordnet. Durch die Ausgestaltung der Halterung 30 ist für jede Schalldämpferkulisse 16 die Möglichkeit einer begrenzten thermischen Ausdehnung in ihrer durch den Pfeil X angedeuteten Längsrichtung gegeben, wobei die Schalldämpferkulisse 16 gleichzeitig seitlich stabil geführt ist. Auch bei voneinander abweichendem thermischen Ausdehnungsverhalten von der Schalldämpferkulisse 16 und der Kaminrippe 40 ist somit unter allen Betriebsbedingungen eine ausreichende Auflagefläche der Schalldämpferkulisse 16 auf der Kaminrippe 40 sichergestellt. Somit ist ein Absacken und eine darauffolgende Beschädigung der Schalldämpferkulisse 16 sicher vermieden.

Ansprüche

1. Halterung (30) zum Tragen einer Schalldämpferkulisse (16) im Rauchgaskanal (4) einer Gasturbine (2), bei der eine Führungsschiene (32) eine zur Aufnahme eines an der Schalldämpferkulisse (16) angeordneten Führungszapfens (36) vorgesehene Ausnehmung (34) zur Wegbegrenzung aufweist.

2. Halterung nach Anspruch 1, bei der Führungsschiene (32) mit einer Anzahl von Seitenführungselementen (38) versehen ist.

3. Halterung nach Anspruch 2, bei der als Seitenführungselemente (38) L-Profile auf einer Grundplatte als Führungsschiene (32) angeordnet sind.

4. Rauchgaskanal (4) einer Gasturbine (1) mit einer Anzahl von Schalldämpferkulissen (16), von denen jede in jeweils zwei Halterungen (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gehaltert ist.

5. Rauchgaskanal nach Anspruch 4, bei der die Halterungen (30) auf einer ihnen gemeinsamen Kaminrippe (40) angeordnet sind.

Zeichnung