RU2482288C2

RU2482288C2 - Gas-steam plant

Info

Publication number: RU2482288C2
Application number: RU2011131158/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Михайлович Весенгириев
Original assignee: Андрей Михайлович Весенгириев
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-05-20
Also published as: RU2011131158A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: gas-steam plant comprises a high-discharge combustion chamber separated into a steam gas cavity with partitions forming a row of chambers and a liquid cavity with a regenerator, an economiser, an effluent gas heat recovery unit, a turbine and a power generator. The high-discharge combustion chamber is made as combined with a gas turbine unit /GTU/, as capable of its discharge into its steam-gas cavity of GTU exhaust gases, via a heat exchanger made in the liquid cavity. At the same time the bottom of the combustion chamber is arranged as installed on shock absorbers and with a stand with a compensator connected to the cover of the combustion chamber.

EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency and reliability of a plant in operation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и в качестве автономных генераторов электроэнергии на предприятиях.The invention relates to the field of energy and can be used to generate electricity in thermal power plants and as stand-alone generators of electricity in enterprises.

Известна парогазовая установка с котлом-утилизатором /ПГУКУ/, где высокотемпературные выхлопные газы газотурбинного агрегата /ГТА/ утилизируют в котле-утилизаторе, чем поднимают КПД сгоревшего топлива. Содержит ГТА, котел-утилизатор и паровую турбину с электрогенератором /В.П.Безлепкин "Парогазовые и паротурбинные установки электростанций", СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997 г., стр.32-33/ [1].Known combined-cycle plant with a recovery boiler / PGUKU /, where high-temperature exhaust gases of a gas turbine unit / GTA / are disposed of in a recovery boiler, thereby increasing the efficiency of the burned fuel. Contains a GTA, a waste heat boiler and a steam turbine with an electric generator / V.P. Bezlepkin "Steam-gas and steam-turbine plants of power plants", St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State Technical University, 1997, pp. 32-33 / [1].

Недостатком известной ПГУКУ является наличие большого состава оборудования для реализации двух термодинамических циклов, что снижает ее эффективность в работе.A disadvantage of the well-known PGUKU is the presence of a large composition of equipment for the implementation of two thermodynamic cycles, which reduces its efficiency in operation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является энергетический агрегат, содержащий высоконапорную камеру сгорания, разделенную на парогазовую с камерами и жидкостную с регенератором полости, где продукты горения очищаются и охлаждаются в камерах над зеркалом жидкости, устройство топливоподачи, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, компрессор, электрогенератор и турбину, выхлопные газы которой поступают в регенератор и затем в экономайзер. /Патент РФ №2170827, F01K 11/00, 13/00, 20,07, 2001 г./ [2].Closest to the proposed invention is an energy unit containing a high-pressure combustion chamber, divided into a gas-vapor chamber with chambers and a liquid chamber with a cavity regenerator, where the combustion products are cleaned and cooled in chambers above the liquid mirror, a fuel supply device, an economizer, a waste gas heat utilizer, a compressor, an electric generator and a turbine, the exhaust gases of which enter the regenerator and then to the economizer. / RF patent No. 2170827, F01K 11/00, 13/00, 20.07, 2001 / [2].

Недостатками ближайщего аналога являются низкая производительность, низкая эффективность от сжигания топлива над зеркалом жидкости и низкая устойчивость ее камеры сгорания против разрушения от помпажей, толчков, гидроударов и вибраций.The disadvantages of the closest analogue are low productivity, low efficiency from burning fuel above the liquid mirror and low stability of its combustion chamber against destruction from surges, shocks, water shocks and vibrations.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности и эффективности установки в эксплуатации.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability and efficiency of the installation in operation.

Поставленная задача решается тем, что в газопаровой установке, содержащей высоконапорную камеру, разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер, и жидкостную полость, например водяную, с регенератором для подогрева воды, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор, высоконапорная камера выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/ с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник в ее жидкостной полости. При этом днище высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы, например резиновые, и стойкой с компенсатором, например также резиновым, связанным с крышкой.The problem is solved in that in a gas-steam installation containing a high-pressure chamber, divided into a vapor-gas cavity with partitions forming a series of chambers, and a liquid cavity, for example, water, with a regenerator for heating water, an economizer, a heat exchanger of exhaust gases, a turbine and an electric generator, high-pressure the chamber is made combined with a gas turbine installation / gas turbine / with the possibility of dumping gas turbine exhaust gas into its vapor-gas cavity through a heat exchanger in its liquid cavity. At the same time, the bottom of the high-pressure chamber is mounted on shock absorbers, for example rubber, and a stand with a compensator, for example also rubber, connected with the cover.

Сущность изобретения показана на чертеже.The invention is shown in the drawing.

Пример выполнения предлагаемого решения.An example of the implementation of the proposed solution.

Газопаровая установка содержит высоконапорную камеру 1, условно разделенную на парогазовую полость 2 с перегородками, образующими ряд камер 3, и жидкостную полость 4, например заполненную водой, с регенератором 5, турбину 6, электрогенератор 7, экономайзер 8, утилизатор теплоты уходящих газов 9. Высоконапорная камера выполнена объединенной с ГТУ 10 с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник 11, выполненный в ее жидкостной полости. При этом для гашения вибраций, толчков, гидроударов и помпажей днище 12 высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы 13, например резиновые, и стойкой и с компенсатором 15, например, тоже резиновым, связанным с крышкой 16, что обеспечивает надежность и безотказность в работе. Пусковые режимы установки обеспечиваются с помощью выхлопной трубы 17 и отключающей арматуры 18.The gas-steam installation contains a high-pressure chamber 1, conventionally divided into a gas-vapor cavity 2 with partitions forming a series of chambers 3, and a liquid cavity 4, for example, filled with water, with a regenerator 5, a turbine 6, an electric generator 7, an economizer 8, a waste gas heat utilizer 9. High-pressure the chamber is made combined with a gas turbine 10 with the possibility of discharge into its vapor-gas cavity of the gas turbine exhaust through a heat exchanger 11 made in its liquid cavity. At the same time, to suppress vibrations, shocks, water shocks and surges, the bottom 12 of the high-pressure chamber is mounted on shock absorbers 13, for example rubber, and with a strut and with a compensator 15, for example, also rubber, connected with the cover 16, which ensures reliability and reliability. Starting modes of installation are provided using the exhaust pipe 17 and shutoff valves 18.

Газопаровая установка работает следующим образом.Gas-steam installation works as follows.

Для начала работы установки арматуру 18 переключают на выхлоп газов через выхлопную трубу 17 в атмосферу. После пуска ГТУ 10 в работу арматуру 18 опять переводят в рабочее положение. Высокотемпературные выхлопные газы из ГТУ 10 с температурой 450-550°С через теплообменник 11 в жидкостной полости 4 сбрасывают в парогазовую полость 2 высоконапорной камеры 1. В парогазовой полости 2 эти газы перемещаются по камерам 3, образованным перегородками к турбине 6, контактируют с жидкостью полости 4 и смешиваются с ее парами. Затем парогазовая смесь поступает на турбину 6, которая вращает электрогенератор 7. При этом все помпажные, гидравлические, вибрационные, ударные нагрузки на проточную часть и в целом на высоконапорную камеру 1 ослабляются и погашаются амортизаторами 13, на которые она опирается своим днищем 12 и которое стойкой 14 с компенсатором 15, связано с крышкой 16, чем и обеспечивается безаварийная и высокоэффективная работа установки. Из турбины 6 отработанная смесь через регенератор 5 в высоконапорной камере 1 жидкостной полости 4 поступает на экономайзер 8 и греет там подпиточную воду. Затем выхлопные газы вместе с парогазовой смесью в утилизаторе теплоты уходящих газов 9 промываются водой и через выхлопную трубу выкидываются в атмосферу.To start the installation, the valve 18 is switched to the exhaust gas through the exhaust pipe 17 into the atmosphere. After the start of the gas turbine 10, the valve 18 is again put into operation. High-temperature exhaust gases from gas turbine 10 with a temperature of 450-550 ° C through the heat exchanger 11 in the liquid cavity 4 are discharged into the gas-vapor cavity 2 of the high-pressure chamber 1. In the gas-vapor cavity 2, these gases move through the chambers 3 formed by the baffles to the turbine 6 and are in contact with the cavity liquid 4 and mixed with her vapors. Then the gas-vapor mixture enters the turbine 6, which rotates the electric generator 7. Moreover, all surge, hydraulic, vibration, shock loads on the flow part and in general on the high-pressure chamber 1 are weakened and repaid by shock absorbers 13, on which it rests with its bottom 12 and which is resistant 14 with a compensator 15, connected with the cover 16, which ensures trouble-free and highly efficient operation of the installation. From the turbine 6, the spent mixture through the regenerator 5 in the high-pressure chamber 1 of the liquid cavity 4 enters the economizer 8 and heats the make-up water there. Then the exhaust gases together with the vapor-gas mixture in the exhaust gas heat recovery unit 9 are washed with water and thrown out into the atmosphere through the exhaust pipe.

Предлагаемая установка проста, компактна, экологически безвредна, в эксплуатации высоконадежна и высокоэффективна. Найдет широкое применение в энергетике и для автономного энергоснабжения различных предприятий.The proposed installation is simple, compact, environmentally friendly, highly reliable and highly efficient in operation. It will be widely used in the energy sector and for autonomous energy supply of various enterprises.

Claims

A gas-steam installation containing a high-pressure chamber divided into a vapor-gas cavity with partitions forming a series of chambers and a liquid cavity with a regenerator, an economizer, a heat exchanger of exhaust gases, a turbine and an electric generator, characterized in that the high-pressure chamber is combined with a gas turbine installation (GTU), with the possibility of discharging GTU exhaust gases into its vapor-gas cavity through a heat exchanger made in the liquid cavity, while the bottom of the high-pressure chamber is mounted on amort congestion and counter with a compensator associated with the high-pressure chamber lid.