UA84462U - Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря - Google Patents
Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря Download PDFInfo
- Publication number
- UA84462U UA84462U UAU201304153U UAU201304153U UA84462U UA 84462 U UA84462 U UA 84462U UA U201304153 U UAU201304153 U UA U201304153U UA U201304153 U UAU201304153 U UA U201304153U UA 84462 U UA84462 U UA 84462U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- water
- gas
- steam turbine
- gas turbine
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Газопаротурбінна установка містить газотурбінний двигун, який є приводом споживача механічної (електричної) енергії, сполучений з утилізаційним контуром, що включає котел-утилізатор та контактний конденсатор води з відпрацьованих газів, містить систему впорскування перегрітої води на вхід компресорів низького та високого тисків газотурбінного двигуна та водогрійний теплообмінник.
Description
Корисна модель стосується галузі турбінобудування, а також може бути використана в суднобудуванні, транспорті газу, теплоенергетиці.
Відомі газотурбінні установки з впорскуванням води в компресор (патенти США Мо 6 012 279, 026 3/30, 2000 рік; США Мо 6 216 443, РО02б 7/04, 2001 рік; США Мо 7 520 137, г02О 3/30, 2009 рік), в результаті чого реалізується вигідний з термодинамічної точки зору процес стиснення з одночасним охолодженням повітря ("вологе стиснення"), що підвищує потужність та ефективний ККД енергоустановки.
Недоліком таких теплових схем є незворотні втрати хімічно очищеної води, яка впорскується в потік повітря, в результаті чого існують суттєві затрати на систему підживлення та підготовки води. Крім того, для реалізації мілкого розпилення необхідні спеціальні конструкції форсунок або дуже високий тиск води перед розпиленням. В комплексі це частково знецінює отриманий позитивний ефект.
Як найближчий аналог прийнята газопаротурбінна установка, що складається з газотурбінного двигуна з електрогенератором, котла-утилізатора, який по парі сполучений з камерою згоряння газотурбінного двигуна, та конденсатора води з відхідних газів (Патент
України Мо 79729 РОК 21/00, Р026 3/20, 2007 рію.
За рахунок реалізації процесу конденсації води з відпрацьованих газів ГТУ реалізується замкнутий цикл циркуляції води і відпадає необхідність у наявності стороннього джерела води та системи її підготовки.
До недоліків відомої установки можна віднести: 1) суттєве зниження ефективного та теплофікаційного ККД газотурбінної установки при роботі на режимах часткових навантажень; 2) помітна залежність ефективного ККД від температури навколишнього повітря; 3) низька ефективність роботи утилізаційного контуру: температура газоводяної суміші за котлом-утилізатором становить не менше 180 "С, в результаті чого для конденсації водяної пари з відпрацьованих газів необхідне потужне джерело для охолодження відпрацьованих газів нижче температури точки роси.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення газопаротурбінної установки, шляхом впорскування в потік повітря попередньо нагрітої в утилізаційному контурі води, що
Зо дозволить одночасно з охолодженням циклового повітря вирішити проблему більш ефективної утилізації теплоти відпрацьованих газів та спростити організацію дрібнодисперсного розпилення за рахунок процесу "вибухового скипання" перегрітої води.
Поставлена задача вирішується тим, що газопаротурбінна установка, що містить газотурбінний двигун, який послідовно сполучений по відпрацьованих газах з котлом- утилізатором та конденсатором води, згідно з корисною моделлю, містить додатковий утилізаційний контур для підігріву та впорскування води в потік циклового повітря на вході та між ступенями компресора ГТУ.
На кресленні зображена теплова схема газопаротурбінної установки з охолодженням циклового повітря перегрітою водою.
Вона включає компресор низького 1 та високого тиску 2, вихід якого сполучений з камерою згорання З газотурбінного двигуна, яка своїм виходом по відпрацьованим газам послідовно підключена до газової турбіни 4 з споживачем механічної (електричної) енергії 5, котла- утилізатора 6 та конденсатора води з відпрацьованих газів 7. При цьому, котел-утилізатор 6 складається з парогенератора А, теплообмінника Б та теплообмінника В системи теплопостачання. Парогенератор А своїм виходом з'єднаний з камерою згоряння 3, а входом підключений до барабана-сепаратора 8, який в свою чергу через теплообмінник Б, циркуляційний насос 9, деаератор 10, та живильний насос 11 сполучений з баком живильної води 12. До баку живильної води 12 також під'єднано контур охолодження контактного конденсатору води 7. Він складається з циркуляційного насосу 13, охолоджувача 14, фільтра 15 та форсунок розпилювача води 16.
До теплообмінника Б підключена лінія подачі перегрітої води 17 для охолодження циклового повітря ГТУ, до якої входять регулятори витрати води 18 та 19, форсунки 20 подачі води між компресорами низького 1 та високого 2 тисків та форсунки 21 подачі води на вхід компресора низького тиску 1.
Теплообмінник В котла-утилізатора 6 підключений до системи теплопостачання стороннього споживача, яка складається з бака 22, циркуляційного насосу 23 та теплообмінника 24.
Газопаротурбінна установка працює наступним чином.
Атмосферне повітря, що надходить і послідовно стискується в компресорах 1 та 2 зволожується та охолоджується в результаті подачі перегрітої води з теплообмінника Б на вхід бо компресорів через форсунки 21 та 20. Утворена газопарова суміш подається в камеру згоряння
З, куди крім палива також подається перегріта пара з пароперегрівача А. Отримана в процесі горіння парогазова суміш проходить через турбіну 4, яка приводить в дію споживач механічної (електричної) енергії 5, поступає на вхід котла-утилізатора 6 та проходить через конденсатор 7, в якому відбувається конденсація водяної пари з продуктів згоряння. Сконденсована вода надходить в бак 12 та розділяється на два потоки. Перший потік забирається живильним насосом 11 в деаератор 10, після якого циркуляційним насосом 9 подається в теплообмінник Б, барабан-сепаратор 8 та пароперегрівач А. Другий потік подається циркуляційним насосом 13 через охолоджувач 14 та фільтр 15 до форсунок 16 конденсатора 7.
Циркуляційний насос 23 забезпечує подачу води з баку 22 системи теплопостачання до теплообмінника В, в якому відбувається нагрівання води, і далі до теплообмінника 24 споживача теплоти.
Запропонована газопаротурбінна установка має наступні переваги: 1. В результаті подачі води на вхід компресорів відбувається охолодження циклового повітря ГТУ, що значно зменшує негативний вплив зростання температури навколишнього повітря на ефективний ККД енергоустановки. 2. Зниження температури повітря в компресорі значно зменшує споживання роботи, котра витрачається на його привод, в результаті чого зростає ефективність та ККД енергоустановки.
З. Змінюючи кількість води, що впорскується на вхід компресорів, можна плавно перебудовувати термодинамічний цикл газотурбінної установки, змінюючи при цьому її потужність та економічність. 4. Додаткова утилізація теплоти відпрацьованих газів за рахунок підготовки перегрітої води та відбору теплоти на теплопостачання дозволяє наблизити коефіцієнт використання теплоти палива енергоустановки до 100 95. 5. Більш глибока утилізація теплоти в котлі-утилізаторі знижує теплове навантаження на контур охолодження контактного конденсатора, що дозволяє зменшити масогабаритні показники цього контуру. 6. Застосування перегрітої води значно інтенсифікує процес диспергації рідини на виході з форсунки.
Перелічені фактори підвищують ефективний коефіцієнт корисної дії і питому потужність
Зо енергетичної установки.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Газопаротурбінна установка, що містить газотурбінний двигун, який є приводом споживача механічної (електричної) енергії, сполучений з утилізаційним контуром, що включає котел- утилізатор та контактний конденсатор води з відпрацьованих газів, яка відрізняться тим, що містить систему впорскування перегрітої води на вхід компресорів низького та високого тисків газотурбінного двигуна та водогрійний теплообмінник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201304153U UA84462U (uk) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201304153U UA84462U (uk) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA84462U true UA84462U (uk) | 2013-10-25 |
Family
ID=52283865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201304153U UA84462U (uk) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA84462U (uk) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724094C1 (ru) * | 2019-08-13 | 2020-06-19 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное внедренческое предприятие "Турбокон" | Газотурбинная установка |
-
2013
- 2013-04-03 UA UAU201304153U patent/UA84462U/uk unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724094C1 (ru) * | 2019-08-13 | 2020-06-19 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное внедренческое предприятие "Турбокон" | Газотурбинная установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101760477B1 (ko) | 가스 터빈 에너지 보조 시스템 및 가열 시스템, 그리고 그 제작 및 이용 방법 | |
JP2014084868A (ja) | 温度調節のための噴霧空気加熱 | |
RU2273741C1 (ru) | Газопаровая установка | |
RU2335641C2 (ru) | Способ повышения кпд и мощности двухконтурной атомной станции | |
RU2616148C2 (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной парогазовой конденсационной турбиной | |
CN205714295U (zh) | 基于超临界二氧化碳和蒸汽联合循环的热发电装置 | |
RU2409746C2 (ru) | Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и регенеративной газовой турбиной | |
RU2411368C2 (ru) | Способ работы энергетической установки с газотурбинным блоком | |
RU2412359C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
UA84462U (uk) | Газопаротурбінна установка з охолодженням циклового повітря | |
RU2611138C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU167924U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
RU2561770C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2620610C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2605879C2 (ru) | Парогазовая установка электростанции | |
RU2757404C1 (ru) | Кислородно-топливная энергоустановка с газификацией угля | |
RU2743480C1 (ru) | Кислородно-топливная энергоустановка | |
RU2775732C1 (ru) | Кислородно-топливная энергоустановка | |
RU2272914C1 (ru) | Газопаровая теплоэлектроцентраль | |
RU2272915C1 (ru) | Способ работы газопаровой установки | |
RU2791638C1 (ru) | Газопаровая энергетическая установка | |
RU2625892C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки, работающей с использованием парового охлаждения | |
RU2520762C1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2523087C1 (ru) | Парогазотурбинная установка |