Спосіб і пристрій для підвищення тиску газу

1. Спосіб для підвищення тиску газу, зокрема, повітря, яке подається компресором (8) на електростанції (2), з бустером (24), який відрізняється тим, що масопотік (m) газу розділяють на менший частковий потік (t1) і більший частковий потік (t2), менший частковий потік (t1) направляють через бустер (24) до ежектора (30) і там зводять разом з великим частковим потоком (t2), який підводять до усмоктувального патрубка ежектора (30), об'єднаний масопотік (m') газу відводять на виході ежектора (30), а менший частковий потік (t1) перед підведенням до бустера (30) охолоджують. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що менший частковий потік (t1) складає приблизно 2040%, переважно приблизно 20% масопотоку (m) подаваного газу. 3. Спосіб за кожним з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що вихідний на виході бустера (24) менший частковий потік (t1) згладжують щодо коливань тиску. 4. Спосіб за кожним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що різниця тисків у масопотоці (m, m') перед C2 2 (11) 1 3 71026 4 повітря від виходу компресора до входу газової Для названого на початку застосування спосотурбіни виявляється деяка втрата тиску. Для збебу на електростанції з пристроєм для спалювання реження необхідної відстані до границі помпажу у псевдозрідженому шарі під тиском другого пококомпресора ця втрата тиску на шля ху від ви ходу ління є перевагою, якщо різниця тисків у масопокомпресора до входу турбіни при цьому не повитоці перед поділом і після зведення є настільки нна перевищувати критичного граничного значенвисокою, що втрата тиску, що з'являється між виня (крива границі помпажу, робоча гранична криходом компресора і входом газової турбіни, не ва). У випадку такої електростанції може мати тільки зменшується, але і практично цілком компемісце дуже висока втрата тиску, тому що на шляху нсується. повітря в залежності від схеми можуть бути розПередбачений для вирішення названої задачі ташовані відомі конструктивні компоненти, як припристрій для підвищення тиску газу відрізняється стрій для спалювання у псевдозрідженому шарі під згідно винаходу подільником потоку з можливістю тиском, газифікатор вугілля, пристрій для газорозділяти масопотік газу на менший частковий очищення і/або пальник для доспалювання. Ця потік і більший частковий потік, ежектором, до яковтрата тиску, наприклад, в електростанції, яка го менший частковий потік направляється через працює з пристроєм для спалювання у псевдозрібустер і байпасним трубопроводом, через який дженому шарі під тиском другого покоління, має більший частковий потік підводиться до усмоктупорядок величини приблизно 2 бар. Ця висока вального патрубка ежектора. втрата тиску без вживання подальших заходів Якщо поданий газовий потік має занадто висозробила б неможливим використання газової турку температуру, так що бустер знаходиться термібіни класу потужності "Heavy Duty Gas Turbine". чно в небезпеці, то згідно з формою подальшого Можна тепер подумати про подолання високої розвитку передбачено, що менший частковий потік втрати тиску за рахунок вмонтовування повітродуподають до бустера через повітроохолоджувач. вки або бустера. Такий бустер повинний бути розЗгідно з подальшими кращими формами викорахований для всього масопотоку необхідного нання передбачено, що бустер з'єднується з ежекповітря. Подібний бустер, що є на даний час у розтором через трубопровід, до якого підключений порядженні, допускає, однак, з-за матеріалу тільки для згладжування коливань тиску буферний резеробочу температур у, яка можливо лежить нижче рвуар. температури повітря, яке поступає від нагнітача. Вихід ежектора може бути з'єднаний на електТому при такому рішенні з бустером потрібен йморостанції з різними компонентами, які вимагають вірно ще додатково відносно великий і пов'язаний для своєї роботи газ підвищеного тиску, зокрема, з високими витратами повітроохолоджувач, який повітря. повинний підключатися перед бустером. Сам бусПодальші кращі форми виконання охарактеритер внаслідок незвичайних вимог, а саме щодо зовані в залежних пунктах формули винаходу. необхідності справлятися з дуже високим масопоПриклад виконання винаходу пояснюється датоком, створенням відносно малої різниці тисків лі більш докладно за допомогою однієї фігури. приблизно 1,5 бар і витримування високих темпеФігура показує електростанцію 2 з газовою туратур, також є дорогим. рбіною 4, на валу 6 якої розташовані компресор 8 і Задачею винаходу тому є розробка способу і електричний генератор 10. Генератор 10 поставпристрою названого вище виду для підвищення ляє електричну енергію в мережу 12. До компретиску газу, при яких також використовуються буссора 8 через (не показаний) фільтр подають усмотер або повітродувка, при яких, однак, бажане підктуване повітря 1. Стиснуте компресором 8 вищення тиску є досяжним порівняно економічно з усмоктуване повітря 1 направляють, по-перше, до точки зору витрат. газової турбіни 4 в якості охолоджувального повітЩодо способу ця задача вирішується згідно з ря p і, по-друге, до подальших компонентів електвинаходом за рахунок того, що масопотік газу розростанції 2 в якості масопотоку m. Цей масопотік діляють на менший частковий потік і більший частm попадає через триходовий клапан 14 у пристрій ковий потік, що менший частковий потік направ16 для підвищення тиску. В аварійному випадку ляють через бустер до ежектора і там зводять масопотік m від триходового клапана 14 може разом з великим частковим потоком, який підвоуводитися через аварійний байпас 18 безпосереддять до усмоктувального патрубка ежектора, і що ньо у газову турбіну 4. об'єднаний масопотік газу відводять на виході Пристрій 16 містить подільник потоку 20, за ежектора. допомогою якого масопотік m газу розділяють на Щоб захистити тут бустер, при необхідності, менший частковий потік t1 і більший частковий від високих температур, згідно з подальшим розпотік t2. Співвідношення масопотоків цих обох часвитком винаходу передбачено, що менший частткових потоків t1, t2 є залежним від параметрів ковий потік перед підведенням до бустера охолоінших компонентів і складає тут, наприклад, від джують. 20% до 80%. Менший частковий потік t1 через поМенший частковий потік може складати привітроохолоджувач 22, який включений у (не покаблизно від 20 до 40% масопотоку поданого газу. В заний) пароводяний контур, підводять до бустера області електростанції співвідношення масопото24, який приводиться в дію двигуном 26. Цей бусків залежить від конструктивних параметрів комтер 24 з'єднаний по трубопроводу 28 із ежектором понентів. 30. До трубопроводу 28 для згладжування колиПеревагою є те, що вихідний на виході бустевань тиску підключений буферний резервуар 32. ра менший частковий потік згладжують по відноБільший частковий потік t2 через байпасний трушенню до коливань тиску. бопровід 34 підводять до усмоктувального патруб 5 71026 6 ка ежектора 30. У цьому ежекторі 30 у такий спосіб якби повинен був о холоджуватися весь масопотік обидва часткових потоки t1, t2 знову зводяться m. Потім менший частковий потік t1 з відносно виразом так, що на його виході може відбиратися сокою різницею тиску стискають у бустері 24. Ця об'єднаний масопотік m' повітря. Різниця тисків у різниця тиску може складати, наприклад, 10-20 масопотоках m і m' складає, згідно з втратами тисбар. Подібний нагнітач або бустер 24, який розраку, що виникають у подальших компонентах, у дахований на відносно малий масопотік при високій ному випадку приблизно 2 бар. різниці тиску, є звичайним компонентом. Він тому є Вихід ежектора 30 через вихідний трубопровід значно більш економічним за ціною, ніж згаданий 34 з'єднаний із пристроєм 36 для спалювання у вище бустер для великих масопотоків і малих різпсевдозрідженому шарі під тиском. На цьому ви хіниць тиску. На стороні нагнітання бустера 24 роздному трубопроводі 34 передбачені два відбори міщений буферний резервуар 32 для зменшення повітря, які позначені А і В і які ведуть до інших коливань тиску. компонентів електростанції 2. Більший частковий потік t2 у байпасному труПристрій 36 живиться не тільки стисненим побопроводі 34 направляють в обхід бустера 24 і вітрям, але також і вугіллям k і сорбентом s, набуфера тиску або буферного резервуара 32. Він приклад, вапняком (СаСо3). На виході видаляють попадає до усмоктувального патрубка ежектора золу w псевдозрідженого шару. Виникаючий у при30, який виконаний за принципом так називаного строї 36 димовий газ псевдозрідженого шару r, водоструминного насоса або пароструминного наприклад, з температурою 900°С підводять через насоса. В якості транспортуючого або прискорютрубопровід 38, в якому знаходиться фільтр димовального середовища для ежектора 30 при цьому вого газу 40, до пальника для доспалювання 42. служить менший частковий потік t1 на своєму Цей пальник для доспалювання 42 крім того побільш високому рівні тиску. Загальний повітряний стачають повітрям із відбору повітря А. Димовий потік m' на виході ежектора 30 пристроєм 16 відрегаз псевдозрідженого шару r може мати темперагульований таким чином, що він має необхідний туру, наприклад, 900 °С. загальний тиск, щоб компенсувати на необхідному Пальник для доспалюванняпалива 42 жирівні втрати тиску системи, яка лежить між виховиться, крім того, пальним газом b. Цей пальний дом компресора 8 і входом газової турбіни 4. газ b може мати температуру, наприклад, 600 °С. На противагу описаному на початку рішенню з Він відбирається від газифікатора вугілля 46 через бустером, згідно з яким весь масопотік підводять фільтр пального газу 44. Цей газифікатор вугілля до повітроохолоджувача і підключеного після ньо46 живлять, з одного боку, вугіллям k, а, з іншого го бустера, тут внаслідок більш меншого повітрябоку, повітрям з відбору повітря В. ного потоку t1, що підлягає охолодженню, теплова Із доспалювача палива 42 виходить гарячий потужність, що підлягає передачі до підключеного димовий газ h, який має температур у, наприклад, до повітроохолоджувача 22 пароводяного контура, приблизно 1400 °С. Він подається на вхід газової зменшується. Частина потужності газової турбіни 4 турбіни 4 через трубопровід димового газу 48. у загальній потужності і тим самим загальний коеВідпрацьований газ а, що віддається газовою фіцієнт корисної дії зростають. турбіною 4, підводять через трубопровід відпраНа противагу названому описаному на початку цьованого газу 50 і котел-утилізатор 52 до (не порішенню з бустером суть даного винаходу полягає казаної) димової труби для випуску в навколишнє в заміні двох великих і дорогих компонентів для середовище. підвищення тиску, а саме великого повітроохолоНа закінчення можна, таким чином, сказати: джувача і великого бустера, системою, яка склаЗагалом масопотік m повітря, що підлягає стисдається з повітроохолоджувача 22 і звичайного канню, розділяють на менший і більший частковий бустера 24 менших розмірів, а також ежектора 30 і потік t1 або відповідно t2. Співвідношення обох буферного резервуара 32. Зокрема, при переході масопотоків t1, t2, як уже згадувалося, є залежним на менший бустер 24 з більш високим співвідновід параметрів компонентів. Менший частковий шенням тисків здійснюється економія витрат, тому потік охолоджують у повітроохолоджувачі 22 від, що цей вибір параметрів є звичайним і тим самим наприклад, 400 °С до приблизно 150-200 °С. Невідносно економічним. Також у випадку повітрообхідний для цього теплообмінник 22 виявляється охолоджувача 22 менша конструкція має як наслізначно меншим і тим самим не таким дорогим, ніж док значне зменшення витрат. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевский 71026 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601