RU6411U1 - Теплоэнергетическая установка - Google Patents

Abstract

Теплоэнергетическая установка, содержащая котел на газовом топливе, сообщенный по пару с основной турбиной, теплофикационный контур с прямой и обратной тепломагистралями и сетевым подогревателем, сообщенным по греющей среде с отбором основной турбины, газоподогреватель и турбодетандер, связанный через газоподогреватель с газопроводами высокого и низкого давления, отличающаяся тем, что газоподогреватель размещен перед турбодетандером и подключен по греющей среде параллельно участку теплофикационного контура, содержащему сетевой подогреватель.

Description

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезнзя модель относится к области теплоэнергетики и, в частности, к теплоэнергетическим установкам на газовом топливе, утилизирующим избыточное давление гава в магистральном газопроводе в качестве дополнительного энергоресурса.

Предшествующий уровень техники

Известна теплоэнергетическая установка, содержащая, работающий на газовом топливе парогенератор (котел), сообщенный по пару с основной турбиной, газоподогреватель и дополнительную газопроточную турбину (турбодетандер), связанную через газоподогреватель с газопроводами высокого и низкого давления 13.

Установка 1.3 утилизирует избыточное давление поступающего природного газа, однако, неэффективно использует этот дополнительный энергоресурс для повышения электрической мощности.

Этот недостаток устраняется в установке СЕ, которая по совокупности существенных признаков является наиболее близкой к предлагаемомой и выбрана в качестве прототипа.

FOIK S3/0

u

Область техники

УотаноЕка-прототип SI содержит котел на газовом топливе, сообщенный по пару о основной турбиной, теплофикационный контур с прямой и обратной тепломагистр-апями и сетевьм подогревателем, сообщенным по греющей среде с отбором пара основной турбины, газоподогреватель и турбодетандер, связанный через газоподогреватель с газопроводами высокого и низкого давления.

Газоподогреватель в установке-прототипе размещен после турбодетандера в отводящем газопроводе низкого давления и сообщен по греющей среде с паросиловым контуром нивкокипящего вещества, который в свою очередь снабжен пароперегревателем, введенным по греющей среде в обратную тепломагистраль теплофикационного контура последовательно с сетевым подогревателем.

Недостаток прототипа - сложность технологичеокой схемы и вызванное этим удорожание установки из-за затрат на введение в ее состав третьей турбины и других элементов паросилового контура низкокипнщего вещества.

Кроме того, установки С13 и S3 обладают общим недостатком, обусловленным размещением газоподогревателя по нагреваемой среде в газопроводе низкого давления пооле турбодетандера. Этот недостаток состоит в том, что при температуре магистрального газа на входе турбодетандера, близкой к нулю, расширившийся газ на выходе турбодетандера будет иметь температуру существенно ниже нуля, что может вызвать замерзание низкокипящих примесей в природном газе, способное нарушить работу турбодетандера.

Задала полезной модели - создание простой и экономичной технологической схемы теплоэнергетической установки,которая обеспечив.эла бы устойчивую утилизацивэ избыточного давление газового топлива в качестве дополнительного энергоресурса при низких температурах поступаюшэго на установку природного газа.

Раскрытие полезной модели

Предметом полевной модели является теплоэнергетическая установка, содержашдя котел на газовом топливе, сообщенный по пару с основной турбинойJ теплофикационный контур с прямой и обратной тепломагистралями и сетевым подогревателем, сообщенным по греющей среде с отбором основной турбины, газоподогреватель и турбодетандер, связанный через газоподогреватель с г.азопроводами высокого и низкого давления, отличающаяся, согласно полезной модели, тем, что газоподогреватель, размещен перед турбодетандером и подклизчен по греющей среде параллельно участку теплофикационного контура, содержащему сетевой подогреватель.

Указанная совокупность признаков позволяет одновременно с уменьшением капитальных затрат обеспечить устойчивую утилизацию избыточного давления газового топлива в качестве дополнительного энергоресурса при всех реальных температурах поступающего на установку природного газа.

Пумщооть полевной модели поясняется чертежом фиг Л, на котором представлена технологическая схема предлагаемой теплоэнергетической установки.

Описание осуществления полезной модели

Теплоанергетическая установка содержит котел 1 на газовом топливе, сообщенный по пару с основной турбиной S, теплофикационный контур с прямой и обратной тепломагистралями 3,4 и сетевым подогревателем 5, сообщенным по греющей среде с отбором 6

ОСНОВНОЙ турбины 2j газоподогреватель 7 и турбодетандер 8, связанный через гавоподогреватель 7 с газопровода1/01 9 и 10 высокого и низрюго давления. Газоподогреватель 7 установлен перед турбодетандером 8 и подршочен по греющей среде параллельно участр;у теплофик.ащюнного контура, содержащему сетевой подогреватель 5.

Установка работает следующим образом.

Природный газ поотупает на установку по газопроводу 9 высокого давления. Из газопровода 9 газ подается в газопровод 10 низкого давления двумя путями; через газораспределительный пункт 11 и через газоподогреватель 7 и турбодетандер 8. Из газопровода 10 газ поступает на сжигание в рютел 1.

Па,р, произведенный в котле 1, обеопечивает выработку электроэнергии основной турбиной . Отработанный пар охлаждается в конденоаторе IS., а получае &ш конденсат по тракту 13 питательной воды подается питательным насосом 14 обратно в котел 1. Кроме того, пар подается из отбора 6 турбины в сетевой подогреватель 5j где отдает тепло сетевой воде теплофикационного контура. По тепломагистрали 3 нагретая сетевая вода подается тепловому потребител-Ю., а по тепломагистр.вли 4 охлажденная вода возвращается обратно в подогреватель 5. Теплофикационный контур может содержать дополнительно сетевые подогреватели 15 и/или 16.

Газ высокого давления из газопровода 9, поотупающий в газоподогреватель 7, нагревается сетевой водой теплофикационного контура. Дополнительный расход тепла сетевой воды на подогрев газа приводит к повышен ® расхода пара, поотупающего из отбора б турбины в подогреватель 5. Это, в овою очередь вызывает увеличение мощности турбины при увеличени расхода пара, пода- 4 Баемого в нее из котла 1.

Нагретый газ, расширяясь в турбодетандере 8., совершает работу обеспечивающую выработку дополнительной электроэнергии, и охлаждается до температуры Оливкой к нулю. После турбодет.андера 8 охлажденный газ пониженного давления поступает в газопровод 10.

Ясполь.зование сетевой воды теплофикационного контура в качестве греющей среды газоподогревателя с размещением его по нагреваемой среде перед турбодетандером позволяет одновременно с уменьшением капитальньк затрат на реализацшэ установки получать требуемую температуру расширившегося газа на выходе турбодетандера во всем диапазоне реаль-ных температур поступагзщего природного газа и, тем самы, обеспечить устойчивую утилизацию избыточного давления газового топлива в качестве дополнительного энергоресурса.

Промышленная применимость

В соответотвии о предлагаемой полевкой моделью по технологической схеме фиг.1 бьша создана и испытана установка с турбодетандером ДГА--5000.

Газ, поступающий на установку, ш,1ел давление 0,8-1,2 Ша и температуру от -5° до +so°C. Давление г.аза на выходе турбодетандера, необходшюе для подачи в котел, сост.аЕ.ляло 0,1-0,2 Ша.

Если при такрьх условиях подавать г.аз из газопровода высокого давления непосредственно в турбодетандер ( по схеме прототипа), то температура в его вькодном патрубке составит от -30° до -40-С, что приведет к нарушенш: работы турбодетандера из-за

замервания паров воды и других низкокипящих примеоеи., содержаЩ1хоя в природном газе.

В иопытываемой установке температура газа на выходе турбодетандера была к 0°С, при атом увеличение Щ производства электроэнергии составляло до 1.,87с. в зависимости от тепловой нагрузки.

1. ABT.GE. СССР N 15S5E87, ЖЖ FOIK 13/00, 1988 г, г. Авт ОБ. СССР N 1612099, ШК F01K 3/04, 1988 г,

Claims (1)

1. Теплоэнергетическая установка, содержащая котел на газовом топливе, сообщенный по пару с основной турбиной, теплофикационный контур с прямой и обратной тепломагистралями и сетевым подогревателем, сообщенным по греющей среде с отбором основной турбины, газоподогреватель и турбодетандер, связанный через газоподогреватель с газопроводами высокого и низкого давления, отличающаяся тем, что газоподогреватель размещен перед турбодетандером и подключен по греющей среде параллельно участку теплофикационного контура, содержащему сетевой подогреватель.