Способ работы дизельной электротеплостанции и дизельная электротеплостанция

 

Изобретение позволяет повысить экономичность дизельной электротеплостанции. Дизельная электротеплостанция содержит дизель-генератор 1 с подключенным к его трубопроводу 2 отработавших газов теплообменником 3, за которым размещен котел-утилизатор 4 с топкой и системой 5 подачи топлива, снабженной регулятором б его расхода. Котел-утилизатор 4 оборудован отводным трубопроводом 7, в узле разветвления которого размещен регулятор 8 расхода газов через котел-утилизатор . Электротеплостанция снабжена датчиками электрической 9 и тепловой 10 нагрузок, которые связаны через вычислительный блок 11 и блок 12 управления с регуляторами расходов газов 8 и топлива б. Регулирование расходов газов и топлива в соответствии с диапазоном изменения тепловой и электрической нагрузок по соотношениям В 0,00558 - 0.28JVJ + 1,2460, G 1,04935jH 0.02375N - 1,0330. где В - расход топлива. расход газов, N - электрическая нагрузка, Q - тепловая нагрузка, позволяет повысить экономичность станции. 2 с. п. флы, 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 02 G 5/00, 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ей

I (21) 4795894/06 (22) 21.11,89 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (72) С.Д.Гулин, Е;И.Коппель, А.Н.Орлов, А.А.Поляков, С.А.Синатов и Е.П,Яшин . (56)1. Овсянников М.К. и Петухов 8.А. Судовые дизельные установки. Л.: Судостроение, 1986, с. 424, с. 378, рис. 8.10.

2. Авторское свидетельство СССР № 1560763, кл. F 02 G 5/04, 1988. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОТЕПЛОСТАНЦИИ И ДИЗЕЛЬНАЯ

ЭЛЕКТРОТЕПЛОСТАН ЦИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность дизельной электротеплостанции. Дизельная электротеплостанция содержит дизель-генератор 1 с подключенным к его трубопроводу 2 отработавших газов теплообменником 3, за которым

Известен способ работы дизельной электротеплостанции (ДЭТС), содержащей дизель и генератор (ДГ), подключенный к валу дизеля и установленный в газовыхлопной магистрали дизеля теплообменник (T), за счет утилизации тепла выпускных газов дизеля s теплообменнике с соотношением тепловой Q и электрической N нагрузок

Q <Р <1.

Известна также ДЭТС. содержащая по меньшей мере один ДГ и Т, подключенный к трубопроводу выпускных газов дизеля (1).

Недостатками известных способов работы и самой ДЭТС является невозможность получения количества тепловой энергии сверх того значения. которое может

„„ЯЦ „„17б0147 А1 размещен котел-утилизатор 4 с топкой и системой 5 подачи топлива, снабженной регулятором 6 его расхода. Котел-утилизатор 4 оборудован отводным трубопроводом 7, в узле разветвления которого размещен регулятор 8 расхода газов через котел-утилизатор. Электротеплостанция снабжена датчиками электрической 9 и тепловой 10 нагрузок, которые связаны через вычислительный блок 11 и блок 12 управления с регуляторами расходов газов 8 и топлива 6.

Регулирование расходов газов и топлива в соответствии с диапазоном изменения тепловой и электрической нагрузок по соотношениям В = 0,00558 — 0,28N + 1,246Q, 6=1,04935+ 0.02375N — 1,0330. где  — расход топлива,G расходгазов, N -электрическая нагрузка, Q — тепловая нагрузка, позволяет повысить экономичность станции. 2 с.п. флы. 1 ил. быть утилизировано за счет тепла отработавших газов, поскольку это количество полностью определяется электрической нагрузкой ДГ.

Особенно сильно этот недостаток проявляется на частичных режимах работы

ДЭТС.

Известен также способ работы ДЭТС в составе по меньшей мере одного ДГ, Т и котла-утилизатора (КУ) с топкой и системой подачи топлива, подключенного к тому же трубопроводу отработавших газов, путем выработки электрической энергии и получения тепловой энергии за счет утилизации тепла выпускных газов в Т и в КУ при сжигании топлива в топке последнего в потоке

1760147

30

40

55 отработавших газов с соотношением тепловой и электрических нагрузок 1 R < <4, Известна также ДЭТС, содержащая по . меньшей мере один ДГ, Т и КУ с топкой, снабженный отводным трубопроводом с размещенным на входе органом перекрытия его проходного сечения, трубопровод подачи топлива в топку КУ с органом регулирования расхода топлива и магистраль подачи тепловой энергии потребителю, сообщенную с КУ и Т (2). Недостатком данного способа работы и самой ДЭТС является низкая экономичность из-за невозможности в оптимальном соотношении регулировать относительный расход газов G и топлива В через КУ в зависимости от тепловой и электрической нагрузок.

Данные способ и устройство наиболее близки заявляемым по технической сущности и поэтому приняты за прототип.

Целью изобретения является повышение экономичности ДЭТС, Указанная цель достигается тем, что в способе работы ДЭТС относительный расход газов G через КУ регулируется в зависимости от электричеСкой и тепловой нагрузок в диапазоне изменения Nот 0,,2 до 1,0 и Q от 0,4 до 1,0 по соотношению

6 = 1,04935+ 0,02375N — 1,0330, а расход топлива В в системе его подачи в топку КУ в том же диапазоне изменений N и Q регулируется по соотношению

B= 0,0558 — 0,28N + 1.246Q, При этом ДЭТС снабжена датчиками электрической и тепловой нагрузок,, подключенными к специальному вычислительному блоку, в узле разветвления трубопроводов перед КУ размещен орган регулирования расхода через топку последнего и управляемый по сигналу от блока управления, который связан с вычислительным блоком, а регулятор расхода топлива s системе его подачи в топку КУ связан с блоком управления.

На чертеже представлена схема заявляемой ДЭТС, Дизельная электротеплостанция содержит дизель-генератор 1 с подключенным к его трубопроводуотработавших газов2теплообменником 3, за которым размещен котел-утилизатор 4 с топкой и системой 5 подачи топлива, снабженной регулятором 6 его расхода.

Котел-утилизатор 4 оборудован отводным трубопроводом 7, в узле разветвления которого размещен регулятор 8 расхода газов через КУ. ДЭТС снабжена датчиками электрической 9 и тепловой 10 нагрузок, которые связаны через вычислительный блок 11 и блок управления 12 с регуляторами расходов газов 8 и топлива 6.

ДЭТС работает следующим образом, .ДГ (1) обеспечивает потребителей электрической (Й} и тепловой (Q) энергией.

Электрическую энергию получают от соединенного с дизелем генератора, а тепловую энергию — за счет утилизации тепла отработавших газов в Т (3) и КУ (4).

При этом через Т пропускают все отработанные газы, а через КУ вЂ” часть этих газов, в потоке которых в топке котла сжигают топливо. Расход газов G через КУ регулируют с помощью регулятора 8 по сигналам от датчиков электрической 9 и тепловой 10 нагрузок потребителей, которые поступают в вычислительный блок 11, а оттуда в блок управления 12. Расход топлива В в системе .5 его подачи в топку КУ изменяют регулятором 6 также по сигналам от датчиков нагрузок 9 и 10.

При этом расходы топлива В и газов 6 в топку KY в диапазоне нагрузок ДЭТС тепловой 0,4 « Q « 1,0 и электрической

0,2 N 1,0 регулируются по соотношениям:

 = 0;00558 — 0,28N + 1.246Q, G = 1,04935+ 0,02375N — 1.0330.

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить экономичность

ДЭТС íà 10-15 за счет использования на.иболее рационального регулирования расходов топлива и газов через КУ с топкой, Формула изобретения

1. Способ работы дизельной электротеплостанции путем подачи воздуха в цилиндры дизеля; впрыскивайия в цилиндры топлива, сжигания топливовоздушной сме-. си, расширения продуктов сгорания и передачи выработанной мощности на привод электрогенератора для выработки электрической энергии, выпуска отработавших газов из цилиндров в теплообменник и в котел-утилизатор с топкой, впрыскивания в . топку дополнительного топлива, сжигания топлива в топке и получения тепловой энергии в теплообменнике и котле-утилизаторе, измерение мощности, передаваемой на привод электрогенератора, и тепловой энергии, вырабатываемой в теплообменнике и котле.-утилизаторе, и регулирования количества отработавших газов и топлива, подаваемых в топку котла-утилизатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности, отработавшие газы иэ цилиндров дизеля направляют последовательно в теплообменник и котел-утилизатор, причем количество отработавших газов и количество топлива, подаваемых в котелутилизатор, регулируют в диапазоне изменения относительной электрической нагрузки на дизель от 0,2 до 1,0 и в диапазоне измене1760147 — ь — отраВотаВшае еогы гагы, аодаВаемые В AV ераегас7ом К тоаеада,аодадаемое длУ гроагодамд

- — м- логпок теллоВой энергии — — — линии с8язи зодалзиикад лодпитоуная 8ода

Составитель Н. Лапушкин

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 3169 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния относительно тепловой нагрузки от 0,4 до 1,0 по соотношению

G = 1,04935 + 0,02375N — 1.033Q, В - 0,0558+ 0,28N — 1,2460, где G — относительный расход отработавших газов: 5

В -относительный расход дополнительного топлива;

N — относительная электрическая нагрузка на дизель;

0 — относительная тепловая нагрузка. 10

2. Дизельная электротеплостанция, содержащая дизель, электрогенератор, подключенный к валу дизеля, установленные в газовыхлопной магистрали дизеля теплообменник и котел-утилизатор с топкой, снаб- 15 женный обводным трубопроводом с размещенным на входе органом перекры.тия его проходного сечения, трубопровод подачи топлива в топку котла-утилизатора с органом регулирования расхода топлива и 20 магистраль подачи тепловой энергии потребителю. сообщенную с котлом-утилизатором и теплообменником, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичног ° электротеплостанция снабжена датчиками электрической и тепловой нагрузок, вычислительным блоком и блоком управления, причем теплообменник и котел-утилизатор установлены в газовыхлопной магистрали последовательно по ходу течения выхлопных газов дизеля, датчик электрической нагрузки установлен в электрической цепи электрогенератора, датчик тепловой нагрузки установлен в магистрали подачи тепловой энергии потребителю тепловой энергии, оба датчика сообщены с вычислительным блоком, связанным с блоком управления, а последний сообщен с органом регулирования расхода топлива, подаваемого в топку котла-утилизатора, и с органом перекрытия проходного сечения обводного трубоп ровода.