Газотурбінна установка для компресорної станції магістрального газопроводу

Газотурбинная установка для компрессорной станции магистрального газопровода, содержащая последовательно установленные по ходу рабочего тела компрессор, камеру сгорания и турбину, нагнетатель, соединенный с ротором турбины, газопровод высокого давления, соединенный с нагнетателем, и аккумулирующую емкость, соединенную трубопроводами с газопроводом высокого давления и камерой сгорания, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что установка снабжена воздухоподогревательной секцией с установленными в ней и соединенными с аккумулирующей емкостью дожигающими форсунками, причем вход воздухоподогревательнсй секции по нагреваемой среде подключен к выходу из компрессора, выход - к камере сгорания, а вход по охлаждаемой среде - к выходу турбины. С > O Изобретение относится к области газотурбостроения, в частности к устройству газотурбинных установок (ГТУ), работающих на газовом топливе и входящих в состав газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций, (КС) магистральных га* зопроводов. Известны ГТУ для КС магистрального газопровода [1], содержащие последовательно установленные на ходу рабочего тела компрессор, воздухоподогревательную секцию, камеру сгорания и турбину, нагнетатель, соединенный с ротором турбины и газопровод высокого давления, соединенный с нагнетателем. При остановке ГТУ газ, находящийся в газопроводе высокого давления и соедини тельных трубопроводах топливной системы ГТУ, выбрасывается в атмосферу или дожигается в атмосфере. При этом теряется большое количество топливного газа' и загрязняется окружающая среда. Известна газотурбинная установка для компрессорной станции магистрального газопровода, содержащая последовательно установленные по ходу рабочего тела компрессор, камеру сгорания и турбину, нагнетатель, соединенный с ротором турбины, газопровод высокого давления, соединенный с нагнетателем и аккумулирующую емкость, соединенную трубопроводами с газопроводом высокого давления и камерой сгорания [2]. ЧЭ С» О О 6980 Однако и такая установка не обеспечивает получение необходимого уровня экономичности и защиты окружающей атмосферы, так как невозможно использовать весь газ, накопленный в аккумулирующей емкости, для 5 сжигания его в камере сгорания. Давление газа в камере сгорания составляет 8-16 атм (в зависимости от типа установки). Поэтому, когда давление газа в аккумулирующей емкости снизится до 8-16 атм, дальнейшая подача 10 его в камеру сгорания будет невозможной. При установке ГТУ этот газ приходится выпускать в атмосферу или дожигать в атмосфере загрязняя окружающую среду. В основу изобретения поставлена зада- 15 ча создать газотурбинную установку для компрессорной станции магистрального газопровода, в которой путем усовершенствования топливной системы обеспечивалось бы полное использование газа, накопленно- 20 го в аккумулирующей емкости при пуске и остановке ГТУ, благодаря чему повысилась бы экономичность установки и уменьшилось бы загрязнение окружающей среды. Задача решена тем, что газотурбинная 25 установка для компрессорной станции магистрального газопровода, содержащая последовательно установленные по ходу рабочего тела компрессор, камеру сгорания и турбину, нагнетатель, соединенный с рото- ЗО ром турбины, газопровод высокого давления, соединенный с нагнетателем и аккумулирующую емкость, соединенную трубопроводами с газопроводом высокого давления и камерой сгорания, согласно 35 изобретению, дополнительно снабжена воздухоподогревательной секцией, с установленными в ней и соединенными с аккумулирующей емкостью дожигающими форсунками, причем вход воздухоподогревательной секции по 40 нагреваемой среде подключен к выходу из компрессора, выход - к камере сгорания, а вход по охлаждаемой среде - к выходу турбины. Предлагаемое техническое решение по 45 сравнению с аналогами и прототипом обеспечивает повышение экономичности установки и уменьшение загрязнения окружающей атмосферы за счет практически полного использования газа, накопленного в аккумулирующей 50 емкости при пуске и остановке ГТУ. Этот газ сначала подается в камеру сгорания, а затем, когда давление газа в аккумулирующей емкости снизится до давления в камере сгорания,таз подается на дожигающие форсунки, 55 установленные в воздухоподогревательной секции. В результате цикловой воздух перед камерой сгорания подогревается до более высокой температуры, что позволит снизить подачу топливного газа в камеру сгорания. Так как давление в воздухоподогревательной секции «иже атмосферного, то это позволяет практически полностью использовать газ, накопленный в аккумулирующей емкости. На чертеже представлена общая схема газотурбинной установки для компрессорной станции магистрального газопровода. Газотурбинная установка для компрессорной станции магистрального газопровода содержит последовательно установленные по ходу рабочего тела компрессор 1, воздухоподогревательную секцию 2, камеру сгорания 3 и турбину 4. С ротором турбины 4 соединен нагнетатель 5, с которым соединен трубопровод высокого давления 6. Аккумулирующая емкость 7 соединена с газопроводом высокого давления 6 и камерой сгорания 3 при помощи трубопроводов 8 и 9 с регулируемыми клапанами 10 и 11. В воздухоподогревательной секции 2 установлены дожигающие форсунки 12, соединенные с аккумулирующей емкостью 7 при помощи трубопровода 13 с регулируемым клапаном 14. На газопроводе высокого давления 6 установлена задвижка 15. Установка работает следующим образом. Открывают задвижку 15, а регулируемые клапаны 10,11 и 14 закрывают. Цикловой воздух сжимается компрессором 1, подогревается в воздухоподогревательной секции 2 и поступает в камеру сгорания 3, в которую также подается топливный газ. Выхлопные газы из камеры сгорания 3 расширяются в турбине 4 и выходят через воздухоподогревательную секцию 2 в атмосферу. В процессе работы установки можно использовать газ, находящийся в аккумулирующей емкости 7, для сжигания его в камере сгорания 3. Для этого открывают регулируемый клапан 11 и газ из аккумулирующей емкости 7 поступает в камеру сгорания 3. Когда давление газа в аккумулирующей емкости 7 станет равным давлению в камере сгорания 3, закрывается клапан 11,открывается клапан 14 и газ из аккумулирующей емкости 7 по трубопроводу 13 поступает на дожигающие форсунки 12, установленные в воздухоподогревательной секции 2. При остановке ГТУ закрываются клапаны 11, 14 и задвижка 15 и открывается клапан 10. При этом газ из газопровода высокого давления б по трубопроводу 8 поступает в аккумулирующую емкость 7. Повышение экономичности ГТУ достигается за счет практически полного исключения выброса природного газа при остановке ГТУ. Одновременно исключается загрязнение окружающей атмосферы. 6980 5~ г З —XI . • гаь 6 Упорядник О.Марченко Замовлення 4508* Техред М.Моргентал Коректор К.Папп Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл„ 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101