RU2186224C2 - Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant - Google Patents

Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2186224C2
RU2186224C2 RU99109328/06A RU99109328A RU2186224C2 RU 2186224 C2 RU2186224 C2 RU 2186224C2 RU 99109328/06 A RU99109328/06 A RU 99109328/06A RU 99109328 A RU99109328 A RU 99109328A RU 2186224 C2 RU2186224 C2 RU 2186224C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
steam
compressor
fuel gas
booster
Prior art date
Application number
RU99109328/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99109328A (en
Inventor
И.Н. Денисов
Ю.И. Климнюк
А.В. Крашенинников
А.М. Постников
Д.Г. Федорченко
Ю.И. Цыбизов
Л.П. Шелудько
Original Assignee
Самарский государственный технический 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 Самарский государственный технический университет filed Critical Самарский государственный технический университет
Priority to RU99109328/06A priority Critical patent/RU2186224C2/en
Publication of RU99109328A publication Critical patent/RU99109328A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186224C2 publication Critical patent/RU2186224C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

FIELD: gas-turbine power plants primarily used to introduce combined cycle technology in thermal power stations. SUBSTANCE: method involves acceleration of fixed rotors of turbocompressor and fuel-gas booster compressor by external starting engine. Fuel gas is supplied through booster compressor to combustion chamber of gas-turbine plant and then ignited. After that fixed rotors of turbocompressor and booster compressor are disconnected from starting engine as soon as they have gained speed and brought to full- speed running by increasing flowrate and pressure of fuel gas. Upon accelerating the rotors fuel gas leaving the booster compressor is passed through control valve to steam-jet compressor and then to combustion chamber of gas-turbine plant. Steam shutoff and control valves are also opened and high- pressure steam is supplied from external source to steam-jet compressor wherein it is additionally compressed. Steam-gas mixture obtained is conveyed to combustion chamber with gas flowrate and pressure being controlled automatically. EFFECT: reduced nitrogen oxide concentration in combustion products; enhanced power capacity of plant. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может найти применение в энергетических газотурбинных установках, преимущественно используемых при модернизации тепловых электрических станций по парогазовым технологиям. The invention relates to the field of energy and can find application in power gas turbine plants, mainly used in the modernization of thermal power plants using combined cycle technologies.

Источником природного газа, являющегося топливом большинства энергетических газотурбинных установок (ГТУ), чаще всего служат газопроводы среднего давления (0,2-0,6 МПа). В связи с тем, что давление топливного газа, подаваемого в камеры сгорания современных высокоэффективных газотурбинных установок, составляет 2,5-4 МПа, возникает необходимость компримирования топливного газа и применения дожимных газовых компрессоров. Кроме того, значительную проблему, особенно при применении в энергетических газотурбинных установках конвертированных авиадвигателей, представляет собой необходимость удовлетворения требованиям ГОСТа по недопустимости превышения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания ГТУ величины 50 мг/нм3.Medium-pressure gas pipelines (0.2-0.6 MPa) most often serve as a source of natural gas, which is the fuel of most energy gas turbine units (GTU). Due to the fact that the pressure of the fuel gas supplied to the combustion chambers of modern highly efficient gas turbine plants is 2.5–4 MPa, it becomes necessary to compress the fuel gas and use booster gas compressors. In addition, a significant problem, especially when using converted aircraft engines in power gas turbine plants, is the need to meet the requirements of GOST for the inadmissibility of exceeding the concentration of nitrogen oxides in the products of GTU combustion of 50 mg / nm 3 .

Известны способы пуска ГТУ путем раскрутки ротора ГТУ с помощью внешних пусковых двигателей (Стационарные газотурбинные установки: Справочник. Под Ред. Л. В.Арсеньева и В.Г.Тырышкина. - Л.: Машиностроение, 1989, стр. 376-377). Known methods of starting a gas turbine by spinning up a gas turbine rotor using external starting engines (Stationary gas turbine units: a Handbook. Edited by L. V. Arsenyev and V. G. Tyryshkin. - L .: Mashinostroyenie, 1989, pp. 376-377).

Известны способы газоснабжения ГТУ топливным газом из газопроводов с недостаточно высоким давлением, предусматривающие применение дожимных газовых компрессоров с приводом как от вала ГТУ, так и от приводных внешних двигателей (патент РФ 2111370, 6 F 02 С 7/26). Known methods of gas supply of gas turbines with fuel gas from gas pipelines with insufficiently high pressure, involving the use of booster gas compressors driven by both a gas turbine shaft and external drive motors (RF patent 2111370, 6 F 02 C 7/26).

Недостатками способов пуска и газоснабжения ГТУ с применением дожимных компрессоров топливного газа, приводимых от внешних двигателей, является необходимость создания высокого давления топливного газа, в 1,5-2 раза превышающего давление в камере сгорания ГТУ, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты и стоимость дожимных компрессоров, затрудняет их размещение вблизи ГТУ, снижает надежность и безопасность, в частности из-за протяженных газопроводов высокого давления между дожимными компрессорами и ГТУ, а также низкая экологичность из-за высокого содержания оксидов азота в выхлопных газах. The disadvantages of starting and supplying gas turbines with the use of booster fuel gas compressors driven by external engines is the need to create a high pressure of fuel gas 1.5-2 times higher than the pressure in the gas turbine combustion chamber, which complicates the design, increases the size and cost of booster compressors , complicates their placement near the gas turbine, reduces reliability and safety, in particular due to the long high pressure gas pipelines between booster compressors and gas turbine, as well as low environmental friendliness l due to the high content of nitrogen oxides in the exhaust gases.

Известны методы снижения вредных выбросов ГТУ путем впрыска воды или пара в камеру сгорания (Мир газовых турбин, Gasturbine woridwide, ноябрь-декабрь 1996 г., стр. 38). Впрыск производится через специальные форсунки и требует конструктивных изменений ГТУ. Known methods for reducing the harmful emissions of gas turbines by injecting water or steam into the combustion chamber (World of gas turbines, Gasturbine woridwide, November-December 1996, p. 38). Injection is made through special nozzles and requires design changes to the gas turbine.

Известен также способ пуска и газоснабжения энергетической газотурбинной установки, включающий раскрутку жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа внешним пусковым двигателем, подачу топливного газа через дожимной компрессор топливного газа в камеру сгорания газотурбинной установки и его зажигание, отсоединение от пускового двигателя жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа при достижении ими расчетных оборотов и вывод их на рабочие обороты за счет увеличения расхода и давления топливного газа (см. US 5682737, F 02 С 7/26, 1997). There is also known a method of starting and gas supply of an energy gas turbine installation, including the promotion of rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster compressor of a fuel gas by an external starting engine, supplying fuel gas through a booster compressor of a fuel gas to the combustion chamber of a gas turbine installation and its ignition, disconnecting rigidly connected rotors of a turbocompressor from the starting engine and a booster compressor for fuel gas when they reach the estimated speed and their output to working speed due to increasing the flow rate and pressure of the fuel gas (see US 5682737, F 02 C 7/26, 1997).

Описанный способ также имеет недостатки. При приводе дожимного компрессора от ротора одновальных энергетических ГТУ с частотой вращения 3000 об/мин напорность ступеней дожимного компрессора низкая, поэтому для создания высокого давления топливного газа он должен иметь большое число ступеней, значительные массу, габариты и стоимость. Кроме того, для удовлетворения требованиям ГОСТа по экологичности необходима разработка высокоэффективных камер сгорания, прежде всего выносных, что создает серьезные технические проблемы и вызывает увеличение стоимости ГТУ. The described method also has disadvantages. When a booster compressor is driven from a rotor of a single-shaft energy gas turbine with a rotational speed of 3000 rpm, the stage pressure of the booster compressor is low, therefore, to create a high pressure of fuel gas, it must have a large number of stages, significant weight, dimensions and cost. In addition, to meet the requirements of GOST on environmental friendliness, the development of highly efficient combustion chambers, especially remote ones, is necessary, which creates serious technical problems and causes an increase in the cost of gas turbines.

Известная энергетическая ГТУ, имеющая дожимной компрессор топливного газа, приводимый электродвигателем (1. "Реконструкция Самарской ГРЭС с установкой ПГУ-80", Сельэнергопроект, Москва, 1992; 2. "Газотурбинная энергетическая установка на базе авиационного двигателя НК-37" для Безымянской ТЭЦ АО "Самараэнерго", 1998). Well-known energy gas turbine with a booster fuel gas compressor driven by an electric motor (1. "Reconstruction of the Samara state district power station with CCGT-80 installation", Selenergoproekt, Moscow, 1992; 2. "Gas-turbine power plant based on the NK-37 aircraft engine" for Bezymyanskaya TPP JSC Samaraenergo, 1998).

Недостатками известных ГТУ являются повышенные габариты дожимных компрессоров, низкая их экономичность, объясняемые низкой частотой вращения ротора компрессора, повышенная пожароопасность, вызванная протяженным газопроводом высокого давления от дожимного компрессора до камеры сгорания ГТУ, а также повышенное содержание оксидов азота в выхлопных газах ГТУ. The disadvantages of the well-known gas turbines are the increased dimensions of booster compressors, their low efficiency, due to the low compressor rotor speed, increased fire hazard caused by the extended high-pressure gas pipeline from the booster compressor to the gas turbine combustion chamber, as well as the increased content of nitrogen oxides in the gas turbine exhaust.

Известна энергетическая ГТУ, использующая впрыск пара в камеру сгорания ГТУ для снижения содержания оксидов азота в выхлопных газах ГТУ и для повышения ее экономичности ("Разработка, монтаж и испытание системы впрыска пара (STIG) в газогенератор LM 5000 фирмы General Electric", Энергетические машины, 1988, 2). Energy GTU is known, which uses steam injection into the gas turbine combustion chamber to reduce the nitrogen oxide content in GTU exhaust gases and to increase its economy ("Design, installation and testing of a steam injection system (STIG) in the General Electric LM 5000 gas generator", Energy machines, 1988, 2).

Недостатки известной ГТУ аналогичны отмеченным выше недостаткам известных ГТУ и связаны с дожимным компрессором, приводимым от низкооборотного внешнего двигателя. The disadvantages of the well-known gas turbines are similar to the above-mentioned disadvantages of the known gas turbines and are associated with a booster compressor driven by a low-speed external engine.

Известна энергетическая газотурбинная установка, содержащая дожимной компрессор топливного газа, внешний пусковой двигатель, соединенный с жестко связанными роторами турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа, связанный с источником пара высокого давления паропровод высокого давления, имеющий отсечной клапан, газопровод топливного газа, соединяющий выход из дожимного компрессора с камерой сгорания газотурбинной установки (см. US 5682737, МПК F 02 С 7/26, 1997). A known gas turbine power plant comprising a booster fuel gas compressor, an external starting engine connected to rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster fuel gas compressor, a high pressure steam pipe having a shut-off valve, a fuel gas pipeline connecting the outlet of the booster compressor, is connected to a source of high pressure steam with a combustion chamber of a gas turbine installation (see US 5682737, IPC F 02 C 7/26, 1997).

Недостатками известной ГТУ, принятой в качестве прототипа, является пониженная экономичность дожимного компрессора и повышенные его габариты, вызванные повышенной степенью сжатия и относительно низкой частотой вращения ротора дожимного компрессора, а также повышенный выход оксидов азота. The disadvantages of the well-known gas turbine, adopted as a prototype, are the reduced efficiency of the booster compressor and its increased dimensions, caused by the increased degree of compression and the relatively low rotational speed of the rotor of the booster compressor, as well as the increased yield of nitrogen oxides.

Задачами настоящего изобретения являются:
1. Повышение экономичности и надежности, а также снижение габаритов и стоимости энергетической ГТУ с дожимным компрессором топливного газа.
The objectives of the present invention are:
1. Improving efficiency and reliability, as well as reducing the size and cost of energy gas turbines with a booster fuel gas compressor.

2. Снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания ГТУ. 2. Reducing the content of nitrogen oxides in the combustion products of gas turbines.

Поставленные задачи достигаются тем, что в известном из прототипа способе пуска и газоснабжения энергетической газотурбинной установки, включающем раскрутку жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа внешним пусковым двигателем, подачу топливного газа через дожимной компрессор топливного газа в камеру сгорания газотурбинной установки и его зажигание, отсоединение от пускового двигателя жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа при достижении ими расчетных оборотов и вывод их на рабочие обороты за счет увеличения расхода и давления топливного газа, согласно изобретению раскрутку жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа внешним пусковым двигателем и отсоединение от последнего осуществляют посредством расцепной муфты, после раскрутки роторов топливный газ после дожимного компрессора топливного газа через регулирующий клапан подают в пароструйный компрессор и далее в камеру сгорания газотурбинной установки, а также открывают запорный и регулирующий паровые клапаны и подают от внешнего источника пар высокого давления в пароструйный компрессор, дополнительно сжимают в нем топливный газ и направляют полученную парогазовую смесь в камеру сгорания газотурбинной установки, автоматически регулируя давление и расход газа регулирующим паровым клапаном, а расход топливного газа - регулирующим клапаном, по программе, обеспечивающей отношение компонентов парогазовой смеси, соответствующее требуемому уровню мощности газотурбинной установки и минимальному содержанию оксидов азота в выхлопных газах. The tasks are achieved in that in the known from the prototype method of starting and gas supply of a power gas turbine installation, including the promotion of rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster gas compressor with an external starting engine, the supply of fuel gas through a booster gas compressor to the combustion chamber of a gas turbine installation and its ignition, disconnection from the starting engine of the rigidly connected rotors of the turbocompressor and the booster compressor of the fuel gas when they reach number of turns and their output to working speeds by increasing the flow rate and pressure of fuel gas, according to the invention, the promotion of rigidly connected rotors of the turbocompressor and the booster compressor of the fuel gas by an external starting engine and disconnection from the latter is carried out by means of a coupling, after the rotation of the rotors, the fuel gas after the booster compressor of the fuel gas through a control valve is fed into the steam-jet compressor and then into the combustion chamber of the gas turbine installation, and also open the shut-off and damaging steam valves and supplying high-pressure steam from an external source to a steam-jet compressor, additionally compress the fuel gas in it and direct the resulting gas-vapor mixture to the combustion chamber of the gas turbine unit, automatically adjusting the pressure and gas flow with a regulating steam valve, and the fuel gas flow with a regulating valve, according to the program providing the ratio of the components of the gas-vapor mixture corresponding to the required power level of the gas turbine unit and the minimum content of az oxides that in the exhaust gases.

Поставленная задача решается также за счет того, что в энергетической газотурбинной установке, содержащей дожимной компрессор топливного газа, внешний пусковой двигатель, соединенный с жестко связанными роторами турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа, связанный с источником пара высокого давления паропровод высокого давления, имеющий отсечной клапан, газопровод топливного газа, соединяющий выход из дожимного компрессора с камерой сгорания газотурбинной установки, согласно изобретению установка снабжена пароструйным компрессором, топливопроводом подачи парогазовой смеси, содержит автоматическую расцепную муфту, связывающую ротора турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа с внешним пусковым двигателем, паропровод высокого давления снабжен регулирующим клапаном, газопровод - регулирующим клапаном, пароструйный компрессор включен в газопровод топливного газа на участке между дожимным компрессором топливного газа, связанный паропроводом с источником пара высокого давления, газопроводом - с выходом из дожимного компрессора и топливопроводом подачи парогазовой смеси - с камерой сгорания газотурбинной установки. The problem is also solved due to the fact that in an energy gas turbine installation containing a booster fuel gas compressor, an external starting motor connected to rigidly connected rotors of the turbocompressor and booster fuel gas compressor, a high pressure steam pipeline having a shut-off valve connected to the high-pressure steam source, fuel gas pipeline connecting the outlet of the booster compressor to the combustion chamber of a gas turbine installation, according to the invention, the installation is provided with a steam the compressor, the steam-gas mixture supply pipeline, contains an automatic disconnect coupling connecting the rotor of the turbocharger and the booster compressor of the fuel gas to an external starting engine, the high-pressure steam pipeline is equipped with a control valve, the gas pipeline - a control valve, the steam-jet compressor is included in the fuel gas pipeline in the area between the booster compressor fuel gas, connected by a steam line to a source of high pressure steam, a gas line - with the exit of the booster compressor and then a gas line for supplying a gas-vapor mixture - with a combustion chamber of a gas turbine installation.

На чертеже изображена энергетическая газотурбинная установка. The drawing shows a gas turbine power plant.

Основными элементами энергетической газотурбинной установки являются 1 - регулирующий паровой клапан, 2 - внешний пусковой двигатель, 3 - автоматическая расцепная муфта; 4 - регулирующий клапан топливного газа; 5 - дожимной компрессор топливного газа; 6 - запорный клапан; 7 - пароструйный компрессор; 8 - газотурбинная установка ГТУ; 9 - камера сгорания; 10 - электрогенератор. The main elements of an energy gas turbine installation are 1 - a regulating steam valve, 2 - an external starting engine, 3 - an automatic trip clutch; 4 - fuel gas control valve; 5 - booster fuel gas compressor; 6 - shutoff valve; 7 - steam-jet compressor; 8 - gas turbine unit GTU; 9 - a combustion chamber; 10 - electric generator.

Способ пуска и газоснабжения ГТУ осуществляется следующим образом. Внешним пусковым двигателем 2 раскручивают через автоматическую расцепную муфту 3 жестко связанные ротора дожимного компрессора топливного газа и турбокомпрессора 5, ГТУ 8, электрогенератора 10. Запорный клапан 6, регулирующий паровой клапан 1 и регулирующий клапан топливного газа 4 при этом закрыты. После достижения связанными роторами дожимного компрессора 5 и турбокомпрессора ГТУ 8 пусковых оборотов открывают регулирующий клапан топливного газа 4 и подают топливный газ от дожимного топливного газа компрессора 5 через пароструйный компрессор 7 в камеру сгорания 9 и воспламеняют его запальником. Продукты сгорания проходят через газовую турбину ГТУ 8, раскручивая вышеупомянутые связанные роторы. The method of starting and gas supply of gas turbines is as follows. An external starting engine 2 is untwisted through an automatic disconnect clutch 3, the rigidly connected rotors of the booster compressor of the fuel gas and turbocharger 5, gas turbine generator 8, the generator 10. The shut-off valve 6, the regulating steam valve 1 and the regulating valve of the fuel gas 4 are closed. After the boosted rotors of the booster compressor 5 and turbocharger of the gas turbine compressor 8 start up revolutions, the fuel gas control valve 4 is opened and fuel gas is supplied from the booster fuel gas of the compressor 5 through the steam jet compressor 7 to the combustion chamber 9 and ignited with a pilot lamp. The combustion products pass through a gas turbine GTU 8, spinning the aforementioned associated rotors.

По мере раскрутки связанных роторов при определенных оборотах происходит автоматическое расцепление расцепной муфты 3 и отсоединение ротора пускового двигателя 2 от жестко связанных роторов дожимного газового компрессора 5, турбокомпрессора ГТУ 8 и электрогенератора 10. Увеличением степени открытия регулирующего клапана топливного газа 4 обеспечивают повышение оборотов связанных роторов до рабочих (3000 об/мин), которые в дальнейшем поддерживаются автоматически неизменными на всех нагрузках, синхронизируют электрогенератор и подключают его к электрической сети. После чего дальнейшим открытием регулирующего клапана топливного газа 4 набирают электрическую нагрузку. При соответствующем уровне нагрузки, определенном программой регулирования установки, открывают регулирующий паровой клапан 1, запорный клапан 6, подают пар от внешнего источника в пароструйный компрессор 7, эжектируют и дополнительно сжимают топливный газ, подаваемый через регулирующий клапан 4. Сжатая смесь топливного газа и пара, поступая в камеру сгорания 9 ГТУ, понижая температуру пламени, способствует снижению выброса Nox, а полученная в камере сгорания 9 смесь продуктов сгорания и пара, расширяясь в турбине ГТУ 8, обеспечивает дополнительное повышение мощности установки. По заданной программе автоматически, изменением степени открытия регулирующего парового клапана 1 и регулирующего клапана топливного газа 4, устанавливают для каждого уровня электрической нагрузки установки определенное соотношение расходов топливного газа и пара через пароструйный компрессор, обеспечивая требуемое давление парогазовой смеси в камере сгорания 9 и минимальное содержание оксидов азота в продуктах сгорания. As the associated rotors are unwound at certain speeds, the uncoupling clutch 3 is automatically disengaged and the starting rotor 2 is disconnected from the rigidly connected rotors of the booster gas compressor 5, the turbo-compressor GTU 8 and the electric generator 10. By increasing the degree of opening of the fuel gas control valve 4, they increase the speed of the connected rotors to workers (3000 rpm), which are subsequently maintained automatically constant at all loads, synchronize the generator and connect it to the mains. Then, by further opening the fuel gas control valve 4, an electrical load is gained. At the appropriate load level determined by the installation control program, open the control steam valve 1, shut-off valve 6, supply steam from an external source to the steam-jet compressor 7, eject and further compress the fuel gas supplied through the control valve 4. A compressed mixture of fuel gas and steam, entering the combustion chamber of 9 gas turbines, lowering the flame temperature, helps to reduce Nox emissions, and the mixture of combustion products and steam obtained in the combustion chamber 9, expanding in the turbine of gas turbines 8, provides Yelnia increase plant capacity. According to a given program, automatically, by changing the degree of opening of the control steam valve 1 and the fuel gas control valve 4, a certain ratio of fuel gas and steam flow rates through the steam-jet compressor is established for each electric load level of the installation, providing the required vapor-gas mixture pressure in the combustion chamber 9 and the minimum oxide content nitrogen in combustion products.

Способ пуска и газоснабжения ГТУ обладает преимуществами перед известными способами, в том числе и перед прототипом, обеспечивает при наборе установкой электрической нагрузки за счет включения в газопровод топливного газа пароструйного компрессора 7 и подвода к нему через регулирующий паровой клапан 1 пара от внешнего источника дополнительное сжатие топливного газа перед камерой сгорания 9, автоматическое регулирование давления перед камерой сгорания и соотношения компонентов парогазовой смеси, соответствующих требуемому уровню мощности газотурбинной установки. The start-up and gas supply method of a gas turbine unit has advantages over known methods, including a prototype, it provides, when a set is installed, an electric load due to the inclusion of a steam-jet compressor 7 in the gas pipeline and supplying additional steam compression from the external source through the steam control valve 1 from the external source gas in front of the combustion chamber 9, automatic control of the pressure in front of the combustion chamber and the ratio of the components of the gas mixture corresponding to the required power level gas turbine unit.

Благодаря этому может быть достигнуто уменьшение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания, увеличение мощности ГТУ, снижение величины степени сжатия дожимного компрессора, его габаритов, веса и стоимости, требуемой мощности внешнего приводного двигателя, облегчится компоновка приводного двигателя и дожимного компрессора в едином боксе газотурбинной установки. Due to this, a decrease in the concentration of nitrogen oxides in the combustion products, an increase in the capacity of gas turbines, a decrease in the compression ratio of the booster compressor, its dimensions, weight and cost, and the required power of the external drive engine can be achieved, the arrangement of the drive engine and the booster compressor in a single box of a gas turbine installation will be facilitated.

Claims (2)

1. Способ пуска и газоснабжения энергетической газотурбинной установки, включающий раскрутку жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа внешним пусковым двигателем, подачу топливного газа через дожимной компрессор топливного газа в камеру сгорания газотурбинной установки и его зажигание, отсоединение от пускового двигателя жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа при достижении ими расчетных оборотов и вывод их на рабочие обороты за счет увеличения расхода и давления топливного газа, отличающийся тем, что раскрутку жестко связанных роторов турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа внешним пусковым двигателем и отсоединение от последнего осуществляют посредством расцепной муфты, после раскрутки роторов топливный газ после дожимного компрессора топливного газа через регулирующий клапан подают в пароструйный компрессор и далее в камеру сгорания газотурбинной установки, а также открывают запорный и регулирующий паровые клапаны и подают от внешнего источника пар высокого давления в пароструйный компрессор, дополнительно сжимают в нем топливный газ и направляют полученную парогазовую смесь в камеру сгорания газотурбинной установки, автоматически регулируя давление и расход газа регулирующим паровым клапаном, а расход топливного газа - регулирующим клапаном, по программе, обеспечивающей отношение компонентов парогазовой смеси, соответствующее требуемому уровню мощности газотурбинной установки и минимальному содержанию оксидов азота в выхлопных газах. 1. The method of starting and gas supply of an energy gas turbine installation, including the promotion of rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster compressor of a fuel gas by an external starting engine, supplying fuel gas through a booster compressor of a fuel gas to the combustion chamber of a gas turbine installation and its ignition, disconnecting from the starting engine of rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster compressor for fuel gas when they reach the estimated speed and their output to working speed due to the increase in fuel gas descent and pressure, characterized in that the promotion of the rigidly connected rotors of the turbocharger and the booster compressor of the fuel gas by an external starting engine and disconnection from the latter is carried out by means of a coupling, after the rotors are untwisted, the fuel gas after the booster compressor of the fuel gas is fed to the steam jet compressor and further into the combustion chamber of the gas turbine installation, and also open the shut-off and control steam valves and feed from an external source of steam pressure of the steam-jet compressor, the fuel gas is additionally compressed in it and the resulting vapor-gas mixture is sent to the combustion chamber of the gas turbine unit, automatically regulating the pressure and gas flow by the regulating steam valve, and the fuel gas flow - by the regulating valve, according to the program ensuring the ratio of the components of the vapor-gas mixture, corresponding to the required power level of the gas turbine unit and the minimum content of nitrogen oxides in the exhaust gases. 2. Энергетическая газотурбинная установка, содержащая дожимной компрессор топливного газа, внешний пусковой двигатель, соединенный с жестко связанными роторами турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа, связанный с источником пара высокого давления паропровод высокого давления, имеющий отсечной клапан, газопровод топливного газа, соединяющий выход из дожимного компрессора с камерой сгорания газотурбинной установки, отличающаяся тем, что установка снабжена пароструйным компрессором, топливопроводом подачи парогазовой смеси, содержит автоматическую расцепную муфту, связывающую роторы турбокомпрессора и дожимного компрессора топливного газа с внешним пусковым двигателем, паропровод высокого давления снабжен регулирующим клапаном, газопровод - регулирующим клапаном, пароструйный компрессор включен в газопровод топливного газа на участке между дожимным компрессором топливного газа, связанный паропроводом с источником пара высокого давления, газопроводом - с выходом из дожимного компрессора и топливопроводом подачи парогазовой смеси - с камерой сгорания газотурбинной установки. 2. An energy gas turbine installation comprising a booster fuel gas compressor, an external starting engine connected to rigidly connected rotors of a turbocompressor and a booster fuel gas compressor, a high pressure steam line having a shut-off valve, a fuel gas pipeline connecting the outlet of the booster gas, connected to a high pressure steam source a compressor with a combustion chamber of a gas turbine installation, characterized in that the installation is equipped with a steam jet compressor, a steam supply line of the mixture contains an automatic disconnect clutch connecting the rotors of the turbocharger and booster compressor of the fuel gas with an external starting engine, the high pressure steam pipeline is equipped with a control valve, the gas pipeline is equipped with a control valve, the steam jet compressor is included in the fuel gas pipeline in the area between the booster gas compressor connected by the steam pipeline with a source of high-pressure steam, a gas pipeline - with an exit from the booster compressor and a fuel pipeline for supplying a gas-vapor mixture - with a chamber with burning out the gas turbine plant.
RU99109328/06A 1999-04-27 1999-04-27 Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant RU2186224C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99109328/06A RU2186224C2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99109328/06A RU2186224C2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99109328A RU99109328A (en) 2001-02-10
RU2186224C2 true RU2186224C2 (en) 2002-07-27

