Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі

Реферат: Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, яке не спричиняє погіршення робочих характеристик двигуна або втрати тиску у вихлопній системі, містить компресор (1) для стиснення робочого газу (G1) для одержання стисненого газу (G2), причому робочий газ (G1) має концентрацію горючого компонента, яка менша за межу його займистості, каталітичну камеру згорання (2) для спалювання стисненого газу (G2) каталітичною реакцією за допомогою поміщеного в неї каталізатора для одержання димового газу (G3), турбіну (3), виконану для приведення в дію димовим газом (G3), який подається з каталітичної камери згорання (2), регенератор (6) для нагрівання стисненого газу (G2), який подається від компресора (1) до каталітичної камери згорання (2) вихлопним газом (G4), який подається від турбіни (3) крізь вихлопний канал (25) до регенератора (6), пальник (7) для спалювання газу (G20), добутого з компресора (1), з паливом для одержання нагрівального газу (G5) і подачі нагрівального газу (G5) у вихлопний канал (25), і клапан (8) для регулювання кількості подачі добутого газу (G20) до пальника (7). UA 102361 C2 (12) UA 102361 C2 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ТЕХНІЧНА ГАЛУЗЬ Представлений винахід відноситься до газотурбінного двигуна, який використовує газове паливо з низькою БТО, таке як метан вугільних пластів (СММ), який добувається з вугільних шахт, або газ з органічних відходів. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Традиційно, відомий газотурбінний двигун, який споживає газ з низькою БТО та концентрацією метану, нижчою за його межу займистості, для спалювання метану. Згідно з принципом роботи газотурбінного двигуна, робочий газ з низькою концентрацією метану стискається компресором для одержання стисненого газу. Стиснений газ спалюється каталітичною камерою згорання за допомогою каталітичної реакції для одержання димового газу. Димовий газ потім використовується для приведення в дію турбіни. Стиснений газ, випущений з турбіни, потім подається в регенератор або теплообмінник, де він використовується для підігрівання стисненого газу, який подається від компресора до каталітичної камери згорання. В каналі для відпрацьованого газу розташований канальний пальник, який з'єднаний з виходом турбіни і входом генератора, де вводиться паливо, таке як природний газ, і потім спалюється при запуску або роботі двигуна з низьким навантаженням, у якому відпрацьований газ має низьку температуру. Це підвищує температуру відпрацьованого газу для достатнього нагрівання стисненого газу, який подається від компресора до регенератора і, в результаті, для активування каталітичної камери згорання і, таким чином, для ефективного приведення в дію двигуна. Дивіться документ JP 2010-19247 (А). Газотурбінний двигун здатен використовувати VAM (Вентиляційний Метан) з низькою БТО та низькою концентрацією метану, який виводиться з вугільних шахт. Вентиляційний метан (VAM) має концентрацію тільки 1 % або менше. Тому, традиційно вентиляційний метан (VAM) випускається в повітря без спалювання. Однак, використання вентиляційного метану (VAM) як палива для генерування електроенергії газовою турбіною буде призводити до викидів певної кількості діоксиду вуглецю. Вищеописаний газотурбінний двигун завдяки тому, що канальний пальник встановлений у вихлопному каналі на виході турбіни, призводить до втрати тиску і зниження своєї вихідної потужності внаслідок вихлопного газу, який протікає крізь канал з турбіни навіть за розрахункових умов роботи, за яких канальний пальник вимкнений. Також, інтенсивність подачі повітря для горіння до канального пальника не можна контролювати, що ускладнює повторний запуск канального пальника за умов, за яких псується каталізатор в каталітичній камері згорання. Окрім того, через те, що канальний пальник встановлений у вихлопному каналі, вихлопний канал і одержувана газова турбіна повинні бути великими. Задачею представленого винаходу є надання газотурбінного двигуна, який працює на бідному паливі, без зниження вихідної потужності двигуна або будь-якої втрати тиску у вихлопній системі, що надає можливість виготовляти малу газову турбіну. КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Для цього, газотурбінний двигун, який працює на збідненому газовому паливі, містить компресор для стиснення робочого газу для надання стисненого газу, при цьому робочий газ має концентрацію горючого компонента, яка менша за межу його займистості, каталітичну камеру згорання для спалювання стисненого газу завдяки каталітичній реакції за допомогою каталізатора, який міститься в ній, для одержання димового газу, турбіну, пристосовану до приведення в дію димовим газом, який подається з каталітичної камери згорання, регенератор для нагрівання стисненого газу, який подається від компресора до каталітичної камери згорання, вихлопним газом, який подається від турбіни крізь вихлопний канал до регенератора, пальник для спалювання газу, одержаного з компресора, з паливом для одержання нагрівального газу і подачі нагрівального газу у вихлопний канал, і клапан для регулювання кількості одержаного газу, який подається до пальника. Згідно з принципами роботи газотурбінного двигуна, робочий газ з концентрацією горючого компонента, меншою за межу його займистості, стискається компресором для одержання стисненого газу. Стиснений газ спалюється за допомогою каталітичної реакції в каталітичній камері згорання для одержання високотемпературного димового газу, який використовується для приведення в дію турбіни. Коли вхідна температура каталітичної камери згорання менша за температуру, необхідну для ініціювання каталітичної реакції, наприклад, під час запуску або роботи двигуна з низьким навантаженням, нагрівальний пальник надає нагрівальний газ шляхом спалювання суміші палива і газу, одержаного з компресора, який подається у вихлопний канал для нагрівання вихлопного газу. Нагрітий вихлопний газ потім в генераторі обмінюється теплом із стисненим газом від компресора. Нагріте стиснене повітря підвищує вхідну температуру каталітичної камери згорання для активування каталітичного спалювання, 1 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 яке забезпечує стабільну подачу високотемпературного димового газу до турбіни. Також, нагрівальний пальник встановлюється зовні вихлопного каналу, що не призводить до зниження тиску у вихлопній системі або до погіршення робочих характеристик двигуна. Окрім того, застосування бідного газу, такого як метан вугільних пластів (СММ), вентиляційний метан (VAM) або газ з органічних відходів з низькою концентрацією палива або концентрацією метану для приведення в дію газотурбінного двигуна або використання каталітичної реакції не формує NOx при розрахунковому режимі роботи, за якої пальник не активується і забезпечує зниження викидів газоподібного метану для запобігання глобальному потеплінню. Окрім того, нагрівальний пальник не встановлюється у вихлопному каналі, що не призводить до жодної втрати тиску у вихлопній системі або до погіршення робочих характеристик двигуна і, тому, забезпечує ефективну роботу двигуна. Також, нагрівальний пальник не встановлюється у вихлопному каналі, що не призводить до жодного збільшення розмірів каналу або газотурбінного двигуна. Окрім того, відвідний клапан контролює кількість відібраного газу для нагрівального пальника, що забезпечує придатний контроль відібраного газу при запуску пальника для одержання певної кількості нагрівального газу, необхідного для пальника. Це полегшує запуск пальника. В переважному варіанті виконання, відвідний клапан пристосований до безперервного підвищення або зниження кількості відібраного газу, який подається до нагрівального пальника. Згідно з цим варіантом виконання, кількість відібраного газу, яка подається до нагрівального пальника, безперервно контролюється відвідним клапаном. Це гарантує надійний контроль кількостей відібраного газу і палива, які подаються до нагрівального пальника, і, в результаті, інтенсивності потоку і температури нагрівального газу від пальника. Це дозволяє стабільно контролювати вхідну температуру каталітичної