Парогенерирующая установка

Парогенерирующая установка содержит агрегат наддува, горелочное устройство и парогенератор. Агрегат наддува состоит из газовой турбины и сопряженного с ней через силовую передачу, например вала, воздушного компрессора. Вход компрессора соединен с атмосферой. Парогенератор имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами и выходами. Горелочное устройство снабжено входами для подачи воздуха, топлива и выходом горячего газа. Выход компрессора агрегата наддува соединен с входом для подачи воздуха горелочного устройства. Вход газовой турбины агрегата наддува соединен с выходом горелочного устройства через канал горячего теплоносителя парогенератора, а выход турбины - с атмосферой. Вход канала холодного теплоносителя парогенератора соединен с источником нагреваемой среды, а выход канала - с приемником нагреваемой среды. Установка дополнительно содержит воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторую газовую турбину, соответственно все с входами и выходами, и полезную нагрузку, например электрогенератор. Воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторая газовая турбина и электрогенератор установлены на одном валу. Выход воздушного компрессора агрегата наддува соединен с входом горелочного устройства через воздушный дожимной компрессор. Вход канала горячего теплоносителя парогенератора соединен с выходом горячего газа горелочного устройства через вторую газовую турбину. Выход канала горячего теплоносителя парогенератора дополнительно соединен с входом в горелочное устройство через компрессор балластного газа. Изобретение позволяет повысить КПД и ресурс работы установки, снизить ее габариты, материалоемкость и стоимость, уменьшить количество окислов азота, образующихся при работе. 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам для выработки пара и может быть использовано в энергетике, например, для парогенерирующих установок с агрегатами наддува, обеспечивающих паром конденсационные паровые турбины, в том числе турбины с давлением пара на входе, превышающем критическое давление, и высокой температурой питательной воды, вплоть до критической.

Парогенерирующие установки предназначены, главным образом, для модернизации существующих паровых энергоблоков ГРЭС с целью повышения их КПД с 40 до 53-60%, конкретно - для выработки пара, параметры и количество которого обеспечивают нормальную работу имеющихся паровых турбин, без внесения каких-либо изменений в их конструкцию. Основная область использования парогенерирующих установок - электроэнергетика.

Известны установки, генерирующие пар для паровых турбин в паровом котле. В топке котла топливо сжигают в кислородосодержащем газе, поступающем с выхлопа газотурбинного двигателя (Мицубиси Хеви Индастри, Мицубиси корпорейшн, ОАО РАО ЕС, ОАО «ВТИ» Научно-технический семинар «Усовершенствованные газовые турбины и ПГУ фирмы «Мицубиси» 22 июня 2005 г., Москва, Россия. Глава 4, раздел «Случай С-ПГУ со сбросом газа в котел блока ТЭС Chita No. 1 и No. 2 энергокомпании Chubu Electric Power Co).

При этом тепло газов, отходящих из газотурбинного двигателя, вместе с газами поступает в топку и утилизируется. Главный недостаток таких установок - сравнительно низкий КПД по сравнению с другими парогазотурбинными установками. В этом случае КПД равен около 46%.

Причина тому - большие потери тепла с отходящими газами, температура которых из-за невозможности использования здесь воздушного экономайзера не может быть ниже температуры питательной воды.

Известна парогенерирующая установка с котлами-утилизаторами трех ступеней давлений пара и промежуточным перегревом. Установка состоит из двух ГТУ типа V 94.3А (Siemens) с котлами-утилизаторами и одной паровой турбины (С.В.Цанев и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Изд. МЭИ, стр.1, 282-283, 2002). Основное топливо - природный газ, резервное топливо - жидкое, газотурбинное. Нагрев воды, а также испарение и перегрев пара осуществляют в котлах-утилизаторах за счет тепла выхлопных газов газотурбинных двигателей при давлении греющего газа, близком к атмосферному давлению.

Недостатки такой установки:

- практическая непригодность для совместной работы с наиболее эффективными паровыми турбинами с высокой (до 280°C, а в перспективе - и выше) температурой питательной воды из-за больших потерь тепла с отходящими газами как вследствие высокой их температуры, которая не может быть ниже температуры питательной воды, так и большего, чем в паровых котлах расхода отходящих газов, обусловленного прохождением по тракту ГТД значительных количеств избыточного воздуха, не участвующего в процессах горения;

- большие габариты, материалоемкость и стоимость газотурбинного и теплообменного оборудования в расчете на один киловатт полезной мощности паровой турбины.

Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое техническое решение является паровой котел с агрегатом наддува (патент РФ №2056584, F02B 1/24, 17.11.1994), содержащий разделенный на две части газоход (канал горячего теплоносителя парогенератора), каждая часть которого образована своей теплообменной поверхностью. Одна из частей газохода на входе подключена к горелочному устройству. Причем части газохода подключены последовательно с образованием газового тракта. Агрегат наддува выполнен в виде компрессора с приводом от газовой турбины, нагнетающего в горелочное устройство воздух. Турбина подключена к газовому тракту между частями газохода. Теплообменная поверхность каждой части газохода выполнена в виде цилиндрических обечаек с полыми стенками, внутри которых выполнены спиральные каналы для прохода нагреваемой среды. Причем обечайки размещены одна относительно другой коаксиально с зазором и образованием между ними упомянутого газохода и сообщены между собой. Теплообменные поверхности разных частей газохода подключены последовательно по нагреваемой среде.

При одинаковой величине расхода топлива величина расхода воздуха на входе в горелочное устройство парового котла с агрегатом наддува значительно меньше, чем на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя из-за существенно меньшего коэффициента избытка воздуха в горелочном устройстве, чем в камере сгорания. Следовательно, при одинаковой величине расхода топлива габариты, материалоемкость и стоимость газотурбинного оборудования заявляемой установки будут намного меньшими, чем у парогенерирующей установки фирмы Siemens, рассмотренной выше.

Что касается теплообменного оборудования, то в паровом котле с агрегатом наддува большая часть тепла передается от греющего газа к нагреваемым воде и пару в первой секции газохода, в которой давление греющего газа существенно превышает атмосферное, вследствие чего процессы теплообмена идут в ней намного более интенсивно, чем в котле-утилизаторе установки фирмы Siemens, что позволяет значительно сократить площади поверхностей теплообмена, а значит, и габариты, материалоемкость и стоимость теплообменного оборудования.

Недостатками прототипа являются:

- низкий механический КПД установки, состоящей из парового котла и обслуживаемой им паровой турбины (около 40%), что значительно ниже, чем у установки фирмы Siemens и ей аналогичных (57 - 60%);

- большие габариты, материалоемкость и стоимость второй, низконапорной, части газохода;

- низкий ресурс парогенератора в наиболее горячей его части, обусловленный неблагоприятным сочетанием высокой температуры газа и высокого давления в нем на выходе из горелочного устройства;

- повышенное образование окислов азота из-за высокой температуры в горелочном устройстве.

В основу изобретения положено решение следующих задач:

- повышение КПД установки за счет повышения КПД парогенератора, агрегата наддува и паровой турбины потребителя;

- повышение ресурса работы парогенератора и агрегата наддува;

- снижение габаритов, материалоемкости и стоимости парогенератора и агрегата наддува;

- уменьшение количества окислов азота, образующегося при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.

Поставленные задачи решаются тем, что парогенерирующая установка содержит агрегат наддува, горелочное устройство и парогенератор. Агрегат наддува состоит из газовой турбины и сопряженного с ней через силовую передачу, например вала, воздушного компрессора. Причем вход компрессора соединен с атмосферой. Парогенератор имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами и выходами. Горелочное устройство снабжено входами для подачи воздуха, топлива и выходом горячего газа. Выход компрессора агрегата наддува соединен с входом для подачи воздуха горелочного устройства. Вход газовой турбины агрегата наддува соединен с выходом горелочного устройства через канал горячего теплоносителя парогенератора, а выход турбины - с атмосферой. Вход канала холодного теплоносителя парогенератора соединен с источником нагреваемой среды, а выход канала - с приемником нагреваемой среды.

Новым в изобретении является то, что установка содержит воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторую газовую турбину, соответственно все с входами и выходами, и полезную нагрузку, например электрогенератор. Воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторая газовая турбина и полезная нагрузка установлены на одном валу. Причем выход воздушного компрессора агрегата наддува соединен с входом горелочного устройства через воздушный дожимной компрессор. Вход канала горячего теплоносителя парогенератора соединен с выходом горячего газа горелочного устройства через вторую газовую турбину. Выход канала горячего теплоносителя парогенератора дополнительно соединен с входом в горелочное устройство через компрессор балластного газа.

При таком устройстве парогенерирующей установки:

- включение в схему парогенерирующей установки с агрегатом наддува дожимного компрессора, второй газовой турбины и полезной нагрузки позволяет повысить давление на входе в газовую турбину агрегата наддува до такой величины, при которой температура газа, покидающего эту газовую турбину, снизится до плюс 75-140°C. Это сделает ненужной вторую, низконапорную, секцию газохода прототипа, в которой процессы теплопередачи идут менее интенсивно, чем в первой, высоконапорной, его части, что приводит к уменьшению потребной площади теплообменных поверхностей парогенератора, а значит, к уменьшению размеров, материалоемкости и стоимости теплообменного оборудования;

- одновременно это позволяет повысить механический КПД установки, состоящей из парогенерирующей установки и агрегата наддува за счет передачи полезной нагрузке свободной работы на валу от второй газовой турбины, а также за счет уменьшения потерь тепла с отходящими газами вследствие снижения их температуры;

- кроме того, это позволяет повысить КПД парогенерирующей установки за счет повышения давления на входе в газовую турбину агрегата наддува, что, при прочих равных условиях, приводит к снижению температуры газов, отходящих с выхода этой турбины в атмосферу, и потерь тепла с отходящими газами.

- включение в парогенерирующую установку с агрегатом наддува прототипа компрессора балластного газа и оборудование камеры сгорания третьим, дополнительным, входом, на который поступает газ с выхода этого компрессора, позволяет снизить температуру горячих продуктов сгорания за счет разбавления их относительно холодным балластным газом, поступающим на вход компрессора с выхода канала горячего теплоносителя парогенератора, вследствие чего повышается ресурс установки с агрегатом наддува;

- понижение температуры горячих продуктов сгорания приводит к уменьшению количества окислов азота, образующихся при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.

Таким образом, решены поставленные в изобретении задачи:

- повышено КПД установки за счет повышения КПД парогенератора, агрегата наддува и паровой турбины потребителя;

- повышен ресурс работы парогенератора и агрегата наддува;

- снижены габариты, материалоемкость и стоимость парогенератора и агрегата наддува;

- уменьшено количество окислов азота, образующихся при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.

Настоящее изобретение поясняется последующим подробным описанием конструкции парогенеирующей установки и ее работы со ссылкой на чертеж.

Парогенерирующая установка содержит (см. чертеж) агрегат наддува 1, горелочное устройство 2 и парогенератор 3. Агрегат наддува состоит из газовой турбины 4 и сопряженного с ней через вал 5 воздушного компрессора 6. Вход 7 компрессора 6 соединен с атмосферой. Парогенератор 3 имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами 8, 9 и выходами 10, 11. Горелочное устройство 2 снабжено входами 12 и 13 соответственно для подачи воздуха, топлива и выходом 14 горячего газа. Выход 15 компрессора 6 агрегата наддува 1 соединен с входом 12 для подачи воздуха в горелочное устройство 2. Вход 16 газовой турбины 4 агрегата наддува 1 соединен с выходом 14 горелочного устройства 2 через канал горячего теплоносителя парогенератора 3, а выход 17 турбины 4 - с атмосферой. Вход 9 канала холодного теплоносителя парогенератора 3 соединен с источником нагреваемой среды, а выход 11 канала - с приемником нагреваемой среды. Установка дополнительно содержит воздушный дожимной компрессор 18 с входом 19 и выходом 20, компрессор 21 балластного газа с входом 22 и выходом 23, вторую газовую турбину 24 с входом 25 и выходом 26 и полезную нагрузку, например электрогенератор 27. Воздушный дожимной компрессор 18, компрессор 21 балластного газа, вторая газовая турбина 24 и электрогенератор 27 установлены на одном валу 28. Выход 15 воздушного компрессора 6 агрегата наддува 1 соединен с входом 12 горелочного устройства 2 через воздушный дожимной компрессор 18. Вход 8 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 соединен с выходом 14 горячего газа горелочного устройства 2 через вторую газовую турбину 24. Выход 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 дополнительно соединен с входом 29 в горелочное устройство 2 через компрессор 21 балластного газа.

