RU2618135C2 - Двухкамерная газотурбинная установка - Google Patents
Двухкамерная газотурбинная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618135C2 RU2618135C2 RU2015140637A RU2015140637A RU2618135C2 RU 2618135 C2 RU2618135 C2 RU 2618135C2 RU 2015140637 A RU2015140637 A RU 2015140637A RU 2015140637 A RU2015140637 A RU 2015140637A RU 2618135 C2 RU2618135 C2 RU 2618135C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- combustion chamber
- turbine
- compressor
- air
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Двухкамерная газотурбинная установка содержит последовательно расположенные компрессор (1), первую камеру сгорания (2), турбину высокого давления (3), вторую камеру сгорания (4), турбину низкого давления (5) и газовоздушный теплообменник (7). Вход в газовую часть теплообменника (7) подключен к выходу из турбины низкого давления (5). Вход в воздушную часть теплообменника подключен к середине компрессора (1), а выход из нее - ко второй камере сгорания (4). Изобретение направлено на уменьшение расхода топлива и повышение КПД установки путем использования тепла отработавшего в турбине газа для подогрева воздуха, отбираемого из середины компрессора на охлаждение второй камеры сгорания. 1 ил.
Description
Изобретение относится к двухкамерным газотурбинным установкам авиационного и наземного применения.
Известны двухкамерные газотурбинные установки, в которых вторая камера сгорания расположена после первой турбины, а воздух на охлаждение второй камеры сгорания отбирают из середины компрессора (Г.Г. Ольховский «Разработка перспективных энергетических ГТУ», Теплоэнергетика №4, 1996 г., стр. 66-75).
Недостатком известных двухкамерных газотурбинных установок является их сравнительно низкий КПД, так как непосредственно в этих установках использование тепла отработавшего в турбинах газа для подогрева циклового воздуха за компрессором принципиально невозможно из-за незначительной разности температур газа за турбиной и воздуха за компрессором при высокой степени повышения давления воздуха в компрессоре, которая также необходима для повышения КПД газотурбинной установки.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции является двухкамерная газотурбинная установка, в которой вторая камера сгорания расположена также после первой турбины, а охлаждение первой и второй камер сгорания производится паром, генерируемым в теплообменнике и паровом котле-утилизаторе, использующем для парообразования тепло отработавшего в турбине газа (патент ЕР №0731255 А1).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является усложнение конструкции за счет включения в ее состав помимо теплообменника парового котла-утилизатора, пароперегревающего устройства, водяного насоса, резервуара питательной воды и другого водяного оборудования, что делает невозможным использование такого способа эксплуатации в мобильных блочно-модульных наземных и авиационных двухкамерных газотурбинных установках.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении КПД газотурбинной установки путем использования тепла отработавшего в турбине газа в газовоздушном теплообменнике для подогрева воздуха, отбираемого из середины компрессора на охлаждение второй камеры сгорания, а также упрощение конструкции.
Сущность технического решения заключается в том, что в двухкамерной газотурбинной установке, содержащей последовательно расположенные компрессор, первую камеру сгорания, турбину высокого давления, вторую камеру сгорания, турбину низкого давления и газовоздушный теплообменник, вход в газовую часть которого подключен к выходу из турбины низкого давления, согласно изобретению, вход в воздушную часть теплообменника подключен к середине компрессора, а выход из нее - ко второй камере сгорания.
Подключение входа в воздушной части теплообменника к середине компрессора, а выхода из нее - ко второй камере сгорания дает возможность использования тепла отработавшего в турбине газа для подогрева воздуха, отбираемого из середины компрессора на охлаждение второй камеры сгорания, имеющего более низкую температуру по сравнению с температурой газа за турбиной, за счет чего происходит повышение КПД двухкамерной газотурбинной установки при высокой степени повышения давления воздуха в компрессоре.
На фигуре изображена схема предлагаемой двухкамерной газотурбинной установки.
Двухкамерная газотурбинная установка состоит из компрессора 1, первой камеры сгорания 2, турбины высокого давления 3, второй камеры сгорания 4, турбины низкого давления 5, приводящей компрессор 1 и электрогенератор 6. Установка включает также рекуперативный газовоздушный теплообменник 7, связанный с серединой компрессора 1 каналом 8, с турбиной низкого давления 5 каналом 9 и со второй камерой сгорания 4 каналом 10.
Работает установка следующим образом.
В компрессоре 1 воздух сжимается и поступает в первую камеру сгорания 2, из которой газ высокой температуры поступает в первую турбину 3, где расширяется с понижением температуры и поступает во вторую камеру сгорания 4. После подогрева во второй камере сгорания 4 газ высокой температуры поступает во вторую турбину 5, где расширяется с понижением температуры и по каналу 9 поступает в газовоздушный теплообменник 7. Одна часть воздуха из середины компрессора 1 по каналу 11 подается на охлаждение турбины 5, а другая часть – по каналу 8 в теплообменник 7, где подогревается за счет использования тепла отработавшего в турбине газа, который подается в теплообменник по каналу 9. Подогретый в теплообменнике 7 воздух по каналу 10 подается на охлаждение второй камеры сгорания 4, а затем смешивается с газообразными продуктами сгорания, выходящими из второй камеры сгорания и поступающими в турбину низкого давления 5. В результате чего температура газа на входе в турбину низкого давления 5 повышается по сравнению с ее величиной без подогрева воздуха, охлаждающего вторую камеру сгорания.
Таким образом, для понижения температуры газа на входе в турбину низкого давления до заданной величины уменьшается расход топлива во вторую камеру сгорания, а эффективный КПД установки (отношение свободной мощности второй турбины, идущей на вращение электрогенератора, к теплу, подведенному с расходом топлива в первую по каналу 12 и во вторую по каналу 13 камеры сгорания) увеличивается.
Claims (1)
- Двухкамерная газотурбинная установка, содержащая последовательно расположенные компрессор, первую камеру сгорания, турбину высокого давления, вторую камеру сгорания, турбину низкого давления и газовоздушный теплообменник, вход в газовую часть которого подключен к выходу из турбины низкого давления, отличающаяся тем, что вход в воздушную часть теплообменника подключен к середине компрессора, а выход из нее - ко второй камере сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140637A RU2618135C2 (ru) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Двухкамерная газотурбинная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140637A RU2618135C2 (ru) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Двухкамерная газотурбинная установка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015140637A RU2015140637A (ru) | 2017-03-29 |
RU2618135C2 true RU2618135C2 (ru) | 2017-05-02 |
Family
ID=58505743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140637A RU2618135C2 (ru) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Двухкамерная газотурбинная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618135C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR963508A (ru) * | 1950-07-17 | |||
EP0620362A1 (de) * | 1993-04-08 | 1994-10-19 | ABB Management AG | Gasturbogruppe |
WO1994028285A2 (en) * | 1993-05-21 | 1994-12-08 | United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Steam-augmented gas turbine |
EP0731255A1 (de) * | 1995-03-07 | 1996-09-11 | ABB Management AG | Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage |
RU2372498C1 (ru) * | 2008-04-09 | 2009-11-10 | Закрытое акционерное общество "Энергомаш (Холдинг)" | Парогазовая установка |
RU2528190C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-09-10 | Алексей Иванович Загоруйко | Парогазовая установка |
-
2015
- 2015-09-23 RU RU2015140637A patent/RU2618135C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR963508A (ru) * | 1950-07-17 | |||
EP0620362A1 (de) * | 1993-04-08 | 1994-10-19 | ABB Management AG | Gasturbogruppe |
WO1994028285A2 (en) * | 1993-05-21 | 1994-12-08 | United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Steam-augmented gas turbine |
EP0731255A1 (de) * | 1995-03-07 | 1996-09-11 | ABB Management AG | Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage |
RU2372498C1 (ru) * | 2008-04-09 | 2009-11-10 | Закрытое акционерное общество "Энергомаш (Холдинг)" | Парогазовая установка |
RU2528190C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-09-10 | Алексей Иванович Загоруйко | Парогазовая установка |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
FR 963508, 07/07/1959. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015140637A (ru) | 2017-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101760477B1 (ko) | 가스 터빈 에너지 보조 시스템 및 가열 시스템, 그리고 그 제작 및 이용 방법 | |
EA200701014A1 (ru) | Повышение мощности турбин внутреннего сгорания посредством накапливания энергии сжатого воздуха и дополнительного детандера, с отводом воздушного потока и его впуском выше по потоку камер сгорания | |
RU2013122799A (ru) | Способ работы электростанции комбинированного цикла с когенерацией, и электростанция комбинированного цикла для реализации этого способа | |
TN2013000116A1 (en) | Solar thermal power system | |
EP2617963A2 (en) | Liquid fuel heating system | |
RU2335641C2 (ru) | Способ повышения кпд и мощности двухконтурной атомной станции | |
RU2618135C2 (ru) | Двухкамерная газотурбинная установка | |
RU2409746C2 (ru) | Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и регенеративной газовой турбиной | |
RU2015130684A (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой конденсационной турбиной | |
RU2011106833A (ru) | Конденсационная паротурбинная электростанция | |
RU2528214C2 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
RU2605878C1 (ru) | Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды на конденсационных блоках паровых турбин тепловой электрической станции | |
RU2727274C1 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
RU2561770C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
RU2671264C1 (ru) | Стехиометрическая парогазотурбинная установка | |
RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU178331U1 (ru) | Парогазотурбинная установка | |
RU2474708C1 (ru) | Газотурбинный двигатель с двумя камерами сгорания | |
WO2015187064A2 (ru) | Всережимная парогазовая установка | |
RU167924U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
RU2328045C2 (ru) | Способ эксплуатации атомной паротурбинной энергетической установки и установка для его осуществления | |
RU2520762C1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2523087C1 (ru) | Парогазотурбинная установка | |
US20100300099A1 (en) | Air-medium power system | |
RU141127U1 (ru) | Парогазовая установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180924 |