Парогазовая установка Советский патент 1974 года по МПК F01K23/02 

1

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в газовой промышленности.

Известны парогазовые установки для привода компрессоров магистральных газопроводов, содержащие последовательно установленные в газовом контуре компрессор, газовую турбину, экономайзеры, сепаратор влаги и турбодетандер, а в паровом контуре паровую турбину, установленную на одном валу с компрессором магистрального газопровода.

Однако такие установки имеют невысокую экономичность из-за потерь тепла с уходяш,ими газами и невозможности охлаждения природного газа.

Предлагаемая установка отличается тем, что к выхлопному патрубку турбодетандера подключен теплообменник для охлаждения газа магистрального газопровода, причем перед турбодетандером может быть установлен поверхностный воздушный или водяной охладитель.

Такое выполнение установки позволит повысить ее экономичность.

Па чертеже изображена схема описываемой установки.

Она состоит из воздушного компрессора 1, камеры сгорания высоконапорного парогенератора с размеш;енными в ней поверхностями нагрева 2, газовой турбины 3, электрогенератора 4 газовой турбины, хвостовых поверхностей 5 и экономайзерных поверхностей б нагрева высоконапорного парогенератора, воздушного (водяного) охладителя 7 продуктов сгорания, влагоотделителя 8 капельной влаги, турбодетандера 9 с электрогенератором. Установка содержит также промежуточный сепаратор 10 капельной влаги, газоохладитель li сжатого газа, турбодетандер 12 второй ступени с электрогенератором, газоохладитель 13 сжатого газа второй ступени, выхлоп 14 продуктов сгорания в окружаюш,ую среду, паровую турбину 15, газовый компрессор 16, конденсаторную установку 17, конденсаторный

насос 18, деаэратор 19, питательный насос 20 и магистральный газопровод 21.

Рабочий процесс в установке происходит следующим образом. В воздушном компрессоре 1 сжимается воздух окружающей среды, подается в ка-меру сгорания 2, куда подводится топливо. Образующиеся при горении топлива в среде сжатого воздуха продукты сгорания отдают тепло радиационным и конвективным поверхностям

нагрева высоконапорного парогенератора, охлаждаются до приемлемой температуры и направляются в газовую турбину 3, которая используется для привода воздущного компрессора 1 и электрогенератора 4. Газовая турбина работает с неполным расширением продуктов сгорания (с противодавлением), которые последовательно омывают после газовой турбины хвостовые поверхности 5 и экономайзерные поверхности 6 нагрева, проходят воздушный (водяной) охладитель 7 продуктов сгорания, а затем поступают во влагоотделитель 8, в котором отделяется капельная влага - бессолевый конденсат из продуктов сгора 1ия топлива (при достижении в результате их глубокого охлаждения температуры точки росы), который поступает в сборник. Продукты сгорания топлива под давлением направляются в турбодетандер 9 с электрогенератором, при расширении в не,м они охлаждаются, превращаются в хладагент и поступают через промежуточный сепаратор 10 в газоохладитель 11, а сепаратор 10 служит для сепарации капельной влаги. Как турбодетандер, так и газоохладитель могут состоять из двух ступеней. В этом случае за счет охлаждения сжатого газа в газоохладителе хладагент (продукты сгорания топлива) -нагревается и поступает в турбодетандер 12 с электрогенератором второй ступени и далее в газоохладитель 13 второй ступени, затем через выхлоп 14 продукты сгорания удаляются в атмосферу. При этом вырабатываемая в электрогенераторах электроэнергия используется на собственные нужды или поступает в эпергосистему. Образующийся в поверхностях нагрева высоконапорного парогенератора пар поступает в паровую турбину 15 - привод газового компрессора 16, в котором производится сжатие газа, транспортируемого по магистральному газопроводу. Нагретый при сжатии в компрессоре газ охлаждается в поверхностном газоохладителе 11 (а при наличии второй ступени также в газоохладителе 13) хладагентом.

Охлаждение продуктов сгорания в экономайзерных поверхностях нагрева до температуры точки росы п.еред турбодетандером производится конденсатором паровой турбины, поступающим из конденсаторной установки 17.

Дополнительно продукты сгорания могут охлаждаться в воздушном (водяном) охладителе 7. Двухступенчатое охлаждение газа в газоохладителях повышает холодопроизводительность и эффективность энергетического агрегата в определенных условиях.

Предмет изобретения

1.Парогазовая установка для привода компрессоров магистральных газопроводов, содержащая последовательно установленные в газовом контуре комнрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, экономайзе ры, сепаратор влаги и турбодетандер, а в паровом контуре паровую турби-ну, установленную на одном валу с компрессором магистрального газопровода, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, к выхлопному патрубку турбодетандера подключен теплообмепник для охлаждения газа магистрального газопровода.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что перед турбодетандером установлен поверхностный охладитель.

С