SU1343043A1 - Парогазова энергетическа установка - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить эффективность работы установки путем уменьшени  тепловых потерь в окружающую среду. Теплообменна  поверхность конденсатора 13 выполнена из трех автономных трубных пучков 5, 6 и 14, входы которых подключены к емкости с окислителем, топливом и водой, а выходы - к камерам 8 и 10 сгорани  и парообразовани . Такое выполнение позвол ет обеспечить выравнивание т-рного пол  парогазовой смеси, осуществить конденсацию вод ного пара и первичное отделение воды от газа. Емкость дл  хранени  воды выполнена двухсекционной, а между секци ми размещено устройство 19 очистки, что позвол ет производить очистку воды не только в процессе работы установки, но и во врем  ее останова. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл со о 4 м:

Description

Изобретение относитс  к теплочиер гетическим установкам, работающим на жидком горючем.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы установки путем уменьшени  тепловых потерь в окружающую среду.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой парогазовой энергетической ус- IQ ные газы из камеры 8 направл ютс  тановки, на фиг.2 - график зависимое- через баластировочную решетку 9, поротов питательных насосов 3, 4 и 21 (от соответствующих электродвигателей или специаш ных турбоустановок), путем подачи компонентов топлива через форсуночную головку 7 в камеру 8 сгорани , где производитс  их поджиг, а также путем подачи воды в баластировочную решетку 9. Высокотемператур

ти температ фы парогазовой смеси от процентного содержани  воды в ней.

Парогазова  энергетическа  установка содержит емкости 1 и 2 компонентов топлива (окислител  и горючего ) , соединенные трубопроводами низкого давлени  с насосами 3 и 4, которые подключены трубопроводами высокого давлени  к автономным секци м, выполненным, например, в виде трубны пучков 5 и 6, соответственно, выходы из которых подключены к форсуночной головке 7 камеры 8 сгорани  парогазо генератора, отделенной баластировоч- иой решеткой 9 от камеры 10 парообразовани . Плрогазогенератор подключен к турбине 11 с электрогенераторо 12. Выход турбины 11 сообщен с конденсатором 13, в котором расположены трубные пучки 5 и 6 компонентов топлива и трубный пучок 14 питательной воды. По воде конденсатор 13 подключен к деаэратору 15, а по газу - к компрессору 16. Деаэратор 15 подключен к емкости 17 сконденсированной воды, котора  через перекачивающий насос 18 и устройство 19 дл  очистки воды сообщена с емкостью 20 очищенно

воды, подключенной через питательный насос 21, расположенный на тракте 22 питательной воды, к трубному пучку 14, соединенному с баластировочной решеткой 9.

В случае разомкнутого паровод ного тракта установки, например, при заборе воды из естественного водоема и сброса в него конденсата баласти- ровочна  решетка парогазогенератора

может быть сообщена через вод ной пи- gQ природного газа (даже очищенного тательный насос 21 с указанным воде- предварительно от вредных примесей)

их

емом 23, как показано пунктирными лини ми на фиг.1.

Предлагаема  установка работает следующим образом.

При необходимости выработки злек- троэнерг ии производитс  запуск парогазогенератора , которьп осуществл етс  за счет раскрутки до нужных обов кислороде и смешении продуктов сгорани  с водой образуютс  в небол ших количествах различные кислоты 55 (серна , серниста , азотна , азотис та , углекислота и др.), а также см лообразные вещества, присутствие ко торых в паровод ном контуре недопус тимо, в том числе из-за прогрессирую

ные газы из камеры 8 направл ютс  через баластировочную решетку 9, поротов питательных насосов 3, 4 и 21 (от соответствующих электродвигателей или специаш ных турбоустановок), путем подачи компонентов топлива через форсуночную головку 7 в камеру 8 сгорани , где производитс  их поджиг, а также путем подачи воды в баластировочную решетку 9. Высокотемператур5

0

средством которой производитс  распыление подаваемой воды и смешение ее с газом, в камеру 10 парообразовани , в которой зав€ ршаетс  испарение воды и осуществл етс  теплообмен между газом и вод ным паром, а также обеспечиваетс  (в том числе и с помощью специальных устройств) выравнивание температурного пол  парогазовой смеси,

Стенки камеры сгорани  парогазогенератора охлаждаютс  водой, подаваемой либо в пристеночный слой ее, либо в специальный охлаждающий тракт, 5 образованный огневой стенкой и рубашкой камеры сгорани .

Парогазова  смесь из камеры 10 парообразовани  подаетс  на турбину 11, раскручива  ее до нужных оборотов, а вместе с ней и электрогенератор 12. Отработавша  на турбине парогазова  смесь подаетс  в специальный конденсатор 13, в котором при последовательном прохождении через теплообменники воды, топлива и окислител  происходит конденсаци  вод ного пара и первичное отделение воды от газа. С целью уменьшени  давлени  на выходе из турбины газова  полость конденсатора 13 сообщаетс  с компрессором 16, который откачивает. При этом газ либо выбрасываетс  из конденсатора в окружающую среду, либо утилизируетс  .

