UA121068C2 - Газотурбінна установка - Google Patents
Газотурбінна установка Download PDFInfo
- Publication number
- UA121068C2 UA121068C2 UAA201805422A UAA201805422A UA121068C2 UA 121068 C2 UA121068 C2 UA 121068C2 UA A201805422 A UAA201805422 A UA A201805422A UA A201805422 A UAA201805422 A UA A201805422A UA 121068 C2 UA121068 C2 UA 121068C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas turbine
- gas
- shi
- turbine
- air
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 23
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 101100310222 Caenorhabditis briggsae she-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 102100021807 ER degradation-enhancing alpha-mannosidase-like protein 1 Human genes 0.000 claims 1
- 101000895701 Homo sapiens ER degradation-enhancing alpha-mannosidase-like protein 1 Proteins 0.000 claims 1
- 101000972485 Homo sapiens Lupus La protein Proteins 0.000 claims 1
- 102100022742 Lupus La protein Human genes 0.000 claims 1
- 101800001776 Nuclear inclusion protein B Proteins 0.000 claims 1
- 241000282322 Panthera Species 0.000 claims 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 claims 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 69
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 235000008536 Capsicum baccatum var pendulum Nutrition 0.000 description 1
- 244000003211 Capsicum baccatum var. pendulum Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VXHSNKMFTZVVHY-UHFFFAOYSA-N FC(F)(F)C1=CC=C2OC3=CC=CC=C3N(CCCN3CCCC3)C2=C1 Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C2OC3=CC=CC=C3N(CCCN3CCCC3)C2=C1 VXHSNKMFTZVVHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001424341 Tara spinosa Species 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Винахід належить до теплоенергетичного машинобудування й може знайти застосування в приводах для електрогенератора. Винахід дозволяє модернізувати існуючі газотурбінні установки для роботи на стиснутому повітрі, підігрітому теплом при спалюванні будь-яких типів палива, при цьому забезпечується поліпшення екологічного стану довкілля в зоні експлуатації ГТУ за рахунок зниження емісії в навколишнє середовище шкідливих речовин при згорянні палива. Пропонована ГТУ містить повітряний компресор, газову турбіну, корисне навантаження, установлені на одному валу, та відрізняється наявністю виносного підігрівника робочого тіла і пристрою формування газових потоків при підготовці робочого тіла й охолодженні газотурбінної установки, розташованого між компресором і газовою турбіною.
Description
о ИН
МКМ 0.1... ККД СХ З рн: ши 1 покітах від бовінаю ОО: БІРТІБМ МОУ К кокон в вепрака и ІВ В н каси БЕ АННИ НН Е Х пути МИТ мовити
БАНК ЩІ Ії шо Бе НВЧ КЕ золучь
КО: ІТК ХОМ ОКХ сИпрхУєМУКТЬ. з іпех КОМИ КХ
ЗВИК БІТ ЕЦЕ ОКХ УВУ прибити ци их зу Ку й Що ПЕН ІННУ ЩІ ет слини В : ВК Бе ОК тютюн ве де вовлре і вчу рака кимицхоах ух
ЩО о АЖ Ж ШУ атум секоуючми моє тих ета ще
В АН 7 рі а : КЗ дани моюАтних ГУМамаї зон лю еНи
ОЗ НН Ше я ШК ЗЕ ШЕ ИН КІ нІй
М: БО ТІК ОБ. 30; ЩІ : я вх
З : 1: А НЕ З ІНН Ком Я ота лк - З : і 12; ПЧ НН ГО КУ дит я же «у зх, Ж а І и: ЗЕ ЧНИНИ УНН М Як Кон й х й Н ЕІ и ЗО Ко ї їх і їх їх Ше й иа зе кН ЕК НЯ Мой о Ди: З з Во ШЕУ и ЖИМ КК Кв В ій ж Не
В -ч Як ОМ ї М ОК кож, МН ТІ НН В я дей мн в М НН а м са ВВ НН ее
І Шк яки: КУ Б КН и ная с ті ШЕ НН НУ ; СВ ІЗ пн с ен ше ПЕК ОА ня І У ЕН МНН с
З она НН НН На о НИЙ ГЕ ШШЕ У ШИН ! х ють си !