Family

ID=20219387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99109328/06A RU2186224C2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186224C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563072C1 (en) * 2013-03-06 2015-09-20 Альстом Текнолоджи Лтд Method for start-up and operation of combined cycle plant
RU2573857C2 (en) * 2014-05-30 2016-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук Method of start and gas supply to electrical green gas turbine plant and device for its realisation
RU2661998C2 (en) * 2013-10-23 2018-07-23 Оркан Энерджи Аг Systems with organic rankine cycle (orc) reliable starting device and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563072C1 (en) * 2013-03-06 2015-09-20 Альстом Текнолоджи Лтд Method for start-up and operation of combined cycle plant
US10072532B2 (en) 2013-03-06 2018-09-11 General Electric Technology Gmbh Method for starting-up and operating a combined-cycle power plant
RU2661998C2 (en) * 2013-10-23 2018-07-23 Оркан Энерджи Аг Systems with organic rankine cycle (orc) reliable starting device and method
RU2573857C2 (en) * 2014-05-30 2016-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук Method of start and gas supply to electrical green gas turbine plant and device for its realisation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2562395B1 (en) Power plant start-up method
JP3034162B2 (en) Power plant and its operation method
US8661780B2 (en) Gas turbine plant with exhaust gas recirculation and also method for operating such a plant
US8461704B2 (en) Gas turbine engine apparatus
US20160215694A1 (en) High pressure ratio twin spool industrial gas turbine engine
KR20110063683A (en) Powerplant and related control system and method
US20160305261A1 (en) High pressure ratio twin spool industrial gas turbine engine with dual flow high spool compressor
CN102953814A (en) Power plant and method of use
JP2011530033A (en) System and method for operating a gas turbine engine with an alternative working fluid
JP2011530034A (en) System and method for operating a gas turbine engine with an alternative working fluid
JP2018508693A (en) Apparatus and method for improving combined cycle power plants
JP2013536911A (en) Power station
WO2015038768A1 (en) High pressure ratio twin spool industrial gas turbine engine
EP1967717A1 (en) Gas turbine with a bypass conduit system
US20170096936A1 (en) Gas turbine assembly
CN105849370B (en) The two-spool industrial gas turbine engine of high-pressure ratio
CN112653189B (en) Combustion engine black start method based on small combustion engine as black start power supply
RU2186224C2 (en) Method and device for starting and supplying gas to gas-turbine power plant
US6751940B1 (en) High efficiency gas turbine power generator
JP5134401B2 (en) Compound prime mover
RU2374472C1 (en) Method and device to start gas turbine plant
RU2424441C1 (en) Nuclear turboprop gas turbine engine
RU2380560C2 (en) Procedure for power gas-turbine installation start-up
RU2182247C2 (en) Method and device for starting gas-turbine power plant and feeding it with gas
RU2111370C1 (en) Method of starting and gas supply of power generating gas turbine plant