Brennstoffleitungssystem mit Leckagetank Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffleitungssys ^¬ tem einer Gasturbine, in welches eine Brennstoffpumpe fluid- technisch geschaltet ist, die dazu ausgebildet ist, flüssigen Brennstoff an eine Gasturbine zu befördern, wobei die Brenn ^¬ stoffpumpe eine Pumpendichtung aufweist, die eine dem gepump- ten Brennstoff zugewandte, hochdruckseite und eine gegenüber ^¬ liegende Niederdruckseite aufweist, wobei auf der Nieder ^¬ druckseite ein Raum zum Sammeln des durch die Pumpendichtungen leckierenden Brennstoffs vorgesehen ist. Werden Gasturbinen mit flüssigem Brennstoff, etwa Heizöl, be ^¬ trieben, ist hierfür eine geeignete Brennstoffpumpe erforder ^¬ lich, welche die Gasturbine mit dem jeweiligen Brennstoff bei ausreichendem Druck beschickt. Hierzu muss innerhalb der Brennstoffpumpe das erforderliche Brennstoffdruckniveau auf- gebaut werden, welches sich anschließend über die

abstromseitige Brennstoffleitung zum Brenner der Gasturbine fortsetzt. Um diese Drücke, welche mitunter deutlich über 20 bar liegen, aufbauen zu können, ist bei den Brennstoffpumpen typischerweise eine spezielle Pumpendichtung erforderlich, die jedoch im Laufe des Betriebs der Brennstoffpumpe zuneh ^¬ mend Alterungserscheinungen unterliegt. Die Alterung ist insbesondere auf den Abrieb zurückzuführen, welchen die Pumpendichtung innerhalb der Brennstoffpumpe erfährt. Zudem kommen auch noch weitere Alterungserscheinungen aufgrund der hohen thermischen oder mechanischen Belastungen vor. So können Pumpendichtungen insbesondere lokal brüchig und damit durchläs ^¬ sig für den flüssigen Brennstoff werden.

Aufgrund dieser Beanspruchungen der Pumpendichtung während des Betriebs der Brennstoffpumpe kann es zu Leckageverlusten des Brennstoffs innerhalb der Brennstoffpumpe kommen. Hierbei tritt typischerweise Brennstoff von der sogenannten Hoch ^¬ druckseite, auf welcher der Brennstoff gepumpt und auf ein höheres Druckniveau befördert wird, auf eine gegenüberliegen ^¬ de Niederdruckseite aus. Auf der betreffenden Niederdrucksei ^¬ te sammelt sich insofern im Laufe des Betriebs zunehmend leckierter Brennstoff an, der in weitere nicht dafür vorgese- hene Bereiche der Brennstoffpumpe eindringen kann, bzw. aus dem Gehäuse der Brennstoffpumpe austritt. Beide Fälle sind unerwünscht, da diese zu wartungsintensiven Maßnahmen führen, um den sicheren Betrieb der Brennstoffpumpe weiterhin gewährleisten zu können.

Insofern ist es ein technisches Erfordernis, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden, und insbesondere ein Brennstoffleitungssystem mit Brennstoffpumpe anzugeben, in welchem der leckierende Brennstoff in der

Brennstoffpumpe sachgemäß gehandhabt werden soll. Insbesonde ^¬ re ist zu vermeiden, dass der leckierende Brennstoff unkon ^¬ trolliert aus dem Gehäuse der Brennstoffpumpe austritt bzw. andere Bauteile in der Brennstoffpumpe, welche nicht für den Kontakt mit dem leckierten Brennstoff vorgesehen sind, vor Kontakt mit dem flüssigen Brennstoff zu bewahren.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Brennstoffleitungssystem gemäß Anspruch 1, eine Gasturbine, umfassend ein solches Brennstoffleitungssystem gemäß Anspruch 7 wie auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Brennstoffleitungssystems gemäß Anspruch 8.

Insbesondere werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gelöst durch ein Brennstoffleitungssystem einer Gastur- bine, in welches eine Brennstoffpumpe fluidtechnisch geschal ^¬ tet ist, die dazu ausgebildet ist, flüssigen Brennstoff an eine Gasturbine zu befördern, wobei die Brennstoffpumpe eine Pumpendichtung aufweist, die eine dem gepumpten Brennstoff zugewandte Hochdruckseite und eine gegenüberliegende Nieder- druckseite aufweist, wobei auf der Niederdruckseite ein Raum zum Sammeln des durch die Pumpendichtung leckierenden Brennstoffs vorgesehen ist, und wobei dieser Raum fluidtechnisch mit einem Leckagetank derart gekoppelt ist, dass der in dem Raum gesammelte Brennstoff in den Leckagetank abläuft.

Weiterhin werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gelöst durch eine Gasturbine umfassend ein vorab wie auch nachfolgend dargestelltes Brennstoffleitungssystem.

Weiterhin werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines vorab wie auch nachfolgend dargestellten Brennstoffleitungssystems , umfas ^¬ send die folgenden Schritte:

Betreiben der Brennstoffpumpe unter Sammeln von

leckierendem Brennstoff in dem Raum auf der Niederdruckseite der Pumpendichtung;

- Ablaufenlassen des gesammelten Brennstoffs in den

Leckagetank .

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee basiert also darauf, dass die für die Beförderung des flüssigen Brennstoffs in dem Brennstoffleitungssystem vorgesehene Brennstoffpumpe mit ei ^¬ nem Leckagetank fluidtechnisch gekoppelt wird, so dass der auf der Niederdruckseite angesammelte, leckierte Brennstoff in den Leckagetank ablaufen kann. Demgemäß kann der leckierte Brennstoff gezielt davor bewahrt werden, unkontrolliert aus dem Gehäuse der Brennstoffpumpe auszutreten, bzw. in weitere Bereiche der Brennstoffpumpe einzudringen, welche nicht für den Kontakt mit flüssigem Brennstoff vorgesehen sind.

Zudem kann durch Überprüfung der Menge an leckiertem und ge- sammeltem Brennstoff in dem Leckagetank ein Rückschluss gezo ^¬ gen werden auf den Zustand der Pumpendichtung. Ist die Pumpendichtung nämlich etwa in einem sehr schlechten und undichten Zustand, wird sich in dem Leckagetank über einen bestimmten Zeitraum vermehrt Brennstoff ansammeln, wodurch dem War- tungspersonal angezeigt werden kann, dass der Austausch der Pumpendichtung erforderlich ist. Hierzu ist es erforderlich, dass der Leckagetank durch geeignete Mittel soweit inspiziert werden kann, um etwa die Füllstandshöhe des Brennstoffs in dem Leckagetank feststellen zu können. So kann der Leckagetank etwa mit einem Sichtauge versehen sein, über welches optisch die Füllstandshöhe des Brennstoffs in dem

Leckagetank überprüft werden kann.

Gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leckagetank eine Füllstandsanzeigevorrichtung aufweist. Diese

Füllstandsanzeigevorrichtung ermöglicht die leichte Ermitt- lung der Füllstandshöhe an leckiertem Brennstoff in dem

Leckagetank und erlaubt etwa, die Einleitung von geeigneten Maßnahmen, um das Überlaufen des Leckagetanks zu vermeiden. Derartige Maßnahmen können sein, der Austausch der Pumpendichtung in der Brennstoffpumpe, aber auch die Entnahme von angesammeltem Brennstoff in dem Leckagetank selbst.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Raum zum Sammeln des durch die Pumpendichtung leckierten Brennstoffs wenigstens teilweise als Stutzen ausgebildet ist, welcher an die Brenn- stoffpumpe angeflanscht ist. Aufgrund der leichten Verbindung über einen Flansch kann somit die Brennstoffpumpe mit einer geeigneten Ablaufleitung versehen werden, über welche der leckierte Brennstoff ablaufen kann. Die meisten Brennstoff ^¬ pumpen weisen hierzu an ihrem Gehäuse einen geeigneten

Flansch auf, um eine solche Flanschverbindung ausbilden zu können, bzw. können um einen solchen Flansch erweitert werden. Der Stutzen selbst kann einen ausreichend großen Raum aufweisen, um leckierten Brennstoff auf der Niederdruckseite der Pumpendichtung kurzzeitig aufzunehmen. Insofern dient der Stutzen als kurzzeitiger Zwischenspeicher für den leckierten Brennstoff .

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leckagetank eine durch wenigstens ein Ventil absperrbare Ableitung aufweist, über welche der Leckagetank geleert werden kann. Die Ableitung ermöglicht also die gezielte Entnahme von angesammeltem Brenn- stoff aus dem Leckagetank, ohne den Leckagetank öffnen zu müssen. Ein solches Öffnen des Leckagetanks könnte mit einem Betriebsrisiko versehen sein, sowie mit einem Arbeits- sicherheitsrisiko, da der in dem Leckagetank befindliche flüssige Brennstoff sich nicht nur entzünden sondern auch möglicherweise explosive Gas-Luft-Gemische bilden könnte.

