RU2570296C1 - Regenerative gas turbine expander unit for compressor station - Google Patents

Regenerative gas turbine expander unit for compressor station Download PDF

Info

Publication number
RU2570296C1
RU2570296C1 RU2014118983/06A RU2014118983A RU2570296C1 RU 2570296 C1 RU2570296 C1 RU 2570296C1 RU 2014118983/06 A RU2014118983/06 A RU 2014118983/06A RU 2014118983 A RU2014118983 A RU 2014118983A RU 2570296 C1 RU2570296 C1 RU 2570296C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fuel gas
heater
compressor
turbine expander
Prior art date
Application number
RU2014118983/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014118983A (en
Inventor
Владимир Анатольевич Субботин
Владимир Александрович Грабовец
Владимир Львович Фиников
Константин Юрьевич Шабанов
Леонид Павлович Шелудько
Владимир Васильевич Бирюк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара"
Priority to RU2014118983/06A priority Critical patent/RU2570296C1/en
Publication of RU2014118983A publication Critical patent/RU2014118983A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570296C1 publication Critical patent/RU2570296C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: regenerative gas turbine expander unit for compressor station contains HP gas line connected with main HP has line, turbine expander with regulated nozzle assembly, compressor, combustion chamber, gas turbine, electric generator, MP fuel gas line, waste-heat heater of HP fuel gas, reducing device. HP fuel gas line via the waste-heat heater of HP fuel gas is connected with input of the turbine expander, its output via the MP fuel gas line is connected with the combustion chamber. To HP fuel gas line all HP fuel gas is supplied for all gas transfer units of the compressor station and gas turbine expander unit. The regenerative gas turbine expander unit additionally has the regenerative air heater, waste-heat heater for MP fuel gas, was/water heater of fuel gas, waste-hear exchangers of exhaust gases of gas transfer units. The turbine expander rotor is connected by common shaft with compressor rotor of the gas turbine expander unit, and gas turbine rotor is connected by common shaft with the electric generator rotor. The exhaust gas duct of the gas turbine along the gas flow has the installed regenerative air heater, waste-heat heater of HP fuel gas, and waste-heat heater of MP fuel gas. HP fuel gas line via the waste-heat heater of HP fuel gas is connected with input of the turbine expander, its output via the waste-heat heater of MP fuel gas and gas/water heater of fuel gas is connected by the fuel gas line with the combustion chambers of the gas turbine expander unit of the gas transfer unit. The waste-heat exchangers of the exhaust gases of the gas transfer units are connected by the heating medium pipelines with the gas/water heater of fuel gas. HP fuel gas line is connected via the reducing device with fuel gas line.
EFFECT: invention increases power and efficiency of the gas turbine expander unit.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспорта газа по магистральным газопроводам и может быть использовано при создании высокоэкономичных энергетических установок собственных нужд на компрессорных станциях магистральных газопроводов.The invention relates to the field of gas transport through gas pipelines and can be used to create highly economical power plants of their own needs at compressor stations of gas pipelines.

Известна газотурбодетандерная установка, применяемая на газораспределительных станциях (ГРС) и газорегуляторных пунктах (ГРП) для выработки электроэнергии, содержащая магистраль природного газа высокого давления, теплообменник, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом, газотурбинный авиационный двигатель, теплообменник-регенератор, понижающий редуктор, электрогенератор. Вал авиационного двигателя связан общим валом с валом турбодетандера и через понижающий редуктор с валом электрогенератора. Газовая турбина авиадвигателя связана через теплообменник-регенератор с атмосферой. Природный газ высокого давления перед турбодетандером подогревают в теплообменнике-рекуператоре за счет теплоты выхлопных газов авиадвигателя. Суммарная полезная мощность газовой турбины авиационного двигателя и турбодетандера через понижающий редуктор передается электрогенератору (патент RU №2013615, F02C 6/00).Known gas turbine expansion unit used at gas distribution stations (GRS) and gas control points (GRP) for generating electricity, containing a high-pressure natural gas pipeline, a heat exchanger, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus, a gas turbine aircraft engine, a heat exchanger-regenerator, a reduction gearbox, an electric generator. The shaft of the aircraft engine is connected by a common shaft with the shaft of the turboexpander and through a reduction gearbox with the shaft of the generator. The gas turbine of the aircraft engine is connected through the heat exchanger-regenerator to the atmosphere. High-pressure natural gas is heated in front of the turboexpander in a heat exchanger-recuperator due to the heat of the exhaust gases of the aircraft engine. The total useful power of the gas turbine of the aircraft engine and the expander through a reduction gear is transmitted to the generator (patent RU No. 20133615, F02C 6/00).

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является газотурбодетандерная установка (патент RU №2096640, F02C 6/12), применяемая на ГРС и ГРП, содержащая редукционное устройство, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом (РСА), авиационный газотурбинный двигатель с газогенератором и силовой газовой турбиной, теплообменник-утилизатор, теполообменник-регенератор предварительного подогрева газа, электрогенератор. Магистральный газопровод высокого давления соединен через поверхности нагрева теплообменника-регенератора и теплообменника-утилизатора с входом турбодетандера, а также через редукционное устройство с выходной газовой магистралью. Теплообменник-утилизатор установлен в выхлопном газоходе газовой турбины. Выход турбодетандера связан через теплообменник-регенератор с выходной газовой магистралью, а также непосредственно с камерой сгорания авиационного газотурбинного двигателя. Силовая газовая турбина газотурбодетандерной установки и турбодетандер связаны общим валом с электрогенератором. При изменении давления газа в магистральном газопроводе высокого давления, с помощью РСА поддерживают постоянное давление газа в выходной газовой магистрали и в камере сгорания авиадвигателя. Данное техническое решение принято за прототип.Closest to the technical nature of the proposed invention is a gas turbine expander (patent RU No. 2096640, F02C 6/12) used on gas distribution and hydraulic fracturing, containing a reduction device, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus (SAR), an aircraft gas turbine engine with a gas generator and a power gas turbine, heat exchanger-utilizer, heat exchanger-regenerator of gas preheating, electric generator. The main gas pipeline of high pressure is connected through the heating surfaces of the heat exchanger-regenerator and heat exchanger-utilizer to the inlet of the turbine expander, as well as through a reduction device with an outlet gas line. The heat exchanger-utilizer is installed in the exhaust gas duct of a gas turbine. The output of the turboexpander is connected through a heat exchanger-regenerator to the gas outlet line, as well as directly to the combustion chamber of the aircraft gas turbine engine. A power gas turbine of a gas turbine expander and a turboexpander are connected by a common shaft to an electric generator. When changing the gas pressure in the main gas pipeline of high pressure, by means of the SAR, a constant gas pressure is maintained in the outlet gas line and in the combustion chamber of the aircraft engine. This technical solution is taken as a prototype.

В то же время данное техническое решение имеет ряд недостатков:At the same time, this technical solution has several disadvantages:

- он предназначен для установки на ГРС и ГРП с давлением газа в выходной газовой магистрали 0,6-1,2 МПа и не может быть применен на компрессорных станциях магистральных газопроводов, так как давление топливного газа в камерах сгорания ГПА составляет 2,5-3 МПа;- it is intended for installation on gas distribution stations and hydraulic fracturing with a gas pressure in the gas outlet of 0.6-1.2 MPa and cannot be used at compressor stations of gas pipelines, since the pressure of the gas in the combustion chambers of the gas compressor is 2.5-3 MPa;

- для него характерна недостаточно высокая тепловая экономичность.- it is characterized by insufficiently high thermal efficiency.

Технической задачей изобретения является создание высокоэкономичной регенеративной газотурбодетанерной установки для энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов и внешних потребителей, а также повышение экономичности газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции.An object of the invention is the creation of a highly economical regenerative gas turbine expansion unit for power supply to the auxiliary needs of compressor stations of gas pipelines and external consumers, as well as improving the efficiency of gas pumping units of a compressor station.

Поставленная задача решается тем, что газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорной станции, содержащая газопровод топливного газа высокого давления, связанный с магистральным газопроводом высокого давления, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом, компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления, редукционное устройство, при этом газопровод топливного газа высокого давления через подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через трубопровод топливного газа среднего давления связан с камерой сгорания, причем в газопровод топливного газа высокого давления подают весь топливный газ высокого давления для всех газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции и газотурбодетандерной установки, установка дополнительно снабжена регенеративным воздухоподогревателем, утилизационным подогревателем топливного газа среднего давления, газоводяным подогревателем топливного газа, утилизационными теплообменниками выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов, при этом ротор турбодетандера связан общим валом с ротором компрессора газотурбодетанденой установки, а ротор газовой турбины связан общим валом с ротором электрогенератора, в выхлопном газоходе газовой турбины по ходу газов установлены регенеративный воздухоподогреватель, утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления и утилизационный подогреватель топливного газа среднего давления; газопровод топливного газа высокого давления через утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления соединен с входом турбодетандера, выход которого через утилизационный подогреватель топливного газа среднего давления и газоводяной подогреватель топливного газа связан газопроводом топливного газа с камерами сгорания газотурбодетандерной установки и с камерами сгорания газоперекачивающих агрегатов, утилизационные теплообменники выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов соединены трубопроводами теплоносителя с газоводяным подогревателем топливного газа, а газопровод топливного газа высокого давления соединен через редукционное устройство с газопроводом топливного газа.The problem is solved in that the gas turbine expander installation of the compressor station’s own needs, comprising a high pressure fuel gas pipeline connected to a high pressure main gas pipeline, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus, a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, an electric generator, a medium pressure fuel gas pipeline, and utilization high pressure fuel gas heater, reduction device, while high pressure fuel gas pipeline through the high pressure fuel gas heater is connected to the inlet of the turboexpander, the outlet of which through the medium pressure fuel gas pipeline is connected to the combustion chamber, and all high pressure fuel gas is supplied to the high pressure fuel gas pipeline for all gas compressor units of the compressor station and gas turbine expansion unit, the installation is additionally equipped with a regenerative air heater, medium pressure fuel gas utilization heater, top gas / water heater gas, by exhaust heat exchangers of gas pumping units, while the turbo-expander rotor is connected by a common shaft to the compressor rotor of a gas-turbine-expansion unit, and the gas turbine rotor is connected by a common shaft to the electric generator rotor, in the exhaust gas duct of the gas turbine, a regenerative gas-fired heater is installed along the gas high pressure and utilization fuel gas heater of medium pressure; a high pressure fuel gas pipeline is connected through a high pressure fuel gas recovery heater to an inlet of a turboexpander, the output of which through a medium pressure fuel gas recovery heater and a gas-water fuel gas heater is connected to a fuel gas pipeline with combustion chambers of a gas turbine expander and with combustion chambers of gas pumping units, exhaust heat exchangers gases of gas pumping units are connected by coolant pipelines a gas-gas heater of the fuel, and high-pressure gas pipe is connected via a fuel gas pressure reducing device and the piping of the fuel gas.

Сравнение предлагаемой регенеративной газотурбодетандерной установки собственных нужд компрессорной станции с прототипом и другими техническими решениями позволило сделать вывод, что предлагаемые в ней технические решения соответствуют критерию «новизна». С учетом признаков, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, можно сделать вывод, что оно соответствует критерию «существенные отличия».Comparison of the proposed regenerative gas turbine expansion unit for the compressor station’s own needs with the prototype and other technical solutions allowed us to conclude that the technical solutions proposed in it meet the “novelty” criterion. Given the features that distinguish the claimed invention from the prototype, we can conclude that it meets the criterion of "significant differences".

