Парогазовая турбоустановка Советский патент 1982 года по МПК F01K21/04 

(5А) ПАРОГАЗОВАЯ ТУРБОУСТАНСВКА

Изобретение относится к энергетическим установкам для производ ства электрической энергии. Известны парогазовые турбоуста новки, содержащие компрессор, камеру сгорания, силовую турбину и подогреватель пароводяной смеси, подаваемой в камеру сгорания. Цель изобретения - повышение эк номичности и увеличение полезной мощности. Для этого в турбоустанов ке на выхлопе подогревателя питате ной смеси установлен конденсатор смешивающего типа с насосом неконденсируемых газов. Кроме того, на тракте отсоса не конденсируемых газов установлены охладитель и вакуумный насос. Такое выполнение установки позв ляет повысить экономичность и увеличить полезную мощность. На чертеже показана принципиаль ная тепловая схема предлагаемой турбоустановки. Турбогруппа установки содержит пусковой двигатель 1 , воздушный компрессор 2, камеру сгорания 3, силовую турбину k, электрический генератор 5 и вакуумный насос 6. Система подачи в камеру сгорания установки питательной пароводяной смеси выполнена замкнутой и состоит из подогревателя 7 питательной смеси, конденсационного устройства 8, системы трубопроводов, конденсатных насосов 9 и устройств, регулирующих расход питательной смеси, подаваемой в камеру сгорания 3. Система охлаждения охлаждающей жидкости (конденсата)конденсационного устройства установки выполнена замкнутой и включает в себя охладитель ТО охлаждающей жидкости, систему трубопроводов, конденсатных насосов 9 и устройств, рег улирующих расход охлаждающей жидкости (конденсата) и конденсационное устройство 8. 3 Система охлаждения не конденсируемых газов, откачиваемых из конденсационного устройства установки, выполнена замкнутой и состоит из га зоохладителя 11, системы трубопрово дов, конденсатных насосов 9 и устройств, регулирующих расход охлаждающей жидкости (конденсата), и охладителя 10 охлаждающей жидкости. Парогазовая турбоустановка запус кается при помощи пускового двигателя 1 , в качестве которого может быть использована пусковая паровая турбина. Установка работает следующим образом. Атмосферный воздух, пройдя через воздушный фильтр, поступает в осевой воздушный компрессор, 2 в котором сжимается до соответствующего давления. После компрессора сжатый воздух попадает а камеру сгорания 3,где сжигается газообразное или жидкое топливо с коэффициентом избытка воздуха порядка 1,05. В камере сгорания при сжигании топлива с таким избытком воздуха образуются газы продуктов сгорания топлива с температурой порядка 2200°С. Для получения требуемой температуры рабочего тела в камеру сгорания впры скивают питательную пароводяную смесь в количестве, определяемом из уравнения теплового баланса камеры сгорания, из условия получения перед силовой турбиной 4 температуры парогазовой смеси порядка 750°С. Питательная пароводяная смесь подается в камеру сгорания при давлении , несколько большем давления газов продуктов сгорания топлива. Из камеры сгорания парогазовая смесь поступает в силовую турбину 4,которая приводит во вращение эле трический генератор 5 мощностью до 500 Мвт, воздушный компрессор 2 и осевой вакуумный насос 6, Отработавшая в силовой турбине k парогазовая смесь с давлением ниже атмосферного и температурой порядка 290°С поступает в подогреватель 7 питательной смеси, в котором получается питательная пароводяная смесь, поступающая затем в камеру сгорания 3. Конденсат подается в подогреватель 7 питательной смеси по системе трубопроводов при помощи конденсатного насоса 9. 14 Из подогревателя 7 питательной смеси парогазовая смесь поступает в конденсационное устройство 8 смешивающего типа. В конденсационном устройстве происходит конденсация водяных паров, входящих в состав парогазовой смеси. Количество конденсируемых водяных паров больше количества водяных паров, образовавшихся из питательной пароводяной смеси, добавляемой в камеру сгорания 3, на количество водяных паров, образовавшихся от сжигания топлива. Таким образом, в конденсационном устройстве 8 образуется избыточное количество конденсата, которое может быть использовано для собственных нужд турбоустановки. Кратность охлаждения в конденсационном устройстве порядка 10. Из конденсационного устройства неконденсируемые газы продуктов сгорания топлива отсасываются осевым вакуумным насосом 6, который выбрасывает их в дымовую трубу, причем газы предварительно охлаждаются в газоохладителе 11. Конденсат, образовавшийся в конденсационном устройстве, охлаждается в охладителе 10 охлаждающей жидкости радиаторного типа обдувом воздуха. Парогазовые установки, выполняемые по предлагаемой схеме, могут быть использованы в качестве транспортных установок, например, на морских судах. формула изобретения 1.Парогазовая турбоустаноака, содержащая компрессор, камеру сгорания, силовую турбину и подогреватель пароводяной смеси, подаваемой в камеру сгоранияJ отличающаяс я тем, что, с целью повышения экономичности и увеличения полезной мощности, на выхлопе подогревателя питательной смеси установлен конденсатор смешивающего типа с насосом иеконденсируемых газов. 2.Установка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что на тракте отсоса неконденсируемых газов установлены охладитель и вакуумный насос.