SU1495415A1

SU1495415A1 - Steam-gas turbine unit

Info

Publication number: SU1495415A1
Application number: SU874331257A
Authority: SU
Inventors: Валентин Петрович Коротков
Original assignee: В.П.Короткое
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1989-07-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить экономичность и обеспечить автономность. Поток воздуха последовательно охлаждаетс в нагревателе 24, сжимаетс в воздушном компрессоре 8 и направл етс в камеру 13 сгорани , куда одновременно подаетс топливо через форсунки 14, распыливаемое паром, поступающим по линии 15. Парогазова смесь расшир етс в газовой турбине 11. Атмосферна влага конденсируетс в сборнике 22 за счет охлаждени воздуха в испарителе 21 теплового насоса, содержащего компрессор 18 и дроссель 20. Вода, поступающа из сборника 22, нагреваетс в нагревателе 24, в аккумул торе 26, в котором размещен конденсатор 19 теплового насоса, и в экономайзере 27, установленном на выхлопе газовой турбины 11. Перегрета вода расшир етс в расширителе 30, откуда вторичный пар направл етс в камеру 13 сгорани . Экономичность повышаетс за счет охлаждени воздуха перед сжатием, предварительного подогрева воды, направл емой в экономайзер, и эффективного распыливани топлива. 2 ил.The invention allows to increase the economy and provide autonomy. The air flow is sequentially cooled in the heater 24, compressed in the air compressor 8 and directed to the combustion chamber 13, where the fuel is simultaneously supplied through the nozzles 14 sprayed with steam entering through the line 15. The gas-vapor mixture expands in the gas turbine 11. The atmospheric moisture condenses into the collector 22 by cooling the air in the evaporator 21 of the heat pump containing the compressor 18 and the throttle 20. The water coming from the collector 22 is heated in the heater 24 in the battery 26 in which the condenser 19 is placed the first pump and the economizer 27, mounted on the exhaust gas turbine 11. The superheated water is expanded in the expander 30, where the vapor is directed into the combustion chamber 13. The efficiency is enhanced by cooling the air before compression, preheating the water sent to the economizer, and efficient atomization of the fuel. 2 Il.

Description

Фие.2Fie.2

31493149

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано в составе ветроэнергетических установок.The invention relates to the power industry and can be used as part of wind power plants.

Цель изобретени - повышение эко - номичности и обеспечение автономностиThe purpose of the invention is to increase the economy and autonomy.

На фиг,1 представлена парогазотур- бинна установка, в составе ветроэнергетической , общий вид; на фиг.2 парогазотурбинна установка. Fig. 1 shows a steam and gas turbine unit, as a part of a wind power plant, a general view; Fig.2 steam and gas turbine installation.

Установка содержит поворотный корпус 1 и неподвижную опору 2, соеди - ненные опорно-поворотным узлом 3, средство 4 ориентации по направлению ветра и ветроколесо 5, через редук- тор 6 св занное с валом 7 паросиловой установки (фиг.1).The installation includes a rotary body 1 and a fixed support 2, connected by a turntable 3, a tool 4 for orientation in the direction of the wind, and a wind wheel 5, through a gearbox 6 connected to the shaft 7 of a steam-powered unit (figure 1).

Установка также содержит воздушный компрессор 8 с воздухозаборником 9, электрогенератор 10 и газовую турби- ну 11 с выхлопным патрубком 12 (фигг.2). Воздушный компрессор 8 по сжатому воздуху подключен к камере 13 сгорани , включающей топливные форсунки 14 и линию I 5 распыпивающей среды, и по трубопроводу 16 к воздушному аккумул тору (не показан) через управл емьй клапан 17. Камера 13 сгорани подсоединена к газовой турбине 11. Кроме того, установка содер- жит парокомпрессионный тепловой насос , состо щий из последовательно включенных в тракт рабочего тела компрессора 18, установленного на одном валу с газовой турбиной 11, кон- денсатора 19, дроссел 20 и испарител 21 . IThe installation also contains an air compressor 8 with an air intake 9, an electric generator 10 and a gas turbine 11 with an exhaust pipe 12 (FIG. 2). The air compressor 8 is connected via compressed air to the combustion chamber 13, which includes fuel nozzles 14 and the I 5 line of the spraying medium, and via pipeline 16 to the air accumulator (not shown) through the control valve 17. The combustion chamber 13 is connected to the gas turbine 11. In addition, the installation contains a vapor compression heat pump consisting of the working medium of the compressor 18 connected in series with the gas turbine 11, the condenser 19, the throttle 20, and the evaporator 21. I

Сборник 22 влаги выполнен в виде открытой емкости, соединенной в верх- ней части с атмосферой через наклонные отверсти 23, в нижней части которой размещен испаритель 21 теплового насоса. Установка содержит последовательно соединенные по ходу движени атмбсферной влаги, поступа- ющей из сборника 22, нагреватель 24, йасос 25, аккумул тор 26 влаги, вод ной экономайзер 27 с патрубками 28 и 29 подвода и отвода нагреваемой среды и расширитель 30 с вод ными фор- сунками 31 и линией 32 рециркул ции. При этом нагреватель 24 размещен в воздухозаборнике 9 воздушного комп рессора, вод ной экономайзер 27 размещен в выхлопном патрубке 12, а конденсатор 19 теплового .насоса установлен в аккумул торе 26 влаги. Расширитель 30 по вторичному ftapy подключеThe moisture collector 22 is made in the form of an open container connected in the upper part with the atmosphere through inclined holes 23, in the lower part of which the evaporator 21 of the heat pump is located. The installation contains series-connected in the course of movement of atmospheric moisture coming from collector 22, heater 24, pump 25, moisture accumulator 26, water economizer 27 with nozzles 28 and 29 supplying and discharging the heated medium and expander 30 with water formers. by the bins 31 and the recycle line 32. In this case, the heater 24 is located in the air intake 9 of the air compressor, the water economizer 27 is placed in the exhaust manifold 12, and the heat pump condenser 19 is installed in the moisture accumulator 26. Extender 30 on secondary ftapy subkey

5 . 4five . four

к линии 15 подвода распыпивающей среды , а форсунками 31 и линией 32 рециркул ции - соответственно к патруб ку 29 отвода и патрубку 28 подвода нагреваемой среды экономайзера 27. Электрогенератор 10 подсоединен к воздушному компрессору 8 через выключаемую муфту 33 и к газовой турбинеto the supply line 15 of the spraying medium, and the nozzles 31 and the recirculation line 32, respectively, to the outlet pipe 29 and the outlet pipe 28 for supplying the economizer heated medium 27. The electric generator 10 is connected to the air compressor 8 via the switchable coupling 33 and to the gas turbine

И через выключаемую муфту 34. IAnd through a 34-turn-off clutch. I

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Набегающий поток воздуха вращает ветроколесо 5, которое передает усилие через редуктор б на вал 7 паро- газотурбинной установки, и обтекает поворотный корпус 1, ориентированный средством 4 по направлению ветра (фиг. 1) «Часть набегающего потока воздуха поступает в воздухозаборник 9,проходит через нагреватель 24, где охлаждаетс , отдава тепло влаге (фиг.2). Затем воздух сжимаетс в компрессоре 8 и поступает по трубопроводу 16 к воздушному аккумул тору ив камеру 13 сгорани , куда одновременно подаетс топливо через форсунку 14 и вод ной пар по линии 15 подвода распыливающей среды. Образ та- ща с при сгорании топлива парогазова смесь направл етс в газовую турбину I1, вращающую электрогенератор 10. Отработавша парогазова смесь поступает в выхлопной патрубок 12 и расположенньй в нем вод ной экономайзер 27. В последнем продукты сгорани охлаждаютс , отдава тепло влаге. При этом, чем больше скорость набегающего потока воздуха, тем боль ша часть сжатого воздуха через уп- равл е Мый клапан 17 поступает в воздушный аккумул тор. При достаточно большой скорости ветра газова турбина I1 при помощи выключаемой муфты 34 отсоедин етс от электрогенератора 10 и выработка электроэнергии осуществл етс за счет усили ветроколеса.The oncoming air flow rotates the wind wheel 5, which transmits the force through the gearbox b to the shaft 7 of the steam and gas turbine installation, and flows around the swiveling body 1, oriented by means 4 in the direction of the wind (Fig. 1) “Part of the air flow enters the air intake 9, passes through a heater 24 where it is cooled, giving off heat to the moisture (Fig. 2). The air is then compressed in the compressor 8 and supplied via conduit 16 to the air accumulator in combustion chamber 13, where fuel is simultaneously supplied through nozzle 14 and water vapor through supply line 15 of the spraying medium. The vapor-gas mixture formed during the combustion of the fuel is directed to the gas turbine I1 rotating the electric generator 10. The vapor-gas mixture that has been discharged enters the exhaust manifold 12 and the water economizer 27 located in it. In the latter, the combustion products are cooled to release heat to moisture. In this case, the greater the velocity of the incoming air flow, the greater the proportion of compressed air through the control valve My 17 enters the air accumulator. At a sufficiently high wind speed, the gas turbine I1 is disconnected from the electric generator 10 by means of the switch-off clutch 34, and electric power is generated due to the force of the wind wheel.

Рабочее тело, например фреон, теплового насоса сжимаетс в компрессоре 18, конденсируетс в конденсаторе 19, отдава тепло влаге, и дросселируетс в дросселе 20, При этом давление и температура рабочего тела уменьшаетс . Затем в испарителе 21 рабочее тело испар етс , охлажда при этом воздух в сборнике 22 влаги. Воздух , поступающий в сборник 22 через наклонные отверсти 23, охлаждаетс .The working fluid, such as freon, of the heat pump is compressed in the compressor 18, condensed in the condenser 19, giving off heat to the moisture, and is throttled in the throttle 20, and the pressure and temperature of the working fluid decrease. Then, in the evaporator 21, the working fluid evaporates, while cooling the air in the moisture collector 22. The air entering the collector 22 through the inclined holes 23 is cooled.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A steam-gas-turbine installation comprising an air sequentially installed in the working fluid path, a compressor with an air intake, a combustion chamber with fuel nozzles and a line for supplying a sawing medium, a gas turbine, a water economizer with nozzles for supplying and discharging a heated medium, an expander with water nozzles and a line re15 circulation, respectively connected to the branch pipes of the outlet and supply of the heated environment of the economizer, characterized in that, in order to increase efficiency and ensure 2Qpe For autonomy, the installation is additionally equipped with a vapor compression heat pump and a moisture collector connected in series in the direction of atmospheric moisture, 25 a heater, a pump and a moisture accumulator, while the moisture collector is made in the form of an open tank, in the lower part of which there is a heat pump evaporator, a 5Q condenser is installed in the moisture accumulator, and the expander for the secondary pair is connected to the supply line of the sawing medium, the nozzle for supplying the heated medium of the economizer is connected to the battery ulyatoru moisture and heater

35 is located in the air intake of the air compressor.