RU2699445C1 - Gas turbine expander power plant of thermal power plant - Google Patents

Gas turbine expander power plant of thermal power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2699445C1
RU2699445C1 RU2018112524A RU2018112524A RU2699445C1 RU 2699445 C1 RU2699445 C1 RU 2699445C1 RU 2018112524 A RU2018112524 A RU 2018112524A RU 2018112524 A RU2018112524 A RU 2018112524A RU 2699445 C1 RU2699445 C1 RU 2699445C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
heater
pressure gas
compressor
pressure
Prior art date
Application number
RU2018112524A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Лившиц
Леонид Павлович Шелудько
Евгений Александрович Ларин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2018112524A priority Critical patent/RU2699445C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699445C1 publication Critical patent/RU2699445C1/en

Links

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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas

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: gas turbine expander power plant comprises turbine expander with control nozzle device, booster gas compressor, gas turbine plant with regenerative air heater, high and low pressure gas heaters, air cooler, heat carrier heater, high pressure gas pipeline (1.0–0.6 MPa), low-pressure gas pipeline, intermediate heat carrier pipelines (water), thermal power plant boilers, gas pressure control system. Turbo expander is connected by shafts with booster gas compressor and with GTP compressor. Gas turbine is connected via shaft to electric generator. Large portion of gas from feed gas line is heated by heat carrier heat in high-pressure gas heater to 80–100 °C is expanded in turbine expander to 0.13–0.14 MPa, air is cooled before compressor, heated in low pressure gas heater to 50–60 °C and low-pressure gas line is fed into burners of thermal power plant boilers. Smaller part of high pressure gas is compressed in booster gas compressor and supplied to combustion chamber of gas turbine plant. Compressed air and intermediate heat carrier (water) are heated in regenerative air heater by exhaust gases of gas turbine.
EFFECT: higher power generation, higher thermal efficiency of thermal power plant and reduced cost.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбодетандерным энергетическим установкам и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to gas turbine power plants and can be used in thermal power plants.

Известна газотурбинная установка, содержащая компрессор, камеру сгорания, силовую газовую турбину, электрогенератор, теплообменный аппарат, турбодетандер. Высоконапорная магистраль природного газа соединена через теплообменный аппарат с входом турбодетандера, выход которого связан с камерой сгорания и с потребителем газа. Силовая газовая турбина связана валом с электрогенератором. Ротор высокооборотного турбодетандера соединен валом с ротором компрессора. Греющей средой в теплообменном аппарат являются выхлопные газы силовой газовой турбины. (Патент РФ №2338908). Положительным качеством данной газотурбинной установки является привод компрессора от высокооборотного турбодетандера. Но она не может быть применена на тепловых электрических станциях (ТЭС), так как давление газа расширенного в турбодетандере и подаваемого а камеру сгорания газотурбинной установки должно быть не менее 2,5 МПа, когда в горелки котельных агрегатов ТЭС подается газ низкого давления (0,13-0,14 МПа).A known gas turbine installation containing a compressor, a combustion chamber, a power gas turbine, an electric generator, a heat exchanger, a turboexpander. The high-pressure line of natural gas is connected through a heat exchanger to the inlet of the turboexpander, the output of which is connected to the combustion chamber and to the gas consumer. A power gas turbine is connected by a shaft to an electric generator. The rotor of a high-speed turboexpander is connected by a shaft to the compressor rotor. The heating medium in the heat exchanger is the exhaust gases of a power gas turbine. (RF patent No. 2338908). A positive quality of this gas turbine installation is the compressor drive from a high-speed turbo expander. But it cannot be applied at thermal power plants (TPPs), since the gas pressure expanded in the turboexpander and supplied to the combustion chamber of the gas turbine unit must be at least 2.5 MPa when low pressure gas is supplied to the burners of the TPP boiler units (0, 13-0.14 MPa).

Известен способ работы турбодетандерного агрегата (ТДА) используемого для выработки электроэнергии на ТЭС. Согласно этому способу природный газ подают на газораспределительную станцию (ГРП) ТЭС с давлением 1,0-0,6 МПа, подогревают до температуры 80-100°С, расширяют в турбодетандерном агрегате до давления 0,13-0,15 МПа и температуры 3-5°С, исключающей гидратообразование. Работу турбодетандера используют для привода электрогенератора и выработки электроэнергии. Газ расширенный в турбодетандере, подогревают теплом теплоносителя и подают в горелки котельных агрегатов ТЭС, Теплоносителем для подогрева газа перед детандером служит вода нагретая теплом пара из регулируемых отборов паровых турбин. Конденсат греющего пара используемого для подогрева газа до и после турбодетандера возвращают в пароводяной цикл ТЭС. В зимнем режиме работы ТЭС греющую воду для ТДА подогревают также в пиковых водогрейных котлах. (Е.А. Жигулина, Н.В. Калинин, В.Г. Хромченков. Эффективность подогрева природного газа при использовании детандергенераторных агрегатов на тепловых электрических станциях, www/cqmbienergy/ru. Статьи). Недостатками этого способа и установки для его осуществления является необходимость связи ТДА трубопроводами теплоносителя с регулируемыми отборами паровых турбин и пиковыми водогрейными котлами ТЭСA known method of operation of a turboexpander unit (TDA) used to generate electricity at thermal power plants. According to this method, natural gas is supplied to a gas distribution station (HF) of a TPP with a pressure of 1.0-0.6 MPa, heated to a temperature of 80-100 ° C, expanded in a turboexpander unit to a pressure of 0.13-0.15 MPa and a temperature of 3 -5 ° C, excluding hydrate formation. The operation of a turboexpander is used to drive an electric generator and generate electricity. The gas expanded in the turboexpander is heated with heat from the heat carrier and fed to the burners of the boiler units of TPPs. The heat carrier for heating the gas in front of the expander is water heated by heat from steam from controlled steam turbines. The condensate of the heating steam used to heat the gas before and after the turboexpander is returned to the steam-water cycle of the TPP. In the winter mode of operation of thermal power plants, heating water for TDA is also heated in peak hot water boilers. (E.A. Zhigulina, N.V. Kalinin, V.G. Khromchenkov. Efficiency of heating natural gas when using expander units at thermal power plants, www / cqmbienergy / ru. Articles). The disadvantages of this method and installation for its implementation is the need to connect the TDA with coolant pipelines with controlled extraction of steam turbines and peak boilers of thermal power plants

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов (Патент РФ №2541080).Closest to the technical nature of the present invention is a power gas turbine expansion unit for the auxiliary needs of compressor stations of gas pipelines (RF Patent No. 2541080).

Энергетическая газотурбодетандерная установка по патенту №2541080 состоит из газопровода высокого давления, подогревателя газа, турбодетандера с регулируемым сопловым аппаратом, компрессора, камеры сгорания, газовой турбины, электрогенератора, выхлопного газохода, теплообменника-регенератора, трубопровода топливного газа, системы управления давлением газа, насосом теплоносителя, трубопроводы горячего и охлажденного теплоносителя; газопровод высокого давления соединен через теплообменник-регенератор с входом турбодетандера, его выход связан с выходной газовой магистралью, выход газовой турбины связан через теплообменник-регенератор с атмосферой, турбодетандер связан общим валом с входом компрессора, газовая турбина соединена валом с электрогенератором; при изменении давления газа в газопроводе высокого давления система управления давлением поддерживают постоянное давление газа вышедшего из турбодетандера. Данное изобретение принято в качестве прототипа предполагаемого изобретения. Положительными качествами прототипа является повышение электрической мощности энергетической газотурбинной установки за счет использования работы турбодетандера для сжатия воздуха в компрессоре и снижение стоимости установки за счет применения в ней высокооборотного компрессора с меньшим числом ступеней. Но установка - прототип предназначена для выработки электроэнергии на компрессорной станции магистрального газопровода с подачей в турбодетандер природного газа высокого давления 5,5-7 МПа и его расширения в турбодетандере до 2,5-3 МПа. Она не может быть применена на тепловой электрической станции (ТЭС), так как на ТЭС подают природный газ с давлением 1,0-0,6 МПа, дросселируют до 0,13-0,14 МПа и направляют в горелки котельных агрегатов.The power gas turbine expander installation according to patent No. 2541080 consists of a high pressure gas pipeline, gas heater, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus, a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, an electric generator, an exhaust duct, a heat exchanger-regenerator, a fuel gas pipeline, a gas pressure control system, a heat transfer pump hot and chilled coolant pipelines; a high pressure gas pipeline is connected through the heat exchanger-regenerator to the inlet of the turbine expander, its output is connected to the outlet gas line, the output of the gas turbine is connected through the heat exchanger-regenerator to the atmosphere, the turbine expander is connected by a common shaft to the inlet of the compressor, the gas turbine is connected by a shaft to the generator; when the gas pressure in the high pressure gas pipeline changes, the pressure control system maintains a constant pressure of the gas exiting the turbo expander. This invention is adopted as a prototype of the alleged invention. The positive qualities of the prototype are to increase the electric power of a gas turbine power plant by using the operation of a turboexpander to compress air in a compressor and reduce the cost of the plant by using a high-speed compressor with fewer stages. But the installation - the prototype is designed to generate electricity at the compressor station of the main gas pipeline with the supply of high pressure natural gas to the turboexpander 5.5-7 MPa and its expansion in the turboexpander to 2.5-3 MPa. It cannot be applied at a thermal power plant (TPP), since TPP is supplied with natural gas with a pressure of 1.0-0.6 MPa, throttled to 0.13-0.14 MPa and sent to the burners of boiler units.

Технической задачей газотурбодетандерной энергетической установки является увеличение выработки электроэнергии, повышение тепловой экономичности тепловой электрической станции и снижение ее стоимости. Поставленная задача решается за счет того, что в энергетической газотурбодетандерной установке состоящей из газопровода высокого давления, подогревателя газа высокого давления, турбодетандера с регулируемым сопловым аппаратом, газопровода низкого давления, подогревателя газа низкого давления, системы управления давлением газа, газотурбинной установки, содержащей компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, выхлопного газохода газовой турбины, трубопроводов горячего и охлажденного теплоносителя с насосом; газопровод высокого давления соединен по газу через подогреватель газа высокого давления с входом турбодетандера, его выход связан с входом подогревателя газа низкого давления, турбодетандер соединен валом с компрессором, газовая турбина соединена валом с электрогенератором, система управления давлением газа связана импульсными линиями с регулируемым сопловым аппаратом турбодетандера и с газопроводом газа низкого давления, причем природный газ из газопровода высокого давления подают на установку с давлением 1,0-0,6 МПа, установка дополнительно снабжена дожимным газовым компрессором, воздухоохладителем, регенеративным воздухоподогревателем, утилизационным теплообменником, газопровод высокого давления связан с входом дожимного газового компрессора, выход которого соединен с камерой сгорания, в выхлопном газоходе газовой турбины последовательно установлены регенеративный воздухоподогреватель и утилизационный теплообменник связанный трубопроводами горячего и охлажденного теплоносителя и насосом с подогревателем газа высокого давления, с воздухоохладителем и с подогревателем газа низкого давления, выход подогревателя газа низкого давления связан газопроводом газа низкого давления (0,13-0,14 МПа) с горелками котельных агрегатов тепловой электрической станции.The technical task of a gas turbine expander power plant is to increase electricity generation, increase the thermal efficiency of a thermal power plant and reduce its cost. The problem is solved due to the fact that in an energy gas turbine expander installation consisting of a high pressure gas pipeline, a high pressure gas heater, a turboexpander with an adjustable nozzle apparatus, a low pressure gas pipeline, a low pressure gas heater, a gas pressure control system, a gas turbine installation containing a compressor, a chamber combustion, gas turbine, electric generator, exhaust gas duct of a gas turbine, pipelines of hot and cooled coolant with a pump; a high-pressure gas pipeline is connected through gas through a high-pressure gas heater to the inlet of the turbine expander, its output is connected to the inlet of the low-pressure gas heater, the turboexpander is connected by a shaft to a compressor, the gas turbine is connected by a shaft to an electric generator, the gas pressure control system is connected by impulse lines to an adjustable nozzle apparatus of the turbine expander and with a gas pipeline of low pressure gas, moreover, natural gas from a high pressure gas pipeline is supplied to the installation with a pressure of 1.0-0.6 MPa, It is additionally equipped with a booster gas compressor, an air cooler, a regenerative air heater, a waste heat exchanger, a high pressure gas pipeline connected to the inlet of the booster gas compressor, the outlet of which is connected to the combustion chamber, a regenerative air heater and a heat exchanger connected to the hot water heater are connected in series in the exhaust gas duct of the gas turbine pump with high pressure gas heater, with air cooler and with a low-pressure gas heater, the output of the low-pressure gas heater is connected by a low-pressure gas pipeline (0.13-0.14 MPa) to the burners of boiler units of a thermal power station.

На Фиг. 1 представлена схема газотурбодетандерной энергетической установки тепловой электрической станции. Газотурбодетандерная энергетическая установка содержит: газопровод высокого давления 1, дожимной газовый компрессор 2, турбодетандер 3, компрессор 4, регенеративный воздухоподогреватель 5, газовую турбину 6, электрогенератор 7, камеру сгорания 8, воздухоохладитель 9, подогреватель газа высокого давления 10, утилизационный теплообменник 11, трубопроводы горячего и охлажденного теплоносителя 12 с насосом, подогреватель газа низкого давления 13, газопровод газа низкого давления 14, котельные агрегаты 15, систему управления давлением газа 16.In FIG. 1 is a diagram of a gas turbine expander power plant of a thermal power plant. A gas turbine expander power plant includes: a high pressure gas pipeline 1, a booster gas compressor 2, a turbo expander 3, a compressor 4, a regenerative air heater 5, a gas turbine 6, an electric generator 7, a combustion chamber 8, an air cooler 9, a high pressure gas heater 10, a recovery heat exchanger 11, pipelines hot and cooled heat carrier 12 with a pump, low pressure gas heater 13, low pressure gas pipeline 14, boiler units 15, gas pressure control system 16.

Газопровод высокого давления 1 (1,0-0,6 МПа) связан с входом дожимного газового компрессора 2 и через подогреватель газа высокого давления 10 подключен к входу турбодетандера 3. Выход дожимного газового компрессора 2 связан с камерой сгорания 8. Выход турбодетандера 3 через подогреватель подогрева газа низкого давления 13 и газопровод газа низкого давления 14 связан с котельными агрегатами 15 тепловой электрической станции, а также связан с воздухоохладителем 9 установленном на входе в компрессор 4. Выход компрессора 4 через регенеративный воздухоподогреватель 5 и камеру сгорания 8 связан с входом газовой турбины 6. Ее выход связан с атмосферой через регенеративный воздухоподогреватель 5 и утилизационный теплообменник 11, который трубопроводами теплоносителя (воды) 12 соединен с подогревателем газа высокого давления 10 и с подогревателем газа низкого давления 13. Выхлоп газовой турбины 6 связан с атмосферой через регенеративный воздухоподогреватель 5 и утилизационный теплообменник 11. Ротор газовой турбины 6 соединен валом с электрогенератором 7. Ротор детандера 3 связан валами с дожимным газовым компрессором 2 и с компрессором 4. Система управления давлением газа 16 соединена импульсными линиями с регулируемым сопловым аппаратом детандера 3 и с газопроводом газа низкого давления 14.The high pressure gas pipeline 1 (1.0-0.6 MPa) is connected to the inlet of the booster gas compressor 2 and is connected to the input of the turbo-expander 3 through the high-pressure gas heater 10. The output of the booster gas compressor 2 is connected to the combustion chamber 8. The output of the turbo-expander 3 through the heater heating the low pressure gas 13 and the low pressure gas pipeline 14 is connected to boiler units 15 of the thermal power station, and is also connected to the air cooler 9 installed at the inlet to the compressor 4. The output of the compressor 4 through regenerative air the heater 5 and the combustion chamber 8 are connected to the inlet of the gas turbine 6. Its outlet is connected to the atmosphere through a regenerative air heater 5 and a heat recovery heat exchanger 11, which is connected to the high-pressure gas heater 10 and the low-pressure gas heater 13 by the heat carrier (water) 12 pipes. Exhaust of the gas turbine 6 is connected to the atmosphere through a regenerative air heater 5 and a recovery heat exchanger 11. The rotor of the gas turbine 6 is connected by a shaft to the electric generator 7. The rotor of the expander 3 is connected by shafts to the booster gas compressor 2 and with compressor 4. The gas pressure control system 16 is connected by impulse lines to an adjustable nozzle apparatus of the expander 3 and to the low pressure gas pipeline 14.

