RU96400U1

RU96400U1 - GAS TURBINE STATION

Info

Publication number: RU96400U1
Application number: RU2010106688/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Моисеевич Иванов; Георгий Сергеевич Арутюнов; Александр Александрович Иноземцев; Олег Федорович Белопотапов; Михаил Фаридович Хайруллин; Алексей Владимирович Черненко; Андрей Леонидович Полянин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-07-27

Abstract

Газотурбинная станция, включающая рабочую установку с газотурбинным двигателем (ГТД), отличающаяся тем, что входной и выходной патрубки станции подсоединены к источнику сырой нефти, установка снабжена насосом для перекачки нефти и дополнительным теплообменником, а станция оснащена модулем подготовки жидкого топлива для ГТД с ректификационной колонной, модульным теплообменником и воздушно-жидкостным охладителем, связанными с выхлопной системой рабочей установки и дополнительным теплообменником, причем ГТД выполнен работающим на жидком топливе. A gas turbine station, including a working unit with a gas turbine engine (GTE), characterized in that the inlet and outlet pipes of the station are connected to a source of crude oil, the unit is equipped with a pump for pumping oil and an additional heat exchanger, and the station is equipped with a module for preparing liquid fuel for a gas turbine with a distillation column , a modular heat exchanger and an air-liquid cooler associated with the exhaust system of the working installation and an additional heat exchanger, and the GTE is made working on liquid th fuel.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к газотурбинным станциям, представляющим собой комбинации газотурбинных установок с другими устройствами, и предназначена для использования в нефтедобывающей отрасли для перекачки нефти.The utility model relates to the field of engineering, namely, to gas turbine stations, which are combinations of gas turbine units with other devices, and is intended for use in the oil industry for pumping oil.

Наиболее близкой к заявляемой по конструкции является газотурбинная электростанция, описанная в свидетельстве на полезную модель №16015, F02C 3/00, 2000 г. Электростанция включает в себя газотурбинный двигатель, работающий на газообразном топливе, не содержит специального насосного оборудования и не предназначена для перекачки нефти.Closest to the claimed design is a gas turbine power plant, described in the utility model certificate No. 16015, F02C 3/00, 2000. The power plant includes a gas turbine engine running on gaseous fuel, does not contain special pumping equipment and is not intended for pumping oil .

Техническая задача, которую решает предложенное устройство, заключается в расширении эксплуатационных возможностей и повышении экономичности при перекачке нефти за счет использования тепла выхлопных газов газотурбинного двигателя (ГТД) для тепловой обработки части сырой нефти с получением жидкого топлива для ГТД, а также для подогрева перекачиваемой нефти.The technical problem that the proposed device solves is to expand operational capabilities and increase efficiency during oil pumping by using heat from the exhaust gases of a gas turbine engine (GTE) for heat treatment of a portion of crude oil to produce liquid fuel for gas turbine engines, as well as for heating the pumped oil.

Сущность предложенного решения заключается в том, что в газотурбинной станции, включающей рабочую установку с газотурбинным двигателем (ГТД), входной и выходной патрубки станции подсоединены к источнику сырой нефти, установка снабжена насосом для перекачки нефти и дополнительным теплообменником, а станция оснащена модулем подготовки жидкого топлива для ГТД с ректификационной колонной, модульным теплообменником и воздушно-жидкостным охладителем, связанными с выхлопной системой рабочей установки и дополнительным теплообменником, причем ГТД выполнен работающим на жидком топливе.The essence of the proposed solution is that in a gas turbine station, including a working unit with a gas turbine engine (GTE), the inlet and outlet pipes of the station are connected to a source of crude oil, the unit is equipped with a pump for pumping oil and an additional heat exchanger, and the station is equipped with a liquid fuel preparation module for a gas turbine engine with a distillation column, a modular heat exchanger and an air-liquid cooler associated with the exhaust system of the workstation and an additional heat exchanger, with it is made GTE operating on liquid fuel.

На фиг.1 представлен общий вид газотурбинной станции, на фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая порядок работы газотурбинной станции.Figure 1 presents a General view of a gas turbine station, figure 2 is a block diagram illustrating the operating procedure of a gas turbine station.

Газотурбинная станция включает рабочую установку 1 и модуль подготовки жидкого топлива для ГТД 2, включающий ректификационную колонну 3, модульный теплообменник 4 и воздушно-жидкостной охладитель 5, связанные с выхлопной системой 6 рабочей установки 1 и дополнительным теплообменником 7, установленным в нефтяном трубопроводе. Рабочая газотурбинная установка 1 включает турбину 8, компрессор 9, камеру сгорания 10 ГТД, насос 11 для перекачки сырой нефти.A gas turbine station includes a working unit 1 and a module for preparing liquid fuel for a gas turbine engine 2, including a distillation column 3, a modular heat exchanger 4, and an air-liquid cooler 5 connected to the exhaust system 6 of the working unit 1 and an additional heat exchanger 7 installed in the oil pipeline. The working gas turbine unit 1 includes a turbine 8, a compressor 9, a combustion chamber 10 of a gas turbine engine, and a pump 11 for pumping crude oil.

Работа газотурбинной станции осуществляется следующим образом.The operation of the gas turbine station is as follows.

Сырая нефть по трубопроводу поступает на газотурбинную станцию, проходит через дополнительный теплообменник 7, где подогревается теплом выхлопных газов, поступающих с модуля подготовки жидкого топлива 2 из газовой турбины 8 ГТД. Такой подогрев позволяет снижать мощность, потребляемую насосом для перекачки нефти, повышая экономичность станции.Crude oil is piped to a gas turbine station, passes through an additional heat exchanger 7, where it is heated by the heat of the exhaust gases coming from the liquid fuel preparation module 2 from the gas turbine 8 of the gas turbine engine. Such heating allows you to reduce the power consumed by the pump for pumping oil, increasing the efficiency of the station.

Затем часть нефти отбирается для выработки жидкого топлива ГТД и подается в модуль 2, где осуществляется подогрев ее до температур порядка 300°С путем тепловой обработки горячими выхлопными газами, чем осуществляется образование парожидкостной сырьевой смеси, которая подается затем в ректификационную колонну 3, где разделяется на фракции.Then, part of the oil is selected for GTE liquid fuel production and fed to module 2, where it is heated to temperatures of the order of 300 ° C by heat treatment with hot exhaust gases, thereby forming a vapor-liquid feed mixture, which is then fed to distillation column 3, where it is divided into fractions.

Из средней части ректификационной колонны 3 выделяют целевую жидкую фракцию с температурой порядка 100°С, пригодную для использования в качестве жидкого топлива для ГТД. Эту фракцию охлаждают воздушно-жидкостным охладителем 5 до температуры порядка 50°С, поддерживая постоянство температуры теплоносителя. Затем охлажденное топливо поступает в форсунки (не показаны) камеры сгорания 10 ГТД рабочей установки 1. Оставшуюся нефть сливают обратно в трубопровод.From the middle part of distillation column 3, a target liquid fraction is isolated with a temperature of about 100 ° C, suitable for use as a liquid fuel for gas turbine engine. This fraction is cooled by an air-liquid cooler 5 to a temperature of about 50 ° C, maintaining a constant coolant temperature. Then, the cooled fuel enters the nozzles (not shown) of the combustion chamber 10 of the turbine engine of the working unit 1. The remaining oil is drained back into the pipeline.

Неиспользованный выхлопной газ из модульного теплообменника 4 идет в атмосферу.Unused exhaust gas from the modular heat exchanger 4 goes into the atmosphere.

Claims

A gas turbine station, including a working unit with a gas turbine engine (GTE), characterized in that the inlet and outlet pipes of the station are connected to a source of crude oil, the unit is equipped with a pump for pumping oil and an additional heat exchanger, and the station is equipped with a module for preparing liquid fuel for a gas turbine with a distillation column , a modular heat exchanger and an air-liquid cooler associated with the exhaust system of the working installation and an additional heat exchanger, and the GTE is made working on liquid th fuel.