(54)ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА(54) THERMAL GAS TURBINE INSTALLATION
Изобретение относитс к теплоэнергетике ,, в частности к газотурбинным участкам (ГТУ), предназначенным дл совместного производства электрической и тепловой энергии. Известна теплофикационна газотурбинна установка, содержаща последовательно установленные в газовом тракте компрессор , камеру сгорани , газовую турбину и подогреватель сетевой воды, под- КЛЮЧИ1НЫЙ к потребителю. Подогреватель снабжен байпасным газоходом дл сброса уход щих газов в периоды отсутстви теп ловой нагрузки Lll. В теплое врем года значительно снижаетс или полностью отсутствует потребность в тепловой нагрузке. Одноврале но уменьшаетс мощность ГТУ. Это ведет к резкому снижению эффективности установки. Цель изобретени - повышение мощности во врвм1 сезонного, снижени тепловой нагрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что установка снабжена сепаратором, вод ной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю , а паровой объем соед1шен с камерой сгорани и с дополнительно установленнъ1М бойлером, накопитель конденсата которого соединен с вод ным объемом сепаратора. Накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорани . Дл снижени затрат на водоподготовку на трубопроводе, соедин ющие сетевой подогреватель с сепаратором, установлен регулирующий дроссель. На чертеже изображена схема теплофикационной газотурбинной х;тановки. В газовом тракте последовательно установлена газова турбина I, сгорани 2, компрессор 3 и генератор 4. Подогреватель 5 сетевой воды подключен к потребителю 6 тепловой нагрузки, дл циркул ции сетевой воды между ними пре- ду змогрен насос 7. Задвижки 8 и 9 предназначены дл отключени гепловогх по- требигел 6, Параллельно гепловому потребителю 6 к подогревателю 5 подключен сепаратор Юс циркул ционным насосом 11 и задвижками 12 и 13, По пару сепаратор 10соединен с пароп егревателем 14 и далее через задвижку 15 - с камерой сгорани 2, а через задвижку 16 - с бойлером 17. Насос 18 предназначен дл подачи сетевой или циркул ционной воды в бойлер 17. Дл сбора конденсата установлен бак-накопитель 19 соединенный насосом 2О и трубопроводом с задвижкой 21с устройством 22 дл впрыска воды в тракт ГТУ. Трубопровод с задвижкой 23 соедин ет бак 19 с сепа ратором 1О. Дл подпитки вод ного конту ра обработанной водой предназначен насос 24. Дроссель 25 позвол ет осуществ л ть подпитку контура сетевой водой. Установка работает следующим образом Выработка механической энергии газотурбинной установкой в составе компрессора 1, камеры сгорани 2, газовой тур- бины 3 и потребител , механической энергии - генератора 4 происходит обычным путем. При полной тепловой нагрузке звдвиж )ш 8 и 9 открыты, а задвижки 12 и 13 закрыты. Гор чие газы после газовой турбины 1 охлаждаютс сетевой водой в подогревателе 5 и теплова энерги передаетс потребителю 6. Сепаратор пара 1О с и 1ркул циоьшым насосом 11, паропере греватель 14, бойлер 17 с баком-накопите лем 19, при этом отключены. При малой тепловой нагрузке или при ее полном отсутствии задвижки 8 и 9 закрываютс , а задвижки 12 и 13 открываютс . Вод ной контур, образованный подогревателем 5 и сепаратором Ю, заполн етс насосом 24 специально подготовленной водой. Циркул ци воды в контуре осуществл етс насосом 11. За счет циркул ции воды в контуре сетевой подогреватель - сепаратор, температура воды повышаетс др температуры кипени Полученный пар слегка перегреваетс в пароперегревателе 14 и подаетс в камеру сгорани 2 дл повышени мощности газовой турбины. В зависимости от нагрузки частично или полностью пар может направл тьс в бойлер 17, где происходит его конденсаци за счет подогрева сетевой воды. Если теплова нагрузка полностью отсутствует , то конденсаци пара осуществл етс циркул ционной водой. Количество 1пара, поступающего в бойлер, устакавли7 ваетс взаимным положением задвижек 15 и 16. В баке-накопителе 19 аккумулируетс конденсат, используемый в дальнейшем дл подпитки вод ного контура. Конденсат, полученный в бойлере, может быть использован дл дальнейшей форсировки мощности ГТУ и дл снижени выхода окислов азота в камере сгорани 2. Дл . этого открываетс задвижка 21 и конденсат поступает в устройство 22 дл впрыска воды. Требовани к водоподготовке подпиточной воды снижаютс , если установлен дроссель 25 с регулируемым перепадом .давлени . В этом случае давление перед дросселем устанавливаетс таким, чтобы в сетевом подогревателе 5 температура воды оставалась ниже температуры кипени . Перепад давлени в дросселе обеспечивает вскипание воды за ним, т.е. при входе в сепаратор образуетс паровод на смесь. Подключение сепаратчэра, бойлера и бака-накопител к сетевому подогревателю позвол ет осуществить глубокую утилизацию тепла уход щих газов в период сни .жени тепловой нагрузил или при полгтом ее отсутствии. При этом не требуетс установка специальных парогенерирующих поверхностей нагрева. Форм у л а изобретени 1. Теплофикационна газотурбинна установка , содержаща последовательно установленные в газовом тракте компрессор, камеру сгорани , газовую турбину и подогреватель сетевой воды, подключенный к потребителю, отличающа с тем, что, с целью повышени мощности во врем сезонного снижени тепловой нагрузки, установка снабжена сепаратором, . вод ной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю, а паровой объем соединен сКамерой сгорани и с дополнительно установленнг.тм бойлером, накопитель конденсата которого соединен с вод ным объемом сепаратора. 2. Установка по п. I, отличающа с тем, что накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорани . 3. Установка по пп. 1 и 2, о т л ичающа с тем, что, с целью снижени затрат на водоподготовку, на трубопроводе , соедин кдаем подогреватель сThe invention relates to a power system, in particular, to gas turbine sections (GTU) intended for the joint production of electrical and thermal energy. A heat and gas generation turbine installation is known, comprising a compressor, a combustion chamber, a gas turbine and a network water heater, connected to the consumer sequentially installed in the gas path. The heater is equipped with a bypass duct to discharge the flue gases during periods of no heat load Lll. In the warm season, the need for heat load is significantly reduced or completely absent. At the same time, the power of the GTU is reduced. This leads to a dramatic decrease in installation efficiency. The purpose of the invention is to increase the power during the seasonal season, reducing the heat load. The goal is achieved by the fact that the installation is equipped with a separator, the water volume of which is connected in parallel to the network heater by means of pipelines with shutoff valves, and the steam volume is connected to the combustion chamber and additionally installed a boiler, the condensate storage of which is connected to the water volume of the separator. A condensate tank is connected between the compressor and the combustion chamber. A control choke is installed to reduce the water treatment costs in the pipeline connecting the heater network to the separator. The drawing shows a diagram of the heat and gas turbine x; installations. Gas turbine I, combustion 2, compressor 3 and generator 4 are sequentially installed in the gas path. The network water heater 5 is connected to the heat load consumer 6 to circulate the network water between them before the pump 7 is discharged. The valves 8 and 9 are designed to shut off Heplovogh consumed 6, Parallel to the heater user 6, the separator 10 is connected to the heater 5 by a circulation pump 11 and valves 12 and 13, The separator 10 is connected through a pair to the steam heater 14 and then through the valve 15 to the combustion chamber 2, and through the valve 16 - with a boiler 17. The pump 18 is designed to supply network or circulating water to the boiler 17. To collect condensate, a storage tank 19 is connected by a pump 2O and a pipe to the valve 21c with a device 22 for injecting water into the GTU path. A pipeline with a valve 23 connects tank 19 to the separator 1O. A pump 24 is designed to feed the water circuit with treated water. The choke 25 allows the circuit to be fed with network water. The installation works as follows. The generation of mechanical energy by a gas turbine installation as part of compressor 1, combustion chamber 2, gas turbine 3 and a consumer, mechanical energy — generator 4 occurs in the usual way. At full heat load zvdvizh w 8 and 9 are open, and the valves 12 and 13 are closed. The hot gases after the gas turbine 1 are cooled with mains water in the heater 5 and the heat energy is transferred to the consumer 6. Steam separator 1O with 1 pump with a good pump 11, steam heater 14, boiler 17 with storage tank 19, while disconnected. With a small heat load or in its complete absence, the valves 8 and 9 are closed, and the valves 12 and 13 are opened. The water circuit formed by the preheater 5 and the separator U is filled with a pump 24 with specially prepared water. The circulation of water in the circuit is carried out by a pump 11. Due to the circulation of water in the circuit, a network preheater - separator, the water temperature rises to a different boiling point. The resulting steam is slightly overheated in the superheater 14 and fed to the combustion chamber 2 to increase the power of the gas turbine. Depending on the load, some or all of the steam may be directed to the boiler 17, where it condenses by heating the supply water. If the heat load is completely absent, the vapor condenses with the circulating water. The amount of 1 pair entering the boiler is set by the mutual position of the valves 15 and 16. In the storage tank 19, condensate is accumulated, which is subsequently used to feed the water circuit. The condensate obtained in the boiler can be used to further boost the power of the gas turbine and to reduce the yield of nitrogen oxides in the combustion chamber 2. For. This opens the valve 21 and the condensate enters the water injection device 22. The water treatment requirements for make-up water are reduced if choke 25 with an adjustable differential pressure is installed. In this case, the pressure in front of the choke is set so that in the network heater 5 the water temperature remains below the boiling point. The pressure drop in the throttle ensures boiling water behind it, i.e. at the entrance to the separator, a vapor guide is formed onto the mixture. The connection of the separator, boiler and storage tank to the network heater allows for the deep utilization of heat from the flue gases during the period of lowering the heat load or without it. It does not require the installation of special vapor-generating heating surfaces. Formula of the invention 1. Thermal wiring gas turbine installation comprising a compressor, a combustion chamber, a gas turbine and a network water heater connected in series to a consumer, sequentially installed in a gas path, in order to increase power during seasonal decrease in heat load, installation is equipped with a separator,. the water volume of which is connected in parallel to the network heater by means of pipelines with shut-off valves, and the steam volume is connected to the combustion chamber and additionally installed a boiler, the condensate storage of which is connected to the water volume of the separator. 2. Installation under item I, characterized in that the condensate storage tank is connected between the compressor and the combustion chamber. 3. Installation on PP. 1 and 2, in order to reduce the costs of water treatment, on the pipeline, we connect the heater with