Газотурбодетандерная энергетическая установка тепловой электрической станции работает следующим образом. Большую часть природного газа из газопровода высокого давления 1 с давлением 1,0-0,6 МПа подогревают в подогревателе газа высокого давления 10 до 80-100°С, подают в турбодетандер 3, расширяют в нем до давления 0,13-0,14 МПа и температуры в 3-5°С. В летний период часть этого газа подают в воздухоохладитель 9 для охлаждения воздуха перед компрессором 4, затем этот газ подогревают до 50-60°С в подогревателе низкого давления 13 и по газопроводу газа низкого давления 14 направляют в котельные агрегаты 15 тепловой электрической станции. Подогрев газа в подогревателе газа низкого давления 13 производят теплом теплоносителя (воды) подводимой по трубопроводу горячего теплоносителя 12. Теплоту этого теплоносителя используют также для подогрева природного газа высокого давления в подогревателе газа высокого давления 10. Меньшую часть природного газа из газопровода высокого давления 1 подают в дожимной газовый компрессор 2, сжимают и направляют в камеру сгорания 8. Атмосферный воздух охлаждают в воздухоохладителе 9, сжимают в компрессоре 4, через регенеративный воздухоподогреватель 5 подают его в камеру сгорания 8. Продукты сгорания, расширенные в газовой турбине 6 через регенеративный воздухоподогреватель 5 и утилизационный теплообменник 11 сбрасывают в атмосферу. В регенеративном воздухоподогревателе 5 теплом уходящих газов газовой турбины 6 подогревают воздух, сжатый в компрессоре 4.Gas turbine expander power plant thermal power plant operates as follows. Most of the natural gas from the high-pressure gas pipeline 1 with a pressure of 1.0-0.6 MPa is heated in a high-pressure gas heater 10 to 80-100 ° C, fed to a turboexpander 3, expanded in it to a pressure of 0.13-0.14 MPa and temperature at 3-5 ° C. In the summer, part of this gas is supplied to the air cooler 9 to cool the air in front of the compressor 4, then this gas is heated to 50-60 ° C in the low pressure heater 13 and sent through the low pressure gas pipeline 14 to the boiler units 15 of the thermal power station. The gas is heated in the low-pressure gas heater 13 by the heat of the coolant (water) supplied through the hot coolant pipe 12. The heat of this coolant is also used to heat high-pressure natural gas in the high-pressure gas heater 10. A smaller portion of the natural gas from the high-pressure gas pipeline 1 is supplied to the booster gas compressor 2, is compressed and sent to the combustion chamber 8. Atmospheric air is cooled in the air cooler 9, compressed in the compressor 4, through regenerative air heating Atelier 5 feeds it into the combustion chamber 8. The combustion products expanded in the gas turbine 6 through the regenerative air heater 5 and the recovery heat exchanger 11 are discharged into the atmosphere. In the regenerative air heater 5, the exhaust gas of the gas turbine 6 is heated with compressed air in the compressor 4.

Технические решения, примененные в предлагаемой газотурбодетандерной энергетической установке, позволяют:Technical solutions used in the proposed gas turbine expander power plant allow:

- в турбодетандере 3 расширять топливный газ для всех котельных агрегатов тепловой электрической станции;- in a turboexpander 3 to expand fuel gas for all boiler units of a thermal power plant;

- механическую энергию турбодетандера 3 использовать как для сжатия воздуха в компрессоре 4, так и для сжатия природного газа в дожимном газовом компрессоре 2;- use the mechanical energy of the turboexpander 3 both to compress air in the compressor 4, and to compress natural gas in the booster gas compressor 2;

- за счет применения высокого числа оборотов в турбодетандере 3, компрессоре 4 и в дожимном газовом компрессоре 2 уменьшить их число ступеней и стоимость;- due to the use of a high number of revolutions in the turboexpander 3, compressor 4 and in the booster gas compressor 2, reduce their number of stages and cost;

- применение регенеративного воздухоподогревателя 5 позволяет уменьшить степень сжатия воздуха в компрессоре и степень повышения давления в дожимном газовом компрессоре 2;- the use of regenerative air heater 5 can reduce the degree of compression of air in the compressor and the degree of increase in pressure in the booster gas compressor 2;

- в летний период охлаждать воздух перед компрессором и повысить тепловую экономичность установки;- in the summer, cool the air in front of the compressor and increase the thermal efficiency of the installation;

- повысить тепловую экономичность установки за счет подогрева теплоносителем газа высокого и низкого давления.- to increase the thermal efficiency of the installation due to heating of high and low pressure gas with a coolant.

Claims (1)

Энергетическая газотурбодетандерная установка, состоящая из газопровода высокого давления, подогревателя газа высокого давления, турбодетандера с регулируемым сопловым аппаратом, газопровода низкого давления, подогревателя газа низкого давления, системы управления давлением газа, газотурбинной установки, содержащей компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, выхлопной газоход газовой турбины, установка снабжена трубопроводами горячего и охлажденного теплоносителя с насосом; газопровод высокого давления соединен по газу через подогреватель газа высокого давления с входом турбодетандера, его выход связан с входом подогревателя газа низкого давления, турбодетандер соединен валом с компрессором, газовая турбина соединена валом с электрогенератором, система управления давлением газа связана импульсными линиями с регулируемым сопловым аппаратом турбодетандера и с газопроводом газа низкого давления, отличающаяся тем, что природный газ из газопровода высокого давления подают на установку с давлением 1,0-0,6 МПа, ее дополнительно снабжают дожимным газовым компрессором, воздухоохладителем, регенеративным воздухоподогревателем, утилизационным теплообменником; газопровод высокого давления связан с входом дожимного газового компрессора, выход которого соединен с камерой сгорания, в выхлопном газоходе газовой турбины последовательно установлены регенеративный воздухоподогреватель и утилизационный теплообменник, который трубопроводами горячего и охлажденного теплоносителя связан с подогревателем газа высокого давления, с воздухоохладителем и с подогревателем газа низкого давления; выход подогревателя газа низкого давления связан газопроводом газа низкого давления 0,13-0,14 МПа с горелками котельных агрегатов тепловой электрической станции.An energy gas turbine expander installation consisting of a high pressure gas pipeline, a high pressure gas heater, a turbo expander with an adjustable nozzle apparatus, a low pressure gas pipeline, a low pressure gas heater, a gas pressure control system, a gas turbine installation containing a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, an electric generator, an exhaust gas turbine duct, the installation is equipped with pipelines of hot and cooled coolant with a pump; a high-pressure gas pipeline is connected through gas through a high-pressure gas heater to the inlet of the turbine expander, its output is connected to the inlet of the low-pressure gas heater, the turboexpander is connected by a shaft to a compressor, the gas turbine is connected by a shaft to an electric generator, the gas pressure control system is connected by impulse lines to an adjustable nozzle apparatus of the turbine expander and with a gas pipeline of low pressure gas, characterized in that the natural gas from the high pressure gas pipeline is supplied to the installation with a pressure of 1.0-0.6 MPa, it is additionally equipped with a booster gas compressor, an air cooler, a regenerative air heater, a recovery heat exchanger; the high pressure gas pipeline is connected to the inlet of the booster gas compressor, the output of which is connected to the combustion chamber, a regenerative air heater and a heat recovery heat exchanger are installed in series in the exhaust gas duct of the gas turbine, which is connected to the high pressure gas heater, the air cooler, and the low gas gas heater by piping hot and cooled heat carrier pressure the outlet of the low-pressure gas heater is connected by a low-pressure gas pipeline of 0.13-0.14 MPa to the burners of the boiler units of the thermal power station.
RU2018112524A 2018-04-06 2018-04-06 Gas turbine expander power plant of thermal power plant RU2699445C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112524A RU2699445C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Gas turbine expander power plant of thermal power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112524A RU2699445C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Gas turbine expander power plant of thermal power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699445C1 true RU2699445C1 (en) 2019-09-05

Family

ID=67851578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112524A RU2699445C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Gas turbine expander power plant of thermal power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699445C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1592666A (en) * 1976-12-10 1981-07-08 Sulzer Ag Method of operating an open circuit gas-turbine plant cooperating with a vapour power circuit
RU2013615C1 (en) * 1992-01-16 1994-05-30 Валерий Игнатьевич Гуров Gas-turbine expander unit operating on natural gas
RU2570296C1 (en) * 2014-05-12 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Regenerative gas turbine expander unit for compressor station
RU2599082C1 (en) * 2015-08-26 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1592666A (en) * 1976-12-10 1981-07-08 Sulzer Ag Method of operating an open circuit gas-turbine plant cooperating with a vapour power circuit
RU2013615C1 (en) * 1992-01-16 1994-05-30 Валерий Игнатьевич Гуров Gas-turbine expander unit operating on natural gas
RU2570296C1 (en) * 2014-05-12 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Regenerative gas turbine expander unit for compressor station
RU2599082C1 (en) * 2015-08-26 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" Gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206785443U (en) A kind of high-pressure natural gas cogeneration distributed energy resource system
RU2570296C1 (en) Regenerative gas turbine expander unit for compressor station
CN109296413B (en) Bypass secondary reheating power generation device and method cooled by deep seawater
RU2335641C2 (en) Method of enhancing efficiency and output of two-loop nuclear power station
RU2541080C1 (en) Auxiliary power gas turbine expander unit for compressor stations of gas-main pipelines
RU2549004C1 (en) Regenerative gas-turbine expansion unit
RU2699445C1 (en) Gas turbine expander power plant of thermal power plant
RU2409746C2 (en) Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
RU2656769C1 (en) Thermal power plant gas turboexpander power unit operation method
RU2557834C2 (en) Gas turbine expansion power plant of gas-distributing station
RU2650238C1 (en) Gas distribution station power plant or the gas control unit operation method
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
KR101935637B1 (en) Combined cycle power generation system
RU2599082C1 (en) Gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line
RU2003102313A (en) METHOD FOR OPERATING ATOMIC STEAM TURBINE INSTALLATION AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2807373C1 (en) Method of operation of regenerative gas turbine expander power unit of combined heat and power plant and device for its implementation
RU176799U1 (en) GAS DISTRIBUTION STATION WITH A DETANDER-COMPRESSOR GAS TURBINE POWER INSTALLATION
CN209838541U (en) Coal gasification supercritical carbon dioxide power generation device
RU2174615C2 (en) Gas-steam plant operation method
RU167924U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2791066C1 (en) Method for operation of the power gas turbine expander installation of the heat power plant
RU2015149555A (en) METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2795803C1 (en) Compressor station of the main gas pipeline with a gas turbo expander unit
RU2576556C2 (en) Compressor station of main gas line with gas turbine expander power plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200407