Паросиловая установка Советский патент 1992 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и для утилизации отработавших газов теплоэнергетических установок.

Целью изобретения является повышение экономичности.

На фиг. 1 изображена паросиловая установка с одним высокотемпературным газогенератором; на фиг. 2 - то же, с дополнительным высокотемпературным газогенератором; на фиг. 3 - то же, с газогенератором, выполненным в виде тракта газотурбинной установки.

Установка содержит высокотемпературный газогенератор 1 с рубашкой 2 охлаждения камеры сгорания газогенератора, расположенные в газогенераторе экономайзер 3, испаритель 4 и пароперегрев а- тель 5, которые последовательно включены в тракт рабочего тела паросиловой установки (фиг. 1 и 2). Также установка содержит многоцилиндровую турбину 6 с электрогенератором 7 и промежуточными пароперегревателями 8, расположенными в

газогенераторе 1, причем один из пароперегревателей выполнен в виде рубашки 2 охлаждения камеры сгорания газогенератора 1. Многоцилиндровая турбина 6 подключена на входе к пароперегревателю 5, а на выходе - к регенеративному теплообменнику 9, в котором расположены последовательно соединенные поверхность 10 нагрева рабочего тела и испарительная поверхность 11. Регенеративный теплообменник 9 через конденсатор 12, конденсатный насос 13, питательный бак 14 и питательный насос 15 подсоединен к входу поверхности 10 нагрева, а испарительная поверхность 11 своим выходом подключена к тракту рабочего тела установки пара пароперегревателем 5. При этом экономайзер 3 на входе подключен к тракту рабочего тела после конденсатора 12, а все пароперегреватели расположены в высокотемпературном газогенераторе 1 перед испарителем по ходу газов.

Также установка может быть снабжена дополнительными высокотемпературным

(Л

С

vj

ьо

- ю о

4

газогенератором 16, размещенными в нем пароперегревателем 17 и промежуточными пароперегревателями 18, дополнительной многоцилиндровой турбиной 19 с электрогенератором 20, конденсатором 21, конден- сатным насосом 22, питательным баком 23 и питательным насосом 24 (фиг. 2). Выхлоп дополнительной турбины 19 подключается к входу в регенеративный теплообменник 9. Экономайзер 3 и испаритель 4 размещаются в дополнительном высокотемпературном газогенераторе 16 и подключаются входом экономайзера 3 к конденсатору 21 дополнительной турбины, выходом испарителя 4 - к дополнительному пароперегревателю 17. При этом вход конденсатора 21 подсоединяется к выходу регенеративного теплообменника 9, а выхлоп дополнительного газогенератора - к высокотемпературному газогенератору 1 перед экономайзером 3 и испарителем 4 по ходу газов.

Высокотемпературный газогенератор паросиловой установки может быть выполнен в виде газового тракта газотурбинной установки, содержащей воздушный компрессор 25, газовую турбину 26 и камеру 27 сгорания (фиг. 3), При этом пароперегреватели 5 и 8 размещены в камере 27 сгорания, а экономайзер 3 и испаритель 4 - в выхлопном патрубке газовой турбины 26. Кроме того, в тракт рабочего тела паросиловой установки между регенеративным теплообменником 9 и конденсатором 12 может дополнительно устанавливаться концевая турбина 28.

Высокотемпературный газогенератор может быть выполнен в виде выхлопного канала магнитогидродинамического генератора.

Установка работает следующим образом.

Рабочее тело из питательного бака 14 направляется питательным насосом 15 параллельно в экономайзер 3 и поверхность 10 нагрева (фиг. 1 и 2). Нагреваясь в последних, рабочее тело затем испаряется соответственно в испарителе 4 и испарительной поверхности 11. Насыщенный пар из испарителя 4 и испарительной поверхности 11 подается в пароперегреватель 5 и затем острый пар - в многоцилиндровую турбину 6, вращающую электрогенератор 7. Между расширениями рабочего тела в цилиндрах турбины 6 осуществляется промежуточный перегрев пара в промежуточных пароперегревателях 8, Выхлопной пар турбины 6 направляется в регенеративный теплообменник 9, где охлаждается, отдавая тепло рабочему телу. Дальнейшее охлаждение рабочего тела осуществляется в конденсаторе 12, откуда жидкое рабочее тело кон- денсатным насосом подают в питательный бак 14. При этом нагрев рабочего тела осуществляется газами высокотемпературного 5 газогенератора 1, последовательно проходящими через промежуточные пароперегреватели 8, пароперегреватель 5, испаритель 4 и экономайзер 3.

При оснащении паросиловой установки

0 дополнительным газогенератором (фиг. 2) часть выхлопного пара после регенеративного теплообменника направляется последовательно в конденсатор 21, питательный бак 23, экономайзер 3 и испаритель 4, где

5 нагревается газами высокотемпературного газогенератора 1 и дополнительного газогенератора 16. Из испарителя 4 рабочее тело, нагретое в пароперегревателе 17, подается в дополнительную многоцилиндровую тур0 бину 19. Выхлопной пар последней направляется в регенеративный теплообменник 9. Перегрев пара дополнительной турбины 19 осуществляется газами дополнительного газогенератора 16.

5 При выполнении высокотемпературного газогенератора в виде газового тракта газотурбинной установки (фиг. 3) нагрев рабочего тела в экономайзере.3 и испарителе 4 осуществляется выхлопными газами газо0 вой турбины 26, а нагрев рабочего тела в пароперегревателях 5 и 8 осуществляется теплом сгорания топлива в камере 27 сгорания. При этом выхлопной пар из регенеративного теплообменника 9 перед подачей

5 его в конденсатор 12 направляется в концевую турбину 28.

Изобретение позволяет повысить экономичность паросиловой установки путем более полного охлаждения газов высоко0 температурного газогенератора и обеспечения эффективной регенерации тепла в цикле.

Формула изобретения

1. Паросиловая установка, содержащая

5 высокотемпературный газогенератор, размещенные в нем экономайзер, испаритель и пароперегреватель, включенную за последним в тракт рабочего тела многоцилиндровую турбину с промежуточными

0 пароперегревателями, размещенными в высокотемпературном газогенераторе, и конденсатором на выхлопе, а также регенеративный теплообменник с поверхностью нагрева рабочего тела, отличаю5 щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, установка снабжена испарительной поверхностью, размещенной в регенеративном теплообменнике и подсоединенной на входе к поверхности нагрева рабочего тела, а на выходе к тракту рабочего

тела перед пароперегревателем, причем регенеративный теплообменник включен в тракт рабочего тела за турбиной, а экономайзер подключен к тракту рабочего тела после конденсатора, при этом все пароперегреватели расположены в высокотемпературном газогенераторе перед испарителем по ходу газов.

2. Установка поп.1,отличающ а я с я тем, что она снабжена дополнительными высокотемпературным газогенератором, размещенными в нем пароперегревателем и промежуточными пароперегревателями, дополнительной многоцилиндровой турбиной с конденсатором, причем выхлоп дополнительной турбины подключен к входу в регенеративный теплообменник, экономайзер и испаритель размещены в дополнительном высокотемпературном газогенераторе и подключены входом экономайзера к конденсатору дополнительной турбины, а выходом испарителя - к дополнительному пароперегревателю, при этом вход конденсатора дополнительной турбины подсоединен к выходу регенеративного

подогревателя, а выхлоп дополнительного газогенератора - к высокотемпературному газогенератору перед экономайзером и испарителем по ходу газов. 3. Установка поп. 1, от л и чающаяся

тем, что высокотемпературный газогенератор выполнен в виде выхлопного канала магнитно-гидродинамического генератора.

4.Установка по п. 1,отличающаяся тем, что высокотемпературный газогенератор выполнен в виде газового тракта газотурбинной установки, причем пароперегреватели размещены в камере сгорания, а экономайзер и испаритель - в

выхлопном патрубке газовой турбины.

5.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я Тем, что один из промежуточных пароперегревателей выполнен в виде рубашки охлаждения камеры сгорания высокотемпературного газогенератора.

6.Установка по п.1,отличающаяся тем, что в тракт рабочего тела между регенеративным теплообменником и конденсатором дополнительно установлена

концевая турбина.

Фиг.З

Использование: в теплоэнергетике для повышения экономичности паросиловых установок с газогенератором. Сущность изобретения: установка содержит дополнительно испарительную поверхность, размещенную в теплообменнике-регенераторе, а последний включен в тракт установки за турбиной. После конденсатора в тракт рабочего тела включен экономайзер, а основная испарительная и пароперегрева- тельные поверхности размещены в газогенераторе. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.