RU50606U1

RU50606U1 - STEAM TURBINE ADJUSTMENT OVER THE GAS-TURBINE INSTALLATION

Info

Publication number: RU50606U1
Application number: RU2005126506/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Смирнов; Олег Ошеревич Мильман; Владимир Алексеевич Федоров
Original assignee: Виктор Михайлович Смирнов; Олег Ошеревич Мильман; Владимир Алексеевич Федоров
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2006-01-20

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики и может быть применено в парогазовых установках компрессорных станций магистральных газопроводов. Цель полезной модели - упрощение конструкции и уменьшение массы и размеров теплоутилизатора для газотурбинной установки (ГТУ). Устройство содержит газовую турбину 1 с выхлопным трактом 2, теплообменник 3, трубопровод горячей воды 4, дроссель 5, сепаратор-расширитель 6, питательный насос 7, трубопровод охлажденной воды 8, паропровод 9, паровую турбину 10, конденсатор 11, конденсатный насос 12.The utility model relates to the field of energy and can be applied in combined-cycle plants of compressor stations of gas pipelines. The purpose of the utility model is to simplify the design and reduce the mass and size of the heat exchanger for a gas turbine installation (GTU). The device comprises a gas turbine 1 with an exhaust tract 2, a heat exchanger 3, a hot water pipe 4, a choke 5, a separator expander 6, a feed pump 7, a chilled water pipe 8, a steam pipe 9, a steam turbine 10, a condenser 11, a condensate pump 12.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к парогазовым установкам компрессорных станций магистральных газопроводов.The utility model relates to the field of energy, in particular to combined-cycle plants of compressor stations of gas pipelines.

Известны парогазовые установки, состоящие из одной или нескольких газовых турбин, парового котла-утилизатора и паровой турбины. (См. Г.Г.Ольховский, Теплоэнергетика, 2004 г., №11, стр.71-76). Основной недостаток таких установок -крупногабаритные строительные и конструкторские решения, исключающие возможность установки их в местах с ограниченными площадями промышленных площадок, в частности на компрессорных станциях магистральных газопроводов.Combined-cycle plants are known consisting of one or more gas turbines, a waste heat boiler and a steam turbine. (See G.G. Olkhovsky, Thermal Engineering, 2004, No. 11, pp. 71-76). The main disadvantage of such installations is large-scale construction and design solutions, which exclude the possibility of installing them in places with limited areas of industrial sites, in particular at compressor stations of gas mains.

Известны паротурбинные надстройки над ГТУ на компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов, состоящие из теплоутилизационного парогенератора, расположенного непосредственно около ГТУ в виде котла с многократной принудительной циркуляцией, паровой турбины с конденсатором и конденсатным насосом, трубопроводами пара и конденсата. (См. Мильман O.O., Белоусенко И.В., Циммерман С.Д. и др. Теплоутилизационные энергоблоки для ОАО «Газпром», Теплоэнергетика, 2001 г., №3, стр.65-69).Steam turbine superstructures over gas turbines are known at compressor stations (KS) of main gas pipelines, consisting of a heat recovery steam generator located directly near the gas turbines in the form of a boiler with multiple forced circulation, a steam turbine with a condenser and condensate pump, steam and condensate pipelines. (See Milman O.O., Belousenko IV, Zimmerman SD et al. Heat recovery power units for Gazprom, Heat Power Engineering, 2001, No. 3, pp. 65-69).

Проблема этих установок - стесненность площадок КС и трудности установки котлов-утилизаторов, размеры и масса которых плохо согласуется с реальными компоновками газотурбинных нагнетателей природного газа.The problem of these installations is the tightness of the compressor stations sites and the difficulties of installing waste heat boilers, the size and weight of which are poorly consistent with the actual layout of natural gas turbine superchargers.

Цель настоящей полезной модели - упрощение конструкции и уменьшение массы и размеров теплоутилизатора для газотурбинной установки (ГТУ).The purpose of this utility model is to simplify the design and reduce the mass and size of the heat exchanger for a gas turbine installation (GTU).

Указанная цель достигается за счет использования в качестве теплоутилизатора на выхлопном тракте ГТУ теплообменника, в котором газ передает свое тепло воде высокого давления. Нагретая вода поступает в расширитель-сепаратор, This goal is achieved through the use of a heat exchanger as a heat exchanger in the exhaust tract of the gas turbine engine, in which gas transfers its heat to high pressure water. Heated water enters the expander separator,

выделяющийся пар направляется в паровую турбину, а отсепарированная вода питательным насосом подается в теплообменник.the generated steam is sent to a steam turbine, and the separated water is fed into the heat exchanger by a feed pump.

Установка состоит из следующих элементов: газовой турбины 1 с выхлопным трактом 2, в котором установлен парогенератор, включающий в себя теплообменник 3, трубопровод горячей воды 4 с дросселем 5 и сепаратором-расширителем 6. Водяное пространство сепаратора-расширителя 6 соединено с питательным насосом 7, трубопровод охлажденной воды 8 соединяет насос 7 с теплообменником 3. Паровое пространство расширителя-сепаратора 6 соединено паропроводом 9 с паровой турбиной 10 и конденсатором 11, к конденсатосборнику которого присоединен конденсатный насос 12, нагнетание которого соединено трубопроводом с линией всасывания питательного насоса 7.The installation consists of the following elements: a gas turbine 1 with an exhaust tract 2, in which a steam generator is installed, which includes a heat exchanger 3, a hot water pipe 4 with a throttle 5 and a separator expander 6. The water space of the separator expander 6 is connected to the feed pump 7, the chilled water pipe 8 connects the pump 7 to the heat exchanger 3. The vapor space of the expander-separator 6 is connected by a steam pipe 9 to a steam turbine 10 and a condenser 11, to the condensate collector of which a condensate pump is connected 12, which injection conduit is connected to the suction line of the feed pump 7.

Установка работает следующим образом. Выхлопные газы ГТУ 1 через выхлопной тракт 2 поступают в теплообменник 3, охлаждаемый водой высокого давления, причем такого, что вода в теплообменнике не закипает. Нагретая вода по трубопроводу 4 подается в дроссель 5, давление ее падает и за дросселем образуется пароводяная смесь, которая поступает в сепаратор - расширитель 6. Здесь пар отделяется от воды и по паропроводу 9 подается на паровую турбину 10. Отработавший в турбине пар конденсируется в конденсаторе 11 и конденсатным насосом возвращается в расширитель - сепаратор 6 или непосредственно на всас питательного насоса 7. Смесь отсепарированной воды и конденсата питательным насосом 7 подается в теплообменник и цикл таким образом замыкается. Существенное снижение температуры смеси отсепарированной воды и конденсата по сравнению с температурой насыщения уменьшает необходимую высоту расположения сепаратора по отношению к питательному насосу.Installation works as follows. The exhaust gases of the gas turbine 1 through the exhaust tract 2 enter the heat exchanger 3, cooled by high pressure water, and such that the water in the heat exchanger does not boil. Heated water is piped 4 to the throttle 5, its pressure drops and a steam-water mixture forms behind the throttle, which enters the separator - expander 6. Here, the steam is separated from the water and fed through the steam pipe 9 to the steam turbine 10. The steam that has been exhausted in the turbine is condensed in the condenser 11 and the condensate pump returns to the expander - separator 6 or directly to the inlet of the feed pump 7. The mixture of separated water and condensate by the feed pump 7 is fed to the heat exchanger and the cycle is thus closed. A significant decrease in the temperature of the mixture of separated water and condensate compared to the saturation temperature reduces the required height of the separator in relation to the feed pump.

Использованием таких существенных признаков позволяет радикально упростить конструкцию, уменьшить габариты и массу теплообменника по сравнению с котлом-утилизатором, размещать расширитель - сепаратор на значительных расстояниях от газотурбинных установок, что значительно упрощает компоновку парогазовой надстройки над газотурбинной установкой.The use of such essential features makes it possible to radically simplify the design, reduce the dimensions and weight of the heat exchanger compared to the recovery boiler, and place the expander / separator at considerable distances from gas turbine units, which greatly simplifies the layout of a combined-cycle superstructure above a gas turbine unit.

Claims

Steam turbine superstructure above a gas turbine installation, consisting of a gas turbine with an exhaust tract, a steam generator, a feed pump, a steam turbine with a condenser and a condensate pump, and steam and condensate pipelines, characterized in that the steam generator is made in the form of a heat exchanger located in the exhaust path of a gas turbine with a pipeline supply of chilled water and a heated water discharge pipe on which the throttle is located and which is connected to a separator-expander, and the steam space is Arathor extender steam pipe connected with a steam turbine, condenser and condensate pump, a condensate pump is connected to a water conduit of the separator or spreader-feeding pump suction line.