CZ305777B6 - Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305777B6 CZ305777B6 CZ2014-939A CZ2014939A CZ305777B6 CZ 305777 B6 CZ305777 B6 CZ 305777B6 CZ 2014939 A CZ2014939 A CZ 2014939A CZ 305777 B6 CZ305777 B6 CZ 305777B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- turbine
- compressor
- gas
- compressor turbine
- gaseous medium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Plynné médium se rozděluje mezi kompresorovou turbínu (1) a paralelně připojenou výkonovou turbínu (8), a podle velikosti průtoku přes tyto turbíny (1, 8) se udržuje teplota plynného média pro turbíny (1, 8) na stejné nebo klesající hodnotě, a toto se zajišťuje škrcením regulační armaturou (10) v závislosti na změně výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku (8). Zařízení zahrnuje ke kompresorové turbíně (1) paralelně připojenou výkonovou turbínu (8), a alespoň jednu regulační armaturu (10), například klapku, pro zajištění změny průtoků přes turbíny (1, 8). Regulační armatura (10) je s výhodou umístěna na trase plynného média s kompresorovou turbínou (1). Řídicí systém je uspořádán pro stanovení požadované hodnoty teploty na vstupu kompresorové turbíny (1) v závislosti na velikosti výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla na vstupu do ohříváku (5).
Description
(54) Název vynálezu:
Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu (57) Anotace:
Plynné médium se rozděluje mezi kompresorovou turbínu (1) a paralelně připojenou výkonovou turbínu (8), a podle velikosti průtoku přes tyto turbíny (1, 8) se udržuje teplota plynného média pro turbíny (1, 8) na stejné nebo klesající hodnotě, a toto se zajišťuje Škrcením regulační armaturou (10) v závislosti na změně výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku (8). Zařízení zahrnuje ke kompresorové turbíně (1) paralelně připojenou výkonovou turbínu (8), a alespoň jednu regulační armaturu (10), například klapku, pro zajištění změny průtoků přes turbíny (1,8). Regulační armatura (10) je s výhodou umístěna na trase plynného média s kompresorovou turbínou (1). Řídicí systém je uspořádán pro stanovení požadované hodnoty teploty na vstupu kompresorové turbíny (1) v závislosti na velikosti výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla na vstupu do ohříváku (5).
Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti energetiky. Je navržen způsob regulace teploty plynného média před plynovou turbínou v energetickém zařízení zahrnujícím plynovou turbínu s nepřímým ohřevem, a také je vyřešeno uspořádání energetického zařízení, umožňující provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Jsou známa různá zařízení pro výrobu elektřiny z fosilních paliv nebo využívající jako primární zdroj energie odpadní teplo z různých tepelných agregátů, například teplo odpadních spalin. V případě, že tato zařízení zahrnují plynovou turbínu, je pracovním médiem plynové turbíny horký plyn. Tato zařízení využívají kombinovaný paroplynový cyklus, a proto je v nich za plynovou turbínou zapojen například okruh Rankinova parního cyklu.
Výše uvedený typ zařízení je popsán například v CZ PV 2007-340 a CZ U 27575. Základním prvkem těchto zařízení je spalovací komora pro spalování tuhých paliv, která je chlazeného typu, tedy se stěnami chlazenými vodou. Zařízení zahrnuje okruh s kompresorovou plynovou turbínou, provedenou jako plynová turbína spřažená s kompresorem a mající připojen elektrický generátor. Zařízení zahrnuje směšovaě, paroplynový ohřívák a nezbytné propojovací potrubí. Spalovací komora je nepřímo chlazená, neboť má stěny chlazené vodou. Je opatřena vodním přívodem, zaústěným do její stěny a palivovým přívodem, zaústěným dovnitř jejího spalovacího prostoru. Ze spalovacího prostoru spalovací komory je vyvedeno spalinové potrubí pro odvod horkých spalin, které je dále vedeno přes paroplynový ohřívák ven ze zařízení. Ze stěny spalovací komory je vyvedeno parní potrubí, sloužící pro odvod páry vyrobené ohřevem přiváděné chladicí vody. Parní potrubí je od spalovací komory přivedeno do směšovače. U obou výše uvedených spisů je do směšovače kromě parního potrubí zaústěno také vzduchové potrubí, přivedené od kompresoru. Ve směšovači se přiváděná pára mísí se vzduchem přivedeným z kompresoru a vzniká paroplynová směs, jež je pracovním médiem pro kompresorovou plynovou turbínu. Taje zapojena následovně. Ze směšovače je vyvedeno paroplynové potrubí, na něm je připojen paroplynový ohřívák a za ním je připojena kompresorová plynová turbína. Za ní je připojeno další vhodné energetické zařízení, v případě CZ PV 2007-340 je to okruh Rankinova parního cyklu. Okruh Rankinova parního cyklu podle citované PV zahrnuje parogenerátor na odpadní teplo s paroplynovým potrubím, vyvedeným do paroplynového odfuku pro vypouštění paroplynové směsi ze zařízení, a jako další prvky zahrnuje parní turbínu, kondenzátor a zásobní nádrž pro doplňování napájecí vody.
