Установка для утилізації поза циклом компресії низькопотенціального відпрацьованого тепла від компресорної станції

Изобретение относится к теплоэнергетике. Оно позволяет повысить термодинамическую эффективность установки путем полезного использовав ния тепла, отбираемого от газа при его компрессии. Охлаждение нагретого в компрессоре 3 газа осуществляется в поверхностном теплообменнике (Т) 6 циркулирующей в магистрали 8 жидкостью (Ж). Последняя насосом 9 прокачивается к потребителю (П) тепла. Нагретая Ж может поступать в поверхности 10 градирни 11, содержащей жалюзи для регулирования воздушной тяги. Охлаждающая Ж Т 6 может подаваться в бойлер 13 перед ее подачей к П 7. В случае параллельного подключения бойлера 13 по греющей среде к газовой турбине 4 тепло, об 11 1309918 рззуюі.чєєся м бойлере, подается к П 7 вместе с теплом, полученным от газа в Т 6. В случае утилизации тепла уходящих газов турбины 4 дополнительно к сжиганию газа пар с одной стороны направляется к Т 19, а с другой - в турбину 15. Последняя кинематически связана с компрессором 16. Выходящий из турбины 15 пар конденсируется в конденсаторе 17, охлади 1 тель которого охлаждается в градирне 21, Из конденсатора 17 конденсат поступает в Т 6. Газ из магистрали 1 сжимается параллельно компрессорами 3 и 16. Дополнительное тепло восстанавливается из сжатого газа, выходящего из компрессора 16, и в Т J9. Теплообменные поверхности 10 и 20 м.б. размещены в одном корпусе. 8 з . п. ф-лы, 6 ил. І 1 Изобретение относится к установгазовой турбиной, снабжена циркулякам для утилизации отработанного ' ' ционным насосом, установленным в тепла с низким потенциалом от компмагистрали для жидкости, и основной рессорных станций газовых магистраградирней с теплообменными поверхлей у потребителей тепла вне цик5 ностями, подключенными по охлаждающей ла сжатия газа. среде к последней, основная градирня содержит плоские жалюзи для Известна установка для утилизао регулирования внутри нее тяги воздуции вне цикла компрессии низкопотенха, бойлер по греюущей среде подклюциального отработанного тепла от to чен к выхлопу газовой турбины, а по компрессорной станции, включающей • нагреваемой среде - последовательно установленные между газовыми магистс поверхностным теплообменником. ралями низкого и высокого давления Кроме того, бойлер по греющей основной компрессор, приводимый в действие газовой турбиной, содер.с среде может быть подключен к выхлопу газовой турбины или параллельно жащая размещенный после основного . ей, а по нагреваемой - последователькомпрессора поверхностный теплообно с поверхностным теплообменником, менник, подключенный к потребителю а установка может быть дополнительно тепла через магистраль для жидкости и бойлер [I ]. 20 снабжена кинематически связанными паровой турбиной и вспомогательным Однако известная установка обладакомпрессором и конденсатором, причем ет низкой термодинамической эффективвспомогательный компрессор установностью вследствие того, что тепло, лен параллельно основному между маотданное газу при компрессии не используется. В этом случае температу- 25 гистралью низкого давления и поверхностным теплообменником, бойлер по ра газа после компрессии возрастает греющей среде подключен к газовой и, следовательно, растут тепловые турбине до и после последней, а по потери в газовой магистрали. нагреваемой среде - к паровой турбиЦель изобретения - повышение термоне и конденсатору, образуя с последдинамической эффективности установад ним замкнутый контур с генерацией ки путем полезного использования теппара в бойлере. ла, отбираемого от газа при его комУстановка также снабжена дополнипрессии. тельной градирней, к теплообменной Указанная цель достигается тем, поверхности которой подключен по что установка для утилизации вне 35 охлаждающей среде конденсатор, и доцикла компрессии низкопотенциальнополнительным теплообменником, подго отработанного тепла от компрессорключенным по греющей среде к бойленой станции, включающей установленру, а по нагреваемой - к магистрали ные между газовыми магистралями низдля жидкости после поверхностного кого и высокого давления основной теплообменника, теплообменные покомпрессор, приводимый в действие З 13099 верхности основной и дополнительной ірадирен совмещены в одним корпусе, а бойлер, дополнительный теплообменник, теплообменные поверхности основной и дополнительной градирен соеди- s нены с поверхностным теплообменником. На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 - установка с бойлером, подключенным по греющей Ш среде к выхлопу газовой турбины; на фиг.