Вода из конденсатора 13 (насьш1ен- на  газами) поступает далее в деаэратор 15, в котором происходит ее окончательна  дегазаци .

Claims (2)

1. I

   Поскольку при сгорании сжиженного

   5

   0

   5

   их

   в кислороде и смешении продуктов сгорани  с водой образуютс  в небольших количествах различные кислоты 55 (серна , серниста , азотна , азотиста , углекислота и др.), а также смо- лообразные вещества, присутствие которых в паровод ном контуре недопустимо , в том числе из-за прогрессирующего их накоплени , воду погле деаэратора 15 пропускают через устройство 19 дл  очистки. После очистки вода с помощью питательного насоса 21 подаетс  в баластировочную решетку 9 Так как предпагаемую парогазовую энергоустановку можно использовать дл  покрыти  пиковой и полупиковой частей графика нагрузки в энергосистемах , т.е. работать оца будет лишь Б течение нескольких часов в сутки, то в паровод ном тракте можно смонтировать две накопительные емкости: дл  сконденсированной воды 17 и дл  очищенной воды 20, а очистку воды производить не только в процессе работы установки, но и во врем  ее останова. Дл  этого нспольз . ЮТ специальный перекачивающий вод ной насос 18.

   При измененш нагрузки в энергосистеме измен етс  соответственно и вырабатываема  на турбине мощность. Делаетс  это либо за счет изменени  давлени  перед турбиной и суммарного расхода парогазовой смеси через нее, т.е. путем изменени  числа оборотов всех питательных насосов, либо за счет изменени  температуры парогазовой смеси, т.е. изменени  соотношени  з(;гановка, содержаща  парогазогенератор

   между массовым расходом компонентовс камерой сгорани  и парообразовани ,

   топлива и воды.турбину, конденсатор с теплообменной

   Останов энергетической установкиповерхностью, тракт питательной воды.

   производитс  путем прекращени  подачи

   в парогазогенератор компонентов топ- насос и емкость дл  хранени  воды.

   лива и воды.

   Как пуск установки и набор необходимой мощности, так и останов ее производитс  по специальной програмемкости дл  хранени  горючего и оки лител , отличающа с  те что, с целью повыигени  эффективност работы установки путем , уменьшени 

   ме. Исполнительными органами програм- тепловых потерь в окружающую среду, мно-регулирующей системы  вл ютс  теплообменна  поверхность конденсасг (-циальные клапаны и регул торы (не показаны), установленные в лини х высокого давлени  компонентов топлива и воды.

   Врем , необходимое дл  набора мощности после пуска установки, определ етс  допустимыми градиентами изменени  температуры дл  гор чих узлов и элементов конструкции.

   45

   тора выполнена из трех автономных секций, входы которых подключены соответственно к емкост м с окислителем , горючим и водой, а выходы - соответственно к камере сгорани  и парообразовани  .
2. 2. Установка по п.1, о т л и ч а - ю щ а   с   тем, что емкость дл 

   а также инер- . хранени  воды выполнена двухсекцион- ционностью турбогенераторной части ной, между секци ми которой дополниустановки , и исчисл етс , как и у газотурбинной установки, минутами, что

   позвол ет эффективно испольтов:) ть предлагаемую установку дл  отслеживани  за колебани ми суточного графика нагрузки в энергосистеме.

   Поскольку в качестве окислител  н предлагаемой парогазовой установке используетс  жидкий кислород, а в качестве горючего - сжиженный природный газ, то получение компонентов топлива позвол ет уменьшить неравномерность графика нагрузки энергосистемы за счет подключени  к ней в период провалов нагрузки заводов по вьфаботке

   жидкого и ожиженного природного газа. Выработанные в эти часы компоненты топлива будут использоватьс  на установке в часы пиковых нагрузок,  вл  сь своеобразным аккумул тором энергни . Указанный процесс аккумулирова-i ни  можно использовать дл  равномерной загрузки базисных ГЭС и АЭС, параллельно реша  проблему равномерного з бора природного газа из маг истральных газопроводов.

   Формула изобретени  1. Парогазова  энергетическа  усв котором расположены перекачивающий

   емкости дл  хранени  горючего и окислител , отличающа с  тем, что, с целью повыигени  эффективности работы установки путем , уменьшени 

   45

   тора выполнена из трех автономных секций, входы которых подключены соответственно к емкост м с окислителем , горючим и водой, а выходы - соответственно к камере сгорани  и парообразовани  .

   2. Установка по п.1, о т л и ч а - ю щ а   с   тем, что емкость дл 

   тельно размещено устройство дл  очистки.

   Т iOOO

   800

   600

   - Маз1//т7+Huc/iopod

   00

   200

   60

   Природный газ Kuc/iopod

   85

   90

   ГП-относительное f o/iuчество воды, % П1к-масса ооды , тQ-масса кислорода; Шр-масса горючего

   Редактор А.Козорич

   Составитель В.Здмулаев Техред Л.Сердюкова

   Заказ 4616/31Тираж 481Подписное

   ВНИИПН Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   ГП П1в

   f;:о/

   °

   Корректор М.Пожо