Энергетическая установка

 

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбину с теплообменником-утилизатором, подклю ценным к линии отработавших газов, отличающаяся тем, что,с целью повьпиения зконрмичиости, контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двух .ступеней,) между которыми в тракт рабочего тела включен теплообненник-утилизатЬр . (Л S4 5 « 00 о bi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

pm F 01 К 21/04

3 ю.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЕМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3362422/24-06 (22) 30.11.81 (46) 07.04.83.Бюл. и 13 (72) Л. Г.Семенюк и Г.А.пресич (71) Институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений (53) 621. 165 (088. 8) (56) 1. Фрейз В. и др. Влияние впуска пара на характеристики газотурбинных циклов. Труды американского общества инженеров-механиков."Энергетические машины и установки", 1979 и 12, с.5-17.

2. Авторское свидетельство СССР

N 495443, кл. F 01 K 23/10, 1975.

„„Я0„„1010305 . А (54)(57) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбину с теплообменником-утилизатором, подклю"ченным к линии отработавших газов, отличающаяся тем, что с б целью повышения экономичности, кон" тактный парогенератор выполнен s

I виде по меньшей мере двух ступеней,3 между которымй в тракт рабочего тела включен теплообненник-утилиза тЬр.

1 1(> 10 30

Изобретение относится к теплоэнер °

> етике и может быть применено, в частности,в компрессорных станциях магистральных газопроводов, оборудованных газотурбинными газоперекачивающими агрегатами.

Известны энергетические установки, содержащие последовательно вкпюченные в тракт рабочего тела компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и парогенератор

В таких установках предусмотрена утилизация тепла отработавших газов турбины, однако степень их охлаждения ограничена, что определяется

15 температурой кипения воды в котлеутилизаторе при давлении, необходимом для подачи в камеру crol рания.

Известны также энергетические 2О установки, содержащие последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбину с теплообменникомутилизатором, подключенным к линии отработавших газов (2 .

В известных установках в парогенераторе в процессе контактирования воздуха с водой испарение послед-щ ней происходит при меньших температурах, чем в поверхностном парогенераторе, в результате чего температура отработавших газов после теплообменника-утилизатора может быть ниже.

Однако степень регенерации теплоты отработавших газов недостаточна, так как температура во 1ы, контактирующей с воздухом, должна быть выше темпера " туры насыщенной воздушно-паровой сме40 си ча выходе и, следовательно, температура, до которой могут быть охлаж; даны отработавшие газы, дол>нна быть выше температуры смеси на входе в камеру сгорания.

Целью изобретения является повыц>е> ние экономичности установки путем увеличения степени регенерации тепла отработавших газов турбины.

Указанная цель достигается тем, о ч(о в энергетической установке, содер>нащей последовательно включенные в тракт рабочего тепла компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбину с теплооб55 менником-утилизатором,подкпюченным к линии отработавших газов, контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двух ступеней, между

5 2 которыми в тракт рабочего тела включен теплообменник-утилизатор.

На чертеже схематически представлена установка.

Энергетическая установка содержит последовательно включенные в тракт 1 рабочего тела компрессор 2, контактный парогенератор, выполненный B виде двух ступеней 3 и 4, между которыми включен теплообменник-утилизатор 5, и камеру 6 сгорания, соединенную с газопаровой турбиной 7.

Линия 8 отработавших газов газовой турбины подключена к теплообменникуутилизатору 5. Тракт 1 рабочего тела на участке между компрессором 2 и ступенью 3 парогенератора предназначен для транспортировки воздуха, а на участке между ступенью 3 парогенератора и камерой сгорания — для подачи воздушно-паровой смеси в последнюю.

К газопаровой турбине подключена нагрузка 9, например электрический генератор, а камера 6 сгорания снабжена патрубком 10 подачи топлива.

Каждая из ступеней 3 и 4 парогенератора снабжена водяным циркуляционным контуром - соответственно 11 и 12 с насосом и линией 13 подпитки.

Энергетическая установка работает следующим образом.

Из компрессора 1 нагретый при сжатии воздух подают в первую ступень

3 контактного парогенератора, где адиабатно увлажняют испаряющейся водой и охлаждают до состояния насыщения. Далее нагретую воздушно-паровую смесь перегревают э теплообмен нике-утилизаторе > и подают во вторую ступень 4 контактного парогенератора, где подвергают дальнейшему адиабатному увлажнению с охлаждением до температуры насыщения, при которой смесь подают в камеру

6 сгорания, куда по патрубку 10 поступает топливо.

Рабочее тело - продукты сгорания топлива - после камеры 6 сгорания с повышенным влагосодержанием подают в газопаровую турбину 7, после которой отработавшие газы по линии 8 поступают в теплообменник-утилизатор

5. Количество ступеней парогенератора и соответственно количество ступеней теплообменника-утилизатора может быть увеличено. C увеличением числа ступеней средняя разность температур между воздушно-паровой смесью

1010305

Составитель Л. Пикулина

Редактор О.Половка Техред M.Êîñòèê Корректор Г.Огар

Заказ 2436/22 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 фФ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 и отработавшими в турбине 7 газами увеличивается, что позволяет снизить температуру отработавших газов после теплообменника-утилизатора 5.

Изобретение позволяет осуществить промежуточный перегрев воздушно-паровой смеси в теплообменнике-утили заторе.При этом в последнюю по ходу отработавших газов ступень теплообменника- утилизатора (в случае многоступенчатого исполнения) поступаетнасыщенная воздушно-паровая-смесь с наиболее низкой температурой, которую она приобретает после адиабатного увлажнения в первой ступени контактного парогенератора. ф

Степень адиабатного увлажнения воздушно-паровой смеси может быть отрегулирована производительностью насосов циркуляционных контуров 11 и 12. Компенсация потерь воды осуществляется подпиткой циркуляционных контуров 11 и 12 по линиям 13.

Использование такой схемы установкй, обеспечивает глубокое охлаж10 дение отработавших газов с утилизацией ях тепла на собственные нуж-., ды установки,что особенно существен но при отсутствии внешних потребителей низкопотенциального тепла,что име15 ет место в газоперекачивающих стаН- циях магистральных газопроводов.