Теплофикационная газотурбинная установка Советский патент 1981 года по МПК F02C6/18 

(54)ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнергетике,, в частности к газотурбинным участкам (ГТУ), предназначенным для совместного производства электрической и тепловой энергии. Известна теплофикационная газотурбинная установка, содержащая последовательно установленные в газовом тракте компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и подогреватель сетевой воды, под- КЛЮЧИ1НЫЙ к потребителю. Подогреватель снабжен байпасным газоходом для сброса уходящих газов в периоды отсутствия теп ловой нагрузки Lll. В теплое время года значительно снижается или полностью отсутствует потребность в тепловой нагрузке. Одноврале но уменьшается мощность ГТУ. Это ведет к резкому снижению эффективности установки. Цель изобретения - повышение мощности во врвм1я сезонного, снижения тепловой нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена сепаратором, водяной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю, а паровой объем соед1шен с камерой сгорания и с дополнительно установленнъ1М бойлером, накопитель конденсата которого соединен с водяным объемом сепаратора. Накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорания. Для снижения затрат на водоподготовку на трубопроводе, соединяющие сетевой подогреватель с сепаратором, установлен регулирующий дроссель. На чертеже изображена схема теплофикационной газотурбинной х;тановки. В газовом тракте последовательно установлена газовая турбина I, сгорания 2, компрессор 3 и генератор 4. Подогреватель 5 сетевой воды подключен к потребителю 6 тепловой нагрузки, для циркуляции сетевой воды между ними пре- ду змогрен насос 7. Задвижки 8 и 9 предназначены для отключения гепловогх по- требигеля 6, Параллельно гепловому потребителю 6 к подогревателю 5 подключен сепаратор Юс циркуляционным насосом 11 и задвижками 12 и 13, По пару сепаратор 10соединен с пароп егревателем 14 и далее через задвижку 15 - с камерой сгорания 2, а через задвижку 16 - с бойлером 17. Насос 18 предназначен для подачи сетевой или циркуляционной воды в бойлер 17. Для сбора конденсата установлен бак-накопитель 19 соединенный насосом 2О и трубопроводом с задвижкой 21с устройством 22 для впрыска воды в тракт ГТУ. Трубопровод с задвижкой 23 соединяет бак 19 с сепа ратором 1О. Для подпитки водяного конту ра обработанной водой предназначен насос 24. Дроссель 25 позволяет осуществ лять подпитку контура сетевой водой. Установка работает следующим образом Выработка механической энергии газотурбинной установкой в составе компрессора 1, камеры сгорания 2, газовой тур- бины 3 и потребителя, механической энергии - генератора 4 происходит обычным путем. При полной тепловой нагрузке звдвиж)ш 8 и 9 открыты, а задвижки 12 и 13 закрыты. Горячие газы после газовой турбины 1 охлаждаются сетевой водой в подогревателе 5 и тепловая энергия передается потребителю 6. Сепаратор пара 1О с и 1ркуляциоьшым насосом 11, паропере греватель 14, бойлер 17 с баком-накопите лем 19, при этом отключены. При малой тепловой нагрузке или при ее полном отсутствии задвижки 8 и 9 закрываются, а задвижки 12 и 13 открываются. Водяной контур, образованный подогревателем 5 и сепаратором Ю, заполняется насосом 24 специально подготовленной водой. Циркуляция воды в контуре осуществляется насосом 11. За счет циркуляции воды в контуре сетевой подогреватель - сепаратор, температура воды повышается др температуры кипения Полученный пар слегка перегревается в пароперегревателе 14 и подается в камеру сгорания 2 для повышения мощности газовой турбины. В зависимости от нагрузки частично или полностью пар может направляться в бойлер 17, где происходит его конденсация за счет подогрева сетевой воды. Если тепловая нагрузка полностью отсутствует, то конденсация пара осуществляется циркуляционной водой. Количество 1пара, поступающего в бойлер, устакавли7вается взаимным положением задвижек 15 и 16. В баке-накопителе 19 аккумулируется конденсат, используемый в дальнейшем для подпитки водяного контура. Конденсат, полученный в бойлере, может быть использован для дальнейшей форсировки мощности ГТУ и для снижения выхода окислов азота в камере сгорания 2. Для . этого открывается задвижка 21 и конденсат поступает в устройство 22 для впрыска воды. Требования к водоподготовке подпиточной воды снижаются, если установлен дроссель 25 с регулируемым перепадом .давления. В этом случае давление перед дросселем устанавливается таким, чтобы в сетевом подогревателе 5 температура воды оставалась ниже температуры кипения. Перепад давления в дросселе обеспечивает вскипание воды за ним, т.е. при входе в сепаратор образуется пароводяная смесь. Подключение сепаратчэра, бойлера и бака-накопителя к сетевому подогревателю позволяет осуществить глубокую утилизацию тепла уходящих газов в период сни.жения тепловой нагрузил или при полгтом ее отсутствии. При этом не требуется установка специальных парогенерирующих поверхностей нагрева. Форм у л а изобретения 1. Теплофикационная газотурбинная установка, содержащая последовательно установленные в газовом тракте компрессор, камеру сгорания, газовую турбину и подогреватель сетевой воды, подключенный к потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности во время сезонного снижения тепловой нагрузки, установка снабжена сепаратором, . водяной объем которого посредством трубопроводов с запорной арматурой подключен параллельно потребителю к сетевому подогревателю, а паровой объем соединен сКамерой сгорания и с дополнительно установленнг.тм бойлером, накопитель конденсата которого соединен с водяным объемом сепаратора. 2. Установка по п. I, отличающая с я тем, что накопитель конденсата подключен между компрессором и камерой сгорания. 3. Установка по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что, с целью снижения затрат на водоподготовку, на трубопроводе, соединякдаем подогреватель с