Теплофикационная газотурбинная установка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТЗУ

Союз Советсииа

Социалистичесиик ресттублии

>»>883537

Ф

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл.

F 02 С 6/18 (22) ЗаЯвлено 27,07.79(21) 2803463/24 06 с присоединением заявки .ра>

1ЪвуаарствеаьМ квинтет

СССР ао аелаи азабретеиай. и вткрытай (23)Приоритет

Опубликовано 23.1 1.81 .. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 25.11.81 (53) УДК 621,438 (088,8) Л. В. Арсеньев, Е. А. Ходак, А. Л. Беркович, И. С. Бодров, B. Ю. Фивейский, Е. Н. Андреев, Н. А. Кальчен и В. И. Бентнер (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический (7l) Заявители им..М. И. Калинина и Производственное объеди турбостроения "Ленинградский металлический (54)ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнерге тике,, в частности к газотурбинным участ кам (ГТУ), предназначенным для совместного производства электрической и тепловой энергии.

Известна теплсфикационная газотурбинS ная установка, содержащая последователь-. но установленные в газовом тракте компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и подогреватель сетевой воды, подто ключенный к потребителю. Подогреватель снабжен байпасным газоходом для сброса уходящих" газов в периоды отсутствия тепловой нагрузки 31).

В теплое время года значительно т5 снижается или полностью отсутствует по"требность в тепловой нагрузке. Одновременно уменьшается мощность ГТУ. Это ведет к резкому снижению эффективности установки.

Бель изобретения - повышение мощности во время сезонного, снижения тепловой нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена сепаратором, водяной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю, а паровой объем соединен с камерой сгорания и с дополнительно установленным бойлером, накопитель конденсата которого соединен с водяным объемом сепаратора.

Накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорания.

Для снижения затрат на водоподготовку на трубопроводе, соединяющем сетевой . подогреватель с сепаратором, установлен регулирующий дроссель.

На чертеже изображена схема теплофикационной газотурбинной установки.

В газовом тракте последовательно установлена газовая турбина 1, камера сгорания 2, компрессор 3 и генератор 4.

Подогреватель 5 сетевой воды подключен к потребителю 6 тепловой нагрузки, для циркуляции сетевой воды мсжцу ними пре37 . 4

3 8835 дусмотрен насос 7. Задвижки 8 и 9 пред назначены для отключения теплового потребителя 6. Параллельно тепловому потребителю 6 к подогревателю 5 подключен сепаратор 10 с циркуляционным насосом 11 и задвижками 12 и 13. По пару сепаратор 10 соединен с пароперегревателем 14 и далее через задвижку

15 — с камерой сгорания 2, а через задвижку 16 — с бойлером 17. Насос 18 предназначен для подачи сетевой или циркупяцнонной воды в бойлер 17. Для сбора конденсата установлен бак-накопитель 19, соединенный насосом 20 и трубопроводом. с задвижкой 2l с устройством 22 для впрыска воды в тракт ГТУ. Трубопровод с задвижкой 23 соединяет бак 19 с сепаратором 10, Иля подпитки водяного контура обработанной водой предназначен насос 24. Йроссель 25 позволяет осуществлять подпитку контура сетевой водой.

Установка работает следующим образом.

Выработка механической энергии газотурбинной установкой в составе компрессора 1., камеры сгорания 2, газовой турбины 3 и потребителя механической энергии — генератора 4 происходит обычным путем. При полной тепловой нагрузке задвижки 8 и 9 открыты, а задвижки 12

30 и 13 закрыты. Горячие газы после газовой турбины l охлаждаются сетевой водой в подогревателе 5 и тепловая энергия передается потребителю 6. Сепаратор пара

10 с циркуляционным насосом 1 l, паропере греватель 14, оойпер 17 с баком-накопителем 19, при этом отключены.

При малой тепловой нагрузке или при ее полном отсутствии задвижки 8 и 9 закрываются, а задвижки 12 и 13 открываются. Водяной контур, образованный подогревателем 5 и сепаратором 10, аа49 попняется насосом 24 специально подготовленной водой. циркуляция воды в контуре осуществляется насосом 11. За счет циркуляции воды в контуре сетевой подогреватель — сепаратор, температура

45 воды повышается до температуры кипения.

Полученный пар слегка перегревается в пароперегреватепе 14 и подается в камеру сгорания 2 для повышения мощности газовой турбины. .50

В зависимости от нагрузки частично или полностью пар может направляться в бойлер " 7, где происходит его конденсация за счет подогрева сетевой воды.

Если тепловая нагрузка полностью отсут- Ss ствует, то конденсация пара осуществляется циркуляционной водой Количество ,пара, поступающего в бойлер, устанавливается взаимным положением задвижек

15 и 16. И баке-накопителе 19 аккумулируется конденсат, используемый в дальнейшем для подпитки водяного контура, Конденсат, полученный в бойлере, может быть использован для дальнейшей форсировки мощности ГТУ и для снижения выхода окислов азота в камере сгорания 2. Юля этого открывается задвижка 21 и конденсат поступает в устройство 22 для впрыска воды.

Требования к водоподготовке подпиточной воды снижаются, если установлен дроссель 25 с регулируемым перепадом.дав: пения, B этом случае давление перед дросселем устанавливается таким, чтобы в сетевом подогревателе 5 температура воды оставалась ниже температуры кипения. Перепад давления в дросселе обеспечивает вскипание воды за ним, т.е. при входе в сепаратор образуется пароводяная смесь.

Подключение сепаратора, бойлера и бака-накопителя к сетевому подогреват лю позволяет осуществить глубокую утилизацию тепла уходящих газов в период снижения тепловой нагрузки или при полном ее отсутствии . При этом не требуется установка специальных парогенерирующих поверхностей нагрева.

Формула изобретения

l. Теплофикационная газотурбинная установка, содержащая последовательно установленные в газовом тракте компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и подогреватель сетевой воды, подключенный к потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности во время сезонного снижения тепловой нагрузки, установка снабжена сепаратором, водяной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю, а паровой объем соединен с камерой сгорания и с дополнительно установленн лм бойлером, накопитель конденсата которого соединен с водяным объемом сепаратора.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорания.

3. становка по пп. l и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения затрат на водоподготовку, на трубо проводе, соединяющем подогреватель с

5 сепаратором, установлен. регулирук,,пий дроссель.

Источники информапии,. принятые во внимание при экспертизе

883537

1. Бодров И. С. и др. Газотурбосйрое ние на ЛМЗ, сборник "50 лет турбострое ния на ЛМЗ, ., Мац иностроение", 1976, с. 21.

Составитель Э Демидова

Редактор A. Шандор Техред Ж. Кастелевич Корректор. О, Билак

Заказ 10164/55 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

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