RU2443871C2 - Пиковая водородная паротурбинная установка - Google Patents
Пиковая водородная паротурбинная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443871C2 RU2443871C2 RU2010121550/06A RU2010121550A RU2443871C2 RU 2443871 C2 RU2443871 C2 RU 2443871C2 RU 2010121550/06 A RU2010121550/06 A RU 2010121550/06A RU 2010121550 A RU2010121550 A RU 2010121550A RU 2443871 C2 RU2443871 C2 RU 2443871C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- hydrogen
- steam turbine
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Пиковая водородная паротурбинная установка содержит установленные на одном валу паровые турбину и компрессор, ресиверы для хранения водорода и кислорода, камеру сгорания. Паровые турбина и компрессор соединены системой паропроводов таким образом, что образуется замкнутый паровой контур. Камера сгорания расположена перед паровой турбиной и соединена трубопроводами с ресиверами. Регенеративный теплообменник и охладитель входят в состав замкнутого парового контура. Конденсационная турбина с конденсатором подключена к паропроводу, соединяющему паровую турбину с компрессором. Электролизер соединен с конденсатором трубопроводом, на котором смонтирован водяной насос, и сообщается с ресиверами для хранения водорода и кислорода через трубопроводы, на которых установлены газовые компрессоры. Достигается повышение КПД установки и снижение термических напряжений в турбомашинах при переменных нагрузках за счет практически неизменной температуры в замкнутом паровом контуре. Регулирование мощности установки осуществляется путем изменения подачи водорода и кислорода в камеру сгорания и сброса пара из замкнутого контура в конденсационную турбину. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики, а именно к теплоэнергетике.
Известна пиковая водородная паротурбинная установка (Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П. «Введение в водородную энергетику», 1984, с.202), содержащая электролизер, газовые компрессоры, ресиверы для хранения водорода и кислорода, камеру сгорания для сжигания водорода в среде кислорода, конденсационную турбину с конденсатором, из которого конденсат насосом перекачивается в электролизер. Регулирование мощности этой установки осуществляется путем впрыска воды за камерой сгорания. Это приводит к значительному снижению КПД на всех режимах ее работы и к резким колебаниям температуры пара перед турбиной, что вызывает при изменении мощности установки значительные термические напряжения в турбине.
Задачей предлагаемого решения является повышение КПД установки на всех режимах работы и снижение термических напряжений в турбомашине при изменении ее мощности.
Поставленная цель достигается тем, что установка содержит установленные на одном валу паровые турбину и компрессор, соединенные системой паропроводов таким образом, что образуется замкнутый паровой контур, ресиверы для хранения водорода и кислорода, камеру сгорания, расположенную перед паровой турбиной и соединенную трубопроводами с ресиверами, регенеративный теплообменник и охладитель, входящие в состав замкнутого парового контура, конденсационную турбину с конденсатором, подключенную к паропроводу, соединяющему паровую турбину с компрессором, электролизер, соединенный с конденсатором трубопроводом, на котором установлен водяной насос, и сообщающийся с ресиверами для хранения водорода и кислорода через трубопроводы, на которых установлены газовые компрессоры.
На чертеже представлена схема водородной паротурбинной установки, выполненной согласно данному изобретению.
Установка содержит паровую турбину 1, установленную на одном валу с компрессором 2 и электрогенератором 3. Перед турбиной 1 установлена камера сгорания 4, соединенная трубопроводами 5, 6, на которых установлены регулирующие клапаны 7, 8, с ресиверами для хранения водорода и кислорода 9 и 10 соответственно. К паропроводу 11, соединяющему турбину 1 и компрессор 2, подключены регенеративный теплообменник 12 и охладитель 13, а также паропровод 14 с регулирующим клапаном 15, соединяющий ее с конденсационной турбиной 16, установленной на одном валу с электрогенератором 17. На выходе из турбины 16 установлен конденсатор 18, соединенный с электролизером 19 трубопроводом 20, на котором смонтирован насос 21. Электролизер 19 соединен с ресиверами 9 и 10 трубопроводами, на которых установлены газовые компрессоры 22 и 23.
Пиковая водородная паротурбинная установка работает следующим образом.
После турбины 1 отработавший пар проходит через регенератор 12 и охладитель 13, где его температура снижается, а затем направляется в компрессор 2, в котором происходит его сжатие. Далее пар проходит через регенератор 12, где его температура повышается, и поступает в камеру сгорания 4. В ходе процесса горения водорода в среде кислорода, который имеет место в камере сгорания 4, образуется пар с очень высокой температурой, который затем смешивается с основным потоком пара, в результате чего его температура снижается. Пар поступает в турбину 1, где он совершает работу. Турбина 1 вращает компрессор 2, а избыточную часть своей мощности отдает на привод электрогенератора 3. Часть пара отбирается из паропровода 11, соединяющего турбину 1 с компрессором 2, и поступает в конденсационную турбину 16, которая является приводом электрогенератора 17. В конденсаторе 18, установленном за турбиной 16, происходит конденсация пара. Конденсат по трубопроводу 20, на котором установлен водяной насос 21, поступает в электролизер 19, в котором в периоды минимальной нагруженности электросети происходит электролиз воды. Образовавшиеся в ходе этого процесса водород и кислород сжимаются в газовых компрессорах 22 и 23, а затем поступают в ресиверы 9 и 40, из которых в периоды пиковых нагрузок на сеть по трубопроводам 5 и 6 подаются к камере сгорания 4. Мощность установки, которая зависит от давления и массового расхода в замкнутом паровом контуре, регулируется клапаном 15, установленным на паропроводе 14, и клапанами 7 и 8 на линиях подачи водорода и кислорода к камере сгорания 4. При изменении мощности практически неизменными остаются теплоперепады в компрессоре 2 и турбине 1, а также треугольники скоростей и КПД этих турбомашин. Так как температура пара в замкнутом паровом контуре также остается практически неизменной, появляется возможность быстрого изменения мощности установки без возникновения значительных термических напряжений в конструкции турбомашин.
Claims (1)
- Пиковая водородная паротурбинная установка, содержащая установленные на одном валу паровые турбину и компрессор, соединенные системой паропроводов таким образом, что образуется замкнутый паровой контур, ресиверы для хранения водорода и кислорода, камеру сгорания, расположенную перед паровой турбиной и соединенную трубопроводами с этими ресиверами, регенеративный теплообменник и охладитель, входящие в состав замкнутого парового контура, конденсационную турбину с конденсатором, подключенную к паропроводу, соединяющему паровую турбину с компрессором, электролизер, соединенный с конденсатором трубопроводом, на котором смонтирован водяной насос, и сообщающийся с ресиверами для хранения водорода и кислорода через трубопроводы, на которых установлены газовые компрессоры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010121550/06A RU2443871C2 (ru) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Пиковая водородная паротурбинная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010121550/06A RU2443871C2 (ru) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Пиковая водородная паротурбинная установка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010121550A RU2010121550A (ru) | 2011-12-10 |
RU2443871C2 true RU2443871C2 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45404990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010121550/06A RU2443871C2 (ru) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Пиковая водородная паротурбинная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443871C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718097C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-03-30 | Александр Дмитриевич Свирков | Двигательная установка транспортного средства |
US11988114B2 (en) * | 2022-04-21 | 2024-05-21 | Mitsubishi Power Americas, Inc. | H2 boiler for steam system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU159357A1 (ru) * | ||||
SU787695A1 (ru) * | 1979-01-17 | 1980-12-15 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Энергетическа установка |
RU2116466C1 (ru) * | 1994-07-29 | 1998-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Белгородский завод энергетического машиностроения" | Способ преобразования тепловой энергии в электрическую в блоке котел - турбина - электрогенератор и устройство для его осуществления |
RU83542U1 (ru) * | 2008-12-05 | 2009-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Турбоводородная энергоустановка |
-
2010
- 2010-05-28 RU RU2010121550/06A patent/RU2443871C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU159357A1 (ru) * | ||||
SU787695A1 (ru) * | 1979-01-17 | 1980-12-15 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Энергетическа установка |
RU2116466C1 (ru) * | 1994-07-29 | 1998-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Белгородский завод энергетического машиностроения" | Способ преобразования тепловой энергии в электрическую в блоке котел - турбина - электрогенератор и устройство для его осуществления |
RU83542U1 (ru) * | 2008-12-05 | 2009-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Турбоводородная энергоустановка |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718097C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-03-30 | Александр Дмитриевич Свирков | Двигательная установка транспортного средства |
WO2021049975A1 (ru) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Александр Дмитриевич СВИРКОВ | Двигательная установка транспортного средства |
US11988114B2 (en) * | 2022-04-21 | 2024-05-21 | Mitsubishi Power Americas, Inc. | H2 boiler for steam system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010121550A (ru) | 2011-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100735072B1 (ko) | 전력 발전 설비 및 담수화 설비가 조합된 플랜트 및 이의동작 방법 | |
CN206785443U (zh) | 一种高压天然气热电联供分布式能源系统 | |
JP5600263B2 (ja) | 発電プラント用の復水器 | |
US20180223696A1 (en) | Cooling equipment, combined cycle plant comprising same, and cooling method | |
KR20150028743A (ko) | 증기 터빈 플랜트 | |
CN109885855B (zh) | 考虑机组特性的冷-热-电三联供能源站稳态调度方法 | |
JP4828954B2 (ja) | 発電造水複合プラント及びその運転方法 | |
JP2010261456A (ja) | ガスタービン用燃料を加熱するシステム及び方法 | |
RU2443871C2 (ru) | Пиковая водородная паротурбинная установка | |
JP4999992B2 (ja) | ガスタービン複合発電システム | |
US9404395B2 (en) | Selective pressure kettle boiler for rotor air cooling applications | |
JP5511429B2 (ja) | 熱利用システム | |
KR101613227B1 (ko) | 선박의 폐열을 이용한 전력 생산 장치 및 방법 | |
CN108167027B (zh) | 加压气化激冷流程负压闪蒸汽发电方法 | |
KR101753526B1 (ko) | 복합화력발전시스템 | |
RU2643878C1 (ru) | Способ работы воздушно-аккумулирующей газотурбинной электростанции с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной (АБХМ) | |
RU2439446C1 (ru) | Нагреватель текучей среды | |
RU2476690C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
RU2605878C1 (ru) | Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды на конденсационных блоках паровых турбин тепловой электрической станции | |
RU2266414C2 (ru) | Теплоэнергетическая установка для утилизации теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя | |
RU2723283C1 (ru) | Система смазки и способ смазки подшипников установки для выработки тепловой и механической энергии | |
KR102434627B1 (ko) | 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법 | |
RU2330977C1 (ru) | Способ регулирования мощности газотурбинной установки | |
RU121863U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU173299U1 (ru) | Паротурбинная установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120529 |