Спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші

Спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші в газопаротурбінній установці, що включає процеси нагрівання, випаровування і перегрівання пари низькокиплячого робочого тіла при високому тиску підводом теплоти від відпрацьованої газопарової суміші, розширення пари низькокиплячого робочого тіла з виконанням роботи, конденсації низькокиплячого робочого тіла при низькому тиску, стискання рідинного низькокиплячого тіла до високого тиску, сепарації конденсату з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші, який відрізняється тим, що відсепарований з охолодженої відпрацьованої суміші конденсат низькокиплячого робочого тіла накопичують у збірнику, розділяють на два потоки, один з яких подають у котел-утилізатор на виробництво енергетичної пари, а другий направляють у додатковий нагрівач низькокиплячого рідинного тіла, після чого охолоджений конденсат подають на охолодження відпрацьованої газопарової суміші Винахід відноситься до галузі турбомашинобудування, зокрема до газопаротурбінних установок Відомий спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші, наприклад у газопаротурбінній установці, що включає процес відводу теплоти від відпрацьованої газопарової суміші на виробництво водяної пари (а с СРСР №1826614 F02C6/18, 1989р) суттєвим недоліком існуючого способу є його низька енергетична ефективність через значні витрати теплоти з відпрацьованою газопаровою сумішшю, температура якої після відводу теплоти на виробництво пари становить 160 200°С Прототипом винаходу є спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші, наприклад у газопаротурбінній установці, що включає процес нагріву, випаровування і перегріву пари низько киплячого робочого тіла при високому тиску підводом теплоти від відпрацьованої газопарової суміші, розширення пари низько киплячого робочого тіла з виконанням роботи, конденсації низько киплячого робочого тіла при низькому тиску, стискання рідинного низько киплячого робочого тіла до високого тиску, сепарації конденсату з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші (Білека Б Д , Васильєв С П , Клименко В М , Коломєєв В М , Ізбаш В І , Радченко НІ Костенко Д А , Кривуця В А Комплексне використання утилізаційних енергоустановок на КС для підвищення ефективності ГПА // Нафтова і газова промисловість - 2000 №4 - С 40 - 43) Суттєвим недоліком відомого способу є низька енергетична ефективність через значні втрати теплоти із конденсатом, відсепарованим з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші, температура якого становить приблизно 80°С В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу утилізації теплота відпрацьованої газової суміші в газопаротурбінній установці шляхом додаткового підводу теплоти від відсепарованого з охолодженої відпрацьованої парової суміші конденсату для нагріву при високому тиску стисненого рідинного низько-киплячого тіла,, в результаті чого підвищується енергетична ефективність способу утилізації теплоти, зростає потужність комбінованої газопаротурбінної установки на 5% Поставлена задача вирішується тим, що в способі утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші, що включає процеси нагріву, випаровування і перегріву пари низько-киплячого робочого тіла при високому тиску підводом теплоти від відпрацьованої газопарової суміші, розширення пари низькокиплячого робочого тіла з виконанням роботи, конденсації низько киплячого робочого СО о 00 ю 58103 компресорі 1 повітря, продуктів згорання вуглеводного палива та енергетичної пари, упорскуваної до камери згорання, розширюється у турбіні 3 з виконанням механічної роботи у нагнітачеві 4, наприклад для стискання перекачуваного газу Теплота відпрацьованої у турбіні 3 газопарової суміші використовується спочатку на виробництво енергетичної пари у котлі-утилізаторі 14, а потім в утилізаційному контурі на нагрів та випаровування низько киплячого робочого тіла у нагрівачевівипаровувачеві низько киплячого робочого тіла 5, перегрів у перегрівачеві пари низько киплячого робочого тіла 6 Пара низько киплячого робочого тіла розширюється у турбіні 7 з виконанням роботи, конденсується у конденсаторі 8 при низькому тиску, стискається до високого тиску нагнітачем 9 Конденсат, відсепарований з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші накопичується у збірнику конденсату 11, після якого ділиться на два потоки, один з яких нагнітачем 13 подається до котла-утилізатора 14 на виробництво енергетичної пари, а другий до додаткового нагрівача рідинного низько киплячого робочого тіла 10 Після відводу теплоти на нагрів рідинного низько киплячого робочого тіла у додатковому нагрівачеві 10 охолоджений конденсат подається нагнітачем 12 на охолодження відпрацьованої газопарової суміші тіла при низькому тиску, стискання рідинного низько киплячого тіла до високого тиску, сепарації конденсату з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші, згідно з винаходом відсепарований з охолодженої відпрацьованої суміші конденсат низько киплячого робочого тіла накопичують у збірнику, розділяють на два потоки, один з яких подають в котел утилізатор на виробництво енергетичної пари, а другий направляють у додатковий нагрівач низько киплячого рідинного тіла після чого охолоджений конденсат подають на охолодження відпрацьованої газопарової суміші На кресленні зображено схему газопаротурбінної установки, в якій реалізується запропонований спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші (див Фіг) Установка на кресленні складається з компресору 1, камери згорання 2, турбіни 3, нагнітача перекачуваного газу 4, утилізаційного контуру на низькокиплячому робочому ТІЛІ, який включає нагрівач-випаровувач низько киплячого робочого тіла 5, перегрівач пари низько киплячого робочого тіла 6, турбіни 7, конденсатору 8, нагнітача рідинного низько киплячого робочого тіла 9, додаткового нагрівача рідинного низько киплячого робочого тіла 10, збірника конденсату 11, відсепарованого з охолодженої відпрацьованої газопарової суміші, нагнітача охолодженого конденсату 12, нагнітача конденсату 13 для котла-утилізатора Завдяки нагріву низько киплячого робочого тіла при високому тиску за рахунок відводу теплоти від конденсату, відсепарованого з відпрацьованої газопарової суміші, з пониженням його температури на 20°С, потужність комбінованої газопаротурбінної установки КГПТУ-25 зростає на 5% Спосіб утилізації теплоти відпрацьованої газопарової суміші в газопаротурбінній установці здійснюється таким чином Газопарова суміш, яка утворюється у камері згорання 2 у результаті змішування стисненого у ФІГ. Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна