Парогазовая установка Советский патент 1982 года по МПК F01K21/04 

(5) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

I

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам.

По основному авт. св. № известна парогазовая установка, содержащая турбину и установленные в ее выхлопном тракте соединенные водяной магистралью последовательно поверхностный и контактный экономайзеры, первый из которых на выходе соединен с патрубком подвода пара в турбину, а второй - с охладителем, причем установка снабжена расширителем, включенным между поверхностным экономайзером и патрубком подвода пара в турбину и сообщенным на выходе с водяной магистралью между экономайзерами П. ,

Недостатком данной парогазовой установки является то, что в турбину после расширения поступает влажный насыщенный снабжение турбины влажным паром приводит к уменьшению прохода внутреннего сечения ее проточНОЙ части, вследствие отложения на поверхности ее стенок, лопаток ротора и т.п. солей, содержащихся в капельках воды, захватываемых из-рабочего объема расширителя. Это приводит к эрозии лопаток ротора и, следовательно, к снижению надежности работы турбины, а также, к увеличению ее гидравлического сопротивления, т.е. к уменьшению проходящей массы рабочего тела, что снижает экономичность работы установки.

Кроме того, в процессе теплообмена выхлопных газо, проходящих через выхлопной тракт газовой турбины, в котором установлены поверхностный и контактный экономайзеры, сокращается удельный объем продуктов сгорания, что образует в контактном экономайзере некоторый вакуум, причем свободное сообщение выхода выхлопного тракта с атмосферой не позволяет использовать его для большей степени снижения потерь тепла с выхлопными газами, самым, повышения КПД установки. Цель изобретения - повышение надежности, экономичности и КПД установки путем снижения потерь тепла с отработавшим рабочим телом. Поставленная цель достигается тем что установка снабжена сухопарником, устройством для удержания вакуумного разрежения и сепаратором влаги, причем сухопарник включен по греющей сре де в выхлопной тракт турбины перед поверхностным экономайзером, а по нагреваемой среде - между расширителем и патрубком подвода пара в турбину, а устройство для удержания вакуумного разрежения и сепаратор: влаги установлены последовательно в выхлопном тракте турбины после контактного экономайзера. На фиг. 1 изображена схема предла гаемой парогазовой установки с двухвальной турбиной; на фиг. 2 - то же, с одновальной турбиной; на фиг. 3 вариант выполнения парогазовой установки с устройством для удержания вакуумного разрежения (например компрессором и сепаратором влаги). Парогазовая установка содержит компрессор 1, камеру 2 сгорания с трубопроводом 3 подачи топлива и ТУР бину k, которая может быть выполнена как одновальной, так и двухзальной. В выхлопном тракте 5 турбины установлены последовательно по ходу движения отработавшего рабочего тела сухопарник 6, поверхностный и контактный экономайзеры 7 и 8 соответст венно. Поверхностный экономайзер 7 соеди нен трубопроводом 9 через дроссель 10 и трубопроводом 11 через насос 12 с расширителем 13. Контактный экономайзер 8 связан циркуляционным водоводом через циркуляционный насос 15 с охладителем 1б и с помощью труб провода 17 с расширителем 13« Сухо парник 6 по нагреваемой среде установлен между расширителем 13 и патру ком 18 подвода пара в турбину 4. Пар газовая установка может быть дополнительно снабжена сепаратором влаги 19 и устройством для удержания вакуумного разрежения, выполненным в виде компрессора 20, установленным последо вательно по ходу движения отработавшего рабочего тела после контактного экономайзера 8. 9 е 8 В случае выполнения турбины двухзальной она может быть оснащена дополнительной камерой сгорания 21, которая установлена между ступенями турбины Ц. Парогазовая установка работает следующим образом. Сжатый в компрессоре 1 воздух поступает в камеру 2 сгорания, куда па-, дается также топливо по трубопроводу 3. Образующиеся продукты сгорания направляют в турбину k, где они смешиваются с сухим насыщенным паром, поступающим из сухопарника 6 по патрубку 18. Эта парогазовая смесь пройдя через турбину и совершив в ней работу, сбрасывается в ее выхлопной тракт 5. Тепло выхлопных газов вначале утилизируется в сухопарнике 6 для осушки влажного, насыщенного пара, поступающего из расширителя 13, а затем в поверхностном 7 и частично в кон- .. тактном 8 экономайзерахi В поверхностном экономайзере 7 вода циркулирует с помощью насоса 12 в системе: расширит ел 13,трубопровод 11,теплообменные тракты поверхностного экономайзера 7, трубопровод 9 с дросселем 10 и рас.ширитель 13- После поверхностного -i.-..-экономайзера 7 выхлопные газы поступают в контактный экономайзер 8. В нем они охлаждаются водой, циркулирующей с помощью насоса 15 по водоводу и охладителю 16, и затем сбрасываются в атмосферу или отсасываются компрессором 20 через сепаратор олаги 19. Таким образом, осушение капелек влажного насыщенного пара, поступа ют щего из расширителя 13 происходит за счет тепла выхлопных газов в сухопарнике 6. В результате этого отложение солей происходит на его внутренних стенках, а в турбину поступает очищенный от них сухой пар. Это позволяет сохранить неизменным внутреннее сечение проточной части турбины, прёду предить эрозию ее стенок, лопаток ротора и т.п. и, следовательно, повысить надежность работы газовой турбины, уменьшить ее гидравлическое сопротивление и увеличить массу проходящего рабочего тепла, повысить экономичность работы установки. Оснащение же выхлопного тракта 5 турбины за контактным экономайзером 8 устройством для удаления вакуумного разрежения через сепаратор влаги 13 позволяет эксплуатировать парогазовую установку дополнительно в режиме с наибольшим теплоперепадом и тем самым за счет снижения энтальпии выхлопных газов полнее использовать их теплосодержание, повысить КПД установки в целом. Формула изобретения 1. Парогазовая установка по авт. св. fP 72«786, отличающая с я тем, что, с целью повышения ее надежности и экономичности, установка снабжена сухопарником, включенным по греющей среде в выхлопной тракт турбины перед поверхностным экономай зером, а по нагреваемой среде - меж8ду расширителем и патрубком подвода пара в турбину. 2. Установка по п. 1, о т л и « чающаяся тем, что, с целью повышения ее КПД путем снижения по-л: терь тепла с отработавшим рабочим телом, установка дополнительно снабжена устройством для удержания вакуумнога разрежения и сепаратором влаги, установленными последовательно в выхлопном тракте турбины после контактного экономайзера. Источники информации, принятые внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № ,кл. F01 К 21/Oit, 1978.

Фа$.1

/t

t}(

S

./4