Nevýhodou stávajících zařízení výše uvedeného typuje, že neumožňují dostatečnou regulaci teploty před kompresorovou plynovou turbínou.
Zařízení výše uvedeného typu mají v praxi kompresorovou plynovou turbínu provedenou ve dvou alternativách. První možnost je, že kompresor, turbína i elektrický generátor jsou na společné hřídeli. Druhá možnost je tzv. dělená plynová turbína. Kompresor je mechanicky spřažen pomocí hřídele s první plynovou turbínou a poháněný generátor je spřažen s druhou plynovou turbínou. Tyto dvě turbíny jsou na potrubí pro jejich pracovní médium zapojeny za sebou, jako první kompresorová turbína, to je turbína spřažená s kompresorem, a za ní jako druhá je zapojena výkonový turbína, tedy turbína spřažená s generátorem. Pracovní médium potom při provozu zařízení protéká přes kompresorovou turbínu do výkonové turbíny. V dokumentaci dosavadního stavu není uvažována ani naznačena možnost, že by ke kompresorové turbíně mohla být paralelně připojena plynová výkonová turbína. V případě první alternativy, když jsou kompresor, plynová turbína i elektrický generátor na společné hřídeli, tak jsou otáčky všech těchto strojů stejné a konstantní a odpovídají frekvenci v elektrizační soustavě, do níž elektrický generátor dodává
-1 CZ 305777 B6 elektřinu. Při snížení výkonu celého zařízení se sníží příkon v palivovém přívodu do spalovací komory, tím se sníží množství spalin vystupujících ze spalovací komory a sníží se i množství tepla, předaného v paroplynovém ohříváku spalinami do paroplynové směsi. Množství syté páry, vyrobené chlazením stěny spalovací komory, se při sníženém příkonu v palivovém přívodu rovněž sníží, ale pokles je menší, než je snížení příkonu v palivovém přívodu, takže vyrobené množství páry je při snižování výkonu relativně vyšší. Protože množství vzduchu dodávaného kompresorem je, vzhledem ke konstantním otáčkám, stejné jako při jmenovitém výkonu, tak je množství paroplynové směsi proudící přes paroplynový ohřívák jen nepatrně nižší, než při jmenovitém výkonu. Při sníženém příkonu v palivovém přívodu proto prudce klesne teplota paroplynové směsi na vstupu do plynové turbíny. Tím výrazně klesne účinnost této turbíny a provoz při nižším výkonu je pak neekonomický. Nevýhody má i alternativní provedení, kdy kompresor se svojí turbínou a poháněný generátor se svojí turbínou jsou každý uspořádán na vlastním hřídeli, přičemž pracovní médium protéká přes kompresorovou turbínu do výkonové turbíny generátoru. I v tomto případě dojde k výraznému poklesu teploty paroplynové směsi a nehospodámému provozu při nižším výkonu. I v případě, že se otáčky kompresoru při nižším výkonu energetického zdroje sníží, takže dodávané množství vzduchu z kompresoru bude nižší než při jmenovitém výkonu zdroje, i tak bude množství paroplynové směsi před plynovou turbínou výrazně vyšší než optimální. I v tomto případě tedy dochází k neekonomickému provozu při snížení výkonu energetického zdroje. Další nevýhodou u obou popisovaných provedení je, že takto provozovaný kompresor pro svůj pohon spotřebuje větší část výkonu plynové turbíny, než je pro optimální provoz nutné, takže množství elektřiny dodávané elektrickým generátorem do rozvodné sítě bude menší.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje vynález. Je navržen způsob regulace teploty média před plynovou turbínou. Týká se procesů, při nichž plynné médium, například paroplynová směs, proudí přes plynovou kompresorovou turbínu zapojenou v okruhu se spalovacím zařízením a ohřívákem plynného média, jež je pracovním médiem kompresorové turbíny, přičemž toto plynné médium se před přivedením do plynové kompresorové turbíny předehřívá v ohříváku pomocí spalin přiváděných ze spalovacího zařízení, a poté se v kompresorové turbíně podrobuje expanzi a pohání její kompresor, načež je plynné médium odváděno pryč k dalšímu využití. Jako kompresorová turbína se zde rozumí plynová turbína, která je spřažena s kompresorem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že plynné médium přiváděné do kompresorové turbíny se před kompresorovou turbínou rozděluje, a zatímco jedna jeho část protéká přes kompresorovou turbínu a pohání kompresor, tak jeho zbývající část se vede přes paralelně připojenou výkonovou turbínu, a během doby, kdy tyto obě části plynného média proudí přes obě turbíny, se reguluje teplota plynného média prováděním změny průtoku plynné směsi přes turbíny. Jako výkonová turbína se zde rozumí plynová turbína, spřažená s hřídelí, k níž je připojeno vhodné poháněné zařízení, například elektrický generátor. Regulace se provádí tak, že pro zvýšení teploty před kompresorovou turbínou se sníží průtok přes kompresorovou turbínu a zvýší průtok přes výkonovou turbínu a pro snížení teploty před kompresorovou turbínou se zvýší průtok přes kompresorovou turbínu a sníží průtok přes výkonovou turbínu. Toto zvyšování a snižování průtoku se zajišťuje vhodnou regulační armaturou, například regulační klapkou.
Při provádění způsobu podle vynálezu se požadovaná teplota na vstupu kompresorové turbíny udržuje na stejné nebo klesající hodnotě, což se provádí škrcením regulační armaturou v závislosti na změně výkonu výkonové turbíny a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku, tak, že při snižování výkonu výkonové turbíny a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku se škrcení zvyšuje, a při zvyšování výkonu výkonové turbíny a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku se škrcení snižuje.
Vynález také řeší zařízení pro provádění navrženého způsobu. Zařízení zahrnuje plynovou kompresorovou turbínu, tedy plynovou turbínu spřaženou s kompresorem. Tato kompresorová turbína je připojena na plynovém potrubí, umožňujícím přivádět a odvádět její pracovní médium, při
-2CZ 305777 B6 čemž na plynovém potrubí před vstupem této kompresorové turbíny je zapojen alespoň jeden ohřívák pro předehřev jejího pracovního média. Tento ohřívák je současně zapojen na spalinovém potrubí, jež je vyvedeno ze spalovací komory. Podstatou nového řešení je, že ke kompresorové turbíně je paralelně připojena plynová výkonová turbína, čímž se zde rozumí plynová turbína opatřená hřídelí, k níž je připojeno vhodné poháněné zařízení, například elektrický generátor. Podle navrženého řešení je paralelní připojení výkonové turbíny provedeno pomocí rozvětvení plynového potrubí, z nichž první rozvětvení, rozdělující přiváděné médium, se nachází v úseku mezi výstupem z ohříváku a vstupem do kompresorové turbíny a druhé rozvětvení, spojující odváděné médium, se nachází za výstupem z kompresorové turbíny. Je obsažena také alespoň jedna regulační armatura, například regulační klapka, uspořádaná pro zajištění zvýšení toku plynného média přes výkonovou turbínu současně se snížením toku plynného média přes kompresorovou turbínu, a pro snížení toku plynného média přes výkonovou turbínu současně se zvýšením toku plynného média přes kompresorovou turbínu.
Regulační armatura je s výhodou situována v té z obou rozdělených tras plynného média, která zahrnuje kompresorovou turbínu.
První výhodná alternativa provedení vynálezu je, že regulační armatura se nachází na přívodním a/nebo odvodním plynovém potrubí kompresorové turbíny.
Druhá výhodná alternativa provedení vynálezu je, že regulační armatura je součástí vstupu a/nebo výstupu kompresorové turbíny.
Zařízení podle vynálezu má s výhodou regulační armaturu opatřenu ovládacím zařízením s řídicím systémem, jež je vybaven softwarem pro stanovení požadované hodnoty teploty na vstupu kompresorové turbíny v závislosti na velikosti výkonu výkonové turbíny a/nebo množství tepla na vstupu do ohříváku. Zařízení je opatřeno rovněž i nutnými měřicími prvky, například alespoň jedním teplotním čidlem pro zjišťování teploty plynného média před turbínami.
Ovládací zařízení zahrnuje zadávací jednotku se součtovým členem, připojeným jednak na měřicí prvky pro měření teploty plynného média před turbínami, a jednak na regulátor pro ovládání regulační armatury.
Navržený způsob a zařízení podle vynálezu eliminuji ve značné míře nedostatky dosavadního stavu. Jsou určeny k využití v energetice, pro připojení k různým typům spalovacího zařízení. Může být využít pro spalovací zařízení ke spalování alternativních paliv, jako je například biomasa, i pro spalovací zařízení ke spalování klasických fosilních paliv a kogenerační jednotky. Jako pracovní médium plynových turbín podle vynálezu může být použita paroplynová směs, nebo vzduch. Podle toho, k jakému typu spalovacího zařízení se navržené zařízení připojí, se také k zařízení připojí zdroj vody, nebo zdroj vzduchu sloužící k výrobě pracovního média pro obsažené turbíny.
Objasnění výkresů
Vynález je objasněn pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 schematicky pohled na celé navržené zařízení, přičemž regulační armatura je umístěna na odvodním potrubí kompresorové turbíny a následující obrázky obr. 2 až 4 znázorňují výhodné alternativy umístění regulační armatury, z toho obr. 2 příklad s regulační armaturou umístěnou na přívodním potrubí kompresorové turbíny, obr. 3 příklad s regulační armaturou umístěnou na vstupu kompresorové turbíny a obr. 4 příklad s regulační armaturou umístěnou na výstupu kompresorové turbíny.
-3CZ 305777 B6
Příklad uskutečnění vynálezu
Příklad nejlepšího provedení vynálezu je názorně předveden pomocí zařízení podle obrázků obr. 1 až obr. 4 a níže uvedeného vysvětlení uspořádání a provozu tohoto zařízení.
Zařízení zahrnuje plynovou kompresorovou turbínu 1, která je spřažená pomocí hřídele s kompresorem 2, umožňujícím dodávku vzduchu nebo vhodného plynu do za ním připojeného směšovače 3, v němž vzniká plynné médium, jež je pracovním médiem kompresorové turbíny 1. Tímto pracovním médiem je buď paroplynová směs, nebo vzduch. Kompresorová turbína 1 je připojena na plynovém potrubí 4, paroplynovém nebo vzduchovém podle toho, co je jejím pracovním médiem. Na úseku plynového potrubí 4 nacházejícím se před vstupem kompresorové turbíny 1 je zapojen ohřívák 5 pro předehřev jejího pracovního média. Přes ohřívák 5 je současně vedeno i spalinové potrubí 6 vyvedené ze spalovacího zařízení 7, jehož prostřednictvím se přivádí horké spaliny, jež ohřívají pracovní médium pro kompresorovou turbínu 1. Ke kompresorové turbíně 1 je paralelně připojena plynová výkonová turbína 8 opatřená hřídelí, k ní je jako poháněné zařízení připojen elektrický generátor 9. Paralelní připojení výkonové turbíny 8 je provedeno pomocí rozvětvení plynového potrubí 4 pomocí potrubních odboček, z nichž první odbočka tvoří rozdělení plynového potrubí 4 na dvě větve a je umístěna v úseku plynového potrubí 4 nacházejícím se mezi výstupem z ohříváku 5 a vstupem do kompresorové turbíny 1 a druhá odbočka, tvořící spoj obou větví, je umístěna za výstupem z kompresorové turbíny 1. Je obsažena také regulační armatura 10, například regulační klapka nebo regulační ventil. Tato regulační armatura 10 je uspořádaná pro zajištění zvýšení toku plynného média přes výkonovou turbínu 8 současně se snížením toku plynného média přes kompresorovou turbínu 1 a naopak, tedy pro snížení toku plynného média přes výkonovou turbínu 8 se současným zvýšením toku plynného média přes kompresorovou turbínu J.
