Комбинированная парогазовая установка

Комбинированная парогазовая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

И 3 О.Б P Е Т.E Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительным к патенту (22) Заявлено 091277 (21) 2554448/24-06

<я)м. к.

F 01 К 23/06 (23) Приоритет — (32) 10,12.76 (31) 15564/76 (33) Госуаарственный комитет

С С.С P но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230 l81,Бюллетень М 27 (53) УДК621. 1,65+

+621.438(088.8) Дата опубликования описания 230781

) г (72) Автор изобретения

Иностранец

Шарль Мандрин (Швейцария!

Иностранная Фирма

"Гебрюдер Зульцер АГ" (Швейцария) (7t) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

10,Изобретение относится к тепло-: энергетике н может быть использовано при эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды и без5 водных районах парогазовых устано-. вок.

Известна комбинированная парогазовая установка, содержащая газовую турбину, сбросной канал отработанных газов которой сообщен с трубнык пучком теплообменной системы парового контура, включающего последовательно подключенные подогреватель, паровую турбину, конденсатор и насос (1(. ..Недостатком такой установки яв-. ляется невозможность использования для парового контура в качестве рабочего тела водяного пара при ра- 2п боте в областях с низкими температурами окружающей среды (арктические области), существует опасность за-. мерзания воды и, следовательно, снижение надежности работы установ- 25 ки. Эксплуатационный контроль в таких условиях связан с высокими экономическими издержками, Цель .изобретения — повышение на дежности и экономичности. ЗО

Укаэанная цель достигается тем, что установка снабжена промежуточными контурами с принудительной циркуляцией, часть трубного пучка которых расположена в сбросном канале и последовательно соединена с трубным пучком подогревателя теплообменной системы парового контура. При этом теплообменная система снабжена дополнительным теплорбменником, расположенным перед подогревателем по направлению движения рабочего тела парового контура.

На фиг.. 1 изображена принципиальная схема комбинированной парогазовой установки; на фиг. 2 - схема выполнения промежуточного контура с принудительной:циркуляцией.

Установка содЕржит теплообменную систему парового контура, включающую последовательно подключенные подогреватели 1 и 2, паровую турбину 3, приводящую во вращение компрессор 4 дополнительные теплообменники 5 и 6, конденсатор 7 и насос 8. Газовый контур содержит компрессор 9 природного rasa и воздущный компрессор 10, приводом которых является газовая турбина 11, выхлоп которой подключен

0022

15

ЗО

Формула изобретения

60 к сбросному каналу 12 отработанных газов. Установка снабжена промежуточными контурами 13 и 14 принудительной циркуляции, часть трубного пучка 15 которых расположена в сбросном канале 12 отработанных газов газовой турбины 11 и последовательно соединена с трубным пучком 1Ь в подогревателях 1 и 2 теплообменной системы парового контура. Промежуточный контур 13 принудительной циркуляции снабжен циркуляционным. насосом 17.

Трубный пучок 15 имеет большое число труб 18, 19 и 20, последовательно подключенных к трубам 21, 22 и 23 трубного пучка 16. Каждая иэ труб

18-23 может быть выполнена из пучка труб, причем отдельные трубы каждого такого пучка могут соединяться между ! собой на противоположных концах посредством коллектора (не показано).

Рабочее тело расширяется в паровой турбине 3, которая приводит во вращение компрессор 4 для сжатия природного газа. В качестве рабочего тела должна применяться максимальная дешевая среда, обладающая стабильностью при высоких температурах . (например в диапазоне 200-400ОС), в случае разложЕния продукты разложеженин среды не должны быть коррозионно опасными. Рабочее тело должно быть безвредным для окружающей ñðåды, иметь низкое парциальное давление и не должно увеличивать объем при замерзании. Таким рабочим телом может быть, например,пропан или смесь бутана и этана, незамещенные или галогеноэамещенные углеводороды.

После паровой турбины 3 рабочее тело последовательно охлаждается в дополнительных теплообменниках Ь и 5 и конденсируется в конденсаторе 7, охлаждаемом, например воздухом, водой или же испаряющимся жидким газом. Сконденсированное рабочее тело сжимается насосом 8 до давления, которое может быть как сверхкритическим, так и ниже критического, и последовательно нагревается в дополнительном теплообменнике 5, подогревателе 1, дополнительном теплообменнике б и подогревателе 2. В дополнительных теплообменниках 5 и б рабочее тело нагревается путем теплообмена с расширившимся в паровой турбине 3 рабочим телом, а в подогревателях

1 и 2 — в результате теплообмена с жидким теплоносителем промежуточных контуров 13 и 1.4 принудительной циркуляции, нагретым в сбросном канале 12 отработанныМи газами газовой турбины 11. Жидкий теплоноситель, циркулирующий в трУбах 18-23, последовательно несколько раз нагревают, а между каждым нагреванием охлаждают путем теплообмена с рабочк. телом парового контура. При этом

4 теплообмен между рабочим телом паро-. вого контура и теплоносителем, а также между отработанными газами .и теплоносителем осуществляется по противоточной схеме. Нагретое в подогревателе 2 рабочее тело поступает в паровую трубину 3, где расширяется, совершая работу, Расход жидкого теплоносителя зависит от количества труб в трубных пучках 15 и 16 и будет тем меньше, чем больше количество труб, что при возникновении неплотности приведет к меньшим потерям жидкого теплоносителя.

Использование промежуточного конту ра с принудительной циркуляцией для передачи тепла отработанных газов газовой турбины рабочему телу парового контура позволяет повысить надежность работы установки эа счет

2Q УстРанения попадания рабочего тела парового корпуса в сбросной канал отработавших газов газовой турбины, поскольку при смешении рабочего тела (например пропана) с обработанными газами образовалась бы взрывчатая смесь и возникла опасность эксплуатации установки. В особенности опасен пуск газотурбинной установки, если в камере сгорания находится пропан. Наличие дополнительного теплообменника и промежуточных контуров позволяет уменьшить эксплуатационные издержки.

1. Комбинированная парогазовая установка, содержащая газовую турбину, сбросной канал отработанных газов которой сообщен с трубным пучком теплообменной системы парового контура, включающего последовательно подключенные подогреватель, паровую турбину, конденсатор и насос, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, установка снабжена промежуточными контурами с принудительной циркуляцией, часть трубного пучка которых расположена в сбросном канале и последовательно соединена с трубным пучком подогревателя теплообменной системы парового контура.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что теплообменная система снабжена дополнительным теплообменником, расположенным перед подогревателем по направлению движения рабочего тела парового контура.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. .ндрющенко A. И.Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок. N., "Высшая школа", 1977, c.1 95-198 (прототип). I

850022

Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откоытий

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

Заказ 6158/84

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

Составитель В.,Гуторов

Редактор С. Патрушева Техред A.Ñàâêà . Корректор Л. Иван