Газопаротурбінна установка

Газопаротурбінна установка, котра включає газотурбінний двигун із двоступінчастим компресором, теплообмінником для охолодження повітря між ступенями компресора, камерою згорання, газовою турбіною, електрогенератором та паропроводом, газохід, у якому по ходу газів розташований парогенератор, що з'єднаний паропроводом із камерою згорання, а також контактний Конде 37654 вою турбіною, електрогенератором та паропроводом, газохід, у якому по ходу газів розташований парогенератор, що з'єднаний паропроводом із камерою згорання, а також контактний конденсаторгазоохолоджувач, збірник конденсату, холодильник та насос, які зв'язані магістраллю охолоджуючої води, і водопровід, що сполучає парогенератор із магістраллю охолоджуючої води між збірником конденсату та холодильником, згідно із винаходом, додатково містить сепаратор-газовідділювач із камерою накопичення газу, який з'єднаний із камерою згорання, геотермальний теплообмінник, який установлений на водопроводі перед парогенератором, насос геотермальної води та трубопровід геотермальної води із нагнітальною та повертальною секціями; нагнітальна секція послідовно з'єднує сепаратор-газовідділювач із камерою накопичення газу, теплообмінник для охолодження повітря між ступенями компресора, та геотермальний теплообмінник, а повертальна секція послідовно з'єднує геотермальний теплообмінник та насос геотермальної води. При такому використанні газопаротурбінної установки досягнення позитивного ефекту забезпечується таким. Застосування обладнання для сумісного використання газу та геотермальної води на малих родовищах природного газу у складі газопаротурбінної установки дозволяє використати для її потреб тепло геотермальної води. Пов'язання за допомогою нагнітальних повертальних секцій трубопровода геотермальної води свердловин, теплообмінника для охолодження повітря між ступенями компресора та геотермального теплообмінника дозволяє в умовах недостатньо високих температур геотермальної води підвищити її потенціал за рахунок тепла стиснення повітря у першій ступені компресора. Тобто у геотермальний теплообмінник поступає геотермальний теплоносій з більшим значенням температури в порівнянні з тим, що має місце у добувальній свердловині. Це дозволяє значно підігрівати конденсат перед парогенератором. При цьому з одного боку зменшується теплове навантаження на парогенератор, що дозволяє виконати його з меншими поверхнями теплообміну і за рахунок цього зменшується аеродинамічний опір у газоході, а це поліпшує умови роботи установки. З др угого боку, при збереженні потужності парогенератора із введенням додаткового тепла у парогенераторі можливо виробити більше пари, в результаті більше пари подається у камеру згорання, а це - підвищення потужності газотурбінного двигуна, більше вироблення електроенергії. У випадках, коли геотермальна вода поступає із нагнітальної свердловини із недостатньо високою температурою, підігрів її у теплообміннику для охолодження повітря між ступенями компресора дозволяє використати її більш ефективно для підігріву конденсату перед парогенератором. Таким чином, наведене використання газотурбінної установки із можливістю утилізації тепла стиснення повітря у першій ступені компресора за допомогою геотермальної води та таке використання тепла геотермальної води у геотермальному теплообміннику для підвищення температури конденсату перед парогенератором дозволяє по кращити економічні та експлуатаційні показники установки та видобування електроенергії. Газопаротурбінна установка, що пропонується, схематично пояснюється кресленням (фіг.). Газопаротурбінна установка включає газотурбінний двигун 1 з двоступінчастим компресором з першою 2 та другою 3 ступенями, теплообмінником для охолодження повітря 4 між першою 2 та другою 3 ступенями компресора, камерою згоряння 5, газовою турбіною 6, електрогенератором 7 та паропроводом 8, газохід 9, у якому по ходу газів розташований парогенератор 10, що з'єднаний паропроводом 8 із камерою згоряння 5, а також контактний конденсатор-газоохолоджувач 11, збірник конденсату 12, холодильник 13 та насос 14, які зв'язані магістраллю охолоджуючої води 15, і водопровід 16, що сполучає парогенератор 10 з магістраллю охолоджуючої води 15 між збірником конденсату 12, насосом 14 та холодильником 13. Установка містить також добувну 17 та повертальну 18 свердловини, сепаратор-газовідділювач 19 з камерою накопичення газу 20, який з'єднаний з камерою згоряння 5, геотермальний теплообмінник 21, який установлений на водопроводі 16 перед парогенератором 10, та трубопровід геотермальної води із нагнітальною 22 та повертальною 23 секціями. При цьому нагнітальна секція 22 послідовно з'єднує добувн у свердловину 17, сепаратор-газовідділювач 19 з камерою накопичення газу 20, теплообмінник для охолодження повітря 4 між першою 2 та другою 3 ступенями компресора, та геотермальний теплообмінник 21, а повертальна секція 23 послідовно з'єднує геотермальний теплообмінник 21 та повертальну свердловину 18. Переміщення геотермальної води по трубопроводу геотермальної води, його нагнітальній 22 та повертальній 23 секціям виконується за допомогою насоса геотермальної води 24. Газопаротурбінна установка працює таким чином. Повітря, яке надходить в газотурбінний двигун 1, стискується у першій ступені 2 компресора, охолоджується у теплообміннику для о холодження повітря 4, остаточно стискується у другої ступені 3 компресора і надходить у камеру згорання 5, куди також подається на спалювання газ із сепараторагазовідділювача 19 із камерою накопичення газу 20. У камеру згоряння 5 також надходить по паропроводу 8 пара, яка, як відомо, сприяє підвищенню потужності установки. Після камери згоряння 5 гази надходять у газову турбіну 6, за допомогою якої електрогенератор виробляє електроенергію. Далі гази надходять у парогенератор 10, контактний конденсатор-газоохолоджувач 11 і викидаються у атмосферу. У парогенераторі 10 із води, яка надходить із збірника конденсату 14, виробляється пара, яка направляється у паропровід 8. У контактному конденсаторігазоохолоджувачі 11 газопарова суміш контактує із холодною водою, охолоджується; із неї випадає конденсат, який разом із холодною водою надходить у збірник конденсату 12 і далі по магістралі охолоджуючої води 15 у холодильник 13, або по водопроводу 16 у парогенератор 10 крізь геотермальний теплообмінник 21. Із холодильника 13 за допомогою насоса 14 холодна вода знову надходить у контактний конденсатор-газоохолоджу 2 37654 вач 11. При роботі газотурбінної установки газ та геотермальна вода із добувної свердловини 17 по нагнітальній секції 22 трубопроводу геотермальної води надходять у сепаратор-газовідділювач 19 із камерою накопичення газу 20, де розділяються на газ та геотермальну воду. Газ далі надходить у камеру згоряння 5, а геотермальна вода у теплообмінник для охолодження повітря 4 між першою 2 та другою 3 ступенями компресора, де віднімає тепло від повітря, ще більш нагрівається, і поступає у геотермальний теплообмінник 21, де віддає тепло конденсату перед парогенератором 10. У подальшому геотермальна вода за допомогою насоса геотермальної води 24 закачується у повертальну свердловину 18. Таким чином, запропонована газопаротурбінна установка, яка призначена для малих родовищ природного газу, за рахунок використання тепла стиснення повітря у компресорі та тепла геотермальної води для власних потреб характеризується підвищеними економічними показниками. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3