SU1514966A1 - Силова установка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению в частности к энерго- и транспортному машиностроению, используетс  дл  утилизации отводимой от систем двигател  внутреннего сгорани  теплоты в паротурбинной установке и позвол ет повысить экономичность, упростить конструкцию и снизить вес установки. Силова  установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорани , соединенный с паровой турбиной 2, а по выхлопным газам сообщенный с газовой турбиной 5, котора  служит приводом турбокомпрессора и сообщена по выхлопным газам с парогенератором 9. Распределительное устройство 37 охлаждающей жидкости установлено после конденсатного насоса 35 и имеет два выхода 38 и 39. Выход 38 соединен с трубопроводом 29 подвода охлаждающей жидкости, в рассечку которого последовательно включены втора  ступень 40 маслоохладител  41, воздушный радиатор 42 и охладитель 7 наддувочного воздуха. Выход 39 соединен с трактом 17 питательной воды. В рассечку между выходом 39 и трактом 17 питательной воды включена перва  ступень 43 маслоохладител  41. К промежуточному патрубку 19 отбора экономайзера 10 подключен расширитель 21, соединенный по пару и воде соответственно с выходом и входом системы 23 высокотемпературного охлаждени  двигател  1. Выхлопные газы двигател  1 поступают в газовую турбину 5, а после нее в парогенератор 9, где генерируетс  пар, который перегреваетс  и затем подаетс  в паровую турбину 2. Дополнительна  мощность вырабатываетс  паром, поступающим из расширител  21 в турбину 2, источником теплоты дл  образовани  которого  вл етс  система 23. В расширитель 21 дл  поддержани  баланса расходов подаетс  вода из промежуточного патрубка 19 экономайзера 10. Распределительное устройство 37 распредел ет воду на парогенератор 9 и конденсатор 28, перед подачей в которые вода нагреваетс  и охлаждаетс  соответственно. Максимальное использование теплоты отработанных газов и масла, а также теплоносител  из экономайзера 10 повышает экономичность установки. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Description

«

(Л

СП

со

О5

О

15U

выхлопным газам с парогенератором 9. Распределительное устройство 37 охлаждающей жидкости установлено после конденсатного насоса 35 и имеет дв выхода 38 и 39, Выход 38 соединен с трубопроводом 29 подззода охлаждающей жидкости, в р ссечку которого последовательно включены втора  ступень 40 маслоохладител  41, воздушный ра диатор 42 и охладитель 7 наддувочного воздуха. Выход 39 соединен с трактом 17 питательной воды, В рассечку между выходом 39 и трактом 17 питательной воды включена перва  ступень 43 маслоохладител  41, К промежуточному патрубку 19 отбора экономайзера 10 подключен расширитель 21., соеди- ненньй по пару и воде соответственно с выходом и входом системы 23 вы- сокотемпературного охлаждени  двигател  1, Выхлопные газы двигател  1

поступают в газовую турбину 5, а после нее - в парогенератор 9, где генерируетс  пар, который перегреваетс  и затем подаетс  в паровую турбину 2, Дополнительна  мощность вырабатываетс  паром, поступающим из расширител  21 в турёину 2, источником теплоты дл  образовани  которого  вл етс  система 23, В расщиритель 21 дл  поддержани  баланса расходов по- jq;aeтc  вода из промежуточного патрубка 19 экономайзера 10. Распределительное устройство 37 распредел ет воду на парогенератор 9 и конденсатор 28, перед подачей в которые вода нагреваетс  и охлаждаетс  соответственно. Максимальное использование теплоты отработанных газов и масла, а также теплоносител  из экономайзера IО по- вьшает экономичность установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к энерго- и транс-, портному машиностроению, а именно к силовым установкам, утилизирующим теплоту , отводимую от систем двигател  внутреннего сгорани , в паротурбинной установке.

Цель изобретени  - повьшение эко- номичности, упрощение конструкции и снижение веса установки.

На. чертеже представлена принципиальна  теплова  схема силовой установки .