ЩО ОБ тож І З БИТИ КТ ор о с НЕ фею Х Х Са п ден т Як А НЕО ХК дек ь з оо ФВ жи и ЕН Кушеит Ї ІРНК ЕК у в Е
В 5 за ННЯ Ку Той М Бі МИ КВ З ПИТ У ЩЕ» ее В ям К пе що ПЕ БК Ух ! як
З З джен й Се ня пк? і ак ІВ ВУ З Н зе
ОА Ця дент ОН ЦІ хв КЕ ОН ЕЙ : а о ЕН У ш- 13 : з ШУ ді : не ДИ ЩО ЦЕ: ШЕ
ЖЕ до Н НЕ тая Кене: НЕ Я щУ Я хи ОО НН В КЕ аки поз ут ння ПМ Н
ОБУ ОМ КК В В С КК НО КО КО Н офкессгсокюк ТІМ
В не о Кн м хек РОМ сект ОВК З : їх вн в: ЗМ: мужня 58
С щИ ЕЕ ІА ДН КК учню УЖ ЖАХ ттлоти тилитня еВ. нам УКВ прфя НА я се Я : ; Кон мо. ; ТЕН
КЕ : : ЗЕ Комо ея |: БЕН
СКМ Место оо когорти кове» Я БО НС НК
І : Н Е ОМ КК МК МЕ НЕ на: - жі Н сах З аа пн " Й : Е щі ОХ ОКО Ве
Мк я Вод
Фіг.оЗ
Винахід належить до теплоенергетичного машинобудування й може бути використаний для приводу корисного навантаження, у тому числі для пікових енергетичних установок як привод для електрогенератора, призначеного для вироблення електроенергії.
Зростаючі темпи споживання паливно-енергетичних ресурсів і скорочення запасів вуглеводневого палива, особливо рідкого і газоподібного, змушує звернути увагу на більш повне використання твердого палива, вторинних енергетичних ресурсів, наприклад, таких як тверді побутові і біовідходи, у результаті термічної переробки яких утворюється паливний газ (продукт-газ, біогаз), який можна використовувати як паливо в газотурбінних установках (ГТУ).
Винахід спрямований на реалізацію можливості роботи ГТУ на різних видах палива, у тому числі твердого палива й вторинних побутових ресурсів. Винахід дозволяє модернізувати існуючі газотурбінні установки й розширити діапазон технічних ефектів, що досягаються при використанні установки.
Відома ГТУ відкритого типу з регенерацією й виносною камерою згоряння надлишкового тиску Їдив. Справочник. Стационарнье газотурбинньюе установки. Под ред. Л.В. Арсеньева и
В.Г. Тьірьішкина - Л.: Машиностроение, 1989, с.17).
Недоліком цієї установки є неможливість роботи на твердому паливі оскільки продукти згоряння твердих палив містять досить велику кількість твердих часток і тому не можуть бути використані як робоче тіло турбіни без ушкоджень та зношування елементів проточної частини турбіни.
Відома ГТУ, що використовується в комбінованій електростанції, яка працює на твердому паливі, наприклад бурому вугіллі, що спалюється в топці парового котла, та містить компресор, турбіну й електрогенератор, установлені на одному валу, підігрівник стиснутого повітря, встановлений у топковій камері парового котла та приєднаний до входу турбіни. Повітря, що відходить з турбіни, використовується як дуттьове повітря парового котла. ГТУ містить додаткову топкову камеру зі встановленим у ньому повітропідігрівником як екранованої (радіаційної) поверхні нагрівання стиснутого повітря (ВО 2109970, Р020 3/26, 19981.
До недоліків цієї установки належать низький електричний коефіцієнт корисної дії, конструктивна складність екранованої топки з керамічними панелями повітропідігрівника, а також принципова неможливість роботи на низькокалорійному грудковому паливі, наприклад на деревних відходах, твердих побутових відходах та ін.
Відома ГТУ, що працює на твердому паливі, з камерою згоряння у вигляді атмосферної топки, де теплова енергія виробляється за рахунок горіння палива на колосниковій решітці |НО 56969, Р02О 3/26, 20061.
До недоліків цієї установки належить те, що на колосниковій решітці шар твердого палива піддається агломерації й коксуванню, що підвищує загальний гідравлічний опір камери згоряння.
Відома твердопаливна ГТУ із твердопаливною камерою згоряння, що являє собою послідовно встановлені газифікатор, допалювач, змішувач, і теплообмінник ІВО 2545113, Б02С 1/04; гО20 33/26; 026 3/28, 2015). При цьому атмосферне повітря стискується в компресорі, нагрівається в теплообміннику й надходить у турбіну. Гаряче повітря, що виходить з турбіни під надлишковим тиском розділяється на три потоки. Перший потік у кількості, оптимальній для газифікації, надходить по трубопроводу в газифікатор, у якому із твердого палива виробляється синтез-газ, що надходить у допалювач, де змішується з іншим потоком повітря з виходу турбіни у стехіометричному співвідношенні повітря/паливо й повністю згоряє. Залишок повітря (третій потік) надходить по трубопроводу в змішувач, де продукти згоряння синтез-газу доводять до необхідної температури за умовами забезпечення міцності теплообмінника.
До недоліків цієї установки належить наявність потоків газу з різною температурою, що приводить до нерівномірності нагрівання деталей і складальних одиниць і виникненню термічних напружень елементів газотурбінної установки. Крім того, суворе дотримання стехіометричного співвідношення повітря/паливо протягом усього процесу викликає необхідність використовувати паливо тільки одного виду як по складу, так і за структурою.
Найбільш близьким за сукупністю істотних ознак до технічного рішення, що заявляється, є газотурбінна система за патентом (5 5185997, РО020 66/18, БО2с2 3/00, 1993). Газотурбінна система використовується для приводу корисного навантаження (генератора) і містить повітряний компресор, газову турбіну, пристрій для охолодження турбіни, камеру згоряння, що включає засіб для введення паливного газу й засіб для розпилення мазуту, і засоби, що регулюють режими роботи газ/мазут.
Недоліками відомого пристрою є:
камера згоряння призначена для формування робочого тіла тільки на основі продуктів горіння горючих газів і/або нафтопродуктів, спалювання твердого палива й сумішей його з газами й рідинами (аерозолі, суспензії) не передбачена; підведення продуктів горіння від камери згоряння безпосередньо до турбіни знижує надійність роботи установки внаслідок наявності в них корозійноактивних речовин, що містять сірку, ванадій, оксиди азоту, водяну пару, що може призвести до ушкодження й зношування елементів проточної частини турбіни; підведення продуктів горіння від камери згоряння безпосередньо до турбіни приводить до емісії шкідливих речовин, що може призвести до погіршення екологічного стану довкілля в зоні експлуатації ГТУ; пристрій для охолодження турбіни не призначено для охолодження всієї гарячої зони газотурбінного двигуна, що може призвести до виникнення термічних напружень його елементів і додаткових силових напружень конструкції ГТУ; пристрій для охолодження турбіни призначено для підведення однієї частини повітря від повітряного компресора до турбіни для її охолодження, а другої частини повітря від повітряного компресора для підведення його через пристрій для розпилення нафтопродуктів до форсунки для їхнього розпилення в камеру згоряння, крім того, частина повітря безпосередньо надходить від повітряного компресора в камеру згоряння, що викликає необхідність виконання складної системи контролю повітряними потоками.
В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення ГТУ, у якій забезпечується робота газової турбіни на різних видах палива без змішування робочого тіла із продуктами згоряння палива. Крім того, забезпечується підвищення надійності ГТУ, зниження емісії шкідливих речовин у продуктах згоряння.
Задача вирішується тим, що газотурбінна установка, яка містить повітряний компресор, газову турбіну, корисне навантаження, розташовані на одному валу, відповідно до винаходу, містить виносний підігрівник робочого тіла (ПРТ) і пристрій формування газових потоків (ПФГП) при підготовці робочого тіла й охолодженні газотурбінної установки, розташований між компресором і газовою турбіною.
Відмінними ознаками заявленої ГТУ від прототипу є наявність виносного ПРТ, що
Зо передбачає підігрівання стиснутого повітря від компресора без змішування його із продуктами згоряння палива, а також наявність пристрою формування газових потоків (ПФГП), який забезпечує роботу турбіни на різних видах палива. ПФГП виконує функцію розподілу, перенаправления газового потоку від компресора при підготовці його для використання в газовій турбіні як робочого тіла. Потік стиснутого повітря від повітряного компресора розподіляється в ПФГП на два потоки. Частина потоку використовується для підігрівання його у виносному ПРТ із наступним потім відведенням нагрітого робочого тіла із ПРТ до газової турбіни, а інша частина потоку використовується для ефективного охолодження теплонавантажених елементів ГТД. Крім того, ПФГ забезпечує вирівнювання структури потоків, зниження аеродинамічного опору, підвищуючи тим самим працездатність і ефективність роботи газової турбіни й всієї ГТУ.
Конструкція виносного ПРТ може бути різною, але його основні характеристики це - відсутність продуктів згоряння в робочому тілі, можливість роботи на різних видах палива, досягнення тиску й робочої температури стиснутого повітря перед турбіною.
При використанні в ПРТ низькокалорійного палива для досягнення заданої температури робочого тіла перед газовою турбіною масова витрата газу через газову турбіну повинна значно перевищувати масову витрату повітря, що виходить з повітряного компресора. Для забезпечення масової витрати робочого тіла перед турбіною необхідне використання більшої кількості палива, що спалюється, внаслідок низької теплоти згоряння цього виду палива. При цьому масову витрату робочого тіла можливо регулювати за допомогою ПФГП та пристроїв на трубопроводах, що з'єднують ПФГП і ПРТ.
Загальна сукупність викладених істотних ознак забезпечує досягнення зазначених основного й додаткових технічних результатів.
Описані істотні ознаки винаходу можуть мати розвиток і продовження в частині конструкції
ПФГП і ПРТ залежно від складу робочого тіла, що підігрівається, і виду палива.
Винахід передбачає можливі конкретні варіанти реалізації, приклади яких викладені в додаткових пунктах формули винаходу.
При реалізації необхідно, щоб повітряний компресор, ПФГП і газова турбіна були об'єднані в єдиний симетричний щодо осьової лінії роторів зовнішній корпус.
Сам пристрій формування газових потоків включає розподільник потоку стиснутого повітря 60 від повітряного компресора на два часткових потоки, обвідний канал для охолодження гарячої зони газотурбінної установки першим частковим потоком і блок завитків, один з яких служить для відведення другого часткового потоку стиснутого повітря від повітряного компресора та перенаправления його в ПРТ, другий - для відведення підігрітого повітря від ПРТ та перенаправления його до газової турбіни, при цьому між завитками встановлено проміжний корпус, що з'єднує два завитки й перешкоджає потраплянню газу з першого завитка до другого.
Потік повітря від повітряного компресора, що проходить по обхідному каналу, послідовно омиває поверхні, що сполучаються, - першого завитка, проміжного корпусу, другого завитка, - і самої газової турбіни.
Перший завиток із блока з одного боку кріпиться до заднього фланця корпуса компресора, а з іншого - до проміжного корпуса, другий завиток з одного боку - до проміжного корпуса, а з іншого - до соплового апарата газової турбіни. Застосовані в конструкції ПФГП елементи для перенаправлення повітряних потоків, що виконані у вигляді завитків, забезпечують вирівнювання структури потоків, зниження аеродинамічного опору, підвищуючи ефективність роботи газової турбіни. Розподільник потоку ПФГП також використовується при регулювання масової витрати робочого тіла.
Об'єднання конструктивних елементів ГТУ шляхом розміщення повітряного компресора,
ПФГ і газової турбіни в єдиному симетричному щодо осьової лінії роторів зовнішньому корпусі, і наявність обвідного каналу для охолодження гарячої зони газотурбінного двигуна сприяє зменшенню термічних напружень елементів ГТУ й зниженню температури зовнішньої поверхні корпуса, що забезпечує підвищення надійності роботи ГТУ.
ПРТ і ПФГП з'єднуються між собою трубопроводами, що відводять та підводять газові потоки, із пристроями для регулювання газових потоків, що забезпечують певну залежно від типу палива масову витрату. Наприклад, такими пристроями можуть бути вентилі.
Суть заявленого пристрою пояснюється наступними кресленнями.
На фіг. 1. представлено принципову схему ГТУ відповідно до міжнародного стандарту ИЙСО 3977-1-97 "Газотурбиннье установки. Основнье положения и определения".
На фіг. 2 схематично зображено поздовжній розріз ГТУ, де показано взаємне розташування її конструктивних елементів з виділенням ПФГП.
На фіг. 3 схематично зображено поздовжній розріз ПФГП, його взаємозв'язок з іншими
Зо конструктивними елементами ГТУ та технологічна схема формування газових потоків.
Напрямки газових потоків показано стрілками.
Пропонована ГТУ (фіг. 1), що містить повітряний компресор 1, газову турбіну 2, корисне навантаження 3, які встановлені на одному валу 4, виконана з виносним ПРТ 5 та ПФГП 6.
ППФП 6 (фіг. 2) встановлюють між повітряним компресором 1 і газовою турбіною 2, і всі разом вони розміщені в єдиному симетричному щодо осьової лінії роторів зовнішньому корпусі.
Установка може бути створена на базі існуючих ГТД шляхом модернізації (фіг. 2).
ПФГІП включає розподільник 7 (фіг. 3) потоку стиснутого повітря від повітряного компресора на два часткових потоки, обвідний канал 8 для охолодження гарячої зони газотурбінного двигуна першим частковим потоком, і блок із двох завитків: перший завиток 9 для відводу другого часткового потоку стиснутого повітря від повітряного компресора й перенаправлення його в підігрівник робочого тіла, другий завиток 10 для відводу підігрітого повітря від підігрівника робочого тіла й перенаправлення його до газової турбіни. Між завитками встановлений проміжний корпус 11, що з'єднує обидва завитки й перешкоджає потраплянню газу з першого завитка до другого. Розподільник 7 виконаний у вигляді отворів і прорізів. Він забезпечує необхідні масові витрати охолоджувального повітря та витрати повітря для його підігріву в ПРТ.
Повітряний компресор 1 (фіг. 2) входом з'єднаний з атмосферою, а виходом - через розподільник 7 (фіг. 3) з першим завитком 9 ПФГП і з обвідним каналом 8 для охолодження гарячої зони та вирівнювання температурного поля ГТУ. Потік повітря від компресора, що проходить по обхідному каналу 8, омиває поверхні ПФГП - першого завитка 9, проміжного корпуса 11, другого завитка 10, - і самої газової турбіни. Вихід першого завитка з'єднано із входом у ПРТ, а вихід із ПРТ - через другий завиток ПФГП - із входом до газової турбіни.
Перший завиток 9 з одного боку кріпиться до заднього фланця корпуса компресора, а з іншого - до проміжного корпуса, другий завиток 10 - з одного боку до проміжного корпуса 11, а з іншого - до соплового апарата газової турбіни.
ПРТ ії ПФГП з'єднуються трубопроводами, що відводять та підводять газовий потік.
Трубопроводи оснащені вентилями, а розподільник 7 регулювальними заслінками, що забезпечують формування газових потоків з певними залежно від типу палива масовими витратами. Один із трубопроводів з вентилем служить для підведення стиснутого повітря від першого завитка в ПРТ, другий з вентилем - для відводу підігрітого робочого тіла від ПРТ до другого завитка. Трубопроводи повинні бути встановлені з можливістю їхнього жорсткого закріплення й зниження термічних напружень.
Заявлена газотурбінна установка працює таким чином.
