Энергетическая установка

 

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКА Я УСТАНОВ КА, содержащая газотурбинный контур, компрессор которого подключен к парогенератору промежуточного контура, включающего турбину с линиями отборов рабочего тела, соединенными с регенеративными подогревателями , и конденсатор, а последний через помещенные в нем поверхности нагрева сообщен с утилизационным паротурбинным контуром, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, газотурбинный контур снабжен подогревателем воздуха, помещенным в конденсаторе промежуточного контура и включенным между компрессором и парогенератором. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газотурбинный контур снабжен дополнительным подогревателем воздуха, подключенным к линии отбора рабочего тела промежуточного контура и установленным по ходу воздуха перед парогенератором. (Л сд со ю О2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1059230

3(50 F 01 К 23 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3388846/24-06 (22) 28.01.82 (46) 07.12.83. Бюл. № 45 (72) И. И. Кириллов, Е. А. Ходак и Г. А. Ро махова (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (53) 621.165 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 454361, кл. F 01 К 21/04, 1973.

2. Фраас. Бинарный калиево-водяной цикл, отличающийся высоким КПД и малым тепловым загрязнением окружающей среды. — «Энергетические машины и установки». М., «Мир», 1973, № 1, с. 59 — 70. (54) (57) 1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВ

КА, содержащая газотурбинный контур, компрессор которого подключен к парогенератору промежуточного контура, включающего турбину с линиями отборов рабочего тела, соединенными с регенеративными подогревателями, и конденсатор, а последний через помещенные в нем поверхности нагрева сообщен с утилизационным паротурбннным контуром, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, газотурбинный контур снабжен подогревателем воздуха, помещенным в конденсаторе промежуточного контура и включенным между компрессором и парогенератором.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газотурбинный контур снабжен дополнительным подогревателем воздуха, подключенным к линии отбора рабочего тела промежуточного контура и установленным по ходу воздуха перед парогенератором.

1059230

Цель изобретения — повышение эконо35 мичности установки.

Для достижения поставленной цели в энергетической установке, содержащей газотурбинный контур, компрессор которого подключен к парогенератору промежуточного контура, включающего турбину с линиями 40 отборов рабочего тела (калия), соединенными с регенеративными подогревателями, и конденсатор, а последний через помещенные в нем поверхности нагрева сообщен с утилизационным паротурбинным контуром, газотурбинный контур снабжен подогревателем воздуха, помещенным в конденсаторе проме, жуточного контура и включенным между компрессором и парогенератором.

Кроме того, газотурбинный контур в этой установке может быть также снабжен до- 50 полнительным подогревателем воздуха, подключенным к линии отбора рабочего тела промежуточного контура и установленным по ходу воздуха перед парогенератором.

На чертеже схематически представлена предлагаемая энергетическая установка. 55

Газотурбинный контур 1 содержит газовую турбину 2 и компрессор 3 подключенный

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к производству электрической энергии в комбинированных энергетических установках, в каждом контуре которых работает свое рабочее тело.

Известны энергетические установки, содержащие газотурбинный контур и паротурбинный контур. Рабочее тело паротурбинного контура генерируют в парогенераторе как путем утилизации теплоты уходящих газов газотурбинного контура, так и сжиганием топлива (1) .

Однако в таких установках происходят большие тепловые потери в конденсаторе паротурбинного контура и низкая средняя температура подвода теплоты к водяному пару, вследствие чего. их экономичность невелика.

Известны также энергетические установки, содержащие газотурбинный контур, компрессор которого подключен к парогенератору промежуточного контура, включающего турбину с линиями отборов рабочего тела, соединенными с регенеративными подогревателями, и конденсатор, а последний через помещенные в нем поверхности нагрева сообщен с утилизационным паротурбинным контуром. В таких установках в качестве рабочего тела промежуточного контура использован калий. Трехконтурная схема известной установки позволяет сократить потери тепла в окружающую среду и повысить ее КПД (2).

Однако избыток теплоты в конденсаторе промежуточного (калиевого) контура используется недостаточно, что также снижает экономичность известной установки.

30 к парогенератору 4 промежуточногого контура 5, включающего турбину 6 с линиями 7 отборов рабочего тела (калия), соединенными с регенеративными подогревателями 8, и конденсатор 9, а последний через помещенные в нем поверхности 10 сообщен с утилизационным паротурбинным (пароводяным) контуром 11.

Газотурбинный контур 1 дополнительно снабжен подогревателем 12 воздуха, помещенным в конденсаторе 9 промежуточного контура 5 и включенным между компрессором 3 и парогенератором 4.

Кроме того, газотурбинный контур 1 может быть снабжен дополнительным подогревателем 13 воздуха, подключенным к линии 7 отбора рабочего тела (калия) промежуточного контура 5, установленным по ходу воздуха между подогревателем 12 воздуха, помещенным в конденсаторе 9, и парогенератором 4. В утилизационном паротурбинном пароводяном контуре ll параллельно регенеративным подогревателем 14 могут быть включены газоводяные подогреватетели 15, подключенные по линии подвода тепла к тракту 16 выхлопных газов газовой турбины 2 газотурбинного контура 1. Турбины всех трех энергетических контуров подключены к электрическим генераторам 17.

Энергетическая установка работает следующим образом.

В качестве рабочего тела промежуточного контура в рассматриваемом варианте установки может быть использован калий, а в качестве рабочего тела утилизационного контура — водяной пар.

Воздух из атмосферы сжимают компрессором 3, подают в подогреватель 12, помещенный в конденсаторе 9, где нагревают теплом конденсации рабочего тела (калия) промежуточного контура, а потом теплом из линии отбора рабочего тела в подогревателе 13. Затем с помощью этого воздуха после подогревателя 13 сжигают топливо в парогенераторе 4, а продукты сгорания подают в газовую турбину 2. Рабочее тело— водяной пар получают также, используя тепло конденсации пара калия — рабочего тела проме;жуточного контура 5 в конденсаторе 9. Там же происходит промежуточный перегрев рабочего тела утилизационного контура. После конденсации рабочее тело утилизационного контура нагревают параллельно в регенеративных подогревателях 14 теплом отборов и в газоводяных подогревателях 15 теплом выхлопных газов газовой турбины 2. Пар промежуточного рабочего тела генерируют теплом сгорания топлива в парогенераторе 4, затем расширяют в турбине 6 и конденсируют в конденсаторе 9 с передачей тепла рабочему телу утилизационного контура ll и воздуху газотурбинного контура.

1059230

Составитель Л. Пикулина

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Бугир

Заказ 9785/36

Размещение подогревателя воздуха газотурбинного контура в конденсаторе промежуточного контура позволяет уменьшить относительный расход рабочего тела утилизационного контура, генерируемого в этом конденсаторе, повышая в то же время расход промежуточного рабочего тела. Это при. водит к снижению потерь теплоты в утилизационном контуре и к увеличению мощности установки и росту КПД.