Газотурбинная установка

Газотурбинная установка 1 с входным устройством для воздуха 2, перед которым имеется теплообменник 3, соединенный насосом 7 с баком-аккумулятором 4, к баку присоединен также нагреватель 8 и теплообменник воздушного охлаждения 5. В летнее время ночью вода в баке теплообменником воздушного охлаждения 5 остужается, а днем подается в теплообменник 3, снижая температуру воздуха на входе в ГТУ. Зимой вода в баке подогревается от нагревателя 8, поступает в теплообменник 3 и защищает газотурбинную установку 1 от образования льда в воздухе на входе 2. Таким образом, предложенное устройство летом повышает мощность и КПД газотурбинной установки, а зимой обеспечивает надежную работу при низких температурах воздуха. 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики.

Известны газотурбинные установки с устройством входа воздуха (см. Г.Г. Ольховский «Тепловые испытания мощных энергетических ГТУ», М. Фолиум, 2015 г., с. 152). Недостаток этих установок - отсутствие устройств регулирования температуры на входе в компрессор ГТУ, что чревато выпадением льда из воздуха при низких температурах и повреждением компрессора.

Известны газотурбинные установки с входным устройством для воздуха и антиобледенительной системой (АОС) (см. там же стр. 76, 77). Здесь часть воздуха после компрессора подается в АОС для подогрева воздуха. Недостаток этой системы - снижение эффективности цикла ГТУ из-за роста мощности, потребляемой компрессором, или уменьшение мощности и КПД газотурбинной установки в летнее время.

Преодоление этих недостатков возможно, если во входном устройстве ГТУ для воздуха установить теплообменную поверхность, куда насосом подается охлаждающая или греющая вода из бака-аккумулятора, к которому присоединен теплообменник для отвода тепла к окружающему воздуху и нагреватель от внешнего источника, например, сети теплоснабжения.

Установка состоит из следующих элементов: газовой турбины 1 с входным устройством для воздуха 2, теплообменника 3, установленного перед входным устройством воздуха, бака-аккумулятора для воды 4, теплообменника воздушного охлаждения 5, присоединительного трубопровода 6 с арматурой к баку-аккумулятору 4, трубопровода с насосом 7 связи бака-аккумулятора 4 с теплообменником 3 и нагревательным устройством 8 в баке-аккумуляторе.

Газотурбинная установка работает следующим образом.

В летнее время ночью, когда воздух имеет сравнительно низкую температуру, в теплообменнике 5 происходит охлаждение воды и по трубам 6 она накапливается в баке 4. Днем теплообменник 5 отключается арматурой на трубах 6, а охлажденная вода насосом 7 прокачивается через теплообменник 3 и охлаждает воздух на входе в ГТУ, в результате мощность и КПД ГТУ растут.

В зимнее время, когда имеется опасность образования льда в потоке воздуха во входном устройстве 2, теплообменник 8 подогревает воду в баке 4, подогретая вода насосом 7 подается в теплообменник 3 и повышает температуру воздуха во входном устройстве 2, предотвращая образование льда.

Таким образом, предложенное устройство летом повышает мощность и КПД газотурбинной установки, а зимой обеспечивает надежную работу при низких температурах воздуха.

Газотурбинная установка с входным устройством для воздуха, отличающаяся тем, что на входе устройства установлен теплообменник, соединенный с баком-аккумулятором трубопроводами с насосом, а к баку-аккумулятору присоединен трубопроводами с арматурой теплообменник воздушного охлаждения и нагреватель.