RU2798262C1 - Device for cooling cycle air of a gas turbine unit - Google Patents
Device for cooling cycle air of a gas turbine unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798262C1 RU2798262C1 RU2022112195A RU2022112195A RU2798262C1 RU 2798262 C1 RU2798262 C1 RU 2798262C1 RU 2022112195 A RU2022112195 A RU 2022112195A RU 2022112195 A RU2022112195 A RU 2022112195A RU 2798262 C1 RU2798262 C1 RU 2798262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- gas turbine
- compressor
- heat exchanger
- lithium bromide
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области газотурбинных установок и может использоваться для охлаждения циклового воздуха перед подачей его в осевой компрессор, повышения эффективности и экономичности газоперекачивающих агрегатов. The invention relates to the field of gas turbine plants and can be used to cool cycle air before supplying it to an axial compressor, to increase the efficiency and economy of gas compressor units.
Известно устройство для стабилизации мощности газотурбинной установки (RU №2126902, F02C 6/18, 27.02.1999) применимое на газоперекачивающих агрегатах газовой промышленности, преимущественно работающих в районах с жарким климатом для стабилизации массовой производительности воздушного компрессора, при повышении температуры окружающего воздуха. Устройство включает воздухопромыватель и газоохладитель, подключенные к входному патрубку воздушного компрессора и выхлопному патрубку газотурбинной установки, соответственно.A device is known for stabilizing the power of a gas turbine plant (RU No. 2126902, F02C 6/18, 27.02.1999) applicable to gas compressor units of the gas industry, mainly operating in areas with a hot climate to stabilize the mass productivity of an air compressor, with an increase in ambient temperature. The device includes an air cleaner and a gas cooler connected to the inlet pipe of the air compressor and the exhaust pipe of the gas turbine plant, respectively.
Недостатком указанного технического решения является использование в качестве теплоносителя воды, частичный отбор выхлопных газов непосредственно с газовой турбины, что снижает коэффициент полезного действия газотурбинной установки.The disadvantage of this technical solution is the use of water as a coolant, partial selection of exhaust gases directly from the gas turbine, which reduces the efficiency of the gas turbine plant.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является испарительный охладитель, а также газотурбинная установка с испарительным охлаждением, содержащая компрессор, камеру сгорания и газовую турбину, в которой отбор тепла осуществляется от природного газа до аппаратов воздушного охлаждения газа (RU №2662009, F04D 25/02, 23.07.2018). В качестве теплоносителя данная схема использует воду, отбор необходимого тепла производится перед аппаратами воздушного охлаждения газа. При этом схема предполагает содержать в себе: испарительный охладитель, питающее устройство, камеру сбора воды, установку химводоочистки.The closest in technical essence and the achieved result is an evaporative cooler, as well as a gas turbine plant with evaporative cooling, containing a compressor, a combustion chamber and a gas turbine, in which heat is taken from natural gas to gas air coolers (RU No. 2662009, F04D 25/ 02, 23.07.2018). This scheme uses water as a heat carrier, the required heat is taken in front of the gas air coolers. At the same time, the scheme assumes to contain: an evaporative cooler, a power supply device, a water collection chamber, and a chemical water treatment plant.
Недостатком данного технического решения является сложный процесс преобразования тепла в холод, промежуточный теплоноситель в роли воды, сложность конструкции, что влечет существенные затраты на обслуживание, неэкологичность, и большие затраты электроэнергии.The disadvantage of this technical solution is the complex process of converting heat into cold, the intermediate coolant in the role of water, the complexity of the design, which entails significant maintenance costs, environmental friendliness, and high energy costs.
При осуществлении изобретения обеспечивается решение следующих технических проблем: снижение потребления электроэнергии, облегчение технологического процесса охлаждения циклового воздуха, исключающее теплоноситель в роли воды и универсальность системы.The implementation of the invention provides a solution to the following technical problems: reduction of electricity consumption, facilitation of the technological process of cooling cycle air, excluding the coolant in the role of water and the versatility of the system.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для охлаждения циклового воздуха газотурбинной установки, включающее компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, дымосос, теплообменник, устройство для смешения воздуха и комплексное воздухоочистительное устройство, согласно предлагаемому техническому решению устанавливают абсорбционную бромистолитиевую холодильную установку, связанную подводящими трубопроводами с перекрывающими кранами с устройством для смешения воздуха, дымососом и теплообменником, в теплый период времени кран подачи теплого воздуха перекрыт, отработанные газы после турбины газотурбинной установки направляют в выхлопную шахту, где дымососом часть выхлопных газов направляют в абсорбционную бромистолитиевую холодильную установку, в которой поступающий атмосферный воздух охлаждают и направляют в устройство для смешения воздуха, входящее в состав комплексного воздухоочистительного устройства.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for cooling the cycle air of a gas turbine plant, including a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a smoke exhauster, a heat exchanger, an air mixing device and a complex air cleaning device, according to the proposed technical solution, an absorption lithium bromide refrigeration unit is installed, connected by inlet pipelines with shut-off valves with an air mixing device, a smoke exhauster and a heat exchanger, during the warm period, the warm air supply valve is closed, the exhaust gases after the turbine of the gas turbine plant are sent to the exhaust shaft, where a part of the exhaust gases is sent by the smoke exhauster to the lithium bromide absorption refrigeration unit, in which the incoming Atmospheric air is cooled and sent to an air mixing device, which is part of a complex air cleaning device.
