RU175180U1 - Gas Hydrogen Turbine Unit - Google Patents

Gas Hydrogen Turbine Unit Download PDF

Info

Publication number
RU175180U1
RU175180U1 RU2017106500U RU2017106500U RU175180U1 RU 175180 U1 RU175180 U1 RU 175180U1 RU 2017106500 U RU2017106500 U RU 2017106500U RU 2017106500 U RU2017106500 U RU 2017106500U RU 175180 U1 RU175180 U1 RU 175180U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
gas hydrate
steam turbine
distilled water
hydrate
Prior art date
Application number
RU2017106500U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Шабаров
Альбина Вольфовна Ширшова
Дмитрий Евгеньевич Сагайдачный
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет"
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет"
Priority to RU2017106500U priority Critical patent/RU175180U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU175180U1 publication Critical patent/RU175180U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к энергомашиностроению и направлена на создание такого устройства, в котором выделившаяся при разложении газогидрата чистая вода полностью используется для получения водяного пара, необходимого для работы газопарового турбинного генератора. Это достигается тем, что установка дополнительно содержит устройсво для хранения газогидрата, в котором идет разложение газогидрата на газ и дистиллированную воду за счет подвода тепла одной части горячих отработанных газов газопаротурбинной установки, а другая часть отработанных газов идет для подогрева выделенной из газогидрата дистиллированной воды до состояния перегретого пара. Полезная модель может быть использована на электростанциях и кораблях.The utility model relates to power engineering and is aimed at creating such a device in which the clean water released during the decomposition of gas hydrate is fully used to produce water vapor necessary for the operation of a gas-steam turbine generator. This is achieved by the fact that the installation additionally contains a device for storing gas hydrate, in which the gas hydrate is decomposed into gas and distilled water by supplying heat to one part of the hot exhaust gases of the gas-steam turbine unit, and the other part of the exhaust gases is used to heat the distilled water extracted from the gas hydrate to the state superheated steam. The utility model can be used in power plants and ships.

Description

Полезная модель относится к энергомашиностроению и может быть использована на электростанциях и кораблях.The utility model relates to power engineering and can be used in power plants and ships.

Из существующего уровня техники известны газопаротурбинные установки, включающие в себя сжатие газообразного рабочего тела воздуха в компрессоре, подогрев сжатого рабочего тела сжиганием топлива в камере сгорания, расширение подогретого рабочего тела в турбине, утилизацию остаточного тепла расширившегося рабочего тела путем генерации водяного пара, подвод полученного пара в турбину. (Бакулев В.И., Юн А.А. Газопаротурбинная энергетическая установка в народном хозяйтве. "Химия и жизнь", №9 М., Наука РАН, 2001).Gas-steam turbine units are known from the prior art, including compressing a gaseous working fluid of air in a compressor, heating a compressed working fluid by burning fuel in a combustion chamber, expanding a heated working fluid in a turbine, utilizing the residual heat of the expanded working fluid by generating water vapor, and supplying steam to the turbine. (Bakulev V.I., Yun A.A. Gas-steam-turbine power plant in the national economy. "Chemistry and Life", No. 9 M., Science of the Russian Academy of Sciences, 2001).

Недостатками существующих газопаровых установок является то, что перегретый пар можно получить только из дистиллированной воды, чтобы избежать отложений на теплообменных аппаратах. Так же необходима емкость для хранения горючего газа под высоким давлением.The disadvantages of existing gas-vapor installations is that superheated steam can only be obtained from distilled water in order to avoid deposits on heat exchangers. A tank for storing combustible gas at high pressure is also needed.

Известно устройство, которое включает в себя сжатие газообразного рабочего тела воздуха, подогрев сжатого рабочего тела сжиганием топлива, расширение подогретого рабочего тела, утилизацию остаточного тепла расширившегося рабочего тела путем генерации водяного пара, подвод полученного пара в газовый тракт перед сжиганием топлива, конденсацию пара на выхлопе и извлечение воды из продуктов сгорания [RU, №2174615 опуб. 10.10.2001]. Недостатком указанного способа является то, что извлечение ее из продуктов сгорания путем конденсации на выхлопе представляет большие трудности, а также малое содержание паров воды в отработавших газах.A device is known which includes compressing a gaseous working fluid of air, heating a compressed working fluid by burning fuel, expanding a heated working fluid, utilizing the residual heat of the expanded working fluid by generating water vapor, supplying the resulting steam to the gas path before burning the fuel, condensing steam at the exhaust and water extraction from combustion products [RU, No. 2174615 publ. 10/10/2001]. The disadvantage of this method is that extracting it from the combustion products by condensation on the exhaust presents great difficulties, as well as a low content of water vapor in the exhaust gases.

Известно устройство, в котором для питания топливом двигателей внутреннего сгорания используется газ, полученный в результате плавления газогидрата (RU, №2184252 опуб. 27.06.2002]. Недостатком данного технического решения является низкий по сравнению с газопаровыми установками КПД двигателей внутреннего сгорания, а также большое количество выделившейся при плавлении газогидрата воды, утилизация которой является дополнительной технической задачей.A device is known in which gas obtained by melting a gas hydrate is used to power internal combustion engines (RU, No. 2184252 publ. 06/27/2002]. The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of internal combustion engines compared with gas-vapor installations, as well as the large the amount of water released during the melting of gas hydrate, the utilization of which is an additional technical task.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание такого устройства, в котором выделившаяся при разложении газогидрата чистая вода полностью используется для получения водяного пара, необходимого для работы газопарового турбинного генератора.The problem to which the claimed utility model is directed is to create a device in which the pure water released during the decomposition of gas hydrate is fully used to produce the water vapor necessary for the operation of a gas-steam turbine generator.

Это решается за счет того, что заявленная газопаротурбинная установка для выработки электрической энергии, в которой в качестве топлива используется газ и в качестве рабочего тела перегретый пар, отличающаяся тем, что в качестве исходного топлива используется газогидрат газа, который разлагается на газ и дистиллированную воду за счет подвода тепла одной части горячих отработанных газов газопаротурбинной установки, а другая часть отработанных газов идет для подогрева выделенной из газогидрата дистиллированной воды до состояния перегретого пара. Полученный из газогидрата газ поступает в камеру сгорания газопаротурбинной установки, а перегретый пар в турбину.This is solved due to the fact that the claimed gas-steam turbine installation for generating electric energy, in which gas is used as fuel and superheated steam is used as a working fluid, characterized in that gas hydrate is used as the initial fuel, which decomposes into gas and distilled water for the heat input from one part of the hot exhaust gases of the gas-steam turbine plant, and the other part of the exhaust gases goes to heat the distilled water extracted from the gas hydrate to the state of overheating this steam. The gas obtained from the gas hydrate enters the combustion chamber of the gas-steam turbine unit, and superheated steam goes to the turbine.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является то, что в данной установке отсутствует необходимость в емкости для хранения воды и в дополнительном устройстве для ее очистки. Кроме того, при использовании баллонов для сжатого газа из углеродистой или легированной стали относительный вес тары составляет 11 кг или 7,35 кг стали на 1 кг газа (метана), а при использовании газогидратов этот показатель будет не выше 6,6 кг стали и воды на 1 кг газа - метана (RU №2184252, опубл. 27.06.2002).The technical result provided by the above set of features is that in this installation there is no need for a tank for storing water and an additional device for cleaning it. In addition, when using cylinders for compressed gas made of carbon or alloy steel, the relative tare is 11 kg or 7.35 kg of steel per 1 kg of gas (methane), and when using gas hydrates this indicator will not exceed 6.6 kg of steel and water per 1 kg of gas - methane (RU No. 2184252, publ. 06/27/2002).

Сущность полезной модели поясняется следующим фиг. 1, на котором представлена схема газопаровой турбинной установки на газогидратном топливе. Устройство состоит из: компрессора (1), камеры сгорания (2), турбины (3), электрогенератора (4), емкости с газогидратом (5) и теплообменного аппарата (6).The essence of the utility model is illustrated by the following FIG. 1, which shows a diagram of a gas-steam turbine installation using gas hydrate fuel. The device consists of: a compressor (1), a combustion chamber (2), a turbine (3), an electric generator (4), a tank with gas hydrate (5) and a heat exchanger (6).

Работает устройство следующим образом: часть горячих отработанных газов газопаротурбинной установки идет в емкость с газогидратами (5), для подогрева газогидратов для их разложение на газ и воду, а другая часть в теплообменный аппарат (6) для подогрева выделившегося из газогидрата воды до состояния перегретого пара. Газ поступает в камеру сгорания (2), где смешиваясь с воздухом из компрессора (1), сгорает и приводит в движение турбину (3). Перегретый пар из теплообменного аппарата идет в турбину, где расширяется, что приводит в движение турбину.The device operates as follows: part of the hot exhaust gases of a gas-steam turbine installation goes to a tank with gas hydrates (5), for heating gas hydrates for their decomposition into gas and water, and the other part to a heat exchanger (6) for heating the water released from the gas hydrate to the state of superheated steam . Gas enters the combustion chamber (2), where, mixed with air from the compressor (1), it burns and drives the turbine (3). Superheated steam from the heat exchanger goes to the turbine, where it expands, which drives the turbine.

Claims (1)

Газопаротурбинная установка на газогидратном топливе, содержащая компрессор, камеру сгорания, турбину, электрогенератор, теплообменный аппарат, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство для хранения газогидрата, в котором идет разложение газогидрата на газ и дистиллированную воду за счет подвода тепла одной части горячих отработанных газов газопаротурбинной установки, а другая часть отработанных газов идет в теплообменный аппарат для подогрева выделенной из газогидрата дистиллированной воды до состояния перегретого пара.A gas-steam turbine installation using gas hydrate fuel, comprising a compressor, a combustion chamber, a turbine, an electric generator, a heat exchanger, characterized in that it further comprises a gas hydrate storage device in which gas hydrate is decomposed into gas and distilled water by supplying heat to one part of the hot exhaust gas and steam turbine installation, and the other part of the exhaust gas goes to a heat exchanger to heat distilled water extracted from gas hydrate to the state of superheated macaw.
RU2017106500U 2017-02-27 2017-02-27 Gas Hydrogen Turbine Unit RU175180U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017106500U RU175180U1 (en) 2017-02-27 2017-02-27 Gas Hydrogen Turbine Unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017106500U RU175180U1 (en) 2017-02-27 2017-02-27 Gas Hydrogen Turbine Unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU175180U1 true RU175180U1 (en) 2017-11-24

Family

ID=63853373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017106500U RU175180U1 (en) 2017-02-27 2017-02-27 Gas Hydrogen Turbine Unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU175180U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174615C2 (en) * 1996-09-12 2001-10-10 Особов Виктор Исаакович Gas-steam plant operation method
RU2184252C2 (en) * 2000-04-27 2002-06-27 Открытое акционерное общество РАТЕП Method of supplying internal combustion engine with gaseous fuel (methane) by means of gas hydrate product
JP2016223064A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 国立大学法人東北大学 Carbon dioxide low emission power generating method and carbon dioxide low emission power generation system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174615C2 (en) * 1996-09-12 2001-10-10 Особов Виктор Исаакович Gas-steam plant operation method
RU2184252C2 (en) * 2000-04-27 2002-06-27 Открытое акционерное общество РАТЕП Method of supplying internal combustion engine with gaseous fuel (methane) by means of gas hydrate product
JP2016223064A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 国立大学法人東北大学 Carbon dioxide low emission power generating method and carbon dioxide low emission power generation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201152197Y (en) Gas turbine power generation system without carbon dioxide emission
RU133250U1 (en) GAS DISTRIBUTION STATION
JP5956087B2 (en) Operation method and style of gas turbine equipment
WO2012060739A1 (en) Method for operating a gas turbine unit
RU133204U1 (en) COMBINED GAS TURBINE INSTALLATION OF GAS DISTRIBUTION SYSTEM
RU2624690C1 (en) Gaz turbine installation and method of functioning of gas turbine installation
RU2639397C1 (en) Mode of gas turbine plant operation on methane-contained steam-gas mixture and its actualization device
RU175180U1 (en) Gas Hydrogen Turbine Unit
RU2250872C1 (en) Combined method of electric power and a liquid synthetic fuel production by gas turbine and steam-gas installations
CN105840312B (en) A kind of liquid fuel liquid oxygen high pressure direct combustion steam power system
RU121300U1 (en) ENVIRONMENTALLY CLEAN ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE AND AIR CONDENSER
RU165520U1 (en) DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY AND MANEUVERABILITY OF STEAM-GAS PLANT
CN101705844A (en) Power generating system of coal-gas turbine without carbon emission and method thereof
CN107829825A (en) The gas turbine engine systems of coproduction water and the method for gas turbine coproduction water
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2328045C2 (en) Method of operating atomic steam-turbine power generating system and equipment for implementing method
RU133251U1 (en) GAS DISTRIBUTION STATION
RU2647013C1 (en) Method of operation of the compressed-air power station
RU2261337C1 (en) Power and heating plant with open power and heat supply system
EA017175B1 (en) Electricity generating system using a combined fuel
RU167924U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2774551C1 (en) System for production of environmentally friendly fuel at tpp with combined cycle gas turbine unit
SU1724905A1 (en) Method of peak power generation
RU2557823C2 (en) Method of operation of combined gas-turbine unit of gas distribution system
RU2756880C1 (en) Combined gas and steam unit of a power plant with parallel operation

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180228

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20201117

QA9K Utility model open for licensing

Effective date: 20210118