Работу парогенерирующей установки осуществляют следующим образом. На вход 9 канала холодного теплоносителя парогенератора 3 подают питательную воду от паровой турбины потребителя (не показано), с температурой плюс 250-280°C, в парогенераторе 3 воду нагревают и испаряют, а полученный пар перегревают. При этом температура греющего газа на выходе 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 будет в пределах плюс 300-340°C, т.е. на 20-60°C выше температуры питательной воды. Поступающий с выхода 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 газ разделяют на два потока. Один поток, используемый далее в качестве балластного газа, посредством которого снижают температуру газа на выходе 14 горелочного устройства 2, подают на вход 22 компрессора 21 балластного газа, второй поток газа - на вход 16 турбины 4 агрегата наддува 1. При расширении газа в турбине 4 его температура снижается до плюс 100-140°C, что ниже, чем в современных котлоагрегатах энергоблоков ГРЭС, а еще лучше - до более низких значений. Из теории газотурбинных двигателей известно, что для такого снижения температуры необходимая для этого степень расширения газа в турбине 4 примерно равна

где: πT - степень расширения в турбине 4 агрегата наддува 1;

ηT≈0,9 - адиабатический КПД этой турбины;

t13=330°C и t14=75°C - температуры, соответственно, на входе 16 в турбину 4 и на выходе 17 газа в атмосферу;

k≈1,3 - показатель адиабаты расширяемого в турбине газа.

При таких условиях потребная степень расширения в турбине 4 агрегата наддува 1 по расчету равна 5,31. Технически это вполне осуществимо.

Отобранное у газа тепло турбина 4 преобразует в работу, расходуемую на привод компрессора 6. Компрессор 6 сжимает воздух, поступающий на его вход 7 из атмосферы, и с выхода 15 подает на вход 19 дожимного компрессора 18, с выхода 20 которого сжатый воздух поступает на вход 12 горелочного устройства 2. В горелочном устройстве 2 сжигают топливо, которое подают на его вход 13. Для того чтобы понизить температуру газа на выходе 14 горелочного устройства 2 до температуры плюс 1450-1700 К (1280-1430°C), горячие продукты, образующиеся при горении топлива, разбавляют балластным газом, который подают с выхода 23 компрессора балластного газа 21 на вход 29 горелочного устройства 2. С выхода 14 горелочного устройства 2 газ поступает на вход 25 газовой турбины 24. Расширяясь в турбине 24, газ совершает работу, расходуемую на привод компрессоров 18, 21 и электрогенератора 27. Охлажденный в турбине 24 до температуры плюс 650-1000°C газ поступает на вход 8 канала горячего теплоносителя парогенератора 3. Описанный выше процесс осуществляется непрерывно.

Парогенерирующая установка, содержащая агрегат наддува, горелочное устройство и парогенератор, где агрегат наддува состоит из газовой турбины и сопряженного с ней через силовую передачу, например вала, воздушного компрессора, причем вход компрессора соединен с атмосферой, парогенератор имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами и выходами, горелочное устройство снабжено входами для подачи воздуха, топлива и выходом горячего газа, выход компрессора агрегата наддува соединен с входом для подачи воздуха горелочного устройства, вход газовой турбины агрегата наддува соединен с выходом горелочного устройства через канал горячего теплоносителя парогенератора, а выход турбины - с атмосферой, вход канала холодного теплоносителя парогенератора соединен с источником нагреваемой среды, а выход канала - с приемником нагреваемой среды, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторую газовую турбину, соответственно все с входами и выходами, и полезную нагрузку, например электрогенератор, где воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторая газовая турбина и электрогенератор установлены на одном валу, причем выход воздушного компрессора агрегата наддува соединен с входом горелочного устройства через воздушный дожимной компрессор, вход канала горячего теплоносителя парогенератора соединен с выходом горячего газа горелочного устройства через вторую газовую турбину, выход канала горячего теплоносителя парогенератора дополнительно соединен с входом в горелочное устройство через компрессор балластного газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях с комбинированным парогазовым циклом. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, сжигающих органическое топливо и оборудованных газотурбоэлектрогенераторами.

Изобретение относится к газотурбинным установкам (ГТУ), в частности, реализующим полузамкнутую схему рабочего процесса и утилизацию тепла выхлопных газов. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а конкретно к газотурбинным двигателям. .

Изобретение относится к энергетике и может найти применение в газотурбинных силовых установках, в частности в установках, предназначенных для приводов наземных транспортных средств.