З - то же, параллельно газовой турбине; на фиг.4 - то же, с параллельно подключенными компрессорами; на фиг.5 - то же, теплообменные 15 поверхности градирен размещены в одном корпусе; на фиг.6 - то же, теплообменные поверхности градирен имеют общую систему охлажденияПредлагаемая установка содержит 20 газовые магистрали 1 и 2 низкого и высокого давления соответственно, между которыми установлен основной компрессор 3, приводимый в действие газовой турбиной 4. Газ для работы 25 газовой турбины поступает от магистрали I по трубопроводу 5. После компрессора 3 установлен поверхностный теплообменник 6, подключенный к потребителю 7 тепла через магист30 раль 8 для жидкости, в которой установлен циркуляционный насос 9. К магистрали 8 для жидкости по охлаждающей среде подключены теплообменные поверхности 10 основной гра$$ дирни 1I, содержащей плоские жалюзи 12 для регулирования внутри нее тяги воздуха. Установка также содержит бойлер 13, который по греющей среде может быть подключен к выхлопу 40 14 газовой турбины 4 (фиг.1) или параллельно газовой турбине 4 (фиг.З) 3. по нагреваемой - последовательно с поверхностным теплообменником 6 (фиг/.2 ) и дополнительно снабжена ки- 45 нематически связанными паровой турбиной 15 и вспомогательным компрессором 16 и конденсатором 17 (фиг.4), причем вспомогательный компрессор 16 установлен параллельно основному 50 компрессору 3 между магистралью 1 низкого давления и поверхностным теплообменником 6, бойлер 13 по греющей среде подключен к газовой турбине 4 до и после последней, а по $5 нагреваемой среде - к паровой турбине 15 и конденсатору 17, образуя с последними замкнутый контур 18 с генерацией пара в бойлере 13. В магист™ рали о установлен дополнительный тепЛООимЄННИк із, ПОДКЛюЧЄНКьІЙ ПО Грею" щей среде к бойлеру 13, а по нагреваемой - к магистрали 8 для жидкости после поверхностного теплообменника 6, а бойлер 13, дополнительный теплообменник 6, теплообменные поверхности 10 и 20 соответственной основной и дополнительной градирен 11 и 21 соединены с поверхностным теплообмен--"* ником 6 (фиг.5), магистралью 8 и конденсатором 17 трубопроводами 22 - 24 соответственно. Во время работы установки газ низ™ кого давления, поступающий от газовой магистрали 1 низкого давпения подается в основной компрессор 3, приводимый в действие газовой турбиной 4. После сжатия в основном компрессоре 3 газ с повышенной температурой и давлением поступает в магистраль 2 высокого давления. Охлаждение нагретого в основном компрессоре 3 сжатого газа осуществляют в поверхностном теплообменнике 6 водой или другой жидкостью, например раствором антифриза, циркулируемой в магистрали 8 для жидкости. По' магистрали 8 нагреваемая жидкость прокачивается насосом"9 к потребителю 7 тепла, который не обязательно должен находиться вблизи компрессорной станции. Это может быть коммунальная отопительная система или отопление промышленных или сельскохозяйственных объектов. Нагретая охлаждающая жидкость может поступать в теплообменные поверхности I0 градирни 1 І . Это необходимо когда потребитель 7 тепла расходует мало тепла, что недостаточно для охлаждения сжатого газа в поверхностном теплообменник^ 6. Скорость потока жидкости может регулироваться средствами регулировки потока в трубопроводах 22 - 24. Кроме того, изобретение позволяет использовать больше тепла, чем получается от него при охлаждении сжатого газа. Б этом случае ((Ъиг.2) охлаждающая жидкость поверхностного теплообменника 6 подается в бойлер 13 перед ее подачей к потребителю 7 тепла. При подключении бойлера 13 по греющей среде параллельно газовой турбине 4 тепло» образовавшееся в бойлере 13 при сжигании газа, подается к потребителю 7 тепла вместе 1309918 6 ляционным насосом, установленным в і с теплом, полученным от газа в повЄРлКОС і НОН і с і и і О О и М с п п п л с \J \ ijrii • ~> } магистрали для жидкосіи, и основной градирней с теплообменными поверхЕсли выход тепла поверхностного ностями, подключенными по охлаждаютеплообменника 6 стабильный, расход щей среде к последней. тепла потребителю 7 тепла регулирует ся изменением выхода тепла от бойле2. Установка по п.І, о т л и ра 13 за счет изменения количества ч а ю щ а я с я тем, что основная сжигаемого газа. Таким образом, тепградирня содержит плоские жалюзи для ло может подаваться к потребителю 7 регулирования внутри нее тяги возтепла даже если газовая турбина 4 Ю духа. остановится. 3. Установка по пп.1 и 2, о т На фиг. 4 показана установка, в л и ч а ю щ а я с я тем, что бойлер которой тепло уходящих газов газовой по греющей среде подключен к выхлотурбины U утилизируется дополнитель-пу газовой турбины, а по нагреваемой но к сжиганию газа. Пар, с одной сто-15 соединен последовательно с поверхроны направляется к дополнительному ностным теплообменником. теплообменнику 19, а с другой сто4. Установка по пп.1 и 2, о т роны, в паровую турбину 15, которая л и ч а ю щ а я с я тем, что бойлер, кинематически связана с вспомогательпо греющей среде подключен параллельным компрессором 16. Выходящий пар 20 но газовой турбине. от паровой турбины 15 конденсирует5. Установка по пп.1 и 2, о т л ися в конденсаторе 17, охладитель ч а ю щ а я с я тем, что она докоторого охлаждается в дополнительполнительно снабжена кинематически ной градирне 21. связанными паровой турбиной и вспо25 могательным компрессором и конденсаКонденсат, образовавшийся в дополнительном теплообменнике 19, постором, причем вспомогательный комптупает в конденсатор 17, а от нерессор установлен параллельно основго весь образовавшийся конденсат ному между магистралью низкого давпоступает для предварительного нагления и поверхностным теплообменнирева в поверхностный теплообменник 6. 30 ком, бойлер по греющей среде подВо время работы газ из магистрали I ключен к газовой турбине до и после низкого давления сжимается параллельпоследней, а по нагреваемой среде но обоими компрессорами 3 и 16, прик паровой турбине и конденсатору, об*чем первый приводится в действие га-• разуя с последними замкнутый конзовой турбиной 4, второй - паровой 35 тур с генерацией пара в бойлере. турбиной (5. Дополнительное тепло 6. Установка по пп.1, 2 и 5, о твосстанавливается из сжатого газа, л и ч а ю щ а я с я тем, что она выходящего из компрессора 16 и в доснабжена дополнительной градирней, а полнительном теплообменнике 19. конденсатор подключен по охлаждаюДополнительная градирня 21 может 40 щей среде к ее теплообменной поверхпредставлять собой часть основной ности. градирни 11 (фиг.5 и 6 ) . 7. Установка по пп.1»2,5 и 6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что Формула и з о б р е т е н и я она снабжена дополнительным теплооб1. Установка для утилизации вне 45 менником, подключенным по греющей цикла компрессии низкопотенциального среде к бойлеру, а по нагреваемой отработанного тепла от компрессорной к магистрали для жидкости после поверхностного теплообменника. станции, включающей установленные между газовыми магистралями низкого 8. Установка по пп.1,2,5 и 6, и высокого давлений основной компрес- 50 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сор, приводимый в действие газовой теплообмекные поверхности основной и турбиной, содержащая размещенный дополнительной градирен совмещены в после основного компрессора поверходном корпусе. ностный теплоообменннк, подключен9. Установка по пп.ї и 2, о т л иный к потребителю тепла через магист- $$ ч а ю щ а я с я тем, что бойлер, д о раль для жидкости, и бойлер, о т л и полнительный теплообменник, тепло< ч а ю щ а я с я тем» ч т о , с целью обменные поверхности основной и д о повышения термодинамической эффекполнительной градирен соединены с по-' тивностн, установка снабжена цирку- . верхкостным теплообменником. 1309918 1309918 Редактор М.Бланар Составитель А.Голубенко Техред М.Ходанич Корректор М*Іїожо Заказ 1809/58 Тираж 482 Подписное ВНИИЇЇЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4