RU2199020C2 - Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system - Google Patents
Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199020C2 RU2199020C2 RU2000120393/06A RU2000120393A RU2199020C2 RU 2199020 C2 RU2199020 C2 RU 2199020C2 RU 2000120393/06 A RU2000120393/06 A RU 2000120393/06A RU 2000120393 A RU2000120393 A RU 2000120393A RU 2199020 C2 RU2199020 C2 RU 2199020C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- low
- heat
- gas turbine
- turbine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комбинированным газотурбинным установкам. Может быть использовано в области энергетики, преимущественно в наземных установках для выработки дополнительной электроэнергии с реализацией избыточного давления природного газа в турбодетандерах на газораспределительных станциях (ГРС) и газорегуляторных пунктах (ГРП). The invention relates to combined gas turbine plants. It can be used in the field of energy, mainly in ground-based installations to generate additional electricity with the implementation of excess natural gas pressure in turbine expanders at gas distribution stations (GRS) and gas control points (hydraulic fracturing).
Известен способ работы комбинированной газотурбинной установки системы распределения природного газа на ГРС и ГРП, предназначенной для выработки дополнительной электроэнергии с утилизацией теплоты выхлопных газов двигателей и энергии давления дросселируемого в системах газораспределения природного газа. Так, по техническому решению [патент РФ 2013616, кл. F 02 С 6/00, 1994], принятому за аналог, за счет глубокой утилизации теплоты выхлопных газов решаются проблемы выработки полезной энергии при низкой начальной температуре природного газа высокого давления, перекачиваемого по магистральным трубопроводам, после его расширения в турбодетандере. Способ работы аналога включает сжатие воздуха в многоступенчатом воздушном компрессоре газотурбинного двигателя (ГТД), расширение рабочего тела с одновременным его охлаждением в турбине ГТД, турборасширителе и утилизационном двигателе, утилизацию тепла выходящих из турбины ГТД выхлопных газов в котле-утилизаторе с одновременным нагревом полученным теплом рабочего тела, поступающего на вход утилизационного двигателя, и нагрев воды в теплообменнике-утилизаторе, подвод газа высокого давления к установке для расширения, охлаждение и направление полученного охлажденного газа низкого давления потребителю. Причем к утилизационному двигателю подводят газ высокого давления, являющийся его рабочим телом, дополнительно осуществляют отбор части охлажденного газа после утилизационного двигателя и охлаждение отобранной частью на режиме максимальной холодопроизводительности рабочего тела, в качестве которого используется воздух, поступающий на вход турборасширителя и на режиме экономии топлива поступающий на вход воздушного компрессора, на режиме выработки низкотемпературного холодоносителя дополнительно осуществляют рециркуляцию воздуха и/или газа из выходов соответственно турборасширителя и утилизационного двигателя для охлаждения поступающего на их входы соответственно воздуха и газа и дополнительно нагревают отобранную часть охлажденного газа утилизированным теплом от теплообменника-утилизатора, на режимах максимального получения полезной мощности и максимальной выдачи тепла осуществляют дополнительно нагрев выхлопных газов, выходящих из турбины ГТД, перед их поступлением в котел-утилизатор в камере дожигания, при этом утилизированным в котле-утилизаторе теплом выходящих из турбины выхлопных газов нагрев рабочего тела (газа), поступающего на вход утилизационного двигателя, осуществляют на режиме получения максимальной полезной мощности, а нагрев сетевой воды - на режиме максимального получения тепла. A known method of operation of a combined gas turbine installation of a natural gas distribution system for gas distribution and hydraulic fracturing, designed to generate additional electricity with the utilization of the heat of the exhaust gases of the engines and the pressure energy throttled in the gas distribution systems of natural gas. So, by technical decision [RF patent 2013616, cl. F 02 C 6/00, 1994], adopted as an analogue, through the deep utilization of the heat of the exhaust gases, the problems of generating useful energy are solved at a low initial temperature of high-pressure natural gas pumped through the main pipelines after its expansion in a turbine expander. The analogue operation method includes compressing air in a multistage air compressor of a gas turbine engine (GTE), expanding the working fluid with its simultaneous cooling in the turbine engine, turbine expander and a recovery engine, recovering the heat of the exhaust gases leaving the turbine engine in a waste heat boiler while heating it with the heat of the working heat the body entering the input of the recovery engine, and heating the water in the heat exchanger-heat exchanger, supplying high-pressure gas to the installation for expansion, cooling and systematic way obtained low-pressure gas cooled consumer. Moreover, high-pressure gas, which is its working fluid, is fed to the recovery engine, additionally, part of the cooled gas is taken after the recovery engine and the selected part is cooled at the maximum cooling capacity of the working fluid, which is used as the air supplied to the turbo expander inlet and fed into the fuel economy mode at the entrance of the air compressor, in the mode of generating a low-temperature coolant, air is additionally recycled and / or gas from the exits of the turbo expander and the recovery engine, respectively, for cooling the air and gas supplied to their inlets, respectively, and additionally heat the selected part of the chilled gas with the utilized heat from the heat exchanger-utilizer; in the modes of obtaining maximum useful power and maximum heat emission, the exhaust gases leaving the turbine engine before entering the waste heat boiler in the afterburner, while those that are disposed of in the waste heat boiler When the exhaust gases leaving the turbine are heated, the working fluid (gas) supplied to the input of the recovery engine is heated in the mode of obtaining the maximum net power, and the heating of the mains water is in the mode of maximum heat production.
