Г. Н. Морозов, Н. В. Павлов, А. В. Роговский, И. С. Ратнер,B.Г. Распопов, М. А. Стырикович, К. М. Слоущер, Советский патент 1965 года по МПК F01K21/04 

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Тепловые энергетические установки с генераторами парогазовой смеси и камерами сгорания, содержащие двухвальный турбокомпрессорный агрегат, на главном валу которого установлены парогазотурбинный привод и электрический генератор, а на вспомогательном- турбина, питаемая от парогенератора с пароперегревателем, размещенным в генераторе парогазовой смеси, и регенератор, использующий тепло отработавшей парогазовой смеси для подогрева питательной воды, известны.

Особенность предлагаемой установки заключается в том, что камера сгорания расположена в корпусе генератора парогазовой смеси и снабжена кольцевым трубчатым экраном, имеющим межтрубные зазоры для подачи пара в пристенный слой парогазовой смеси, а генератор парогазовой смеси снабжен смесителями для подачи отработавшего в турбине пара в парогазовую смесь высокой температуры и в поток охлажденных продуктов сгорания. Предусматривается вариант установки, в которой на вспомогательном валу расположен турбокомпрессорный агрегат парогазовой турбины и подача пара в генератор парогазовой смеси осуществляется непосредственно из парогенератора.

Urt ..i;(.y11

;сХ;;;;чшсАЯ

b« b;iHOTEI{A

На чертеже показано принципиальное уст- ройство генератора парогазовой смеси предлагаемой установки.

В парогазогенераторе / расположено горелочное устройство 2, в которое по трубопроводу 3, поступает воздух, а по трубопроводу 4-топливо. Топливо горит при малых избытках воздуха (,1), так что температура

продуктов сгорания составляет около 2000°С. Стенки горелочного устройства генератора парогазовой смеси покрыты трубчатым экраном 5, соединенным последовательно с трубчатым пучком 6 генератора парогазовой смеси.

Если тепловой поток через стенку экрана 5 недопустимо велик (Ш /с/сал/ж - час), для его снижения по трубопроводу 7 в камеру сгорания подают насыщенный или мятый пар, который образует пристенную завесу, уменьшающую величину теплового потока почти в три раза. Для снижения теплового потока в трубчатом пучке 6 часть пара по трубопроводу S подают перед пучком 6 на смешение с продуктами сгорания, благодаря чему темпе900°С, отдавая тепло на генерацию пара или на генерацию и перегрев пара.

По трубопроводу 9 к газам подают часть пара низкой температуры с тем, чтобы температура парогазовой смеси на выходном патрубке 10 парогазогенератора была равна задаппой, определяемой прочностью лопатки турбины (в настоящее время 700-800°С).

Для регулирования количества генерируемого пара можно в определенных пределах перераспределить расход пара, подаваемого по трубчатому пучку 6 и трубопроводу 9. Это позволяет изменять температуру парогазовой смеси перед испарительным пучком и, следовательно, регулировать количество передаваемого тепла при неизменном расходе топлива в камере сгорания. Перераспределение пара осуществляется с помощью дросселей 11 и 12. Количество генерируемого пара можно изменять в щироком диапазоне.

Предмет изобретения

1. Тепловая энергетическая установка с генератором парогазовой смеси и камерой сгорания, содержащая двухвальный турбокоМпрессорный агрегат, на главном валу которого установлены парогазотурбинный привод и электрический генератор, а па вспомогательном-турбина, питаемая от парогенератора с пароперегревателем, размещенным в генераторе парогазовой смеси, и регенератор, использующий тепло отработавщей парогазовой смеси для подогрева питательной воды, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности и экономичности установки, камера сгорания расположена в корпусе генератора парогазовой смеси и снабжена кольцевым трубчатым экраном, имеющим межтрубпые зазоры

для подачи пара в пристенный слой парогазовой смеси, а генератор парогазовой смеси снабжен смесителями для подачи отработавщего в турбине пара в парогазовую смесь высокой температуры и в поток охлажденных

продуктов сгорания.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на вспомогательном валу турбокомпрессорпого агрегата установлена парогазовая турбина, а пар в генератор парогазовой смеси подают непосредственно из парогенератора.