Газопаровая установка
Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. Газопаровая установка содержит высоконапорную камеру сгорания, разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер, и жидкостную полость с регенератором, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор. Высоконапорная камера сгорания выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/ с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник, выполненный в жидкостной полости. При этом днище камеры сгорания выполнено установленным на амортизаторы и стойкой с компенсатором, соединенным с крышкой камеры сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность установки в эксплуатации. 1 ил.
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и в качестве автономных генераторов электроэнергии на предприятиях.
Известна парогазовая установка с котлом-утилизатором /ПГУКУ/, где высокотемпературные выхлопные газы газотурбинного агрегата /ГТА/ утилизируют в котле-утилизаторе, чем поднимают КПД сгоревшего топлива. Содержит ГТА, котел-утилизатор и паровую турбину с электрогенератором /В.П.Безлепкин "Парогазовые и паротурбинные установки электростанций", СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997 г., стр.32-33/ [1].
Недостатком известной ПГУКУ является наличие большого состава оборудования для реализации двух термодинамических циклов, что снижает ее эффективность в работе.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является энергетический агрегат, содержащий высоконапорную камеру сгорания, разделенную на парогазовую с камерами и жидкостную с регенератором полости, где продукты горения очищаются и охлаждаются в камерах над зеркалом жидкости, устройство топливоподачи, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, компрессор, электрогенератор и турбину, выхлопные газы которой поступают в регенератор и затем в экономайзер. /Патент РФ №2170827, F01K 11/00, 13/00, 20,07, 2001 г./ [2].
Недостатками ближайщего аналога являются низкая производительность, низкая эффективность от сжигания топлива над зеркалом жидкости и низкая устойчивость ее камеры сгорания против разрушения от помпажей, толчков, гидроударов и вибраций.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности и эффективности установки в эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в газопаровой установке, содержащей высоконапорную камеру, разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер, и жидкостную полость, например водяную, с регенератором для подогрева воды, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор, высоконапорная камера выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/ с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник в ее жидкостной полости. При этом днище высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы, например резиновые, и стойкой с компенсатором, например также резиновым, связанным с крышкой.
Сущность изобретения показана на чертеже.
Пример выполнения предлагаемого решения.
Газопаровая установка содержит высоконапорную камеру 1, условно разделенную на парогазовую полость 2 с перегородками, образующими ряд камер 3, и жидкостную полость 4, например заполненную водой, с регенератором 5, турбину 6, электрогенератор 7, экономайзер 8, утилизатор теплоты уходящих газов 9. Высоконапорная камера выполнена объединенной с ГТУ 10 с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник 11, выполненный в ее жидкостной полости. При этом для гашения вибраций, толчков, гидроударов и помпажей днище 12 высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы 13, например резиновые, и стойкой и с компенсатором 15, например, тоже резиновым, связанным с крышкой 16, что обеспечивает надежность и безотказность в работе. Пусковые режимы установки обеспечиваются с помощью выхлопной трубы 17 и отключающей арматуры 18.
Газопаровая установка работает следующим образом.
Для начала работы установки арматуру 18 переключают на выхлоп газов через выхлопную трубу 17 в атмосферу. После пуска ГТУ 10 в работу арматуру 18 опять переводят в рабочее положение. Высокотемпературные выхлопные газы из ГТУ 10 с температурой 450-550°С через теплообменник 11 в жидкостной полости 4 сбрасывают в парогазовую полость 2 высоконапорной камеры 1. В парогазовой полости 2 эти газы перемещаются по камерам 3, образованным перегородками к турбине 6, контактируют с жидкостью полости 4 и смешиваются с ее парами. Затем парогазовая смесь поступает на турбину 6, которая вращает электрогенератор 7. При этом все помпажные, гидравлические, вибрационные, ударные нагрузки на проточную часть и в целом на высоконапорную камеру 1 ослабляются и погашаются амортизаторами 13, на которые она опирается своим днищем 12 и которое стойкой 14 с компенсатором 15, связано с крышкой 16, чем и обеспечивается безаварийная и высокоэффективная работа установки. Из турбины 6 отработанная смесь через регенератор 5 в высоконапорной камере 1 жидкостной полости 4 поступает на экономайзер 8 и греет там подпиточную воду. Затем выхлопные газы вместе с парогазовой смесью в утилизаторе теплоты уходящих газов 9 промываются водой и через выхлопную трубу выкидываются в атмосферу.
Предлагаемая установка проста, компактна, экологически безвредна, в эксплуатации высоконадежна и высокоэффективна. Найдет широкое применение в энергетике и для автономного энергоснабжения различных предприятий.
Газопаровая установка, содержащая высоконапорную камеру, разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер и жидкостную полость с регенератором, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор, отличающаяся тем, что высоконапорная камера выполнена объединенной с газотурбинной установкой (ГТУ), с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник, выполненный в жидкостной полости, при этом днище высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы и стойкой с компенсатором, связанным с крышкой высоконапорной камеры.
