Спосіб забезпечення газотурбінної установки паливним газом на період пуску

Реферат: Спосіб забезпечення газотурбінної установки (ГТУ) паливним газом на період пуску при його тиску нижче технологічно необхідного для роботи ГТУ здійснюється компримуванням паливного газу до значення тиску, технологічно визначеного умовами роботи ГТУ, та наступною його подачею в камеру згоряння. Компримування паливного газу здійснюється шляхом його переводу в гідратний стан при контакті з водою або водним розчином при температурі не вище рівноважної температури гідратоутворення паливного газу, відповідної його тиску, накопичення та плавлення газогідратів з виділенням газу та води при температурі плавлення вище рівноважної температури гідратоутворення і тиску, технологічно необхідному для забезпечення пуску ГТУ. UA 104322 U (54) СПОСІБ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГАЗОТУРБІННОЇ УСТАНОВКИ ПАЛИВНИМ ГАЗОМ НА ПЕРІОД ПУСКУ UA 104322 U UA 104322 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі енергетики, а саме до газотурбінних установок (ГТУ), і стосується забезпечення їх на період пуску паливним газом при його тиску, нижче технологічно необхідного для роботи ГТУ. Відомий спосіб для забезпечення паливним газом газотурбінної установки на період пуску при його тиску, нижче технологічно необхідного для роботи ГТУ, згідно з яким підвищення тиску паливного газу до технологічно необхідного для роботи ГТУ здійснюють шляхом компримування дотискним компресором. Але компресорне обладнання високовартісне, вимагає додаткових витрат на підготовку газу, складне в обслуговуванні при експлуатації [1]. Разом з тим відомо також безкомпресорне стиснення газу шляхом застосування газогідратної технології [2]. Згідно з цією технологією стиснення газу до високого тиску здійснюється шляхом переводу газу низького тиску в газогідрати при контакті з водою або водним розчином в замкненому об'ємі при відповідній температурі, підігріванням та плавленням утворених газогідратів в цьому ж об'ємі при більш високій температурі з виділенням газу та води при відповідно більш високому тиску. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення газотурбінної установки паливним газом на період пуску при його тиску, нижче технологічно необхідного для роботи газотурбінної установки, шляхом безкомпресорного стискування із застосуванням газогідратної технології. Поставлена задача вирішується тим, що для забезпечення газотурбінної установки паливним газом на період пуску пропонується стискування паливного газу до технологічно необхідного тиску здійснювати шляхом його переводу в гідрати при контакті з водою або водним розчином при температурі, не вище рівноважної температури гідратоутворення паливного газу, відповідної його тиску, накопичення та плавлення газогідратів з виділенням газу високого тиску та води при температурі плавлення, вище рівноважної температури гідратоутворення при тиску, технологічно необхідному для забезпечення газотурбінної установки паливним газом на період пуску. Основні процеси пропонованого способу зображені на р-Т діаграмі на фіг. 1, де: т. 1 - стан газу перед охолодженням; 1-2-3-4 - охолодження газу; т. 3 - стан рівноваги трифазної системи "паливний газ-вода (водний розчин)- газогідрат"; 3-4 - охолодження води до температури гідроутворення; т. 4 - утворення газогідратів; 4-5 - підвищення тиску газогідратної суспензії; 5-6 нагрівання суспензії; т. 6 - плавлення газогідратів при значенні високого тиску, технологічно необхідного для роботи ГТУ з виділенням газу і води; 6-3 - охолодження води; 3-5 - лінія рівноваги трифазної системи "паливний газ-вода (водний розчин)- газогідрат". Технологічний ланцюг пристрою для здійснення пропонованого способу зображено на фіг. 2. Здійснення пропонованого способу, згідно з фіг. 1 і фіг. 2 можна продемонструвати на такому прикладі. Паливний газ, наприклад природний газ наступного складу: 94,12 СH4 % С2Н2 2,92 % С3Н8 0,92 % 0,42 % С4Н10 ; С3Н12 0,11 % СО2 1,22 % N2 0,15 % С6+ 0,14 % з початковим тиском ρ=0,6 МПа і температурою t=25 °C спочатку охолоджують зовнішнім повітрям (у випадку, коли його температура нижча температури паливного газу) і подають в газогідратний дотискувач. В замкнутому об'ємі дотискувача при контакті газу з водним розчином, наприклад метанолу, утворюють газогідрати при ρ=0,6 МПа і t=-10 °C з відведенням теплоти гідратоутворення Qr. Утворені газогідрати накопичують, підігрівають до t=15 °C та плавлять шляхом підводу теплоти Qпл при ρ=2,6 МПа в замкнутому об'ємі дотискувача з виділенням газу та води. Водний розчин після плавлення газогідратів охолоджується до t=3-2 °C і надходить повторно для утворення газогідратів, а отриманий газ з тиском ρ=2,6 МПа і t=15 °C подається в камеру згорання для пуску газотурбінної установки. 1 UA 104322 U 5 10 15 20 Таким чином, запропонований спосіб забезпечення газотурбінної установки паливним газом на період пуску при тиску, нижче технологічно необхідного для роботи ГТУ, дозволяє здійснити пуск ГТУ без застосування складного і високовартісного дотискного компресорного обладнання. Джерела інформації: 1. Костюк А.Г. Газотурбинные установки / А.Г. Костюк, А.И. Шерстюк - М.: Высшая школа, 1979. - 254 с. 2. Макогон Ю.Ф. Способ подъёма давления природного газа. Авторское свидетельство СССР № 237770. Опубл. в бюл. № 9-20.11.1969. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб забезпечення газотурбінної установки (ГТУ) паливним газом на період пуску при його тиску нижче технологічно необхідного для роботи ГТУ, який здійснюється компримуванням паливного газу до значення тиску, технологічно визначеного умовами роботи ГТУ, та наступною його подачею в камеру згоряння, який відрізняється тим, що компримування паливного газу здійснюється шляхом його переводу в гідратний стан при контакті з водою або водним розчином при температурі не вище рівноважної температури гідратоутворення паливного газу, відповідної його тиску, накопичення та плавлення газогідратів з виділенням газу та води при температурі плавлення вище рівноважної температури гідратоутворення і тиску, технологічно необхідному для забезпечення пуску ГТУ. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2