RU2012149900A

RU2012149900A - Когенерационная газотурбинная энергетическая установка

Info

Publication number: RU2012149900A
Application number: RU2012149900/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Викторович Доброхотов; Александр Васильевич КОЛДАЕВ; Андрей Викторович Лапин; Александр Григорьевич Лиознов; Сергей Михайлович Романов; Николай Альбертович Рябов; Евгений Германович Тихонов; Александр Юрьевич Трифонов
Original assignee: Автономная некоммерческая организация "Инжиниринговый центр энергетического машиностроения"; Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн"
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-05-27
Also published as: RU2528214C2

Abstract

1. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка, вырабатывающая электрическую и тепловую энергию, содержащая компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, причем выход компрессора низкого давления присоединен к входу компрессора высокого давления, камеру сгорания, газовую турбину высокого давления и газовую турбину низкого давления, имеющие между собой газовую связь, теплофикационное устройство, установленное между этими газовыми турбинами, снабженное внутренним горячим каналом теплофикационного устройства, в котором размещен движущийся теплоноситель, представляющий собой частично отработавшие в газовой турбине высокого давления продукты сгорания, а также холодным каналом теплофикационного устройства с помещенным внутри него другим движущимся теплоносителем, отводящим получаемую в результате теплообмена между горячим и холодным каналами внутри теплофикационного устройства тепловую энергию для ее использования вне газотурбинной энергетической установки, и основной электрический генератор, подсоединенный к газовой турбине высокого давления и используемый в качестве полезной нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования режима когенерации и повышения коэффициента полезного действия, дополнительно установлено теплообменное устройство, содержащее взаимодействующие между собой посредством теплообмена горячий и холодный каналы, вход горячего канала теплообменного устройства подсоединен к выходу из газовой турбины высокого давления, а выход горячего канала теплообменного устройства присоединен к входу горячего канала теплофикационного устр

Claims

1. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка, вырабатывающая электрическую и тепловую энергию, содержащая компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, причем выход компрессора низкого давления присоединен к входу компрессора высокого давления, камеру сгорания, газовую турбину высокого давления и газовую турбину низкого давления, имеющие между собой газовую связь, теплофикационное устройство, установленное между этими газовыми турбинами, снабженное внутренним горячим каналом теплофикационного устройства, в котором размещен движущийся теплоноситель, представляющий собой частично отработавшие в газовой турбине высокого давления продукты сгорания, а также холодным каналом теплофикационного устройства с помещенным внутри него другим движущимся теплоносителем, отводящим получаемую в результате теплообмена между горячим и холодным каналами внутри теплофикационного устройства тепловую энергию для ее использования вне газотурбинной энергетической установки, и основной электрический генератор, подсоединенный к газовой турбине высокого давления и используемый в качестве полезной нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования режима когенерации и повышения коэффициента полезного действия, дополнительно установлено теплообменное устройство, содержащее взаимодействующие между собой посредством теплообмена горячий и холодный каналы, вход горячего канала теплообменного устройства подсоединен к выходу из газовой турбины высокого давления, а выход горячего канала теплообменного устройства присоединен к входу горячего канала теплофикационного устройства, при этом в качестве движущегося теплоносителя горячего канала теплообменного устройства использованы частично отработавшие продукты сгорания, поступающие из газовой турбины высокого давления, вход холодного канала теплообменного устройства подсоединен к выходу из компрессора высокого давления, а выход холодного канала теплообменного устройства присоединен к входу камеры сгорания, при этом в качестве движущегося теплоносителя холодного канала теплообменного устройства использована содержащая окислитель газообразная смесь, поступающая из компрессора высокого давления, теплофикационное устройство выполнено с регулируемым теплосъемом, а к газовой турбине низкого давления подсоединен дополнительный электрический генератор, используемый в качестве полезной нагрузки.

2. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона управления режимом когенерации, энергетическая установка выполнена по двухвальной схеме, содержащей компрессор низкого давления, размещенный на одном и том же первом валу с газовой турбиной низкого давления с присоединенным к этому первому валу дополнительным электрическим генератором, используемым в качестве полезной нагрузки, компрессор высокого давления, размещенный на одном и том же втором валу с газовой турбиной высокого давления с присоединенным к этому второму валу основным электрическим генератором, используемым в качестве полезной нагрузки.

3. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона управления режимом когенерации и достижения максимально возможной выработки тепловой энергии, энергетическая установка выполнена по двухвальной схеме со свободной турбиной, содержащей размещенные на одном и том же первом валу компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, газовую турбину высокого давления с присоединенным к этому валу основным электрическим генератором, используемым в качестве полезной нагрузки, и газовую турбину низкого давления, размещенную на втором валу, к которому присоединен дополнительный электрический генератор, используемый в качестве полезной нагрузки.

4. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что регулируемое теплофикационное устройство выполнено в виде парового котла.

5. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что регулируемое теплофикационное устройство выполнено в виде водогрейного котла.

6. Когенерационная газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что регулируемое теплофикационное устройство выполнено в виде паротурбинной энергетической установки.