Парогазовая установка
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1793075
Автор: Косой
Текст
(5 АРОГАЗОВА спользован ость изобретСущ ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕОМСТВО СССРПАТЕНТ СССР) РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УСТАНОВКАие: в теплоэнергетике. ния: барабан-сепаратор 12 парогазовой установки подключен к. воздухоохладителю 2 О через теплообменник 14, Отбор турбины 3 подсоединен к входу компрессора 2 высокого давления через теплообменники 14 и 13 и конденсатор 22. Выход турбодетандера 19 подключен к зоне 16 горения камеры 4 сгорания через конденсатор 21 и теплообменник 13, а жидкостные объемы конденсаторов 21 и 22 подсоединены к паросиловому контуру. 1 ил.10 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к теплоэнерге 1 ике и может быть использовано при создании парогазовых установок высоких параметров,Известна парогазовая установка, содержащая газовый контур, включающий компрессор низкого давления, подключенный своим входом к двум компрессорам высокого давления, выход первого иэ которых через камеру сгорания подключен к входу газовой турбины с потребителем и котломутилиэатором на ее выхлопе, а выход второго через воздухоохладитель подключен к входу турбодетандера, выход которого подключен к камере сгорания, а также замкнутый паросиловой контур, включающий последовательно расположенные экономайэерную, испарительную и пароперегревательную поверхности нагрева, размещенные в котле-утилизаторе и связанные через барабан-сепаратор, паровую турбину с потребителем и конденсатором, питательный насос, выход которого подсоединен к экономайзерной поверхности нагрева и к входу охлаждающей среды воздухоохладителя, подключенного своим вьходом по последней к бараран-сепаратоРуНедостатками известной парогазовой установки являются низкая эффективность установки и большое количество вредных выбросов в атмосферу; что определяется отсутствием возможности глубокого охлаждения воздуха перед турбодетандером, низкими параметрами пара, поступающего в барабан-сепаратор из воздухоохладителя; высокой температурой воздуха, подаваемого в зону горения камеры сгорания, и необходимостью обеспечения установки водой.Целью изобретения является повышение эффективности и экологичности установки,Поставленная цель достигается тем, что парогазовая установка, содержащая газовый контур, включающий компрессор низкого давления, подключенныи своим входом к двум компрессорам высокого давления, выход первого иэ которых через камеру сгорания подключен к входу газовой турбины с потребителем и котлом-утилизатором на ее выхлопе, а выход второго через воздухоохладитель подключен к входу турбодетандера, а также замкнутый паросиловой контур, включающий последовательно расположен н ые экономайзерн ю, испарительную и пароперегревательную поверхности нагрева, размещенные в котле-утилиэаторе и связанные через барабан-сепаратор, паровую турбину с потребителем и конденсатором, питательный насос,выход которого подсоединен к экономайэерной поверхности нагрева и к входу охлаждающей среды воздухоохладителя, подключенного своим выходом по последней к барабан-сепаратору. при этом парогаэовая установка дополнительно снабжена двумя двухпояостными поверхностными теплообменниками и двумя дополнительными конденсаторами с паровыми и жидкостными обьемами. Кроме того, дополнительные конденсаторы своими выходами иэ жидкостных обьемов подсоединены к паросиловому контуру между выходом питательного насоса и входом охлаждающей среды, воздухоохладителя, газовая турбина выполнена с отбором. подключенным через одну из полостей последовательно размещенных теплообменников и паровой обьем одного из дополнительных конденсаторов к входу первого компрессора высокого давления, паровой обьем второго дополнительного конденсатора подсоединен к выходу турбодетандера и через вторую полость одного из теплообменников к зоне горения камеры сгорания, при этом вторая полость другого теплообменника включена в паросиловой контур между выходом охлаждающей среды воздухоохладителя и барабаном-сепаратором.На чертеже представлена принципиальная схема парогазовой установки.Парогазовая установка содержит газовый контур, включающий компрессор 1 низкого давления, компрессор 2 высокого давления, турбину 3 и камеру 4 сгорания, паросиловой контур с паровой турбиной 5, конденсатором 6, питательным насосом 7 и котлом-утилизатором 8, включающим последовательно расположенные экономайзерную 9, испарительную 10, пароперегревательную 11 поверхности и барабан-сепаратор 12. По пароводяной ветке имеются также двухполостные поверхностные теплообмен ники 13 и 14 радиаторного типа, Имеются также топливные форсунки 15, зоны горения 16 и смешения 17 камеры сгорания, компрессор 18 высокого давления, турбодетандер 19, воздухоохладитель 20, дополнительные конденсаторы 21 и 22, насос 23 и потребители 24 и 25 При этом компрессор 1 низкого давления подключен своим выходом к двум компрессорам 2 и 18 высокого давления, Выход компрессора 2 высокого давления через зону 17 смешения камеры 4 сгорания подключен к входу газовой турбинц 3, выход которой подключен к котлу-утилизатору 8, Выход компрессора 18 высокого давления через воэдухоохладитель 20 подключен км Р в с к и д л сг эт и ся д де те Ау ш в ги ны но на ра входу турбодетандера 19, Выход турбодеандера 19 через дополнительные конденсатор 21 и теплообменник 13 подключен к зоне 16 горения камеры 4 сгорания, Вход полости нагревающей среды теплообменика 13 подключен через теплообменник 14 имеющемуся отбору турбины 3, Выход по- ости нагревающей среды теплообменника 3 подключен к входу компрессора 2 высоого давления через конденсатор 22. Пароиловой контур имеет связи между лементами в следующем порядке: испариельная поверхность 10, барабан-сепаратор 2, пароперегревательная поверхность 11, аровая турбина 5, конденсатор 6, питаельный насос 7, экономайзерная поверх- ость 9, Кроме этого, барабан-сепаратор 12 ерез полости охлаждающей среды, послеовательно размещенных теплообменника 4 и воздухоохладителя 20, подключен к выоду насоса 23, Вход насоса 23 подключенвыходу питательного насоса 7. При этом к ходу насоса 23 подключены также выходы идкостных объемов конденсаторов 21 и 22. Кроме этого, имеются кинематические с язи. Турбодетандер 19 связан с компресс ром 18 высокого давления, компрессором 1 низкого давления, турбиной 3 и потребит лем 24, Компрессор 2 высокого давления с язан с турбиной 3, Паровая турбина 5 с язана с потребителем 25,При работе парогазовой установки атсферный воздух сжимается в компрессо 1 низкого давления, После этого часть здуха в объеме, необходимом для процес- горения топлива в камере 4 сгорания при эффициенте избытка воздуха 1.01-1.2, ступает на вход компрессора 18 высокого вления, где сжимается до расчетного давния, превышающего давление в камере 4 рания, например, до 5.0 - 6.0 МПа, При м температура воздуха на выходе из комессора 18 высокого давления поднимаетнапример, до 960-1015 К, Далее воздухступает в воздухоохладитель 20, где охла дается водой, подаваемой насосом 23, Те пература воды на входе в воздухоохлаи ель 20 может колебаться в широких преах, например 300 - 380 К, и т.о. воздух мо ет выходить из воздухоохладителя 20 с пературой 350-450 К, После этого возпоступает в турбодетандер 19, где расряется до расчетного давления в камере 4 с орания с учетом гидравлических потерь еплообменнике 13, конденсаторе 21 и равлических трактах, соединяющих данэлементы с турбодетандером 19 и зо 16 горения камеры 4 сгорания, ример, до 2,0 МПа, при этом температуоздуха на выходе йз турбодетандера 19 составляет, например, 275-355 К. Далеевоздух поступает в конденсатор 21, на входев который за счет внезапного расширенияпотока пары воды, охлажденные в воздухо 5 охладителе 20 и турбодетандере 19, конденсируются, После конденсатора 21 воздухпоступает в теплообменник 13, где охлаждает газ на входе в конденсатор 22. Поле теплообменника 13 "холодный" воздух10 поступает в зону 16 горения камеры 4 сгорания, где участвует в сжигании топлива, подаваемого в эту зону форсунками 15, Послечего горячие газы продуктов сгорания топлива расхолаживаются до расчетной темпе 15 ратуры, например 1370 К, воздухом,поступающим в зону 17 смешения камеры 4сгорания из компрессора 2 высокого давления, Газ из зоны 17 смешения камеры 4сгорания поступает на газовую турбину 3,20 которая приводит во вращение компрессор2 и компрессор 1 с потребителем 24, а такжепомогает турбодетандеру 19 вращать компрессор 18. Отработанный газ после турбины3 с температурой, например,750 К поступа 25 ет в котел-утилизатор 8, после чего выбрасывается в атмосферу,Дальнейшее обьяснение работы парогазовой установки следующее,Пар из пароперегревателя 11 котла-ути 30 лизатора подается на паровую турбину 5,которая приводит во вращение потребителя25, После турбины 5 и конденсатора 6 вОдапитательным насосом 7 подается в экономайзер 9, испаритель 10 и через барабан-се 35 паратор 12 в пароперегреватель 11. Частьводы, минуя экономайзер 9, направляетсяна вход в насос 23, обеспечивающий подачуохлаждающей воды в воздухоохладитель 20.На вход насоса 23 подается также конден 40 сат из жидкостных объемов конденсаторов21 и 22. Кроме этого, во время сжиганиятоплива, подаваемого в зону 16 горенияфорсунками 15, получается некоторое количество воды, которая вместе с атмосферной45 водой в процессе течения газа в проточнойчасти турбины 3 за счет центробежных силсепарируется из газа, Причем пары водывытесняются к внутреннему обводу проточной части турбины 3. Учитывая это, часть50 газа, отбираемого из турбины 3, направляется в теплообменник 14, где нагревает воду; подаваемую в данный теплообменник 14из воздухоохладителя 20, где она греласьвоздухом из-за компрессора 18 высокого55 давления. При этом вода в теплообменнике14 испаряется и в виде пара поступает вбарабан-сепаратор 12 котла-утилизатора 8.Газ же, охлажденный в теплообменнике 14,поступает в теплообменник 13, где продолжает охлаждаться "холодным" воздухом изЗаказ 487 Тираж ПодписноеВЙИИгПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Произаадстеенно-издательский комбинат Патент+, г. Ужгород, ул.гагарина. О за турбодетандера 19. Послетеплообменника 13 охлажденный гаэ постуйает в конденсатор 22; где за счет внезапного расширения потока пары, содержащиеся в газе, конденсируются, Конденсат из конденсатора 22 подается на вход в насос 23, в обезвоженный и охлажденный газ подается на вход компрессора 2 высокого давления, где смешивается с воздухом зоны 17 смешения камеры 4 сгорания.Таким образом, в данной парогазовой установке в сравнении с прототипом обеспечено снижение средных выбросов МОх как эа счет более глубокогозамораживаФормула изобретения Парогазовая установка, содержащая"газовый контур, включающий компрессор низкого давления, подключенный своим выходом к двум компрессорам высокого давления, выход первого изкоторых через камеру сгорания подключен к входу газовой турбины с потребителем и котлом-утилизаторомна ее выхлопе, а выход второго через воздухоохладитель подключен к входу турбодетандера, а также замкнутый паросиловой контур, включающий последовательно расположенные экономайзерную, испарительную и пароперегревательную поверхности нагрева, размещенные в котле-утилиэаторе и связанные через барабан-сепаратор, паровую турбину с потребителем и конденсатором, питательный насос, выход которого подсоединен к экономайэерной поверхности нагрева и к входу охлаждающей среды воздухоохладителя, подключенного своим выходом по последней к барабай-сепаратоору, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ния" газа в зоне горения камеры сгорания,так и за счет использования в зоне смешения камеры сгорания в качестве балластагаза с низким содержанием кислорода, от 5 бираемого иэ газовой турбины,Комплекс же отличий - подача холодного газа в компрессор высокого давления,повышение параметров пара на выходе иэвоздухоохладителя и дополнительного тепе10 лообменника, и полученйе воды обеспечивает повышение эффективности установки,а также уменьшает воздействие на экологйю за счет уменьшения выбросов тепла ипара с отходящими газами.15 повышения эффективности и экологичности, она снабжена двумя двухполостными поверхностными теплообменниками и двумя дополнительными конденсаторами с паровыми и жидкостными объемами, при этом конденсаторы своими выходами из жидко-. стных объемов подсоединены к паросиловому контуру между выходом питательного насоса и входом охлаждающей среды воздухоохладителя, газовая турбина выполнена с отбором, подключенным через одну из полостей последовательно размещенных теплообменников и паровой объем одного из дополнительных конденсаторов к входу первого компрессора высокого давления, паровой объем второго дополнительного конденсатора подсоединен к выходу турбодетандера и через вторую полость одного из теплообмегннйков к зоне горения камеры сгорания, при этом вторая полость другого теплообменника включена в паросиловой контур между выходом охлаждающей среды воздухоохладителя и барабан-сепаратором,
СмотретьЗаявка
4868354, 09.08.1990
А. С. Косой
КОСОЙ АЛЕКСАНДР СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: F01K 23/10
Метки: парогазовая
Опубликовано: 07.02.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1793075-parogazovaya-ustanovka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Парогазовая установка</a>
Предыдущий патент: Охлаждаемая лопатка газовой турбины
Следующий патент: Устройство для дегазации масла и удаления газов из масляного бака двигателя внутреннего сгорания
Случайный патент: Устройство для проявления термопластической записи