RU2249706C1 - Reactive steam-gas power station - Google Patents

Reactive steam-gas power station Download PDF

Info

Publication number
RU2249706C1
RU2249706C1 RU2004112228/06A RU2004112228A RU2249706C1 RU 2249706 C1 RU2249706 C1 RU 2249706C1 RU 2004112228/06 A RU2004112228/06 A RU 2004112228/06A RU 2004112228 A RU2004112228 A RU 2004112228A RU 2249706 C1 RU2249706 C1 RU 2249706C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
gas
steam
gas turbine
jet engine
Prior art date
Application number
RU2004112228/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ш.М. Караев (RU)
Ш.М. Караев
Original Assignee
Караев Шамиль Магомедович
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 Караев Шамиль Магомедович filed Critical Караев Шамиль Магомедович
Priority to RU2004112228/06A priority Critical patent/RU2249706C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2249706C1 publication Critical patent/RU2249706C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: heat power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to stationary thermal power stations of large and medium rating. According to invention, energy of combusted fuel is used three times, namely to create reactive thrust, to operate in gas turbine and to generate steam for steam turbine and which provide high efficiency of power station summing up efficiencies of reactive engine, gas and steam turbines. Depending on required power, from one to three similar-type electric generators can be connected in reactive-gas turbine cycle. Power rating of electric generator for steam cycle is chosen depending on heat generated at reactive-gas turbine cycle. Linear dimensions of power plant converting heat energy of fuel into mechanical energy are scaled depending on power output of designed power station.
EFFECT: simplified design and technology of manufacture, repair and servicing of power station.
4 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к конструкциям стационарных тепловых электростанций большой и средней мощности.The invention relates to the electric power industry, in particular to the designs of stationary thermal power plants of large and medium power.

Уровень техникиState of the art

Наиболее близкой к изобретению - реактивно-парогазовая электростанция, далее в тексте РПГЭ, по функционированию является ПГУ парогазовая установка V94.2, разработка Siemens и ее российский лицензионный аналог ГТЭ-160, КПД 58%. В ПГУ тепло топлива, сожженного в газовой турбине, работает дважды. Сначала в самой газовой турбине. А затем в паровой турбине, пар для которой генерируется при охлаждении отработавших на первой газовой турбине продуктов. В газотурбинном цикле ПГУ предельно компактна, КПД достигает 38%. В паровом цикле, где добирается еще 20%, конструкция утяжеляется за счет парового котла, паровой турбины, конденсатора и системы водоподготовки.Closest to the invention is a reactive-combined cycle power plant, hereinafter referred to as RPGE, according to its operation, a combined cycle gas turbine unit V94.2, developed by Siemens and its Russian licensed analogue GTE-160, is 58% efficient. At CCGT, the heat of fuel burned in a gas turbine runs twice. First in the gas turbine itself. And then in a steam turbine, the steam for which is generated by cooling the products spent on the first gas turbine. In the gas turbine cycle, the CCGT unit is extremely compact, the efficiency reaches 38%. In the steam cycle, where it reaches another 20%, the design is heavier due to the steam boiler, steam turbine, condenser and water treatment system.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В изобретении РПГЭ энергия сожженного топлива используется трижды создает реактивную тягу, отрабатывает в газовой турбине и производит пар для паровой турбины. Что позволяет, суммируя три КПД - реактивного двигателя, газовой и паровой турбины, получить небывало высокий КПД.In the invention, the RPGE uses the energy of the burned fuel three times to create jet thrust, processes it in a gas turbine and produces steam for a steam turbine. That allows, summing up three efficiency - a jet engine, gas and steam turbines, to obtain an unprecedentedly high efficiency.

В РПГЭ в сравнении с ПГУ нет высокотехнологичных и дорогих газовых турбин, изготавливаемых по авиационным технологиям, что положительно отражается на цене конечного продукта.In comparison with CCGT, the RPGE does not have high-tech and expensive gas turbines manufactured using aviation technologies, which positively affects the price of the final product.

Отсутствие трущихся частей в конструкции повышает износостойкость и ресурс РПГЭ.The absence of rubbing parts in the structure increases the wear resistance and lifetime of the RPGE.

При проектировании электростанций большой мощности конструкция РПГЭ позволяет использовать существующие электрогенераторы, не разрабатывая новые. В реактивно-газотурбинном цикле могут быть подключены от одного до трех однотипных электрогенераторов в зависимости от необходимой мощности. Для парового цикла мощность электрогенератора подбирается и зависит от тепла, выделяемого реактивно-газотурбинным циклом. Линейные размеры силовой установки, преобразующей тепловую энергию топлива в механическую, масштабируют в зависимости от мощности электростанции.When designing large power plants, the RPGE design allows the use of existing power generators without developing new ones. In a reactive gas-turbine cycle, one to three of the same type of electric generators can be connected, depending on the required power. For the steam cycle, the power of the electric generator is selected and depends on the heat generated by the reactive gas-turbine cycle. The linear dimensions of a power plant that converts the thermal energy of fuel into mechanical energy are scaled depending on the power of the power plant.

Запуск электростанции производится на природном или сжиженном газе. После набора рабочей температуры РПГЭ может работать и на более дешевом жидком углеводородном топливе, которое сжигается с избытком атмосферного кислорода, что не требует дополнительных расходов на утилизацию выхлопных газов.The power plant is launched using natural or liquefied gas. After setting the operating temperature, the RPGE can operate on cheaper liquid hydrocarbon fuel, which is burned with excess atmospheric oxygen, which does not require additional costs for the disposal of exhaust gases.

Ремонт и обслуживание всех узлов РПГЭ производится на месте расположения электростанции-изготовителе, что требует времени на ремонт, транспортировку в два конца и иметь в наличии запасную газовую турбину.Repair and maintenance of all RPGE units is carried out at the location of the manufacturer's power plant, which requires time for repair, transportation in two directions and to have a spare gas turbine.

Простота конструкции и технологий изготовления РПГЭ дает возможность перепрофилировать любой металлообрабатывающий завод на производство электростанций данного вида, без особых материальных затрат.The simplicity of the design and manufacturing techniques of RPGE makes it possible to transform any metal processing plant into the production of power plants of this type, without any special material costs.

Устройство и принцип работы РПГЭ поясняется чертежами /Фиг.1-4./, где на Фиг.1-3 изображен разрез электростанции по оси вращения силовой установки в различных локализациях и масштабах. На Фиг.4. изображен разрез реактивно-газотурбинной силовой установки, обозначенный на Фиг.1. линией /А-А/. Корпус электростанции изготовлен из монолитной железобетонной конструкции. Электростанция состоит:The device and principle of operation of the RPGE is illustrated by the drawings / Fig. 1-4./, where Figs. 1-3 show a section of a power plant along the axis of rotation of the power plant in various locations and scales. Figure 4. shows a section of a jet-gas turbine power plant, indicated in figure 1. line / AA /. The case of the power plant is made of a monolithic reinforced concrete structure. The power plant consists of:

1. верхняя часть корпуса электростанции служит для отвода выхлопных газов и отражения звуковых волн работающей силовой установки /Фиг.1/.1. the upper part of the housing of the power plant is used to exhaust exhaust gases and to reflect the sound waves of a working power plant /Fig.1/.

2. фундаментная часть электростанции /Фиг.1/.2. the foundation of the power plant /Fig.1/.

3. грунт, на котором построена электростанция /Фиг.1/.3. the soil on which the power plant is built /Fig.1/.

4. воздушный электроприводной осевой компрессор /Фиг.1/.4. air electric axial compressor /Fig.1/.

5. канал для проводки электрического кабеля /Фиг.1/.5. channel for wiring an electric cable /Fig.1/.

6. воздуховод /Фиг.1./.6. Duct /Fig.1./.

7. четыре опоры для фиксации воздуховода в корпусе электростанции, расположенные под углом 90 градусов относительно друг друга /Фиг.1/.7. four supports for fixing the duct in the power plant, located at an angle of 90 degrees relative to each other / Fig.1/.

8. приспособление для фиксации и регулировки расположения по высоте воздуховода в корпусе электростанции /Фиг.1/.8. a device for fixing and adjusting the location along the height of the duct in the housing of the power plant /Fig.1/.

9. электродвигатель воздушно-центробежного дожимного компрессора /Фиг.1/.9. electric motor of an air-centrifugal booster compressor /Fig.1/.

10. крепления электродвигателя к воздуховоду 6 имеют обтекаемую форму минимально препятствующую прохождению воздушного потока /Фиг.1/.10. fastenings of the electric motor to the air duct 6 have a streamlined shape minimally obstructing the passage of air flow /Fig.1/.

11. эластичная муфта, передающая вращение от вала электродвигателя к валу центробежного компрессора /Фиг.2/.11. elastic coupling, transmitting rotation from the motor shaft to the shaft of the centrifugal compressor /Fig.2/.

12. вал электродвигателя 9 /Фиг.2/.12. the shaft of the electric motor 9 / Fig.2/.

13. вал центробежного компрессора /Фиг.2/.13. the shaft of the centrifugal compressor / Fig.2/.

14. втулка вала центробежного компрессора /Фиг.1/.14. the shaft sleeve of the centrifugal compressor /Fig.1/.

15. крыльчатка центробежного компрессора, насаженная на вал центробежного компрессора 13 /Фиг.2/.15. impeller of a centrifugal compressor mounted on the shaft of the centrifugal compressor 13 / Fig.2/.

16. четыре крепления втулки 14 к крышке центробежного компрессора 23 расположены под углом 90 градусов относительно друг друга, обтекаемы вертикальному потоку воздуха /Фиг.2/.16. four fastenings of the sleeve 14 to the cover of the centrifugal compressor 23 are located at an angle of 90 degrees relative to each other, streamlined by the vertical air flow /Fig.2/.

17. клеммы подключения высокого напряжения для свечей зажигания /Фиг.2/.17. high voltage connection terminals for spark plugs /Fig.2/.

18. изолятор, предотвращающий электрический пробой на корпус воздуховода 6 /Фиг.2/.18. insulator that prevents electrical breakdown on the duct housing 6 / Fig.2/.

19. проводник высокого напряжения /Фиг.2/.19. high voltage conductor /Fig. 2/.

20. воздушный кольцевой зазор между неподвижным корпусом воздуховода 6 и вращающейся крышкой центробежного компрессора 23 /Фиг.2/.20. The air annular gap between the stationary housing of the duct 6 and the rotating cover of the centrifugal compressor 23 / Fig.2/.

21. пластинчатый скользящий контакт, прикрепленный к проводнику высокого напряжения 19 для передачи импульсов высокого напряжения к свечам зажигания /Фиг.2/.21. a plate sliding contact attached to the high voltage conductor 19 for transmitting high voltage pulses to the spark plugs / Fig.2/.

22. свечи электрического зажигания для запуска реактивного двигателя /Фиг.2/.22. electric spark plugs for starting a jet engine / Fig.2/.

23. верхняя крышка центробежного компрессора, нижняя сторона которой повторяет рельеф лопастей крыльчатки с минимальным воздушным зазором /Фиг.2/.23. the top cover of the centrifugal compressor, the lower side of which follows the relief of the impeller blades with a minimum air gap /Fig.2/.

24. топливная форсунка реактивного двигателя /Фиг.2-3/ подает топливо в виде сотни мелких струй.24. the fuel nozzle of the jet engine / Fig.2-3/ delivers fuel in the form of hundreds of small jets.

25. корпус камеры сгорания с отверстиями для подачи сжатого воздуха /Фиг.2-3/.25. the housing of the combustion chamber with holes for supplying compressed air /Fig.2-3/.

26. изогнутая полость сопла реактивного двигателя /Фиг.2-3/.26. curved cavity of the jet engine nozzle / Fig.2-3/.

27. верхнее кольцо крепления лопаток газовой турбины /Фиг.3/.27. the upper ring of the blades of the gas turbine /Fig.3/.

28. нижнее кольцо крепления лопаток газовой турбины /Фиг.3/.28. the lower ring of the mounting of the blades of the gas turbine /Fig.3/.

29. лопатки газовой турбины имеют дугообразный изгиб. Вогнутые стороны лопаток обращены в сторону действия газовой струи /Фиг.3-4/.29. the blades of a gas turbine have an arcuate bend. The concave sides of the blades are turned in the direction of action of the gas stream /Fig. 3-4/.

30. кольцеобразный паровой котел /Фиг.3-4/.30. ring-shaped steam boiler / Fig.3-4/.

31. трубопровод для закачки воды /Фиг.1, 4/.31. pipeline for water injection / Fig. 1, 4 /.

32. трубопровод для отвода пара /Фиг.1, 4/.32. pipeline for the removal of steam / Fig. 1, 4 /.

33. нижняя крышка центробежного компрессора /Фиг.3/.33. the bottom cover of the centrifugal compressor / Fig.3/.

34. канал подачи топлива /Фиг.3/.34. the fuel supply channel / Fig.3/.

35. цилиндрический корпус центробежного компрессора /Фиг.3-4/ с двумя отверстиями на боковых поверхностях для вставки и крепления двух разнонаправленных сопел реактивного двигателя.35. a cylindrical housing of a centrifugal compressor / Fig.3-4/ with two holes on the side surfaces for insertion and fastening of two multidirectional jet engine nozzles.

36. внутренняя стенка кольцеобразного парового котла /Фиг.3-4/.36. the inner wall of the annular steam boiler / Fig.3-4/.

37. двенадцать креплений турбинного колеса к полому валу газовой турбины, расположенных под углом 30 градусов друг к другу /Фиг.3/.37. twelve fastenings of the turbine wheel to the hollow shaft of the gas turbine located at an angle of 30 degrees to each other / Fig.3/.

38. осевая втулка с подшипниками, наружная часть которой неподвижно соединена с железобетонной конструкцией электростанции /Фиг.3/.38. axial sleeve with bearings, the outer part of which is fixedly connected to the reinforced concrete structure of the power plant /Fig.3/.

39. полый вал газовой турбины /Фиг.3/.39. the hollow shaft of the gas turbine /Fig.3/.

40. коническая шестерня полого вала газовой турбины /Фиг.2-3/.40. bevel gear of a hollow shaft of a gas turbine /Fig.2-3/.

41. вал реактивного двигателя запрессован в нижнюю крышку центробежного компрессора 33 /Фиг.2-3/.41. the jet engine shaft is pressed into the bottom cover of the centrifugal compressor 33 / Fig.2-3/.

42. коническая шестерня вала реактивного двигателя /Фиг.2-3/.42. bevel gear shaft of a jet engine /Fig.2-3/.

43. коническая шестерня электрогенератора /Фиг.2-3/.43. bevel gear of the generator / Fig.2-3/.

44. электрогенератор /Фиг.2-3/.44. electric generator / Fig.2-3/.

45. стык вращающегося и неподвижного топливного канала выполнен из стали и латуни. /Фиг.2/.45. The joint of the rotating and fixed fuel channel is made of steel and brass. / Fig. 2/.

46. разъем для подвода топлива /Фиг.2/.46. connector for the fuel supply /Fig.2/.

47. пружина, уплотняющая стык 45 /Фиг.2/.47. spring sealing joint 45 / Fig.2/.

48. направляющая неподвижного топливного канала /Фиг.2/.48. guide fixed fuel channel / Fig.2/.

49. платформа для крепления электрогенератора 44, установки подшипников вала 41 и подвода топлива /Фиг.2/.49. platform for mounting the generator 44, the installation of shaft bearings 41 and the fuel supply /Fig.2/.

50. сопла реактивного двигателя /Фиг.4/.50. jet engine nozzles / Fig. 4/.

