RU16170U1 - GAS TURBINE POWER PLANT - Google Patents

GAS TURBINE POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU16170U1
RU16170U1 RU2000121076/20U RU2000121076U RU16170U1 RU 16170 U1 RU16170 U1 RU 16170U1 RU 2000121076/20 U RU2000121076/20 U RU 2000121076/20U RU 2000121076 U RU2000121076 U RU 2000121076U RU 16170 U1 RU16170 U1 RU 16170U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
turbine
water
power plant
outlet
Prior art date
Application number
RU2000121076/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Кушин
С.В. Плотников
Б.И. Бондарев
А.П. Дуркин
Original Assignee
Кушин Виктор Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кушин Виктор Владимирович filed Critical Кушин Виктор Владимирович
Priority to RU2000121076/20U priority Critical patent/RU16170U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU16170U1 publication Critical patent/RU16170U1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Газотурбинная электростанция, содержащая компрессор с приводом, турбину с электрогенератором, камеру взаимодействия энергоносителя с воздухом, входной и выходной тракты, выполненные в виде труб, в камере взаимодействия расположено устройство для распыления воды в мелкодисперсную аэрозоль, снабженное системой подачи воды, отличающаяся тем, что на выходе компрессора размещен теплообменник с воздуходувкой, а на выходе турбины расположен водяной теплообменник с насосом для подачи воды из водоема, оба теплообменника снабжены элементами тепловых контактов с корпусом компрессора и с корпусом турбины.A gas turbine power plant containing a compressor with a drive, a turbine with an electric generator, an energy carrier-air interaction chamber, inlet and outlet ducts made in the form of pipes, an interaction chamber for spraying water into a finely dispersed aerosol equipped with a water supply system, characterized in that a compressor exchanger with a blower is placed at the compressor outlet, and a water heat exchanger with a pump for supplying water from the reservoir is located at the turbine outlet, both heat exchangers are equipped with Thermal contact with compressor housing and turbine housing.

Description

Газотурбинная электростанцияGas turbine power station

Полезная модель относится к области энергетики, в частности, к системам нолучения электроэнергии, может быть использовано в качестве резервного источника энергии.The utility model relates to the field of energy, in particular, to systems for receiving electricity, can be used as a backup source of energy.

Известна газотурб1шная электростанция (см., Теплотехника, Учебник для вузов, М. Энергоиздат, 1982, с. 197). Она содержит компрессор с приводом, турбину с электрогенератором, камеру взаимодействия энергоносителя с воздухом, входной и выходной тракты, выполненные в виде труб. Недостатком такой электростанции является то, что в зимнее время, особенно в сильные морозы, когда энергопотребление возрастает, увеличивается расход дорогостоящего топлива, увеличивается загрязнение атмосферы отработанными газами.A well-known gas turbine power plant (see, Heat Engineering, Textbook for universities, M. Energoizdat, 1982, p. 197). It contains a compressor with a drive, a turbine with an electric generator, an interaction chamber of the energy carrier with air, inlet and outlet ducts made in the form of pipes. The disadvantage of such a power plant is that in winter, especially during severe frosts, when energy consumption increases, expensive fuel consumption increases, and air pollution from exhaust gases increases.

Известна также газотурбинная электростанция, содержащая компрессор с приводом, турбину с электрогенератором, камеру взаимодействия энергоносителя с воздухом, входной и выходной тракты, выполненные в виде труб, в камере взаимодействия расположено устройство для распыления во/ды в мелкодисперсную аэрозоль, снабженное насосом для подачи воды (Газотурбинная электростанция. Патент РФ на изобретение № 2125662, 20.05. 1997, прототип).A gas turbine power plant is also known, containing a compressor with a drive, a turbine with an electric generator, an energy carrier-air interaction chamber, inlet and outlet ducts made in the form of pipes, and a device for spraying water into a fine aerosol equipped with a pump for supplying water is located in the interaction chamber Gas turbine power station. Patent of the Russian Federation for the invention No. 2125662, 05.20. 1997, prototype).

Недостатком прототипа является низкая удельная мощность электростанции.The disadvantage of the prototype is the low power density of the power plant.

Данная полезная модель устраняет эти недостатки.This utility model addresses these shortcomings.

Данная газотурбинная электростанция может быть использована как резервная для зимних условий, как; стационарная в холодных регионах, как подводная, наземная, подземная и передвижная.This gas turbine power plant can be used as a backup for winter conditions, like; stationary in cold regions like underwater, above ground, underground and mobile.

20001210762000121076

lllllllllllllilllMinilllllili :lllllllllllllilll Minilllllili:

г p О . б . 1 J . - ... .:-.g p Oh. b. 1 j. - ....: -.

Техническим результатом полезной модели является повышение удельной мощности электростанции, повышение КПД.The technical result of the utility model is to increase the specific power of the power plant, increasing efficiency.

Технический результат достигается тем, что в газотурбинной электростанции, содержащей компрессор с приводом, турбину- с электрогенератором, камеру взаимодействия энергоносителя с воздухом, входной и выходной тракты, выполненные в виде труб, причём в камере взаимодействия расположено устройство для распыления воды в мелкодисперсную аэрозоль, снабженное системой подачи воды, на выходе компрессора размещён теплообменник с воздуходувкой, а на выходе турбины расположен водяной теплообменник с насосом для подачи воды из водоёма, оба теплообменника снабжены элементами тепловых контактов с корпусом компрессора и с корпусом турбины.The technical result is achieved by the fact that in a gas turbine power plant containing a compressor with a drive, a turbine with an electric generator, an interaction chamber of the energy carrier with air, inlet and outlet ducts made in the form of pipes, and in the interaction chamber there is a device for spraying water into a fine aerosol equipped with water supply system, a heat exchanger with a blower is located at the compressor outlet, and a water heat exchanger with a pump for supplying water from a reservoir is located at the turbine outlet, both heat the exchangers are equipped with elements of thermal contacts with the compressor housing and with the turbine housing.

Сущность полезной модели поясняется на чертеже, где приведена в разрезе газотурбинная электростанция в случае ее размещения вблизи водоема. Камера взаимодействия выполнена в виде трубы 1. Внутри трубы 1 размещены компрессор 2 с приводом 3 и турбина 4, к которой присоединён электрогенератор 5. К входному фланцу трубы 1 присоединена труба 6 для забора воздуха РГЗ атмосферы, а к выходному фланцу присоединена выхлопная труба 7. Между компрессором и турбиной размещены форсунки 8, снабженные устройством 9 с насосом 10 для расныления воды из водоема в мелкодисперснз ю аэрозоль. В трубе 1 размещены таюке теплообменник 11, который снабжен воздуходувкой 12 для подачи охлаждающего воздуха из атмосферы и элементами для надежного теплового контакта с корпусом компрессора (на чертеже не показаны). В трубе 1 размещен также теплообменник 13 с насосом 14 для подачи воды из водоема. Теплообменник 13 такжеThe essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a section of a gas turbine power plant in the case of its placement near a reservoir. The interaction chamber is made in the form of a pipe 1. Inside the pipe 1, a compressor 2 with a drive 3 and a turbine 4 are placed, to which an electric generator 5 is connected. A pipe 6 is connected to the inlet flange of the pipe 1 for air intake of the atmospheric gas relay, and an exhaust pipe 7 is connected to the output flange. Between the compressor and the turbine there are nozzles 8 equipped with a device 9 with a pump 10 for spraying water from a reservoir into finely divided aerosol. A heat exchanger 11, which is equipped with a blower 12 for supplying cooling air from the atmosphere and elements for reliable thermal contact with the compressor casing (not shown), is placed in a pipe 1 in a tayuka. In the pipe 1 is also placed a heat exchanger 13 with a pump 14 for supplying water from a reservoir. Heat exchanger 13 also

снабжен элементами для надежного теплового контакта с корпусом турбины 4 (на чертеже не показаны).equipped with elements for reliable thermal contact with the turbine housing 4 (not shown in the drawing).

Газотурбинная электростанция работает следующим образом. После включения привода 3, компрессор 2 засасывает по трубопроводу 6 наружный холодный воздух (при температуре -10°С - -70°С). В компрессоре воздух сжимается от атмосферного давленрм РО до давления РК. Сжатый воздух поступает в камеру взаимодействия 1 через теплообменник 11. Поскольку теплообменник охлаждается наружным воздухом, то температура воздуха на входе в камеру взаимодействия будет близка к температзфе окружающей атмосферы TQ. О.дновременно в камеру взаимодействия 1 через форсушси 8 впрыскивается водяная пыль, которая остывает и замерзает за время, пока смесь воды и воздуха проходит камеру взаимодействия 1, отдавая теплоту холодному воздуху. В результате температура воздуха в камере взаимодействия 1 повышается от начальной температуры То до градусов (). При нагреве воздух распшряется и, проходя турбину 4, совершает полезную работу. Поскольку теплообменник 13 соединен с водоемом, то температура воздуха на выходе турбины будет равна температуре воды С. Далее воздух выбрасывается наружу по выхлопной трубе 7.Gas turbine power plant operates as follows. After turning on the drive 3, the compressor 2 draws in the external cold air through the pipe 6 (at a temperature of -10 ° С - -70 ° С). In the compressor, the air is compressed from the atmospheric pressure of the RO to the pressure of the RK. Compressed air enters the interaction chamber 1 through the heat exchanger 11. Since the heat exchanger is cooled by outside air, the air temperature at the inlet to the interaction chamber will be close to the ambient temperature TQ. A. At the same time, water dust is injected into the interaction chamber 1 through the force 8, which cools and freezes during the time that the mixture of water and air passes through the interaction chamber 1, giving off heat to the cold air. As a result, the air temperature in the interaction chamber 1 rises from the initial temperature To to degrees (). When heated, the air flattens out and, passing through the turbine 4, performs useful work. Since the heat exchanger 13 is connected to a reservoir, the temperature of the air at the outlet of the turbine will be equal to the temperature of water C. Next, the air is discharged outward through the exhaust pipe 7.

Размещение в установке тегиюобменников 11 и 13 позволяет перевести работу компрессора 2 и турбины 4 в режим близкий к изотермическому. В этом случае полезная работа А будет равна разностиPlacement in the installation of tag exchangers 11 and 13 allows you to set the operation of the compressor 2 and turbine 4 in a mode close to isothermal. In this case, the useful work A will be equal to the difference

работ турбины AT и компрессора АК:AT turbine and AK compressor operations:

р А- R In- АГ, где R - универсальная газовая постоянная.p А- R In- АГ, where R is the universal gas constant.

В прототипе максимально допустимое сжатие воздуха в камере взаил-юдействия 1 не может превышать величины 1,5, В предложеннойIn the prototype, the maximum allowable air compression in the interaction chamber 1 cannot exceed 1.5, In the proposed

Газотурбинной электростанции сжатие может достигать значений 5-6. Поэтому удельную мощность в расчете на единицу веса (размера) электростанции можно увелргчить в 2-3 раза, а следовательно увеличивается и коэффициент полезного действия.The gas turbine power plant compression can reach values of 5-6. Therefore, the specific power per unit weight (size) of a power plant can be increased by a factor of 2–3, and therefore the efficiency also increases.

Около 95% теплоты выделяется при переходе воды в лёд, этот переход происходит при температуре 0°С. Выше этого значения температура в камере практически не поднимается.About 95% of the heat is released during the transition of water to ice, this transition occurs at a temperature of 0 ° C. Above this value, the temperature in the chamber practically does not rise.

Приведём данные газотурбинной электростанции с мощностью 100 кВт для района Як)тска для , когда температура -50°С, степень сжатия 5. полезная работа ,5 кДж/(кг.сек). Для создания энергоустановки с мощностью 100 кВт расход холодного воздуха составит 40 кг/с, что составляет приблизительно 25 куб.м, расход воды -3 кг/с.We present the data of a gas turbine power plant with a capacity of 100 kW for the Yak) tsk region for when the temperature is -50 ° С, compression ratio 5. useful work, 5 kJ / (kg.sec). To create a power plant with a capacity of 100 kW, the cold air flow rate will be 40 kg / s, which is approximately 25 cubic meters, the water flow rate is 3 kg / s.

Конструкция электростанции имеет следующие параметры. Камера взаимодействия 1 имеет диаметр 1м и длину 3 м. Указанный расход воздуха осуществляется при скорости 15 м/с, поэтому время прохождения камеры воздухом составляет 0,1с. Если диаметр капель принять 0,1 мм, то время их замерзания составляет менее ОД с секунды. Для избежания потерь на приводы к компрессору и турбине их целесообразно разместить на одной общей оси.The design of the power plant has the following parameters. The interaction chamber 1 has a diameter of 1 m and a length of 3 m. The indicated air flow is carried out at a speed of 15 m / s, so the passage time of the chamber with air is 0.1 s. If the diameter of the drops is 0.1 mm, then their freezing time is less than OD per second. To avoid losses on the drives to the compressor and turbine, it is advisable to place them on one common axis.

При выполнении системы герметизации и/или тегшоизоляции необходимо учесть возможность оледенения.When performing a sealing system and / or insulation, it is necessary to take into account the possibility of glaciation.

Основное условие отсутствия оледенения состоит в том, что температура стенок камеры должна быть равна +3°С - +4°С. Если электростанцию разместить в воде, то это условие выполняется автоматически.The main condition for the absence of glaciation is that the temperature of the chamber walls should be equal to + 3 ° С - + 4 ° С. If the power plant is placed in water, then this condition is satisfied automatically.

Claims (1)

Газотурбинная электростанция, содержащая компрессор с приводом, турбину с электрогенератором, камеру взаимодействия энергоносителя с воздухом, входной и выходной тракты, выполненные в виде труб, в камере взаимодействия расположено устройство для распыления воды в мелкодисперсную аэрозоль, снабженное системой подачи воды, отличающаяся тем, что на выходе компрессора размещен теплообменник с воздуходувкой, а на выходе турбины расположен водяной теплообменник с насосом для подачи воды из водоема, оба теплообменника снабжены элементами тепловых контактов с корпусом компрессора и с корпусом турбины.
Figure 00000001
A gas turbine power plant comprising a compressor with a drive, a turbine with an electric generator, an energy carrier-air interaction chamber, inlet and outlet ducts made in the form of pipes, an interaction chamber for spraying water into a finely dispersed aerosol equipped with a water supply system, characterized in that a compressor exchanger with a blower is placed at the compressor outlet, and a water heat exchanger with a pump for supplying water from the reservoir is located at the turbine outlet, both heat exchangers are equipped with Thermal contact with compressor housing and turbine housing.
Figure 00000001
RU2000121076/20U 2000-08-18 2000-08-18 GAS TURBINE POWER PLANT RU16170U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121076/20U RU16170U1 (en) 2000-08-18 2000-08-18 GAS TURBINE POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121076/20U RU16170U1 (en) 2000-08-18 2000-08-18 GAS TURBINE POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU16170U1 true RU16170U1 (en) 2000-12-10

Family

ID=48276684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000121076/20U RU16170U1 (en) 2000-08-18 2000-08-18 GAS TURBINE POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU16170U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4418530A (en) Sewer plant for compressor station of gas pipeline system
CN101185827A (en) System and method for removing water and siloxanes from gas
GB1593406A (en) Compressed-air storage installation
EP1132595A3 (en) Heat and electric power supply system and operation method thereof
CN202254476U (en) Efficient heat energy processing system
CN102410662A (en) Efficient heat energy treatment system and method
RU16170U1 (en) GAS TURBINE POWER PLANT
RU2013615C1 (en) Gas-turbine expander unit operating on natural gas
SU1710824A1 (en) Wind power plant
SU1097816A1 (en) Air-accumulating power station
JPH08121699A (en) Pressure governor device for high pressure gas
JP2000014052A (en) Compressed air storing power generation equipment
RU2125662C1 (en) Gas-turbine method for electric power generation and gas-turbine power plant implementing it
RU101104U1 (en) COMBINED ENERGY SYSTEM
US7930889B1 (en) Gas or steam turbine with inlet air cooling
CN201650350U (en) Chamber air condition system for movable underground coal mine refuge chamber
JPS5786600A (en) Gas compressor
RU2168114C2 (en) Ventilating-heating device
CN2420575Y (en) Defreezing hot air machine for fire-fighting car
CN218462719U (en) High-temperature steam pipeline cooling structure of thermal power plant
RU2795010C2 (en) Soil freezing method and device for its implementation
CN217187559U (en) Carbon dioxide inerting device
RU2155914C1 (en) Heating plant
SU1317174A1 (en) Combination steam-gas turbine plant of gas-transferring station
CN2482671Y (en) Evaporator with auxiliary heating device