SU1010305A1 - Power plant - Google Patents

Abstract

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержаща  последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорани  и газопаровую турбину с теплообменником-утилизатором, подклю ценным к линии отработавших газов, отличающа с  тем, что,с целью повьпиени  зконрмичиости, контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двух .ступеней,) между которыми в тракт рабочего тела включен теплообненник-утилизатЬр . (Л S4 5 « 00 о biENERGY INSTALLATION, containing in series a compressor, a contact steam generator, a combustion chamber and a gas-steam turbine with a heat exchanger-heat exchanger connected to the exhaust gas line, which is connected to the exhaust gas line in order to improve the stability of the exhaust gas; at least two steps, between which a heat-storage facility is included in the working medium path. (L S4 5 "00 about bi

Description

Изобретение относитс  к теплоэнер|етике и может быть применено, в частности,в компрессорных станци х магистральных газопроводов, оборудованных газотурбинными газоперекачивающими агрегатами.The invention relates to heat energy and can be applied, in particular, in compressor stations of main gas pipelines equipped with gas turbine gas pumping units.

Известны энергетические установки , содержащие последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор , камеру сгорани , газовую турбину и парогенератор i .Known power plants, containing consistently included in the path of the working fluid of the compressor, the combustion chamber, gas turbine and steam generator i.

В таких установках предусмотрена утилизаци  тепла отработавших газов турбины, однако степень их охлаждени  ограничена, что определ етс  температурой кипени  воды в котлеутилизаторе при давлении, необходимом дл  подачи в камеру сгорани .In such installations, the heat of the exhaust gases of the turbine is provided for; however, the degree of their cooling is limited, which is determined by the boiling point of water in the boiler utilizer under the pressure required to be supplied to the combustion chamber.

Известны также энергетические установки , содержащие последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор , камеру сгорани  и г азопаровую турбину с теплообменникомутилизатором , подключенным к линии отработавших газов 2 . Power plants are also known that contain a compressor, a contact steam generator, a combustion chamber, and a gas turbine steam turbine with a heat exchanger-utilizer connected to the exhaust gas line 2 which are connected in series to the working fluid path.

В известных установках в парогенераторе в процессе контактировани  воздуха с водой испарение последней происходит при меньших температурах , чем в поверхностном парогенераторе , в результате чего температур отработавших газов после теплообменника-утилизатора может быть ниже.In known installations in a steam generator during the process of contacting air with water, the evaporation of the latter occurs at lower temperatures than in a surface steam generator, with the result that the exhaust gas temperature after the heat exchanger-heat exchanger may be lower.

Однако степень регенерации теплот отработавших газов недостаточна,, так как температура , контактирующей с воздухом, должна быть выше темпера туры насыщеннойвоздушно-паровой смеси на выходе и, следователь 1О, температура , до которой могут быть охлаж-1 дены отработавшие газы, должна быть выше температуры смеси на входе в камеру сгорани . Целью изобретени   вл етс  повышеч ние экономичности установки путем увеличени  степени регенерации тепла отработавших газов турбины. Указанна  цель достигаетс  тем, что в энергетической установке, со-: держащей последовательно включенные в тракт рабочего тепла компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорани  и гагюпаровую турбину с теплообменником-утилизатором , подключенным к линии отработавших газов, контактный парогенератор выполнен в виде по меньшей мере двух ступеней, междуHowever, the degree of regeneration of exhaust heat is insufficient, since the temperature in contact with air must be higher than the temperature of the saturated air-vapor mixture at the outlet and, the investigator 1O, the temperature to which the exhaust gases can be cooled-1 mixture at the entrance to the combustion chamber. The aim of the invention is to improve the efficiency of the installation by increasing the degree of heat recovery from the exhaust gases of the turbine. This goal is achieved by the fact that in a power plant comprising: a compressor, a contact steam generator, a combustion chamber and a steam turbine with a heat exchanger-heat exchanger connected to the exhaust gas line, containing the heat generator connected in series with the exhaust heat exchanger steps between

которыми в тракт рабочего тела включен теплообменник-утилизатор.which in the path of the working fluid included heat exchanger.

Нл чертеже схематически представлена установка.The drawing shows schematically the installation.

Энергетическа  установка содержит последовательно включенные в тракт 1 рабочего тела-компрессор 2, контактный парогенератор, выполненный в виде двух ступеней 3 и Д, между которыми включен теплообменник-утилизатор 5, и камеру 6 сгорани , соединенную с газопаровой турбиной 7. Лини  8 отработавших газов газовой турбины подключена к теплообменникуутилизатору 5. Тракт 1 рабочего тела на участке между компрессором 2 и ступенью 3 парогенератора предназна ,чей дл  транспортировки воздуха, а на участке между ступенью 3 .парогенератора и камерой сгорани  - дл  подачи воздушно-паровой смеси в последнюю .The power plant contains working medium-compressor 2 in series 1, a contact steam generator made in the form of two stages 3 and D, between which the heat exchanger 5 is switched on, and a combustion chamber 6 connected to a gas-steam turbine 7. Line 8 of exhaust gas the turbine is connected to the heat exchanger 5. The path 1 of the working fluid in the section between the compressor 2 and the stage 3 of the steam generator is designed to transport air, and in the section between the stage 3 the steam generator and the chamber rani - for the supply of air-steam mixture in the latter.

К. газопаровой турбине подключена Нагрузка 9, например электрический генератор, а камера 6 сгорани  снабжена патрубком 10 подачи топлива. Кажда  из ступеней 3 и парогенератора снабжена вод ным циркул ционным контуром - соответственно 11 и 12 с Насосом и-линией 13 подпитки. Энергетическа  установка работает следующим образом.K. A gas-steam turbine is connected. Load 9, for example, an electric generator, and a combustion chamber 6 are provided with a fuel supply nozzle 10. Each of the stages 3 and the steam generator is supplied with a water circulation loop, respectively 11 and 12, with a pump and feed line 13. The power plant works as follows.

Из компрессора 1 нагретый при сжатии воздух подают в первую ступень 3 контактного парогенератора, где адиабатно увлажн ют испар ющейс  водой -и охлаждают до состо ни  насыщени . Далее нагретую воздушно-паровую смесь перегревают з теплообмен нике-утилизаторе 5 и подают во вторую ступень k контактного парогенератора , где подвергают дальнейшему адиабатному увлажнению с охлаждением до температуры насыщени , при которой смесь подают в камеру 6.сгорани , куда по патрубку 10 поступает тоггливо. Рабочее тело - продукты сгорани  топлива - после камеры 6 сгорани  с повышенным влагосодержанием подают в газопароеую турбину 7, после которой отработавшие газы по линии 8 поступают в теплообменник-утилизатор 5. Количество ступеней парогенератора и соответственно количество сту-пеней теплообменника-утилизатора может быть увеличено. С увеличением числа ступеней средн   разность температур между воздушно-паровой смесью и отработавшими в турбине 7 газами увеличиваетс , мто позвол ет снизить температуру отработаеших газов после теплообменника-утилизатора 5. Изобретение позвол ет оЬуществить промежуточный перегрев воздушно.-паровой смеси в теплообменнике-утилизаторе .При этом в последнюю по ходу отработавших газов ступень теплообменника-утилизатора (в случае многоступенчатого исполнени ) поступает насыщенна  воздушио-парова -смесь с наиболее низкой температурой, котору она приобретает после адиабатного увлажнени  в первой ступени контактного парогенератора. Степень адиабатного увлажнени  воздушно-паровой смеси может быть отрегулирована производительностью насосов циркул ционных контуров 11 и 12. Компенсаци  потерь воды осуществл етс  подпиткой циркул ционных контуров 11 и 12 по лини м 13. Использование такой cxe(i установки . обеспечивает глубокое охлаждение отработавших газов с утилизацией их тепла на собственные нужды установки,мто особенно существено при отсутствии внешних потребителей низкопотенциального тепла,что имеет место в газоперекачивающих станци х магистральных газопроводов.From the compressor 1, the compressed air is supplied to the first stage 3 of the contact steam generator, where it is adiabatically moistened with evaporating water — and cooled to saturation. Next, the heated air-steam mixture is superheated from the heat exchanger 5 and is fed to the second stage k of the contact steam generator, where it is subjected to further adiabatic humidification with cooling to the saturation temperature, at which the mixture is fed to the combustion chamber 6. where it passes through the pipe 10 to go through. The working fluid - the products of fuel combustion - after the combustion chamber 6 with high moisture content is fed to the gas steam turbine 7, after which the exhaust gases through line 8 enter the heat exchanger-heat exchanger 5. The number of steam generator steps and, accordingly, the number of steam-heat of the heat exchanger-heat exchanger can be increased. With an increase in the number of stages, the average temperature difference between the air-steam mixture and the exhaust gases in the turbine 7 increases, which allows reducing the temperature of the exhaust gases after the heat exchanger-heat exchanger 5. The invention allows an intermediate overheating of the air-vapor mixture in the heat exchanger-heat exchanger. This is the last in the course of the exhaust gas heat exchanger-heat exchanger (in the case of a multi-stage version) comes saturated air-vapor-mixture with the lowest temperature It gets it after adiabatic moistening in the first stage of the contact steam generator. The degree of adiabatic humidification of the air-steam mixture can be adjusted by the performance of the pumps of circulation circuits 11 and 12. Compensation of water losses is carried out by feeding circulation circuits 11 and 12 along lines 13. The use of such a cxe (i installation. Provides deep cooling of exhaust gases with recycling their heat for the own needs of the installation, is especially significant in the absence of external consumers of low-grade heat, which takes place in gas pumping stations of gas trunklines ov

Claims (1)

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая последовательно включенные в тракт рабочего тела компрессор, контактный парогенератор, камеру сгорания и газопаровую турбину с теплообменником-утилизатором, подключенным к линии отработавших газов, отли чающаяся тем, что,с целью повышения экономичности, контактный парогенератор выполнен' в виде по меньшей мере двух ступеней,) между которыми в тракт рабочего тела включен теплообменник-утилизаτδρ.ENERGY INSTALLATION, comprising a compressor, a contact steam generator, a combustion chamber and a gas-steam turbine with a heat exchanger-heat exchanger connected to the exhaust gas line sequentially included in the working fluid path, characterized in that, in order to increase economy, the contact steam generator is made in the form of at least at least two stages,) between which a heat exchanger-utilization τδρ is included in the path of the working fluid. ι KiKι KiK