Regulační armatura 10 se s výhodou nachází v té z obou rozdělených tras plynného média, která zahrnuje kompresorovou turbínu 1. Konkrétně je regulační armatura 10 vmontována buď na přívodním a/nebo odvodním plynovém potrubí 4 kompresorové turbíny 1, nebo přímo na vstupu a/nebo výstupu kompresorové turbíny 1. Regulační armatura 10 je opatřena elektronickým ovládacím zařízením s řídicím systémem, jež je vybaven softwarem pro stanovení požadované hodnoty teploty na vstupu kompresorové turbíny 1 v závislosti na velikosti výkonu výkonové turbíny 8 a/nebo množství tepla na vstupu do ohříváku 5. Zařízení je opatřeno rovněž i nutnými měřicími prvky, jako je teplotní čidlo 11 v podobě teploměru, umístěného na přívodním plynovém potrubí 4 před turbínami 1, 8, pro zjišťování teploty plynného média před turbínami 1, 8. Ovládací zařízení zahrnuje zadávací jednotku 12 se součtovým členem 13, připojeným jednak na teplotní čidlo 11 pro měření teploty plynného média před turbínami 1, 8, a jednak na regulátor 14 pro ovládání regulační armatury U). Součtový člen 13 má dva vstupy a jeden výstup. Jeden vstup součtového členu 13 je připojen k teplotnímu čidlu 11 a druhý vstup k zadávací jednotce 12, jeho výstup je připojen ke vstupu regulátoru 14 pro ovládání regulační armatury JO.
Spalovací zařízení 1 je v tomto konkrétním případě provedeno jako spalovací komora chlazeného typu, tedy se stěnami chlazenými vodou, přiváděnou vodním potrubím. Spalovací komora může být s jakýmkoliv používaným ohništěm pro spalování fosilních i alternativních paliv. Má palivový přívod 16 pro přivádění paliva a vzduchový přívod 17 pro přivádění spalovacího vzduchu.
Při provozu zařízení se vodním potrubím 15 přivádí voda, která se ve stěnách spalovacího zařízení 1 působením tepla ze spalovaného paliva odpařuje a vzniklá pára se parním potrubím 18 vede do směšovače 3. Ve směšovači 3 se pára mísí se vzduchem, přiváděným pomocí kompresoru 2 vzduchovým potrubím 19 za vzniku paroplynové směsi. Vyrobená paroplynová směs je pracovním plynným médiem pro kompresorovou turbínu 1. Ze směšovače 3 se odvádí plynovým potrubím 4 přes paroplynový ohřívák 5, kde dojde k jejímu ohřátí na pracovní teplotu kompresorové turbíny 1 a výkonové turbíny 8 teplem spalin přiváděných spalinovým potrubím 6 ze spalovacího zařízení L Z ohříváku 5 se pak spaliny odvádějí k dalšímu využití zbytkového tepla, například pro ohřev spalovacího vzduchu, nebo pro výrobu horké či teplé vody. Plynné médium, jež je
-4CZ 305777 B6 pracovním médiem kompresorové turbíny 1, v tomto případě paroplynová směs, se z ohříváku 5 v ohřátém stavu rozvádí do obou větví rozvětveného plynového potrubí 4, a jejich prostřednictvím protéká současně přes kompresorovou turbínu 1 i přes výkonovou turbínu 8. Po expanzi v kompresorové turbíně 1 a ve výkonové turbíně 8 se plynné médium z obou větví plynového potrubí 4 směšuje a společně se odvádí k dalšímu využití, například k výrobě elektřiny v připojeném, na obrázku obr. 1 neznázoměném okruhu Rankinova parního cyklu, anebo do teplovodního systému k dodávce tepla.
Během provozu zařízení se při změně jeho výkonu nebo při změně výhřevnosti přiváděného paliva palivovým přívodem 16 může změnit teplota plynného média v plynovém potrubí 4 vystupujícím z ohříváku 5. Pro udržení optimální účinnosti kompresorové turbíny 1 i výkonové turbíny 8 je žádoucí udržovat teplotu plynného média na jejich vstupu na požadované hodnotě, mělo by tedy být možné teplotu regulovat. Na základě vynálezu je této možnosti dosaženo. Regulaci umožňuje paralelní připojení kompresorové turbíny 1 a výkonové turbíny 8 s možností měnit tlakovou ztrátu proudění plynného média ve větvi s kompresorovou turbínou 1. V příkladném provedení podle obrázků obr. 1 až obr. 4 lze zmíněnou tlakovou ztrátu plynného média měnit pomocí regulační armatury 10. Při uzavírání nebo otevírání regulační armatury 10 se tlaková ztráta plynného média u kompresorové turbíny 1 bude měnit a adekvátně se změní poměr rozdělení přiváděného plynného média do turbín 1, 8.
Požadovaná teplota na vstupu kompresorové turbíny 1 se při provozu zařízení udržuje na stejné nebo klesající hodnotě v závislosti na změně výkonu výkonové turbíny 8 a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku 5. To se provádí tak, že při snižování výkonu výkonové turbíny 8 a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku 5 se škrcení regulační armaturou 10 zvyšuje, a při zvyšování výkonu výkonové turbíny 8 a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku 5 se škrcení regulační armaturou 10 snižuje.
Pro zvýšení teploty před kompresorovou turbínou 1 se sníží průtok přes kompresorovou turbínu 1 a zvýší průtok přes výkonovou turbínu 8 a pro snížení teploty před kompresorovou turbínou 1 se zvýší průtok přes kompresorovou turbínu 1 a sníží průtok přes výkonovou turbínu 8. Tak například při snížení výkonu výkonové turbíny 8, pokud by se žádná regulace neprovedla, by se snížila teplota plynného média v plynovém potrubí 4 před oběma turbínami 1, 8, protože ohřívané množství plynného média by pro snížený výkon bylo velké. Proti tomu při využívání vynálezu, pokud regulátor 14 přivře regulační armaturu 10, tak se sníží průtok plynného média přes kompresorovou turbínu 1, její otáčky klesnou a sníží se množství vzduchu dodávaného kompresorem 2. Tím se sníží i množství plynného média přiváděného k ohřevu do ohříváku 5, takže ohřívák 5 ohřeje toto množství na vyšší teplotu. To umožní, že teplota plynného média na teplotním čidle 11 před turbínami 1, 8 se zvýší na požadovanou hodnotu stanovenou zadávací jednotkou 12 v závislosti na řídicím signálu zadanému do zadávací jednotky 12. Jako řídicí signál se zadá okamžitý výkon nebo požadovaný výkon elektrického generátoru 9 a/nebo množství paliva přiváděného palivovým přívodem 16. Při snížení průtoku přes kompresorovou turbínu 1 se úměrně zvýší průtok plynného média přes výkonovou turbínu 8 a zvýší se množství elektřiny vyráběné elektrickým generátorem 9.
Alternativy umístění regulační armatury 10 znázorněné na obrázcích obr. 1 a obr. 4 jsou ekonomicky nej výhodnější. Z hlediska funkce regulace jsou varianty podle obr. 1 až obr. 4 rovnocenné.
Claims (5)
1. Způsob regulace teploty média před plynovou turbínou, při němž plynné médium, například paroplynová směs, proudí přes plynovou kompresorovou turbínu (1) spřaženou s kompresorem (2) a zapojenou v okruhu se spalovacím zařízením (7) a paroplynovým ohřívákem (5), přičemž toto plynné médium se před přivedením do kompresorové turbíny (1) předehřívá v ohříváku (5) pomocí spalin přiváděných ze spalovacího zařízení (7), a poté se v kompresorové turbíně (1) podrobuje expanzi a pohání její kompresor (2), načež je odváděno pryč k dalšímu využití, vyznačující se tím, že plynné médium přiváděné do kompresorové turbíny (1) se rozděluje, a zatímco jedna jeho část protéká přes kompresorovou turbínu (1) a pohání kompresor (2), tak jeho zbývající část se vede přes paralelně připojenou plynovou výkonovou turbínu (8) k níž je připojeno vhodné poháněné zařízení, například elektrický generátor (9), a během doby, kdy tyto obě části plynného média proudí přes obě turbíny (1,8), se reguluje teplota plynného média podle změny jeho průtoku přes kompresorovou turbínu (1) tak, že pro zvýšení teploty před kompresorovou turbínou (1) se sníží průtok přes kompresorovou turbínu (1) a zvýší průtok přes výkonovou turbínu (8) a pro snížení teploty před kompresorovou turbínou (1) se zvýší průtok přes kompresorovou turbínu (1) a sníží průtok přes výkonovou turbínu (8), přičemž toto zvyšování a snižování průtoku se uskutečňuje regulační armaturou (10).
2. Způsob regulace teploty média před plynovou turbínou podle nároku 1, vyznačující se tím, že požadovaná teplota na vstupu kompresorové turbíny (1) se udržuje na stejné nebo klesající hodnotě, což se provádí škrcením regulační armaturou (10) tak, že při snižování výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku (5) se škrcení zvyšuje, a při zvyšování výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla přiváděného do ohříváku (5) se škrcení snižuje.
3. Zařízení pro provádění způsobu podle nároků 1 a 2, jež zahrnuje plynovou kompresorovou turbínu (1) spřaženou mechanicky s kompresorem (2) a připojenou na plynovém potrubí (4) pro její pracovní, plynné médium, kde na plynovém potrubí (4) nacházejícím se před vstupem této kompresorové turbíny (1) je zapojen alespoň jeden ohřívák (5) pro předehřev jejího pracovního plynného média, přičemž tento ohřívák (5) je současně zapojen na spalinovém potrubí (6) přivedeném ze spalovacího zařízení (7), vyznačující se tím, že ke kompresorové turbíně (1) je paralelně připojena plynová výkonová turbína (8) k níž je připojeno poháněné zařízení, například elektrický generátor (9), kde toto paralelní připojení výkonové turbíny (8) je provedeno pomocí paralelní větve plynového potrubí (4), odbočené mezi výstupem z ohříváku (5) a vstupem do kompresorové turbíny (1) a připojené za výstupem z kompresorové turbíny (1), přičemž v zařízení je uspořádána alespoň jedna regulační armatura (10), například regulační klapka, pro zajištění zvýšení toku plynného média přes výkonovou turbínu (8) současně se snížením toku plynného média přes kompresorovou turbínu (1), a pro snížení toku plynného média přes výkonovou turbínu (8) současně se zvýšením toku plynného média přes kompresorovou turbínu (1).
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že regulační armatura (10) se na- chází v té z obou rozdělených tras plynného média, která zahrnuje kompresorovou turbínu (1).
5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že regulační armatura (10) se na- chází na přívodním a/nebo odvodním plynovém potrubí (4) kompresorové turbíny (1).
6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že regulační armatura (10) je součástí vstupu a/nebo výstupu kompresorové turbíny (1).
7. Zařízení podle některého z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že regulační armatura (10) je opatřena ovládacím zařízením s řídicím systémem, jež je vybaven softwarem pro stanovení požadované hodnoty teploty na vstupu kompresorové turbíny (1) v závislosti na veli
-6CZ 305777 B6 kosti výkonu výkonové turbíny (8) a/nebo množství tepla na vstupu do ohříváku (5), přičemž je zařízení opatřeno rovněž i nutnými měřicími prvky, například teplotním čidlem (11) pro zjišťování teploty plynného média před turbínami (1,8).
