RU2354838C2 - Gas turbine power plant - Google Patents

Gas turbine power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2354838C2
RU2354838C2 RU2007142364/06A RU2007142364A RU2354838C2 RU 2354838 C2 RU2354838 C2 RU 2354838C2 RU 2007142364/06 A RU2007142364/06 A RU 2007142364/06A RU 2007142364 A RU2007142364 A RU 2007142364A RU 2354838 C2 RU2354838 C2 RU 2354838C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas turbine
heat exchanger
shut
additional
expander
Prior art date
Application number
RU2007142364/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007142364A (en
Inventor
Валерий Игнатьевич Гуров (RU)
Валерий Игнатьевич Гуров
Константин Никодимович Шестаков (RU)
Константин Никодимович Шестаков
Николай Дмитриевич Чайнов (RU)
Николай Дмитриевич Чайнов
Владимир Владимирович Курносов (RU)
Владимир Владимирович Курносов
Original Assignee
Валерий Игнатьевич Гуров
Константин Никодимович Шестаков
Николай Дмитриевич Чайнов
Владимир Владимирович Курносов
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 Валерий Игнатьевич Гуров, Константин Никодимович Шестаков, Николай Дмитриевич Чайнов, Владимир Владимирович Курносов filed Critical Валерий Игнатьевич Гуров
Priority to RU2007142364/06A priority Critical patent/RU2354838C2/en
Publication of RU2007142364A publication Critical patent/RU2007142364A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354838C2 publication Critical patent/RU2354838C2/en

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed gas turbine power plant incorporates a gas turbine engine with its intake, electric generator mechanically coupled with the gas turbine and a device designed to feed cooled air into gas turbine engine and comprising independent air compressor with a drive, turbo-expander and heat exchanger. The turbo-expander outlet communicates with the gas turbine engine gas intake and its inlet communicates, via heat exchanger, with the independent compressor outlet. The proposed plant incorporates also an additional electric generator, additional heat exchanger and lines with shut-off valves. The additional electric generator is coupled with turbo-expander. Both heat exchanger and additional independent compressor is furnished the said shut-off valve at its outlet. The turbo-expander inlet communicates, additionally, via bypass line with shut-off valve, with the independent compressor outlet. The lines communicating the turbo-expander outlet with inlets of gas turbine engine, the additional heat exchanger outlet with independent compressor inlet, are also furnished with their shut-off valves.
EFFECT: reduced rate of electric power drop at increased ambient temperature, supply of both heat and frost at lower and higher ambient temperatures, respectively.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии гарантированного уровня технических показателей и тепла в широком температурном диапазоне атмосферного воздуха в полевых условиях.The invention relates to the field of energy and can be used to generate electricity of a guaranteed level of technical indicators and heat in a wide temperature range of atmospheric air in the field.

Известно, что с повышением температуры атмосферного воздуха снижается степень повышения полного давления и расхода воздуха компрессора ГТД, что снижает выходную мощность ГТД и приводимого им электрогенератора. Это может привести к недопустимому ограничению электрической мощности, получаемой потребителем.It is known that with an increase in the temperature of the atmospheric air, the degree of increase in the total pressure and air flow of the gas turbine compressor decreases, which reduces the output power of the gas turbine and the electric generator brought by it. This can lead to an unacceptable limitation of the electrical power received by the consumer.

Известна комплексная газотурбинная установка, содержащая газотурбинный двигатель и сопряженный с ним валом турбодетандер (патент РФ №2103615 от 16.01.1992 г.). В ней тепло выхлопных газов двигателя нагревает природный газ на входе в турбодетандер, полезно использующий для получения мощности избыточное давление природного газа. Мощность турбодетандера вместе с мощностью газотурбинного двигателя повышает выработку электроэнергии на электрогенераторе.A well-known integrated gas turbine installation containing a gas turbine engine and a turboexpander coupled thereto (RF patent No. 2103615 of January 16, 1992). In it, the heat of the exhaust gases of the engine heats natural gas at the inlet to the turbo expander, which is useful to use the excess pressure of natural gas to obtain power. The power of a turboexpander along with the power of a gas turbine engine increases the generation of electricity on an electric generator.

Недостатком технического решения является привязанность установки к газораспределительным станциям (ГРС), что приводит к узким пределам ее применимости.The disadvantage of the technical solution is the attachment of the installation to gas distribution stations (GDS), which leads to narrow limits of its applicability.

Наиболее близким аналогом заявляемому техническому решению является газотурбинная энергетическая установка, содержащая газотурбинный двигатель с входом, механически сопряженный с ним электрогенератор и устройство для подвода охлажденного воздуха в газотурбинный двигатель, включающее автономный воздушный компрессор (АВК) с приводом, турбодетандер и теплообменник, где выход турбодетандера связан газодинамически с входом в газотурбинный двигатель, а вход - через теплообменник с выходом автономного компрессора (патент РФ №2145386 от 23.12.1997 г.).The closest analogue to the claimed technical solution is a gas turbine power plant containing a gas turbine engine with an inlet, an electric generator mechanically coupled to it and a device for supplying cooled air to a gas turbine engine, including an autonomous air compressor (AVK) with a drive, a turbine expander and a heat exchanger, where the output of the turbine expander is connected gasdynamically with the entrance to the gas turbine engine, and the entrance through the heat exchanger with the output of an autonomous compressor (RF patent No. 2145386 from 12.23.19 97 g.).

Техническое решение по прототипу позволяет повысить эффективность работы газотурбинной установки при эксплуатации ее в жаркий период. Однако его недостатками являются:The technical solution of the prototype allows to increase the efficiency of a gas turbine installation when it is used in a hot period. However, its disadvantages are:

- неполнота использования оборудования энергоустановки при умеренной и пониженной температуре окружающей среды,- incomplete use of power plant equipment at moderate and low ambient temperatures,

- высокая стоимость реализации, связанная с вмешательством в схемно-силовую часть конструкции газотурбинного двигателя.- the high cost of implementation associated with the intervention in the power circuit design of a gas turbine engine.

В основу изобретения положено решение следующих задач:The invention is based on the following tasks:

- обеспечение гарантированного уровня вырабатываемой мощности электроэнергии при повышенной температуре атмосферного воздуха,- ensuring a guaranteed level of generated electricity power at elevated ambient air temperature,

- обеспечение тепловой энергией потребителей при пониженной температуре атмосферного воздуха,- providing thermal energy to consumers at low temperatures,

- обеспечение «холодильной» энергией потребителей при повышенной температуре атмосферного воздуха.- providing “refrigerated” energy to consumers at elevated temperatures.

Поставленные задачи решаются тем, что газотурбинная энергетическая установка содержит газотурбинный двигатель с входом, механически сопряженный с ним электрогенератор и устройство для подвода охлажденного воздуха в газотурбинный двигатель. Устройство для подвода охлаждающего воздуха включает автономный воздушный компрессор с приводом, турбодетандер и теплообменник, где выход турбодетандера связан газодинамически с входом в газотурбинный двигатель, а вход - через теплообменник с выходом автономного компрессора.The tasks are solved in that the gas turbine power plant comprises a gas turbine engine with an inlet, an electric generator mechanically coupled to it and a device for supplying cooled air to the gas turbine engine. A device for supplying cooling air includes a stand-alone air compressor with a drive, a turboexpander and a heat exchanger, where the outlet of the turboexpander is connected gasdynamically to the inlet of the gas turbine engine, and the inlet through the heat exchanger to the outlet of the stand-alone compressor.

В соответствии с изобретением:In accordance with the invention:

- устройство снабжено дополнительным электрогенератором, механически связанным с турбодетандером, что позволяет увеличивать общую подачу электроэнергии при всех значениях температуры атмосферного воздуха;- the device is equipped with an additional electric generator, mechanically connected with a turboexpander, which allows to increase the total power supply at all ambient temperatures;

- устройство снабжено дополнительным теплообменником обратимого типа (камера - обогреваемое помещение или холодильная камера), соединенным входом с выходом турбодетандера, а выходом - с входом автономного компрессора отдельными магистралями с отсечными клапанами, что при соединении входа турбодетандера с выходом автономного компрессора байпасной магистралью и отключенном основном теплообменнике позволяет при пониженной температуре атмосферного воздуха обеспечивать потребителя подогретым воздухом, а при повышенной температуре атмосферного воздуха, включенном теплообменнике и отключенной байпасной магистралью - охлажденным воздухом без ухудшения его экологических свойств.- the device is equipped with an additional reversible type heat exchanger (a chamber - a heated room or a refrigerator) connected by an input to the output of the turbo-expander, and the output - by the input of the autonomous compressor by separate lines with shut-off valves, which, when the turbo-expander's input is connected to the output of the autonomous compressor, bypass and the main off the heat exchanger allows at a lower temperature of atmospheric air to provide the consumer with heated air, and at an elevated temperature of atm of sphere air heat exchanger switched off and the bypass manifold - chilled air without impairing its environmental properties.

Таким образом решены поставленные в изобретении задачи:Thus, the objectives of the invention are solved:

- обеспечен гарантированный уровень вырабатываемой мощности электроэнергии при повышенной температуре атмосферного воздуха,- a guaranteed level of generated electric power is provided at elevated ambient air temperature,

- при пониженной температуре атмосферного воздуха потребители обеспечены тепловой энергией, например, для обогрева помещений,- at a lower temperature of atmospheric air, consumers are provided with thermal energy, for example, for space heating,

- при повышенной температуре атмосферного воздуха потребитель имеет возможность получать холодный воздух, например, для кондиционирования помещений или холодильных камер.- at an elevated temperature of atmospheric air, the consumer has the opportunity to receive cold air, for example, for air conditioning of rooms or refrigerators.

Настоящее изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема заявляемой газотурбинной энергетической установки.The present invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the inventive gas turbine power plant.

Газотурбинная энергетическая установка 1 содержит газотурбинный двигатель с входом 2, механически сопряженный с ним электрогенератор (не показано) и устройство для подвода охлажденного воздуха в газотурбинный двигатель. Устройство включает автономный воздушный компрессор 3 с приводом 4, турбодетандер 5 и теплообменник 6. Выход турбодетандера 5 связан газодинамически с входом 2 в газотурбинный двигатель, а вход - через теплообменник 6 с выходом автономного компрессора 3. Устройство также снабжено дополнительным электрогенератором 7, дополнительным теплообменником 8 и магистралями с отсечными клапанами. Теплообменник 6 и автономный компрессор 3 каждый на входе снабжен отсечным клапаном 9 и 10. Дополнительный электрогенератор 7 механически связан с турбодетандером 5. Вход турбодетандера 5 дополнительно связан непосредственно с выходом автономного компрессора 3 байпасной магистралью с отсечным клапаном 11. Выход турбодетандера 5 связан с входом в газотурбинный двигатель через отсечной клапан 12. Выход турбодетандера также дополнительно связан с дополнительным теплообменником 8 магистралью с отсечным клапаном 13. Выход из дополнительного теплообменника 8 связан с входом автономного компрессора 3 магистралью с отсечным клапаном 14. Теплообменник 6 снабжен системой 15 потребления тепла. Дополнительный теплообменник 8 может быть выполнен в виде камеры (бытовых и/или технологических помещений), а также в виде холодильной камеры, что определяется целями и задачами потребителя. Дополнительный теплообменник, выполненный в виде камеры (помещения), осуществляет теплообмен с окружающей средой через стенки (стены).The gas turbine power plant 1 comprises a gas turbine engine with an inlet 2, a power generator (not shown) mechanically coupled to it, and a device for supplying cooled air to the gas turbine engine. The device includes a standalone air compressor 3 with a drive 4, a turboexpander 5 and a heat exchanger 6. The output of the turbo expander 5 is connected gasdynamically with the inlet 2 of the gas turbine engine, and the inlet is connected through the heat exchanger 6 with the output of a standalone compressor 3. The device is also equipped with an additional generator 7, an additional heat exchanger 8 and highways with shut-off valves. The heat exchanger 6 and the stand-alone compressor 3 each at the inlet are equipped with a shut-off valve 9 and 10. An additional electric generator 7 is mechanically connected to the turbo-expander 5. The inlet of the turbo-expander 5 is additionally connected directly to the output of the stand-alone compressor 3 by the bypass line with the shut-off valve 11. The output of the turbo-expander 5 is connected to the input to a gas turbine engine through a shut-off valve 12. The output of the turboexpander is also additionally connected to an additional heat exchanger 8 by a line with a shut-off valve 13. The output from the additional heat the exchanger 8 is connected to the input of an autonomous compressor 3 by a line with a shut-off valve 14. The heat exchanger 6 is equipped with a heat consumption system 15. Additional heat exchanger 8 can be made in the form of a chamber (domestic and / or technological premises), as well as in the form of a refrigerating chamber, which is determined by the goals and objectives of the consumer. An additional heat exchanger, made in the form of a chamber (room), carries out heat exchange with the environment through the walls (walls).

Функционирование предлагаемой газотурбинной энергетической установки, представленной на схеме при работающих ГТУ 1 и АВК 3, может осуществляться по-разному (с помощью отсечных клапанов) в зависимости от поставленных потребителем целей и температуры окружающей среды.The operation of the proposed gas turbine power plant, presented in the diagram with GTU 1 and AVK 3 operating, can be carried out in different ways (using shut-off valves) depending on the goals set by the consumer and the ambient temperature.

Вариант 1 (дополнительный теплообменник 8 - обогреваемое помещение).Option 1 (additional heat exchanger 8 - heated room).

При пониженной температуре окружающей среды полезным эффектом установки является не только вырабатываемая ГТУ и дополнительным генератором электроэнергия, но и тепловая энергия подогретого воздуха.At low ambient temperatures, a useful effect of the installation is not only the electricity generated by the gas turbine and an additional generator, but also the thermal energy of the heated air.

Сжатый и нагретый в АВК 3 воздух при закрытом отсечном клапане 9 и открытом отсечном клапане 11 байпасной линии поступает в обход теплообменника 6 непосредственно в турбодетандер 5, приводящий дополнительный электрогенератор 7. В турбодетандере воздух отдает часть полученного в АВК 3 тепла и далее теплый воздух при закрытом отсечном клапане 12 и открытом отсечном клапане 13 поступает в дополнительный теплообменник 8 (помещение потребителя тепловой энергии), откуда при закрытом отсечном клапане 10 и открытом отсечном клапане 14 воздух поступает на вход в АВК 3. Тепло воздуха, входящего в дополнительный теплообменник 8 (обогреваемое помещение), компенсирует отток тепла через его стенки в окружающую холодную среду.Compressed and heated air in AVK 3 with the shut-off valve 9 closed and the bypass shut-off valve 11 open, bypasses the heat exchanger 6 directly to the turboexpander 5, leading an additional electric generator 7. In the turboexpander, the air gives off part of the heat received in the ABC 3 and then warm air when closed the shut-off valve 12 and the open shut-off valve 13 enters the additional heat exchanger 8 (the premises of the consumer of thermal energy), whence the air enters with the shut-off valve 10 and the open shut-off valve 14 at the entrance to AVK 3. The heat of the air entering the additional heat exchanger 8 (heated room) compensates for the outflow of heat through its walls into the surrounding cold environment.

Вариант 2 (дополнительный теплообменник 8 отключен).Option 2 (additional heat exchanger 8 is disabled).

При повышенной температуре атмосферного воздуха для максимального получения электроэнергии установка работает следующим образом.At an elevated temperature of atmospheric air, to maximize the production of electricity, the installation works as follows.

При открытом отсечном клапане 10 и закрытом отсечном клапане 14 воздух из атмосферы подается в автономный воздушный компрессор (АВК) 3, откуда нагретый воздух при открытом отсечном клапане 9 и закрытом отсечном клапане 11 подается в теплообменник 6 (тепло из которого отводится системой 15 потребителя). В теплообменнике 6 температура нагретого воздуха понижается до уровня, на несколько градусов большего температуры охлаждающей воды системы 15, и далее воздух поступает в турбодетандер 5. Вырабатываемая турбодетандером мощность отдается дополнительному электрогенератору 7. В турбодетандере 5 температура воздуха снижается до минусовой температуры. После этого холодный воздух при открытом отсечном клапане 12 и закрытом отсечном клапане 13 отводится к входному устройству 2 газотурбинной установки (ГТУ) 1. Во входном устройстве 2 этот холодный воздух смешивается с параллельно поступающим туда же атмосферным воздухом, что приводит к уменьшению средней температуры воздуха при входе в ГТУ 1 и соответственно к увеличению мощности ГТУ. Это позволяет уменьшить темп снижения мощности электрогенератора ГТУ при работе в жаркое время года, а также дополнительно компенсировать этот темп снижения выработкой электроэнергии дополнительным электрогенератором 7. Кроме того, горячая вода системы 15 (из теплообменника 6) может использоваться для нужд инфраструктуры.With the shut-off valve 10 open and the shut-off valve 14 closed, air from the atmosphere is supplied to a stand-alone air compressor (AVK) 3, from which heated air is supplied to the heat exchanger 6 when the shut-off valve 9 is open and the shut-off valve 11 is closed (heat from which is removed by the consumer system 15). In the heat exchanger 6, the temperature of the heated air drops to a level several degrees higher than the temperature of the cooling water of the system 15, and then the air enters the turbo-expander 5. The power generated by the turbo-expander is given to the additional generator 7. In the turbo-expander 5, the air temperature drops to minus temperature. After that, cold air with the open shut-off valve 12 and the closed shut-off valve 13 is discharged to the input device 2 of the gas turbine installation (GTU) 1. In the input device 2, this cold air is mixed with parallel atmospheric air entering there, which leads to a decrease in the average air temperature at the entrance to the gas turbine 1 and, accordingly, to increase the power of the gas turbine. This allows you to reduce the rate of decrease in power of the gas turbine generator during operation in the hot season, as well as additionally compensate for this rate of decrease in electricity generation by an additional generator 7. In addition, hot water from system 15 (from heat exchanger 6) can be used for infrastructure needs.

Вариант 3 (дополнительный теплообменник 8 - холодильная камера или кондиционируемое помещение).Option 3 (additional heat exchanger 8 - cold store or air-conditioned room).

При повышенной температуре атмосферного воздуха установка работает так же, как и в варианте 2, но при этом: охлажденный в турбодетандере 5 воздух при открытом отсечном клапане 13 и закрытом отсечном клапане 12 поступает в дополнительный теплообменник 8 (помещение потребителя холодного воздуха). Из дополнительного теплообменника 8, при открытом отсечном клапане 14 и закрытом отсечном клапане 10, воздух поступает на вход АВК 3.At an increased temperature of atmospheric air, the installation works in the same way as in option 2, but at the same time: the air cooled in the turboexpander 5 with the open shut-off valve 13 and the closed shut-off valve 12 enters the additional heat exchanger 8 (cold air consumer premises). From the additional heat exchanger 8, with the shut-off valve 14 open and the shut-off valve 10 closed, the air enters the inlet of the AVK 3.

В этом случае установка помимо выработки электрической энергии ГТУ и дополнительным электрогенератором подает холодный (с отрицательной температурой) воздух в дополнительный теплообменник для использования в холодильных камерах, при кондиционировании бытовых и производственных помещений и т.д. Кроме того, горячая вода системы 15 (из теплообменника 6) может использоваться для нужд инфраструктуры.In this case, the installation, in addition to generating electric energy from a gas turbine and an additional electric generator, delivers cold (with a negative temperature) air to an additional heat exchanger for use in refrigerators, for air conditioning of domestic and industrial premises, etc. In addition, hot water from system 15 (from heat exchanger 6) can be used for infrastructure needs.

В России имеется огромный парк (более 1000 шт.) выпущенных промышленностью передвижных автоматизированных электростанций ПАЭС-2500 мощностью 2.5 МВт, в которых используется однороторный газотурбинный авиационный двигатель АИ-20. Представляется перспективным провести модернизацию этих ГТУ с целью повышения их конкурентоспособности.In Russia, there is a huge fleet (more than 1000 units) of 2.5-megawatt PAES-2500 mobile automated power plants manufactured by the industry that use the AI-20 single-rotor gas turbine aircraft engine. It seems promising to modernize these gas turbines in order to increase their competitiveness.

Целесообразность использования ГТУ типа ПАЭС-2500 в заявляемой газотурбинной энергетической установке подтверждается результатами сравнительных расчетов.The feasibility of using gas turbines of the type PAES-2500 in the inventive gas turbine power plant is confirmed by the results of comparative calculations.

Основные параметры, принятые в расчетном исследовании ГТУ, при нормальной температуре TH=288 K: мощность 2500 кВт, расход воздуха 20 кг/с, степень повышения полного давления воздуха 7.0, температура перед турбиной 1030 К, кпд компрессора 0.85, кпд турбины 0.88.The main parameters adopted in the computational study of gas turbines at normal temperature T H = 288 K: power 2500 kW, air consumption 20 kg / s, the degree of increase in total air pressure 7.0, temperature in front of the turbine 1030 K, compressor efficiency 0.85, turbine efficiency 0.88.

Параметры автономного воздушного компрессора и его привода выбраны исходя из минимизации стоимости этого агрегата. В качестве привода выбран автомобильный дизель с максимальной величиной частоты вращения равной 6000 об/мин и мощностью 240 кВт, серийно выпускаемый промышленностью. Параметры АВК (для этой мощности), удовлетворяющие целям заявленной установки: степень повышения полного давления - 1.5, расход воздуха - 5.1 кг/с при кпд компрессора - 0.75. Эти параметры близки к параметрам высоконапорных центробежных вентиляторов, поэтому изготавливаться детали проточной части АВК могут из тонкостенной листовой стали, что значительно сокращает стоимость АВК.The parameters of the autonomous air compressor and its drive are selected based on minimizing the cost of this unit. As a drive, a car diesel engine with a maximum speed of 6000 rpm and a power of 240 kW, serially produced by the industry, was selected. AVK parameters (for this power) that meet the objectives of the claimed installation: the degree of increase in total pressure is 1.5, the air flow rate is 5.1 kg / s with a compressor efficiency of 0.75. These parameters are close to the parameters of high-pressure centrifugal fans, so the details of the duct part of the AVK can be made of thin-walled sheet steel, which significantly reduces the cost of the AVK.

Расчеты показывают.Calculations show.

При изменении температуры окружающей среды от -40°С до +45°С мощность ГТУ составляет 2500-1780 кВт, а кпд 0.218-0.178 соответственно; заявляемая установка в том же температурном диапазоне обеспечивает суммарную мощность 2640-2060 кВт и кпд 0.233-0.217 соответственно, т.е на 6-16% больше по мощности и на 7-22% больше по кпд, чем исходная ГТУ. При этом предлагаемая установка при низкой температуре атмосферы выдает потребителю подогретый воздух с температурой на 20° выше, чем в обогреваемом помещении в количестве 100 кВт, что обеспечивает потребность в тепле помещений общей площадью в 1000 м2.When the ambient temperature changes from -40 ° С to + 45 ° С, the power of a gas turbine is 2500-1780 kW, and the efficiency is 0.218-0.178, respectively; the claimed installation in the same temperature range provides a total power of 2640-2060 kW and an efficiency of 0.233-0.217, respectively, i.e., 6-16% more in power and 7-22% more in efficiency than the original gas turbine. Moreover, the proposed installation at low atmospheric temperatures gives the consumer heated air with a temperature of 20 ° higher than in a heated room in the amount of 100 kW, which provides the need for heat in premises with a total area of 1000 m 2 .