Известна комбинированная энергетическая установка [патент РФ 2013618, кл. F 02 С 6/18, 1994], включающая газотурбинный двигатель, содержащий установленные на общем валу компрессор, полезную нагрузку, турбину с трактом выхлопных газов с дожигающей камерой, подключенный на входе к магистрали природного газа, а на выходе - к магистрали распределительной сети, теплоутилизационный контур, содержащий последовательно подключенные по нагреваемой среде к тракту выхлопных газов по крайней мере два теплообменника и турбодетандер, причем с целью повышения экономичности и снижения выбросов в окружающую среду установка снабжена дожигающей камерой, установленной в выхлопном тракте между газовой турбиной и первым по ходу газов теплообменником, газорегулирующим устройством и тремя байпасными трубопроводами с установленными на них заслонками, один из которых подключен к выходу из компрессора и дожигающей камере, второй - к выходу из турбины и тракту выхлопных газов за вторым по ходу газов теплообменником, а третий - к магистрали природного газа и магистрали распределительной сети, причем первый теплообменник выполнен контактного типа, второй - конвективного типа, газораспределительное устройство между конвективным теплообменником и турбодетандером, а последний установлен на общем валу. Known combined power plant [RF patent 2013618, cl. F 02 C 6/18, 1994], including a gas turbine engine comprising a compressor installed on a common shaft, a payload, a turbine with an exhaust gas path with a afterburner connected at the inlet to the natural gas main, and at the outlet to the distribution main, a heat recovery circuit containing at least two heat exchangers and a turbo-expander connected in series to the exhaust gas path through a heated medium; moreover, the plant is equipped with a afterburner installed in the exhaust path between the gas turbine and the first heat exchanger along the gas flow, a gas control device and three bypass pipelines with dampers installed on them, one of which is connected to the compressor outlet and the afterburner, and the second to the turbine exit and the exhaust duct gases after the second heat exchanger along the gases, and the third to the natural gas and distribution network mains, the first heat exchanger made of a contact type, the second convective type, a gas distribution device between a convective heat exchanger and a turboexpander, and the latter is mounted on a common shaft.
Недостатками указанных аналогов является дополнительный расход топлива в камере дожигания, повышение удельного расхода топлива, возможность пиролиза природного газа в теплоутилизационном контуре при его нагреве уходящими газами, а также снижение уровня техники безопасности, обусловленное тем, что магистраль природного газа в конвективном и контактном теплообменниках омывается высокотемпературным потоком продуктов сгорания (350...500oС).The disadvantages of these analogues are the additional fuel consumption in the afterburner, an increase in specific fuel consumption, the possibility of pyrolysis of natural gas in the heat recovery circuit when it is heated by flue gases, and a decrease in the safety level due to the fact that the natural gas line in convective and contact heat exchangers is washed by a high-temperature the flow of combustion products (350 ... 500 o C).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ повышения удельной эффективности комбинированной установки при снижении давления природного газа на ГРС, основанный на совмещении работы турбодетандера природного газа и работы авиационного газотурбинного двигателя с поддержанием постоянного давления природного газа на выходе из турбодетандера [патент РФ 2091592, кл. F 01 К 27/00, F 02 С 6/00, 1997] . Способ работы газотурбодетандерной установки по прототипу основан на совмещении работы турбодетандера природного газа при снижении давления газа в нем на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах и работы газотурбинного двигателя с поддержанием постоянного давления на выходе из турбодетандера, причем работу авиационного двигателя осуществляют при его изменяемой мощности вплоть до ее нулевого значения с поддержанием температуры природного газа на выходе из турбодетандера не ниже 273 К. Техническое решение по прототипу реализуется на базе авиационного ГТД, конвертированного в двухвальную наземную энергоустановку, имеющую многоступенчатый осевой компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и установленный в ее тракте теплообменник-регенератор. Газовая турбина состоит из турбины высокого давления и турбины низкого давления, на одном валу с которой расположен турбодетандер. Вал турбины высокого давления может соединяться жесткой кинематической связью с валом турбины низкого давления автоматически, что обеспечивает постоянство давления природного газа на выходе из турбодетандера. Теплота выхлопных газов нагревает природный газ в теплообменнике-регенераторе, обеспечивая тем самым температуру природного газа, направляемого к потребителю, не ниже 273 К. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a method of increasing the specific efficiency of the combined installation while reducing the pressure of natural gas on the gas distribution system, based on combining the operation of a natural gas turbine expander and the work of an aircraft gas turbine engine with maintaining a constant natural gas pressure at the outlet of the turbine expander [RF patent 2091592, class F 01 K 27/00, F 02 C 6/00, 1997]. The method of operation of a gas turbine expander installation according to the prototype is based on combining the operation of a natural gas turbine expander with a decrease in gas pressure in it at gas distribution stations and gas control points and the operation of a gas turbine engine while maintaining a constant pressure at the outlet of the turboexpander, and the aircraft engine is operated with its variable power up to its zero value while maintaining the temperature of natural gas at the outlet of the turboexpander is not lower than 273 K. Technical solution for prototyping PU is implemented on the basis of an aircraft gas turbine engine converted into a two-shaft ground-based power plant, which has a multi-stage axial compressor, a combustion chamber, a gas turbine and a heat exchanger-regenerator installed in its path. A gas turbine consists of a high-pressure turbine and a low-pressure turbine, on which a turboexpander is located on the same shaft. The shaft of the high pressure turbine can be connected by a rigid kinematic connection with the shaft of the low pressure turbine automatically, which ensures constant pressure of natural gas at the outlet of the turbine expander. The heat of the exhaust gases heats the natural gas in the heat exchanger-regenerator, thereby ensuring the temperature of the natural gas sent to the consumer is not lower than 273 K.
Недостатком способа работы газотурбодетандерной установки по прототипу является недостаточно высокий эффективный КПД установки (до 45%), связанный с особенностями термодинамического цикла ГТУ с регенерацией тепла. Кроме того, при нагреве природного газа в теплообменнике-регенераторе выхлопными газами авиадвигателя имеет место воздействие высокой температуры (до 500oС) и как следствие пиролиз природного газа. Недостатком прототипа является также дросселирование авиационного газотурбинного двигателя за счет регулирования температуры в камере сгорания, что приводит (на режимах пониженной мощности) к повышению удельного расхода топлива и увеличению выбросов загрязняющих веществ (СО, несгоревшие углеводороды) с продуктами сгорания.The disadvantage of the method of operation of the gas turbine expander installation according to the prototype is the insufficiently high effective efficiency of the installation (up to 45%) associated with the features of the thermodynamic cycle of a gas turbine with heat recovery. In addition, when heating natural gas in a heat exchanger-regenerator with the exhaust gases of an aircraft engine, there is a high temperature effect (up to 500 o C) and, as a result, pyrolysis of natural gas. The disadvantage of the prototype is also the throttling of an aircraft gas turbine engine by controlling the temperature in the combustion chamber, which leads (at low power modes) to increase specific fuel consumption and increase emissions of pollutants (CO, unburned hydrocarbons) with combustion products.
Технический результат - повышение топливной экономичности комбинированной газотурбинной установки, снижение вредных выбросов в окружающую среду и расширение ее функциональных возможностей за счет использования выхлопных газов газотурбинного двигателя в качестве источника теплоты, а низкотемпературного природного газа в качестве теплоприемника-холодильника для обеспечения выработки механической или (и) электрической энергии с помощью теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции рабочего тела, работающего по циклу Брайтона. The technical result is to increase the fuel economy of a combined gas turbine installation, reduce harmful emissions into the environment and expand its functionality by using the exhaust gases of a gas turbine engine as a heat source, and low-temperature natural gas as a heat sink-cooler to ensure the generation of mechanical or (and) electric energy using a closed-loop heat engine using a Brighton cycle .
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе работы комбинированной газотурбинной установки системы распределения природного газа сочетают процессы выработки механической или электрической энергии в турбодетандере при расширении низкотемпературного природного газа высокого давления, выработки механической или электрической энергии с помощью газотурбинного двигателя, утилизации теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя и использовании низкотемпературного природного газа в качестве теплоприемника, но в отличие от прототипа утилизацию теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя осуществляют путем нагрева в теплообменнике-утилизаторе рабочего тела теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по циклу Брайтона, варьируя мощность теплового двигателя изменением массового расхода рабочего тела с помощью дозаторов, подкачивающего компрессора и расходных баллонов низкого и высокого давления, содержащих запас рабочего тела, а рабочее тело теплового двигателя сжимают в многоступенчатом компрессоре, расширяют в турбине, причем охлаждение рабочего тела ведут низкотемпературным природным газом после турбодетандера в низкотемпературном теплообменнике. The technical result is achieved by the fact that in the proposed method of operation of a combined gas turbine installation of a natural gas distribution system, the processes of generating mechanical or electrical energy in a turboexpander are combined with the expansion of low-temperature high-pressure natural gas, generating mechanical or electrical energy using a gas turbine engine, and utilizing the heat of exhaust gases of a gas turbine engine and the use of low-temperature natural gas as a heat sink, about, in contrast to the prototype, the heat of exhaust gases of a gas turbine engine is utilized by heating a heat engine of a heat engine with a closed circuit operating in the Brighton cycle in a heat exchanger-heat exchanger, varying the power of the heat engine by changing the mass flow rate of the working fluid using batchers, a booster compressor and consumables low and high pressure containing the supply of the working fluid, and the working fluid of the heat engine is compressed in a multi-stage compressor, expand in the turbine, and the cooling of the working fluid is carried out by low-temperature natural gas after the turboexpander in a low-temperature heat exchanger.
Технический результат решается также комбинированной газотурбинной установкой системы распределения природного газа, содержащей газотурбинный двигатель, имеющий воздушный компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, свободную турбину, напорный газопровод высокого давления, турбодетандер и выходную магистраль отвода газа низкого давления, отличающейся тем, что она снабжена тепловым двигателем с замкнутым контуром циркуляции, работающим по циклу Брайтона, имеющим многоступенчатый компрессор рабочего тела и установленный на одном валу с ним подкачивающий компрессор, расходные баллоны рабочего тела высокого и низкого давления, дозаторы рабочего тела, турбину с установленными в ее тракте на входе упомянутым теплообменником-утилизатором, а на выходе турбины упомянутым низкотемпературным теплообменником, к которому подключены турбодетандер и магистраль отвода газа низкого давления, при этом компрессор газотурбинного двигателя выполнен многоступенчатым. Комбинированная установка включает в себя также редукторы и электрогенераторы (или иные потребители механической энергии). The technical result is also solved by a combined gas turbine installation of a natural gas distribution system containing a gas turbine engine having an air compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a free turbine, a high pressure gas pipeline, a turboexpander, and a low pressure exhaust gas outlet, characterized in that it is provided with a thermal closed-circuit engine operating on the Brighton cycle, having a multi-stage compressor of the working fluid and installed on one in A booster compressor, consumable cylinders of a high and low pressure working fluid, dispensers of a working fluid, a turbine with said heat exchanger-heat exchanger installed in its path at the inlet, and a low-temperature heat exchanger at the turbine outlet, to which a turboexpander and low-pressure gas discharge line are connected, are connected with it. while the compressor of the gas turbine engine is multi-stage. The combined installation also includes gearboxes and electric generators (or other consumers of mechanical energy).