Принцип работыPrinciple of operation

Топливо сжигается в специальном воздушно-реактивном двигателе, отличающемся от традиционных ТВРД отсутствием турбокомпрессора и наличием двух разнонаправленных сопел 50 /Фиг.4/. Для запуска электростанции, вращая вал 41, совмещают свечи зажигания 22 со скользящими контактами 21 /Фиг.2/. Подается питающее напряжение к электродвигателю воздушно-осевого компрессора 4 /Фиг.1/. Производительность компрессора 4, перекрыв потери воздуха через воздушный кольцевой зазор 20 и воздушные отверстия двух камер сгорания 25 /Фиг.2/, создает повышенное давление воздуха в воздуховоде 6 /Фиг.1/. Электрический кабель, питающий электродвигатель центробежного компрессора 9 /Фиг.1/ и клеммы зажигания 17 /Фиг.2/, проложен в полости воздуховода 6 через канал 5 /Фиг.1./. Далее подключается питание к электродвигателю 9 /Фиг.1/. Вращение вала 12 /Фиг.2/ через муфту 11 и вал 13 передается на крыльчатку 15 /Фиг.2/. Взаимодействие верхней крышки 23 и крыльчатки 15 /Фиг.2/ дожимает воздух в полость центробежного компрессора, образованной деталями 23, 25, 33, 35 /Фиг.2/. Сжатый воздух по отверстиям в корпусах камер сгорании 25 поступает в полости камер сгорания и разнонаправленных сопел 26 /Фиг.2, 4./. Перечень выше произведенных действий обеспечивает безопасность запуска электростанции и называется продувкой. После продувки, продолжающейся 5-10 минут, к клеммам 17 /Фиг.2/ подается высокое напряжение с частотой 50 Гц, которое по проводникам 19, скользящим контактам 21 подводится к центральным электродам свеч зажигания 22 /Фиг.2/. Для запуска электростанции используется сжиженный или природный газ, который подается через разъем 46, стык 45 и топливный канал 34 в форсунки 24 /Фиг.2/. Образовавшаяся газо-воздушная смесь воспламеняется свечами зажигания 22. Сгорая, газо-воздушная смесь резко увеличивается в объеме и с большой скоростью, пройдя изогнутые полости 26, истекает из сопел 50 /Фиг.4/. Силы реактивной тяги разнонаправленных сопел 50 /Фиг.4/, действуя рычагами, равными расстоянию от центра вращения вала 41 до центра сопла 50 /Фиг.4/, способствуют вращению вала 41 /Фиг.3/. Мощность реактивного двигателя мгновенно изменяема и зависит от количества подаваемого топлива, что позволяет поддерживать постоянные обороты электрогенератора независимо от его загруженности. Отработав в реактивном двигателе, струи газа из сопел 50 попадают на лопатки газовой турбины 29 /Фиг.3-4/ и внутреннюю стенку кольцеобразного парового котла 36 /Фиг.3-4./. Под действием сил кинетической энергии двух струй газа рабочее колесо газовой турбины, образованное деталями 27, 28 и 29 /Фиг.3./, приобретает вращательное движение. Вращение колеса газовой турбины через крепления 37 передается полому валу газовой турбины 39 /Фиг.3/. В результате получаем: вращение вала 41 и шестерни 42 по часовой стрелке, вращение вала 39 с шестерней 40 против часовой стрелки и обогрев парового котла 30 по внутренней стенке 36 /Фиг.3/. Для наиболее полной передачи кинетической энергии струи газа лопаткам газовой турбины линейная скорость лопаток должна быть в два раза меньше скорости струи газа. Что в данной конструкции газовой турбины легко достижимо, так как сопла реактивного двигателя 50 и лопатки газовой турбины 29 /Фиг.4/, вращаются в противоположном направлении. К примеру если линейные скорости лопаток 29 и сопел 50 /Фиг.4/ относительно друг друга равны 200 м/с, то скорость истечения газа из сопел 50 должна быть 300 м/с Большие, не менее трех метров радиусы вращения сопел 50 и лопаток 29 /Фиг.4/, позволяют сообщать им большие линейные скорости. Из формулы определения центробежных сил:The fuel is burned in a special jet engine, which differs from traditional high-pressure turbojet engines in the absence of a