Тепловая электрическая станция Советский патент 1993 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и газовой промышленности и может быть использовано на тепловых электростанциях при их совместной работе с хранилищами газа и компрессорными станциями.

Цель изобретения - повышение экономичности.

На чертеже представлено схематическое изображение устройства.

Устройство содержит магистральный газопровод 1, газорегулировочный пункт 2, котлоагрегаты 3, паровую турбину 4, конденсатор пара 5, трубопровод 6, коллектор 7, газохранилище 8, компрессорную станцию 9, газоперекачивающий агрегат 10, тур- бодетандер 11, нагнетатель газа 12, теплообменник 13, паро- и конденсатопро- воды 14, трубопроводы 15, трубопровод 16, трубопровод 17, теплообменник 18.

Технология совместной работы компрессорной и электрической станции с хранилищем газа осуществляется следующим образом.

Газ из газопровода 1 поступает по трубопроводу 6 и коллектору 7 через турбодетандер 11 и теплообменник 13, а также трубопровод 16 в газовые горелки котлов 3 для сжигания и генерации водяного пара, подаваемого в паровую турбину 4 с электрогенератором на валу.

В ночное время в течение всего года, а также в летний сезон, когда нагрузка на тепловую электростанцию резко падает (до .25-30%), интенсивно работает компрессорная станция 9 на закачку подавляющего количества газа из газопровода 1 в газохранилище 8.

В периоды пиковой нагрузки на электростанции, имеющие место в дневное время суток, а также в зимний отопительный период, осуществляется дополнительная подача газа из газохранилища 8 в топки котлоагрегатов 3. Газ из газохранилища 8 поступает через коллектор 7 в турбодетан- дер 11, где он расширяется с давления хранения (обычно 15,0-25,0 МПа) до низкого давления, требующего для сжигания газа в горелках (обычно не более 0,03 МПа), и охлаждается в результате эффекта Джоуля- Томпсона до весьма низких температур

у

Ё

(порядка (-70-80)°С), а генерированный пар используется в паровой турбине для выработки в эл. генераторе на ее валу электроэнергии, Охладившийся в турбогенераторе 11 газ, пройдя через конденсатор 13, отдает часть холода на конденсацию отработанного пара посредством хладоносителя, циркулирующего между теплообменником 13 и конденсатором 5 по трубам 14. Поскольку расширившийся в турбодетандере 11 (имеющий КПД не более 20%) газ располагает избытком холода, который направляется в теплообменник 18 для охлаждения компри- мированного в нагнетателях 12 газа, закачиваемого в газохранилище 8, а также поступающего из газопровода 1 газа, идущего на компрессию. Подогревшийся в теплообменнике 13 газ низкого давления направляется в трубопровод 16 для газоснабжения газовых горелок котлоагрегатов 3..

В принципе теплообменник 18 может работать ив последовательном соединении с теплообменником 13 (например, при падении тепловой нагрузки теплоэлектростанции).

Вследствие осуществления указанного выше:

обеспечивается охлаждение комприми- рованного газа на КС перед его закачкой, например, в пласт подземного хранилища

газа, чем исключается необходимость установки аппаратов воздушного охлаждения:

обеспечивается охлаждение газа, поступающего из газопровода на КС перед его

подачей в нагнетатели, повышение от этого эффективности процесса сжатия позволяет снизить расход энергии на компрессии до 15-20% и уменьшить величину установленной мощности на КС;

увеличение КПД котлоагрегата за счет подачи в топку подогретого газа (увеличение, энтальпии топлива).

Формул а изобретения Тепловая электрическая станция, содержащая по крайней мере, один паросиловой контур, работающий на газообразном топливе, газохранилище для хранения резервируемого газа и компрессорную станцию, подсоединенную своими входом - к

магистральному газопроводу и выходом - к газохранилищу, при этом последнее через турбодетандер и установленный на его выходе теплообменник подсоединено к паросиловому контуру, отличающаяся тем,

что, с целью повышения экономичности, она содержит дополнительные теплообменники на входе и выходе компрессорной станции, подключенные по входу и выходу охлаждающей среды соответственно к выходу турбодетандера и выходу газа из основного теплообменника.

Использование: в области теплоэнергетики, преимущественно на тепловых электростанциях, работающих на газовом топливе, с хранилищами газа и компрессорными станциями. Сущность изобретения: станция предусматривает расширение подаваемого к паросиловому контуру газа в турбодетандере. Холодный газ после . турбодетандера подают для охлаждения отработанного в паровыхтурбинах пара, а также в теплообменники для охлаждения поступающего, на компрессорную станцию газа и газа после его компрессии. 1 ил.