RU70550U1 - GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT - Google Patents
GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU70550U1 RU70550U1 RU2007128713/22U RU2007128713U RU70550U1 RU 70550 U1 RU70550 U1 RU 70550U1 RU 2007128713/22 U RU2007128713/22 U RU 2007128713/22U RU 2007128713 U RU2007128713 U RU 2007128713U RU 70550 U1 RU70550 U1 RU 70550U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power plant
- gas turbine
- gas
- container
- recovery boiler
- Prior art date
Links
Abstract
Теплоэлектростанция в классе электрической мощности 1,0-2,5 МВт и тепловой мощности до 4 Гкал/ч на базе конверсированных авиационных двигателей, выполненная в виде двух модулей, в рабочем положении установленных один на другой, каждый из которых представляет собой универсальный стандартный контейнер. В нижнем контейнере располагаются агрегаты и устройства газотурбинной электростанции, а в верхнем вспомогательное оборудование и водяной котел-утилизатор тепла выхлопных газов газотурбинных двигателей. Наличие котла-утилизатора позволяет обеспечить потребителя не только электроэнергией, но и теплом в виде горячего водоснабжения, повысив за счет коэффициент использования топлива более чем в 3 раза, причем температура горячей воды автоматически поддерживается на определенном уровне независимо от электрической нагрузки на генератор и, в то же время, может изменяться по команде оператора в зависимости от сезона, времени суток или температуры наружного воздуха.A thermal power plant in the class of electric power of 1.0-2.5 MW and thermal power of up to 4 Gcal / h based on converted aircraft engines, made in the form of two modules, in the working position installed one on top of the other, each of which is a universal standard container. In the lower container are units and devices of a gas turbine power plant, and in the upper container there is auxiliary equipment and a water heat recovery boiler for exhaust gases of gas turbine engines. The presence of a recovery boiler allows the consumer to be provided not only with electricity, but also with heat in the form of hot water supply, thereby increasing the fuel utilization coefficient by more than 3 times, and the temperature of hot water is automatically maintained at a certain level regardless of the electrical load on the generator and however, the time may vary at the command of the operator depending on the season, time of day or outdoor temperature.
Description
Полезная модель относится к области энергетической техники для выработки электрической и тепловой энергии в классе электрической мощности 1,0-2,5 МВт и тепловой мощности до 4 Гкал/ч и может найти применение в качестве основного, резервного или аварийного источника электрической и тепловой энергии, в частности, в районах, не имеющих централизованного энерго- и теплоснабжения, в нефтегазодобывающих регионах Крайнего Севера и Дальнего Востока, а также как резервный или аварийный источник электрической и тепловой энергии на территории крупных предприятий, больничных и гостиничных комплексов, объектов ЖКХ, воинских частей и других объектов народно-хозяйственного назначения.The utility model relates to the field of energy technology for generating electric and thermal energy in the class of electric power 1.0-2.5 MW and thermal power up to 4 Gcal / h and can be used as the main, backup or emergency source of electric and thermal energy, in particular, in areas that do not have centralized energy and heat supply, in oil and gas producing regions of the Far North and the Far East, as well as a reserve or emergency source of electric and thermal energy in large businesses, hospital and hotel complexes, buildings and public facilities, military units and other objects of national economic purpose.
Известна аналогичная газотурбинная электростанция ПАЭС-2500У1 (Техническое описание 0350000000-02-22, часть 1, ред.5, 1987 г.; Инструкция по эксплуатации 0350000000-02-25, ред.4, 1985 г.).A similar gas turbine power plant PAES-2500U1 is known (Technical description 0350000000-02-22, part 1, rev.5, 1987; Operating Instructions 0350000000-02-25, rev.4, 1985).
Известна также установка газотурбинная энергетическая ГТУ-2,5П (Инструкция по технической эксплуатации, краткое описание, часть 1, 1995 г.; Монтаж и демонтаж, часть 3, 1995 г.).The gas turbine power plant GTU-2.5P is also known (Technical Maintenance Instructions, Short Description, Part 1, 1995; Installation and Disassembly, Part 3, 1995).
Указанные выше газотурбинные электростанции предназначены для выработки только одного вида энергии - электрической, а тепловая энергия, содержащаяся в выхлопных газах газотурбинных двигателей этих электростанций, выбрасывается в атмосферу без утилизации содержащегося в них тепла.The gas turbine power plants mentioned above are designed to generate only one type of energy - electric, and the thermal energy contained in the exhaust gases of the gas turbine engines of these power plants is released into the atmosphere without utilizing the heat contained in them.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является газотурбинная электростанция ГТЭ-2,5 на базе двух конверсированных авиационных газотурбинных двигателей (свидетельство РФ на полезную модель №9011, F01D 15/10, 1998 г.). Эта электростанция выполнена в виде двух модулей, в рабочем положении установленных один на другой, The closest analogue of the proposed utility model is the GTE-2.5 gas-turbine power plant based on two converted aircraft gas-turbine engines (RF certificate for utility model No. 9011, F01D 15/10, 1998). This power plant is made in the form of two modules, in the working position installed one on top of the other,
каждый из которых представляет собой универсальный стандартный контейнер типоразмера 1АА по ГОСТ 18477-79. В нижнем контейнере размещены агрегаты и устройства собственно станции, а в верхнем - вспомогательное оборудование, причем сборка контейнеров производится на заводе-изготовителе по отдельности. Транспортировка контейнеров также осуществляется раздельно. Это существенно упрощает подготовку к запуску газотурбинной электростанции на месте эксплуатации, облегчает управление и контроль за работой, а также обслуживание и ремонт газотурбинной электростанции. Кроме того, такая компоновка агрегатов существенно сокращает габариты электростанции.each of which is a universal standard container of standard size 1AA according to GOST 18477-79. In the lower container are the units and devices of the station itself, and in the upper one there is auxiliary equipment, and the containers are assembled separately at the factory. Container transportation is also carried out separately. This greatly simplifies the preparation for the launch of a gas turbine power plant at the place of operation, facilitates the management and control of work, as well as the maintenance and repair of a gas turbine power plant. In addition, this arrangement of units significantly reduces the size of the power plant.
Однако газотурбинная электростанция ГТЭ-2,5 обладает тем же недостатком, что и рассмотренные выше аналоги - тепловая энергия, содержащаяся в выхлопных газах газотурбинных двигателей не используется и выбрасывается в атмосферу без утилизации содержащегося в них тепла. Эту задачу позволяет решить предлагаемая полезная модель.However, the GTE-2.5 gas-turbine power plant has the same drawback as the analogues discussed above - the thermal energy contained in the exhaust gases of gas-turbine engines is not used and is released into the atmosphere without utilizing the heat contained in them. This problem allows us to solve the proposed utility model.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении коэффициента использования топлива газотурбинной электростанции, при этом газотурбинная электростанция контейнерного исполнения без больших дополнительных затрат превращается в газотурбинную теплоэлектростанцию и может обеспечивать потребителя не только электроэнергией, но и теплом в виде горячего водоснабжения. Температура горячей воды автоматически поддерживается на определенном уровне не зависимо от электрической нагрузки на генератор. В то же время по команде оператора она может быть изменена в зависимости от температуры наружного воздуха, времени суток или сезона.The technical result of the proposed solution is to increase the fuel utilization rate of a gas turbine power plant, while the container-type gas turbine power plant without large additional costs is converted into a gas turbine power plant and can provide the consumer with not only electricity but also heat in the form of hot water. The hot water temperature is automatically maintained at a certain level regardless of the electrical load on the generator. At the same time, at the command of the operator, it can be changed depending on the outdoor temperature, time of day or season.
Указанный технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что в объемах двух стандартных контейнеров типоразмера 1АА по ГОСТ 18477-79, в рабочем положении установленных один на другой, помимо агрегатов и устройств газотурбинной The specified technical result of the claimed utility model is achieved by the fact that in the volumes of two standard containers of size 1AA according to GOST 18477-79, in the working position installed one on top of the other than the units and devices of the gas turbine
электростанции, расположенных в нижнем контейнере, и вспомогательного оборудования, расположенного в верхнем контейнере, в том же верхнем контейнере размещается водяной котел-утилизатор тепла выхлопных газов газотурбинных двигателей. Наличие такого котла-утилизатора позволяет превратить газотурбинную электростанцию в теплоэлектростанцию и таким образом повысить коэффициент использования топлива более чем в 3 раза.power plants located in the lower container, and auxiliary equipment located in the upper container, in the same upper container there is a water heat recovery boiler of exhaust gases of gas turbine engines. The presence of such a recovery boiler allows you to turn a gas turbine power plant into a thermal power plant and thus increase the fuel utilization rate by more than 3 times.
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 условно показан общий вид теплоэлектростанции при виде сбоку, а на фиг.2 - вид на верхний контейнер при условно снятой крыше.The essence of the proposal is illustrated by drawings, where figure 1 conventionally shows a General view of a thermal power plant when viewed from the side, and figure 2 is a view of the upper container with a conditionally removed roof.
Следует учесть, что на прилагаемых чертежах для большей ясности выносками обозначены только основные устройства и узлы теплоэлектростанции, которые необходимы для понимания сущности предлагаемого технического решения. Сопутствующие элементы, известные специалистам в данной области, выносками на рисунках не представлены.It should be noted that in the accompanying drawings, for clarity, callouts indicate only the main devices and components of a thermal power plant, which are necessary for understanding the essence of the proposed technical solution. Associated elements known to those skilled in the art are not shown in callouts.
Газотурбинная теплоэлектростанция размещается в двух стандартных контейнерах - нижнем 1 и верхнем 2 и состоит из следующих основных узлов, агрегатов и систем: газотурбинный привод 3, (который включает в себя два конверсированных авиационных газотурбинных двигателя), электрогенератор 4, электронная система управления 5, водяной котел-утилизатор 6 со своим оборудованием, выхлопная труба 7 теплоэлектростанции, газоходы 8 от газотурбинных двигателей, системы охлаждения и вентиляции, высоковольтное электротехническое оборудование, топливная и масляная системы газотурбинного привода, система противопожарного оборудования, система воздухоочистки и пылеудаления, противообледенительная система, система шумоглушения на всасывании.The gas turbine power plant is located in two standard containers - lower 1 and upper 2 and consists of the following main components, assemblies and systems: gas turbine drive 3, (which includes two converted aircraft gas turbine engines), electric generator 4, electronic control system 5, water boiler -utilizer 6 with its equipment, exhaust pipe 7 of thermal power plants, gas flues 8 from gas turbine engines, cooling and ventilation systems, high-voltage electrical equipment, fuel and gas turbine drive oil system, fire fighting equipment system, air cleaning and dust removal system, de-icing system, intake silencing system.
В торце верхнего контейнера 2 предусмотрены стандартные ворота 9 для ремонта или замены котла-утилизатора 6 или его оборудования, At the end of the upper container 2, standard gates 9 are provided for repairing or replacing the waste heat boiler 6 or its equipment,
через которые на период транспортировки теплоэлектростанции потребителю в помещение вокруг котла-утилизатора 6 можно загрузить мелкий запасной инструмент и приспособления. Сборка нижнего 1 и верхнего 2 контейнеров теплоэлектростанции производится на предприятии-изготовителе по отдельности. Раздельное транспортирование обоих контейнеров теплоэлектростанции на место эксплуатации в виде двух отдельных модулей может производиться любым видом транспорта и на любые расстояния.through which for the period of transportation of the power plant to the consumer in the room around the recovery boiler 6, you can load small spare tools and accessories. The assembly of the lower 1 and upper 2 containers of the power plant is carried out separately at the manufacturer. Separate transportation of both containers of the power plant to the place of operation in the form of two separate modules can be carried out by any type of transport and at any distance.
После разгрузки модулей теплоэлектростанции на месте эксплуатации снимаются транспортировочные заглушки, нижний контейнер 1 устанавливается на ровную грунтовую площадку, деревянные шпалы или бетонные плиты; верхний контейнер 2 устанавливается на нижний 1 и соединяется с ним необходимыми воздуховодами, газоходами 8, электрокоммуникациями и крепежными элементами. На крыше верхнего контейнера 2 устанавливается выхлопная труба 7, к теплоэлектростанции подводятся топливопровод, силовой электрокабель и электрокоммуникации дистанционного управления, к входному и выходному фланцам водяных трубопроводов котла-утилизатора 6 подсоединяются подводящая и отводящая водяные магистрали - и описываемая теплоэлектростанция готова к эксплуатации.After unloading the modules of the thermal power plant at the place of operation, transportation plugs are removed, the lower container 1 is installed on a flat dirt platform, wooden sleepers or concrete slabs; the upper container 2 is installed on the lower 1 and connected to it by the necessary ducts, flues 8, electrical communications and fasteners. An exhaust pipe 7 is installed on the roof of the upper container 2, a fuel line, a power cable and remote control electrical communications are supplied to the thermal power plant, a supply and a discharge water mains are connected to the input and output flanges of the water pipelines of the recovery boiler 6, and the described thermal power plant is ready for operation.
При работе теплоэлектростанции большая часть тепловой энергии, образовавшейся при сгорании топлива в потоке сжатого воздуха в камерах сгорания газотурбинных двигателей, расходуется на производство электроэнергии путем передачи мощности на электрогенератор 4.During operation of a thermal power plant, most of the thermal energy generated during the combustion of fuel in a stream of compressed air in the combustion chambers of gas turbine engines is spent on electricity production by transmitting power to an electric generator 4.
После выхода из газотурбинных двигателей часть энергии сгоревшего топлива в виде выхлопных газов с температурой в несколько сот градусов, имеющих в своем составе большое количество кислорода (до 15%), направляется через газоходы 8 верхнего контейнера 2 в водяной котел-утилизатор 6 и после прохождения через его газовую After exiting the gas turbine engines, part of the energy of the burned fuel in the form of exhaust gases with a temperature of several hundred degrees, containing a large amount of oxygen (up to 15%), is sent through the ducts 8 of the upper container 2 to the waste water boiler 6 and after passing through its gas
полость попадают в выхлопную трубу 7 и, далее, в атмосферу.the cavity enter the exhaust pipe 7 and, further, into the atmosphere.
В процессе запуска и выхода на режим газотурбинных двигателей их выхлопные газы сначала направляются через открытые байпасные газовые заслонки мимо котла-утилизатора 6 напрямую в выхлопную трубу 7. После дистанционного открытия водоарматуры котла-утилизатора 6 и включения водяных насосов, обеспечивающих проток воды через водяной контур котла-утилизатора 6, по команде оператора теплоэлектростанции дистанционно управляемые газовые заслонки направляют поток выхлопных газов двигателей в газовую полость котла-утилизатора 6. При этом внутри котла-утилизатора происходит интенсивный теплообмен между горячими выхлопными газами и водой через оребренные поверхности труб с проточной водой. В результате этого теплообмена вода нагревается, что позволяет использовать ее для нужд отопления жилых помещений и других бытовых нужд потребителя.In the process of starting and entering the regime of gas turbine engines, their exhaust gases are first sent through open bypass gas dampers past the waste heat boiler 6 directly to the exhaust pipe 7. After the water fittings of the waste heat boiler 6 are remotely opened and water pumps are turned on, which allow water to flow through the boiler water circuit -utilizer 6, at the command of the operator of the power plant, remotely controlled gas dampers direct the flow of exhaust gases of the engines into the gas cavity of the recovery boiler 6. In this case, the internal and the recovery boiler, intense heat exchange occurs between the hot exhaust gases and the water through the finned surfaces of the pipes with running water. As a result of this heat exchange, the water is heated, which makes it possible to use it for the needs of heating residential premises and other domestic consumer needs.
Изменение величины электрической нагрузки на генератор 4 теплоэлектростанции автоматически приводит к изменению режима работы газотурбинных двигателей и, как следствие, к изменению температуры их выхлопных газов. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры воды на выходе из котла-утилизатора 6. Для компенсации этих изменений в потоке выхлопных газов перед котлом-утилизатором 6 располагается коллектор топливных форсунок (так называемый контур дожигания) с автоматически регулируемой подачей топлива, которое сгорает в потоке выхлопных газов, содержащих кислород, и тем самым поддерживает температуру этих газов на входе в котел-утилизатор 6 теплоэлектростанции в заданных пределах.A change in the magnitude of the electric load on the generator 4 of the power plant automatically leads to a change in the operating mode of gas turbine engines and, as a consequence, to a change in the temperature of their exhaust gases. This, in turn, leads to a change in the water temperature at the outlet of the waste heat boiler 6. To compensate for these changes in the exhaust gas stream, a collector of fuel nozzles (the so-called afterburning circuit) is located in front of the waste heat boiler 6 with an automatically regulated fuel supply that burns out in the stream of exhaust gases containing oxygen, and thereby maintains the temperature of these gases at the inlet to the waste heat boiler 6 of the thermal power plant in predetermined limits.
В зависимости от сезона, времени суток или температуры наружного воздуха оператор при помощи дистанционно управляемых газовых заслонок может увеличивать или уменьшать поток выхлопных газов, направляемых в газовую полость котла-утилизатора, и тем самым изменять температуру воды, направляемой потребителям.Depending on the season, time of day, or outdoor temperature, the operator using remote-controlled gas dampers can increase or decrease the flow of exhaust gases sent to the gas cavity of the recovery boiler, and thereby change the temperature of the water sent to consumers.
При проведении остановки теплоэлектростанции (по команде оператора или аварийной) производится перекрытие подачи топлива в газотурбинные двигатели и в рабочие форсунки контура дожигания котла-утилизатора 6. Команда на прекращение работы водяных насосов, обеспечивающих работу водяного контура котла-утилизатора 6, подается только после остановки газотурбинных двигателей теплоэлектростанции.When a thermal power plant is stopped (at the command of an operator or emergency), the fuel supply to the gas turbine engines and to the working nozzles of the afterburning circuit of the recovery boiler is shut off 6. The command to stop the operation of water pumps that ensure the operation of the water circuit of the recovery boiler 6 is only given after the gas turbine is stopped engines of a thermal power plant.
Таким образом, наличие водяного котла-утилизатора с контуром дожигания позволяет:Thus, the presence of a waste water boiler with an afterburning circuit allows you to:
- за счет использования тепловой энергии горячих выхлопных газов двигателей газотурбинного привода повысить коэффициент использования топлива на теплоэлектростанции более чем в 3 раза;- through the use of thermal energy of hot exhaust gases of gas turbine drive engines to increase the fuel utilization rate at thermal power plants by more than 3 times;
- автоматически поддерживать близкую к постоянной температуру выхлопных газов, а, следовательно, температуру воды на выходе из котла-утилизатора независимо от электрической нагрузки на генератор;- automatically maintain an exhaust gas temperature close to constant, and, consequently, the water temperature at the outlet of the recovery boiler, regardless of the electrical load on the generator;
- по команде оператора менять температуру горячей воды на выходе из котла-утилизатора теплоэлектростанции в зависимости от температуры окружающего воздуха, от времени суток или от сезона.- at the command of the operator, change the temperature of the hot water at the outlet of the waste heat boiler of the power plant, depending on the ambient temperature, the time of day, or the season.
Данное техническое решение, благодаря методам прогрессивной сборки, использованию большого количества стандартных и унифицированных узлов и деталей, изготовленных современными методами, а также возможности транспортировки описываемой теплоэлектростанции любым видом транспорта, может быть освоено в серийном производстве и найдет широкое применение в различных областях народного хозяйства страны для обеспечения электрической и тепловой энергией самых различных потребителей.This technical solution, thanks to progressive assembly methods, the use of a large number of standard and standardized units and parts manufactured by modern methods, as well as the possibility of transporting the described thermal power plant by any type of transport, can be mastered in mass production and will be widely used in various areas of the national economy for providing electric and thermal energy to a wide variety of consumers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128713/22U RU70550U1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128713/22U RU70550U1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU70550U1 true RU70550U1 (en) | 2008-01-27 |
Family
ID=39110306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007128713/22U RU70550U1 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU70550U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606298C1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Exhaust system |
| RU2806960C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas turbine thermal power plant |
-
2007
- 2007-07-25 RU RU2007128713/22U patent/RU70550U1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606298C1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Exhaust system |
| RU2806960C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas turbine thermal power plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1331522C (en) | Apparatus and method for optimizing the air inlet temperature of gas turbines | |
| RU70550U1 (en) | GAS-TURBINE HEAT POWER PLANT | |
| US10036321B2 (en) | Systems and methods for utilizing gas turbine compartment ventilation discharge air | |
| RU109222U1 (en) | INSTALLATION OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY WITH A GAS-TURBINE ENGINE | |
| CN204716317U (en) | The interactive start up system of a kind of generator set | |
| CN210512791U (en) | Device for reducing heat pollution of distributed energy source station of gas internal combustion engine | |
| RU190148U1 (en) | INSTALLATION OF AUTONOMOUS HEAT AND ELECTRICAL POWER SUPPLY | |
| RU2594279C1 (en) | System for heat and power supply to dwelling houses | |
| RU87503U1 (en) | STEAM-GAS ELECTRIC STATION (OPTIONS) | |
| RU190359U1 (en) | ANTI-AGING GAS TURBINE SYSTEM | |
| RU66016U1 (en) | AUTONOMOUS POWER MODULE (OPTIONS) | |
| Bibikov et al. | Experience of operation of the gas turbine units in Russky Island | |
| CN106703919B (en) | A kind of pipeline for gas overbottom pressure waste heat comprehensive utilization system | |
| RU2745057C1 (en) | Object heating installation | |
| CN211040943U (en) | Low-load flue gas circulation pollution-reduction efficiency-improvement heating combustion system of power station boiler | |
| CN113775411B (en) | Box-prized LNG mobile energy power station device | |
| CN219344189U (en) | Arrangement structure of combined cycle main workshop of internal combustion engine | |
| SU1728577A1 (en) | Boiler unit of heat-electric generating plant | |
| RU215715U1 (en) | Heat ventilation unit | |
| RU64745U1 (en) | POWER INSTALLATION (OPTIONS) | |
| CN215256480U (en) | System for improving efficiency of gas turbine and reducing NOx | |
| RU2685802C1 (en) | Gas pumping unit | |
| RU117586U1 (en) | STATIONARY WATER BOILER | |
| RU2236596C1 (en) | Device for heating air supplied to a mine | |
| CN219735304U (en) | Cooling air system of micro-oil burner of coal-fired power plant |