камери згорання. В іншому переважному варіанті виконання, нагрівальний пальник активується під час запуску газотурбінного двигуна. Згідно з варіантом виконання, нагрівальний пальник експлуатується під час запуску двигуна для активування каталітичної камери згорання і потім плавного приведення в дію двигуна, хоча, під час традиційного запуску двигуна, температура вихлопного газу з турбіни все ще низька і, тому, каталітична камера згорання не активується до міри, необхідної для подачі під високим тиском і високою температурою стисненого газу в турбіну і, таким чином, для підвищення числа обертів двигуна. В іншому переважному варіанті виконання, нагрівальний пальник працює за умови, де газотурбінний двигун працює за нерозрахункових режимів роботи, число обертів якого менше за число обертів газотурбінного двигуна при розрахункових режимах роботи. Згідно з варіантом виконання, загальна кількість робочого газу, яка проходить крізь газотурбінний двигун під час нерозрахункового режиму роботи, менша за загальну кількість при розрахунковому режимі роботі. Це означає, що нагрівальний пальник вимагає менше кількості палива, що дозволяє використовувати для двигуна менший нагрівальний пальник. В іншому переважному варіанті виконання, газотурбінний двигун виконаний так, що нагрівальний пальник працює, коли припиняється горіння в каталітичній камері згорання. Згідно з варіантом виконання, навіть, коли припиняється горіння внаслідок псування каталізатора, нагрівальний пальник може повторно запускатися для активування каталітичної камери згорання і, таким чином, запобігати зниженню робочих характеристик двигуна. В заключення, газотурбінний двигун може активуватися бідним газом, який має низьку концентрацію палива, наприклад, концентрацію метану. Також, каталітична реакція не надає NOx при розрахунковому режимі роботі і також знижує викид газоподібного метану, Окрім того, через те, що нагрівальний пальник не встановлюється у вихлопному каналі, може використовуватися менший вихлопний канал для зменшення розміру газотурбінного двигуна. Окрім того, ця конструкція не призводить до втрати тиску у вихлопному каналі або до погіршення робочих характеристик двигуна. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Фіг. 1 зображає схему, яка показує конструкцію газотурбінного двигуна, який працює на бідному газовому паливі, згідно з варіантом виконання винаходу; Фіг. 2 зображає схему, яка показує відому конструкцію газотурбінного двигуна згідно з варіантом виконання винаходу; і Фіг. 3 зображає часовий графік, який показує запуск/зупинку газотурбінного двигуна згідно з варіантом виконання винаходу. ПЕРЕВАЖНИЙ ВАРІАНТ ВИКОНАННЯ ВИНАХОДУ Посилаючись на супровідні креслення, нижче буде описуватися переважний варіант виконання винаходу. Фіг. 1 зображає схему, яка показує конструкцію газотурбінного двигуна, який працює на бідному газовому паливі, згідно з варіантом виконання винаходу, у якому газова 2 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 турбіна, головним чином позначена як GT, має компресор 1, каталітичну камеру згорання 2, яка містить каталізатор, такий як платина або паладій, і обертову машину 4, яка використовує вихідну потужність газової турбіни GT для роботи як електрогенератор або стартер. Газова турбіна використовує робочий газ G1, який є сумішшю повітря і палива. Робочий газ може бути газом з малою БТО, таким як вентиляційний метан (VAM), одержуваний у вугільних шахтах, або метан вугільних пластів (СММ), концентрація горючого компоненту якого (метану) більша за концентрацію горючого компоненту вентиляційного метану (VAM), одержуваного з вугільних шахт або газу з органічних відходів. Робочий газ G1 стискається компресором 1 для одержання газу G2 високого тиску, який подається до каталітичної камери згорання 2, де він спалюється завдяки каталітичній реакції за допомогою каталізатора, такого як платина або паладій, для одержання димового газу G3 з високою температурою і високим тиском. Димовий газ G3 подається до турбіни 3 для приведення її в дію. Турбіна 3 з'єднана з компресором 1 за допомогою обертового валу 5 так, що компресор 1 приводиться в дію турбіною 3. Як описано вище, газова турбіна G1 і обертова машина 4 утворюють електрогенератор 50. Оскільки концентрація палива або горючого компоненту в робочому газі G1 менша ніж границя його займистості, а температура палива менша за мінімальну температуру, необхідну для ініціювання горіння, то робочий газ не займається внаслідок підвищення температури при його стисканні компресором 1. Робочий газ G1 може додаватися з висококонцентрованим горючим газом для підвищення концентрації палива. Газова турбіна GT додатково містить регенератор або теплообмінник 6 для нагрівання стисненого газу G2, який подається від компресора 1 до каталітичної камери згорання 2, шляхом використання газу G4, який випускається з турбіни 3 і пальника 7, для одержання газу G5, який використовується для нагрівання газу G4. Точніше, пальник 7 додає паливо до газу 20, одержаного з компресора 1, і спалює суміш для одержання нагрівального газу G5, який змішується з вихлопним газом G4, який подається від турбіни 3 до регенератора 6. Пальник 7 з'єднаний з відвідним контрольним клапаном 8 для регулювання кількості одержаного газу G20, який подається до пальника 7. Газ G4 з регенератора подається до незображеного глушника, де послаблюються шуми з нього, і потім випускається в атмосферу. Контроль за інтенсивністю потоку газу G20 до пальника 7 здійснюється відвідним клапаном 8 у відповідь на вихідний сигнал від пускового блоку 21 керувального пристрою 20, який керує усією роботою системи, яка буде описуватися нижче. Контроль за інтенсивністю потоку метану вугільних пластів (СММ) від його джерела 13, такого як вугільні шахти, до пальника 7 здійснюється першим клапаном 9 контролю витрати палива, який працює у відповідь на керувальний сигнал від пускового блоку 21 керувального пристрою 20. Робочий газ G1 одержується змішуванням вентиляційного метану (VAM) з його джерела 12, такого як вентиляційна система вугільних шахт, з метаном вугільних пластів (СММ) з його джерела 13 в разі потреби, тоді як кількість метану вугільних пластів (СММ) регулюється другим клапаном 10 контролю витрати палива. Метан вугільних пластів (СММ) містить приблизно 10-30 % метану, а вентиляційний метан (VAM) містить менше ніж 1 % метану. Контроль за інтенсивністю потоку метану вугільних пластів (СММ) другим клапаном 10 контролю витрати палива здійснюється у відповідь на сигнал від блоку 22 контролю навантаження/зупинки в керувальному пристрої 20. Джерело 19 продувального повітря з'єднане з каналом, який проходить від джерела 12 вентиляційного метану до компресора 1 для продування, виконуваного при запуску двигуна. Перший термодатчик 31 встановлюється біля входу каталітичної камери згорання 2 для визначення температури газу, який надходить в каталітичну камеру згорання 2, а другий термодатчик 32 встановлений біля каталітичної камери згорання 2 для визначення температури газу, який випускається з неї. Вхідна температура, одержана першим термодатчиком 31, передається як сигнал першої визначеної температури до пускового блоку 21, а вихідна температура, одержана другим термодатчиком 32, передається як сигнал другої визначеної температури до пускового блоку 21 і блоку 22 контролю навантаження/зупинки. Окрім цього, третій термодатчик 33 встановлений біля виходу турбіни 3 для визначення температури газу, який випускається з неї. Вихідна температура, одержана третім термодатчиком 33, передається як сигнал третьої визначеної температури до блоку 22 контролю навантаження/зупинки керувального пристрою 20. Четвертий термодатчик 34 встановлений біля входу регенератора 6 для визначення температури газу, який надходить до регенератора 6. Вхідна температура, одержана четвертим термодатчиком, передається як сигнал четвертої визначеної температури до пускового блоку 21 керувального пристрою 20. Обертовий вал 5, який з'єднує компресор 1 і турбіну 3, і виготовлений з єдиної деталі, з'єднаний редуктором 17 з обертовою машиною 4. Обертовий вал 5 має датчик 36 обертання 3 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 для визначення кількості обертів обертового валу 5, яка потім передається до блоку 22 контролю навантаження/зупинки керувального пристрою 20. Сигнал, який вказує електроенергію, одержану обертовою машиною 4, передається до блоку 22 контролю навантаження/зупинки керувального пристрою 20. Передбачається система 11 перетворення енергії так, що блок 22 контролю навантаження/зупинки приводить в дію обертову машину 4 як стартер під час запуску двигуна. Як зображено на Фіг. 2, турбіна 3 і регенератор 6 з'єднані між собою вихлопним каналом або проходом 25. Вихлопний канал 25 має циліндричну частину 25а поблизу турбіни і частину 25b, яка розширюється поблизу і в напрямі до генератора 6, а пальник 7 з'єднаний з частиною 25b, яка розширюється, для подачі нагрівального газу G5 всередину вихлопного каналу 25. Конструкція частини 25b, що розширюється, дозволяє рівномірно подавати нагрівальний газ G5 у внутрішній простір великого регенератора 6 так, що між газами G2 і G5 здійснюється теплообмін з одночасним використанням усього внутрішнього простору регенератора 6. Як описано вище, метан вугільних пластів (СММ) від свого джерела (Фіг. 1) подається до пальника 7. Також, канал 27 для добутого газу відгалужується від каналу 24 для подачі стисненого газу G2 від компресора 1 до регенератора 6, на якому встановлені пальник 7 і клапан 8. Основні операції, які включають контроль запуску, контроль навантаження і контроль зупинки газової турбіни GT, будуть описуватися з посиланням на Фіг. 3, яка показує час запуску/зупинки газової турбіни. На цьому кресленні, характеристичні криві А - Е представляють кількість обертів обертового валу газової турбіни GT, кількість згенерованої електроенергії, відношення при відкриванні першого клапана 9 контролю витрати палива, відношення при відкриванні другого клапана 10 контролю витрати палива і, відповідно, відношення при відкриванні відвідного клапана 8. По-перше, дискусії будуть проводитися щодо контролю запуску двигуна. У цій операції, при одержанні команди на запуск, пусковий блок 21 приводить в дію систему 11 перетворення енергії, зображену на Фіг. 1, для приведення в дію обертової машини 4. Також, клапан 18 займає відкрите положення. Це спричиняє засмоктування газотурбінним двигуном GT повітря для приведення її в дію при меншій кількості обертів, наприклад при швидкості, що становить 20-30 % від розрахункової швидкості (продування). Потім, клапан 18 займає відкрите положення, яке спричиняє засмоктування газовою турбіною GT вентиляційного метану (VAM) з його джерела 2 для збільшення кількості обертів до досягання швидкості, наприклад, що становить 60 % від розрахункової швидкості для активування пальника 7, зображеного на Фіг. 1, для нагрівання регенератора 6 і також нагрівання внутрішньої частини каталітичної камери згорання 2 до температури, необхідної для каталітичної реакції. Як зображено на Фіг. 3, відвідний клапан 8 поступово відкривається після завершення продування. Відношення при відкриванні клапана 8 зберігається сталим після активування пальника 7. Потім, другий клапан 10 контролю витрати палива відкривається керувальним сигналом від блоку 22 контролю навантаження/зупинки під час каталітичного спалювання в каталітичній камері згорання 2, зображеній на Фіг. 1, для ініціювання подачі метану вугільних пластів (СММ) з його джерела 13 до компресора 1 (живиться метаном вугільних пластів (СММ)). Потім, горіння в пальнику 7 контролюється для перешкоджання підвищенню температури на вході каталітичної камери згорання 2, що повинно по іншому спричинятися подачею метану вугільних пластів (СММ). Наприклад, як зображено на Фіг. 3, цей контроль спалювання проводиться поступовим зменшенням відношень при відкриванні Е і С відвідного клапана 8 і першого клапана 9 контролю витрати палива і одержуваних кількостей газу G20, і метану вугільних пластів (СММ), який подається до пальника 7. Вхідна температура каталітичної камери згорання 2 визначається термодатчиком 31 і сигнал, який вказує визначену температуру, передається до пускового блоку 21 керувального пристрою 20. При одержанні сигналу, пусковий блок 21 передає керувальні сигнали до відвідного клапана 8 і першого клапана 9 контролю витрати палива для контролю їх відношень при відкриванні Е і, відповідно, С. Як зображено на Фіг. 3, коли згенерована електроенергія В перевищує нуль кВт, тобто, ініціюється генерування електроенергії, то відношення Е і С при відкриванні відвідного клапана 8 і першого клапана 9 контролю витрати палива зменшуються до нуля для припинення подачі видобутого газу G20 і метану вугільних пластів (СММ) до пальника 7 і, таким чином, для гасіння полум'я пальника. Далі, буде обговорюватися контроль навантаження. Як зображено на Фіг. 3, після ініціювання генерування електроенергії, відношення при відкриванні D другого клапану 10 контролю витрати палива збільшується у відповідь на керувальний сигнал від блоку 22 контролю навантаження/зупинки, який збільшує кількість метану вугільних пластів (СММ), яка подається від його джерела 13 до компресора 1. Також, після повного вимкнення пальника 7, 4 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 каталітична камера згорання 2 продовжує своє каталітичне спалювання. Окрім того, як зображено на Фіг. 3, відношення при відкриванні D другого клапана 10 контролю витрати палива поступово збільшується для збільшення кількості метану вугільних пластів (СММ), яка подається до компресора 1, доки кількість обертів А двигуна не досягне розрахункової кількості (100 %) для генерування розрахункової електроенергії В (номінальне навантаження). Коли навантаження досягає розрахункового значення, то концентрація метану вугільних пластів (СММ) в робочому газі G1 контролюється шляхом контролю кількості метану вугільних пластів (СММ), яка подається до компресора 1, шляхом використання другого клапана 10 контролю витрати палива, зображеного на Фіг. 1. Під час контролю зупинки і прийому сигналу зупинки, як зображено на Фіг. 3, приводиться в дію пусковий блок 21 для поступового зниження електроенергії В, яка генерується, і також відношення при відкриванні D другого клапана 10 контролю витрати палива для зменшення кількості метану вугільних пластів (СММ), яка подається до каталітичної камери згорання 2, що зменшує кількість обертів А двигуна і генерування електроенергії до нуля (відсутність навантаження). Цей стан підтримується протягом певного періоду часу, під час якого двигун в цілому охолоджується (розхолоджування). Після достатнього охолодження двигуна, другий клапан 10 контролю витрати палива повністю закривається для припинення живлення газової турбіни GT, що, у свою чергу, переводить газову турбіну GT в автономний режим роботи. Пальник 7 активується не тільки при запуску двигуна, а й також при будь-якій проблемі горіння в каталітичній камері згорання 2. Наприклад, коли вихідна температура каталітичної камери згорання, визначена другим термодатчиком 32, менша ніж наперед визначена температура, то вказується, що з'явилася проблема горіння внаслідок, наприклад, псування каталізатора і, в результаті, керувальний пристрій 20 відкриває відвідний клапан 9 і перший клапан 9 контролю витрати палива та активує пальник 7. Це підвищує температуру вихлопного газу G4, який надходить до регенератора 6, і також стисненого газу G2, який подається до каталітичної камери згорання 2 та живить неї в достатній мірі для перешкоджання будь-якому перепаду тиску на виході двигуна. Згідно з варіантами виконання, газова турбіна може приводитися в дію плавно. Точніше, температура вихлопного газу G4 з турбіни 3 при запуску двигуна є низькою і, тому, каталітична камера згорання 2 малоймовірно належним чином активується, що ускладнює подачу під високим тиском високотемпературного стисненого газу до турбіни і для плавного підвищення швидкості обертання. Однак, згідно з варіантом виконання, пальник 7 приводиться в дію при запуску двигуна для підвищення температури вихлопного газу G4, який надходить до регенератора 6. Це гарантує нагрівання шляхом теплообміну в регенераторі 6 стисненого газу G2, який подається до каталітичної камери згорання 2, що ефективно активує її для гарантії плавного запуску двигуна. Також, завдяки встановлення нагрівального пальника 7 скоріше зовні вихлопного каналу 25 ніж всередині його, не відбувається втрати тиску або вихідної енергії у вихлопному каналі, або не відбувається зниження вихідної енергії, що гарантує ефективне приведення в дію газової турбіни GT. Окрім того, завдяки тому, що нагрівальний пальник не встановлюється у вихлопному каналі 25, канал може бути меншим за розміром, що надає компактну газову турбіну GT. Окрім того, відвідний клапан 8 встановлюється на верхній по потоку стороні нагрівального пальника 7 для безперервного збільшення або зменшення кількості добутого газу G20, яка подається до пальника 7. Це гарантує належний контроль кількостей добутого газу G20 і палива, які подаються до пальника 7, у відповідь на кількість обертів двигуна, що, у свою чергу, гарантує контроль витрати потоку і температури нагрівального газу G5 з пальника 7 і, таким чином, контроль вхідної температури каталітичної камери згорання 2. Коли двигун працює за умов нерозрахункового режиму роботи, то кількість робочого газу, який проходить крізь газову турбіну, менша ніж кількість робочого газу, яка проходить крізь газову турбіну за умов розрахункового режиму роботи. Це призводить до того, що нагрівальний пальник 7 потребує менше пального, що, у свою чергу, означає, що він може бути меншим за розміром. Хоча метан вугільних пластів (СММ) і вентиляційний метан (VAM) використовуються як робочі гази у вищеописаних варіантах виконання, замість них може використовуватися інший газ, у якому концентрація горючого компонента менша за межу його займистості. Хоча переважні варіанти виконання винаходу були описані з посиланням на супровідні креслення, у винахід можуть вноситися різні модифікації без виходу за його правові рамки. ПЕРЕЛІК ПОЗИЦІЙНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 1: компресор 5 UA 102361 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 2: каталітична камера згорання 3: турбіна 4: генератор 6: регенератор 7: нагрівальний пальник 8: відвідний клапан 25: вихлопний канал G1: робочий газ G2: стиснений газ G3: димовий газ G4: вихлопний газ G5: нагрівальний газ G20: добутий газ ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, який містить: компресор для стискання робочого газу для одержання стисненого газу, при цьому робочий газ має концентрацію горючого компонента, яка менша за його межу займистості; каталітичну камеру згорання для спалювання стисненого газу каталітичною реакцією за допомогою каталізатора, поміщеного в неї, для одержання димового газу; турбіну, виконану для приведення в дію димовим газом, який подається з каталітичної камери згорання; регенератор для нагрівання стисненого газу, який подається від компресора до каталітичної камери згорання вихлопним газом, який подається від турбіни крізь вихлопний канал до регенератора; пальник для спалювання газу, добутого з компресора, з паливом для одержання нагрівального газу і подачі нагрівального газу у вихлопний канал; і клапан для регулювання кількості подачі добутого газу до пальника. 2. Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, за п. 1, який відрізняється тим, що клапан пристосований до неперервного збільшення або зменшення кількості подачі добутого газу до нагрівального пальника. 3. Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що нагрівальний пальник виконаний з можливістю активування під час запуску газотурбінного двигуна. 4. Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, за п. 3, який відрізняється тим, що нагрівальний пальник виконаний з можливістю роботи за умови, що газотурбінний двигун виконаний з можливістю роботи за нерозрахункового режиму роботи, кількість обертів якого менша за кількість обертів при його розрахунковому режимі роботі. 5. Газотурбінний двигун, який працює на бідному газовому паливі, за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що нагрівальний пальник виконаний з можливістю роботи при припиненні процесу горіння в каталітичній камері згорання. 6 UA 102361 C2 7 UA 102361 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8