Силовая установка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.свид-ву— (22)Заявлено 12.12.79 (2!) 2846002/24-06 с присоединением заявки.рй (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 1 81 Бюллетень Р1е44

Дата опубликования описания 30 . 1 1 . 81 (ы)м. Кл.

Г 02 С 7/10

3Ьеудерстееииый коиитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УД К621 . 438 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.В.Язик и А.А.Язик

1

Всесоюзное научно-производственное объединение

"Союзтурбогаз" 1 (71) Заявитель (54) СИЛОВАЧ УСТАНОВКА

Изобретение относится к газотурбостроению.

Известна силовая установка, работающая на природном газе, содержащая имеющие общий вал воздуходувку и мно5 гоступенчатую турбину, вход которой соединен с газовым котлом, а выход промежуточной ступени которой подключен к теплообменнику 11).

Недостатками такой силовой установ1Î ки являются невысокий. КПД, необходимость тщательной подготовки топливного газа, что приводит к применению дорогих и сложных в эксплуатации устройств, невозможность проведения работы на низкокалорийных газах без существенных переделок установки, значительные высоты проточных частей компрессора и турбины, определяемые низкой плотностью рабочего тела.

Целью изобретения является повышение КПД силовой установки.

Указанная цель достигается тем, что силовая установка дополнительно содержит соединенный с общим валом газовый компрессор, линии всасывания и нагнетания которого подключены через теплообменник соответственно к выходу промежуточной ступени турбины и газовому котлу, и смеситель, .связанный с выходом турбины и камерой сгорания газового котла и через теплообменник и газовый котел с выходом воздуходувки.

На чертеже изображена схема силовой установки.

Силовая установка, работающая на природном газе, содержит имеющие общий вал 1 воздуходувку 2 и многоступенчатую турбину с промежуточной ступенью 3 и ступенью 4 низкого давления, вход которой соединен с газовым котлом 5, а выход промежуточной ступени 3 подключен к теплообменнику 6. Установка дополнительно содержит соединенный с общим валом I газовый компрессор 7, линии всасывания и нагнетания кото885583

15.1

Формула. изобретения

45 рого подключены через теплообменник

6 соответственно к выходу промежуточной ступени 3 турбины и газовому котлу 5, смеситель 8, связанный с выходом ступени 4 низкого давления турбины и камерой 9 сгорания газо вого котла 5 и через теплообменник

6 и газовый котел 5 с выходом воздуходувки 2, камеру 9 сгорания и аппарат 10 воздушного охлаждения 10 циклового газа.

При работе топливный газ подается в среднюю часть газового котла

5, нагревается, смешивается с цикловым газом, который после подогрева расширяется в промежуточной ступени 3 турбины. Топливный газ после ступени 3 турбины расширяется в ступени 4 турбины низкого давления до давления, близкого к атмосферному, 30 и подается в смеситель 8, где смешивается с воздухом, после чего смесь сгорает в камере 9 сгорания газового котла 5.

Цикловой газ, отработавший в сту- 15 пени 3 турбины, направляется в регенеративный теплообменник 6, где подогревает сжатый цикловый газ и воздух, затем охлаждается в аппарате

10 воздушного охлаждения циклового 30 газа и сжимается в компрессоре 7.

Сжатый в компрессоре 7 цикловой газ нагревается в теплообменнике 6 и направляется в газоподогреватель газового котла 5.

Воздух, необходимый для сгорания топливного газа и снижения его температуры до допустимой, сжимается в воздуходувке 2, после чего разделяется на два потока — один подогревается в регенеративном теплообменнике 6, другой поток — в воздухоподогревателе газового котла 5.

Оба потока затем направляются в смеситель 8 и вместе с газом в газовый котел 5. Такое распределение воздуха после воздуходувки позволяет более гибко с сохранением высокого значения термического КПД перераспределять тепловую нагрузку по воздуху между газовым котлом и регенеративным теплообменником при изменении температуры, давления и компонентного состава топливного газа.

Силовая установка позволяет более полно использовать тепло отработанных на турбине газов и продуктов сгорания вследствие низкой (близкой к атмосферной) температуры сжатого в воздуходувке воздуха. Кроме того, силовая установка позволяет повысить температуру рабочего тела перед турбиной без ущерба для ее проточной части, так как в рабочем теле отсутствуют продукты сгорания газа, сокращающие ресурс лопаточного аппарата турбины. Повьппенная плотность рабочего тела в цикле позволяет применить высокотемпературные центростремительные турбины и существенно уменьшить габариты турбины, компрессора и теплообменника.

Силовая установка, работающая на природном газе, содержащая имеющие общий вал воздуходувки и многоступенчатую турбину, вход которой соединен с газовым котлом, а выход промежуточной ступени подключен к теплообменнику, отличающаяся тем, что, с целью повьппения КПД, установка дополнительно содержит соединенный с общим валом газовый компрессор, линии всасывания и нагнетания которого подключены через теплообменник соответственно к выходу промежуточной ступени турбины и газовому котлу, и смеситель, связанный с выходом турбины и камерой сгорания газового котла и через теплообменник и газовый котел с выходом воздуходувки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шнеэ Я.И. Хайновский Я.С.

Газовые турбины, 1977. Киев, Голов1 ное издательство издательского объединения "Вида школа", 1977, с. 206.

885583

Составитель А.Сафонов

Редактор С.Тараненко Техред С.Мигунова Корректор O. Британ

Заказ 10491/49 Тираж 584 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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