5 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že ovládací zařízení zahrnuje zadávací jednotku (12) se součtovým členem (13), připojeným jednak na měřicí prvky, například teplotní čidlo (11), pro měření teploty plynného média před turbínami (1,8), a jednak na regulátor (14) pro ovládání regulační armatury (10).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-939A CZ305777B6 (cs) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-939A CZ305777B6 (cs) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2014939A3 CZ2014939A3 (cs) | 2016-03-09 |
CZ305777B6 true CZ305777B6 (cs) | 2016-03-09 |
Family
ID=55456347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2014-939A CZ305777B6 (cs) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ305777B6 (cs) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4785622A (en) * | 1984-12-03 | 1988-11-22 | General Electric Company | Integrated coal gasification plant and combined cycle system with air bleed and steam injection |
WO1996012091A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-25 | Rice Ivan G | Split stream boiler for combined cycle power plants |
CZ2007340A3 (cs) * | 2007-05-15 | 2008-11-26 | VÍTKOVICE HEAVY - MACHINARY, a. s. | Zpusob výroby elektriny s plynovou turbinou z pevných paliv i z odpadního tepla a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
CZ304409B6 (cs) * | 2013-04-22 | 2014-04-16 | VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. | Energetický zdroj s paroplynovou turbínou a parogenerátorem |
CZ27575U1 (cs) * | 2014-09-29 | 2014-12-08 | VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. | Zařízení pro výrobu elektřiny s využitím paroplynové směsi |
-
2014
- 2014-12-19 CZ CZ2014-939A patent/CZ305777B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4785622A (en) * | 1984-12-03 | 1988-11-22 | General Electric Company | Integrated coal gasification plant and combined cycle system with air bleed and steam injection |
WO1996012091A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-25 | Rice Ivan G | Split stream boiler for combined cycle power plants |
CZ2007340A3 (cs) * | 2007-05-15 | 2008-11-26 | VÍTKOVICE HEAVY - MACHINARY, a. s. | Zpusob výroby elektriny s plynovou turbinou z pevných paliv i z odpadního tepla a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
CZ304409B6 (cs) * | 2013-04-22 | 2014-04-16 | VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. | Energetický zdroj s paroplynovou turbínou a parogenerátorem |
CZ27575U1 (cs) * | 2014-09-29 | 2014-12-08 | VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. | Zařízení pro výrobu elektřiny s využitím paroplynové směsi |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2014939A3 (cs) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101545404B (zh) | 用于扩大涡轮机的调节范围的系统 | |
US10415432B2 (en) | Power plant with steam generation and fuel heating capabilities | |
RU2352859C2 (ru) | Парогенератор на отходящем тепле | |
KR100735072B1 (ko) | 전력 발전 설비 및 담수화 설비가 조합된 플랜트 및 이의동작 방법 | |
RU2009148415A (ru) | Устройство для запуска паровой турбины под номинальным давлением | |
ATE524846T1 (de) | Brennstoffzellensystem und verfahren zum betrieb des brennstoffzellensystems | |
US9890710B2 (en) | Power plant with steam generation via combustor gas extraction | |
CN108139071A (zh) | 通过并入高温水源热泵利用热水设备余热回收的方法和设备 | |
RU2549743C1 (ru) | Теплофикационная газотурбинная установка | |
US20170167306A1 (en) | Power Plant with Steam Generation Via Turbine Extraction | |
JP2018526561A (ja) | 燃焼器に高反応性燃料を供給するためのシステムおよび方法 | |
CN110382842A (zh) | 燃气轮机联合循环设备以及燃气轮机联合循环设备的控制方法 | |
US10253652B2 (en) | System and method for controlling gas turbine output via an exhaust damper | |
JP4898651B2 (ja) | コンバインドサイクル複合発電設備とその運転方法 | |
US9404395B2 (en) | Selective pressure kettle boiler for rotor air cooling applications | |
RU2715611C1 (ru) | Теплофикационная турбоустановка | |
RU2528190C2 (ru) | Парогазовая установка | |
CZ305777B6 (cs) | Způsob regulace teploty před plynovou turbínou a zařízení pro provádění tohoto způsobu | |
US20170167389A1 (en) | System and Method for Controlling Gas Turbine Exhaust Energy Via Exhaust Gas Damper and Compressed Gas Supply | |
EA032655B1 (ru) | Теплоутилизационная установка и электростанция | |
RU58613U1 (ru) | Комбинированная парогазовая установка с параллельной схемой работы | |
CZ28320U1 (cs) | Energetické zařízení umožňující regulaci teploty před plynovou turbínou | |
CN105102771B (zh) | 用于发电厂的灵活运转的方法 | |
RU2467179C1 (ru) | Парогазовая установка с дожигающим устройством | |
JP6869780B2 (ja) | 廃棄物処理プラント及び廃棄物処理プラントの運転方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181219 |