На Фиг. 1 представлена тепловая схема газотурбодетандерной установки собственных нужд компрессорной станции магистральных газопроводов. Она содержит: магистральный газопровод 1, газопровод высокого давления 2, газопровод подогретого газа высокого давления 3, турбодетандер 4 с регулируемым сопловым аппаратом, компрессор 5, регенеративный воздухоподогреватель 6, выхлопной газоход 7, газовую турбину 8, электрогенератор 9, камеру сгорания 10, газопровод среднего давления 11, утилизационный подогреватель газа высокого давления 12, утилизационный подогреватель газа среднего давления 13, газоводяной подогреватель топливного газа 14, газопровод топливного газа 15, входной и выходной трубопроводы теплоносителя 16, утилизационные теплообменники выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов 17, редукционное устройство 18, компрессоры 19, камеры сгорания газоперекачивающих агрегатов 20, газовые турбины 21, нагнетатели 22 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Магистральный газопровод 1 соединен газопроводом высокого давления 2 через утилизационный подогреватель газа высокого давления 12 и газопровод подогретого газа высокого давления 3 с входом турбодетандера 4 и через редукционное устройство 18 соединен с газопроводом топливного газа 15. На газопроводе топливного газа 15 установлен газоводяной подогреватель топливного газа 14, поверхность нагрева которого связана входным и выходным трубопроводами теплоносителя 16 с утилизационными теплообменниками выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов 17, установленными в выхлопных патрубках газовых турбин 21 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Газовые турбины 21 соединены валами с компрессорами 19 и нагнетателями 22 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Ротор турбодетандера 4 соединен валом с ротором компрессора 5 газотурбодетандерной установки. Выход турбодетандера 4 газопроводом среднего давления 11 через утилизационный подогреватель газа среднего давления 13, газоводяной подогреватель топливного газа 14 и газопровод топливного газа 15 связан с камерой сгорания 10 газотурбодетандерной установки и с камерами сгорания 20 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Компрессор 5 через регенеративный воздухоподогреватель 6 и камеру сгорания 10 соединен с газовой турбиной 8. Газовая турбина 8 имеет общий вал с электрогенератором 9. Газовая турбина 8 через выхлопной газоход 7 и установленные в нем по ходу газов регенеративный воздухоподогреватель 6, утилизационный подогреватель газа высокого давления 12 и утилизационный подогреватель газа среднего давления 13 связана с атмосферой.In FIG. 1 shows a thermal diagram of a gas turbine expansion unit for the auxiliary needs of a compressor station of gas pipelines. It contains: a main gas pipeline 1, a high pressure gas pipeline 2, a heated high pressure gas pipeline 3, a turboexpander 4 with an adjustable nozzle apparatus, a compressor 5, a regenerative air heater 6, an exhaust gas duct 7, a gas turbine 8, an electric generator 9, a combustion chamber 10, a medium gas pipeline pressure 11, utilization heater of high pressure gas 12, utilization heater of gas of medium pressure 13, gas-water heater of fuel gas 14, gas pipeline of fuel gas 15, input and output pipes coolant pipelines 16, exhaust heat exchangers of gas pumping units 17, reduction device 18, compressors 19, combustion chambers of gas pumping units 20, gas turbines 21, blowers 22 of gas pumping units of a compressor station. The main gas pipeline 1 is connected by a high-pressure gas pipeline 2 through a high-pressure gas recovery heater 12 and a high-pressure heated gas pipeline 3 with an inlet of a turboexpander 4 and through a reduction device 18 is connected to a fuel gas pipeline 15. A gas-water fuel gas heater 14 is installed on the gas gas pipeline 15, the heating surface of which is connected by the inlet and outlet pipelines of the coolant 16 with utilization heat exchangers of the exhaust gases of the gas pumping unit 17, installed in the exhaust pipes of gas turbines 21 of the gas pumping units of the compressor station. Gas turbines 21 are connected by shafts with compressors 19 and superchargers 22 of gas compressor units of the compressor station. The rotor of the turboexpander 4 is connected by a shaft to the rotor of the compressor 5 of the gas turbine expander. The output of the turbo expander 4 by a medium-pressure gas pipeline 11 through a medium-pressure utilization gas preheater 13, a gas-water fuel-gas heater 14, and a fuel-gas gas pipeline 15 are connected to the combustion chamber 10 of the gas turbine expander and to the combustion chambers 20 of the gas compressor units of the compressor station. The compressor 5 through the regenerative air heater 6 and the combustion chamber 10 is connected to a gas turbine 8. The gas turbine 8 has a common shaft with an electric generator 9. The gas turbine 8 through the exhaust duct 7 and the regenerative air heater 6 installed therein along the gas, the recovery high-pressure gas heater 12 and a medium pressure recovery gas heater 13 is associated with the atmosphere.

Регенеративная газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорной станции работает следующим образом. Природный газ из магистрального газопровода 1 по газопроводу высокого давления 2 подается в утилизационный подогреватель газа высокого давления 12, где подогревается теплотой газов, вышедших из регенеративного воздухоподогревателя 6, и по газопроводу подогретого газа высокого давления 3 поступает на вход турбодетандера 4 с регулируемым сопловым аппаратом. В турбодетандере 4 происходит снижение давления и температуры газа, при этом в случае изменения давления газа в магистральном газопроводе 1, с помощью регулируемого соплового аппарата турбодетандера 4, в газопроводе топливного газа 15, в камере сгорания 10 газовой турбины газотурбодетандерной установки и в камерах сгорания 20 газовых турбин 21 газоперекачивающих агрегатов поддерживается постоянное давление. Полезная работа турбодетандера 4 используется для привода компрессора 5 сжимающего атмосферный воздух. Сжатый воздух нагревается в регенеративном воздухоподогревателе 6 теплом выхлопных газов газовой турбины 8, подводимых в регенеративный воздухоподогреватель 6 по выхлопному газоходу 7, и поступает в камеру сгорания 10. По газопроводу топливного газа 15 в нее подводится топливный газ. Продукты сгорания расширяются в газовой турбине 8, приводящей электрогенератор 9. Продукты сгорания, частично охлажденные в регенеративном воздухоподогревателе 6, вначале охлаждаются в утилизационном подогревателе газа высокого давления 12, а затем в утилизационном подогревателе газа среднего давления 13 и сбрасываются в атмосферу. Газ из газопровода среднего давления 11 после его подогрева в утилизационном подогревателе газа среднего давления 13 дополнительно подогревается в газоводяном подогревателе топливного газа 14 за счет тепла теплоносителя подводимого в него и отводимого по трубопроводам 16 из утилизационных теплообменников выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов 17, установленных в выхлопных газоходах газовых турбин 21 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. В состав ГПА входят компрессоры 19, камеры сгорания 20, газовые турбины 21 и нагнетатели 22, включенные в магистральный газопровод 1. Полезная работа газовых турбин 21 используется для привода компрессоров 19 и нагнетателей 22 газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции.Regenerative gas turbine expansion unit for the needs of the compressor station operates as follows. Natural gas from the main gas pipeline 1 through a high-pressure gas pipeline 2 is fed to a high-pressure gas utilization heater 12, where it is heated by the heat of the gases exiting the regenerative air heater 6, and fed through a heated high-pressure gas pipeline 3 to the inlet of the expander 4 with an adjustable nozzle device. In the turbine expander 4, the pressure and temperature of the gas decrease, while in the case of a change in gas pressure in the main gas pipeline 1, with the help of the adjustable nozzle apparatus of the turbine expander 4, in the gas pipeline of the fuel gas 15, in the combustion chamber 10 of the gas turbine of the gas turbine expander and in the combustion chambers of 20 gas the turbines of 21 gas pumping units are maintained at a constant pressure. The useful work of the turboexpander 4 is used to drive a compressor 5 compressing atmospheric air. Compressed air is heated in the regenerative air heater 6 by the heat of the exhaust gases of the gas turbine 8, supplied to the regenerative air heater 6 through the exhaust gas duct 7, and enters the combustion chamber 10. Fuel gas is supplied to it through the fuel gas pipeline 15. The combustion products expand in a gas turbine 8 driving the electric generator 9. The combustion products, partially cooled in a regenerative air heater 6, are first cooled in a high pressure gas utilization heater 12, and then in a medium pressure utilization gas heater 13 and discharged into the atmosphere. The gas from the medium-pressure gas pipeline 11 after it is heated in the secondary gas-pressure recovery heater 13 is additionally heated in the gas-water fuel gas heater 14 due to the heat of the heat carrier supplied to it and removed through the pipelines 16 from the exhaust gas heat exchangers of the gas pumping units 17 installed in the exhaust gas ducts turbines of 21 gas compressor units of the compressor station. The gas compressor unit includes compressors 19, combustion chambers 20, gas turbines 21 and superchargers 22 included in the main gas pipeline 1. Useful work of gas turbines 21 is used to drive compressors 19 and superchargers 22 of gas compressor units of the compressor station.

Топливный газ по газопроводу топливного газа 15 подается в камеру сгорания 10 газотурбодетандерной установки и в камеры сгорания 20 газоперекачивающих агрегатов. В случае необходимости газ из магистрального газопровода 1 подается в газопровод топливного газа 15 и в камеры сгорания 10 и 20 через редукционное устройство 18.Fuel gas is supplied through the fuel gas pipeline 15 to the combustion chamber 10 of the gas turbine expander and to the combustion chambers 20 of the gas pumping units. If necessary, gas from the main gas pipeline 1 is supplied to the fuel gas pipeline 15 and to the combustion chambers 10 and 20 through a reduction device 18.

Применение регенеративного воздухоподогревателя позволяет увеличить КПД установки. Соединение общим валом высокооборотного турбодетандера с компрессором позволяет уменьшить число ступеней в компрессоре, его стоимость и повысить КПД энергетической газотурбодетандерной установки. Привод электрогенератора от вала газовой турбины при 3000 об/мин позволяет отказаться от использования понижающего редуктора и повысить надежность установки. Использование утилизационного подогревателя газа высокого давления и утилизационного подогреватель газа среднего давления позволяет понизить температуру уходящих газов и повысить тепловую экономичность газотурбодетандерной энергетической установки. Применение газоводяного подогревателя топливного газа и утилизационных теплообменников выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов для подогрева газа, подаваемого в камеры сгорания, позволяет повысить тепловую экономичность как газотурбодетандерной энергетической установки, так и ГПА компрессорной станции.The use of a regenerative air heater can increase the efficiency of the installation. The connection of a high-speed turbo-expander with a compressor by a common shaft allows reducing the number of stages in the compressor, its cost and increasing the efficiency of an energy gas-turbine expander. The electric generator drive from the gas turbine shaft at 3000 rpm allows you to refuse to use a reduction gear and increase the reliability of the installation. The use of a high-pressure recovery gas heater and a medium-pressure recovery gas heater can lower the temperature of the flue gases and increase the thermal efficiency of the gas turbine expander. The use of a gas-water fuel gas heater and exhaust gas exhaust heat exchangers of gas pumping units for heating the gas supplied to the combustion chambers allows to increase the thermal efficiency of both the gas turbine expander power plant and the compressor unit GPU.

Claims (1)

Регенеративная газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорной станции, содержащая газопровод топливного газа высокого давления, связанный с магистральным газопроводом высокого давления, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом, компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления, редукционное устройство, при этом газопровод топливного газа высокого давления через утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через трубопровод топливного газа среднего давления связан с камерой сгорания, отличающаяся тем, что в газопровод топливного газа высокого давления подают весь топливный газ высокого давления для всех газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции и газотурбодетандерной установки, при этом установка дополнительно снабжена регенеративным воздухоподогревателем, утилизационным подогревателем топливного газа среднего давления, газоводяным подогревателем топливного газа, утилизационными теплообменниками выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов, при этом ротор турбодетандера связан общим валом с ротором компрессора газотурбодетандерной установки, а ротор газовой турбины связан общим валом с ротором электрогенератора, в выхлопном газоходе газовой турбины по ходу газов установлены регенеративный воздухоподогреватель, утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления и утилизационный подогреватель топливного газа среднего давления; газопровод топливного газа высокого давления через утилизационный подогреватель топливного газа высокого давления соединен с входом турбодетандера, выход которого через утилизационный подогреватель топливного газа среднего давления и газоводяной подогреватель топливного газа связан газопроводом топливного газа с камерами сгорания газотурбодетандерной установки и с камерами сгорания газоперекачивающих агрегатов, утилизационные теплообменники выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов соединены трубопроводами теплоносителя с газоводяным подогревателем топливного газа, а газопровод топливного газа высокого давления соединен через редукционное устройство с газопроводом топливного газа. A regenerative gas turbine expansion unit for the compressor station’s own needs, comprising a high pressure fuel gas pipeline connected to a high pressure main gas pipeline, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus, a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, an electric generator, a medium pressure fuel gas pipeline, a high pressure fuel gas recovery heater , reducing device, while the high pressure fuel gas pipeline through waste heat The high pressure fuel gas carrier is connected to the inlet of the turbo expander, the output of which through the medium pressure fuel gas pipeline is connected to the combustion chamber, characterized in that all high pressure fuel gas is supplied to the high pressure fuel gas pipeline for all gas compressor units of the compressor station and gas turbine expansion unit, this unit is additionally equipped with a regenerative air heater, a medium pressure fuel gas utilization heater, gas and water a fuel gas heater, exhaust gas exhaust gas heat exchanger exhaust gas heat exchangers, while the turbo expander rotor is connected by a common shaft to the compressor rotor of a gas turbine expander, and the gas turbine rotor is connected by a common shaft to the electric generator rotor, a regenerative air-heating heater is installed in the exhaust gas duct of the gas turbine along the gas high-pressure gas and a medium-pressure fuel gas recovery heater; a high pressure fuel gas pipeline is connected through a high pressure fuel gas recovery heater to an inlet of a turboexpander, the output of which through a medium pressure fuel gas recovery heater and a gas-water fuel gas heater is connected to a fuel gas pipeline with combustion chambers of a gas turbine expander and with combustion chambers of gas pumping units, exhaust heat exchangers gases of gas pumping units are connected by coolant pipelines a gas-gas heater of the fuel, and high-pressure gas pipe is connected via a fuel gas pressure reducing device and the piping of the fuel gas.
RU2014118983/06A 2014-05-12 2014-05-12 Regenerative gas turbine expander unit for compressor station RU2570296C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118983/06A RU2570296C1 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Regenerative gas turbine expander unit for compressor station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118983/06A RU2570296C1 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Regenerative gas turbine expander unit for compressor station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014118983A RU2014118983A (en) 2015-11-20
RU2570296C1 true RU2570296C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54552954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014118983/06A RU2570296C1 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Regenerative gas turbine expander unit for compressor station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570296C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650238C1 (en) * 2017-06-13 2018-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas distribution station power plant or the gas control unit operation method
RU2675427C1 (en) * 2017-07-27 2018-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined utilizing gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line
RU2699445C1 (en) * 2018-04-06 2019-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Gas turbine expander power plant of thermal power plant
RU2712339C1 (en) * 2018-09-20 2020-01-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined power gas turbine expander unit of main line gas pipeline compressor station
RU2744139C1 (en) * 2020-07-13 2021-03-03 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined utilizing power gas turbine power plant of main line gas pipeline compressor station

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013615C1 (en) * 1992-01-16 1994-05-30 Валерий Игнатьевич Гуров Gas-turbine expander unit operating on natural gas
RU2091592C1 (en) * 1994-08-23 1997-09-27 Валерий Игнатьевич Гуров Method of operation of gas turbo-expander plant
RU2096640C1 (en) * 1994-11-30 1997-11-20 Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Аэротурбогаз" Gas-turbine expansion machine operation process
RU2196233C1 (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" Cooled turbine of gas turbine engine
RU133250U1 (en) * 2013-05-07 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") GAS DISTRIBUTION STATION

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013615C1 (en) * 1992-01-16 1994-05-30 Валерий Игнатьевич Гуров Gas-turbine expander unit operating on natural gas
RU2091592C1 (en) * 1994-08-23 1997-09-27 Валерий Игнатьевич Гуров Method of operation of gas turbo-expander plant
RU2096640C1 (en) * 1994-11-30 1997-11-20 Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Аэротурбогаз" Gas-turbine expansion machine operation process
RU2196233C1 (en) * 2001-06-21 2003-01-10 Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" Cooled turbine of gas turbine engine
RU133250U1 (en) * 2013-05-07 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") GAS DISTRIBUTION STATION

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650238C1 (en) * 2017-06-13 2018-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas distribution station power plant or the gas control unit operation method
RU2675427C1 (en) * 2017-07-27 2018-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined utilizing gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line
RU2699445C1 (en) * 2018-04-06 2019-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Gas turbine expander power plant of thermal power plant
RU2712339C1 (en) * 2018-09-20 2020-01-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined power gas turbine expander unit of main line gas pipeline compressor station
RU2744139C1 (en) * 2020-07-13 2021-03-03 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Combined utilizing power gas turbine power plant of main line gas pipeline compressor station

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014118983A (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102297668B1 (en) Power generation system and method with partially recuperated flow path
US9410451B2 (en) Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system
RU2570296C1 (en) Regenerative gas turbine expander unit for compressor station
CN206785443U (en) A kind of high-pressure natural gas cogeneration distributed energy resource system
RU2549004C1 (en) Regenerative gas-turbine expansion unit
RU2557834C2 (en) Gas turbine expansion power plant of gas-distributing station
RU2541080C1 (en) Auxiliary power gas turbine expander unit for compressor stations of gas-main pipelines
RU2599082C1 (en) Gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line
RU176799U1 (en) GAS DISTRIBUTION STATION WITH A DETANDER-COMPRESSOR GAS TURBINE POWER INSTALLATION
KR102047437B1 (en) Power plant sysyem combined with gas turbine
RU2650238C1 (en) Gas distribution station power plant or the gas control unit operation method
RU117504U1 (en) NATURAL GAS PRESSURE RECOVERY SYSTEM
RU2675427C1 (en) Combined utilizing gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line
RU2656769C1 (en) Thermal power plant gas turboexpander power unit operation method
US20140069078A1 (en) Combined Cycle System with a Water Turbine
RU2317430C1 (en) Turbo-expander plant
RU2712339C1 (en) Combined power gas turbine expander unit of main line gas pipeline compressor station
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU101095U1 (en) DETANDER-GENERATOR INSTALLATION
RU2576556C2 (en) Compressor station of main gas line with gas turbine expander power plant
RU2699445C1 (en) Gas turbine expander power plant of thermal power plant
RU2807373C1 (en) Method of operation of regenerative gas turbine expander power unit of combined heat and power plant and device for its implementation
RU51112U1 (en) HEAT GAS TURBINE INSTALLATION
RU2545261C2 (en) Gas turbine plant of raised efficiency
RU2328045C2 (en) Method of operating atomic steam-turbine power generating system and equipment for implementing method