RU2737468C1 - Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты - Google Patents
Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737468C1 RU2737468C1 RU2020110967A RU2020110967A RU2737468C1 RU 2737468 C1 RU2737468 C1 RU 2737468C1 RU 2020110967 A RU2020110967 A RU 2020110967A RU 2020110967 A RU2020110967 A RU 2020110967A RU 2737468 C1 RU2737468 C1 RU 2737468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas turbine
- turbine plant
- quality
- electric motor
- electrical energy
- Prior art date
Links
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 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
- F02C6/00—Plural 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)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к электротехнике, а именно к системам рекуперации, контролю и управлению качеством электроэнергии, а так же электрической автоматизации установок на промышленных предприятиях. Задачей технического решения является повышение контроля качества и эффективности управления электрической энергии. Поставленная задача решается благодаря тому, что электромеханическая и электротехническая система газотурбинной установки для производства азотной кислоты содержит электрогенератор, выполненный в виде реактивно-вентильного электродвигателя, дополнительно введено устройство дозирования электрической энергии, устройство управления качеством электрической энергии, универсальный источник-накопитель электрической энергии, вентилятор обдува газотурбинной установки, система смазки газотурбинной установки. Входы устройства дозирования электрической энергии соединены с выходом внешней электрической сети, универсальным источником-накопителем электрической энергии, устройством управления качеством электрической энергии и реактивно-вентильным электродвигателем, а выходы связаны с входом универсального источника-накопителя электрической энергии, устройством управлением качества электрической энергии, реактивно-вентильным электродвигателем, вентилятором обдува газотурбинной установки и системой смазки газотурбинной установки, а выходы вентилятора обдува газотурбинной установки и системы смазки газотурбинной установки связаны с входом газотурбинной установки. Причем реактивно-вентильный электродвигатель выходом соединен с входом газотурбинной установки, а выходы газотурбинной установки связаны с входом реактивно-вентильного электродвигателя и соединены с входом компрессора. 1 ил.
Description
Техническое решение относится к электротехнике, а именно к системам рекуперации, контролю и управления качеством электроэнергии, а так же электрической автоматизации установок на промышленных предприятиях.
В качестве аналога было взято техническое решение «Brayton Cycle Yndustrial Cycle Air Compression» (Патент США №5586429 от 24.12.1996 г.), содержащее газотурбинную установку с воздушным компрессором, камеру сгорания, турбину с электрогенератором, теплообменник с нагреваемым и нагревающим контурами, источник топлива с вентилем.
Недостатком аналога является недостаточно высокая эффективность и узкий диапазон потребительских свойств газотурбинной установки, а так же отсутствует система управления электрической энергии и контроля и управления качеством электрической энергии.
В качестве прототипа выбрано техническое решение «Газотурбинная установка» (Патент РФ №2520214 С1 МПК8 F02C 6/00 (2006/01), 2006 г.), содержащая внешнюю электрическую сеть, газотурбинную установку, включающего воздушный компрессор, газовую турбину и электрогенератор, установленные на одном валу, теплообменник с нагревающим и нагреваемым контурам, камеру сгорания, источник топлива и трубопроводные вентили. Дополнительно установка содержит установленные на отдельном валу воздушную турбину и потребитель мощности, второй теплообменник с нагревающим и нагреваемым контурами, потребитель горячего воздуха и потребитель продуктов сгорания.
Недостатком прототипа является отсутствие возможности одновременного использования в качестве потребителя мощности как воздушного компрессора, так и электрогенератора, что позволяло бы увеличить коэффициент полезного действия газотурбинной установки за счет отбора излишней мощности. Так же отсутствует система управления электрической энергии и контроля и управления качеством электрической энергии.
Задачей технического решения является повышение контроля качества и эффективности управления электрической энергии.
Поставленная задача решается благодаря тому, что электромеханическая и электротехническая система газотурбинной установки для производства азотной кислоты содержит внешнюю электрическую сеть, воздушный компрессор, газовую турбину и электрогенератор, установленные на одном валу, при этом электрогенератор выполнен в виде реактивно-вентильного электродвигателя, дополнительно введено устройство дозирования электрической энергии, устройство управления качеством электрической энергии, универсальный источник-накопитель электрической энергии, вентилятор обдува газотурбинной установки, система смазки газотурбинной установки. Входы устройства дозирования электрической энергии соединены с выходом внешней электрической сети, универсальным источником-накопителем электрической энергии, устройством управления качеством электрической энергии и реактивно-вентильным электродвигателем, а выходы связаны с входом универсального источника-накопителя электрической энергии, устройством управления качества электрической энергии, реактивно-вентильным электродвигателем, вентилятором обдува газотурбинной установки и системой смазки газотурбинной установки, а выходы вентилятора обдува газотурбинной установки и системы смазки газотурбинной установки связаны с входом газотурбинной установки. Причем реактивно-вентильный электродвигатель выходом соединен с входом газотурбинной установки, а выходы газотурбинной установки связаны с входом реактивно-вентильного электродвигателя и соединены с входом компрессора.
На фиг. изображена схема устройства контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты.
Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты содержит внешнюю электрическую сеть 1 и универсальный источник-накопитель электрической энергии 2, выход которых связаны с входом устройства дозирования электрической энергией 3, первый выход которого связан с универсальным источником-накопителем электрической энергии 2, второй выход с устройством управления качеством электрической энергии 4, третий выход с реактивно-вентильным электродвигателем 5 в режиме «Стартер», четвертый выход с вентилятором обдува газотурбинной установки 7, пятый выход с системой смазки газотурбинной установки 8, выход устройства управления качеством электрической энергии 4 связан с входом устройства дозирования электрической энергии 3, первый выход реактивно-вентильного электродвигателя 5 в режиме «Генератор» связан с устройством дозирования электрической энергии 3, второй выход реактивно-вентильного электродвигателя 5 в режиме «Статор» связан с входом газотурбинной установки 6, первый выход газотурбинной установки связан с входом реактивно-вентильного электродвигателя 5 в режиме «Генератор», второй выход газотурбинной установки связан с входом компрессора 9, выход вентилятора обдува газотурбинной установки 7 связан с входом газотурбинной установки 6, выход системы смазки газотурбинной установки 8 связан с входом газотурбинной установки 6.
Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты работает следующим образом с внешней электрической сети 1 подают напряжение на устройство дозирования электрической энергии 3 и при помощи устройства управления качеством электрической энергии 4 подтверждается возможность пуска газотурбинной установки 6, после подают напряжение на реактивно-вентильный электродвигатель 5, который включается в режиме «Стартер», а также на вентилятор обдува газотурбинной установки 7 и в систему смазки газотурбинной установки 8. Происходит пуск газотурбинной установки 6, компрессора 9 и вспомогательного оборудования вентилятора обдува газотурбинной установки 7, системы смазки газотурбинной установки 8. Затем газотурбинная установка 6 выходит в номинальный режим работы и реактивно-вентильный электродвигатель 5 переходит в режим «Генератор». В режиме «Генератор» реактивно-вентильный электродвигатель 5 начинает подавать напряжение на устройство дозирования электрической энергии 3, которое в свою очередь посылает параметры электрической сети, выдаваемые с реактивно-вентильного электродвигателя 5 в устройство управления качеством электрической энергии 4, при получении положительных параметров в устройство дозирования электрической энергии 3 подают сигнал на питание вспомогательного оборудования от реактивно-вентильного электродвигателя в режиме «Генератор»: вентилятора обдува газотурбинной установки 7, системы смазки газотурбинной установки 8 и на зарядку универсального источника-накопителя электрической энергии 2. В этом момент комплекс электромеханической и электротехнической системы газотурбинной установки для производства азотной кислоты входит в автономный режим, в противном случае выдает сигнализацию о неисправности автономного режима и питание осуществляют от внешней электрической сети 1 и требуют устранения неполадок, при этом режим является рабочим.
Предлагаемое техническое решение повышения контроля качества и эффективности управления электрической энергии в электромеханических и электротехнических системах газотурбинной установки для производства азотной кислоты позволяет эффективное использование, распределение и снижение потребления электрической энергии из внешней сети электроснабжения, тем самым делая установку более энергоэффективной. Контроль качества автоматического режима над эффективным использованием и распределением электроэнергии обеспечивает необходимую функциональность установки. Кроме этого, данное техническое решение обеспечивает высокий уровень надежности электроснабжения взрывоопасного объекта.
Claims (1)
- Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты, содержащими внешнюю электрическую сеть, воздушный компрессор, газовую турбину и электрогенератор, установленные на одном валу, отличающееся тем, что электрогенератор выполнен в виде реактивно-вентильного электродвигателя, дополнительно введено устройство дозирования электрической энергии, устройство управления качеством электрической энергии, универсальный источник-накопитель электрической энергии, вентилятор обдува газотурбинной установки, система смазки газотурбинной установки, входы устройства дозирования электрической энергии соединены с выходом внешней электрической сети, универсальным источником-накопителем электрической энергии, устройством управления качеством электрической энергии и реактивно-вентильным электродвигателем, а выходами устройство дозирования электрической энергии связано с входом универсального источника-накопителя электрической энергии, устройством управления качеством электрической энергии, реактивно-вентильным электродвигателем, вентилятором обдува газотурбинной установки и системой смазки газотурбинной установки, а выходы вентилятора обдува газотурбинной установки и системы смазки газотурбинной установки связаны с входом газотурбинной установки, выход реактивно-вентильного электродвигателя соединен с входом газотурбинной установки, а выходы газотурбинной установки связаны с входом реактивно-вентильного электродвигателя и соединены с входом компрессора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020110967A RU2737468C1 (ru) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020110967A RU2737468C1 (ru) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2737468C1 true RU2737468C1 (ru) | 2020-11-30 |
Family
ID=73792660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020110967A RU2737468C1 (ru) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2737468C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5586429A (en) * | 1994-12-19 | 1996-12-24 | Northern Research & Engineering Corporation | Brayton cycle industrial air compressor |
| RU101104U1 (ru) * | 2010-09-15 | 2011-01-10 | Валерий Игнатьевич Гуров | Комбинированная энергосистема |
| RU2520214C1 (ru) * | 2013-03-05 | 2014-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газотурбинная установка |
-
2020
- 2020-03-16 RU RU2020110967A patent/RU2737468C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5586429A (en) * | 1994-12-19 | 1996-12-24 | Northern Research & Engineering Corporation | Brayton cycle industrial air compressor |
| RU101104U1 (ru) * | 2010-09-15 | 2011-01-10 | Валерий Игнатьевич Гуров | Комбинированная энергосистема |
| RU2520214C1 (ru) * | 2013-03-05 | 2014-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газотурбинная установка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104755723B (zh) | 发电系统 | |
| CN106351744B (zh) | 用于燃气涡轮的功率增大系统 | |
| US20130056993A1 (en) | Use of thermal hydraulic DC generators meets the requirements to qualify as a "Green Energy" source | |
| MX2014014731A (es) | Procedimiento de regulacion de una instalacion que comprende aparatos de cogeneracion y sistemas termodinamicos destinados a la climatizacion y o calefaccion. | |
| US20160097571A1 (en) | Energy storage system for increasing the flexibility of power plants | |
| CN104033249A (zh) | 用于操作联合循环动力设备的方法 | |
| US20050072164A1 (en) | Combined heat and power system | |
| CN104612763A (zh) | 一种单元制机组利用邻汽启动中压缸装置及其启动方法 | |
| RU2549743C1 (ru) | Теплофикационная газотурбинная установка | |
| RU2737468C1 (ru) | Устройство контроля и управления электромеханическими и электротехническими системами газотурбинной установки для производства азотной кислоты | |
| JPH04234534A (ja) | ガスタービン装置を始動させかつ運転する方法およびガスタービン装置 | |
| Borzea et al. | Compressed air energy storage installation for renewable energy generation | |
| RU2272938C1 (ru) | Компрессорная станция магистральных газопроводов с электроприводными газоперекачивающими агрегатами | |
| RU109222U1 (ru) | Установка автономного энергоснабжения с газотурбинным двигателем | |
| RU96193U1 (ru) | Компрессорная станция магистрального газопровода | |
| RU190148U1 (ru) | Установка автономного теплового и электрического энергоснабжения | |
| RU2567112C2 (ru) | Система генерирования электрической энергии | |
| RU2494312C1 (ru) | Агрегатированная горелка | |
| RU101104U1 (ru) | Комбинированная энергосистема | |
| RU2528214C2 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
| JP7117094B2 (ja) | 発電システム | |
| RU87503U1 (ru) | Парогазовая электрическая станция (варианты) | |
| RU2675427C1 (ru) | Комбинированная утилизационная энергетическая газотурбинная установка компрессорной станции магистрального газопровода | |
| RU2645107C1 (ru) | Автономная микро-тэц на газовом топливе с использованием свободнопоршневого двигателя стирлинга | |
| RU64745U1 (ru) | Энергетическая установка (варианты) |