RU2122131C1 - Комбинированная газотурбинная установка - Google Patents
Комбинированная газотурбинная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122131C1 RU2122131C1 RU95119799A RU95119799A RU2122131C1 RU 2122131 C1 RU2122131 C1 RU 2122131C1 RU 95119799 A RU95119799 A RU 95119799A RU 95119799 A RU95119799 A RU 95119799A RU 2122131 C1 RU2122131 C1 RU 2122131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- gas
- drive
- power
- chamber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Комбинированная газотурбинная установка содержит основной контур в виде двухкамерного или однокамерного привода со свободной турбиной, дополнительный контур с камерой сгорания, силовой турбиной привода электрогенератора и газовоздушным теплообменником, а также приводной воздушный компрессор. Линия нагнетания приводного компрессора подключена к камере сгорания дополнительного контура через рекуперативный газовоздушный теплообменник, утилизирующий тепло отходящих газов турбины привода электрогенератора. Линии газового выхлопа из свободной и силовой турбин основного и дополнительного контуров могут быть объединены в общую линию, которая подключена к пароводяному рекуператору или к паротурбинной силовой приставке. Такое выполнение установки приводит к повышению ее эффективности и мощности. 1 з.н. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к схемам комбинированных газотурбинных установок.
Известны газотурбинные установки для выработки электроэнергии. Такие установки имеют одноконтурный однокамерный газотурбинный привод электрогенератора (см. патент Великобритании N 1464705, кл. F 16, 1977 г. и журнал "Hitachi Review, vol 26, 1977 г., N 5, стр.158).
Эффективный коэффициент полезного действия этих установок простого открытого цикла имеет относительно небольшое значение (в %: 27-30), что приводит к большим расходам топлива. Незначителен и уровень снимаемых мощностей.
Указанный недостаток частично устранен в комбинированной газотурбинной установке повышенной эффективности и мощности.
Известная комбинированная газотурбинная установка (см.книгу Я.И.Шнеэ и Я. С. Хайновского Газовые турбины, часть 2, Киев, Вища школа, 1977, стр.194, рис.9.29) выполнена прямоточной с двумя независимыми валами. На одном валопроводе последовательно установлены компрессор высокого давления (ВД) и турбина ВД. На другом валопроводе смонтированы компрессор низкого давления (НД), турбина НД и электрогенератор. Установка имеет камеру сгорания ВД, между компрессором ВД и турбиной ВД, и камеру сгорания НД между турбинами ВД и НД. На выходе из турбины НД установлен рекуперативный теплообменник для подогрева сетевой воды. Установка включает один забор атмосферного воздуха на выходе в компрессор НД и один отвод выхлопных газов в атмосферу из турбины НД через рекуперативный теплообменник.
Однопоточность установки приводит к ограничению ее максимальной мощности. Кроме того термодинамический цикл такой установки не позволяет создавать с ее однопоточной схемой большой уровень степени сжатия воздуха и, как следствие, получить больший эффективный кпд.
Задачи, на решение которых направлено заявляемое изобретение, заключаются в повышение эффективного кпд комбинированной газотурбинной установки и в значительном повышении мощности как единичной силовой единицы.
Поставленные задачи решаются тем, что в газотурбинной установке, включающей основной контур в виде двухкамерного или однокамерного газотурбинного привода со свободной турбиной, приводной воздушный компрессор и дополнительный контур с силовой турбиной привода электрогенератора, камерой сгорания турбиной привода электрогенератора, камерой сгорания и газовоздушным теплообменником, воздушный компрессор подключен через вал к свободной турбине основного контура, а линия нагнетания приводного воздушного компрессора подключена к камере сгорания дополнительного контура через рекуперативный газовоздушный теплообменник, причем линии газового выхлопа из свободной и силовой турбин основного и дополнительного контуров объединены в общую линию, которая подсоединена к пароводяному рекуператору, или к паротурбинной силовой приставке.
Установка приводного воздушного компрессора на валу свободной турбины и подключение его к рекуперативному теплообменнику позволяет осуществить двухпоточную схему установки с забором атмосферного воздуха в двух местах - компрессором газотурбинного привода и приводным воздушным компрессором. Двухпоточность схемы и установка электрогенератора на валу силовой турбины, обеспечивает широкие возможности по получению большой единичной мощности установки и повышенного КПД. Схема позволяет оптимизировать параметры цикла газотурбинного привода и дополнительного контура независимо друг от друга. Предложенная схема обеспечивает при отсутствии пароводяного рекумератора кпд установки в %: 43-45, а при его наличии в %: 53-58 при увеличении единичной мощности (по сравнению с обычным газотурбинный приводом) в 2-2,5 раза.
На чертеже представлена схема комбинированной газотурбинной установки.
