Способ работы судовой газопаротурбинной установки Советский патент 1984 года по МПК F01K23/06 F01K15/04 

11

Изобретение относится к энергетик и может быть использовано при эксплуатации судовых газопаротурбинных ус тановок с подключенными через редуктор к гребному винту силовыми паровой и газовой турбинами.

Известны способы работы судовых газопаротурбинйьпс установок с регулированием паропроизводительности утилизйционного контура при частичных нагрузках путем перепуска части выхлопных газов газотурбинного двигателя помимо поверхностей нагрева утилизационного котла, отключения части поверхностей, изменения температуры питательной и циркуляционной воды 0.

При таком способе работы обеспечена возможность изменения паропроизводительности, однако велики потери тепла с выхлопными газами после утилизационного котла.

Известен способ работы судовой газопаротурбинной установки путем изменения расхода топлива в газотурбинный двигатель, содержащий последовательно сообщенные по газу турби,ну комплессора и свободную силовую турбину, расхода и параметров газа на входе в утилизационньй контур подключенный к силовой турбине, перепуском части газа помимо последней 2j .

Однако поскольку перепуск части газа помимо силовой турбины согласно известному способу работы осуществляют для подогрева воздуха за компрессором, возможности повьщ1ения паро-. производительности утилизационного контура при частичных нагрузках газотурбинного двигателя ограничены, так как расход газа в утилизационный контур остается неизменным.

Целью изобретения является повышение паропроизводительвостн утилизационного контура при частичных на-, грузках газотурбинного двигателя, имеющего турбину заднего хода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу работы судовой газопаротурбинной установкиs заключающемуся в изменении расхода топлива на газотурбинный двигатель, содержащий последовательно сообщенные по газу турбину компрессора и свободную силовую турбину, расхода и параметров газа на входе в утилизационный контур, подключенньй к си942

ловой турбине, перепуском части газа помимо .силовой турбины, эту перепускаемую часть газа подают в турбину заднего хода и одновременно уменьшают расход пара на паровую турбину.

На чертеже схематически представлена судовая энергетическая установка. Установка содержит-газотурбинный двигатель, включшощий турбину 1 компрессора 2, последовательно сообщенную газовым трактом 3 со-свободной силовой газовой турбиной 4, механически соединенной с редуктором 5.

Двигатель содержит также турбину 6 заднего хода, газоотводящий тракт 7 после силовой турбины 4 переднего хода и турбины б заднего хода подключен к .утилизационному котлу 8 зтилизационного контура 9, к которому по пару подсоединена по меньшей мере одна паровая силовая турбина 10, также механически подключенная к редуктору 5, соединенному с гребным винтом 11 К утилизационному котлу 8 может быть подключена вторая паровая турбина 12 с генератором 13 электрического тока. Каждый из паропроводов 14 подачи па.ра в паровую турбин-/ 10 или 12 снабжен клапаном 15. Турбина 6 заднего хода подключена к газовому тракту 3 через перепускной клапан 16.

При нормальных нагрузках газотурбинного двигателя клапан 16 закрыт, и газ после турбины 1 компрессора 2 поступает по газово1 гу тракту 3 в свободную силовую турбину 4, а затем через газоотводящий тракт 7 - в утилизационный котел 8 для генерирования пара, который затем подают в паровые турбины 10 и 12.

При необходимости повысить паропроизводительность утилизационного контура, например на малых ходах судна, когда не хватает потенциала теплоты уходящих газов после газотурбинного даигателя для обеспечения работоспособности паровой части установки, клапан 16 открывают, и часть газов после турбины 1 компрессора 2 перепускают помимо силовой турбины 4 из газового тракта 3 на переднем ходу в турбину 6 заднего хода. При этом КПД силовой турбины 4 падает, возрастает расход и температура газа в утилизационный котел 8, что

310861944

способствует повышению параметров бин 10 и 12 одну из них отклюгенерируемого там пара.чают.

При необходимости поднять давле-паротурбинной установки позволяет ние пара уменьшают расход пара на5 повысить паропроизводительность, папаровую турбину 10, прикрывая кла-раметры пара на частичных нагрузках пан 15. В случае наличия двух тур-газотурбинного двигателя.

Предлагаемый способ работы газо

СПОСОБ РАБОТЫ СУДОВОЙ ГАЗОПАРОТУРБИННОЙ УСТМЮВКИ, заключающийся в изменении расхода топлива на газотурбинный двигатель, содержащий .15 13 I г g ««viy последовательно сообщенные по турбину компрессора и свободную силовую турбину, расхода и параметров газа на входе в утилизационный контур, подключенный к силовой турбине, перепуском части газа помимо последней, отличающийся тем, что, с целью повьшения паропроизводительности утилизационного контура при частичных нагрузках газотурбинного двигателя, имеющеготурбину заднего хода, перепускаемую помимо силовой турбины часть газа подают в турбину заднего хода и одновременно уменьшают расход пара на паровую турбину, ftО