Пример конкретной реализации способа
Так, например, применение в составе комбинированной газотурбинной установки конвертированного авиационного ГТД типа АЛ-31Ф, имеющего параметры термодинамического цикла: расход циклового воздуха 71 кг/с, степень повышения давления в компрессоре π
For example, the use of a converted aviation gas turbine engine of the AL-31F type, which has the parameters of a thermodynamic cycle: the consumption of cyclic air 71 kg / s, the degree of pressure increase in the compressor π
При этом в качестве ЗГТУ используется газотурбинный двигатель с параметрами π
В целом, при расходе природного газа через турбодетандер, равном 167 кг/с, и начальном давлении 7,5 МПа суммарная мощность комбинированной газотурбинной установки, затрачиваемая на привод электрогенераторов, составляет 76 МВт, а эффективный КПД комбинированной газотурбинной установки системы распределения природного газа составляет 0,598. In general, at a flow rate of natural gas through a turboexpander of 167 kg / s and an initial pressure of 7.5 MPa, the total power of the combined gas turbine unit spent on driving electric generators is 76 MW, and the effective efficiency of the combined gas turbine unit of the natural gas distribution system is 0.598 .
На чертеже представлена принципиальная схема установки, реализующая предложенный способ работы комбинированной газотурбинной установки. The drawing shows a schematic diagram of an installation that implements the proposed method of operation of a combined gas turbine installation.
Установка содержит магистраль природного газа высокого давления 1, влагоотделитель 2, турбодетандер 3, низкотемпературный теплообменник 4, тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции рабочего тела (замкнутая газотурбинная установка) 5, компрессор 6, подкачивающий компрессор 7, расходные баллоны 8 низкого и высокого давлений, турбины 9, дозатор рабочего тела 10, газотурбинный двигатель 11, содержащий воздушный компрессор 12, камеру сгорания 13, газовую турбину 14, свободную турбину 15, теплообменник-утилизатор 16, дозатор газа 17, выходную магистраль газа низкого давления 18, редукторы 19, 20, 21 и электрогенераторы 22, 23, 24. The installation comprises a high-pressure natural gas pipeline 1, a water separator 2, a turbine expander 3, a low-temperature heat exchanger 4, a closed-loop heat engine (closed gas turbine unit) 5, a compressor 6, a booster compressor 7, consumable low and high pressure cylinders 8, turbines 9, the dispenser of the working fluid 10, the gas turbine engine 11, comprising an air compressor 12, a combustion chamber 13, a gas turbine 14, a free turbine 15, a heat exchanger-utilizer 16, a gas dispenser 17, an outlet mage low pressure gas pipe 18, gearboxes 19, 20, 21 and electric generators 22, 23, 24.
Работа комбинированной газотурбинной установки осуществляется следующим образом. The operation of the combined gas turbine installation is as follows.
Природный газ высокого давления из магистрали 1 после влагоотделителя 2 поступает в турбодетандер 3. В турбодетандере 3 природный газ снижает давление до требуемого уровня и при температуре ниже температуры окружающей среды поступает в низкотемпературный теплообменник 4, нагревается полученной теплотой от рабочего тела замкнутой газотурбинной установки и поступает через выходную магистраль 18 в распределительную сеть к потребителю. Мощность турбодетандера 3 через редуктор 19 передается электрогенератору 24. Работа замкнутой газотурбинной установки 5 осуществляется по традиционной схеме: рабочее тело циркулирует внутри замкнутого контура установки, где осуществляется его сжатие в компрессоре 6, нагрев в теплообменнике-утилизаторе 16 теплотой выхлопных газов ГТД 11, расширение с одновременным его охлаждением в турбине 9, утилизация теплоты рабочего тела в низкотемпературном теплообменнике 4 с его охлаждением и последующим сжатием в компрессоре 6. Мощность ЗГТУ 5 можно варьировать изменением массового расхода рабочего тела с помощью дозаторов 10, подкачивающего компрессора 7 и расходных баллонов 8 низкого и высокого давления, содержащих запас рабочего тела. Мощность ЗГТУ через редуктор 20 передается электрогенератору 23. Работа газотурбинного двигателя 11 происходит за счет сжатия воздуха, поступающего из атмосферы, в компрессоре 12, который затем поступает в камеру сгорания 13, куда подается природный газ через дозатор газа 17 из магистрали 18. В результате сгорания природного газа в камере сгорания 13 продукты сгорания повышенного давления и температуры поступают на турбину 14, связанную валом с компрессором 12 и приводящую его во вращение. После турбины 14 продукты сгорания поступают в турбину 15, из которой они направляются через теплообменник-утилизатор 16 в атмосферу. С помощью дозатора 17 регулируется температура газа в камере сгорания 13 путем изменения количества природного газа, отбираемого из магистрали 16, и, следовательно, мощность турбины 15, которая через редуктор 21 передается электрогенератору 22. Теплота выхлопных газов нагревает в теплообменнике-утилизаторе 16 рабочее тело ЗГТУ 5, что обеспечивает ее работоспособность и приводит к повышению температуры природного газа в магистрали 18. Этим обеспечивается надежность работы комбинированной газотурбинной установки при любой температуре природного газа в магистрали 1. Natural gas of high pressure from line 1 after dehumidifier 2 enters turbo expander 3. In turbo expander 3, natural gas reduces pressure to the required level and at a temperature below ambient temperature enters low-temperature heat exchanger 4, is heated by the heat received from the working fluid of a closed gas-turbine unit, and flows through output line 18 to the distribution network to the consumer. The power of the turboexpander 3 through the gearbox 19 is transferred to the generator 24. The closed gas turbine unit 5 operates according to the traditional scheme: the working fluid circulates inside the closed circuit of the unit, where it is compressed in the compressor 6, heated in the heat exchanger-heat exchanger 16 by the heat of the exhaust gas turbine engine 11, expansion with its simultaneous cooling in the turbine 9, utilization of the heat of the working fluid in the low-temperature heat exchanger 4 with its cooling and subsequent compression in the compressor 6. The power of ZGTU 5 is possible in rirovat change of the working fluid mass flow via dispensers 10, booster compressor cylinders 7 and 8 supplies low and high pressure containing the working fluid supply. The power of ZGTU through a reducer 20 is transferred to an electric generator 23. The gas turbine engine 11 operates by compressing the air coming from the atmosphere into a compressor 12, which then enters the combustion chamber 13, where natural gas is supplied through a gas metering unit 17 from line 18. As a result of combustion natural gas in the combustion chamber 13, the combustion products of high pressure and temperature enter the turbine 14, connected by a shaft to the compressor 12 and bringing it into rotation. After the turbine 14, the combustion products enter the turbine 15, from which they are sent through the heat exchanger-utilizer 16 to the atmosphere. Using the dispenser 17, the temperature of the gas in the combustion chamber 13 is controlled by changing the amount of natural gas taken from the line 16, and, therefore, the power of the turbine 15, which is transmitted to the electric generator 22 through the reducer 21. 5, which ensures its operability and leads to an increase in the temperature of natural gas in line 18. This ensures the reliability of the combined gas turbine installation at any temperature naturally of gas in the line 1.
Возможность варьирования режимами ГТД 11 и ЗГТУ 5, а также использование низкой температуры природного газа, получаемой в турбодетандере 3, приводит к повышению эффективности бинарного цикла комбинированной газотурбинной установки при сохранении надежности функционирования по сравнению с известными техническими решениями, в частности с прототипом. The possibility of varying the modes of the gas turbine engine 11 and ZGTU 5, as well as the use of the low temperature of natural gas obtained in the turboexpander 3, increases the efficiency of the binary cycle of the combined gas turbine unit while maintaining the reliability of operation in comparison with the known technical solutions, in particular with the prototype.
Перечисленные положительные свойства способа работы комбинированной газотурбинной установки позволяют повысить эффективность съема электрической энергии с одного килограмма природного газа, широко варьировать мощностями электрогенераторов в зависимости от запросов потребителя, обеспечить гарантийные значения давления и температуры газа, транспортируемого в системах ГРП, а также осуществить утилизацию:
- теплоты продуктов сгорания газотурбинного двигателя;
- физической эксергии природного газа, транспортируемого по магистральным трубопроводам под высоким давлением.The listed positive properties of the method of operation of a combined gas turbine plant allow to increase the efficiency of electric energy removal from one kilogram of natural gas, to widely vary the capacities of electric generators depending on consumer requests, to ensure guaranteed values of pressure and temperature of gas transported in hydraulic fracturing systems, and also to utilize:
- the heat of the combustion products of a gas turbine engine;
- physical exergy of natural gas transported through pipelines under high pressure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120393/06A RU2199020C2 (en) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120393/06A RU2199020C2 (en) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000120393A RU2000120393A (en) | 2002-07-27 |
| RU2199020C2 true RU2199020C2 (en) | 2003-02-20 |
Family
ID=20238653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000120393/06A RU2199020C2 (en) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2199020C2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525041C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method of gas distributing station operation |
| RU2531110C2 (en) * | 2010-06-29 | 2014-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Gas-turbine unit and unit with injector vanes (versions) |
| RU2557823C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method of operation of combined gas-turbine unit of gas distribution system |
| RU2587021C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-06-10 | Открытое акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Device for pressure regulation in gas line |
| RU2610801C1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Gas turbine plant operation method |
| RU2616745C2 (en) * | 2011-12-02 | 2017-04-18 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Gas turbine system comprising gas turbine and method for reducing thermal and mechanical stresses acting on load junction in gas turbine |
| RU2619671C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Method of gas distribution station operation |
| RU2629515C1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-08-29 | Александр Анатольевич Снитко | System for utilisation heat of closed type (versions) |
| RU2680638C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-02-25 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Gas pressure control device with turboexpander |
| RU2711905C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" | Heat energy conversion method |
-
2000
- 2000-08-03 RU RU2000120393/06A patent/RU2199020C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531110C2 (en) * | 2010-06-29 | 2014-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Gas-turbine unit and unit with injector vanes (versions) |
| RU2616745C2 (en) * | 2011-12-02 | 2017-04-18 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Gas turbine system comprising gas turbine and method for reducing thermal and mechanical stresses acting on load junction in gas turbine |
| RU2525041C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method of gas distributing station operation |
| RU2557823C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Method of operation of combined gas-turbine unit of gas distribution system |
| RU2587021C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-06-10 | Открытое акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Device for pressure regulation in gas line |
| RU2610801C1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Gas turbine plant operation method |
| RU2619671C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Method of gas distribution station operation |
| RU2629515C1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-08-29 | Александр Анатольевич Снитко | System for utilisation heat of closed type (versions) |
| RU2680638C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-02-25 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Gas pressure control device with turboexpander |
| RU2711905C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" | Heat energy conversion method |
| WO2020139128A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" | Method for converting thermal energy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3623602B1 (en) | Hybrid expander cycle with intercooling and turbo-generator | |
| US6276123B1 (en) | Two stage expansion and single stage combustion power plant | |
| US9410451B2 (en) | Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system | |
| US3971211A (en) | Thermodynamic cycles with supercritical CO2 cycle topping | |
| RU2215165C2 (en) | Method of regeneration of heat of exhaust gases in organic energy converter by means of intermediate liquid cycle (versions) and exhaust gas heat regeneration system | |
| JP3681434B2 (en) | Cogeneration system and combined cycle power generation system | |
| US6782703B2 (en) | Apparatus for starting a combined cycle power plant | |
| EP1872002B1 (en) | Energy recovery system | |
| US8881528B2 (en) | System for the generation of mechanical and/or electrical energy | |
| US6644011B2 (en) | Advanced Cheng Combined Cycle | |
| CN107683366B (en) | Waste heat recovery simple cycle system and method | |
| US20070256424A1 (en) | Heat recovery gas turbine in combined brayton cycle power generation | |
| JP2017526855A (en) | Power generation system and method for generating power | |
| EP2494165A1 (en) | Adiabatic compressed air energy storage system with combustor | |
| AU2014365015A1 (en) | Compressed-air-energy-storage (CAES) system and method | |
| WO2002014662A1 (en) | Method for recovering the energy of gas expansion and a recovery device for carrying out said method | |
| CN103527320A (en) | Stand-by operation of a gas turbine | |
| EP3683421A1 (en) | Work recovery system for a gas turbine engine utilizing a recuperated supercritical co2 cycle driven by cooling air waste heat | |
| RU2199020C2 (en) | Method of operation and design of combination gas turbine plant of gas distributing system | |
| Saadon et al. | An analytical study on the performance of the organic Rankine cycle for turbofan engine exhaust heat recovery | |
| Saadon | Computational modelling of an Organic Rankine Cycle (ORC) waste heat recovery system for an aircraft engine | |
| RU2541080C1 (en) | Auxiliary power gas turbine expander unit for compressor stations of gas-main pipelines | |
| Nyanda et al. | Viability Analysis of Ubungo II Gas Power Plant Efficiency Improvement Using Co-generation System | |
| RU2557834C2 (en) | Gas turbine expansion power plant of gas-distributing station | |
| Gvozdetskyi et al. | Gas turbine plant on the basis of the converted aviation engine with heat regeneration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040804 |