Кроме того, теплообменник для системы противообледенения, входящий в состав комплексного воздухоочистительного устройства, устанавливают после компрессора газотурбинной установки, переключения производят соответствующими кранами, в теплый период времени кран подачи теплого воздуха перекрыт, а в холодный период времени блок с абсорбционной бромистолитиевой холодильной установкой отсекают, теплый воздух после компрессора газотурбинной установки направлен в воздушный теплообменник, после использования отработанный воздух стравливают в атмосферу.In addition, the heat exchanger for the anti-icing system, which is part of the integrated air cleaning device, is installed after the compressor of the gas turbine plant, the switches are made by appropriate taps, in the warm period of time the warm air supply valve is closed, and in the cold period of time the unit with the absorption lithium bromide refrigeration unit is cut off, warm the air after the compressor of the gas turbine plant is sent to the air heat exchanger, after use, the exhaust air is vented to the atmosphere.
Устройство для охлаждения циклового воздуха включает абсорбционную бромистолитиевую холодильную установку, подводящие трубопроводы, устройство для смешения воздуха, дымосос и теплообменник, в зимний период используемый как противообледенительная система. В отличие от рассматриваемой схемы в качестве прототипа, абсорбционная бромистолитиевая холодильная установка имеет сравнительно низкие показатели потребления электроэнергии, так как использует для работы тепловую энергию обрабатываемого вещества. К выхлопной шахте газоперекачивающего агрегата подводится дымосос, отбирающий часть выхлопных газов. В холодное время года блок абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки отсекается кранами для перепуска теплого сжатого воздуха напрямую в комплексное воздухоочистительное устройство в систему противообледенения. Облегчение процесса охлаждения циклового воздуха заключается в исключении из системы посредника в виде воды, применение системы как в летнее, так и в зимнее время, а также сравнительно простой схеме по эксплуатации абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки.The cycle air cooling device includes an absorption lithium bromide refrigeration unit, supply pipelines, an air mixing device, a smoke exhauster and a heat exchanger used as an anti-icing system in winter. In contrast to the scheme under consideration as a prototype, the lithium bromide absorption refrigeration unit has relatively low electricity consumption, since it uses the thermal energy of the processed substance for operation. A smoke exhauster is supplied to the exhaust shaft of the gas-pumping unit, which selects part of the exhaust gases. In the cold season, the block of the absorption lithium bromide refrigeration unit is cut off by taps for bypassing warm compressed air directly into the integrated air cleaning device into the anti-icing system. Facilitation of the cycle air cooling process consists in the exclusion of an intermediary in the form of water from the system, the use of the system both in summer and winter, as well as a relatively simple scheme for operating an absorption lithium bromide refrigeration unit.
На фиг. 1 представлена схема заявляемой системы охлаждения циклового воздуха, гдеIn FIG. 1 shows a diagram of the proposed cycle air cooling system, where
1 - абсорбционная бромистолитиевая холодильная установка;1 - absorption lithium bromide refrigeration unit;
2 - дымосос;2 - smoke exhauster;
3 - комплексное воздухоочистительное устройство;3 - complex air cleaning device;
4 - компрессор газотурбинной установки;4 - gas turbine compressor;
5 - камера сгорания;5 - combustion chamber;
6 - турбина газотурбинной установки;6 - turbine of a gas turbine plant;
7 - теплообменник воздушный;7 - air heat exchanger;
8 - устройство для смешения воздуха.8 - device for mixing air.
Устройство работает следующим образом. В теплый период времени кран подачи теплого воздуха перекрыт. Отработанные газы после турбины газотурбинной установки 6 направляются в выхлопную шахту, где дымососом 2 часть выхлопных газов направляется в абсорбционную бромистолитиевую холодильную установку 1, в которой поступающий атмосферный воздух охлаждается и направляется в устройство для смешения воздуха 8, входящее в состав комплексного воздухоочистительного устройства 3.The device works as follows. In the warm period of time, the warm air supply valve is closed. The exhaust gases after the turbine of the
В холодный период времени блок с абсорбционной бромистолитиевой холодильной установкой 1 отсекается, теплый воздух после компрессора газотурбинной установки 4 направляется в воздушный теплообменник 7, выступающий в качестве противообледенительной системы, входящий в состав комплексного воздухоочистительного устройства 3, после использования отработанный воздух стравливается в атмосферу.In the cold period of time, the block with the absorption lithium
Таким образом, предлагаемая схема по охлаждению циклового воздуха является энергосберегающей, в виду низкого потребления электроэнергии абсорбционной бромистолитиевой холодильной установкой и простой в эксплуатации, в виду отказа от воды в качестве теплоносителя. Простота предлагаемой схемы обеспечит надежную работу и долгий срок службы агрегатов.Thus, the proposed cycle air cooling scheme is energy-saving, in view of the low power consumption of an absorption lithium bromide refrigeration unit, and easy to operate, in view of the rejection of water as a heat carrier. The simplicity of the proposed scheme will ensure reliable operation and long service life of the units.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2798262C1 true RU2798262C1 (en) | 2023-06-20 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU190919A1 (en) * | Московский институт инженеров железнодорожно | COMBINED ABSORPTION AND COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM | ||
US5655373A (en) * | 1994-09-28 | 1997-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas turbine intake air cooling apparatus |
RU2095601C1 (en) * | 1993-12-10 | 1997-11-10 | Юрий Иванович Климнюк | Gas-turbine plant with anti-icing device |
RU2273741C1 (en) * | 2005-03-10 | 2006-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз" | Gas-steam plant |
RU2019106246A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | METHOD FOR INCREASING THE POWER OF A STEAM AND GAS POWER UNIT WITH THE HELP OF AN ABSORPTION COOLING MACHINE |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU190919A1 (en) * | Московский институт инженеров железнодорожно | COMBINED ABSORPTION AND COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM | ||
RU2095601C1 (en) * | 1993-12-10 | 1997-11-10 | Юрий Иванович Климнюк | Gas-turbine plant with anti-icing device |
US5655373A (en) * | 1994-09-28 | 1997-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas turbine intake air cooling apparatus |
RU2273741C1 (en) * | 2005-03-10 | 2006-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз" | Gas-steam plant |
RU2019106246A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | METHOD FOR INCREASING THE POWER OF A STEAM AND GAS POWER UNIT WITH THE HELP OF AN ABSORPTION COOLING MACHINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1331522C (en) | Apparatus and method for optimizing the air inlet temperature of gas turbines | |
RU2399781C1 (en) | Combined electric energy, heat and cold generation method | |
CN103470379B (en) | Combined energy-saving type Inlet Air Cooling System of Gas Turbine | |
CN107905897B (en) | Gas turbine circulating flue gas waste heat recovery and inlet air cooling combined system and method | |
CN203177688U (en) | Efficient water ring vacuum pump system for condensing steam turbine unit | |
WO2011110554A1 (en) | Power generation system and method | |
RU2798262C1 (en) | Device for cooling cycle air of a gas turbine unit | |
CN210105937U (en) | Cold and hot electric antithetical couplet device of LNG power ship | |
CN107289665B (en) | Regional energy supply system | |
RU2354838C2 (en) | Gas turbine power plant | |
RU121863U1 (en) | STEAM GAS INSTALLATION | |
RU2775611C1 (en) | Thermal power plant | |
RU2607437C2 (en) | Thermal power plant | |
CN221568655U (en) | Combined cycle unit air inlet temperature control system utilizing waste heat of combustion engine TCA/FGH | |
CN216986967U (en) | Volatile organic compound recovery system | |
RU157594U1 (en) | TRIGGER INSTALLATION | |
RU2176024C2 (en) | Integrated system using liquefied gas in boiler units | |
CN213713607U (en) | Combustion engine blowing compressed air heat utilization system | |
CN212389434U (en) | Gas turbine inlet air cooling device | |
RU39937U1 (en) | DETANDER-GENERATOR INSTALLATION | |
CN215333140U (en) | Air inlet cooling system of aeroderivative gas turbine | |
RU2745470C1 (en) | Cogeneration combined cycle plant | |
CN112304108B (en) | System and method for utilizing heat of blowing compressed air for combustion engine | |
SU1158769A1 (en) | Steam power plant | |
RU29566U1 (en) | Power plant of a gas pumping station of a gas main |