При необходимости обеспечения потребителя в жаркое время холодом заявляемая установка позволяет для кондиционирования помещений с поддержанием температуры +20°С обеспечить подачу холодного воздуха «холодильной» мощности, равной 105 кВт, а для работы холодильных камер - подачу воздуха с температурой -5°С и «холодильной» мощностью 25 кВт. Для обеспечения холодильной камеры воздухом более низкой температуры необходимо выбрать АВК с большей степенью повышения полного давления; так, если она равна 2.0, то температура подаваемого воздуха будет равна -15°С и «холодильная» мощность возрастет до 44 кВт.If it is necessary to provide the consumer with hot weather during the hot season, the claimed installation allows for air conditioning of the premises at a temperature of + 20 ° C to ensure the supply of cold air of "refrigerating" power equal to 105 kW, and for the operation of cold rooms - air supply at a temperature of -5 ° C and " refrigerating "power of 25 kW. To provide a refrigerator with air of lower temperature, it is necessary to choose an AVK with a greater degree of increase in total pressure; so, if it is equal to 2.0, then the temperature of the supplied air will be equal to -15 ° С and the “refrigerating” power will increase to 44 kW.

Настоящее техническое решение может наиболее успешно использоваться в условиях резко континентального климата, большого суточного перепада температуры окружающей среды (25 градусов и выше), при автономном расположении установки и отсутствии стационарных источников энергии (например, морские платформы, разработки ископаемых и т.д.).This technical solution can be most successfully used in conditions of sharply continental climate, a large daily difference in ambient temperature (25 degrees and above), with an autonomous location of the installation and the absence of stationary energy sources (for example, offshore platforms, mining, etc.).

Предложенная газотурбинная энергетическая установка позволяет обеспечить потребителя разными видами энергии (электрической, тепловой и «холодильной») от одного источника и может быть использована для модернизации действующих ГТУ без их существенных переделок при коротких сроках окупаемости.The proposed gas turbine power plant allows you to provide consumers with different types of energy (electric, thermal and "refrigeration") from one source and can be used to upgrade existing gas turbines without significant alterations with short payback periods.

Claims (3)

1. Газотурбинная энергетическая установка, содержащая газотурбинный двигатель с входом, механически сопряженный с газотурбинным двигателем электрогенератор и устройство для подвода охлажденного воздуха в газотурбинный двигатель, включающее автономный воздушный компрессор с приводом, турбодетандер и теплообменник, где выход турбодетандера связан газодинамически с входом в газотурбинный двигатель, а вход - через теплообменник с выходом автономного компрессора, отличающаяся тем, что устройство снабжено дополнительным электрогенератором, дополнительным теплообменником и магистралями с отсечными клапанами, где дополнительный электрогенератор механически связан с турбодетандером, теплообменник и автономный компрессор каждый на входе снабжен отсечным клапаном, вход турбодетандера дополнительно связан непосредственно с выходом автономного компрессора байпасной магистралью с отсечным клапаном, магистрали, связывающие выход турбодетандера с входами газотурбинного двигателя и дополнительного теплообменника, выход дополнительного теплообменника с входом автономного компрессора, также каждая снабжены отсечным клапаном.1. A gas turbine power plant, comprising a gas turbine engine with an inlet, an electric generator mechanically coupled to the gas turbine engine, and a device for supplying cooled air to the gas turbine engine, including an autonomous air compressor with a drive, a turboexpander and a heat exchanger, where the turboexpander output is connected dynamically to the gas turbine inlet and the input is through a heat exchanger with the output of an autonomous compressor, characterized in that the device is equipped with an additional electric generator rum, an additional heat exchanger and lines with shut-off valves, where the additional electric generator is mechanically connected to the turbo-expander, the heat exchanger and stand-alone compressor are each equipped with a shut-off valve at the inlet, the inlet of the turboexpander is additionally connected directly to the output of the stand-alone compressor with a bypass line with a shut-off valve, the lines connecting the outlet of the turbo-expander with inputs of a gas turbine engine and an additional heat exchanger, the output of an additional heat exchanger with an autonomous input th compressor and each provided with a shut-off valve. 2. Газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный теплообменник выполнен в виде камеры обогреваемого помещения.2. Gas turbine power plant according to claim 1, characterized in that the additional heat exchanger is made in the form of a chamber of a heated room. 3. Газотурбинная энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный теплообменник выполнен в виде холодильной камеры. 3. The gas turbine power plant according to claim 1, characterized in that the additional heat exchanger is made in the form of a refrigerating chamber.
RU2007142364/06A 2007-11-19 2007-11-19 Gas turbine power plant RU2354838C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142364/06A RU2354838C2 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Gas turbine power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142364/06A RU2354838C2 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Gas turbine power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007142364A RU2007142364A (en) 2008-02-27
RU2354838C2 true RU2354838C2 (en) 2009-05-10

Family

ID=39278738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142364/06A RU2354838C2 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Gas turbine power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354838C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463463C2 (en) * 2010-12-24 2012-10-10 Валерий Игнатьевич Гуров Combined power system
RU2489589C2 (en) * 2011-09-30 2013-08-10 Валерий Игнатьевич Гуров All-purpose complex power system
RU178331U1 (en) * 2017-01-10 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) STEAM-GAS TURBINE INSTALLATION

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463463C2 (en) * 2010-12-24 2012-10-10 Валерий Игнатьевич Гуров Combined power system
RU2489589C2 (en) * 2011-09-30 2013-08-10 Валерий Игнатьевич Гуров All-purpose complex power system
RU178331U1 (en) * 2017-01-10 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) STEAM-GAS TURBINE INSTALLATION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007142364A (en) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101725412B (en) For changing the system and method for the efficiency of gas turbine
US5444971A (en) Method and apparatus for cooling the inlet air of gas turbine and internal combustion engine prime movers
EP2494170B1 (en) System and method for reducing moisture in a compressed air energy storage system
US20080304954A1 (en) Highly Supercharged Gas Turbine Generating System
Jaber et al. Assessment of power augmentation from gas turbine power plants using different inlet air cooling systems
EP1628091A3 (en) Air conditioning system combined with an electricity generating system
WO2008139527A1 (en) Power supply facility for natural gas liquefaction plant, system and method for control of the power supply facility, and natural gas liquefaction plant
RU2354838C2 (en) Gas turbine power plant
Huang et al. Hybrid operating method to improve the part-load performance of gas turbine based combined cooling and power system
Klimenko et al. Layouts of trigeneration plants for centralized power supply
RU2541080C1 (en) Auxiliary power gas turbine expander unit for compressor stations of gas-main pipelines
RU2365827C2 (en) Indoor air temperature variation device
RU2396450C1 (en) Power installation
RU2382959C2 (en) Air turbine-driven plant
RU91743U1 (en) WIND UNIT FOR PRODUCTION OF ELECTRICITY, COLD AND HEAT
RU101104U1 (en) COMBINED ENERGY SYSTEM
RU90543U1 (en) COMBINED SYSTEM FOR PRODUCING ELECTRICITY, COLD AND HEAT
RU102063U1 (en) SYSTEM FOR DISPOSAL OF HEAT OF COOLING AIR OF THE TECHNOLOGICAL UNIT
JPH03185224A (en) Gas turbine installation
GB2447948A (en) Gas compression heat extraction system
RU39937U1 (en) DETANDER-GENERATOR INSTALLATION
CN212389434U (en) Gas turbine inlet air cooling device
RU2457352C1 (en) Combined electric energy, heat and cold generation method
Kalashnikov et al. Natural gas intracyclic attachment for energy generating unit based on gas turbine plant
RU14074U1 (en) UNIVERSAL COOLANT AND HEAT SYSTEM

Legal Events

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

Effective date: 20121120