Комбинированная газотурбинная установка содержит основной контур 1, представляющий фактически газотурбинный привод, состоящий из газогенератора 2 и соосной свободной турбины 3. Газогенератор включает компрессор 4, камеру сгорания ВД 5 и турбину 6. Между турбиной 6 газогенератора и свободной турбиной 3 установлена камера сгорания НД 7. К свободной турбине через вал 8 и мультипликатор 9 подключен приводной воздушный компрессор 10 с забором воздуха из атмосферы 11. Компрессор 4 газогенератора снабжен забором 12 воздуха из атмосферы, а турбина 7 - линией газового выхлопа 13. Параллельно основному контуру 1 в установке расположен дополнительный контур 14 с силовой турбиной 15 привода электрогенератора 16. Данная турбина подключена к линии нагнетания 17 компрессора 10. Подключение осуществлено через рекуперативный газовоздушный теплообменник 18 и камеру сгорания 19 дополнительного контура. Линия газового выхлопа 20 из силовой турбины 15 проходит через теплообменник 18 и затем после тройника 21 объединена в одну общую линию 22 с линией газового выхлопа 13. Эта общая линия подключена к пароводяному рекуператору 23 с выхлопом газа 24 в атмосферу и подводом сетевой воды 25.
В процессе работы крутящий момент свободной турбины 3 через вал 8 и мультипликатор 9 передается на воздушный компрессор 10. Воздух из атмосферы проходит через забор 11 и сжатый компрессором проходит через рекуперативный теплообменник 18 в камеру сгорания 19. При этом относительно холодный воздух подогревают газом, проходящим в противопотоке с выхода турбины 15 по линии газового выхлопа 20. Выхлопные газы из свободной 3 и силовой 15 турбин, пройдя по линиям 13 и 20, сводятся в один поток в тройнике 21, откуда они подаются общим потоком по линии 22 на рекуператор 23 и отводятся в атмосферу через выхлоп 24. В данном рекуператоре производится подогрев сетевой воды до состояния пара или до температур, требуемых для коммунальных нужд. Мощность, снимаемая с турбины 15, передается на привод электрогенератора 15.
Вместо пароводяного рекуператора 23 в установке может быть установлена паротурбинная силовая приставка, а основной контур может быть выполнен только с одной камерой ВД.
Claims (2)
1. Комбинированная газотурбинная установка, содержащая основной контур в виде двухкамерного или однокамерного привода со свободной турбиной и приводной воздушный компрессор, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительным контуром с камерой сгорания, силовой турбиной привода электрогенератора и газовоздушным теплообменником, причем линия нагнетания приводного компрессора подключена к камере сгорания дополнительного контура через рекуперативный газовоздушный теплообменник, утилизирующий тепло отходящих газов турбины привода электрогенератора.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линии газового выхлопа из свободной и силовой турбин основного и дополнительных контуров объединены в общую линию, которая подключена к пароводяному рекуператору или к паротурбинной силовой приставке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95119799A RU2122131C1 (ru) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Комбинированная газотурбинная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95119799A RU2122131C1 (ru) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Комбинированная газотурбинная установка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95119799A RU95119799A (ru) | 1997-11-20 |
RU2122131C1 true RU2122131C1 (ru) | 1998-11-20 |
Family
ID=20174075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95119799A RU2122131C1 (ru) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Комбинированная газотурбинная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2122131C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707488C2 (ru) * | 2014-11-27 | 2019-11-26 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Силовая установка со средствами выборочного соединения |
-
1995
- 1995-11-22 RU RU95119799A patent/RU2122131C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707488C2 (ru) * | 2014-11-27 | 2019-11-26 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Силовая установка со средствами выборочного соединения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1044321B1 (en) | Gas turbine engines connected in series | |
GB2216191A (en) | Gas turbine apparatus for domestic heat and power | |
EP0949406A3 (en) | Method of heating gas turbine fuel in a combined cycle power plant using multi-component flow mixtures | |
ATE149633T1 (de) | Kombinierte gas/dampf-kraftwerkanlage | |
CA2263036C (en) | Gas turbine combined cycle | |
US5906094A (en) | Partial oxidation power plants and methods thereof | |
RU2287708C1 (ru) | Энергетическая установка | |
RU2122131C1 (ru) | Комбинированная газотурбинная установка | |
RU2747704C1 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
ATE126323T1 (de) | Kombinierte gas-dampfturbinenanlage zur erzeugung elektrischer energie. | |
US20070044480A1 (en) | Combined apparatus for fluid heating and electrical power generation | |
RU2528214C2 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
RU2142565C1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU51112U1 (ru) | Теплофикационная газотурбинная установка | |
RU39937U1 (ru) | Детандер-генераторная установка | |
RU2749081C1 (ru) | Кислородно-топливная энергоустановка | |
RU2139430C1 (ru) | Парогазовая энергетическая установка | |
CN102278155A (zh) | 燃气和蒸汽轮机系统 | |
RU2168041C2 (ru) | Газотурбинная установка | |
RU2192552C2 (ru) | Газотурбинный двигатель с регенерацией тепла | |
RU2054561C1 (ru) | Комбинированная парогазовая установка | |
RU2101528C1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU38200U1 (ru) | Газотурбинная многофункциональная установка | |
RU95119799A (ru) | Комбинированная газотурбинная установка | |
RU94027713A (ru) | Экономичная тепловая электростанция (этэ) и способ ее работы |