Система запуска газотурбинного газоперекачивающего агрегата Советский патент 1982 года по МПК F02C9/00 

I

Изобретение относится к энергомашиностроению в частности, к системам запуска газотурбинных газоперекачивающих агрегатов.

Известна система запуска газотурбинного двигателя, содержащая пусковой гидравлический мотор, соединенный через обгонную муфту с ротором турбокомпрессора и снабженный входной магистралью с выходом электроприводного насоса и подключенные к магистрали подачи топлива коллекторы, соединенные с пусковой и рабочей форсунками tn.

Известная система запуска газотур;бинного газоперекачивающего агрегата не эффективна, так как при убели;ченных по сравнению с газотурбинными двигателями потребных для раскрутки, мощности требует наличия специального жидкого рабочего тела.

Наиболее близкой к предлагаемому является система запуска газотурбинного газоперекачивающего агрегата.

система запуска, содержащая пусковой турбодетандер, соединенный через обгонную муфту, с ротором турбокомпрессора и связанный выходной магистралью с атмосферой, а входной - с газопроводом высокого давления, соединенным с коллекторами пускового и топливного газа комеры сгорания турбокомпрессора 2.

Однако и такая система запуска

10 не обеспечивает получение необходимого уровня экономичности и защиты окружающей атмосферы из-за выпуска отработавшего в турбодетандере газа в атмосферу, а также из-за значитель15ного дросселирования газа высокого давления перед подачей в коллекторы.

Цель изобретения - повышение экономичности и уменьшение загрязнения окружающей атмосферы.

20

Указанная цель достигается тем, что система снабжена эжектором, высоконапорное сопло которого подключено к газопроводу, низконапорное к выходной магистрали, а выход соеди нен с коллекторами. На чертеже схематически представлена система запуска газотурбинного газоперекачивающего агрегата. Система запуска содержит пусковой турбодетандер 1, соединенный через обгонную муфту 2 с ротором 3 турбокомпрессора газотурбинной установки, и сообщенный выходной магистралью 5с атмосферой, а входной магистралью 6, снабженной регулируе мым клапаном У, с газопроводом 8 высокого давления за нагнетателем 9 и соединенные с газопроводом 8 тру,бопроводом 10 с регулируемым клапаном 11 коллекторы 12 и 13 пускового и топливного газа камеры 14 сгорания турбокомпрессора . В выходной магистрали 5 установлена задвижка 15 и система запуска снабжена эжектором 16, высоконапорное сопло 17,. которого подключено к газопроводу 8 за клапаном 11, низконапорное сопло 1В трубопроводом 19 - к выходной магистрали 5 турбодетандера 1 перед задвижкой 15 а выход 20 эжектора 1 соединен с коллекторами 12 и 13 тру бопроводом 21 с дополнительными зад рижками 22 и 23. Трубопровод 21 через кран 24 подсоединен к аккумулир щей емкости 25. В начальный период запуска агрегата открывают клапан 7, в результа те чего газ высокого давления из газопровода 8 поступает на турбодетандер 1 по входной магистрали 6, где расши ряется, совершая работу в турбокомпрессоре , и выходит по магистрали 5 через задвижку 15 в атмосферу. После открытия клапайа 7 открывают клапан 11, дополнительные задвижки 22 и 23, а задвижку 15 закры вают. При этом кран 2k остается в закрытом положении. В результате газ высокого давления из газопровода 8 по трубопроводу 10 поступает в высоконапорное сопло 17 эжектора 16, эжектируя через низконапорное сопло 18 расширенный в турбодетандере 1 газ по трубопроводу 19 из выходной магистрали 5. Полученная в эжекторе 16 смесь, служащая для агрегата топливным и пусковым газом поступает с выхода 20 эжектора 6 по трубопроводу 21 в коллекторы 12 и 13 и из них в камеру 1Д сгорания. При выходе турбодетандера 1 на предельную частоту вращения обгонная муфта 2 отключается. Одновременно закрывают клапан 7- Затем перекрывают трубопровод 19 и эжектор 16 переходит на режим нулевой эжекции. При этом газ, выходящий из эжектора 16, дросселируют до нужного давления топливного и пускового газа дополнительной задвиж- кой 22 или 23. Для исключения потерь газа в начальный период запуска (до момента зажигания камеры), особенно в тех случаях, когда этот период значителен, запуск начинают при закрытой задвижке 15, а дополнительную задвижку 23 сохраняют закрытой при открытии клапана 11 задвижки 22. Дополнительно открывают кран 2. В результате топливный и пусковой газ поступают из, эжектора 16 по трубопроводу 21 в емкость 25, где он аккумулируется. При этом степень дросселирования клапана 7 во времени непрерывно уменьшают для поддержания постоянной ступени расширения турбодетандера 1 . К моменту зажигания камеры I сгорания открывают задвижку 23 и газ из емкости 25 начинает поступать в коллекторы 12 и 13 по трубопровоДУ 21. Одновременно в трубопровод 21 поступает газ из эжектора 16.Под, держание необходимого давления в коллекторах 12 и 13 при этом обеспечивается регулированием дополнительных задвижек 22 и 23 крана 2 и клапанов 7 и 11.После отключения турбодетандера 1 и перехода эжектора 16 на режим нулевой эжекции в коллекторы 12 и 13 газ продолжает поступать из эжектора 16 и емкости 25.Пос- ле отключения турбодетандера 1 возможна работа агрегата только на газе, поступающем из емкости 25. . Повышение экономичности при запуске достигается за счет практически полного исключения выброса природного газа в атмосферу, а также за счет уменьшения потерь энергии природного газа из-за его дросселирования до нужного давления топливного и пускового газа. Одновременно исключается загрязнение окружающей атмосферы. Формула изобретения Система запуска газотурбинного газоперекачивающего агрегата, содержащая пусковой турбодетандер, соединенный через обгонную муфту с ротором турбокомпрессора и связанный выходной магистралью с атмосферой, а входной - с газопроводом высокого давления, соединенным с коллекторами пускового и топливного газа камеры сгорания турбокомпре сора, отличающаяся тем, что с целью повышения экономичности запуска и уменьшения загрязнения 84 окружающей атмосферы система снабжена эжектором, высоконапорное сопло которого подключено к газопроводу, низконапорное - к выходной магистрали, а выход соединен с коллекторами Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № аПЗ, кл. F 02 С 9/00, 1963. 2.Патент США № 2608WO, кл. 60-ЗЭ«1 опублик1 1952«