Gemäß einer Weiterführung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ventil elektrisch schaltbar ist und wenigstens eine Schaltelektronik vorhanden ist, die das Ventil öffnen kann, wenn eine

Füllstandsanzeigevorrichtung in dem Leckagetank eine vorbestimmte Füllstandshöhe anzeigt. Die Schaltelektronik kann überdies auch dazu ausgebildet sein, dass bei Unterschreiten einer weiteren, zweiten Füllstandshöhe das Ventil wieder ge ^¬ schlossen wird. Ausführungsgemäß kann also die Leerung des Leckagetanks automatisiert erfolgen, und erfordert keine wei ^¬ tere Handlung von wartendem Personal. Der abgeleitete Brennstoff kann bspw. wiederum einem Brennstoffreservoir zugeführt werden, aus welchem etwa die Gasturbine mit flüssigem Brennstoff versorgt wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin eine Schaltelektronik um- fasst ist, welche dazu ausgebildet ist, bei einer zeitlichen Änderung der Füllstandshöhe in dem Leckagetank, welche mittels einer Füllstandsanzeigevorrichtung erfasst wird, dann ein Warnsignal zu erzeugen, wenn die zeitliche Änderung über einem vorbestimmten Änderungsgrenzwert liegt. Die Schalt- elektronik ist also dazu in der Lage, die zeitliche Änderung der Füllstandshöhe in dem Leckagetank zu verfolgen, und bei einer unerwünscht schnellen Änderung ein Warnsignal auszuge ^¬ ben. Derartige Warnsignale können möglicherweise elektroni ^¬ scher Natur sein, die nachfolgend von der Gasturbinenregelung mit erfasst und berücksichtigt werden. Die Warnsignale können aber auch lediglich eine optische Anzeige betreffen, über welche dem Bedienpersonal vermittelt wird, die Menge an in den Leckagetank eingelaufenen Brennstoff über einen bestimm- ten Zeitraum über einem vorbestimmten Grenzwert liegt. Die Änderungsgrenzwerte können individuell festgelegt sein und bspw. als eine empirische Größe bestimmt werden. Diese empi ^¬ rische Größe kann etwa mit einem bestimmten Abnutzungszustand der Pumpendichtung korrelieren, oder aber auch lediglich derart groß bemessen sein, dass nur plötzlich eintretende Scha ^¬ densfälle an der Pumpendichtung erfasst werden können. Kommt es nämlich etwa zum Bruch der Pumpendichtung im Laufe des Betriebs, treten in verhältnismäßig kurzer Zeit große Mengen an flüssigem Brennstoff aus, so dass ein solcher Fall aufgrund der zeitlichen Änderung des sich in dem Leckagetank ansammelnden Brennstoffs erfasst werden kann.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren im Detail näher ausgeführt werden. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren gezeigten technischen Merkmale lediglich schematischer Natur sind und keine Einschränkung hinsichtlich der Ausführbarkeit darstellen. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass alle nachfolgend be ^¬ schriebenen Merkmale in beliebiger Kombination miteinander beansprucht werden, soweit die der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsaufgabe durch diese Kombination gelöst werden kann. Zudem ist darauf hinzuweisen, dass alle technischen Merkmale, welche mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, gleiche technische Wirkungen aufweisen.

Hierbei zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brennstoffleitungssystems in schematischer Schaltansicht ; Figur 2 eine flussdiagrammatische Darstellung einer ersten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines vorab wie auch nachfolgend be ^¬ schriebenen Brennstoffleitungssystems . Figur 1 zeigt ein Brennstoffleitungssystem 1, welches eine Brennstoffpumpe 10 aufweist, die über einen Motorantrieb 11 energetisiert wird. Die Brennstoffpumpe 10 kann hierbei bspw. als Schneckenpumpe ausgeführt sein, jedoch sind auch andere Pumpentypen denkbar. Die Brennstoffpumpe 10 weist zudem eine Pumpendichtung 15 auf, die es der Brennstoffpumpe 10 über ^¬ haupt erst ermöglicht, die hohen erforderlichen Drücke in dem Brennstoffleitungssystem zur Beschickung einer Gasturbine mit flüssigem Brennstoff zu erzeugen. Die Pumpendichtung 15, welche vorliegend nur sehr schematisch dargestellt ist, grenzt eine dem gepumpten Brennstoff zugewandte Hochdruckseite 21, von einer gegenüberliegenden Niederdruckseite 22 voneinander ab. Aufgrund der hohen Drücke auf der Hochdruckseite 21 bzw. möglicher Abnutzung oder Beschädigungen der Pumpendichtung 15 kann es dazu kommen, dass flüssiger Brennstoff von der Hochdruckseite 21 durch die Pumpendichtung 15 hindurch leckiert und sich im Bereich eines Raumes 20 auf der Niederdruckseite 22 ansammelt. Vorliegend wird der Raum 25 durch einen An- schlussstutzen gebildet, welcher mit der Brennstoffpumpe 10 verflanscht ist. Der Raum 25 wiederum ist fluidtechnisch mit einer Ablaufleitung 26 gekoppelt, über welche der sich so ansammelnde flüssige Brennstoff in einen Leckagetank 30 ablau ^¬ fen kann. Zur Unterstützung dieses Abiaufens kann bspw. auch eine kleine zusätzliche Pumpe eingesetzt werden (vorliegend nicht gezeigt). Typischerweise reicht jedoch der gravitative Einfluss auf die Flüssigkeitssäule des Brennstoffes in der Ablaufleitung 26. Der Leckagetank 30 selbst ist ausführungsgemäß mit einer

Füllstandsanzeigevorrichtung 35 versehen, die dazu ausgebildet ist, die Füllstandshöhe des sich in dem Leckagetank 30 angesammelten flüssigen Brennstoffs anzuzeigen. Durch eine geeignete elektrische Verschaltung mit einer Schaltelektronik 40 kann bspw. diese Füllstandshöhe an die Schaltelektronik 40 übermittelt werden, so dass diese weitere Maßnahmen einleiten kann. Als solche Maßnahme kann etwa die Öffnung eines Ventils 36 betrachtet werden, welches in eine Ableitung 37 verschal- tet ist, welche Ableitung 37 wiederum mit dem Leckagetank 30 fluidtechnisch verschaltet ist. Ist bspw. in dem Leckagetank 30 flüssiger Brennstoff in so großen Mengen vorhanden, dass ein vorbestimmter Grenzwert überschritten wird, kann etwa das Ventil 36 über die Schaltelektronik 40 in eine geöffnete Po ^¬ sition überführt werden, so dass der flüssige Brennstoff aus dem Leckagetank 30 abgeleitet bzw. abgepumpt werden kann. Zeigt nun etwa die Füllstandsanzeigevorrichtung 35 an, dass während des Entfernens von flüssigem Brennstoff ein unterer Grenzwert erreicht ist, kann die Schaltelektronik 40 wiederum veranlassen, dass das Ventil 36 in eine geschlossene Position überführt wird, wodurch die weitere Entnahme von flüssigem Brennstoff aus dem Leckagetank 30 beendet wird. Ebenfalls kann die Schaltelektronik 40 dazu ausgebildet sein, zeitliche Änderungswerte der Füllstandshöhe in dem Leckagetank 30 zu erfassen, so dass bei Überschreiten einer oberen Änderungsgeschwindigkeit wiederum geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können . Weiterhin weist das in Figur 1 dargestellte Brennstofflei- tungssystem 1 eine Bypass-Leitung 18 auf, über welche Brennstoff unter Umgehung der Brennstoffpumpe 10 in dem Brennstoffleitungssystem transportiert werden kann. Diese Bypass- Leitung dient jedoch in erster Linie zu Wartungs- und Test- zwecken, so dass diese im Normalfall während des Betriebs der Brennstoffpumpe geschlossen ist und keine Leitungsfunktion erfüllt .

Figur 2 zeigt eine flussdiagrammatische Darstellung einer be- vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines vorab dargestellten Brennstoffleitungs- systems 1, welches folgende Schritte umfasst:

- Betreiben der Brennstoffpumpe 10 unter Sammeln von leckiertem Brennstoff in dem Raum 25 auf der Nieder- druckseite 22 der Pumpendichtung 15 (erster Verfahrensschritt 101) ;

- Ablaufenlassen des gesammelten Brennstoffs in den

Leckagetank 30 (zweiter Verfahrensschritt 102). Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen .