RU2693352C1 - Бестопливная тригенерационная установка - Google Patents
Бестопливная тригенерационная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693352C1 RU2693352C1 RU2018123331A RU2018123331A RU2693352C1 RU 2693352 C1 RU2693352 C1 RU 2693352C1 RU 2018123331 A RU2018123331 A RU 2018123331A RU 2018123331 A RU2018123331 A RU 2018123331A RU 2693352 C1 RU2693352 C1 RU 2693352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- expander
- outlet
- consumer
- electric
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B11/00—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
- F25B11/02—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к детандер-генераторным агрегатам для производства электроэнергии и устройствам для производства тепла и холода за счет разделения газового потока. Между газопроводом высокого давления и газопроводом низкого давления, разделенными дросселем, установлена линия подачи газа на детандер и теплообменник подогрева газа, детандер, кинематически соединенный с электрическим генератором, соединенным электрической связью с потребителем электроэнергии. Компрессор кинематически соединен с электрическим двигателем, соединенным второй электрической связью с генератором. Трубопровод на входе компрессора соединен с атмосферой, а выход соединен со входом трубы Леонтьева. Первый выход трубы с охлажденным воздухом соединен со входом потребителя холода, второй выход с нагретым воздухом соединен со входом регулятора расхода. Первый выход регулятора расхода соединен со входом потребителя теплоты, второй выход - со входом теплообменника подогрева газа. Выход теплообменника по греющей среде соединен с атмосферой. Техническим результатом является обеспечение генерации электроэнергии, тепла и холода без сжигания органического топлива и без использования традиционных возобновляемых источников энергии. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и касается детандер-генераторных агрегатов для производства электроэнергии при использовании перепадов давления транспортируемого природного газа на станциях технологического уменьшения давления (газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах) системы газоснабжения и устройств для производства тепла и холода за счет разделения газового потока на охлажденную и нагретые части способом температурной стратификации газа (труба Леонтьева).
Известна предназначенная для генерации электроэнергии детандер-генераторная установка, содержащая трубопровод высокого давления, установленные по ходу газа и последовательно соединенные теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрическим генератором, соединенным электрической связью с потребителем электроэнергии. Недостатком такой установки является отсутствие возможности получения тепла и холода для передачи их потребителю и необходимость использования тепла сожженного топлива для необходимого технологического подогрева газа в теплообменнике перед детандером. (Степанец А.А., Горюнов И.Т., Гуськов Ю.Л. Энергосберегающие комплексы, основанные на использовании перепада давления на газопроводах // Теплоэнергетика. - 1995. - №6. - С. 33-35).
Известна предназначенная для создания холодильно-нагревательных аппаратов установка, содержащая разделительную камеру, в которую с помощью компрессора подается рабочее тело в газообразном состоянии, поступающее затем в две коаксиально расположенные трубы, во внутренней из которых газ с помощью профилированного сопла разгоняют до сверхзвуковой скорости и он имеет на выходе температуру выше температуры окружающей среды, а по кольцевому каналу газ проходит с дозвуковой скоростью и он имеет на выходе температуру ниже температуры окружающей среды. Для достижения технического результата в устройстве предусмотрены газоходы для раздельного вывода холодного и горячего газа. Недостатком такой установки является необходимость затрат энергии невозобновляемых либо традиционных возобновляемых источников на привод компрессора. (Леонтьев А.И. Газодинамический метод энергоразделения газовых потоков // ТВТ. 1997. Т. 35, №1. С. 157-159).
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в обеспечении возможности генерации для передачи потребителям, наряду с электроэнергией, также тепла и холода без сжигания органического топлива и без использования традиционных возобновляемых источников энергии.
Технический эффект, обеспечивающий решение технической задачи, заключается в возможности одновременного производства электроэнергии, тепла и холода для потребителя без сжигания органического топлива и без использования традиционных возобновляемых источников энергии и достигается тем, что известная установка, включенная между газопроводом высокого давления и газопроводом низкого давления, разделенных дросселем, содержащая линию подачи газа на детандер и установленный на ней теплообменник подогрева газа, детандер, кинематически соединенный с электрическим генератором, соединенным электрической связью с потребителем электроэнергии, согласно изобретению, снабжена трубой Леонтьева, регулятором расхода, компрессором, кинематически соединенным с электрическим двигателем, соединенным второй электрической связью с генератором, при этом трубопровод на входе компрессора соединен с атмосферой, а выход соединен со входом трубы Леонтьева, первый выход которой с охлажденным воздухом соединен со входом потребителя холода, второй выход которой с нагретым воздухом соединен со входом регулятора, первый выход которого соединен со входом потребителя теплоты, второй выход которого соединен со входом теплообменника подогрева газа, выход которого по греющей среде соединен с атмосферой.
На рисунке приведена принципиальная схема предлагаемой тригенерационной бестопливной установки для централизованного комбинированного электро-, тепло- и хладоснабжения.
Бестопливная тригенерационная установка, включенная между газопроводом 1 высокого давления и газопроводом 2 низкого давления, разделенных дросселем 3, содержащая линию 4 подачи газа на детандер и установленный на ней теплообменник 5 подогрева газа, детандер 6, кинематически соединенный с электрическим генератором 7, соединенным электрической связью 8 с потребителем электроэнергии 9, снабжена трубой Леонтьева 10, регулятором 11, компрессором 12, кинематически соединенным с электрическим двигателем 13, соединенным второй электрической связью 14 с электрическим генератором. При этом трубопровод 15 на входе компрессора соединен с атмосферой, а выход компрессора 16 соединен с со входом трубы Леонтьева, первый выход 17 которой с охлажденным воздухом соединен со входом потребителя холода 18, второй выход 19 которой с нагретым воздухом соединен со входом регулятора, первый выход 20 которого соединен со входом потребителя теплоты 21, второй выход 22 которого соединен со входом теплообменника для подогрева газа, выход 23 которого по греющей среде соединен с атмосферой.
Установка работает следующим образом.
Транспортируемый природный газ подается на станцию технологического уменьшения давления по газопроводу 1 высокого давления. Одна часть потока газа направляется в дросселирующее устройство 3, где его давление снижается до необходимого по условиям эксплуатации газопотребляющего оборудования в газопроводе 2 низкого давления уровня. Вторая часть потока газа по линии 4 подается в расположенный перед детандером 6 теплообменник 5, где газ подогревается таким образом, чтобы его температура на выходе из детандера 6 не была меньше заданной по условиям эксплуатации газопроводов. В детандере 6 энергия потока газа преобразуется в механическую работу, которая, в свою очередь, преобразуется в электроэнергию в кинематически связанным с детандером 6 электрическом генераторе 7. После детандера 6 поток газа поступает в газопровод 3 низкого давления, откуда, после смешения с потоком газа, поступающим из дросселирующего устройства 2, направляется на газоиспользующее оборудование.
Выработанная генератором 7 электроэнергия разделяется на два потока. Первый из них по линии 8 направляется потребителю 9 электроэнергии, второй по линии 14 подается на электродвигатель 13 компрессора 12.
Поступивший по линии 15 в компрессор 12 атмосферный воздух сжимается и по линии 16 подается в трубу Леонтьева 10. Поток охлажденного воздуха по линии 17 из трубы Леонтьева 10 направляется потребителю холода 18. Поток нагретого воздуха отводится из трубы Леонтьева 10 по линии 19 в регулятор 11. Одна часть нагретого воздуха из регулятора 11 по линии 20 направляется потребителю тепла 21, вторая его часть по линии 22 подается в теплообменник 5, откуда после подогрева потока газа перед детандером 6 отводится в атмосферу по линии 23.
Установка предназначена для использования на станциях технологического уменьшения давления транспортируемого природного газа вместо традиционно применяемых дросселирующих устройств.
Claims (1)
- Бестопливная тригенерационная установка, включенная между газопроводом высокого давления и газопроводом низкого давления, разделенными дросселем, содержащая линию подачи газа на детандер и установленный на ней теплообменник подогрева газа, детандер, кинематически соединенный с электрическим генератором, соединенным электрической связью с потребителем электроэнергии, отличающаяся тем, что она снабжена трубой Леонтьева, регулятором расхода, компрессором, кинематически соединенным с электрическим двигателем, соединенным второй электрической связью с генератором, при этом трубопровод на входе компрессора соединен с атмосферой, а выход соединен со входом трубы Леонтьева, первый выход которой с охлажденным воздухом соединен со входом потребителя холода, второй выход которой с нагретым воздухом соединен со входом регулятора расхода, первый выход которого соединен со входом потребителя теплоты, второй выход которого соединен со входом теплообменника подогрева газа, выход которого по греющей среде соединен с атмосферой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123331A RU2693352C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Бестопливная тригенерационная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123331A RU2693352C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Бестопливная тригенерационная установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2693352C1 true RU2693352C1 (ru) | 2019-07-02 |
Family
ID=67251896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123331A RU2693352C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Бестопливная тригенерационная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2693352C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1695075A1 (ru) * | 1989-05-05 | 1991-11-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ утилизации теплоты уход щих газов |
WO2002044631A1 (en) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Marconi Communications, Inc. | Cooling and heating system for an equipment enclosure using a vortex tube |
RU72048U1 (ru) * | 2007-11-14 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" ГОУВПО "МЭИ(ТУ)" | Детандер-генераторный агрегат |
US20090226308A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Expansion Energy, Llc | Combined cold and power (ccp) system and method for improved turbine performance |
US8028535B2 (en) * | 2009-06-11 | 2011-10-04 | Thermonetics Ltd. | System for efficient fluid depressurisation |
RU158931U1 (ru) * | 2015-06-26 | 2016-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Бестопливная установка для централизованного комбинированного электро- и хладоснабжения |
-
2018
- 2018-06-27 RU RU2018123331A patent/RU2693352C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1695075A1 (ru) * | 1989-05-05 | 1991-11-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ утилизации теплоты уход щих газов |
WO2002044631A1 (en) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Marconi Communications, Inc. | Cooling and heating system for an equipment enclosure using a vortex tube |
RU72048U1 (ru) * | 2007-11-14 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" ГОУВПО "МЭИ(ТУ)" | Детандер-генераторный агрегат |
US20090226308A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Expansion Energy, Llc | Combined cold and power (ccp) system and method for improved turbine performance |
US8028535B2 (en) * | 2009-06-11 | 2011-10-04 | Thermonetics Ltd. | System for efficient fluid depressurisation |
RU158931U1 (ru) * | 2015-06-26 | 2016-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Бестопливная установка для централизованного комбинированного электро- и хладоснабжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4321790A (en) | Process for increasing the capacity and/or energetic efficiency of pressure-intensifying stations of hydrocarbon pipelines | |
US5425230A (en) | Gas distribution station with power plant | |
CN206785443U (zh) | 一种高压天然气热电联供分布式能源系统 | |
CN102383868A (zh) | 高压天然气能量综合利用的方法和装置 | |
US6742337B1 (en) | Waste heat recovery system | |
CN104675521A (zh) | 一种新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统 | |
CN104929776A (zh) | 一种利用燃气和天然气管网压力能的联合循环发电系统 | |
RU2665752C1 (ru) | Установка для комбинированного электро- и хладоснабжения на газораспределительной станции | |
CN201787329U (zh) | 高压天然气能量综合利用的装置 | |
RU2570296C1 (ru) | Регенеративная газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорной станции | |
US20150345401A1 (en) | Systems and methods for preheating fuel for gas turbine engines | |
RU2693352C1 (ru) | Бестопливная тригенерационная установка | |
CN102900640A (zh) | 利用天然气输送管道压差能发电的装置 | |
RU2549004C1 (ru) | Регенеративная газотурбодетандерная установка | |
US3107482A (en) | Method of and means for conveying gaseous fluids over long distances | |
US2776087A (en) | Gas compressor system | |
RU2599082C1 (ru) | Газотурбодетандерная энергетическая установка компрессорной станции магистрального газопровода | |
RU176799U1 (ru) | Газораспределительная станция с детандер-компрессорной газотурбинной энергетической установкой | |
US11746697B2 (en) | Gas turbine comprising thermal energy store, method for operating same, and method for modifying same | |
RU88781U1 (ru) | Детандер-генераторная установка | |
RU159533U1 (ru) | Детандер-генераторное устройство | |
Mukolyants et al. | Air heating in an air heat pump installation in the expander-generator set | |
RU2557834C2 (ru) | Газотурбодетандерная энергетическая установка газораспределительной станции | |
CN106839563B (zh) | 一种利用液化天然气冷能的制冷系统 | |
RU2656769C1 (ru) | Способ работы газотурбодетандерной энергетической установки тепловой электрической станции |