RU2689508C1 - Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit - Google Patents

Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit Download PDF

Info

Publication number
RU2689508C1
RU2689508C1 RU2018125105A RU2018125105A RU2689508C1 RU 2689508 C1 RU2689508 C1 RU 2689508C1 RU 2018125105 A RU2018125105 A RU 2018125105A RU 2018125105 A RU2018125105 A RU 2018125105A RU 2689508 C1 RU2689508 C1 RU 2689508C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fuel
fuel gas
heat
heating
Prior art date
Application number
RU2018125105A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Белоусов
Original Assignee
Юрий Васильевич Белоусов
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 Юрий Васильевич Белоусов filed Critical Юрий Васильевич Белоусов
Priority to RU2018125105A priority Critical patent/RU2689508C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2689508C1 publication Critical patent/RU2689508C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use

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

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building and heat engineering and can be used in development or modernization of gas pumping units with gas turbine plants. In compliance with this fuel gas heating method, additional fuel gas heating and complete power supply of gas compressor unit are provided. For this purpose, an apparatus consisting of an organic Rankine cycle (OCR) is connected to an exhaust system of a gas turbine engine of a gas pumping unit. Heat-exchanger-economizer of the OCR unit is three-flow. Fuel gas flow is extracted from main gas line, filtered and directed for heating to unit with gas-oil heat exchangers for fuel gas preparation, where in turn: heating the fuel gas flow in the first gas-oil heat exchanger with hot oil taken from the pump compressor unit, reducing in the expander, is heated in the second gas-oil heat exchanger with hot oil extracted from the gas-turbine engine of the gas transfer unit, and heated in the OCR heat exchanger-economizer with hot organic heat carrier. Completing heating of fuel gas flow, it is directed to gas turbine engine fuel system of gas transfer unit. Electric connection is established with generator of expander and with turbine of OCR and directing electric energy to power supply of gas transfer unit, wherein the amount of electric power generated is controlled by changing the surface area of heat exchange surfaces of the heat exchanger-evaporator OCR.EFFECT: invention increases energy efficiency of compressed natural gas production processes.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники и может найти применение при разработке или модернизации газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с газотурбинными установками (ГТУ) на газораспределительных станциях.The invention relates to the field of mechanical engineering and heat engineering and can be used in the development or modernization of gas pumping units (GCU) with gas turbine units (GTU) at gas distribution stations.

Предварительный подогрев топливного газа перед подачей в топливную систему ГТУ ГПА обусловлен необходимостью компенсации эффекта Джоуля-Томсона, параметра, характеризующего охлаждение газов в результате процесса дросселирования. Падение температуры топливного газа может вызвать обмерзание элементов топливной системы и конденсацию жидких фракций (пропана, бутана и др.). Именно поэтому производители газовых турбин требуют обеспечение температуры природного газа на входе в топливную систему ГТУ примерно на 15-25 К выше температуры точки росы для применяемого состава газа.Preheating of the fuel gas before it is fed into the fuel system of the GTU GPU is due to the need to compensate for the Joule-Thomson effect, a parameter characterizing the cooling of gases as a result of the throttling process. A drop in the temperature of the fuel gas may cause the elements of the fuel system to freeze and condensation of the liquid fractions (propane, butane, etc.). That is why gas turbine manufacturers require the provision of a natural gas temperature at the inlet to the GTU fuel system by about 15-25 K above the dew point temperature for the gas composition used.

Предварительный рекуперативный подогрев топлива с использованием сбросного тепла сокращает общий расход топлива - на, ~0,1% на каждые 20 К подогрева (т.е. на ≈1% при 200°С). Тем самым повышается кпд установки до, примерно 0,5% абсолютных (при ничтожно малом снижении мощности ГТУ).Preliminary recuperative heating of the fuel using waste heat reduces the total fuel consumption - by, ~ 0.1% for every 20 K of heating (i.e., ≈1% at 200 ° С). This increases the installation efficiency to about 0.5% absolute (with a negligible reduction in the power of the gas turbine unit).

Известна «Система нагрева топливного газа в газоперекачивающем агрегате», патент RU 150383, МПК F28C 3/06, дата публикации 20.02.2015 года, где подогревают топливный газ в газомасляных теплообменниках блока подготовки топливного газа с использованием тепла горячего масла, которое направляют от центробежного нагнетателя и от газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата. В блоке редуцирования, подключенном между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками, давление топливного газа редуцируют с входного значения до требуемых значений, а также автоматически поддерживают на заданных значениях. Такой подогрев топливного газа утилизирует тепло, повышает надежность и эффективность работы ГПА. Однако, при осуществлении такого технологического цикла сохраняется достаточно высокое потребление электроэнергии.The “Fuel gas heating system in a gas pumping unit” is known, patent RU 150383, IPC F28C 3/06, published on February 20, 2015, where the fuel gas is heated in gas-oil heat exchangers of the fuel gas preparation unit using hot oil heat, which is sent from a centrifugal supercharger and from the gas turbine engine of the gas pumping unit. In the reduction unit connected between the series-connected gas-oil heat exchangers, the pressure of the fuel gas is reduced from the input value to the required values, and also automatically maintained at the specified values. Such heating of fuel gas utilizes heat, increases the reliability and efficiency of HPA. However, with the implementation of such a technological cycle, a sufficiently high energy consumption is maintained.

Одна из наиболее важных задач топливно-энергетического комплекса - проведение активной энергосберегающей политики, обеспечивающей достижение необходимого результата при минимальных затратах энергии. И задача кардинального повышения энергетических характеристик производства компримированного природного газа на газораспределительных станциях требует качественно новых технологических решений.One of the most important tasks of the fuel and energy complex is to pursue an active energy-saving policy that ensures the achievement of the desired result with minimal energy expenditure. And the task of drastically increasing the energy characteristics of the production of compressed natural gas at gas distribution stations requires qualitatively new technological solutions.

Пути повышения энергетической эффективности различны. Одной из наиболее перспективных возможностей - использование технологии органического цикла Ренкина (ОЦР), которая позволяет преобразовывать остаточное низкопотенциальное тепло технологических процессов в полезную мощность. Под аббревиатурой ОЦР (или OCR от англ. «Organic Rankine Cycle», органический цикл Ренкина) подразумевается термодинамический цикл, предложенный Ренкином. ОЦР основан на классической схеме паротурбинного цикла, в ходе которого происходит преобразования потенциальной энергии рабочего тела в механическую энергию вращения ротора и далее в электрическую энергию посредством электрогенератора. Вместо водяного пара в ОЦР используется пар органической жидкости, который характеризуется большим молекулярным весом, что позволяет работать турбине на низких оборотах, при низких значениях давления и избежать эрозии металлических частей и лопаток.Ways to improve energy efficiency are different. One of the most promising opportunities is the use of the Rankine organic cycle technology (CRO), which allows you to convert the residual low-grade heat of technological processes into useful power. The abbreviation of OCR (or OCR from the English. Organic Rankine Cycle, organic Rankine cycle) means the thermodynamic cycle proposed by Rankin. The CCR is based on the classical scheme of the steam-turbine cycle, during which the potential energy of the working medium is converted into mechanical energy of rotation of the rotor and then into electrical energy by means of an electric generator. Instead of water vapor, organic liquid vapor is used in the ORC, which is characterized by high molecular weight, which allows the turbine to operate at low revs, at low pressures and to avoid erosion of metal parts and blades.

Известны технологии энергосбережения на базе ОЦР-технологии, предложенные компанией Turboden для утилизации тепла отходящих (выхлопных) газов газотурбинных двигателей компрессорных агрегатов, например, сайт компании Turboden RUS, разделы «Технологии энергосбережения», «Производство» (http://turbodenrus.com/tekhnologii, http://turbodenrus.com/proizvodstvo), для осуществления которых в укрытии контейнерного типа подключают оборудование (турбину, генератор, насосы, систему маслоснабжения, электрооборудование, систему управления) через внешний теплообменник к источнику выхлопных газов, при этом, во внешнем теплообменнике используют прямой теплообмен или промежуточный контур с термическим маслом. Входящий тепловой поток тепла выхлопных газов ГТУ трансформируется в электрическую энергию (до 25-26%) и тепло (до 80%), с крайне низкими тепловыми потерями - всего 2%.There are known energy-saving technologies based on the OTsR-technology proposed by Turboden for heat recovery of waste (exhaust) gases of gas turbine engines of compressor units, for example, the website of Turboden RUS, sections "Energy Saving Technologies", "Production" (http://turbodenrus.com/ tekhnologii, http://turbodenrus.com/proizvodstvo), for the implementation of which in the shelter of container type connect equipment (turbine, generator, pumps, oil supply system, electrical equipment, control system) through an external heat exchanger to the source of exhaust x gases, wherein, in an external heat exchanger using direct heat exchange or an intermediate circuit with a thermal oil. The incoming heat flux of exhaust gas heat is converted into electrical energy (up to 25-26%) and heat (up to 80%), with extremely low thermal losses - only 2%.

Основным недостатком известных технологических решений является то, что при осуществлении технологического процесса сохраняется достаточно высокое потребление электроэнергии. Также, известные технологические решения направлены на усовершенствование выполнения лишь одного технологического процесса - либо утилизация тепла, либо подогрев топливного газа. Ни одно из известных технологических решений не направлено на совмещение этих процессов в один энергонезависимый технологический процесс подогрева топливного газа для газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата на газораспределительной станции.The main disadvantage of the known technological solutions is that during the implementation of the technological process, a sufficiently high energy consumption is maintained. Also, known technological solutions are aimed at improving the implementation of only one technological process - either heat recovery or heating of the fuel gas. None of the known technological solutions is aimed at combining these processes into one non-volatile technological process of heating the fuel gas for a gas turbine engine of a gas pumping unit at a gas distribution station.

Целью изобретения является повышение экономической эффективности и энергоэффективности процессов производства компримированного природного газа на газораспределительной станции.The aim of the invention is to improve the economic efficiency and energy efficiency of the processes of production of compressed natural gas at the gas distribution station.

Техническим результатом изобретения является разработка способа подогрева топливного газа для ГТУ ГПА, одновременно сочетающем в себе высокую эффективность нагрева топливного газа и полное обеспечение собственных нужд ГПА по энергоснабжению.The technical result of the invention is to develop a method for preheating fuel gas for a gas turbine unit in a gas compressor unit at the same time combining the high efficiency of heating the fuel gas and fully ensuring the gas supply unit's own needs.

Поставленная цель достигается в способе подогрева топливного газа, при котором одновременно обеспечивают дополнительный подогрев топливного газа и полное энергоснабжение газоперекачивающего агрегата. К выхлопной системе газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата подключают установку, состоящую из органического цикла Ренкина (ОЦР) и использующую тепло выхлопных газов газотурбинного двигателя. Теплообменник-экономайзер установки ОЦР выполняют трехпоточным, в котором вход третьего потока соединяют с выходом блока с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа, а выход третьего потока соединяют со входом топливной системы газотурбинного двигателя. Отбирают поток топливного газа из магистрального газопровода, фильтруют и направляют на нагрев в блок с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа, где поочередно: нагревают поток топливного газа в первом газомасляном теплообменнике горячим маслом, отбираемым от нагнетателя газоперекачивающего агрегата, редуцируют в детандере, нагревают во втором газомасляном теплообменнике горячим маслом, отбираемым от газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата, и нагревают в теплообменнике-экономайзере ОЦР горячим органическим теплоносителем. Завершая подогрев потока топливного газа, направляют его в топливную систему газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата. Устанавливают электрическую связь с генератором детандера и с турбиной ОЦР и направляют электрическую энергию на энергоснабжение газоперекачивающего агрегата. Регулируют количество производимой электроэнергии посредством изменения площади теплообменных поверхностей теплообменника-испарителя ОЦР.This goal is achieved in the method of heating the fuel gas, in which at the same time provide additional heating of the fuel gas and the full power supply of the gas pumping unit. The exhaust system of the gas turbine engine of the gas pumping unit is connected to an installation consisting of an organic Rankine cycle (ORC) and using the heat of the exhaust gases of the gas turbine engine. The economizer-economizer of the ORC installation is three-flow in which the inlet of the third stream is connected to the outlet of the unit with gas-oil heat exchangers to prepare the fuel gas, and the outlet of the third stream is connected to the inlet of the fuel system of the gas turbine engine. The fuel gas stream is taken from the main gas pipeline, filtered and sent for heating to a gas-oil heat exchanger unit to prepare the fuel gas, where alternately: the fuel gas stream is heated in the first gas-oil heat exchanger with hot oil taken from the gas compressor unit supercharger, reduced in the expander, heated in the second gas oil heat exchanger with hot oil taken from the gas turbine engine of the gas pumping unit and heated in the heat exchanger economizer ORC hot organic coolant. Completing the heating of the fuel gas stream, it is directed to the fuel system of the gas turbine engine of the gas pumping unit. Establish an electrical connection with the expander generator and with the turbine center and direct the electrical energy to power the gas pumping unit. Regulate the amount of electricity produced by changing the area of heat exchange surfaces of the heat exchanger-evaporator ORC.

Такое осуществление подогрева топливного газа для газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата позволяет одновременно обеспечить дополнительный подогрев топливного газа и полное энергоснабжение этого газоперекачивающего агрегата. Это обуславливает повышение экономической эффективности за счет осуществления одновременно двух технологических процессов и повышение энергоэффективности за счет обеспечения полной энергонезависимости ГПА.Such an implementation of the preheating of the fuel gas for a gas turbine engine of a gas pumping unit makes it possible to simultaneously provide additional heating of the fuel gas and a complete power supply of this gas pumping unit. This causes an increase in economic efficiency due to the simultaneous implementation of two technological processes and an increase in energy efficiency by ensuring the complete energy independence of the gas compressor units.

Установка ОЦР в составе ГПА для преобразования тепла продуктов сгорания (выхлопных газов) вырабатывает 300÷400 кВт электроэнергии, одновременно с этим, детандер-генератор в блоке с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа вырабатывает около 50 кВт электроэнергии. Такое количество электроэнергии полностью покрывает собственные нужды ГПА.The installation of the CPR in the HPA for the conversion of the heat of combustion products (exhaust gases) produces 300 ÷ 400 kW of electricity, at the same time, the expander generator in the unit with gas-oil heat exchangers for the preparation of fuel gas produces about 50 kW of electricity. This amount of electricity fully covers the GPU’s own needs.

Настоящее изобретение и его преимущества будут более понятны путем ссылки на последующее подробное описание и прилагаемый чертеж.The present invention and its advantages will be better understood by reference to the following detailed description and the accompanying drawing.

На фиг. 1 показана упрощенная схема технологического процесса реализации способа подогрева топливного газа в соответствии с практическим применением этого изобретения.FIG. 1 shows a simplified flowchart of the method for heating the fuel gas in accordance with the practical application of this invention.

Схема технологического процесса представляет собой предпочтительное конструктивное исполнение применения на практике процесса по этому изобретению. Чертеж не исключает из объема изобретения другие конструктивные исполнения, которые являются результатом обычных и предполагаемых модификаций этого конкретного конструктивного исполнения. Различные требуемые вспомогательные системы, такие как клапаны, смесители потоков, системы регулирования и датчики исключены из чертежа в целях упрощения и ясности представления.The flow chart is a preferred embodiment of the practical application of the process of this invention. The drawing does not exclude from the scope of the invention other designs that are the result of the usual and intended modifications of this particular design. The various auxiliary systems required, such as valves, flow mixers, control systems and sensors, are omitted from the drawing for ease of clarity and clarity.

При реализации способа к выхлопной системе 9 газотурбинного двигателя 11 турбоблока 13 ГПА подключают установку 16, состоящую из органического цикла Ренкина (ОЦР). Источником тепла в установке 16 выступает тепло выхлопных газов газотурбинного двигателя 11 ГПА. В насосе 5 ОЦР повышают давление рабочего тела (например, но не ограничиваясь этим, фреона 245fa) цикла в жидком состоянии от 7,5 бар до 29 бар. Затем, рабочее тело подогревают в теплообменнике-экономайзере 3 ОЦР и подают в теплообменник-испаритель 1 ОЦР, где отдают ему тепло от продуктов сгорания газотурбинного двигателя 11 ГПА и, соответственно, испаряют. После этого, рабочее тело в газообразном состоянии направляют в турбину 2 ОЦР, где понижают давление рабочего тела и вырабатывают электрическую энергию. Далее, рабочее тело доохлаждают в теплообменнике-экономайзере 3 ОЦР и подают в конденсатор 4. После конденсации рабочее тело в жидком состоянии направляют в насос 5 и цикл замыкается.When implementing the method to the exhaust system 9 of the gas turbine engine 11 of the turbo unit 13 HPA connect installation 16, consisting of organic cycle Rankine (OCR). The heat source in the installation 16 is the heat of the exhaust gases of the gas turbine engine 11 HPA. In pump 5, the CPR increases the pressure of the working fluid (for example, but not limited to freon 245fa) cycles in a liquid state from 7.5 bar to 29 bar. Then, the working fluid is heated in the heat exchanger-economizer 3 OCR and is fed to the heat exchanger-evaporator 1 OCR, where heat from the combustion products of the gas turbine engine 11 HPA is transferred to it and, accordingly, evaporated. After that, the working fluid in the gaseous state is sent to the turbine 2 of the CCR, where the pressure of the working fluid is lowered and electrical energy is generated. Next, the working fluid is cooled in the heat exchanger-economizer 3 CCR and fed to the condenser 4. After condensation, the working fluid in the liquid state is sent to the pump 5 and the cycle is closed.

Поток топливного газа 10 отбирают из магистрального газопровода, фильтруют (фильтры на фигуре не показаны) и направляют на нагрев в блок с газомасляными теплообменниками 6 и 8 для подготовки топливного газа, где последовательно и поочередно нагревают поток топливного газа в первом газомасляном теплообменнике 8 потоком 15 горячего масла, отбираемым от нагнетателя 12 газоперекачивающего агрегата, редуцируют в детандере 7, нагревают во втором газомасляном теплообменнике 6 потоком 14 горячего масла, отбираемым от газотурбинного двигателя 11 газоперекачивающего агрегата, и нагревают в теплообменнике-экономайзере 3 ОЦР горячим органическим теплоносителем (например, но не ограничиваясь этим, фреоном 245fa). Завершая подогрев потока 10 топливного газа, направляют его в топливную систему газотурбинного двигателя 11 газоперекачивающего агрегата. Для организации подогрева топливного газа в теплообменнике-экономайзере 3 ОЦР, его выполняют трехпоточным. Вход его первого потока соединяют с выходом турбины 2 ОЦР, а выход со входом конденсатора 4, вход второго потока соединен с выходом насоса 5, а выход со входом теплообменника-испарителя 1 ОЦР, вход третьего потока соединяют с выходом блока с газомасляными теплообменниками 6 и 8 для подготовки топливного газа, а выход третьего потока соединяют со входом топливной системы газотурбинного двигателя 11.The fuel gas stream 10 is withdrawn from the main gas pipeline, filtered (the filters in the figure are not shown) and sent for heating to a block with gas-oil heat exchangers 6 and 8 for the preparation of fuel gas, where the fuel gas stream in the first gas-oil heat exchanger 8 is heated with hot stream 15 and successively oils taken from the compressor 12 of the gas pumping unit are reduced in the expander 7, heated in the second gas-oil heat exchanger 6 with a stream of 14 hot oil taken from the gas turbine engine 11 erekachivayuschego unit, and is heated in a heat exchanger economizer 3 CRO organic hot coolant (for example, but not limited to, Freon 245fa). Completing the heating of the fuel gas stream 10, it is sent to the fuel system of the gas turbine engine 11 of the gas pumping unit. To organize the heating of the fuel gas in the heat exchanger-economizer 3 OCR, it is performed three-flow. The inlet of its first flow is connected to the output of the turbine 2 RSM, and the output to the inlet of the condenser 4, the inlet of the second flow is connected to the outlet of the pump 5, and the output to the inlet of the heat exchanger-evaporator 1 ORC, the input of the third flow is connected to the output of the unit with gas-oil heat exchangers 6 and 8 for the preparation of fuel gas, and the output of the third stream is connected to the inlet of the fuel system of the gas turbine engine 11.

Для обеспечения полной энергонезависимости газоперекачивающего агрегата устанавливают электрическую связь с генератором детандера 7 и с турбиной 2 ОЦР и направляют полученную электрическую энергию на энергоснабжение ГПА: к аппаратам воздушного охлаждения газа и вентиляторам, к контрольным приборам и датчикам, на обогрев и освещение помещения и т.п. Помимо этого, регулируют количество производимой электроэнергии в зависимости, например, от сезонных факторов, для чего изменяют площадь теплообменных поверхностей (на фигуре не показаны) теплообменника-испарителя 1 ОЦР посредством включения в технологический процесс или выключения из него одной или нескольких теплообменных секций этого теплообменника.To ensure complete non-volatility of the gas pumping unit, electrical connection is established with the expander generator 7 and with the 2 RDC turbine and the received electrical energy is supplied to the HPA power supply: to air coolers of gas and fans, to control devices and sensors, for heating and room lighting, etc. . In addition, adjust the amount of electricity produced, depending on, for example, seasonal factors, for which change the area of heat exchange surfaces (not shown) of the heat exchanger-evaporator 1 ORC by including one or more heat exchanging sections of this heat exchanger in the process.

Таким образом, при осуществлении изобретения, повышение энергоэффективности достигается использованием энергии, вырабатываемой детандер-генератором блока с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа и турбиной ОЦР, для обеспечения всех энергозависимых устройств. ГПА: двигателей компрессоров, насоса, вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения, контрольных приборов и датчиков и т.п., без привлечения внешних источников энергии. Повышение экономической эффективности достигается за счет организации энергонезависимого технологического процесса, обеспечивающего одновременные дополнительный подогрев топливного газа, эффективную утилизацию тепла и полную энергонезависимость ГПА.Thus, when implementing the invention, improving energy efficiency is achieved by using the energy generated by the expander-generator unit with gas-oil heat exchangers for the preparation of the fuel gas and the turbine ORC to provide all energy-dependent devices. HPA: engines of compressors, pump, fans of air coolers, control devices and sensors, etc., without using external energy sources. Increased economic efficiency is achieved through the organization of a non-volatile process that provides simultaneous additional heating of the fuel gas, efficient heat utilization, and complete non-volatility of the HPA.

Claims (1)

Способ подогрева топливного газа, при котором одновременно обеспечивают дополнительный подогрев топливного газа и полное энергоснабжение газоперекачивающего агрегата и для осуществления которого к выхлопной системе газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата подключают установку, состоящую из органического цикла Ренкина (ОЦР), использующую тепло выхлопных газов газотурбинного двигателя, при этом теплообменник-экономайзер установки ОЦР выполняют трехпоточным, в котором вход третьего потока соединяют с выходом блока с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа, а выход третьего потока соединяют со входом топливной системы газотурбинного двигателя, затем отбирают поток топливного газа из магистрального газопровода, фильтруют и направляют на нагрев в блок с газомасляными теплообменниками для подготовки топливного газа, где поочередно: нагревают поток топливного газа в первом газомасляном теплообменнике горячим маслом, отбираемым от нагнетателя газоперекачивающего агрегата, редуцируют в детандере, нагревают во втором газомасляном теплообменнике горячим маслом, отбираемым от газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата, и нагревают в теплообменнике-экономайзере ОЦР горячим органическим теплоносителем, затем, завершая подогрев потока топливного газа, направляют его в топливную систему газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата, одновременно с этим устанавливают электрическую связь с генератором детандера и с турбиной ОЦР и направляют электрическую энергию на энергоснабжение газоперекачивающего агрегата, при этом регулируют количество производимой электроэнергии, для чего изменяют площадь теплообменных поверхностей теплообменника-испарителя ОЦР.The method of heating the fuel gas, which simultaneously provide additional heating of the fuel gas and the full power supply of the gas pumping unit and for which, connect an installation consisting of an organic Rankine cycle (ORC) using the heat of the exhaust gases of the gas turbine engine to the exhaust system of the gas turbine engine, while the economizer-economizer of the OCR installation is performed three-flow in which the input of the third stream is connected to the output of the unit with g oily heat exchangers for the preparation of fuel gas, and the output of the third stream is connected to the inlet of the fuel system of a gas turbine engine, then a stream of fuel gas is taken from the main gas pipeline, filtered and sent for heating to a block with gas-oil heat exchangers to prepare the fuel gas, where alternately: the stream of fuel gas is heated in the first gas-oil heat exchanger with hot oil taken from the supercharger of the gas-pumping unit, reduced in the expander, heated in the second gas-oil heat exchanger with hot oil taken from the gas turbine engine of the gas pumping unit and heated in the ORC heat exchanger economizer with a hot organic heat carrier, then, completing the preheating of the fuel gas flow, it is sent to the fuel system of the gas turbine engine of the gas pumping unit, simultaneously with this, an electrical connection is established with the generator generator. with the turbine ORC and direct electric energy to the power supply of the gas pumping unit, while controlling the amount of generated electricity, for which change the area of heat exchange surfaces of the heat exchanger-evaporator ORC.
RU2018125105A 2018-07-10 2018-07-10 Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit RU2689508C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125105A RU2689508C1 (en) 2018-07-10 2018-07-10 Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125105A RU2689508C1 (en) 2018-07-10 2018-07-10 Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2689508C1 true RU2689508C1 (en) 2019-05-28

Family

ID=67037153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018125105A RU2689508C1 (en) 2018-07-10 2018-07-10 Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2689508C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU729379A1 (en) * 1974-06-12 1980-04-25 Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов Gas delivering unit
RU2009389C1 (en) * 1992-05-25 1994-03-15 Акционерное общество "Криокор" Gas-distributing station with power plant
RU2377427C1 (en) * 2008-10-21 2009-12-27 Вячеслав Александрович Богуслаев Method to recover gas-compressor plant turbine drive heat and device to this end
RU2561777C2 (en) * 2013-09-13 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" Fuel gas heating system with cogeneration unit
RU2609273C2 (en) * 2015-06-17 2017-02-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промвектор" Power-generating complex "skat"

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU729379A1 (en) * 1974-06-12 1980-04-25 Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов Gas delivering unit
RU2009389C1 (en) * 1992-05-25 1994-03-15 Акционерное общество "Криокор" Gas-distributing station with power plant
RU2377427C1 (en) * 2008-10-21 2009-12-27 Вячеслав Александрович Богуслаев Method to recover gas-compressor plant turbine drive heat and device to this end
RU2561777C2 (en) * 2013-09-13 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" Fuel gas heating system with cogeneration unit
RU2609273C2 (en) * 2015-06-17 2017-02-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промвектор" Power-generating complex "skat"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2719413C2 (en) Systems with closed regenerative thermodynamic cycle of electric power generation and methods of their operation
US10584614B2 (en) Waste heat recovery simple cycle system and method
WO2017012129A1 (en) Multi-energy-form output energy tower for stepwise recycling waste heat of gas engine
Parente et al. Micro humid air cycle: Part a—thermodynamic and technical aspects
CN109826681B (en) Industrial heating system for gas-steam combined cycle unit steam extraction integration and operation method thereof
JP2014109279A (en) Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system
CN106795778A (en) The startup method of combustion gas turbine, Combined Cycle Unit and combustion gas turbine
JP6793745B2 (en) Combined cycle power plant
US20110016870A1 (en) Method and apparatus for improved gas turbine efficiency and augmented power output
Du et al. Exergy loss characteristics of a recuperated gas turbine and Kalina combined cycle system using different inlet guide vanes regulation approaches
CN105443243A (en) Gas-steam combined circulation system
US9404395B2 (en) Selective pressure kettle boiler for rotor air cooling applications
RU2722436C2 (en) Cascade cycle and method of regenerating waste heat
US20160146060A1 (en) Method for operating a combined cycle power plant
US11506088B2 (en) Hydro-turbine drive methods and systems for application for various rotary machineries
RU2689508C1 (en) Method of heating fuel gas in a non-volatile gas transfer unit
CN110953069A (en) Multi-energy coupling power generation system of gas turbine power station
CN104594964A (en) Novel single-shaft natural gas combined cycle heat supply unit system
JP2009097389A (en) Decompression installation provided with energy recovery function
JP4619563B2 (en) Ultra turbine
RU2439446C1 (en) Fluid medium heater
JP2009180101A (en) Decompression arrangement equipped with energy recovery capability
CN105464729A (en) Smoke and hot fluid waste heat recycling system
RU2740670C1 (en) Method of operation of steam-gas plant of power plant
RU2689509C1 (en) Gas turbine gas pumping unit (embodiments)