Парогазовая установка Советский патент 1981 года по МПК F01K21/04 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам.

Известна парогазовая установка, содержащая вертикально расположенный турбокомпрессорный блок газотурбинного двигателя, котел-утилизатор и установленные на горизонтальном валу силовую газовую турбину с газоходом и основную паровую турбину ijНедостатками данной установки являются ее невысокая экономичность, большие температурные напряжения в корпусе основной паровой турбины и высокая влажность пара в ее ступенях что значительно влияет на надежность и живучесть установки.

Цель изобретения - повышение экономичности установки.

Указанная цель достигается тем, что известная парогазовая установка снабжена предвключенной паровой турбиной, установленной на валу турбокомпрессорного блока, а основная паровая турбина установлена в газоходе силовой турбины.

Для снижения влажности пара в ступенях основной паровой турбины и исключения температурных напряжений в ее корпусе,между корпусом основной

паровой турбины и поверхностью газохода установлен оребренный кожух, образующий с корпусом основной паровой турбины полость, сообщенную на входе с выходом предвключенной паровой турбины, а на выходе - с входом основной паровой турбины.

На чертеже схематически изображена предлагаемая парогазовая установка.

0

Установка содержит вертикально расположенный турбокомпрессорный б.ок 1 двигателя и предвключенную паровую турбину 2 высокого давления, установленные на валу 3 с разобщительной муф5той 4. Газовая турбина 5 и основная паровая турбина 6 низкого давления установлены на валу 7, опирающемся на подшипники 8. Турбина б размещена в газоходе 9 турбины 5. Корпус турби0ны 6 окружен герметичным кожухом 10, размещенным также в газоходе 9. На внутренней и наружной поверхности кожуха 10 установлены по винтовой линии ребра 11 и 12, а на торцовых по5верхностях кожуха 10 - плоские ребра 13. Кожух 10 образует с корпусом турбины 6 полость, сообщенную через патрубок 14 с выходом йредвключенной (турбины 2, а через патрубок 15 - с входом основной паровой турбины б,

0

т. е. с коллектором 16 котла-утилизатора. На трубопроводах свежего пара турбины 2 установлены клапаны 17 I и 18, а на трубопроводах отработавшего пара - клапаны 19 и 20. Выхлопной патрубок 21 турбины 5 соединен с газовым коллектором 22. В верхней части 23 газохода 9 размещен котелутилизатор с коллекторами 24, 25 и 26. Питательные насосы 27 и 28 УЬтановлены на выходе из конденсатора 29 турбины 6 и предназначены для подачи воды в коллекторы 24 и 26 кот.ла-утилизатора. Для сброса пара в конденсатор 29 из полости кожуха 10 при неработакядей турбине 6 предусмотрены патрубок 30 и дроссельное устройство 31. Парогазовая установка работает следующим образе. Для запуска газотурбинного двигателя на парогазовую турбину 2 через клапан 18 подают пар от вспомога тельного котла (не показан), обеспечивая вращение турбокомпрессорного блока 1. Отработавший в турбине 2 пар через клапан 19 поступает в конденсатор 29. В мсмент подачи топлива в газотурбинный двигатель клапан 20 открывают, а клапан 19 закрывают. Пар от турбины 2 через патрубок 14 поступает в полость кожуха 10 и движется по винтовым каналам между ребрами 11, равномерно охлаждая кожух и .защищая корпус турбины 6 от воздей ствия горячих газов. Из кожуха 10 па через патрубок 30 и устройство 31 поступает в конденсатор 29. Часть пара при этом проходит в проточную часть неработающей турбиш 6. Отработавшие газы от блока 1 через перепускное устройство турбины 5, патрубок 21, газоход 9 поступают к нагревательным поверхностям котлаутилизатора. В патрубке 21 газы движутся по винтовым кангшам между ребрами 12. Направления вращения газа в патрубке 21 и пара в кожухе 10 про тивоположны. Пар от коллектора 25 поступает к турбине 2, а пар от коллектора 16 через патрубок 15 - в кожух 10. Оба

потока пара сбрасываются затем в конденсатор 29, При совместной работе газовой 5 и паровой 6 турбин клапан 20 открыт, а клапан 19 и устройство 31 закрыты. Пар от турбины 2 и коллектора 16 поступает в кожух 10, где смешивается и нагревается теплом уходящих газов через оребренную поверхность, а затем поступает на рабочие лопатки турбины 6. При выходе из строя турбины 2 муфта 4 разобщает валы и газотурбинный .двигатель работает самостоятельно.

Сребренный кожух 10 является высокоэффективным теплообменником (пароперегревателем) , значительно повыиающим экономичность предлагаемой установки. Фснрмула изобретения 1. Парогазовая установка, содержаая вертикально расположенный турбокомпрессорный блок газотурбинного двигателя, котел-утилизатор и устйновленные на горизонтальнее валу силовую газовую турбину с газоходом и основную паровую турбину, отличающая с ;я тем, что, с целью повышения экономичности, установка снабжена предвключенной паровой турби-ной установленной на валу турбокомпрессорного блока, а основная .паровая турбина установлена в газоходе силовой турбины. ) 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения влажности пара в ступенях основной паровой турбины и исключения температурных напряжений в ее корпусе, между корпусом основной паровой турбины и поверхностью газохода установлен оребренный кожух, образукнций с корпусом основной паровой турбины полость, сообщенную на входе с выходом предвключенной паровой турбины, а на выходе - с входом основной паровой турбины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СГбсР W 404958, кл. F 01 К 15/04, 1972, Пар нд Пар 8Д Питательная ооаа. 4;::