RU87503U1 - Парогазовая электрическая станция (варианты) - Google Patents
Парогазовая электрическая станция (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU87503U1 RU87503U1 RU2009124647/22U RU2009124647U RU87503U1 RU 87503 U1 RU87503 U1 RU 87503U1 RU 2009124647/22 U RU2009124647/22 U RU 2009124647/22U RU 2009124647 U RU2009124647 U RU 2009124647U RU 87503 U1 RU87503 U1 RU 87503U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- channel
- supplying
- turbine
- steam
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
1. Парогазовая электрическая станция, содержащая сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, отличающаяся тем, что она снабжена котлом-утилизатором с отдельной газовой горелкой, сообщенным с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива и с паровой турбиной, которая механически связана с электрическим генератором, а газовая турбина выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа. ! 2. Парогазовая электрическая станция, характеризующаяся тем, что включает в себя два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива, а также паровую турбину, которая механически связана с электрическим генератором и одновременно сообщена с выходами котлов-утилизаторов обоих энергетических модулей, при этом энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, а каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль. ! 3. Парогазовая электрическая станция, характеризующаяся тем, что включает в себя по крайней мере два энергетических блока, каждый из которых включает по два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтя�
Description
Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве электрических станций.
Известно устройство когенерационной установки, предназначенной для одновременного получения электроэнергии и тепла, включающей в себя двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором на одном валу, линии подачи топлива, контур охлаждения двигателя, отопительный контур (система теплоснабжения с потребителями тепла), систему теплообменников, обеспечивающую передачу тепла охлаждающей жидкости двигателя и высокотемпературных отработанных газов в отопительный контур, и щит управления ("Строительное обозрение" //Журнал качества//, СПб., N 5 (32), май-июнь 1999, стр.16-17). Однако данное устройство обладает недостаточной эффективностью при достаточно повышенном расходе топлива.
В связи с этим появляются проекты создания небольших энергетических установок типа ТЭЦ, которые позволили бы гарантировано обеспечить электрической энергией небольшие районы, подключение которых к централизованной системе энергораспределения нецелесообразно экономически.
Добыча нефти всегда сопровождается выделением попутного нефтяного газа (ПНГ). В настоящее время большая часть ПНГ сжигается нефтяными компаниями в факелах. Такое положение вызвано тем, что затраты по транспортировке попутного нефтяного газа до газосборных сетей и его технологической подготовке (на газоперерабатывающих заводах) для передачи в газотранспортную сеть превышают ту цену, которую нефтяные компании могут получить от продажи этого газа на входе в централизованную газотранспортную сеть, т.е. сбор ПНГ является убыточным для нефтяных компаний. В то же время сжигание ПНГ в факелах наносит значительный экологический ущерб окружающей среде, в связи с чем государство постоянно поднимает штрафные санкции для нефтяных компаний, сжигающих ПНГ в факелах.
Идея по утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) через строительство энергогенерирующих установок уже повсеместно работает в России. При этом одним из основных направлений является строительство газотурбинных электростанций (ГТЭС) на базе адаптированных авиационных двигателей, либо специально разработанных газовых турбин, которые приводят в движение электрические генераторы. КПД ГТЭС составляет до 27-29%. Выхлопные газы на выходе из газовых турбин имеют температуру от 350 до 550 С° и более, а также имеют в своем составе не полностью сгоревшее топливо и кислород. Так как ПНГ для нефтяных компаний является попутным продуктом и не «стоит» денег, они не усложняют ГТЭС дополнительными технологическими надстройками, позволяющими повысить их КПД.
Также известны электрические станции, использующие парогазовый цикл, или когенерацию при выработке электрической и при необходимости тепловой энергии - парогазовые электростанции (ПГЭС). В ПГЭС высокотемпературные выхлопные газы газовых турбин используются для производства пара в котлах-утилизаторах (КУ), а пар, в свою очередь, приводит в движение паровые турбины, которые соединены с генераторами. Использование такой схемы позволяет повысить КПД ПГЭС до 50%.
Газовые турбины имеют небольшой межремонтный срок, что приводит к достаточно частому их выводу в ремонт и на регламентное обслуживание. ПГЭС стандартной схемы при этом теряют мощность по выработке электроэнергии как по газогенерации от вывода газовой турбины, так и по парогенерации от снижения количества тепла, поступающего в котел-утилизатор (КУ) от выхлопа турбин. Кроме этого на период вывода газовой турбины опять возникает необходимость сжигания в факеле избыточного ПНГ.
Например, известна экономичная тепловая электростанция (ЭТЭ) состоит из: котельной установки, в которой последовательно смонтированы теплообменники паросиловой установки (ПСУ), газотурбинного двигателя твердого топлива (ГТДТТ), аммиачной турбины. В состав ЭТЭ входят паровая турбина, аммиачная турбина, воздушная турбина теплового насоса, воздушный компрессор ГТДТТ и воздушный компрессор теплового насоса. Все турбины и воздушные компрессоры смонтированы на одном валу, причем через дисковые муфты можно отключать тепловой насос и выключать генератор электрического тока и наоборот отключать генератор электрического тока и включать тепловой насос при выработке тепла и холода. Способ работы ЭТЭ заключается в том, что горячие газы ГТДТТ после воздушной турбины ГТДТТ подаются в топку котла, причем тепло, поглощаемое теплообменником ПСУ в сумме с теплом, поглощаемым теплообменником ГТДТТ больше тепла, подводимого в топку котельной установки с угольной пылью, кроме того, тепло конденсации паров воды используется для парообразования жидкого аммиака (RU №2099653, F25B 29/00, опубл. 1997.12.20). Решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Недостатком данной энергетической установки ее конструктивная сложность, большие габариты и необходимость в большом количестве топлива. Сложность представляет так же монтаж такой ТЭЦ по месту и ее наладка.
Настоящая полезная модель направлена достижение технического результата, заключающегося в улучшении эксплуатационных характеристик и повышении эффективности в части утилизации попутного нефтяного газа.
Указанный технический результат для первого варианта исполнения достигается тем, что парогазовая электрическая станция, содержащая сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа, газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, снабжена котлом-утилизатором с отдельной газовой горелкой, сообщенным с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива и с паровой турбиной, которая механически связана с электрическим генератором, а газовая турбина выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа.
Указанный технический результат для второго варианта исполнения достигается тем, что парогазовая электрическая станция характеризуется тем, что включает в себя два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива, а так же паровую турбину, которая механически связана с электрическим генератором и одновременно сообщена с выходами котлов-утилизаторов обеих энергетических модулей, при этом энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, а каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль.
Указанный технический результат для третьего варианта исполнения достигается тем, что парогазовая электрическая станция характеризуется тем, что включает в себя по крайней мере два энергетических блока, каждый из которых включает по два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива, а так же одну для каждого энергетических блока паровую турбину, которая механически связана с электрическим генератором и сообщена с общим для котлов-утилизаторов каналом подвода газа к указанной турбине, при этом все энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль, а газовая турбина в каждом энергетическом модуле выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - блок-схема парогазовой электростанции.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция парогазовой электростанции, при которой обеспечивается 100% утилизация ПНГ при всех режимах ПГЭС, а также минимизируются потери в выработке электрической и тепловой энергии при выводе газовых турбин на ремонты и регламентные обслуживания. Предлагаемая схема ПГЭС содержит в своем составе активные котлы-утилизаторы, которые используют не только тепло, поступающее от выхлопа газовых турбин, но также имеют собственные газовые горелки. В нормальном режиме при параллельной работе газовой турбины + котла-утилизатора + паровой турбины, в котел-утилизатор дополнительно подается топливо на горелки, что позволяет дожечь несгоревшее в газовой турбине топливо и поднять температуру пара, что увеличивает паропроизводительность котла-утилизатора и позволяет установить более мощную паровую турбину. При выводе газовой турбины в ремонт или на регламент, образовавшиеся излишки топлива (ПНГ) подаются на горелки котла-утилизатора, что обеспечивает параметры пара котла-утилизатора как при нормальном режиме работы. Таким образом, для ПГЭС, выполненной по указанной схеме, потери в выработке электроэнергии снижаются только на мощность выведенной из работы газовой турбины, а выработка электроэнергии паровой турбиной и выработка тепловой энергии сохраняются в полном объеме. Также отсутствует необходимость сжигания в факеле избыточного ПНГ, который при предложенной схеме ПГЭС утилизируется в полном объеме на всех режимах работы станции, в том числе при выводе на обслуживание газовых турбин.
В качестве паровой турбины можно использовать турбины марки Т-15, 5/20, 3-5,4/02, ОАО «КТЗ» (ОАО «Калужский турбинный завод») с ЭЧСР разработки ЕФ ЗАО «Инжиниринговая компания КВАРЦ».
По первому варианту исполнения парогазовая электрическая станция (фиг.1) содержит сообщенную с каналом 1 подвода попутного нефтяного газа газовую турбину 2, механически связанную с электрическим генератором 3, котел-утилизатор 4 с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом 1 подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом 5 подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива и с паровой турбиной 6, которая механически связана с электрическим генератором 7, а газовая турбина выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа. Такая конструкция может представлять собой отдельный энергетический модуль 8. С модулем сообщена дымовая труба 9.
Парогазовая электрическая станция (по второму варианту исполнения) может быть составлена из двух энергетических модулей 8 и 10, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива. Для таких модулей можно использовать одну паровую турбину 6, которая механически связана с электрическим генератором 7 и одновременно сообщена с выходами 11 котлов-утилизаторов 4 обеих энергетических модулей, при этом энергетические модули сообщены с общим каналом 1 подвода попутного нефтяного газа, а каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль 12.
Парогазовая электрическая станция (по третьему варианту исполнения) может включать в себя по крайней мере два энергетических блока 13 и 14, каждый из которых включает по два энергетических модуля, например, модули 8 и 10, выполненных по примеру второго варианта. Для каждого энергетических блока предусмотрена одна паровая турбина, которая механически связана с электрическим генератором и сообщена с общим для котлов-утилизаторов каналом подвода газа к указанной турбине, при этом все энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль 12, а газовая турбина в каждом энергетическом модуле выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа.
Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть реализована с использованием технологий, используемых при изготовлении газотурбинных установок и систем формирования горячих газовых потоков.
Claims (3)
1. Парогазовая электрическая станция, содержащая сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, отличающаяся тем, что она снабжена котлом-утилизатором с отдельной газовой горелкой, сообщенным с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива и с паровой турбиной, которая механически связана с электрическим генератором, а газовая турбина выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа.
2. Парогазовая электрическая станция, характеризующаяся тем, что включает в себя два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива, а также паровую турбину, которая механически связана с электрическим генератором и одновременно сообщена с выходами котлов-утилизаторов обоих энергетических модулей, при этом энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, а каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль.
3. Парогазовая электрическая станция, характеризующаяся тем, что включает в себя по крайней мере два энергетических блока, каждый из которых включает по два энергетических модуля, каждый из которых содержит сообщенную с каналом подвода попутного нефтяного газа газовую турбину, механически связанную с электрическим генератором, котел-утилизатор с отдельной газовой горелкой, сообщенный с каналом подвода попутного нефтяного газа и с отдельным каналом подвода выхлопных газов и несгоревшего в газовой турбине топлива, а также одну для каждого энергетических блока паровую турбину, которая механически связана с электрическим генератором и сообщена с общим для котлов-утилизаторов каналом подвода газа к указанной турбине, при этом все энергетические модули сообщены с общим каналом подвода попутного нефтяного газа, каналы подвода пара в паровые турбины сообщены между собой через регулируемый вентиль, а газовая турбина в каждом энергетическом модуле выполнена с возможностью отключения от канала подвода попутного нефтяного газа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124647/22U RU87503U1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Парогазовая электрическая станция (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124647/22U RU87503U1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Парогазовая электрическая станция (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU87503U1 true RU87503U1 (ru) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124647/22U RU87503U1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Парогазовая электрическая станция (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU87503U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473785C1 (ru) * | 2011-09-05 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Способ комплексного использования попутного нефтяного газа |
RU2488705C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ - КАИ) | Способ утилизации попутного нефтяного газа и энергетическая машина для его осуществления |
-
2009
- 2009-06-30 RU RU2009124647/22U patent/RU87503U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473785C1 (ru) * | 2011-09-05 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Способ комплексного использования попутного нефтяного газа |
RU2488705C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ - КАИ) | Способ утилизации попутного нефтяного газа и энергетическая машина для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070130952A1 (en) | Exhaust heat augmentation in a combined cycle power plant | |
CN102733956B (zh) | 一种化石燃料与太阳能互补的分布式供能***及方法 | |
JPH03151505A (ja) | ガス/蒸気発電設備 | |
RU87503U1 (ru) | Парогазовая электрическая станция (варианты) | |
KR100965715B1 (ko) | 연료전지 발전과 열전발전을 이용한 복합 발전 설비 | |
NO336971B1 (no) | Kraftvarmeverk for et fjern- eller nærvarmeanlegg samt framgangsmåte ved drift av et kraftvarmeverk | |
Zhang et al. | Analysis of a solar assisted combined cooling, heating and power (SCCHP) system | |
Vivek | Heat Recovery Steam Generator by Using Cogeneration | |
CN107269411B (zh) | 分布式能源***及解决缸套水***压力波动的方法 | |
CN101701550B (zh) | 燃气轮机与碱金属热电直接转换器发电装置 | |
US20130181461A1 (en) | Power plant unit | |
RU105945U1 (ru) | Парогазовая надстройка к газотурбинной электростанции | |
KR20140003208A (ko) | 왕복동 엔진을 이용한 복합 발전 장치 | |
RU66016U1 (ru) | Автономный энергетический модуль (варианты) | |
Lisin et al. | Development of highly economical thermal schemes of GTU-CHP in the design of energy-saving power systems | |
Ye et al. | Research on optimal operation strategy with ancillary services of flexible thermal power units | |
Coelho et al. | Cogeneration—the development and implementation of a cogeneration system for a chemical plant, using a reciprocating heavy fuel oil engine with a supplementary fired boiler | |
KR101529431B1 (ko) | 다중 출력 증대 수단을 구비하는 고효율 복합발전 시스템 | |
RU64745U1 (ru) | Энергетическая установка (варианты) | |
Tanaka et al. | The development of 50kw output power atmospheric pressure turbine (apt) | |
CN218717136U (zh) | 一种利用植物的热电联供*** | |
CN114526473B (zh) | 基于炉水冷却器的深度调峰供热***及热电解耦控制方法 | |
Karbowa et al. | Combined heat and power production in industry applications | |
JP7246357B2 (ja) | 燃料電池システム及びこれを用いた発電システム | |
EP2542763B1 (en) | Power generation assembly and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100701 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20120627 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150701 |