turbocompressor and the presence of two multidirectional nozzles 50 / Fig. 4/. To start the power plant by rotating the shaft 41, the spark plugs 22 are combined with the sliding contacts 21 / Fig.2/. The supply voltage is supplied to the electric motor of the air-axial compressor 4 / Fig. 1/. The performance of the compressor 4, blocking the air loss through the air annular gap 20 and the air holes of the two combustion chambers 25 / Fig.2/, creates an increased air pressure in the duct 6 / Fig.1/. An electric cable that feeds the electric motor of the centrifugal compressor 9 / Fig. 1/ and the ignition terminal 17 / Fig. 2/ is laid in the cavity of the duct 6 through channel 5 / Fig. 1 /. Next, the power is connected to the motor 9 / Fig.1/. The rotation of the shaft 12 / Fig.2/ through the clutch 11 and the shaft 13 is transmitted to the impeller 15 / Fig.2/. The interaction of the upper cover 23 and the impeller 15 / Fig.2/ compresses the air into the cavity of the centrifugal compressor formed by the parts 23, 25, 33, 35 / Fig.2/. Compressed air through the holes in the bodies of the combustion chambers 25 enters the cavity of the combustion chambers and multidirectional nozzles 26 / Fig.2, 4. /. The list of actions taken above ensures the safe start of the power plant and is called purge. After a purge lasting 5-10 minutes, a high voltage with a frequency of 50 Hz is supplied to the terminals 17 / Fig. 2/, which is fed through the conductors 19, the sliding contacts 21 to the central electrodes of the spark plugs 22 / Fig. 2/. To start the power plant, liquefied or natural gas is used, which is supplied through connector 46, joint 45 and fuel channel 34 to nozzles 24 / Fig. 2/. The resulting gas-air mixture is ignited by spark plugs 22. The combustible gas-air mixture increases sharply in volume and, having passed through the curved cavities 26, expires from the nozzles 50 / Fig. 4/. The reaction thrust forces of multidirectional nozzles 50 / Fig. 4/, acting by levers equal to the distance from the center of rotation of the shaft 41 to the center of the nozzle 50 / Fig. 4/, contribute to the rotation of the shaft 41 / Fig. 3/. The power of a jet engine is instantly variable and depends on the amount of fuel supplied, which allows you to maintain constant speed of the generator regardless of its load. Having worked in a jet engine, gas jets from nozzles 50 fall on the blades of a gas turbine 29 / Fig.3-4/ and the inner wall of the ring-shaped steam boiler 36 / Fig.3-4./. Under the action of the kinetic energy of two jets of gas, the impeller of a gas turbine formed by parts 27, 28 and 29 / Fig.3./, acquires a rotational motion. The rotation of the gas turbine wheel through the fasteners 37 is transmitted to the hollow shaft of the gas turbine 39 / Fig.3/. As a result, we obtain: rotation of the shaft 41 and gear 42 clockwise, rotation of the shaft 39 with gear 40 counterclockwise, and heating the steam boiler 30 along the inner wall 36 / Fig. 3/. For the most complete transfer of kinetic energy of a gas jet to the blades of a gas turbine, the linear velocity of the blades should be half the speed of the gas jet. What in this design of a gas turbine is easily achievable, since the nozzles of the jet engine 50 and the blades of the gas turbine 29 / Fig. 4/ rotate in the opposite direction. For example, if the linear velocities of the blades 29 and the nozzles 50 / Fig. 4/ relative to each other are 200 m / s, then the velocity of the gas outflow from the nozzles 50 should be 300 m / s. Large, at least three meters, radii of rotation of the nozzles 50 and blades 29 /Fig. 4/, allow them to report large linear speeds. From the formula for determining centrifugal forces:

Figure 00000002
Figure 00000002

видно, что чем больше значение радиуса вращения R, тем меньше разрушающая центробежная сила F. Кроме увеличения радиусов вращения сопел и лопаток, возможно снизить скорость реактивной струи, увеличив диаметр сопла. Например, турбореактивный и турбовентиляторный двигатели, сжигая одинаковое количество топлива, имеют различные скорости реактивной струи газа. Турбовентиляторный двигатель в сравнении с турбореактивным, обладая меньшей скоростью истечения газов реактивной струи и большим сечением сопла, имеет более высокий КПД при дозвуковых скоростях полета. Мощность реактивного двигателя и газовой турбины через конические шестерни 40 и 42, суммируясь, передается конической шестерне электрогенератора 43 /Фиг.2/. Одновременно шестерни 40, 42 и 43 образуют редуктор, который позволяет согласовывать оптимальные обороты реактивно-газотурбинной силовой установки с необходимыми оборотами электрогенератора 44 /Фиг.3/. Пространство вокруг конических шестерен 40 и 42 /Фиг.3/ допускает устанавливать три однотипных электрогенератора, расположив их оси под углами 120 градусов. Для поддерживания стабильной частоты вырабатываемой электроэнергии используется центробежный регулятор подачи топлива, который на схемах не изображен. Мгновенному изменению мощности реактивно-газотурбинной силовой установки РПГЭ способствует отсутствие турбокомпрессора, на раскрутку которого требуется время. После запуска силовой установки на газе и набора рабочей температуры возможно переключение на жидкое углеводородное топливо, где топливо из канала 34 по топливному проводу подается в испаритель и в виде пара поступает в форсунки 24 /Фиг.2/. Испаритель топлива на схемах не изображен. Одновременно работа реактивно-газотурбинной силовой установки сопровождается обогревом парового котла 30 по внутренней стенке 36 /Фиг.3-4/. Пар, образующийся в паровом котле 30, используется для работы в дополнительной паровой электростанции, которая в /Фиг.1-4/ не обозначена. После запуска электростанции РПГЭ питание электродвигателей осевого и центробежного воздушных компрессоров производится от выработанной электростанцией электроэнергии. КПД электростанции состоит из суммы трех КПД: реактивного двигателя, газовой и паровой турбины. Плюс горячая вода на технические нужды от системы охлаждения конденсатора паровой турбины. Отсутствие турбокомпрессора в реактивном двигателе РПГЭ позволяет увеличить рабочую температуру камер сгорания, что приводит к повышению КПД. Предполагаемый КПД реактивного двигателя 38-40%, газовой турбины 38-40%, паровой турбины 10-15%. Общий КПД электростанции может достигать 90%.it can be seen that the larger the value of the radius of rotation R, the smaller the destructive centrifugal force F. In addition to increasing the radii of rotation of the nozzles and blades, it is possible to reduce the speed of the jet stream by increasing the diameter of the nozzle. For example, turbojet and turbofan engines, burning the same amount of fuel, have different speeds of the jet of gas. A turbofan engine in comparison with a turbojet engine, having a lower jet velocity and a larger nozzle cross section, has a higher efficiency at subsonic flight speeds. The power of the jet engine and the gas turbine through the bevel gears 40 and 42, being summed up, is transmitted to the bevel gear of the electric generator 43 / Fig.2/. At the same time, gears 40, 42 and 43 form a gearbox, which allows you to coordinate the optimal speed of a reactive gas turbine power plant with the necessary speed of the electric generator 44 / Fig.3/. The space around the bevel gears 40 and 42 / Fig.3/ allows you to install three of the same type of electric generator, placing their axis at angles of 120 degrees. To maintain a stable frequency of generated electricity, a centrifugal fuel supply regulator is used, which is not shown in the diagrams. The instantaneous change in the power of the RPGE gas-turbine power plant is facilitated by the absence of a turbocharger, which takes time to spin up. After starting the gas power plant and setting the operating temperature, it is possible to switch to liquid hydrocarbon fuel, where the fuel from channel 34 is fed through the fuel wire to the evaporator and enters the nozzles 24 / Fig.2/ in the form of steam. The fuel evaporator is not shown in the diagrams. At the same time, the operation of a reactive gas-turbine power plant is accompanied by heating of the steam boiler 30 along the inner wall 36 / Fig. 3-4/. The steam generated in the steam boiler 30 is used to work in an additional steam power station, which is not indicated in / Fig. 1-4/. After the start of the RPGE power plant, the electric motors of the axial and centrifugal air compressors are powered from the electricity generated by the power plant. The efficiency of a power plant consists of the sum of three efficiency: a jet engine, a gas and a steam turbine. Plus hot water for technical needs from a steam turbine condenser cooling system. The absence of a turbocompressor in the RPGE jet engine allows to increase the operating temperature of the combustion chambers, which leads to an increase in efficiency. The estimated efficiency of the jet engine is 38-40%, gas turbines 38-40%, steam turbines 10-15%. The total efficiency of the power plant can reach 90%.

Claims (1)

Реактивно-парогазовая электростанция, содержащая фундаментную часть и верхнюю часть корпуса, служащую для отвода выхлопных газов и отражения звуковых волн при работе, электроприводные осевой и центробежный компрессоры, воздуховод с опорами и приспособлением для фиксации и регулировки расположения по высоте в корпусе электростанции, реактивный двигатель с корпусами камер сгорания с отверстиями для подачи сжатого воздуха, топливными форсунками, свечами зажигания и разнонаправленными соплами, газовую турбину с верхним и нижним кольцами крепления лопаток колеса, имеющих дугообразный изгиб, причем вогнутые стороны лопаток обращены в сторону действия газовых струй, при этом сопла реактивного двигателя и лопатки газовой турбины вращаются в противоположном направлении, кольцеобразный паровой котел с трубопроводами для закачки воды и отвода пара и внутренней стенкой, на которую попадают газовые струи, центробежный регулятор подачи топлива, испаритель и электрогенератор с конической шестерней, при этом центробежный компрессор имеет верхнюю крышку, нижняя сторона которой повторяет рельеф лопастей крыльчатки с воздушным зазором, цилиндрический корпус с двумя отверстиями на боковых поверхностях для крепления сопел реактивного двигателя и нижнюю крышку, турбина имеет полый вал с конической шестерней, а вал реактивного двигателя запрессован в нижнюю крышку центробежного компрессора и также имеет коническую шестерню, причем упомянутые конические шестерни образуют редуктор, который позволяет согласовать оптимальные обороты реактивного двигателя и турбины с необходимыми оборотами электрогенератора.Combined-cycle gas-fired power plant, containing the base part and the upper part of the casing, used to exhaust exhaust gases and reflect sound waves during operation, electric axial and centrifugal compressors, an air duct with supports and a device for fixing and adjusting the height in the power casing, a jet engine with combustion chamber housings with openings for compressed air supply, fuel nozzles, spark plugs and multidirectional nozzles, gas turbine with upper and lower rings and fastening the wheel blades having an arcuate bend, the concave sides of the blades facing the direction of gas jets, while the jet engine nozzles and gas turbine blades rotate in the opposite direction, the ring-shaped steam boiler with pipelines for water injection and steam removal and an inner wall which gets gas jets, a centrifugal regulator of fuel supply, an evaporator and an electric generator with a bevel gear, while the centrifugal compressor has a top cover, the lower side of which repeats the relief of the impeller blades with an air gap, a cylindrical body with two holes on the side surfaces for mounting the jet engine nozzles and a lower cover, the turbine has a hollow shaft with a bevel gear, and the jet engine shaft is pressed into the bottom cover of the centrifugal compressor and also has a bevel gear, moreover said bevel gears form a reducer, which makes it possible to coordinate the optimal revolutions of the jet engine and turbine with the necessary revolutions of the electric generator.
RU2004112228/06A 2004-04-22 2004-04-22 Reactive steam-gas power station RU2249706C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004112228/06A RU2249706C1 (en) 2004-04-22 2004-04-22 Reactive steam-gas power station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004112228/06A RU2249706C1 (en) 2004-04-22 2004-04-22 Reactive steam-gas power station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2249706C1 true RU2249706C1 (en) 2005-04-10

Family

ID=35611772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004112228/06A RU2249706C1 (en) 2004-04-22 2004-04-22 Reactive steam-gas power station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2249706C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577678C1 (en) * 2014-12-03 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" High-speed turbine generator with low-power steam drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577678C1 (en) * 2014-12-03 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" High-speed turbine generator with low-power steam drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4598542A (en) Gas turbine power plant
US2628473A (en) Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines
US6032459A (en) Turbine exhaust cooling in a microturbine power generating system
RU2249706C1 (en) Reactive steam-gas power station
RU2323344C1 (en) Turbogenerator
EP0811752A1 (en) Centrifugal gas turbine
MXPA05006926A (en) Universal engine for a multi-fuel radial gas turbine.
US20030014960A1 (en) Impulse turbine for rotary ramjet engine
CN105201563B (en) Multi-stage injection impact type turbine engine
Butt Converting an automobile turbocharger into a micro gas turbine
GB2165310A (en) Using ramjets as prime movers in nonaeronautical applications
RU2663607C1 (en) Power plant with pulse detonation combustion of fuel
RU2716933C1 (en) Power complex
US20170306843A1 (en) Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region
CN114872908B (en) Jet pipe device and aeroengine
RU2720368C1 (en) Power complex
RU2679582C1 (en) Energy complex
RU2693353C1 (en) Electric detonation turbine unit and universal combined-cycle plant (embodiments)
RU2696721C1 (en) Power complex
RU2529296C2 (en) Two-rotor air compressor for combined-cycle plants
KR102131155B1 (en) Combustor having honeycomb seal ring
US20220056842A1 (en) Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region
RU2545115C2 (en) Power plant
RU18090U1 (en) MOBILE ELECTRIC POWER PLANT
RU2132966C1 (en) Windmill electric generating plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060423