Силова  установка состоит из двигател  (дизел ) 1 внутреннего сгора- ни , соединенного через редуктор (не показан) с паровой турбиной 2, вклто- чающей в себ  части 3 и 4 высокого и низкого давлений (ЧВД и ЧНД), По выхлопным газам дизель 1 соединен с газовой турбиной 5, служащей приводом турбокомпрессора 6, сообщенным с охладителем наддувочного воздуха (ОНВ) 7, Газова  турбина 5 по выхлопным газам через дроссельн:;,то заслонку 8 св зана с парогенератором 9, состо щим из экономайзера 10, испарител  11 с барабаном-сепаратором 12 и па- роперегре.вател  13, Парогенератор 9 по свежему пару паропроводом 14 с ре- гулирующе-перепускным органом 15 сое- динен с ЧВД 3 турбины 2, Питательный

насос 16 трактом 17 питательной воды с регулирующим органом 18 соединен с экономайзером 10, К промежуточному патрубку 19 отбора экономайзера 10 трубопроводом 20 отвода теплоносител  подключен впрыскивающий расшири - тель 21, которьй по пару соединен линией 22 с выходом системы 23 высокотемпературного охлаждени  (ВТО) дизел  1. Вход системы 23 ВТО по воде св зан линией 24 с расположенным на ней насосом 25 с расширителем 21 Привод насоса 25 и других, используемых в схеме .насосов, может осуществл тьс  непосредственно от дизел  1 или через редукторно-мультипликаторные передачи (не показаны). Расширитель 21 паропроводом 26 с регулирук цим органом 27 св зан по пару с входом ЧНД 4, выход из которой осуществл етс  в конденса- .тор 28 смещйвающего типа. Конденсатор 28 трубопроводом 29 подвода (впрыска ) охлаждающей жидкости св зан с ОНВ 7, а трубопровод 30 отсоса паровоздушной смеси из конденсатора 28 сообщен с водоструйным эжектором 31, к которому подключен атмосферный бак- накопитель 32, Кроме того, к конденсатору 28 подсоединена перепускна  лини  33 от регулирующе-перепускного органа 15. Насос 34 водоструйного эжектора 31 и конденсатньй (конден

сатно-циркул циониьй) насос всасе соединены соответственно с баком-накопителем 32 и конденсатором 28, а по напору соответственно с охладителем 36 конденсата водоструйного эжектора 31 и распределительным устройством 37 с двум  выходами .(трубопроводами) 38 и 39. Пер- вьй выход 38 распределительного устройства соединен с трубопроводом 29 подвода охлаждающей жидкости, в рассечку которого последовательно включены втора  ступень АО маслоохладител  41, воздушньй радиатор 42 и ОНВ 7. Второй выход 39 распредели- тельного устройства 37 соединен с трактом 17 питательной воды парогенератора 9. В рассечку между вторым выходом 39 распределительного устрой ства 37 и трактом 17 питательной воды -включена перва  ступень 43 маслоохладител  41, подключенна  по мдс ЛУ к входу второй ступени 40 маслоохладител  41, т.е. последовательно с второй ступенью 40,

Силова  установка работает следующим образом.

Отход щие от дизел  1 газы, пройд  газовую турбину 5, поступают в парогенератор 9, где используетс  теплота этих газов дл  получени  вод ного пара, образующегос  из питательной воды, нагреваемой последовательно в экономайзере 10 и испарителе 11. В качестве питательной воды используетс , например, дистиллат. Пар образовавшийс  в испарителе 11, пройд  барабан-сепаратор 12, доводитс  до перегретого состо ни  в.пароперегревателе 13. Перегретый свежий пар поступает по паропроводу 14 с ре гулирующе-перепускным органом 15 в ЧВД 3, затем в ЧНД 4 паровой турбины 2, где вырабатываетс  мощность, передаваема  на дизель 1. Эта мощность вырабатьшаетс  в результате расширени  свежего пара от начальных параметров до давлени  в конденсаторе 28, Таким образом, утилизируетс  основна  составл юща  потерь энергии - теплота выхлопных газов.

В турбине 2, кроме того, происходит выработаса дополнительной мощности от пара, поступающего в ЧНД 4 по паропроводу 26 из расширител  21, Источником теплоты дл  образовани  этого пара  вл етс  система 23 ВТО, из которой перегрета  относительно.

0

5

0

тe fflepaтypы насьт1ени , соответствующей давлению в расширителе 21, вода через впрыскивающие сопла (не показаны ) поступает по линии 22 в этот расширитель 21. В последнем происходит вскипание этой воды и образуетс  сухой насьш1енньш пар, поступающий в ЧНД 4. Поддержание в расширителе 21 давлени  меньшего давлени  насыщени , соответствующего температуре впрыскиваемой воды, осуществл етс  регулирующим органом 27, Кроме того, регулирующим органом 27 поддерживаетс  оптимальный температурный режим в системе 23 ВТО, Дл  поддержани  баланса расходов в расширитель 21 из промежуточного патрубка 19 экономайзера 10 по трубопроводу 20 отвода теплоносител  отбираетс  вода в количестве , равном количеству пара, поступающего из расширител  21 в ЧНД 4. Сигналом на регулирование  вл етс  высота уровн  воды в расширителе 21,

5 Промежуточный патрубок 19 экономайзера 10 выбираетс  так, что нагрев отобранной воды происходит только за счет дополнительного снижени  температуры уход щих, газов из парогенератора 9 и не приводит к снижению температуры свежего пара к ЧВД турбины 2,

Откачка конденсата из конденсатора 28, расширител  21, бака-накопител  32 водоструйного эжектора 31 и конденсатора 28 осуществл етс , соответственно , насосами 25, 34 и 35. Конденсат из конденсатора 28 после кон- денсатного насоса 35 поступает в распределительное устройство 37, из которого по выходам (трубопроводам) 38 и 39 распредел етс  в трубопровод 29 подвода охлаждающей жидкости и в тракт 17 питательной воды парогенератора 9, Часть воды, направл ема  по-

5 еле распределительного устройства 37 в трубопровод 29, пройд  вторую CTJT- пень 40, маслоохладител  41, воздушный радиатор 42, охладитель 36 конденсата водоструйного эжектора 31 и

0 ОНВ 7, поступает по трубопроводу 29 через сопла (не показаны) в конденсатор 28, Друга  часть воды, направл ема  после распределительного устройства 37 в тракт 17 питательной воды, пройд  первую ступень 43 маслоохладител  41, питательным насосом 16 подает.с  в парогенератор 9, Регулирующим органом 18 осуществл етс  изменение подачи питательной воды в

0

5

0

5

парогенератор 9 в зависимости от уровн  воды в барабане-сепараторе 12, Тем самым-поддерживаетс  баланс между количеством отводимого от пароге- 1 ератора 9 свежего пара и поступаю-- щей в него питательной воды, котора  подаетс  в питательный насос 16 подогретой в маслоохладителе 41 первой ступени 43 маслоохладител  41 до ,тем- пературы выше точки росы, вследствие чего исключаетс  возможность сернистой коррозии парогенератора 9. После насоса 25 вода поступает по линии 24 в систему-23 ВТО, охлажда  дизель 1.

Конденсат из бака-накопител  32 насосом 34 подаетс  в охладитель 36 конденсата, после охлгждени  в котором в качестве эжектирующей среды по ступает в водоструйный эжектор 31, которьй по трубопроводу 30 отсоса паровоздушной смеси отсасывает паровоздушную смесь из конденсатора 28. Регулирующе-перепускной орган 15 вы- полн ет защитную функцию, при необходимости перепуска  пар по линии 33 из парогенератора 9 в конденсатор 28, защища  тем самым турбину 2 от попадани  в нее возможной влаги. Ра- ботает регулирующе-перепу скной орган i5 в зависимости от величины разности между температурой свежего пара перед ЧВД 3 и температурой воды в барабане-сепараторе 12. В период пус ков, остановов или других переходных режимов регулирующе-перепускной орга 15 перекрывает доступ пара в турбину 2, перепуска  его в конденсатор 28.

В результате данного размещени  распределительного устройства 37 и отвода в расширитель 21 только части теплоносител  из промежуточного патрубка 19 экономайзера 10 максимально используетс  теплота отрабо- танных газов дизел  дл  получени  высокопотенциального пара и выработки мопщости, что повышает экономичность установки

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I. Силова  установка, содержаща  двигатель внутреннего сгорани  с охладителем наддувочного воздуха и системой высокотемпературного охлаждени  его цилиндров, магистраль выпуска отработанных газов которого сообщена с парогенератором, пароперегреватель которого подключен к части высокого давлени  паровой турбины, сообщенной с частью низкого давлени  к входу которой по пару подключен расширитель, а к выходу - конденсатор с трубопроводами подвода и отвода охлаждающей жидкости, сообщенный трактом конденсата через конденсат- ньй насос с трактом питательной воды подключенным к экономайзеру с промежуточным патрубком отбора, распределительное устройство охлаждающей жидкости , двухступенчатый маслоохладитель и воздушный радиатор, отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  экономичности, упрощени  конструкции и снижени  веса, распределительное устройство охлаждающей жидкости установлено в тракте конденсата после конденсатного насоса и два выхода, первый из которых соединен с трубопроводом подвода охлаждающей жидкости конденсатора, в рассечку которого последовательно включены втора  ступень маслоохладител , воздушный радиатор и охладител наддувочного воздзгха, а второй выход - с трактом питательной воды парогенератора , промежуточньй патрубок отбора экономгшзера которого подключен к расширителю.
2. 2. Установка по п. 1, отличающа  с   тем, -что в рассечку между выходом распределительного устройства и трактом питательной воды включена перва  ступень маслоохладитл , подключенна  по маслу к входу второй ступени маслоохладител .