Энергетическая установка

ство СС 4, 1982 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений(54) (57) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКАпо авт, св. В 1010305, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит испаритель мгновенного вскипания, включенный в водянойциркуляционный контур первой ступени контактного парогенератора.ки.Цель изобретения - повышение 35экономичности,Поставленная цель достигаетсятем, что энергетическая установка,содержащая последовательно включеннь 1 е в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбинус теплообменником-утилизатором, подключенным к линии отработавших газовпричем контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двухступеней, между которыми в тракт ра.бочего тела включен теплообменник 40 утилизатор, дополнительно содержит испаритель мгновенного вскипания, включенный в водяной циркуляционный контур первой ступени парогенератора юПри такой схеме в первую по ходу рабочего тела ступень противоточного контактного парогенератора поступает раствор (вода с повышенным солесодержанием), прошедший конден 50 Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к установкам с газотурбинным двигателем га-,зоперекачивающих станций.По основному авт. св, Ф 1010305 5известна. энергетическая установка,содержащая йоследовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбинус теплообменником-утилизатором,подключенным к линии отработавшихгазов, причем контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двух ступеней, между которыми 15в тракт рабочего 1 ела включен теплообменник-утилизатор 1 1Б известной установке осуществлен промежуточный перегрев воздушно-паровой смеси в соответствующих 20ступенях теплообменника-утилизатора., при этом отработавшие газы могучбыть охлаждены до температуры болеенизкой, чем температура воздушнопаровой смеси на входе в камеру сгойания, Однако степень утилизациитеплоты отработавших газов ограничена, так как они не могут быть охлаждены в последней по ходу отработавших газов ступени теплообменникаутилизатора ниже температуры воздушно-паровой смеси на его входе,что снижает экономичность установсаторы установки мгновенного испарения, с температурой ниже температурыадиабатного насыщения воздуха, поступающего после компрессора. Противоточное движение обменивающихсясред в контактном парогенератореобеспечивает снижение температурывоздуха в нем до температуры,близкой к температуре поступающегораствора, с одновременным насыщением воздуха за счет испаряющейсяиз раствора воды. Снижение температуры воздуха перед последней походу отработавших газов ступеньютеплообменника-утилизатора позволяетболее глубоко охлаждать отходящиегазы, используя дополнительно отобранную теплоту для получения преснойводы,С повышением давления воздухаповышается и его температура адиабатного насыщения, что дает возможность нагревать раствор в контактном парогенераторе при подачев него горячего воздуха после компрессора до температуры, обеспечивающей эффективную эксплуатациюустановки мгновенного испарения.Аэродинамическое сопротивлениеконтактного парогенератора незначительнопо сравнениюс общимипотерями давления в элементах газотурбиннойустанов-ки. Контактныйспособ нагреварастворапрактически исключает возможностьотложения солей при его нагреве,а применение воздуха в качестве греющего агента вместо обычно применяемых для этих целей продуктов сгорания обеспечивает получение дистиллята (пресной воды) питьевого качества.На чертеже изображена схема предлагаемой энергетической .установки,Установка содержит последователь.но включенные в тракт 1 рабочеготела компрессор 2, контактный парогенератор выполненный в виде двухступеней 3 и 4, между которымивключен теплообменник-утилизатор 5,и камеру 6 сгорания, соединенную сгазопаровой турбиной 7. Линия 8 отработавших газов газопаровойтурбины 7 подключена к теплообменнику-утилизатору 5. Тракт 1рабочего тела на участке между компрессором 2 и ступенью 3 парогенератора предназначен для транспортировки воздуха, а на участке междуТираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 467/26 Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ступенью 3 парогенератора и камерой 6 сгорания - для подачи воздушно-паровой смеси в последнюю.Каждая из ступеней 3 и 4 парогенератора снабжена водяным циркуляционным контуром - соответственно 9 и 1 О с насосом. В циркуляционный контур 9 ступени 3 парогенератора включен испаритель мгновенного вскипания, содержащий камеры 11 адиабатного испарения, в которых установлены конденсаторы 12 и поддоны 3 для сбора дистиллята. Испаритель мгновенного вскипания оборудован также дроссельным вентилем 14, линией 15 отвода дистиллята, линией 16 подвода исходного раствора и линией 17 отвода упаренного раствора.Циркуляционный контур 10 снабжен линией 8 подпитки. К газопаровой турбине 7 подключена нагрузка 19, например электрический генератор или нагнетатель природного газа, а камера 6 сгорания снабжена патрубком 20 подачи топлива.Энергетическая установка работает следующим образом.Из компрессора 2 нагретый.при сжатии воздух подают в первую ступень 3 контактного парогенератора, где воздух при нагреве раствора охлаждается и увлажняется испаряющейся из раствора водой. Далее охлажденную воздушнопаровую смесь нагревают в теплообменнике-утилизаторе 5 и подают во вторую ступень 4 контактного парогенератора, где она адиабатно увлажняется с охлаждением до температуры насьпцения, при которой смесь подают в камеру 6 сгорания, куда по патрубку 20 поступает топливо. Рабочее тело (продукты сгорания топлива) после камеры 6 сгорания с повьппенным влагосодержанием подают в гаэопаровую турбину 6, после которой отработавшие газы по линии 8 поступаютв теплообменник-утилизатор 5.5 Исходный раствор по линии 16 на 1сосом прокачивается через конденсаторы 12, где предварительно нагревается образующимися при испарениипарами воды. Далее раствор подается О в первую ступень 3 контактного парогенератора, где он нагревается и за-,тем через дроссельный вентиль 14,в котором снижается давление раствора, направляется в камеры 11 адиабатного испарения. Из последней раствор насосом подается частично нарециркуляцию, а частично по линии 17удаляется из испарителя мгновенноговскипания. Дистиллят, стекающийс конденсаторов 12 в поддоны 3,по линии 15 подается потребителям.Компенсация потерь воды циркуля.ционного контура 1 О осуществляетсяподпиткой по линии 18.Изобретение позволяет использовать часть теплоты воздуха послекомпрессора для перегрева раствораиспарителя мгновенного вскипания.При этом в последнюю по ходу отработавших газов ступень теплообменника-утилизатора поступает насыщеннаявоздушно паровая смесь с температурой, меньшей температуры адиабатного насыщения воздуха на выходе 35 из компрессора.В предлагаемой установке обеспечено глубокое охлаждение отработавших газов с одновременным получением дистиллята (пресной воды) питье вого качества, что особенно важнопри расположении газоперекачивающихстандий магистральных газопроводовв местностях, где ощущается дефицитпресной воды.