Компрессорная установка комбинированной энергосистемы

 

КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСИСТЕШ, со1 держащая паровзпо турбину для привода компрессора и рекуперативный теплообменник, установленный по охлаждающей среде на выходе компрессора , от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью йовьапения экономичности энергосистемы, включающей высокотемпературный нагреватель, путем повыпения температуры пара перед паровой турбиной, установка дополнительно снабжена последовательно подключенными по нагреваемой среде и установленншш перед турбиной регенеративным теплообменником и пароперегревателем, при этом первый по греющей среде подключен к выходу турбины, а (Л последний 7 к выходу высокотемпературного нагревателя, вход которого по нагреваемой Ьреде подключен к выходу из рекуперативного теплообменника . J ел Ot) 4ik

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

) (!9) (I1) . ;:",."Я > с Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNOMV СВЩатвЪСтВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557463/24-06 (22) 03..01.83 (46) 15.03.85. Бюл. В 10 (72) А.С. Абрамов, Л.П. Акимов, И.Т. Бондарев, Л.Ф. Бондаренко, М.М. Гиршгорн, А.В. Крымов, В.В. Мельник и В.Н. Черванев (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.515 (088.8) . (56) 1. Подобуев Ю.С., Селезнев К.П.

Теория и расчет осевых и центробежных компрессоров. М-Л., Машгиз, 1957, с. 128.

2. Бондаренко Л.Ф. и др. Утилизация вторичных энергоресурсов в

;теплоиспользующих турбохолодильных машинах с авиационнычи двигателями. — "Холодильная техника", 1982, У 6, с. 17, рис 1. (54)(57) КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА

КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ, соФ

4(я) F 01 D 15/08, F 04 В 35/00, F 04 Р 25/00 держащая паровую турбину для привода компрессора и рекуперативный теплообменник, установленный по охлаждающей среде на выходе компрессора, отличающаяся тем, что, с целью йовьапения экономичности энергосистемы, включающей высокотемпературньй нагреватель, путем повышения температуры пара перед паровой турбиной, установка дополнительно снабжена последовательно подключенными по нагреваемой среде и установленнъии перед турбиной регенеративньи теплообменником и пароперегревателем,,при этом первый по греющей среде подключен к выходу турбины, а последний - к выходу высокотемпе ратурного нагревателя, вход кото рого по нагреваемой среде подключен к выходу из рекуперативного теплообменника.

1145164

Изобретение относится к компрессорному машиностроению и может быть использовано на энергоемких предприятиях, потребляющих значительные количества водяного пара, сжатого воздуха и высокотемпературного тепла.

Известна компрессорная установка комбинированной энергосистемы, содержащая, в частности, компрессор, у которого в качестве привода используется электродвигатель (1 ).

Недостатками такой установки являются невозможность плавного регулирования числа оборотов при

I переменных нагрузках в пневмосети и низкая экономичность.

Известна компрессорная. установка комбинированной энергосистемы, .содержащая паровую турбину для привода компрессора и рекуперативный тенлообменник, установленный по охлаждающей среде на выходе компрессора $2).

В компрессорной установке привод компрессора осуществляется паровой турбиной, включенной в паровую сеть вместо редукционно-охладительных установок (РОУ). В таких установках .пар из отборов турбин ТЭЦ с давлением 0,75 MIIa и температурами 210 С путем дросселирования и впрыска воды доводится до заданных параметров по условиям технологических процессов. Установка паровой турбины

35 вместо РОУ позволила заменить неэкономичный процесс дросселирования пара его расширением на турбине с получением полезной работы. . 49

Подобные режимы эксплуатации турбины значительно отличаются по температурам от расчетных авиационных, что приводит к уменьшению ее внутреннего КПД. При этом процесс расширения заканчивается в области насыщенного пара, что также уменьшает аэродинамические характеристики турбины. Кроме того, в случае использования пара после турбины в технологических процессах практически невозможно поддерживать заданными его температуры и давления при переменных режимах эксплуатации теплоизолирующих турбокомпрессоров,.

Цель изобретения — повышение экономичности энергосистемы, включающей высокотемпературный нагреватель, путем повышения температуры пара перед паровой турбиной.

Указанная цель достигается тем, что компрессорная установка комбинированной энергосистемы с высокотемпературным нагревателем, содержащая паровую турбину для привода компрессора и рекуперативный теплообменник, установленный по охлаждающей среде на выходе компрессора, дополнительно снабжена последовательно подключенными по нагреваемой среде и установленными перед турбиной регенеративным теплообменником и пароперегревателем, при этом первый по греющей среде подключен к выходу турбины, а последний — к выходу высокотемпературного нагревателя, вход которого по нагреваемой среде подключен к выходу из рекуперативного теплообменника.

На чертеже показана схема компрессорной установки комбинированной энергосистемы.

Компрессорная установка содержит паровую турбину 1 для привода компрессора 2 и рекуперативный теплообменник 3, установленный по охлаждающей среде на выходе 4 компрессора 2. Перед паровой турбиной

1 дополнительно установлены после1 довательно подключенные по нагреваемой среде регенеративный теплообменник 5 и пароперегреватель 6.

При этом регенеративный теплообменник 5 по греющей среде подключен к выходу 7 паровой турбины 1, пароперегреватель 6 подключен по греющей среде к выходу 8 высокотемпературного нагревателя 9 и сбайпасирован по греющей среде трубопроводом 10 на котором установлен вентиль 11, а вход 12 нагревателя по нагреваемой среде подключен к выходу 13 рекуперативного теплообменника 3.

Компрессорная установка работает следующим образом, Отборный газ из турбин ТЭЦ (не показаны) с давлением 0,75 MIIa и температурой 210 С подается в регенеративный теплообменник 5, где нагревается до 400 С, а затем в пароперегреватель 6, где перегревается до 500 С.

Из пароперегревателя 6 пар подается на турбину 1, где расширяется

1145164

Составитель Голубенко

Техред М.Надь Корректор М. Розман

Редактор Ю. Ковач

Заказ 1 141/27

Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф

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

3 до давления 0,45 МПа и температуры

440 С (КПД турбины принят у 0,8).

Работа расширения используется для привода компрессора 2. Пар из турбины 1 подается в регенеративный теплообменник 5, охлаждается в нем и с давлением 0,45 МПа и температурой. 250 C отводится потребите- лям на технологические нужды.

Воздух, сжатый в компрессоре 2 до давления 0,8 МПа, имеет температуру 310 С (цри КПД компрессора

0,85).Из компрессора 2 воздух подается в рекуперативный теплообменник 3, где охлаждается до 35 С промежуточным теплоносителем (например, атмосферным воздухом),который при. этом нагревается до

300 С.

4, Дальнейший нагрев промежуточного теплоносителя до 810 С осуществляется в высокотемпературном нагревателе 9, после которого промежуточный теплоноситель подается в пароперегреватель 6, где, нагревая пар, охлаждается до 450 С, а затем отводится на технологические нужды. Для поддержания заданной температуры пара перед турбиной 1 изменяют расход промежуточного теплоносителя через пароперегреватель

6 с помощью вентиля 11, установленного на трубопроводе 10.

Предлагаемая установка позволяет повысить экономичность путем снижения себестоимости сжатого воздуха и обеспечить потребителей потоками .тепла заданных потенциалов.