SU922304A1 - Газотурбинный агрегат - Google Patents

Газотурбинный агрегат Download PDF

Info

Publication number
SU922304A1
SU922304A1 SU802985138A SU2985138A SU922304A1 SU 922304 A1 SU922304 A1 SU 922304A1 SU 802985138 A SU802985138 A SU 802985138A SU 2985138 A SU2985138 A SU 2985138A SU 922304 A1 SU922304 A1 SU 922304A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
valve
unit
turbine
air
gas
Prior art date
Application number
SU802985138A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Петрович Зарицкий
Андрей Григорьевич Вертепов
Евгений Михайлович Гречухин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз" filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз"
Priority to SU802985138A priority Critical patent/SU922304A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU922304A1 publication Critical patent/SU922304A1/ru

Links

Description

С5) ГАЗОТУРБИННЫЙ АГРЕГАТ

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к области турбомашиностроени  и, в частности, к газотурбинным агрегатам дл  привода нагнетателей природного газа. Известен газотурбинный агрегат, содержащий электродвигатель, кинематически соединенный с воздушным компрессором, подключенным магистралью с концевой задвижкой к аккумул тору воздуха, и по меньшей мере одну приводную турбину, соединенную входным трубопроводом, имеющим заслонку , с аккумул тором и выходным трактом с атмосферой 1. Однако такое выполнение харэктеризуетс  относительно невысокой экономичностью из-за низкого КПД ци ла , обусловленного малым подогревом рабочего тела перед турбиной: только за счет тепла, аккумулируемого в теплообменнике в процессе сжати  воздуха при закачке в аккумул тор воздуха. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  газотурбинный агрегат, содержащий электродвигатель, соединенный с воздушным компрессором, подключенным магистралью к аккумул тору сжатого воздуха, и по меньшей мере одну приводную турбину, соединенную выходным трактом с атмосферой, а с аккумул тором - при помощи входного трубопровода, св занного с магистралью перепускным каналом, и установленную на трубопроводе камеру сгорани   12 . Однако этот газотурбинный агрегат не обладает достаточной экономичностью . Цель изобретени  - повышение экономичности и расширение диапазона режимов работы при использовании агрегата дл  привода нагнетателей природного газа. Указанна  цель достигаетс  тем, что агрегат дополнительно содержит установленный на входе в камеру сгорани  эжектор, низконапорное сопло которого и выход подсоединены к входному трубопроводу, а высоконапорное к перепускному каналу. Агрегат снабжен дополнительным аккумул тором сжатого воздуха, соединенным при помощи регулируемых клапанов с первым аккумул тором и входным трубопроводом. Кроме того, эжектор выпол 1ен двухступенчатым и низконапорное сопло второй ступени при помощи бай пасной магистрали с краном 17одключено к выходному тракту. На чертеже представлена схема газотурбинного агрегата. Агрегат содержит электродвигател 1 , кинематически соединенный с воздушным компрессором 2, подключенным магистралью 3 с концевой задвиж кой k к аккумул тору 5 воздуха, доИолнительный аккумул тор 6, две при водные турбины 7, вращающие нагнетатели 8, и соединенные входным трубопроводом 9, имеющим заслонку 1 аккумул торами 5 и 6, выходным трак jTOM 11 - с атмосферой. Во входном трубопроводе 9 размещена камера 12 сгорани , магистраль 3 соединена с последним между камерой 12 и заслонкой 10 перепускным каналом 13, снабженным клапаном I. На входе камеры 12 сгорани  установлен двухступенчатый эжектор 15, низконапорное сопло 16 первой ступени и выход 17 которого подключены к трубопроводу 9, а высоконапорноё сопло 18 первой ступени - к перепускному кан лу 13. Аккумул тор 5 и дополнительный аккумул тор 6 соединены между собой каналом 19 с регулируемым клапаном 20, магистраль 3 подключена к аккумул тору 5 з трубопровод 9 к обоим аккумул торам 5 и 6 тра тами 21 и 22, снабженными регулируе , мыми клапанами 23 и 24 соответствен но. Низконапорное сопло 25 второй ступени эжектора 15 подключено к выходному тракту 11 тзуэбины байпасной магистралью 2б с краном 27. При работе агрегата компрессор 2 вращаемый электродвигателем 1, имею щим посто нную частоту вращени , сжимает воздух и сжатый воздух подаетс  при закрытой задвижке i по магистрали 3 через перепускной ка ..нал 13 в высоконапорное сопло 18 первой ступени эжектора 15f который 4 при закрытых заслонке 10 и кране 27, работа  на режиме нулевой эжекции , пропускает воздух в камеру 12 сгорани . Образовавшиес  при сжигании топлива в камере 12 продукты сгорани , пройд  турбину 7 и отдав часть своей энергии на привод нэгнетател  8, выход т по выходному тракту П в атмосферу. При наличии избыточной располагаемой мощности агрегата открывают задвижку , При этом часть воздуха из-за компрессора 2 поступает по магистрали 3 в аккумул тор 5, давление в которой при закрытых клапанах 20 и 23 с течением времени повышаетс , пока не достигнет значени , при котором расход по магистрали 3 не станет равным нулю,, либо другого, наперед заданного значени , оптимального с точки зрени  эксплуатации аккумул тора. По сигналу установленного значени  давлени  в аккумул тор 5 автоматически открываетс  клапан 20 и по каналу 19 начинаетс  заполнение дополнительного аккумул тора 6. После заполнени  дополнительного аккумул тора 6 задвижку f и клапан 20 закрывают. Такое последовательное заполнение целесообразно с той точки зрени , что обеспечивает большую оперативность при регулировании режимов работы агрегата, так как за меньший интервал времени достигаетс  возможность использовани  энергии аккумул тора. Общий объем аккумул торов S и 6 выбирают, исход  3 того услови , чтобы исключить возможность работы агрегата на частичных режимах. В период же недостатка мощности открывают регулируемый клапан 23, воздух из аккумул тора 5 по тракту 21 через открытую заслонку 10 поступает в эжектор 15 через низконапорное сопло 16, где смешиваетс  с воздухом, поступающим через высоконапорное сопло 18, и поступает в турбину 7. При этом дл  исключени  в отдельных возможности попадани  компрессора 2 в помпаж приоткрывают задвижку 4. В результате несколько увеличиваетс  степень сжати  компрессора 2, следовательно, перепад на турбину 7, и более существенно растет расход через нее продуктов сгорани , что приводит к увеличению мощности и к несколько меньшему росту КПД цикла. 5. Использование аккумул тора благо при тно складываетс  на режимах запуска. При запуске открывают регулируемый клапан 23 при закрытых клапанах 1, Воздух из аккумул тора 5 по тракту 21 поступает в низконапорное сопло 16 и далее в эжектор работающий в этом случае на режиме нулевой эжекции. Постепенно увеличи ва  расход воздуха из аккумул тора 5, регулиру  заслонки 10, нар ду с увеличением расхода пускового газа в камеру 12 сгорани  вывод т турбину 7 на расчетный режим, после чего запускают электродвигатель 1 и вывод т компрессор 2 на расчетный режим. Оптимальным  вл етс  такой сдвиг начала запуска указанных звеньев, чтобы их выход на заданный режим достигалс  одновременно, т.е. начало запуска электродвигател  1 должно несколько предшествовать завершению запуска турбины 7. В период совместной работы параметры процесса запуска поддерживаютс  регулированием задвижки k и заслонок 10. Следует отметить, что режим заполнени  аккумул торов 5 и 6 возможен также при аварийной остановке одной из турбин 7. В этом случае аварийно открываетс  задвижка Ц и закрываетс  клапан 1. Избыток воздуха компрессора 2 в этом случа по магистрали 3 поступает в аккумул тор 5. Дополнительное повышение экономичности агрегата возможно за счет частичного использовани  тепла отход щих газов при включении второй ступени эжектора 15. Дл  этого открывают кран 27, и выхлопные газы из тракта 11 по байпасной магистрали 26 и далее через низконапорное сопло 25 поступают в эжектор 15, где подогревают рабочее тело перед камерой 12 сгорани  (эффект смешивающегос  теплообмена) Мощность при этом не уменьшает, так как тенденци  к оптимальному уменьшению давлени  перед турбиной 7 (уменьшение давлени  смеси) компенсируетс  увеличением давлени  перед соплом 18 за счет автоматичес кого увеличени  степени сжати  и некоторым уменьшением давлени  за турбиной 7. Байпасирование выхлопных газов целесообразно также при увеличении теплотворной способности топливного газа, например, при подводе в газопровод газа из другого газопровода с большей калорийностью. Подвод балластного газа в этом случае относительно снижает возможное увеличение теплонапр женности камеры 12 сгорани  и тем самым повышает надежность ее работы. Таким образом, в предложенном газотурбинном агрегате повышение экономичности достигаетс  повышением температуры и степени сжати  цикла, возможностью поддержани  расчетного режима работы агрегата вне зависимости от внешних условий и условий транспорта газа за счет оптимального сочетани  подачи воздуха в приводную турбину 7 от компрессора 2 и аккумул тора, а также утилизации энергии выхлопных газов турбины . По этим же причинам расшир етс  диапазон режимов работы агрегата до пределов, обусловленных требовани ми нормальной эксплуатации газотранспортных систем. Формула изобретени  1.Газотурбинный агрегат, содержащий ;электродвигатель, соединенный с воздушным компрессором, подключенным магистралью к аккумул тору сжатого воздуха, и по меньшей мере одну .приводную турбину, соединенную выходным трактом с атмосферой, а с аккумул тором - при помощи входного трубопровода, св занного с магистралью перепускным каналом, и установленную на трубопроводе камеру сгорани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и расширени  диапазона режимов работы при использовании агрегата дл  привода нагнетателей природного газа, агрегат дополнительно содержит установленный на входе в камеру сгорани  эжектор, низконапорное сопло которого и B&Iход подсоедимены к входному трубопроводу , а высоконапорное - к перепускному каналу. 2.Агрегат по п. 1, о т л и чающийс  тем, что он снабжен дополнительным аккумул тором сжатого воздуха, соединенным при помощи, регулируемых клапанов с первым аккумул тором и входным трубопроводом . I 3. Агрегат по п. 1, о т л и чэЮщийс  тем, что эжектор выполнен двухступенчатым и низкона порное сопло второй ступени при помощи байпасной . магистрали с краном подключено к выходному тракту. Источники информации, прин тые ао внимание при экспертизе 1.Патент США № 3872673, кл. 60650 , опублик. 1975.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2899116/25-06, кл. F 02 С , 27.03.80.
    ()
    /
SU802985138A 1980-09-22 1980-09-22 Газотурбинный агрегат SU922304A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802985138A SU922304A1 (ru) 1980-09-22 1980-09-22 Газотурбинный агрегат

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802985138A SU922304A1 (ru) 1980-09-22 1980-09-22 Газотурбинный агрегат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU922304A1 true SU922304A1 (ru) 1982-04-23

Family

ID=20918918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802985138A SU922304A1 (ru) 1980-09-22 1980-09-22 Газотурбинный агрегат

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU922304A1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993007370A1 (en) * 1991-10-08 1993-04-15 Smeshannoe Tovarischestvo 'germes' Method for conversion of thermal energy into mechanical energy in a gas-turbine engine, and gas-turbine engine
WO1993007371A1 (en) * 1991-10-09 1993-04-15 Rakhmailov Anatoly M Method for conversion of thermal energy into mechanical energy in a gas-turbine engine, and gas-turbine engine
US6658855B1 (en) * 2000-03-01 2003-12-09 Honeywell International Inc. System for warming pressurized gas
WO2004007928A1 (fr) * 2001-08-20 2004-01-22 Boris Mihailovich Kondrashov Procede de transformation d'energie dans des moteurs a jets
EA008275B1 (ru) * 2002-07-17 2007-04-27 Борис Михайлович Кондрашов Способ преобразования энергии и струйный двигатель для его осуществления
RU2626038C1 (ru) * 2016-10-11 2017-07-21 ОАО "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения
RU178533U1 (ru) * 2017-05-11 2018-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет" Комбинированная силовая установка

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993007370A1 (en) * 1991-10-08 1993-04-15 Smeshannoe Tovarischestvo 'germes' Method for conversion of thermal energy into mechanical energy in a gas-turbine engine, and gas-turbine engine
WO1993007371A1 (en) * 1991-10-09 1993-04-15 Rakhmailov Anatoly M Method for conversion of thermal energy into mechanical energy in a gas-turbine engine, and gas-turbine engine
US6658855B1 (en) * 2000-03-01 2003-12-09 Honeywell International Inc. System for warming pressurized gas
WO2004007928A1 (fr) * 2001-08-20 2004-01-22 Boris Mihailovich Kondrashov Procede de transformation d'energie dans des moteurs a jets
EA008275B1 (ru) * 2002-07-17 2007-04-27 Борис Михайлович Кондрашов Способ преобразования энергии и струйный двигатель для его осуществления
RU2626038C1 (ru) * 2016-10-11 2017-07-21 ОАО "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения
RU178533U1 (ru) * 2017-05-11 2018-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет" Комбинированная силовая установка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3703807A (en) Combined gas-steam turbine power plant
US7150154B2 (en) Power station
US4907406A (en) Combined gas turbine plant
US5016599A (en) Closed cycle internal combustion engine
US7240478B2 (en) Highly supercharged regenerative gas turbine
CA1332516C (en) Plant for the generation of mechanical energy, and process for the operation of such a plant
US5586429A (en) Brayton cycle industrial air compressor
GB2156429A (en) Control of i.c. engine plural turbocharger systems
JPH01326A (ja) NOx低減型ガスタ−ビンプラント
US6666026B2 (en) Process for preheating suction air by waste heat in power engines
EP1967717A1 (en) Gas turbine with a bypass conduit system
SU922304A1 (ru) Газотурбинный агрегат
US4033114A (en) Method for starting a gas turbine plant with an air accumulator
US4228659A (en) Gas turbine system
US3161020A (en) Centrifugal compressing of low molecular weight gases
US3717994A (en) Gas turbine system with regenerator bypass only during starting
US2619796A (en) Gas turbine plant having a dynamic compressor for normal and high load operation and a positive displacement compressor for low load operation
JPS63265798A (ja) 船舶用の多重エンジン設備
CA1091044A (en) Combined cycle electric power generating system with improvement
RU2044145C1 (ru) Газотурбинная установка
RU83101U1 (ru) Турбокомпрессорная установка для сжатия воздуха и подачи его в технологический процесс производства азотной кислоты
JP2000501472A (ja) 燃焼器に空気を供給する方法および装置
SU794234A1 (ru) Силова установка
RU2192551C2 (ru) Газотурбинный двигатель с регенерацией тепла
SU891987A1 (ru) Устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани