Парогазовая установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Г О 1 К 23/10 Е Оп К АВТО А 8 пономная олектростонцоя оизолираданном от огпмаорерыОБекте, нолример о космическомаррарате ГОСУДАРСТВЕ)НЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 501186, кл. Р 01 К 23/10, 1973,(57) Использование: изоб ретение относитсяк энергетике, может быть использовано приусовершенствовании парогазовых установок с высокотемпературными парогенераторами для обеспечения их работы беззабора воздуха из атмосферы и выбросаотработавших газов в атмосферу и позволяет повысить экономичность, Сущность изобретения: парогазовая установка содержитвысоконапорный парогенератор 1, подключенный по газам к газовой турбине 8 с теплообменником 12 на выхлопе отработавших газов и подсоединенный посредством размещенной в нем парогенерирующей поверхности 2 к паровой турбине 3, Установка снабжена емкостью 13 сжиженного газа с паровой и жидкостной зонами 14 и 15, соединенными между собой через теплообменник 12. Устройства подачи окислителя и горючего выполнены в.виде баллонов 18 и 19 с отсеками 16 и 17 поддавливания (управляющая зона), соединенных с паровой зоной 14 емкости 13, и отсеками (зонами) 20, 21 запаса окислителя или горючего, подсоединенными к парогенератору 1. Гибкая герметичная мембрана 22 разделяет зону запаса и управляющую зону. 1 ил.Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при усовершенствовании парогазовых установок с высоконапорными парогенераторами для обеспечения их работы без забора воздуха иэ атмосферы и удаления отработавших газов в атмосферу. Преимущественно, оно может быть применено в парогазовых установках космических обьектов, подводных аппаратов и подвижных объектов, работающих в условиях недостатка кислорода в воздухе.Известна парогазовая установка, содержащая высоконапорный нарогенератор с устройствами подачи в него окислителя и горючего, подключенный по газам к газовой турбине с теплообмен ником на выхлопе отработавших газов и подсоединенный посредством размещенной в нем парогенерирующей поверхности к замкнутому паросиловому контуру с паровой трубиной, конденсатором, насосом и регенеративными подогревателями, Недостатками этой установки являются низкая экономичность и наличие выбросов отработавших газов в окружающую среду,Цель изобретения - повышение экономичности и снижение вредных выбросов в окружающую среду.Цель достигается за счет того, что парогазовая установка дополнительно снабжена емкостью сжиженного газа с паровой и жидкостной зонами, соединенными между собой через теплообменник на выхлопе газовой турбины. Устройства подачи окислителя и горючего выполнены в виде баллонов, каждый из которых выполнен с гибкой герметичной мембраной, разделяющей емкость баллона нэ зону запаса окислителя или (и) горючего и управляющую зону, при этом первая подсоединена к высоконапорному парогенератору, а вторая - к паровой зоне емкости сжиженного газа, Сущностью изобретения является использование в качестве устройства подачи запасенных сжатых окислителя и горючего системы поддавливания, основанной на использовании сжиженного газа. Использование диоксида углерода в качестве сжиженного газа в системе поддавливания обеспечивает возможность сжатия окислителя и горючего до 60 кг/сми подачи их в парогенератор без затрат энергии при работе установки. Использование в качестве окислителя и горючего кислорода и водорода позволяет получать нэ выхлопе установки водяной пар и конденсат и тем самым обеспечивает снижение вредных выбросов в окружающую среду,Нэ чертеже представлена Схема парогазовой установки, горючее поступают по трубопроводам 23 и 24 нэ горение в высоконапорный парогене ратор 1. Продуктом сгорания является водяной пар, который передает часть своей теплоты парогенерирующей поверхности 2 и эа счет этого охлаждается до температуры 450 С. С учетом аэродинамического сопротивления трубопроводов 23 и 24 и газового 5 10 15 20 25 30 35 404550 Установка содержит высоконапорный парогенератор 1 с размещенной в нем парогенерирующей поверхностью 2. Парогенерирующая поверхность 2 включена в замкнутый контур паровой турбины 3, подключенной к генератору 4, Выход турбины 3 соединен с конденсатором 5, выход которого в свою очередь соединен с входом насоса 6, а выход насоса 6 через регенеративный подогреватель (подогреватели) 7 питательной воды соединен с входом парогенерирующей поверхности 2. Высоконапорный парогенератор 1 подключен по газам к газовой турбине 8, Выход турбины 8 соединен с входом конденсатора 9, выход последнего через насос 10 соединен с обогревающей полостью 11 теплообменника 12. Установка снабжена емкостью 13 сжиженного газа, имеющую паровую и жидкостную зоны 14, 15, соединенные между собой через обогреваемую полость 11 теплообменника 12, Паровая зона 14 емкости 13 соединена с управляющей зоной (отсеками) 16 и 17 поддавливания баллонов 18 и 19 для хранения запаса сжатых; окислителя (кислорода) - в отсеке 20 и горючего (водорода) - в отсеке 21. Управляющая зона (отсеки 16 и 17) и зона (отсеки 20 и 21) запаса (хранения), размещаясь в одном баллоне 1.8 и 19, разделены гибкими герметичными мембранами 22, Зоны 20 и 21 с помощью трубопроводов 23 и 24 подсоединены к высоконапорному парогенератору 1. Обе турбины 3, 8 и электрический генератор 4 соединены общим валом 25. Устройство подачи окислителя и горючего парогенератора 1 выполнено в виде баллонов 18 и 19, сообщенных трубопроводами 26 и 27 с емкостью 13 сжиженного газа.Парогазовая установка работает следующим образом.При хранении сжиженного диоксида углерода при температуре+23 в емкости 13 устанавливается давление 60-кг/см, этодавление по трубопроводам 26 и 27 передается в управляющую зону - отсеки поддавливания 16 и 17, а через мембраны 22 вбаллонах 18 и 19 - в зону запаса окислителягорючего - отсеки 20 и 21. Таким образом, управляющая зона (система поддавливания) при комнатной температуре готова к подаче окислителя и горючего в парогенератор 1. При работе установки окислитель и1776825 Образовавшийся конденсат из конденсатора 9 забирается насосом 10, пропускается через обогревающую полость 11 теплообменника 12 и сбрасываетсянапример, в могильник, Регулирование давления диоксида углерода обеспечивается соответствующим изменением расхода конденсата в теплообменник 12. При этом часть конденсата(или весь поток) перепускается помимо теплообменника 12. За теплообменником 12 оба потока конденсата смешиваются, их температура существенно снижается и с температурой 45 - 60 С конденсат поступает, в, например, могильник. Конденсат из могильника может использоваться в пусковых операциях турбин 3 и 8, С помощью 40 Составитель В,ГуторовТехред М.Моргентал Корректор Н.Тупица Редактор Т,Иванова Заказ 4107 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 контура парогенератора 1 давление пара на выходе.из парогенератора 1 составляет 40 - 45 кг/см, Таким образом, перед газовой турбиной 8 поруерживаются параметры пара - 40 кг/см, 450 С, В конденсаторе 9 поддерживаются параметры: давление абсолютное - 0,5 кг/см, температура +60 -г100 С, Высокие параметры конденсата обеспечивают, во-первых, возможность сокращения расхода охлаждающего рабочего тела конденсатора 9 и допускают использование рабочего тела с высокими температурами (до 50 - 60 С), что особенно важно при работе установки в затрудненных условиях отвода теплоизбытков. например, в объектах, изолированных от атмосферы, и, во-вторых, достаточный температурный перепад (30 - 40 С) межДу конденсатом и диоксидом углерода, обеспечивающий высокую скорость испарения жидкой фазы диоксида в теплообменнике 12. насоса он может подаваться в конденсатор 5 турбины 3.Пар, образовавшийся в парогенерирующей поверхности 2 парогенератора 1 подает ся в турбину 3, после турбины 3 в конденсатор5, из которого он насосом 6 возвращается через регенеративный подогреватель 7 снова в парогенерирующую поверхность 2 высоко- напорного парогенератора 1. Перед турби ной 3 поддерживаются такие же параметры,как и перед турбиной 8.Ф о р мула из о бр етен ия Парогаэовая установка, содержащаявысоконапорный парогенератор с устройст вами подачи в него окислителя и горючего,подключенный по газам,к газовой турбине с теплообменником на выхлопе отработавших газов и подсоединенный посредством размещенной в нем парогенерирующей по верхности к замкнутому паросиловому контуру с паровой турбиной, конденсатором, насосом и регенеративными подогревателями, отл и ча ю ща я с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения 25 вредных выбросов в окружающую среду,она дополнительно снабжена емкостью сжиженного газа с паровой и жидкостной зонами, соединенными между собой через теплообменник на выхлопе газовой турби ны, а устройства подачи окислителя и горючего выполнены в виде баллонов, каждый из которых выполнен с гибкой герметичной мембраной, разделяющей емкость баллона на зону запаса окислителя или горючего и 35 управляющую зону, при этом первая подсоединена к высоконапорному парогенератору, а вторая - к паровой зоне емкости сжиженного газа.