Парогазовая установка

Парогазовая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскни

Сецналнстнческни

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВНДВТИЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (51) и. Кл.з

F 01 К 21/09 (22) Заявлено 220879 (23) 2811668/24-06 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делаи изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.81, Б оллетеиь @ 16 (53) УДК 621. 165 (088.8) Дата опубликования описания 050581,l

/ . 1 "-: .! g 4 /

1 ! (72) Авторы изобретения

В. Б. Пода, И. В. Стрелков и Ю. В. Черка

Институт проблем машиностроения АН украинско (71) Заявитель

1 (54 ) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам, и может быть применено в энергетике и на транспорте.

Известна парогазовая установка, содержащая пароводородный контур, включающий соединенные последовательно пароводородный реактор, газопаровую турбину и конденсатор, а также газопаровой контур, включающий соединенные последовательно вОздушный компрессор, камеру сгорания и силовую турбину, и газоводородный компрессор, вход которого соединен с водородным объемом конденсатора, а выход — с ка- 15 мерой сгорания (1 .

Недостаток этой установки — невысокий коэффициент полезного действия, обусловленный потерями тепла отработанных газов газопарового контура и 20 системы охлаждения пароводороднсго реактора и тепла конденсации пара в конденсаторе.

Цель изобретения — повышение КПД установки.

Для достижения указанной цели парогазовая установка снабжена дополнительным водородным контуром, включающим соединенные последовательно теплообменник, водородную турбину и ЗЙ регенератор, причем водородный контур сообщен с пароводородным контуром посредством теплообменника, размещенного в пароводородном реакторе, а с газопаровым контуром — посредством конденсатора, выполненного в виде термосорбционного компре.сора, десорбирующий патрон которого соединен со входом теплообменника, а адсорбирующий патрон — с выходом водородной турбины, а выход силовой турбины сообщен с входом пароводородного реактора через двсорбир ющий патрон термосорбционного компрессора.

Это позволяет использовать тепло конденсации парогазовой смеси для нагрева десорбирующего патрона и получения дополнительной полезной мощности водородной турбины.

На чертеже изображена схема парогазовой установки.

Парогазовая установка содержит три контура: пароводородный, газопаровой и водородный. Пароводородный контур состоит из пароводородного реактора

1, последовательно соединенного с га-. зопаровой турбиной 2 и конденсатором

3, выполненным в виде термосорбционного компрессора.

826051

Послецний содержит десорбирующий патрон 4 с теплообменниками 5 и 6 и адсорбирующий патрон 7 с теплообменником 8.,Через теплообменник 5 и конденсатор 3 пароводородный контур соединен с газопаровым контуром установки.

Газ опаровой контур представляет собой собственно газотурбинный двигатель (ГТД), состоящий из газонодородного компрессора 9, соединенного с камерой сгорания 10: с которой та.кже соединен О воздушный компрессор 11, и силовой турбины 12, расположенной на выходе из камеры сгорания 10. Выход силовой турбины 12 через теглаобменник б конденсатора 3 и воцяной насос 13 соединен с пароводородным реактором 1.

Водородный контур включает теплообменник 14,, установленный в пароводородном реакторе 1 и соединенный, с одной стороны с регенератором 15, а с другой — со входом водородной тур-,ф бины 16., Выхоц нодородной турбины

16 через регенератор 15 соединен с конденсатором 3, выполненным н виде термосорбционногQ компрессора.

Устанонка работает следующим образок.

В пароводородном реакторе : образуется высокотемпературная смесь Водяного пара и водорода, внутренняя энергия которой на газопаровой турбине 2 преобразуется в меха.ническую

"-нергию, с.нимаемую внешним потребителем. Далее смесь поступает в теп .— лообменник 5 десорбирующего патрона

4 где отд-.=ò "свое ".,åïëî находящемуся в патроне сорбенту водорода,, При этом пар конденсируется, а вода отдаляется от газообразн= ãî ноцорода, который компрессором 9 подается как топливо н камеру сгорания 10 газотурбинного двига=еля. Здесь прсис- 4G ходит c=:орание водорода н кислороде воздуха, подаваемого компрессором 11 через теплообменник 8 адсорбирующего патрона 7 н камеру сгорания 10. При .этом адсорб:рующий патрон 7 охлаждаатмосф рн- м -оздухом °

Образовавшийся н результат& сгора пия водорода. в камере "0 нысокотемпе— ратурный газ расширяется на силовой турбин= 12, нагруженной внешним по— требителек -,";ощности после чего пропускается через теплообменник 6 десорбирующего патрона 4, где отдает сное теплс сорбенту водорода. При этом пар конденсируется, а неконденсирующиеся газы выбрасываются н атмосферу. Конценсат и"- =теплообменников

5 и 6 насосок 13 подается ь парэнодородный реактор 1. где опять вступает

B реакцию с энергоаккумулирующими вещестнамя.

При нагрене десорбирующего патрона 4 за счет поглощения тепла проходящи:. через теплообменники 5 и б газов, отработавших на турбинах 2 и 12 соответственно, из сорбента выделяется водород, температура давления которого зависит от количества поглощаемого тепла. Далее водород проходит через регенератор 15 и теплообменник

14„ поглощая тепло регенерации и тепло системы охлажцения паронодородного реактора 1. Внутренняя энергия водорода н турбине 16 преобразуется в механическую энергию, снимаемую внешним потребителем. Отработавший на турбине 16 водород охлаждается в регенераторе 15, а затем поступает в адсорбирующий патрон 7, где поглощается сорбентом водорода.

После окончания процессон десорбции и адсорбции патроны 4 и 7 меняют местами.

Конструкция установки позволяет полезно испольэовать тепло конденсации отработавших парогазовых смесей паронодородного и газопарового контуров, что значительно повышает ее КПД.

Формула изобретения

Парогаэовая установка, содержащая паронодородный контур, включающий соединенные последовательно пароводородный реактор, газопароную турбину и конденсатор, и газопароной контур, включающий соединенные последовательно воздушный конденсатор, камеру сгорания и силовую турбину, и газоводородный компрессор, нход которого соединен с водородным объемом конденсатора, а выход — с камерой сгорания, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД,. установка снабжена дополнительным водородным контуром, нключающим соединенные последовательно теплообменник, водородную турбину и регенератор, причем водородный контур сообщен с пароводородным контуром посредством теплообменника, размещенногс в пароводородном реакторе, а с газопароным контуром посредством конденса.тора, выполнен— ного в виде термосорбционного компрессора, десорбирующий патрон которого соЕдинен со входом теплообменника, а адсорбирующий-патрон — с выходом

:водородной турбины„. а выход силовой турбины сообщен с входом паронодсроцного реактора через дессрбирующий патрон термосорбционного компрессора.

Источники информации, принятые во вниманле при экспертизе

1.. AETopcRoc свидетельство СССР

9 700067, кл. F 01 К 21/04, 1977.

826051

Составитель E. Демидова

Редактор Е. Спиридонова Техред 3. Фанта Корректор Г. Назарова

Эаказ 2261/7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ъ

%) ь