RU2665764C1 - Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) - Google Patents
Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665764C1 RU2665764C1 RU2017128071A RU2017128071A RU2665764C1 RU 2665764 C1 RU2665764 C1 RU 2665764C1 RU 2017128071 A RU2017128071 A RU 2017128071A RU 2017128071 A RU2017128071 A RU 2017128071A RU 2665764 C1 RU2665764 C1 RU 2665764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- oil
- oil heat
- heat exchanger
- heating
- Prior art date
Links
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 76
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 239000010725 compressor oil Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 101150118243 gpa-16 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники, а именно к средствам подготовки топливного газа. Агрегатный газомасляный блок (АГМБ) расположен в отдельном транспортабельном каркасе и содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен детандер-генератор с функцией редуцирования газа. Как вариант, АГМБ содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен детандер-генератор с функцией редуцирования газа. Одновременно и дополнительно, к выходу газомасляного теплообменника, использующего в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА, последовательно подключен электронагреватель топливного газа. Технический результат – повышение КПД ГПА. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники, а именно к средствам подготовки топливного газа, и может быть использовано в составе газоперекачивающих агрегатов (ГПА), а именно для подогрева топливного газа с одновременным охлаждением масла компрессора и газотурбинного привода ГПА.
Известен агрегатный блок подготовки топливного газа по патенту RU №92934 «Агрегатный блок подготовки топливного газа», опубл. 10.04.2010 г., в котором система редуцирования газа содержит две нитки редуцирования.
Применение в конструкции агрегатного блока системы редуцирования газа ведет к необходимости «стравливания» давления и в целом снижает эффективность работы агрегатного блока подготовки топливного газа.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является агрегатный газомасляный блок (АГМБ), защищенный патентом RU №158482, опубл. 10.01.2016 г., содержащий блок фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника с управляемыми шаровыми задвижками для поддержания температуры масла, дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа, блок замера расхода газа и блок предохранительных клапанов. Между двумя газомасляными теплообменниками подключен блок редуцирования газа. В блоке редуцирования газа происходит редуцирование давления газа с входного значения до требуемых значений.
Недостатком данного технического решения является пониженная эффективность работы ГПА вследствие использования в конструкции АГМБ блока редуцирования газа, поскольку в блоке редуцирования давление газа просто «стравливается» до необходимых значений и энергия, затраченная на сжатие газа, не используется. Также, может возникнуть ситуация, когда запас холода после редуцирования газа может быть недостаточным для охлаждения масла газотурбинного привода ГПА и возникнет необходимость дополнительно охлаждать масло, например, при помощи радиатора с вентилятором, что также в целом понижает эффективность работы ГПА.
Цель заявляемого изобретения - повышение эффективности работы газоперекачивающего агрегата (ГПА
Поставленная цель достигается в агрегатном газомасляном блоке (АГМБ), расположенном в отдельном транспортабельном каркасе и предназначенном для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащем блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА. Как вариант, поставленная цель достигается в агрегатном газомасляном блоке (АГМБ), расположенном в отдельном транспортабельном каркасе и предназначенном для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащем блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА. Одновременно, к выходу этого газомасляного теплообменника последовательно подключен электронагреватель топливного газа.
Конструкция АГМБ с подключением между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками детандер-генератора с функцией редуцирования газа позволяет использовать энергосберегающие технологии, например, использовать получаемую электроэнергию на нужды ГПА и на нагрев топливного газа, использовать холод, получаемый от детандер-генератора, например, на охлаждение воздуха в летний период.
Варианты изобретения иллюстрируются рисунками фиг. 1 и фиг. 2, на которых схематично показано расположение основных блоков АГМБ, где:
1 - газомасляный теплообменник компрессора ГПА,
2 - управляемые шаровые задвижки,
3 - детандер-генератор,
4 - газомасляный теплообменник газотурбинного привода ГПА,
5 - электронагреватель топливного газа.
По первому варианту исполнения (фиг. 1), агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором располагается в отдельном транспортабельном каркасе, содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа (на рисунке не показаны), два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника: газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА и газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 2 для поддержания температуры масла, а также дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа (на рисунке не показан). Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа. Компрессор и газотурбинный привод ГПА на рисунке не показаны.
По второму варианту исполнения (фиг. 2), агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором располагается в отдельном транспортабельном каркасе, содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа (на рисунке не показаны), два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника: газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА и газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 2 для поддержания температуры масла, а также дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа (на рисунке не показан). Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа. К выходу газомасляного теплообменника 4 последовательно подключен электронагреватель топливного газа 5. Компрессор и газотурбинный привод ГПА на рисунке не показаны.
При работе агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором по первому варианту исполнения (фиг. 1) топливный газ после блока фильтрации проходит в газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА, где происходит его нагрев за счет охлаждения горячего смазочного масла, поступающего в газомасляный теплообменник 1 из системы маслообеспечения компрессора ГПА. Управляемые шаровые задвижки 2 служат для поддержания температуры масла. Далее подогретый газ проходит в детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа, где помимо дросселирования, происходит и редуцирование давления газа с входного значения до требуемых значений, и далее направляется в газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА, где дополнительно нагревается теплом горячего смазочного масла, подаваемого от системы маслообеспечения газотурбинного привода ГПА. Часть топливного газа, используемая как пусковой газ, нагревается горячим смазочным маслом в дополнительном газомасляном теплообменнике (на рисунке не показан).
При функционировании магистральных газоснабжающих систем на газораспределительных станциях производится понижение давления транспортируемого топливного газа от 5,5 Мпа до 2,5 Мпа. На новых компрессорных станциях редуцирование возможно с давления 10 МПа и более. Дросселирование - прямая потеря энергии. Задача детандер-генератора полезно использовать «бросовое» давление газа, переводя энергию расширения в электрическую. Установленный между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа позволяет использовать получаемую электроэнергию на нужды ГПА, на отопление помещения, на электропитание аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа.
Поскольку начальная температура топливного газа от -10°C до +20°C, а после конечного расширения в детандер-генераторе 3 может достигнуть недопустимых значений, примерно, до -100°C, что может нарушить работу оборудования, топливный газ перед входом в детандер-генератор 3 проходит нагрев в газомасляном теплообменнике 1 горячим смазочным маслом, поступающим из системы маслообеспечения компрессора ГПА. Такой предварительный подогрев приводит также и к увеличению получаемой в детандер-генераторе 3 работы.
При работе агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором по второму варианту исполнения (фиг. 2) топливный газ после нагрева в газомасляном теплообменнике 1 компрессора ГПА, после прохождения детандер-генератора 3 и нагрева в газомасляном теплообменнике 4 газотурбинного привода ГПА, дополнительно нагревается в электронагревателе 5 топливного газа. Часть топливного газа, используемая как пусковой газ, нагревается горячим смазочным маслом в дополнительном газомасляном теплообменнике (на рисунке не показан).
Дополнительный нагрев топливного газа в электронагревателе 5 приводит к увеличению температуры топливного газа перед входом в камеру сгорания ГПА практически в два раза, приводит к повышению КПД до 0,5%, что значительно повышает эффективность работы ГПА.
Варианты исполнения агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором просчитаны и применены в конструкциях агрегатов ГПА-16 «Урал», ГПА-25 «Урал» и ГПА-32 «Ладога». Показан эффективный нагрев топливного газа перед входом в камеру сгорания ГПА.
Таким образом, подключая в конструкцию агрегатного газомасляного блока детандер-генератор с предварительным подогревом подаваемого в него топливного газа, а также, по втором варианту исполнения, с одновременным подогревом топливного газа электронагревателем непосредственно перед поступлением топливного газа в камеру сгорания ГПА, достигают высокой эффективности использования снижаемого давления топливного газа, направляя получаемую энергию, например, на собственные нужды ГПА, на отопление помещения, на электропитание аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа, значительно повышают эффективность работы ГПА в целом.
Claims (2)
1. Агрегатный газомасляный блок (АГМБ) в отдельном транспортабельном каркасе, предназначенный для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащий блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа, отличающийся тем, что между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА.
