RU2665745C1 - Газотурбинная установка - Google Patents
Газотурбинная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665745C1 RU2665745C1 RU2017126851A RU2017126851A RU2665745C1 RU 2665745 C1 RU2665745 C1 RU 2665745C1 RU 2017126851 A RU2017126851 A RU 2017126851A RU 2017126851 A RU2017126851 A RU 2017126851A RU 2665745 C1 RU2665745 C1 RU 2665745C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- combustion chamber
- compressor
- gas turbine
- sent
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007036 catalytic synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике. Газотурбинная установка включает кинематически связанные компрессор, турбину и потребитель энергии, камеру сгорания, котел-утилизатор, систему конденсации воды, состоящую из холодильника и сепаратора, и конвертор. При работе установки воздух сжимают компрессором и направляют в горелку камеры сгорания вместе с конвертированной паротопливной смесью, подаваемой из конвертора, продукты сгорания направляют в турбину, из которой выводят отработанные газы, и после охлаждения в котле-утилизаторе и холодильнике разделяют в сепараторе на отходящий газ, сбрасываемый в атмосферу, и водный конденсат, часть которого направляют на смешение с топливом, нагревают и испаряют в котле-утилизаторе с получением паротопливной смеси, которую конвертируют в синтез-газ в конверторе. Оставшуюся часть водного конденсата подают в камеру сгорания, минуя горелку. Изобретение позволяет повысить энергетическую эффективность газотурбинной установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции газотурбинных установок и может быть использовано в двигателестроении и энергетике.
Известна газотурбинная установка с подачей паро-топливной смеси [RU 2527007, опубл. 27.08.2014, МПК F02C 3/30], состоящая из потребителя энергии, компрессора, камеры сгорания, турбины с системой для получения и подачи паротопливной смеси и активатора, включающей котел-утилизатор с линией подачи воды.
К недостаткам известной газотурбинной установки относятся низкая энергоэффективность из-за сброса паров воды в атмосферу с дымовыми газами, а также необходимость подачи воды и активатора со стороны.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является газотурбинная установка и способ функционирования газотурбинной установки [RU 2624690, опубл. 05.07.2017, МПК F02C 3/30], которая включает потребителя энергии, компрессор, камеру сгорания с каталитическим генератором синтез-газа (конвертором), турбину с линией вывода продуктов сгорания, на которой расположены котел-утилизатор с системой получения и подачи водотопливной смеси, соединенный с конвертором линией подачи паро-топливной смеси, радиатор, конденсатор и емкость системы конденсации воды.
Недостатком данной установки является невысокая энергоэффективность из-за потери устойчивости факела в камере сгорания при повышении соотношения пар : топливо.
Задачей изобретения является повышение энергоэффективности.
Техническим результатом является повышение энергоэффективности за счет повышения соотношения пар : топливо путем соединения системы конденсации воды линией подачи конденсата с камерой сгорания.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей потребителя энергии, компрессор, камеру сгорания, конвертор, турбину с линией вывода продуктов сгорания, на которой расположены котел-утилизатор с системой получения и подачи водотопливной смеси, соединенный с конвертором линией подачи паротопливной смеси и систему конденсации воды, особенностью является то, что система конденсации воды состоит из холодильника и сепаратора и соединена с камерой сгорания линией подачи конденсата.
Для повышения глубины конверсии паротопливной смеси конвертор может быть соединен с компрессором линией подачи части сжатого воздуха.
В качестве конвертора может быть установлен каталитический реактор паровой или паровоздушной конверсии. Холодильник может быть выполнен, например, в виде аппарата воздушного охлаждения или водяного холодильника, а сепаратор - в виде емкостного или центробежно-вихревого аппарата. В качестве остальных элементов установки используют любое оборудование соответствующего назначения, известное из уровня техники.
Соединение системы конденсации воды с камерой сгорания линией подачи конденсата позволяет подать водный конденсат в камеру сгорания минуя горелку, не оказывая влияния на сжигание топлива, что позволяет увеличить соотношение пар : топливо и расход рабочего тела, за счет чего повысить энергоэффективность. Дополнительным эффектом является возможность снижения температуры стенок камеры сгорания за счет тепла испарения воды и повышение вследствие этого ресурса установки.
Предлагаемая установка показана на чертеже и включает кинематически связанные компрессор 1, турбину 2 и потребитель энергии 3, камеру сгорания 4, котел-утилизатор 5, систему конденсации воды, состоящую из холодильника 6 и сепаратора 7, а также конвертор 8.
При работе установки воздух, подаваемый по линии 9, сжимают компрессором 1 и направляют в горелку (не показана) камеры сгорания 4 по линии 10 вместе с конвертированной паротопливной смесью, подаваемой по линии 11 из конвертора 8, продукты сгорания по линии 12 направляют в турбину 2 из которой по линии 13 выводят отработанные газы, которые после охлаждения в котле-утилизаторе 5 и холодильнике 6 разделяют в сепараторе 7 на отходящий газ, сбрасываемый в атмосферу по линии 14, и водный конденсат, выводимый по линии 15. Часть водного конденсата по линии 16 направляют на смешение с топливом, подаваемым по линии 17, нагревают и испаряют в котле-утилизаторе 5 с получением паро-топливной смеси, которую конвертируют с получением синтез-газа в конверторе 8. Оставшуюся часть водного конденсата по линии 18 подают в камеру сгорания 4, минуя горелку. Часть сжатого воздуха из компрессора 1 может быть направлена в конвертор 8 по линии 19 (показано пунктиром).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить энергоэффективность и может быть использована в промышленности.
Claims (2)
1. Газотурбинная установка, включающая потребителя энергии, компрессор, камеру сгорания, конвертор, турбину с линией вывода продуктов сгорания, на которой расположены котел-утилизатор с системой получения и подачи водотопливной смеси, соединенный с конвертором линией подачи паротопливной смеси, и систему конденсации воды, отличающаяся тем, что система конденсации воды состоит из холодильника и сепаратора и соединена с камерой сгорания линией подачи конденсата.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что конвертор соединен с компрессором линией подачи части сжатого воздуха.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126851A RU2665745C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газотурбинная установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126851A RU2665745C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газотурбинная установка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665745C1 true RU2665745C1 (ru) | 2018-09-04 |
Family
ID=63460136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126851A RU2665745C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газотурбинная установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665745C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2614037A (en) * | 2021-11-03 | 2023-06-28 | Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg | Gas turbine arrangement |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229030C2 (ru) * | 2002-02-20 | 2004-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интербизнеспроект" | Способ повышения эффективности работы газотурбинной установки |
| RU2467187C2 (ru) * | 2010-11-03 | 2012-11-20 | ООО "Центр КОРТЭС" | Способ работы газотурбинной установки |
| RU129998U1 (ru) * | 2012-07-26 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Комбинированная парогазотурбинная установка на продуктах гидротермального окисления алюминия |
| RU2529615C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ аккумулирования энергии |
| RU2588313C1 (ru) * | 2015-07-13 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ преобразования энергии |
| RU2624690C1 (ru) * | 2016-04-28 | 2017-07-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Газотурбинная установка и способ функционирования газотурбинной установки |
-
2017
- 2017-07-25 RU RU2017126851A patent/RU2665745C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229030C2 (ru) * | 2002-02-20 | 2004-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интербизнеспроект" | Способ повышения эффективности работы газотурбинной установки |
| RU2467187C2 (ru) * | 2010-11-03 | 2012-11-20 | ООО "Центр КОРТЭС" | Способ работы газотурбинной установки |
| RU129998U1 (ru) * | 2012-07-26 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Комбинированная парогазотурбинная установка на продуктах гидротермального окисления алюминия |
| RU2529615C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ аккумулирования энергии |
| RU2588313C1 (ru) * | 2015-07-13 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ преобразования энергии |
| RU2624690C1 (ru) * | 2016-04-28 | 2017-07-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Газотурбинная установка и способ функционирования газотурбинной установки |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2614037A (en) * | 2021-11-03 | 2023-06-28 | Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg | Gas turbine arrangement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2613100C2 (ru) | Газовая турбина (варианты) и способ эксплуатации газовой турбины | |
| RU2013150959A (ru) | Камера сгорания, способ сжигания, устройство производства электроэнергии и способ производства электроэнергии на таком устройстве | |
| RU2013149403A (ru) | Способ работы и устройство газотурбинной установки | |
| RU2012101463A (ru) | Способ удаления увлеченного газа в системе генерирования мощности с комбинированным циклом | |
| RU2665745C1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| RU2624690C1 (ru) | Газотурбинная установка и способ функционирования газотурбинной установки | |
| RU2661231C1 (ru) | Способ водородного перегрева пара на аэс | |
| RU2009148393A (ru) | Способ производства азотной кислоты (варианты) и агрегат для производства азотной кислоты | |
| CN102251818B (zh) | 燃气和蒸汽轮机系统 | |
| RU2694701C2 (ru) | Энергоэффективная газотурбинная установка | |
| EA032655B1 (ru) | Теплоутилизационная установка и электростанция | |
| RU2343368C1 (ru) | Геотермальная энергетическая установка | |
| RU2561770C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
| RU2693567C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
| RU2439446C1 (ru) | Нагреватель текучей среды | |
| RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2679330C1 (ru) | Энергетический комплекс на основе газификации отходов биомассы | |
| RU121863U1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2001132885A (ru) | Способ работы парогазовой электростанции на комбинированном топливе (твердом с газообразным или жидким, или ядерном с газообразным или жидким) и парогазовая установка для его реализации | |
| RU178331U1 (ru) | Парогазотурбинная установка | |
| WO2015187064A2 (ru) | Всережимная парогазовая установка | |
| RU2791380C1 (ru) | Способ работы газотурбинного газоперекачивающего агрегата и устройство для его осуществления | |
| RU164323U1 (ru) | Установка электро-тепло-водо-холодоснабжения | |
| RU2711260C1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2620610C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции |