(54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА
Изобретение относится к газотурбо строению. Известна силовая установка, работ на природном газе, содержащая имеющие общий вал воздуходувку и мно гоступенчатую турбину, вход которой соединен с газовым котлом, а выход промежуточной ступени которой подкл 0чен к теплообменнику 1. Недостатками такой силовой устано ки являются невысокий КПД, необходимость тщательной подготовки топливного газа, что приводит к применению дорогих и сложных в эксплуатации устройств, невозможность проведения работы на низкокалорийных газах без существенных переделок установки, значительные высоты проточных частей компрессора и турбины, определяемые низкой плотностью рабочего тела. Целью изобретения является повышение КПД силовой установки. Указанная цель достигается тем, что силовая установка дополнительно содержит соединенный с общим валом газовый компрессор. Линии всасывания и нагнетания которого подключены через теплообменник соответственно к выходу промежуточной ступени турбины и газовому котлу, и смеситель, .связанный с выходом турбины и камерой сгорания газового котла и через теплообменник и гаЭовый котел с выходом воздуходувки. На чертеже изображена схема силовой установки. Силовая установка, работающая на природном газе, содержит имеющие общий вал 1 воздуходувку 2 и многоступенчатую турбину с промежуточной ступенью 3 и ступенью 4 низкого давления, вход которой соединен с газовым котлом 5, а выход промежуточной ступени 3 подключен к теплообменнику 6. Установка дополнительно содержит соединенный с общим валом 1 газовьй компрессор 7, линии всасывания и нагнетания кото3рого подк,гцочены через теплообменник 6 соответственно к выходу Г1ромеж точной ступени 3 турбины и raaoaoNry котлу 5, смеситель 8, связанный с выходом ступени 4 низкого давления турбины и камерой 9 сгорания газовогокотла 5 и через теплообменник 6 и газовый котел 5 с выходом воздуходувки 2, камеру 9 сгорания и аппарат 10 воздушного охлаждения циклового газа. При работе топливный газ подается в среднюю часть газового котла 5, нагревается, смешивается с цикло вым газом, который после подогрева расширяется в промежуточной ступени 3 турбины. Топливный газ после ступени 3 турбины расширяется в сту пени 4 турбины низкого давления до давления, близкого к атмосферному, и подается в смеситель 8, где смеши вается с воздухом, после чего смесь сгорает в камере 9 сгорания газового котла 5, Цикловой газ, отработавший в сту пени 3 турбины, направляется в реге ративный теплообменник 6, где подогревает сжатый цикловый газ и воз дух, затем охлаждается в аппарате 10 воздушного охлаждения циклового газа и сжимается в компрессоре 7. Сжатый в компрессоре 7 цикловой газ нагревается в теплообменнике 6 и направляется в газоподогреватель газового котла 5. Воздух, необходимый для сгорания топливного газа и снижения его температуры до допустимой, сжимается в воздуходувке 2, после чего разделяется на два потока - один подогревается в регенеративном теплообменнике 6, другой поток - в возду хоподогревателе газового котла 5. Оба потока затем направляются в сме ситель 8 и вместе с газом в газовый котел 5. Такое распределение возду ха после. воздуходувки позволяет более гибко с сохранением высокого значения термического КПД перераспределять тепловую нагрузку по воздуху между газовым котлом и регенеративным теплообменником при изменении температуры, давления и компонентного состава топливного газа. Силовая установка позволяет более полно использовать тепло отработанных на турбине газов и продуктов сгорания вследствие низкой (близкой к атмосферной) температуры сжатого в воздуходувке воздуха. Кроме того, силовая установка позволяет повысить температуру рабочего тела перед турбиной без ущерба для ее проточной части, так как в рабочем теле отсутствуют продукты сгорания газа, сокращающие ресурс лопаточного аппарата турбины. 11овьш1енная плотность рабочего тела в цикле позволяет применить высокотемпературные центростремительные турбины и существенно уменьшить габариты турбины, компрессора и теплообменника. Формула изобретения Силовая установка, работающая на природном газе, содержащая имеющие общий вал воздуходувки и многоступенчатую турбину, вход которой соединен с тазовым котлом, а выход промежуточной ступени подключен к теплообменнику, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения КПД, установка дополнительно содержит соединенный с общим валом газовый компрессор, линии всасывания и нагнетания которого подключены через теплообменник соответственно к выходу промежуточной ступени турбины и газовому котлу, и смеситель, связанный с выходом турбины и камерой сгорания газового котла и через теплообменник и газовый котел с выходом воздуходувки . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шнеэ Я.И. Хайновский Я.С. Газовые турбины , 1977. Киев, Головное издательство издательского объединения Вища гакола, 1977, с. 206.
.
1