Способ регулирования осевого компрессора в системе газотурбинного двигателя заключается в подаче горячего газа, отбираемого из канала, расположенного за турбиной, в канал, расположенный между входным устройством и компрессором двигателя, в количестве, необходимом для поддержания заданной температуры газа на входе в компрессор. Температура газа на входе в компрессор поддерживается постоянной, равной температуре торможения воздуха на крейсерской скорости полета летательного аппарата. Расход воздуха через двигатель и перепад давления на сопле (при сохранении постоянной температуры газа на входе в компрессор) изменяются пропорционально изменению полного давления воздуха на входе в двигатель, что обеспечивает лучшие, чем в известных ГТД, тягово-экономические характеристики двигателя на сверхзвуковых скоростях полета. Применение способа решает проблему топливной эффективности ГТД на больших скоростях полета, создает условия для возрождения сверхзвуковой гражданской авиации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ продувки магистрали рециркуляции отработавших газов газовой турбины, при котором используется выпускаемый поток из компрессора, причём первую часть выпускаемого воздуха направляют в магистраль рециркуляции отработавших газов для продувки, а вторую часть сжатого воздуха подают через вторую выпускную магистраль в парогенератор, работающий на вторичном топливе. Также представлена газовая турбина с продувочной магистралью согласно изобретению. Изобретение позволяет обеспечить надежную продувку магистралей рециркуляции отработавших газов без использования дополнительных нагнетательных вентиляторов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Газотурбинный двигатель содержит корпус, герметизирующую вход в корпус крышку, систему подачи электролита, выполненную в виде форсунки с кавитатором, размещенный в корпусе вал компрессора и турбины, электролизер-кавитатор, местное сужение канала с центральным телом. Электролизер-кавитатор установлен в обособленном корпусе герметично, соединенном с камерой сгорания и с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором, через электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания с воспламеняющим устройством. На выходе из камеры сгорания установлено устройство для разделения газового потока, содержащее сверхзвуковое сопло, внешнюю трубу, внутреннюю трубу, коаксиально расположенные друг относительно друга, канал рециркуляции дозвукового потока обратно в камеру сгорания. Изобретение направлено на увеличение КПД газотурбинного двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к области рециркуляции дымового газа в газотурбинных установках, а именно к элементам для смешивания дымового газа с окружающим воздухом выше по потоку от компрессора. Всасывающая секция (2) выше по потоку от впуска компрессора (1) газотурбинной установки (1-7) с рециркуляцией дымового газа содержит по меньшей мере одну секцию (22) с протоком (31), образованным боковыми стенками (28-30), в котором поток свежего всасываемого воздуха протекает вдоль главного направления (33) потока воздуха. Секция содержит по меньшей мере две смесительные трубки (32), продолжающиеся в проток (31) от по меньшей мере одной боковой стенки (28-30). Каждая смесительная трубка (32) содержит впуск (34) на указанной по меньшей мере одной боковой стенке (28-30) для приема подвергнутого рециркуляции дымового газа (41), а также содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие (37), расположенное на расстоянии от указанной боковой стенки (28-30), для продувания подвергнутых рециркуляции дымовых газов (41) из смесительной трубки (32) в поток воздуха. По меньшей мере две смесительных трубки (32) расположены в ряд, причем указанный ряд выровнен по существу вдоль направления (33) потока воздуха, а самая верхняя по потоку смесительная трубка (32) образует передний край этого ряда. Достигается равномерность перемешивания и повышается отказоустойчивость устройства. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу управления рециркуляцией отработавших газов газотурбинной электростанции (38) и к газотурбинной электростанции для осуществления способа. Упомянутая газотурбинная электростанция (38) содержит газовую турбину (6), контроллер (39), парогенератор (9) с рекуперацией тепла и делитель (29) отработавших газов, который разделяет отработавшие газы (8, 19) газотурбинной электростанции на первый частичный поток (21) отработавших газов для рециркуляции во всасываемый поток газовой турбины (6) и на второй частичный поток (20, 24) отработавших газов для выброса в окружающую среду, и элемент (11, 29) управления для управления первым потоком (21) отработавших газов и вторичный охладитель (27) отработавших газов. Заданную концентрацию одного компонента (Сс) определяют из заданного значения концентрации одного компонента (Ccl) газа из контура управления для рабочей переменной, относящейся к горению в газовой турбине (6), значения упреждающего управления заданной концентрацией компонента газа (Cmap) и значения коррекции заданной концентрации (Ccor) компонента газа, получаемого с помощью схемы обратной связи. Контроллер (39) упомянутой газотурбинной электростанции (38) содержит три уровня контроллера для определения заданной концентрации (Сс) одного компонента, где первый уровень контроллера содержит замкнутый контур управления для заданной концентрации (Сс) одного компонента, второй уровень контроллера содержит упреждающее управление для заданной концентрации (Сс) одного компонента, и третий уровень контроллера содержит цепь обратной связи, посредством которой заданные значения упреждающего управления корректируются в соответствии фактическим рабочим поведением газотурбинной электростанции. Обеспечивается надежная защита работы упомянутой газотурбинной электростанции за счет управления содержанием по меньшей мере одного компонента рабочей среды. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Описан способ работы газотурбинной электростанции, при котором свежий воздух (2) подается на вход (3) компрессора и ускоряется во входе (3) компрессора, и рециркулируемый подпоток (21) отработавших газов подается в область входа (3) компрессора, в которой свежий воздух (2) ускоряется до такой степени, что разница между общим давлением и статическим давлением свежего воздуха (2) больше или равна разнице давлений, требуемой для всасывания целевого массового расхода рециркулируемого первого подпотока (21) отработавших газов во вход (3) компрессора. Также описана газотурбинная электростанция с газовой турбиной (6), вход компрессора в которой разделен на два сектора (3′, 3″), к которым примыкает тракт компрессора (1), устройство подачи для свежего воздуха сообщается с первым сектором (3′), и линия рециркуляции для рециркуляции первого подпотока (21) отработавших газов сообщается со вторым сектором (3″), и второй сектор (3″) подходит так близко к компрессору (1), что при работе газовой турбины (6) статическое давление на выходе из второго сектора (3″) является настолько низким, что разница между общим давлением и статическим давлением больше или равна разнице давлений, требуемой для всасывания целевого массового расхода рециркулируемого первого подпотока (21) отработавших газов во вход (3) компрессора. Достигается надежная работа газотурбинного двигателя с рециркуляцией отработавших газов без использования вентиляторов для преодоления потерь давления в линиях рециркуляции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к энергетике. Энергетическая установка включает рабочую текучую среду и рециркуляционную петлю. Энергетическая установка включает камеру сгорания, функционально соединенную с турбиной. Способ работы энергетической установки включает операции: рециркуляции по меньшей мере части рабочей текучей среды по рециркуляционной петле. Управление энергетической установкой осуществляется таким образом, что камера сгорания по меньшей мере периодически работает в режиме с предпочтительным стехиометрическим отношением. Отбор рабочей среды по меньшей мере из одной из точек отбора, первой или второй, расположенных на рециркуляционной петле, осуществляется в течение периодов, когда камера сгорания работает в режиме с предпочтительным стехиометрическим отношением. Изобретение позволяет повысить эффективность работы энергетической установки. 2.н. и 44 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ работы газотурбинной установки (6), содержащей компрессор (1) с впускным поперечным сечением, камеру (4, 14, 15) сгорания и турбину (7, 16, 17). Газ с пониженным содержанием кислорода, который имеет концентрацию кислорода, которая ниже средней концентрации кислорода в потоке на впуске в компрессор, и свежий воздух (2) подают в компрессор радиально разделенным образом. Свежий воздух подают через наружную часть (3') впускного поперечного сечения относительно оси вращения компрессора (1), а газ с пониженным содержанием кислорода подают через внутреннюю часть (3'') впускного поперечного сечения относительно оси вращения компрессора (1). Часть охлаждающего воздуха в газотурбинной установке отводят от наружной стенки корпуса компрессора через точки отбора в компрессоре. Свежий воздух отбирают в компрессоре и направляют мимо камеры сгорания в виде охлаждающего газа, в то время как поддерживают поток с низким содержанием кислорода в компрессоре и подают в камеру сгорания из выпуска компрессора. Достигается надежная работа газотурбинной установки, имеющей два впускных потока с разными составами газа, в котором максимизировано воздействие впускного потока с пониженным содержанием кислорода на горение. Это обеспечивает возможность использования массового расхода газа, и при этом газ имеет уменьшенную долю кислорода, что обеспечивает определенный эффект при сжигании. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Газотурбинный двигатель с паровыми форсунками содержит корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер. Герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель. Система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания. Электролизер выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе. Корпус герметично соединен с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания, трубу Леонтьева для разделения потока газа из камеры сгорания на дозвуковую и сверхзвуковую составляющие, канал рециркуляции дозвукового потока. Перед трубой Леонтьева установлена паровая форсунка, впрыскивающая пар в дозвуковой и сверхзвуковой потоки газа. Изобретение приводит к большему повышению температуры газа перед турбиной и, следовательно, к повышению КПД. 2 ил.
Наверх