2. Агрегатный газомасляный блок (АГМБ) в отдельном транспортабельном каркасе, предназначенный для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащий блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа, отличающийся тем, что между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА, одновременно с этим, к выходу этого газомасляного теплообменника последовательно подключен электронагреватель топливного газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665764C1 true RU2665764C1 (ru) | 2018-09-04 |
Family
ID=63460161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665764C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689506C1 (ru) * | 2018-10-18 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Интегрированная система топливопитания и маслообеспечения газоперекачивающего агрегата компрессорной станции |
| RU2774553C1 (ru) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | Система производства экологически чистого топлива на тэц с паровым котлом |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10035809A1 (de) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Mann & Hummel Filter | Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnitts |
| RU92934U1 (ru) * | 2009-12-18 | 2010-04-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Агрегатный блок подготовки топливного газа |
| RU2538143C2 (ru) * | 2009-01-30 | 2015-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Длинномерный трубопровод, способ устранения в нем пробки и способ транспортировки по нему материала |
| RU158482U1 (ru) * | 2014-12-16 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | Агрегатный газомасляный блок |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2017128071A patent/RU2665764C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10035809A1 (de) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Mann & Hummel Filter | Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnitts |
| RU2538143C2 (ru) * | 2009-01-30 | 2015-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Длинномерный трубопровод, способ устранения в нем пробки и способ транспортировки по нему материала |
| RU92934U1 (ru) * | 2009-12-18 | 2010-04-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Агрегатный блок подготовки топливного газа |
| RU158482U1 (ru) * | 2014-12-16 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | Агрегатный газомасляный блок |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689506C1 (ru) * | 2018-10-18 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Интегрированная система топливопитания и маслообеспечения газоперекачивающего агрегата компрессорной станции |
| RU2774553C1 (ru) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | Система производства экологически чистого топлива на тэц с паровым котлом |
| RU2774551C1 (ru) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | Система производства экологически чистого топлива на тэц с парогазовой установкой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9410451B2 (en) | Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system | |
| RU2694600C2 (ru) | Системы восполнения энергии и системы подогрева газовых турбин, а также способы их изготовления и использования | |
| WO2014102027A3 (de) | System zur energierückgewinnung aus einem abwärmestrom einer brennkraftmaschine | |
| US20130269334A1 (en) | Power plant with closed brayton cycle | |
| RU2665752C1 (ru) | Установка для комбинированного электро- и хладоснабжения на газораспределительной станции | |
| FI3365613T3 (fi) | Lämpökompressorin käsittävä termodynaaminen kattila | |
| CN103758586A (zh) | 一种汽轮机快速冷却*** | |
| RU2665764C1 (ru) | Агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором (варианты) | |
| CN102839998A (zh) | 汽轮机快速冷却装置 | |
| RU161865U1 (ru) | Маслосистема газотурбинной энергетической установки | |
| RU2549004C1 (ru) | Регенеративная газотурбодетандерная установка | |
| RU2599082C1 (ru) | Газотурбодетандерная энергетическая установка компрессорной станции магистрального газопровода | |
| CN111238081A (zh) | 联合循环热泵装置 | |
| CN105822427A (zh) | 回热循环燃气轮机***及冷热电联供*** | |
| RU2561777C2 (ru) | Система нагрева топливного газа с когенерационной установкой | |
| CN106403370B (zh) | 第一类热驱动压缩式热泵 | |
| RU2013154802A (ru) | Газотурбодетандерная энергетическая установка газораспределительной станции | |
| RU150383U1 (ru) | Система нагрева топливного газа в газоперекачивающем агрегате | |
| RU2239099C1 (ru) | Устройство для охлаждения масла газовой турбины и газового нагревателя | |
| RU158482U1 (ru) | Агрегатный газомасляный блок | |
| RU2403521C1 (ru) | Система подогрева топливного и буферного газа | |
| RU2572905C1 (ru) | Способ запуска газоперекачивающего агрегата | |
| RU2540213C1 (ru) | Часть низкого давления паровой турбины | |
| RU2629515C1 (ru) | Система для утилизации тепла замкнутого типа (варианты) | |
| RU176799U1 (ru) | Газораспределительная станция с детандер-компрессорной газотурбинной энергетической установкой |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200402 |