Энергетическая парогазовая установка


 


Владельцы патента RU 2488004:

Весенгириев Андрей Михайлович (RU)

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. Энергетическая парогазовая установка содержит высоконапорную камеру сгорания, разделенную на жидкостную с регенератором и парогазовую с перегородками, образующими ряд камер, полости, экономайзер, турбину и генератор. Высоконапорная камера сгорания выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/ с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник, выполненный в жидкостной полости, и через устройство для дожигания топлива, выполненное в парогазовой полости. При этом корпус камеры сгорания выполнен цилиндрической формы с демпферными полостями, выполненными между ее двухстенными с сферически во внутрь корпуса и наружу корпуса выгнутыми стенками крышки и днища. Днище при этом выполнено установленным на амортизаторы с полой стойкой с компенсатором, соединенным с крышкой. Причем полая стойка выполнена с возможностью сообщения демпферных полостей между собой и с возможностью регулируемого сообщения через компенсирующее устройство с парогазовой полостью камеры сгорания. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность установки в работе. 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и в качестве генераторов электроэнергии на предприятиях с автономным электроснабжением.

Известна парогазовая установка с котлом полного горения, содержащая газотурбинный агрегат, паровой котел, паровую турбину и газоводяные теплообменники. Где выхлопные газы газотурбинной установки /ГТУ/ подают к горелкам парового котла, куда также подают топливо. Полученный в котле пар вращает паровую турбину, уходящие газы из котла подогревают питательную воду.

/В.П.Безлепкин "Паротурбинные и парогазовые установки электростанций". СПб.: Изд-во СТ16ГТУ, Т997 г., стр.27-30/. [1]

Недостатком известной установки является наличие большого состава оборудования необходимого для реализации двух термодинамических циклов, что увеличивает ее размеры и снижает экономическую эффективность, и надежность в эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является энергетический агрегат, содержащий высоко напорную камеру сгорания разделенную на парогазовую с камерами и жидкостную с регенератором полости, где продукты горения топлива очищаются и охлаждаются в камерах над зеркалом жидкости, устройство топливоподачи, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, компрессор, электрогенератор и турбину, выхлопные газы которой поступают в регенератор и затем в экономайзер.

/Патент РФ, №2170827, F01K 11/00, 13/00, 20.07.2001 г./. [2].

Недостатком ближайшего аналога является низкая производительность и низкая устойчивость ее камеры сгорания против разрушения от помпажей, гидроударов и вибраций.

Техническая задача рещаемая предлагаемым изобретением заключается в повышении надежности и экономической эффективности установки в эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в энергетической парогазовой установке, содержащей высоко напорную камеру сгорания разделенную на жидкостную, например, водяную полость с регенератором и парогазовую полость с перегородками образующими ряд камер, экономайзер, турбину, электрогенератор и утилизатор теплоты уходящих газов. Высоконапорная камера сгорания выполнена объединенной с ГТУ, с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник, выполненный в жидкостной полости, и через устройство для дожигания топлива, выполненное в парогазовой полости. При этом корпус камеры сгорания для прочности, надежности в работе и устойчивости против помпажей, вибраций, гидроударов выполнен цилиндрической формы и с демпферными полостями, выполненными между ее двухстенными с сферически во внутрь корпуса и наружу корпуса выгнутыми стенками крышки и днища. Днище при этом выполнено установленным на амортизаторы, например, резиновые, и полой стойкой, например, из трубчатой стали, с компенсатором, например, в виде пружины из той же стали, связанным с крышкой. Причем полая стойка выполнена с возможностью сообщения демпферных полостей между собой и с возможностью регулируемого сообщения их через компенсирующее устройство, например, линию с запорно-регулирующей арматурой, с парогазовой полостью камеры сгорания, что так же делает установку надежной и безотказной в эксплуатации.

Сущность изобретения показана на чертеже.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Энергетическая парогазовая установка содержит высоконапорною камеру сгорания 1, условно разделенную на парогазовую полость 2 с перегородками, образующими ряд камер 3 и жидкостную полость 4, например, заполненную водой, с регенератором 5 для утилизации теплоты газов после турбины 6, электрогенератор 7, эколомайзер 8, утилизатор теплоты уходящих газов 9. Камеру сгорания, выполненную объединенной с ГТУ 10 для сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ, через теплообменник 11, выполненного в жидкостной полости и через устройство 12, например, горелки, для дожигания топлива 13, выполненного в парогазовой полости. При этом корпус камеры сгорания выполнен цилиндрической формы и с демпферными полостями 14, выполненными между ее двухстенными с сферически во внутрь корпуса и наружу корпуса выгнутыми 15 и 16 стенками крышки 17 и днища 18. Днище при этом выполнено установленным на амортизаторы 19, например, резиновые, и полой стойкой 20, например, из трубчатой стали, с компенсатором 21, например, в виде пружины из той же трубчатой стали, соединенным с крышкой, что делает камеру сгорания надежной и безотказной в работе. Полая стойка при этом выполнена с возможностью сообщения демпферных полостей между собой и с возможностью регулируемого их сообщения через компенсирующее устройство 22, например, трубопровод с задвижкой, с парогазовой полостью, что дает устойчивость камере сгорания против помпажей, вибраций и гидроударов. Пусковые режимы установки обеспечиваются с помощью выхлопной трубы 23 и отключающей арматуры 24.

Энергетическая парогазовая установка работает следующим образом.

Для начала работы установки арматуру 24 переводят на выхлоп газа через выхлопную трубу 23 в атмосферу. После пуска ГТУ 10 в работу, арматуру 24 переводят опять в рабочее положение. Высокотемпературные выхлопные газы /например, с температурой 450-550°С/ из ГТУ 10, с содержанием в них 14-16% кислорода по объему подают в теплообменник 11 камеры сгорания 1, где их теплота передается жидкости, например, воде, жидкосной полости 4. Затем газы из теплообменника 11, в смеси с топливом 13 подают на горелки устройства 12 для дожигания топлива, где дожиганием топлива 13 температуру газов поднимают, например, до 900-1100°С и сбрасывают в парогазовую полость 2 камеры сгорания 1, чем повышают производительность и эффективность установки. В парогазовой полости 2 газы перемещаются по камерам 3, образованным перегородками к турбине 6, контактируют с жидкостью жидкостной полости 4, смешиваются с ее парами и охлаждаются до необходимого для лопаток турбины 6 значения. Затем смесь поступает на турбину 6, которая вращает электрогенератор 7. При этом все помпажные, гидравлические, вибрационные, разного рода ударные нагрузки на проточную часть и в целом на камеру сгорания 1 ослабляются и погащаются ее цилиндрической формы корпусом 1 и демпферными полостями 14, расположенными между ее двух стенными с сферически во внутрь корпуса и наружу корпуса выгнутыми 15 и 16 стенками крышки 17 и днища 18. Днище при этом выполнено установленным на амортизаторы 19 (смягчающие вибрации) и полой стойкой 20, например, из трубчатой стали с компенсатором 21, в виде полой пружины из той же трубчатой стали соединенной с крышкой, что также делает камеру сгорания 1 надежной и устойчивой против помпажей, вибраций и гидроударов. При этом все изменения давления газов в камере сгорания при ее работе, через компенсирующее устройство 22, например, трубопроводную линию с задвижкой и затем через полость в стойке 20 и в его компенсаторе 21 передается на демпферные полости 14 в крышке 17 и днище 18, и там гасятся за счет сжимаемости газов и рассеяния энергии. Из турбины 6 отработанная смесь через регенератор 5, в жидкостной полости камеры сгорания 1 поступает на экономайзер 8 и греет там подпиточную воду. Затем выхлопные газы вместе с парогазовой смесью поступают в утилизатор теплоты уходящих газов 9, промываются там водой и через выхлопную трубу выкидываются в атмосферу.

Предлагаемая установка проста, компактна, экологически безвредна, в эксплуатации высокопроизводительна и надежна. Найдет широкое применение в энергетике и для автономного электроснабжения различных объектов.

Энергетическая парогазовая установка, содержащая высоконапорную камеру сгорания, разделенную на жидкостную полость с регенератором и парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер, экономайзер, турбину, электрогенератор и утилизатор теплоты уходящих газов, отличающаяся тем, что высоконапорная камера сгорания выполнена объединенной с газотурбинной установкой (ГТУ) с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ через теплообменник, выполненный в жидкостной полости, и через устройство для дожигания топлива, выполненное в парогазовой полости, причем корпус камеры сгорания выполнен цилиндрической формы с демпферными полостями, выполненными между ее двухстенными с сферически вовнутрь корпуса и наружу корпуса выгнутыми стенками крышки, и днища, днище при этом выполнено установленным на амортизаторы с полой стойкой с компенсатором, связанным с крышкой, причем полая стойка выполнена с возможностью сообщения демпферных полостей между собой и с возможностью регулируемого сообщения через компенсирующее устройство с парогазовой полостью камеры сгорания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. .

Изобретение относится к способу функционирования термодинамического контура согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения, а также к термодинамическому контуру согласно родовому понятию пункта 7 формулы изобретения, подобный контур описан, например, в ЕР 1 613 841 В1.

Два отдельных компрессора - компрессор стороны низкого давления и компрессор стороны высокого давления (11А, 11В) - расположены по обе стороны приводного узла - паровой турбины (10). С внешней стороны от компрессора стороны низкого давления и компрессора стороны высокого давления (11А, 11В) установлены два отдельных детандера - детандер стороны низкого давления и детандер стороны высокого давления (12A, 12В). Паровая турбина (10), компрессоры (11A, 11В) стороны низкого давления и стороны высокого давления и детандеры (12A, 12В) стороны низкого давления и стороны высокого давления соединены валами роторов, образующими единый вал. Оптимизируется распределение крутящего момента по валам роторов, повышается компактность, надежность и ремонтопригодность. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки основан на продувке полостей и магистралей нейтральным газом, поэтапной подаче компонентов топлива и воды в энергоустановку, согласно первому варианту изобретения запуск осуществляют при сниженном расходе компонентов топлива, не более 80% от номинального, в процессе запуска регулируют расход пара через турбину, изменяя мощность на выходном валу, а при выходе на номинальный режим подают дополнительные компоненты топлива и воды. Кроме того, подача дополнительных компонентов топлива и воды, в отличие от первого варианта, может быть выполнена регулируемой. Также представлены устройства для реализации способов согласно первому и второму вариантам. Изобретение позволяет повысить долговечность за счет снижения термических напряжений в конструкции при запуске с малым временем выхода на режим. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ эксплуатации электростанции с системой управления и системой улавливания СО2 характеризуется тем, что систему управления используют для управления электрической мощностью, передаваемой из электростанции в систему улавливания СО2, причем мощность, потребляемую системой улавливания СО2, используют в качестве параметра управления для полезной выходной мощности электростанции, при этом полезную выходную мощность увеличивают путем управляемого уменьшения электрической мощности, потребляемой системой улавливания СО2. Изобретение позволяет минимизировать влияние улавливания и сжатия СО2 на производительность электростанции и улучшить эксплуатационные характеристики электростанции. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу стабилизации сетевой частоты электрической сети электропитания. Двухвальная газовая турбина содержит мощную турбину и газогенератор, причем мощная турбина посредством первого вала соединена с первым генератором с возможностью передачи крутящего момента. Также изобретение относится к устройству для осуществления способа. Обычные методы для стабилизации частоты сопряжены с высокими инвестиционными затратами и потерями КПД. Для решения этих проблем изобретение предусматривает, что первый вал мощной турбины и первого генератора постоянно вращается синхронизированным образом с сетью электропитания, и первый генератор приводит во вращение в качестве двигателя, а второй вал газогенератора постоянно вращается с числом оборотов запуска, причем при запросе мощности газогенератор запускается, и мощная турбина приводится в действие выработанным горячим газом газогенератора, так что первый генератор вырабатывает ток. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность стабилизации сетевой частоты. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике. Паротурбинная установка, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной с подсоединенной к ней системой регенерации и конденсатором с конденсатосборником, соединенным трубопроводом с конденсатным насосом, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с подсоединенной к ней системой регенерации, причем выхлоп второй турбины соединен посредством трубопровода с установленной на нем задвижкой с бойлером нагрева конденсата, имеющим трубопроводы подвода и выхода воды, и с линией, с установленной на ней задвижкой, отбора пара на собственные и производственные нужды, при этом конденсатный насос соединен линиями с трубопроводом подвода воды к бойлеру второй турбины и с системой регенерации первой турбины, при этом на линии, соединяющей конденсатный насос с трубопроводом подвода конденсата к бойлеру второй турбины в месте соединения ее с системой регенерации первой турбины и на трубопроводе выхода воды из бойлера второй турбины в месте его соединения с трубопроводами системы регенерации первой турбины установлены двухпоточные клапаны, обеспечивающие постоянный расход конденсата в системе регенерации на переходных режимах работы. Изобретение позволяет обеспечить работу турбоустановок как раздельно, так и совместно при отсутствии потребителей тепла у второй турбины. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации теплофикационных турбоустановок на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Технический результат изобретения - повышение надежности эксплуатации теплофикационных турбоустановок на переменных режимах. Он достигается тем, что уменьшают подвод пара в регенеративные подогреватели в зависимости от изменения температуры питательной воды, которую измеряют, сравнивают с минимально допустимой величиной и при достижении минимально допустимой температуры питательной воды приостанавливают изменение величины подачи пара в регенеративные подогреватели и осуществляют эксплуатацию теплофикационной турбоустановки при минимально допустимой температуре питательной воды котельной установки. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике. Паротурбинная установка, включающая пароперегреватель котла, главный паропровод, соединяющий пароперегреватель котла с турбиной, содержащая байпасный трубопровод с установленным на нем редукционно-охладительным устройством, соединяющий главный паропровод с входом в конденсатор, паровое пространство которого разделено трубной системой на входную и выходную части. В месте соединения главного и байпасного трубопроводов расположен сепаратор твердых частиц, при этом на байпасном трубопроводе установлен сепаратор избыточной влаги, соединенный с выходной частью конденсатора посредством дренажного трубопровода с отделителем и накопителем шлама. Заявляемое изобретение устраняет возможность попадания избыточной влаги и окалины во входную часть парового пространства конденсатора, исключая влажно-паровую эрозию лопаток последних ступеней турбины, гидроабразивную эрозию стержневого каркаса и трубной системы конденсатора, а также износ насосного оборудования и засорение шламом дренажей и теплообменников ПТУ, повышая тем самым ее надежность и экономичность. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике. Минитеплоцентраль содержит замкнутый контур низкокипящего рабочего тела, состоящий из теплообменника, турбины, конденсатора и циркуляционного насоса, причем к его теплообменнику подключен гидравлический теплоаккумулятор, оснащенный теплоэлектронагревателем (ТЭНом), проточным теплонагревателем и двумя теплообменниками, один из которых соединен через электроклапан с магистральной сетью, а второй - с источником тепловой энергии, например, с выходной трубой котла на любом виде топлива, или с трубой сбросного технологического тепла. В зависимости от времени действия дешевого ночного тарифа таймер блока автоматики включает один из ТЭНов для зарядки теплоаккумулятора тепловой энергией. Разрядка его с выработкой электроэнергии осуществляется в дневное время. Изобретение позволяет обеспечить выравнивание графика нагрузки в электрических сетях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике. Контур питания паром турбины, включающий в себя n основных паровых линий и n' линий подвода пара к турбине, причем количество n' линий подвода пара к турбине точно превышает количество n основных паровых линий, причём он содержит n прямых линий подвода пара к турбине, связывающих n основных паровых линий непосредственно с линиями подвода пара к турбине. Изобретение позволяет увеличить КПД турбины. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх