RU162579U1

RU162579U1 - DETANDER-GENERATOR UNIT

Info

Publication number: RU162579U1
Application number: RU2014148549/06U
Authority: RU
Inventors: Василий Яковлевич Губарев; Александр Юрьевич Картель
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-06-20

Abstract

Детандер-генераторный агрегат, содержащий последовательно соединенные трубопровод высокого давления, блок адсорбционной осушки, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, и теплообменник, причем вход блока адсорбционной осушки по газу соединен с трубопроводом высокого давления.An expander-generator unit containing a series-connected high pressure pipeline, an adsorption drying unit, an expander kinematically connected to an electric generator, and a heat exchanger, the gas inlet of an adsorption drying unit being connected to a high pressure pipeline.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к детандер-генераторным агрегатам, предназначенным для производства электроэнергии и холода при использовании избыточного давления газа, транспортируемого в трубопроводах, и может быть применена на теплоэлектростанциях (ТЭС), теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), конденсационных электростанциях (КЭС), в промышленных и отопительных котельных, и других предприятиях, использующих природный газ как топливо.The proposed utility model relates to expander-generator units designed to produce electricity and cold when using excess pressure of gas transported in pipelines, and can be applied at thermal power plants (TPPs), combined heat and power plants (TPPs), condensation power plants (IES), in industrial and heating boilers, and other enterprises using natural gas as fuel.

Известен детандер-генераторный агрегат ТЭЦ-21 ОАО «Мосэнерго» / В.В. Кудрявый, Ю.Л. Гуськов, С.Г. Агабабов, Э.К. Аракелян и др. // Вестник МЭИ. - 2000. - №2.- с. 16-20), содержащий трубопровод высокого давления, первый теплообменник, турбодетандер, кинематически соединенный с электрогенератором. Сетевая вода на подогрев газа поступает в первый теплообменник из общестанционного коллектора прямой сетевой воды и после подогревателя направляется в общестанционный коллектор обратной сетевой воды.The well-known expander-generator unit TPP-21 OJSC "Mosenergo" / V.V. Kudryavy, Yu.L. Guskov, S.G. Agababov, E.K. Arakelyan et al. // Vestnik MPEI. - 2000. - No. 2.- p. 16-20), containing a high pressure pipeline, a first heat exchanger, a turboexpander, kinematically connected to an electric generator. The network water for gas heating enters the first heat exchanger from the all-station collector of direct network water and after the heater is directed to the general station collector of reverse network water.

Известен детандер-генераторный агрегат (Полезная модель №36125 МПК 7 F01D 15/10) содержащий трубопровод высокого давления, первый теплообменник, турбодетандер, кинематически соединенный с электрогенератором и второй теплообменник. Сетевая вода на подогрев газа поступает в первый теплообменник из общестанционного коллектора прямой сетевой воды и после подогревателя направляется во второй, установленный после детандера, а затем в общестанционный коллектор обратной сетевой воды.Known expander-generator unit (Utility model No. 36125 IPC 7 F01D 15/10) containing a high pressure pipeline, a first heat exchanger, a turboexpander kinematically connected to an electric generator and a second heat exchanger. The network water for gas heating enters the first heat exchanger from the all-station collector of direct network water and after the heater is directed to the second one, installed after the expander, and then to the general station collector of reverse network water.

Недостатками таких схем является пониженная выработка электрической мощности, вследствие ограничений по значениям температуры газа на выходе из детандера, обусловленных риском образования кристаллогидратов при конденсации влаги из природного газа.The disadvantages of such schemes is the reduced generation of electric power, due to restrictions on the temperature of the gas at the outlet of the expander, due to the risk of the formation of crystalline hydrates during moisture condensation from natural gas.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении эффективности работы детандер-генераторного агрегата за счет увеличения полезно используемого в детандере перепада давления, которое достигается путем снятия ограничений по величине выходной температуры, обусловленных наличием в газе паров воды.The technical problem solved by the utility model is to increase the efficiency of the expander-generator unit by increasing the differential pressure that is useful in the expander, which is achieved by removing restrictions on the value of the outlet temperature due to the presence of water vapor in the gas.

Поставленная техническая задача решается применением схемы, в которой детандер-генераторный агрегат, содержащий последовательно соединенные трубопровод высокого давления, блок адсорбционной осушки, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, и теплообменник, причем вход блока адсорбционной осушки по газу соединен с трубопроводом высокого давления.The stated technical problem is solved by applying a scheme in which an expander-generator unit containing series-connected high-pressure pipeline, an adsorption drying unit, an expander kinematically connected to an electric generator, and a heat exchanger, the gas inlet of an adsorption-drying unit being connected to a high-pressure pipeline.

Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена на рисунке.A schematic diagram of the proposed device is presented in the figure.

Установка содержит газопровод высокого давления, ответвление 1, установленное по ходу подачи газа в детандер, блок адсорбционной осушки 2, детандер 3, кинематически связанный с электрогенератором 4, теплообменник для подогрева газа после детандера 5, трубопровод низкого давления после детандера 6, входящий в основной подающий трубопровод низкого давления.The installation comprises a high pressure gas pipeline, a branch 1 installed along the gas supply to the expander, an adsorption drying unit 2, an expander 3 kinematically connected to an electric generator 4, a heat exchanger for heating gas after the expander 5, a low pressure pipeline after the expander 6, which is included in the main supply low pressure pipeline.

Схема работает следующим образом. Газ высокого давления поступает по трубопроводу 1 в блок осушки 2, где из него удаляется влага, и направляется в детандер 3. После совершения механической работы в детандере 3, которая преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе 4, газ направляется в теплообменник 5, где отдает холод теплоносителю для дальнейшего использования конечным потребителем, и направляется в газопровод низкого давления 6.The scheme works as follows. High pressure gas enters through the pipeline 1 to the drying unit 2, where moisture is removed from it, and is sent to the expander 3. After mechanical work is performed in the expander 3, which is converted into electrical energy in the electric generator 4, the gas is sent to the heat exchanger 5, where it gives off cold coolant for further use by the end user, and sent to the low pressure gas pipeline 6.

Таким образом, увеличение выработанной в детандер-генераторном агрегате электрической мощности для данной схемы достигается путем удаления влаги из газа с помощью адсорбционной осушки, что позволяет снять ограничений по температуре газа на выходе из детандера.Thus, an increase in the electric power generated in the expander-generator unit for this circuit is achieved by removing moisture from the gas using adsorption drying, which removes the restrictions on the temperature of the gas at the outlet of the expander.

Claims

An expander-generator unit containing a series-connected high pressure pipeline, an adsorption drying unit, an expander kinematically connected to an electric generator, and a heat exchanger, the gas inlet of an adsorption drying unit being connected to a high pressure pipeline.