Парогазовая энергетическая установка

 

Изобретение позволяет повысить эффективность работы установки путем уменьшения тепловых потерь в окружающую среду. Теплообменная поверхность конденсатора 13 выполнена из трех автономных трубных пучков 5, 6 и 14, входы которых подключены к емкости с окислителем, топливом и водой, а выходы - к камерам 8 и 10 сгорания и парообразования. Такое выполнение позволяет обеспечить выравнивание т-рного поля парогазовой смеси, осуществить конденсацию водяного пара и первичное отделение воды от газа. Емкость для хранения воды выполнена двухсекционной, а между секциями размещено устройство 19 очистки, что позволяет производить очистку воды не только в процессе работы установки, но и во время ее останова. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл со о 4 м:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 4 043

А1 (51) 4 F 01 К 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4024398/24-06(22) 18.02.86 (46) 07. 10.87. Бюл. N 37 (72). А.С.Кащук (53) 621.438(088.8) (56) Патент Франции У 2307 127, кл. F 01 К 21/04, опублик. 1976. (54) ПАРОГАЗОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

УСТАНОВКА (57) Изобретение позволяет повысить эффективность работы установки путем уменьшения тепловых потерь в окружающую среду. Теплообменная поверхность конденсатора 13 выполнена из трех автономных трубных пучков 5, 6 и 14, входы которых подключены к емкости с окислителем, топливом и водой, а выходы — к камерам 8 и 10 сгорания и парообразования. Такое выполнение позволяет обеспечить выравнивание т-рного поля парогазовой смеси, осуществить конденсацию водяного пара и первичное отделение воды от газа. Емкость для хранения воды выполнена двухсекционной, а между секциями размещено устройство 19 очистки, что позволяет производить очистку воды не только в процессе работы установки, но и во время ее останова. 1 э.п. ф-лы, 2 ил . ющую среду.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой парогазовой энергетической установки, на фиг.2 — график занисимос— ти температуры парогазовой смеси от процентного содержания воды в ней.

Парогазовая энергетическая установка содержит емкости 1 и 2 компонентов топлива (окислителя и горючего), соединенные трубопроводами низ— кого давления с насосами 3 и 4, которые подключены трубопроводами высокого давления к автономным секциям, выполненным, например, в виде трубных пучков 5 и 6, соответственно, выходы из которых подключены к форсуночной головке" 7 камеры 8 сгорания парогазогенератора, отделенной баластироночной решеткой 9 от камеры 10 парооб— р азования. Парогазогенератор подключен к турбине 11 с электрогенератором

12. Выход турбины 11 сообщен с конденсатором 13, в котором расположены трубные пучки 5 и 6 компонентов топлива и трубный пучок 14 питательной воды. По воде конденсатор 13 подключен к деаэратору 15, а по газу — к компрессору 16. Деаэратор 15 подключен к емкости 17 сконденсированной воды, которая через перекачивающий насос 18 и устройство 19 для очистки воды сообщена с емкостью 20 очищенной ноды, подключенной через питательный насос 21, расположенный на тракте 22 питательной воды, к трубному пучку

14, соединенному с баластировочной решеткой 9.

В случае разомкнутого пароводяного тракта установки, например, при заборе воды из естественного водоема и сброса н него конденсата баластировочная решетка парогаэогенератора может быть сообщена через водяной питательный насос 21 с указанным водоемом 23, как показано пунктирными линиями на фиг.1.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

При необходимости выработки электроэнергии производится запуск пэрогаэогенератора, который осуществля— ется эа счет раскрутки до нужных обо1 !

34 !!зобретение относится к тепло пер гетическим установкам, работающим на жидком горючем.

Цель изобретения — повышение эффективности работы установки путем уменьшения тепловых потерь В Окружа

3043 2 ротов питательных насосов 3, 4 и 21 (от соответствующих электродвигателей или специал1 ных турбоустановок), путем подачи компонентов топлива через

:) форсуночную головку 7 в камеру 8 сгорания, где производится их поджиг, а также путем подачи воды н баластировочную решетку 9. Высокотемператур-!

0 ные газы из камеры 8 направляются через баластироночную решетку 9, посредством которой производится распыление подаваемой ноды и смешение ее с газом, в камеру 10 парообразования, в которой завершается испарение ноды и осуществляется теплообмен между газом и водяным паром, а также обеспечивается (в том числе и с помощью специальных устройств) выравнивание

2р температурного поля парогазовой смеси.

Стенки камеры сгорания парогазогенератора охлаждаются водой, подаваемой либо в пристеночный слой ее, либо в специальный охлаждающий тракт, 26 образованный огневой стенкой и рубашкой камеры сгорания.

Парогазовая смесь из камеры 10 парообразования подается на турбину 11, раскручивая ее до нужных оборотов, 30 а вместе с ней и электрогенератор 12.

Отработавшая на турбине парогазовая смесь подается в специальный конденсатор 13, в котором при последовательном прохождении через теплообменники воды, топлива и окислителя происходит конденсация водяного пара и первичное отделение воды от газа. С целью уменьшения давления на выходе иэ турбины газовая полость конден40 сатора 13 сообщается с компрессором

16, который откачивает. При этом газ либо выбрасывается из конденсатора н окружающую среду, либо утилизируется.

Вода из конденсатора 13 (насыщенная газами) поступает далее в деаэратор 15, в котором происходит ее окончательная дегазация.

Поскольку при сгорании сжиженного ц» природного газа (даже очищенного предварительно от вредных примесей) н кислороде и смешении продуктов их сгорания с водой образуются в небольших количествах различные кислоты (серная, сернистая, азотная, азотистая, углекислота и др.), а также смолообразные вещества, присутствие которых в пароводяном контуре недопустимо, в том числе из-за прогрессирую1141 О 1

4 ще(о их н лк011!1е н11я, Воду поГ JIE. деаэ — позвОляет зффективно 11споль зов;I Tb ратора 1з и опускают р, кают 1ерез стройТ предлагаемую установку для отслеживаство 19 .1я очистки. ния за колебаниями суточногс графика вода с помощью питательного насоса 21 нагрузки в энергосистеме. подается в баластировочную решетку 9. Поскольку в качестве окислителя н

Так как предлагаемую па огазов ю предлагаемой парогазовой установке используется жидкий кислород а н ка—

1 д р овой и полупиковой честве горючего — сжиженный природный для покрытия пиковой и пол частей графика нагрузки в энергосис- О газ, то получение компонентов топлива темах, т.е. работать она будет лишь позволяет уменьшить неравномерность в течение нескольких часов в сутки, графика нагрузки энергосистемы за то в пароводяном тракте можно смонти- счет подключения к ней в период проровать две накопительные емкости: для валов" нагрузки заводов по выработке сконденсированной воды 17 и для очи- 15 жидкого и ожиженного природного газа. щеннои воды 20, а очистку воды произ- Выработанные в эти часы компоненты водить не только в процессе работы топлива будут использоваться на устаустановки, но и во время ее останова. новке в часы пиковых нагрузок, являДля этого испольэ.ют специальный пе — ясь своеобразным аккумулятором энер— рекачивающий водяной насос 18. 2О гии. Указанный процесс аккумулирова-1

При изменении нагрузки в энерго- ния можно испольэовать для равномерсистеме изменяется соответственно и ной загрузки базисных ТЭС и АЭС паЭ вырабатываемая на турбине мощность. раллельно реп1ая проблему равномерного

Делается это либо за счет изменения забора приропного газа из магистральдавления перед турбиной и суммарного 25 ных газопроводов. расхода парогазовой смеси через нее, -..е. путем изменения числа оборотов Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я всех питательных насосов, либо эа счет изменения температуры парогазо- 1. Парогазовая энергетическая усвои смеси, т.е. изменения соотношения 3(ановка, содержащая парогазогенератор между массовым расходом компонентов с камерой сгорания и парообразования

1 топлива и воды. турбину, конденсатор с теплообменной

Останов энергетической установки поверхностью, тракт питательной воды, производится путем прекращения подачи в котором расположены перекачивающий в парогазогенератор компонентов топ- насос и емкость для хранения воды, лива и воды. емкости для хранения горючего и окисКак пуск установки и набор необ- лителя, отличающаяся тем, ходимои мощности, так и останов ее что, с целью повьш1ения эффективности производится по специальной програм- работы установки путем уменьшения ме. Исполнительными органами програм- 4g тепловых потерь в окружающую среду, мно-регулирующей системы являются теплообменная поверхность конденсас.и.циальные клапаны и регуляторы (не тора выполнена из трех автономных показаны), установленные в линиях вы- секций, входы которых подключены сосокого давления компонентов топлива ответственно к емкостям с окислитеи воды. лем, горючим и водой, а выходы — co

Время, необходимое для набора мощ- ответственно к камере сгорания и паности после пуска установки, опреде — рообразования. ляется допустимыми градиентами изменения температуры для горячих узлов ю щ а я с я тем, что емкость для и элементов конструкции, а также инер- охранения воды выпол11ена двухсекцион50 ционностью турбогенераторной части ной, между секциями которой дополниустановки, и исчисляется, как и у га- тельно размещено устройство для эотурбинной установки, минутами, что очистки.

1343043

1йЮ бОР

Ф вЂ” ОГпносипхльное кОяи—

seem& ФооЬ, %;

mg- масса 6одь!

М - //асса кислорода;

mp — масса горю его

/Ъ mo™i

Составитель В.Замулаев

Техред Л. Сердюкова

Редактор А.Козориз

Корректор М.Пожо

Заказ 4616/31

Тираж 481

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4