ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2013 года по МПК F01K13/00 

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

Известна парогазовая установка с котлом-утилизатором /ПГУКУ/, где высокотемпературные выхлопные газы газотурбинного агрегата /ГТА/ утилизируют в котле-утилизаторе, чем поднимают КПД сгоревшего топлива. Содержит ГТА, котел-утилизатор и паровую турбину с электрогенератором /Безлепкин В.П. "Парогазовые и паротурбинные установки электростанций", СПб.: Изд-во СПбГТУ. 1997 г., стр.32-33/ [1].

Недостатком известной ПГУКУ является наличие большого состава оборудования для реализации двух термодинамических циклов и наличие радиационного теплообмена в котле, что снижает ее эффективность в эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является энергетический агрегат, содержащий высоконапорную камеру сгорания, разделенную на парогазовую с камерами и жидкостную с регенератором полости, где продукты горения 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 ближайщего аналога является низкая производительность и низкая устойчивость ее камеры сгорания против разрушения от помпажей, толчков, гидроударов и вибраций.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности установки и эффективности использования теплоты сгоревшего топлива.

Поставленная задача решается тем, что в энергетической установке, содержащей высоконапорную камеру, условно разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер и жидкостную полость, например водяную, с регенератором, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор. Высоконапорная камера выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/, с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ, что повышает эффективность использования топлива. При этом днище высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы, например резиновые, и стойкой с компенсатором, например также резиновым, связанным с крышкой, что повышает надежность в работе.

Сущность изобретения показана на чертеже.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Энергетическая установка содержит высоконапорную камеру 1, условно разделенную на парогазовую полость 2 с перегородками, образующими ряд камер 3, и жидкостную полость 4, например заполненную простой водой, с регенератором 5, турбину 5, электрогенератор 7, экономайзер 8, утилизатор теплоты уходящих газов 9. Высоконапорную камеру, выполненную объединенной с ГТУ 10, с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ. При этом для гашения вибраций, толчков, гидроударов и помпажей днище 11 высоконапорной камеры выполнено установленным на амортизаторы 12, например резиновые, и стойкой 13 с компенсатором, например, тоже резиновым, связанным с крышкой 15, что обеспечивает надежность в эксплуатации. Пусковые режимы установки обеспечиваются с помощью выхлопной трубы 16 и отключающей арматуры 17.

Энергетическая установка работает следующим образом.

Для начала работы установки арматуру 17 переключают на выхлоп газа через выхлопную трубу 16 в окружающую среду. После пуска ГТУ 10 арматуру 17 переводят опять в рабочее положение. Высокотемпературные выхлопные газы из ГТУ 10 /с температурой 450-550°С/ сбрасывают в парогазовую полость 2 высоконапорной камеры 1. В парогазовой полости 2 высоконапорной камеры 1 газы перемещаются по камерам 3, образованным перегородками, к турбине 6, контактируют с жидкостью жидкостной полости 4, смешиваются с ее парами и охлаждаются до заданного значения. Затем парогазовая смесь поступает на турбину 6, которая вращает электрогенератор 7. При этом все помпажные, гидравлические, вибрационные, ударные нагрузки на проточную часть и в целом на высоконапорную камеру 1 ослабляются и погашаются амортизаторами 12, на которые она опирается своим днищем 11 и которое стойкой 13 с компенсатором 14, например резиновым, связано с крышкой 15, чем так же обеспечивается безаварийная и эффективная работа установки. Из турбины 6 отработанная смесь, через регенератор 5 в жидкостной полости 4, поступает на экономайзер 8 и греет там подпиточную воду.

Затем выхлопные газы вместе с парогазовой смесью в утилизаторе теплоты уходящих газов 9 промываются водой и через выхлопную трубу выкидываются в атмосферу.

Предлагаемая энергетическая установка проста, компактна, экологически безвредна, в эксплуатации высоконадежна и высокоэффективна. Найдет широкое применение в энергетике и для автономного электроснабжения различных предприятий и объектов.

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях и автономно на предприятиях. Энергетическая установка содержит высоконапорную камеру, разделенную на паро-газовую полость с перегородками, образующими ряд камер и жидкостную полость с регенератором, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор. Высоконапорная камера выполнена объединенной с газотурбинной установкой /ГТУ/ с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ. При этом днище камеры выполнено установленным на амортизаторы и стойкой с компенсатором, соединенным с крышкой камеры. Изобретение позволяет повысить надежность установки в работе и эффективность использования теплоты сгоревшего топлива. 1 ил.

Энергетическая установка, содержащая высоконапорную камеру сгорания, условно разделенную на парогазовую полость с перегородками, образующими ряд камер, и жидкостную полость с регенератором, экономайзер, утилизатор теплоты уходящих газов, турбину и электрогенератор, отличающаяся тем, что высоконапорная камера сгорания выполнена объединенной с газотурбинной установкой (ГТУ) с возможностью сброса в ее парогазовую полость выхлопных газов ГТУ, при этом днище камеры сгорания выполнено установленным на амортизаторы и стойкой с компенсатором, связанным с крышкой.