Стиснуте повітря від повітряного компресора надходить до ПФГП, де потік стиснутого повітря формується за допомогою розподільника, і частина потоку повітря направляється у виносний ПРТ із масовою витратою 20 кг/сек. і з температурою на виході з компресора 300 "С.
ПРТ являє собою камеру згоряння з вбудованим в ній трубчастим нагрівником стиснутого повітря. У ПРТ стиснуте повітря за рахунок спалювання палива нагрівається до температури 900 "С і тиску 0,1 Па. Далі нагріте стиснуте повітря направляється через ПФГП на турбіну. В турбіні кінетична енергія потоку нагрітого стиснутого повітря виконує корисну роботу (обертання роторів турбін, компресора та корисного навантаження, встановлених на одному валу).
Заявлений винахід не обмежується описаними вище варіантами здійснення, і його можна змінювати й модифікувати, не виходячи за рамки формули винаходу. У вищеописану конструкцію можна внести різні зміни й/або доповнення в межах суті винаходу.
Claims (5)
1. Газотурбінна установка, яка містить повітряний компресор, газову турбіну, корисне навантаження, розташовані на одному валу, яка відрізняється тим, що містить виносний підігрівник робочого тіла та пристрій формування газових потоків при підготовці робочого тіла й охолодженні газотурбінної установки, розташований між компресором і газовою турбіною.
2. Газотурбінна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрій формування газових потоків об'єднаний з повітряним компресором і газовою турбіною в єдиний симетричний щодо осьової лінії роторів зовнішній корпус.
3. Газотурбінна установка за будь-яким з пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що пристрій формування газових потоків включає розподільник потоку стисненого повітря на два часткових потоки; обвідний канал для охолодження гарячої зони газотурбінного двигуна першим частковим потоком; блок завитків, один з яких призначений для відводу другого часткового потоку стисненого Зо повітря й направлення його в підігрівник робочого тіла, а другий - для відводу підігрітого повітря від підігрівника робочого тіла й направлення його до газової турбіни; при цьому між завитками встановлений проміжний корпус, що з'єднує два завитки й перешкоджає потраплянню газу з першого завитка в другий.
4. Газотурбінна установка за п. 3, яка відрізняється тим, що перший завиток з однієї сторони закріплений до заднього фланця корпусу повітряного компресора, а з іншого боку - до проміжного корпусу, другий завиток - з одного боку - до проміжного корпусу, а з іншого боку - до соплового апарата газової турбіни.
5. Газотурбінна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що підігрівник робочого тіла й пристрій формування газових потоків з'єднані між собою трубопроводами, що мають пристрої для регулювання газових потоків. ок ря
І. оч нич а д-- ! Кі й нн і м А х і | У | х Я Її Й Ша
Фіг. 1
Неикви х ЗКН Я шин св «В НИ Ж. не кі а з кове х ко ПО Ж р Б КОНІ З х Не: Жено ІВ 8 я х В СС Б КЗ У і х БУ и К хх ХГ ЖТ щ Н «Х. «ОО ЖлЕИ КМ учи х з. КЕ ХЕ шк У снах БОЖІ т в МУК о ую ше; в НМ ШИК ши: ши ех ЗУ пе а ДИ се о и и ННІ зн ооо НЕ ії че о й ШІ м «и В М ЗЕМ: Зп ких З х, : Роде хе Я фе В З ТЖ Сі ВІ БО І МКК ня Ж Ще по Ж я оц вк Я ЕК ЩА не соки ННЯ рів м Ой й НО шин є ан ку г ж С інків й а З п БВ ММ ОМ го я Ко и М М й БА НОСОВ и ик зни ши знімні ми и нн м я НН в 0 Шк. ши | МЕ си ва п КОХ СУХУ с РІ УК ОО: БОСКОБрЮ ї з ШОУ у Ж ЧК У х Зоя З МК НК їе Уа ЗУ Х ВУ Зх й В: ПОБУ Ж УК я МО ЩІ: МОГТИ ЗК не КИ ВІВ: М КУМ ОМВО Шан в КК сою у м І ИН ши НЕ он І РНВОВОЕ се рю У НІ Зі оон В гоже ння Ко КМ. 1 Я зав а сх ЕТНО БОЇ и КЕ НН ПЕ А КМ по а ВН КО... ЦИК КО БД НК а и де НМ ВЕУ ВЕ КО Кн о В ИЙ Ех Коші Кк З РОН СОКИ жи "7 кщ дах до ЗК, МИНУС У вом по ОСЕЙ КО Кі ж с СЯ Мам ОХ ОО ПІ ММЗ У зо БО Я Н х ОК. ДО Н МОМ сажі ЕХ ПМ Н Шик ЩІ МК ВХ МОСК Ж Мох Н Ще ші й СУ Я іа Н З Мори КУН ЖОМУ вх Н МО ЛАКОМ СІ Фіг й Ж І ІК ШОЕ 7 возів від овнраяяо ОС шН КО 7 й ША й ш В : Не ВИН - кохнійсху ци ПУМУкМ А М : 15 КИ : хом У - осн ВИН ші: в й й цідіовие в ЗНМХ левів пиві у нн в СП ЕЕ 3 0555 ШЕ мира свуктьов В» ги: турних ЩІ 11111: МЕС Е шк БРА Сл и с ЩІ 0101: 00 5 БЕ ща
3. ме І 11:55 ЖЕ Он ІмауцдІе ВІД ІК УВІ ТЕМ Ух КИМ Ме Дак НИ РРО ЖК нижню Ми шої Межа е і ПОВІЯ КИМ КИ шинки ЕДЕМ ША АННУ М дети и КЕ х Х с нини ни ШИ М: з ДЕ КООУНО ДОННИХ ПУБ ЛОВИ ЗИЧУ. З НА ПЕВНА ЗОН ШІ Я нн в пів інн шнишНи ш ши ши : ЗНМ НА не НК З НИ Б в М РРО вти вомеки Жг е или п. лі Во З ї: 7 на гі Н «КЕ ок ща см 7 ; . 7 х З ІК КК ПП оююююкх ДА "кВ пер ї : Ха ВЕ МОЯ КІ КЕН НО (ДУ У ї ТК а нн НН НЕ чна че У се
! х. Би пе й МВ В. ІБ З стр код нут х х Бе М на ВК Си, нь МН ах Ше НН КН БУ Б КЕ Кол у жи ВО С КУДИ Око МЕ: В ті на
5. ж за нен и о и Є ЯН її п К ДК си о НН и и ни нм ОЗ ВО І й -. Кан ге и дон и ЕЕ ОКО НІ НН ! з «СлЕНН ЛИ ТВ и Ім УА М ит А 3 1: У КУ ван и М КОГО ШК М Б З пово рвУтв К ОМ и НН с: З КК о сни у я неон ми НИ С Кн ШЕ 1 и Я У клучткчлик КВ ща КО ак нин шва НЕ Др ПО КЗ ла НН ний НИ НО ЛЕО : ІН ДУ Женя й У кклекнлж жали Н Н А Й Жені ше я ТЕ уе нн НН нео зви СИВУ КО 1 и хе М : чн й ДЕД ВЕ УНН КЕ з А І : СА Я ОМ ОМ НАХ ! : Ї НК ОО іереетіюх нате ТВ ь НВ х : КТ Є обр М ВО рон РЕКУЇ п і С шу; ко) Ма Ї здеююмоху РІО А о в в в в ВО В ЕЕ м КОЖ ТО і Он СОУ в а Я В іу х З ; їЗ Мк НН: і: Ж: 22 мен рак п а дп дили тт Я. кшнн я ганебних нин АК ох сов і : : ех Кене Е ЕЙ І Пре рах я у : : Й ПМК КК ех Й Б НН ах а Я ве Ки ї Кк 5 зак їж ; ? : ї ій: АК Ку 15 й КУ р з: : ге Н НЕ, ММ ОЛМТЖКЕ У
З о. 3: роя «МЕ
Фіг. я
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201805422A UA121068C2 (uk) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | Газотурбінна установка |
RU2019109347A RU2741994C2 (ru) | 2018-05-16 | 2019-03-29 | Газотурбинная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201805422A UA121068C2 (uk) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | Газотурбінна установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA121068C2 true UA121068C2 (uk) | 2020-03-25 |
Family
ID=71115112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201805422A UA121068C2 (uk) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | Газотурбінна установка |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2741994C2 (uk) |
UA (1) | UA121068C2 (uk) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2709893A (en) * | 1949-08-06 | 1955-06-07 | Laval Steam Turbine Co | Gas turbine power plant with heat exchanger and cooling means |
RU2310086C1 (ru) * | 2006-02-13 | 2007-11-10 | Закрытое Акционерное общество "Научно-Производственная Фирма "НЕВТУРБОТЕСТ" (ЗАО НПФ "НЕВТУРБОТЕСТ") | Газотурбинная установка |
US7757492B2 (en) * | 2007-05-18 | 2010-07-20 | General Electric Company | Method and apparatus to facilitate cooling turbine engines |
UA88223C2 (en) * | 2008-01-31 | 2009-09-25 | Государственное Предприятие "Научно-Производственный Комплекс Газотурбостроения "Заря"-"Машпроект" | Gas-turbine engine |
RU2596709C2 (ru) * | 2011-12-18 | 2016-09-10 | РУИС Хонас ВИЙАРРУБИА | Коллектор солнечного излучения с турбиной или с турбокомпрессором |
RU2545113C2 (ru) * | 2013-04-24 | 2015-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного мотростроения им. П.И. Баранова" | Твердотопливная газотурбинная установка |
-
2018
- 2018-05-16 UA UAA201805422A patent/UA121068C2/uk unknown
-
2019
- 2019-03-29 RU RU2019109347A patent/RU2741994C2/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019109347A (ru) | 2020-09-29 |
RU2741994C2 (ru) | 2021-02-01 |
RU2019109347A3 (uk) | 2020-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9551491B2 (en) | Method for mixing a dilution air in a sequential combustion system of a gas turbine | |
EP2725300A1 (en) | Damper arrangement for reducing combustion-chamber pulsations | |
CN104061594B (zh) | 涡轮机中带有改进的冷却的过渡管道 | |
JP6266292B2 (ja) | 複合サイクルガスタービンの燃料を加熱するシステム及び方法 | |
CN101484675B (zh) | 间接用火加热式燃气轮机动力装置 | |
US20150027126A1 (en) | System for providing fuel to a combustor | |
US9423135B2 (en) | Combustor having mixing tube bundle with baffle arrangement for directing fuel | |
US10655858B2 (en) | Cooling of liquid fuel cartridge in gas turbine combustor head end | |
CN107013939A (zh) | 燃烧器壁通道冷却系统 | |
CN103017199A (zh) | 燃烧器以及用于向燃烧器供给燃料的方法 | |
JP6628493B2 (ja) | 燃料送出システム | |
CN106979073A (zh) | 生成蒸汽且提供冷却的燃烧气体的系统 | |
JP5184683B2 (ja) | 噴霧化空気エネルギの効率的利用による複合サイクル・パワー増強 | |
UA121068C2 (uk) | Газотурбінна установка | |
CN105371277A (zh) | 燃烧器罩盖组件 | |
US2305785A (en) | Working process and mechanical equipment for gas turbines | |
CN103453540A (zh) | 锅炉 | |
CA2962125C (en) | A heat recovery unit and power plant | |
CN103939923A (zh) | 强指向超音速汽流蒸汽吹灰系统 | |
EP3889507A1 (en) | Method of operating a combustor head end assembly | |
CN102827639A (zh) | 用于气化系统的进料喷射器 | |
CN102588117A (zh) | 用于控制燃气轮机的氧气排放的设备和方法 | |
EP3318733B1 (en) | Feedwater bypass system for a desuperheater | |
CN104791106A (zh) | 操作燃气涡轮组件的方法及燃气涡轮组件 | |
Borsuk et al. | Numerical calculation of the flow through a three-way coal dust separator |