Турбинное устройство и способ работы турбинного устройства

Изобретение предназначено для производства электроэнергии и генерирования пара и может быть использовано в энергетике. Турбинное устройство содержит газотурбинную установку, содержащую компрессор, камеру сгорания, турбодетандер и первую установку для теплообмена и генерирования пара, в которую подается газ из турбодетандера, содержащую первый и второй каналы для потока газа, дополнительную установку горения и увлажнительное средство, предназначенное для добавления жидкости в газ, исходящий из компрессора. Контур паровой турбины содержит паровую турбину, предназначенную для приведения в действие паром, генерируемым при помощи первой установки. Турбинное устройство содержит первый трубопровод для подачи увлажненного газа из увлажнительного средства в камеру сгорания, расположенный так, что нагрев увлажненного газа осуществляется первой установкой. Способ работы турбинного устройства включает следующие операции: подачу газа из компрессора в камеру сгорания, подачу газообразных продуктов сгорания из камеры сгорания в турбодетандер, подачу газа из турбодетандера в первую установку, приведение в действие паровой турбины паром, генерированным при помощи первой установки, нагрев газа в первом канале для потока газа дополнительной установкой горения, добавление воды в газ, который подводится в увлажнительное средство из компрессора, и подвод увлажненного и нагретого в первой установке газа в камеру сгорания. Изобретение обеспечивает повышение эффективности турбинного устройства. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к турбинному устройству, содержащему по меньшей мере:

газотурбинную установку, содержащую компрессор, камеру сгорания, в которую подается сжатый газ из компрессора, и турбодетандер, в который подается газ из камеры сгорания,

первую установку для теплообмена и генерирования пара, содержащую первый, расположенный выше по ходу потока конец, в который подается газ из турбодетандера, и второй, расположенный ниже по ходу потока конец, из которого газ, который прошел через первую установку, выводится наружу, причем первая установка содержит первый и второй каналы для потока газа, которые по меньшей мере частично отделены друг от друга,

контур паровой турбины, содержащий паровую турбину, предназначенную для приведения в действие паром, генерируемым при помощи первой установки, и

дополнительную установку сгорания, предназначенную для нагрева газа в первом канале для потока газа.

Изобретение также относится к способу работы турбинного устройства.

Турбинное устройство, таким образом, содержит и газотурбинную установку, и паровую турбину. Такое турбинное устройство часто называют "комбинированным циклом". Поскольку первая установка имеет два канала для потока газа, ее часто называют "котлом с разделенным потоком".

Были предложены различные типы турбинных устройств с комбинированным циклом для достижения высокой эффективности работы устройства. Для достижения высокой эффективности в паровом цикле температура газа, который исходит из газотурбинной установки и который используется для нагрева пара в паровом цикле, должна быть как можно более высокой. Это может достигаться при наличии высокой температуры сгорания в камере сгорания, из которой газ подается в турбодетандер. Однако такая высокая температура сгорания приводит к определенным недостаткам. Такими недостатками являются, например, следующие: возрастание количества образующихся нежелательных окисей азота, необходимость улучшенного охлаждения турбодетандера газовой турбины, возрастание расходов на текущее обслуживание и ремонт, или снижение продолжительности срока службы устройства.

Известным способом повышения температуры газа, исходящего из турбодетандера газовой турбины, является расположение дополнительной установки горения после турбодетандера газовой турбины для нагрева газа, который используется для нагрева пара в паровом цикле. Также известно, что такая дополнительная установка горения может быть расположена только в части канала для потока газа, то есть используется котел с разделенным потоком. В патенте US-A-5628183 описаны разные виды турбинных устройств типа, который был описан в первом параграфе выше. В этом патенте указано, что может быть достигнута повышенная эффективность с использованием котла с разделенным потоком в турбинном устройстве с комбинированным циклом.

Задачей настоящего изобретения является дальнейшее повышение эффективности работы турбинного устройства с комбинированным циклом. Другой задачей является достижение повышения эффективности с использованием относительно несложного средства.

Эти задачи достигаются посредством создания турбинного устройства типа, который был описан в первом абзаце выше, которое отличается тем, что увлажнительное средство обеспечивает добавление воды в газ, исходящий из компрессора, при этом первый трубопровод обеспечивает прохождение увлажненного газа из увлажнительного средства в камеру сгорания, причем первый трубопровод расположен так, что обеспечивает нагрев первого трубопровода и, таким образом, увлажненного газа посредством первой установки.

Благодаря добавлению воды по меньшей мере в часть сжатого газа и благодаря нагреву увлажненного газа и прохождению его в камеру сгорания может быть получена более высокая эффективность работы такого устройства комбинированного цикла с котлом с разделенным потоком.

Следует отметить, что газ, который подводится в компрессор газотурбинной установки, предпочтительно, состоит из воздуха, а в увлажнительное средство, предпочтительно, добавляется вода. Однако также возможно применение других смесей газа или воды.

Также следует отметить, что подведение водяного пара в камеру сгорания газотурбинной установки известно. Однако согласно настоящему изобретению котел с разделенным потоком используется для нагрева увлажненного газа. Одновременно может использоваться дополнительная установка горения для повышения температуры в паровом цикле, что означает, что в паровом цикле может быть получена высокая эффективность.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.2. В этом варианте турбинное устройство содержит второй трубопровод для подачи воды. Этот вариант имеет преимущество, заключающееся в том, что котел с разделенным потоком может использоваться для нагрева воды, добавленной в сжатый воздух. Предпочтительно, здесь используется низкотемпературная часть котла с разделенным потоком. Энергия, присутствующая в этой низкотемпературной части, может, таким образом, использоваться преимущественным образом.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.3. В этом варианте турбинное устройство содержит дополнительный трубопровод для прохождения воды. В этом варианте вода может нагреваться в два этапа. Это повышает эффективность контура, в котором воздух увлажняется и направляется в камеру сгорания.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.4. В этом варианте контур паровой турбины содержит пароперегревательную установку с четвертым трубопроводом. Благодаря этой конструкции с дополнительной установкой горения, расположенной перед пароперегревателем, может достигаться высокая температура в пароперегревателе, что приводит к высокой эффективности парового цикла.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.5. Известно, что питательная вода может предварительно подогреваться при помощи пара, который отводится из паровой турбины. Однако особенно преимущественно эффективность достигается, если эта компоновка используется в газотурбинном устройстве, соответствующем настоящему изобретению.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.6. В этом варианте контур паровой турбины содержит пятый трубопровод, при этом в первой установке предпочтительно используется низкотемпературный диапазон. Таким образом, энергия в этом низкотемпературном диапазоне используется эффективным образом.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.7. Шестой трубопровод может составлять так называемый экономайзер. Питательная вода, таким образом, нагревается перед подачей ее в котельную установку.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.8. Часть первого трубопровода, таким образом, расположена в высокотемпературной части первой установки. Благодаря этому увлажненный воздух, который подводится назад в камеру сгорания, может перегреваться. Это ведет к эффективному его использованию в камере сгорания. Кроме того, наличие такой части трубопровода означает, что температура газа, исходящего из турбодетандера, несколько понижается перед тем, как он достигает установки горения. Таким образом, можно подавать больше энергии при помощи дополнительной установки горения так, чтобы достигать оптимальной высокой температуры в трубопроводе, который подводит пар в паровую турбину.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.9. Благодаря этому варианту энергия газа в первой установке, расположенной ниже по ходу потока котельной установки, используется эффективным образом.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.10. Благодаря этому варианту достигается необходимая температура воздуха перед его подачей в увлажнительное средство.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.11. Охлаждение воздуха приводит к нагреву воды. Это означает, что эта вода приобретает необходимую температуру перед ее подачей в увлажнительное средство.

Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в п.12. Таким образом, газ/пар, который формируется при помощи увлажнительного средства, может также использоваться для охлаждения турбодетандера. Согласно предпочтительному варианту подаваемая вода находится в парообразной фазе. Поскольку вода находится в парообразной фазе, достигается лучшее охлаждение в турбодетандере.

Задача изобретения также достигается при помощи способа работы турбинного устройства, содержащего по меньшей мере:

газотурбинную установку, содержащую компрессор, камеру сгорания и турбодетандер,

первую установку для теплообмена и генерирования пара, содержащую первый, расположенный выше по ходу потока конец и второй, расположенный ниже по ходу потока конец, причем первая установка содержит первый и второй каналы для потока газа, которые по меньшей мере частично отделены друг от друга,

контур паровой турбины, содержащий паровую турбину, и

дополнительную установку горения, предназначенную для нагрева газа в первом канале для потока газа, включающего следующие операции:

подачу газа из компрессора в камеру сгорания,

подачу газообразных продуктов сгорания из камеры сгорания в турбодетандер,

подачу газа из турбодетандера в расположенный выше по ходу потока конец первой установки таким образом, что газообразные продукты сгорания проходят через первую установку и по меньшей мере частично выходят из первой установки через второй конец,

приведение в действие паровой турбины паром, генерированным при помощи первой установки,

нагрев газа в первом канале для потока газа дополнительной установкой горения

добавление воды в газ, который подводится в увлажнительное средство из компрессора, посредством использования увлажнительного средства, и подвод

увлажненного газа, поступающего из увлажнительного средства, в камеру сгорания через первую установку так, что увлажненный газ нагревается в первой установке.

Согласно этому способу достигаются преимущества, которые были описаны выше в связи с турбинным устройством. Преимущественные варианты осуществления способа, соответствующего изобретению, раскрыты в пп.14-19. Этими вариантами осуществления способа достигаются соответствующие преимущества в описанных выше вариантах выполнения турбинного устройства.

На фиг.1 схематически изображен вариант осуществления изобретения.

На фиг.2 схематически изображен график температуры как функции энтропии.

На фиг.3 схематически изображен другой вариант осуществления изобретения.

На фиг.1 схематически показано турбинное устройство, соответствующее варианту осуществления изобретения. Турбинное устройство содержит газотурбинную установку с компрессором 10, камерой 12 сгорания и турбодетандером 14. В компрессор 10 подается среда горения, предпочтительно воздух, через входное отверстие 16. Сжатый воздух подается в камеру 12 сгорания и сгорает в ней. Камера сгорания также имеет входное отверстие (не показано) для подачи топлива. Газообразные продукты сгорания, поступающие из камеры 12 сгорания, приводят в действие турбодетандер 14. Компрессор 10 и турбодетандер 14 расположены на общем валу. Газотурбинная установка может приводить в действие, например, генератор 18 для производства электроэнергии. Газообразные продукты сгорания, исходящие из турбодетандера 14, подводятся в первую установку 20 для теплообмена и генерирования пара. Первая установка 20 имеет расположенный выше по ходу потока конец 22, в который подается газ, исходящий из турбодетандера 14. Первая установка 20 также имеет второй, расположенный ниже по ходу потока конец 24, из которого газ, прошедший первую установку 20, отводится наружу, например, через дымовую трубу 26. Первая установка 20 имеет первый канал для потока газа и второй канал для потока газа. Первый и второй каналы для потока газа по меньшей мере частично отделены друг от друга. Это разделение символически показано стенкой 28. Такую первую установку 20 можно, как было описано выше, назвать котлом с разделенным потоком. Примеры вариантов выполнения такого котла с разделенным потоком включены, например, в патент US-A-5628183. В этом патенте также описаны преимущества, полученные с использованием такого котла с разделенным потоком.

Турбинное устройство содержит контур паровой турбины с паровой турбиной 30, которая приводится в действие паром, генерируемым первой установкой 20. Турбинное устройство содержит дополнительную установку 32 горения, которая нагревает газ в первом канале для потока газа.

В контуре газовой турбины часть сжатого воздуха отводится из компрессора 10 в увлажнительное средство 34. В увлажнительном средстве 34 в воздух, исходящий из компрессора 10, добавляется вода. Вода может подаваться по питающему трубопроводу 36. Газ, исходящий из компрессора 10, который подается в увлажнительное средство 34, охлаждается при помощи охладителя 38. Это охлаждение осуществляется при помощи подаваемой воды. Вода, таким образом, нагревается перед ее подачей в увлажнительное средство 34 через входное отверстие 40. Первый трубопровод 51 обеспечивает подачу увлажненного воздуха из увлажнительного средства 34 в камеру 12 сгорания. Первый трубопровод 51 проходит через первую установку 20 таким образом, что увлажненный воздух нагревается перед его подачей в камеру 12 сгорания. В циркуляционном контуре, показанном как второй трубопровод 52, используется низкотемпературное тепло первой установки 20. Накопленное тепло передается обратно воздуху из компрессора в увлажнительном средстве 34. Это осуществляется посредством подачи воды из увлажнительного средства 34 по второму трубопроводу 52 через первую установку 20, где происходит нагрев этой воды перед тем, как она подается назад в увлажнительное средство 34.

Контур паровой турбины содержит котельную установку 42 с третьим трубопроводом 53, который проходит в первую установку 20 для доведения воды до кипения, и пароперегревательную установку (54) с четвертым трубопроводом. Из котельной установки 42 вода подается через пароперегревательную установку 54 в паровую турбину 30. Пароперегревательная установка может состоять, например, из первого пароперегревателя 54а и второго пароперегревателя 54b. Дополнительная установка 32 горения расположена выше по ходу потока пароперегревательной установки 54. Таким образом, пар в пароперегревательной установке 54 может нагреваться до температуры, которая оптимальна для паровой турбины 30. Паровая турбина 30 может приводить в действие генератор 44 для производства электроэнергии. Пар, исходящий из паровой турбины 30, конденсируется в конденсаторе 46. Вода из конденсатора 46 проходит через насос 48. Эта вода может нагреваться в пятом трубопроводе 55, который проведен через расположенную ниже по ходу потока часть первой установки 20. Вода проводится через подогревательную установку 60 в шестой трубопровод 56, который проходит через первую установку 20, для дополнительного нагрева воды. Вода из шестого трубопровода 56 подается в котельную установку 42.

Пар из разных частей паровой турбины 30 подается по трубопроводам 62, 64, 66 в подогревательную установку 60. Подаваемый пар используется для нагрева воды, которая поступает в подогревательную установку 60 по пятому трубопроводу 55. Пар, подаваемый в подогревательную установку 60 по трубопроводам 62, 64, 66, добавляется в воду, поступающую из пятого трубопровода 55.

Первый трубопровод 51, по которому проходит вода, смешанная с водяным паром, из увлажнительного средства 34, может содержать первую часть 68 трубопровода, которая расположена выше по ходу потока дополнительной установки 32 горения, и вторую часть 70 трубопровода, которая расположена ниже по ходу потока третьего трубопровода 53, то есть после котельной установки 42.

Как показано прерывистой линией, турбинное устройство может содержать седьмой трубопровод 57 для подачи увлажненного газа из увлажнительного средства 34 в турбодетандер 14 для охлаждения турбодетандера 14.

Из приведенного выше описания также понятен способ работы турбинного устройства, содержащего газотурбинную установку, первую установку 20 для теплообмена и генерирования пара, контур паровой турбины и дополнительную установку 32 горения, предназначенную для нагрева в первом канале для потока газа в первой установке 20. Согласно способу газ подают из компрессора 10 в камеру 12 сгорания. Газообразные продукты сгорания, исходящие из камеры 12 сгорания, подают в турбодетандер 14. Из турбодетандера 14 газообразные продукты сгорания подают в расположенный выше по ходу потока конец 22 первой установки 20. Газообразные продукты сгорания выходят из первой установки 20 через второй конец 24. Паровая турбина 30 приводится в действие паром, генерируемым при помощи первой установки 20. Дополнительная установка 32 горения нагревает газ в первом канале для потока газа. Увлажнительное средство 34 используют для добавления жидкости в газ, поступающий из компрессора 10. Увлажненный газ, поступающий из увлажнительного средства 34, подают в камеру 12 сгорания через первую установку 20, где увлажненный газ нагревают.

Предпочтительно, воду, которую добавляют в газ в увлажнительном средстве (34), сначала нагревают при помощи первой установки (20).

В контуре паровой турбины размещают котельную установку (42) с третьим трубопроводом (53), который проходит через первую установку (20), пароперегревательную установку (54) с четвертым трубопроводом (54), по которому пар из котельной установки (42) проходит через первую установку (20), и дополнительную установку (32) горения, которая расположена выше по ходу потока четвертого трубопровода (54) в первой установке (20).

В контуре паровой турбины размещают подогревательную установку (60), при этом питательную воду, которую подают в котельную установку (42), подогревают в подогревательной установке (60) при помощи пара, поступающего из паровой турбины (30).

Предпочтительно, конденсированную воду, поступающую от паровой турбины (30), нагревают при помощи первой установки (20) перед тем, как ее подают в подогревательную установку (60).

Увлажненный газ, поступающий из увлажнительного средства (34), для его нагрева проходит через местоположение в первой установке (20), которое расположено выше по ходу потока дополнительной установки (32) горения.

При этом увлажненный газ, поступающий из увлажнительного средства (34), для его нагрева проходит через местоположение в первой установке (20), которое расположено ниже по ходу потока третьего трубопровода (53).

На фиг.2 схематически показано графическое представление температуры Т как функции энтропии S для турбинного устройства, соответствующего изобретению. Замкнутый контур 70 представляет собой контур паровой турбины. Позицией 71 показана фаза расширения в паровой турбине 30. Позицией 73 показан нагрев при помощи пятого трубопровода 55, подогревательной установки 60 и шестого трубопровода 56. Необходимо отметить, что пятый трубопровод 55 и шестой трубопровод 56 можно назвать экономайзерами. Позицией 74 показана фаза кипения в котельной установке 42 с третьим трубопроводом 53. Позицией 75 показан нагрев в пароперегревательной установке 54. Прерывистой линией 75b показан дополнительный нагрев, который достигается при помощи дополнительной установки 32 горения. При помощи дополнительной установки 32 горения пар, таким образом, может быть нагрет до оптимально высокой температуры, которая обеспечивает повышение эффективности парового цикла.

Линией 80 показаны газообразные продукты сгорания из турбодетандера 14, когда они проходят через первую установку 20. Верхняя часть линии 80, таким образом, соответствует температуре газообразных продуктов сгорания на первом конце 22 первой установки 20.

Кривой 90 показан увлажненный воздух, поступающий из увлажнительного средства 34 в камеру 12 сгорания. Позицией 90а показан нагрев при помощи второй части 70 первого трубопровода 51. Позицией 90b показана часть кривой 90, где нагрев происходит при помощи первой части 68 трубопровода, которая расположена выше по ходу потока дополнительной установки 32 горения.

Часть линии 80, которая расположена между штрихами 81 и 82, показывает тепло газообразных продуктов сгорания, исходящих из турбодетандера 14, которое используется для нагрева в первой части 68 трубопровода, то есть тепло, которое подается в увлажненный воздух в части 90b кривой между штрихами 83 и 84. В нормальном случае, потребление тепла для нагрева в первой части 68 трубопровода могло бы снижать температуру пара, подаваемого в паровую турбину 30. Однако этого не происходит в данном случае, поскольку дополнительная установка 32 горения подает дополнительное тепло в пароперегревательную установку 54.

На фиг.3 схематически показан другой вариант осуществления изобретения. Части, соответствующие варианту, показанному на фиг.1, имеют такие же ссылочные номера и на фиг.3. Таким образом, эти части не будут здесь описаны более подробно. На фиг.3, показан дополнительный трубопровод 100, по которому вода из увлажнительного средства 34 подается через первую установку 20 для нагрева перед тем, как эта вода подается во второй трубопровод 52. Подача воды обеспечивается питающим трубопроводом 36. В соответствии с этим вариантом питающий трубопровод 36 соединен с дополнительным трубопроводом 90. Увлажнительное средство 34 состоит из верхней и нижней частей. Вода, таким образом, выливается и через верхнее выпускное отверстие 92 и через нижнее выпускное отверстие 94. Вода может также возвращаться в нижнюю часть увлажнительного средства 34 через впускное отверстие 96. В варианте осуществления изобретения, соответствующем фиг.3, достигается повышенная эффективность нижнего парового контура в турбинном устройстве, то есть парового контура, в котором вода добавляется в воздух, исходящий из компрессора 10, после чего нагретый воздух/пар возвращается в камеру 12 сгорания.

Следует отметить, что, предпочтительно, чтобы второй пароперегреватель 54b обеспечивал накопление тепла только в первом канале для потока газа. Первый пароперегреватель 54а, а также другие трубопроводы/части трубопроводов 68, 53, 56, 70, 52, 55, 100, предпочтительно, обеспечивают накопление тепла во всей первой установке и, таким образом, не только в одном из каналов для потока газа.

Согласно настоящему изобретению высокая эффективность достигается в контуре паровой турбины одновременно с достижением высокой эффективности турбинного устройства в целом.

Следует также отметить, что в турбинном устройстве могут использоваться дополнительные теплообменники, насосы или другие средства, известные специалисту в данной области техники. Преимущество при использовании изобретения состоит в том, что контур паровой турбины изолирован от нижнего парового контура, где вода добавляется в воздух, исходящий из компрессора 10. Однако в объем изобретения также входит возможность существования некоторого обмена водой или паром между этими контурами.

Изобретение не ограничивается показанными вариантами его осуществления и может быть модифицировано и изменено в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

1. Турбинное устройство, содержащее, по меньшей мере, газотурбинную установку, содержащую компрессор (10), камеру (12) сгорания, в которую подается сжатый газ из компрессора (10), и турбодетандер (14), в который подается газ из камеры (12) сгорания, первую установку (20) для теплообмена и генерирования пара, содержащую первый, расположенный выше по ходу потока конец (22), в который подается газ из турбодетандера (14), и второй, расположенный ниже по ходу потока конец (24), из которого газ, который прошел через первую установку (20), выводится наружу, первая установка (20) содержит первый и второй каналы для потока газа, которые, по меньшей мере, частично отделены друг от друга, контур паровой турбины, содержащий паровую турбину (30), предназначенную для приведения в действие паром, генерируемым при помощи первой установки (20), дополнительную установку (32) горения, предназначенную для нагрева газа в первом канале для потока газа, увлажнительное средство (34), предназначенное для добавления жидкости в газ, исходящий из компрессора (10), при этом турбинное устройство содержит первый трубопровод (51) для подачи увлажненного газа из увлажнительного средства (34) в камеру (12) сгорания, причем первый трубопровод (51) расположен так, что нагрев первого трубопровода (51) и, таким образом, увлажненного газа осуществляется первой установкой (20).

2. Турбинное устройство по п.1, содержащее второй трубопровод (52) для подачи воды, которая добавляется в газ в увлажнительном средстве (34), причем второй трубопровод (52) проходит через первую установку (20) для нагрева воды в этом втором трубопроводе (52).

3. Турбинное устройство по п.2, содержащее дополнительный трубопровод (90) для прохождения жидкости, которая добавляется в газ в увлажнительном средстве (34), и для нагрева воды в дополнительном трубопроводе (90), при этом дополнительный трубопровод (90) проходит через местоположение в первой установке (20), которое расположено ниже по ходу потока местоположения в первой установке (20), в который проходит второй трубопровод (52).

4. Турбинное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором контур паровой турбины содержит котельную установку (42) с третьим трубопроводом (53), который проходит через первую установку (20), и пароперегревательную установку (54) с четвертым трубопроводом (54), где пар, поступающий из котельной установки (42), проходит через первую установку (20), а дополнительная установка (32) горения расположена выше по ходу потока четвертого трубопровода (54) в первой установке.

5. Турбинное устройство по п.4, в котором контур паровой турбины содержит подогревательную установку (60) для нагрева питательной воды, которая подается в котельную установку (42), при этом подогревательная установка (60) обеспечивает предварительный разогрев подаваемой воды при помощи пара, поступающего из паровой турбины (30).

6. Турбинное устройство по п.5, в котором контур паровой турбины содержит пятый трубопровод (55), который проходит через первую установку (20) для нагрева конденсированной воды, поступающей из паровой турбины (30), перед ее подачей в подогревательную установку (60).

7. Турбинное устройство по п.5, в котором контур паровой турбины содержит шестой трубопровод (56), который проходит через первую установку (20) для нагрева воды, поступающей из подогревательной установки (60), перед подачей этой воды в котельную установку (42).

8. Турбинное устройство по п.1, в котором первый трубопровод (51) содержит первую часть (68) трубопровода, которая расположена выше по ходу потока дополнительной установки (32) горения в первой установке (20).

9. Турбинное устройство по п.4, в котором первый трубопровод (51) содержит вторую часть (70) трубопровода, которая расположена ниже по ходу потока третьего трубопровода (53) в первой установке (20).

10. Турбинное устройство п.1, содержащее охладительную установку (38), при помощи которой газ, поступающий из компрессора 10, охлаждается перед тем, как он достигнет увлажнительного средства (34).

11. Турбинное устройство по п.10, в котором охладительная установка (38) расположена таким образом, что охлаждение в ней происходит при помощи воды, которая подается в увлажнительное средство (34).

12. Турбинное устройство п.1, содержащее седьмой трубопровод (57) для подачи увлажненного газа из увлажнительного средства (34) в турбодетандер (14) для охлаждения турбодетандера (14).

13. Способ работы турбинного устройства, содержащего, по меньшей мере, газотурбинную установку, содержащую компрессор (10), камеру (12) сгорания и турбодетандер (14), первую установку (20) для теплообмена и генерирования пара, содержащую первый, расположенный выше по ходу потока конец (22) и второй, расположенный ниже по ходу потока конец (24), причем первая установка (20) содержит первый и второй каналы для потока газа, которые, по меньшей мере, частично отделены друг от друга, контур паровой турбины, содержащий паровую турбину (30), и дополнительную установку (32) горения, предназначенную для нагрева газа в первом канале для потока газа, включающий следующие операции: подачу газа из компрессора (10) в камеру (12) сгорания, подачу газообразных продуктов сгорания из камеры (12) сгорания в турбодетандер (14), подачу газа из турбодетандера (14) в указанный расположенный выше по ходу потока конец (22) первой установки (20) таким образом, что газообразные продукты сгорания проходят через первую установку (20) и, по меньшей мере, частично выходят из первой установки (20) через второй конец (24), приведение в действие паровой турбины (30) паром, генерированным при помощи первой установки (20), нагрев газа в первом канале для потока газа дополнительной установкой (32) горения, добавление воды в газ, который подводится в увлажнительное средство (34) из компрессора (10) посредством использования увлажнительного средства, и подвод увлажненного газа, поступающего из увлажнительного средства (34), в камеру (12) сгорания через первую установку (20) так, что увлажненный газ нагревается в первой установке (20).

14. Способ по п.13, в котором воду, которую добавляют в газ в увлажнительном средстве (34), сначала нагревают при помощи первой установки (20).

15. Способ по п.13 или 14, в котором в контуре паровой турбины размещают котельную установку (42) с третьим трубопроводом (53), который проходит через первую установку (20), пароперегревательную установку (54) с четвертым трубопроводом (54), по которому пар из котельной установки (42) проходит через первую установку (20), и дополнительную установку (32) горения, которая расположена выше по ходу потока четвертого трубопровода (54) в первой установке (20).

16. Способ по п.15, в котором в контуре паровой турбины размещают подогревательную установку (60), при этом питательную воду, которую подают в котельную установку (42), подогревают в подогревательной установке (60) при помощи пара, поступающего из паровой турбины (30).

17. Способ по п.16, в котором конденсированную воду, поступающую от паровой турбины (30), нагревают при помощи первой установки (20) перед тем, как ее подают в подогревательную установку (60).

18. Способ по п.13, в котором увлажненный газ, поступающий из увлажнительного средства (34), для его нагрева проходит через местоположение в первой установке (20), которое расположено выше по ходу потока дополнительной установки (32) горения.

19. Способ по п.15, в котором увлажненный газ, поступающий из увлажнительного средства (34), для его нагрева проходит через местоположение в первой установке (20), которое расположено ниже по ходу потока третьего трубопровода(53).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к теплоэлектроцентралям с газотурбинной установкой, и может быть применено на тепловых электростанциях. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в газотурбинных электростанциях - газотурбинных теплоэлектроцентралях и парогазовых установках, использующих газообразное топливо.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоэнергетической установке утилизации теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, конкретно к силовым установкам локомотива, выполненным на базе газотурбинного двигателя (турбопоезда или газотурбовоза), который в качестве топлива использует сжиженный природный газ - СПГ

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано как при создании мощных парогазовых установок, так и для эффективного использования давления природного газа на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах с получением свободной механической энергии, которую можно использовать, например, для независимого привода компрессора газотурбинной установки

Изобретение относится к области пастеризации воды и выработки энергии с использованием турбины

Изобретение относится к области энергетики и может быть применено при модернизации существующих теплоэлектроцентралей

Изобретение относится к газотурбинным установкам наземного применения для привода электрогенератора и для механического привода

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в энергетических парогазовых установках бинарного типа

Изобретение относится к области газотурбинного и теплоэнергетического машиностроения и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов для транспортировки газа и производства электрической энергии на базе установок бинарного цикла с комбинированным применением газотурбинных и паротурбинных установок, газогазоперекачивающих и электрогазоперекачивающих агрегатов

Изобретение относится к теплоэнергетическому машиностроению и может быть использовано на магистральных газопроводах для транспортировки газа и производства электрической энергии на базе установок бинарного цикла с комбинированным применением газотурбинных и паротурбинных установок
Наверх