×
20.02.2015
216.013.2b9c

ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области теплоэнергетики. Парогазовая установка содержит газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления. Конденсатор-испаритель водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу. Паровая турбина низкого давления паропроводом через рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан с рекуператором. Паровая турбина высокого давления валопроводом связана с паровой турбиной низкого давления, которая связана с электрическим генератором. Паровая турбина высокого давления паропроводом связана с конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с первым насосом. Встроенный в котел-утилизатор второй пароперегреватель паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления и конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с встроенным в котел-утилизатор вторым экономайзером, который водопроводом связан с рекуператором. Изобретение позволяет увеличить КПД производства электроэнергии за счет увеличения температуры пара второго рабочего вещества на входе в турбину низкого давления и снижения температуры уходящих из котла-утилизатора газов. 1 ил.
Основные результаты: Парогазовая установка, содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления, причем конденсатор-испаритель водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу, а паровая турбина низкого давления паропроводом через рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан с рекуператором, отличающаяся тем, что паровая турбина высокого давления валопроводом связана с паровой турбиной низкого давления, которая связана с электрическим генератором, причем паровая турбина высокого давления паропроводом связана с конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с первым насосом, а встроенный в котел-утилизатор второй пароперегреватель паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления и конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с встроенным в котел-утилизатор вторым экономайзером, который водопроводом связан с рекуператором.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к паросиловым установкам, и предназначено для использования на тепловых электростанциях.

Известна парогазовая установка с двумя циклами на разных рабочих веществах в паротурбинной части (воде и водяном паре в первом цикле и бутане - во втором) (Гринман М.И., Фомин В.А. Мини-ТЭЦ на базе установок с низкокипящими рабочими телами. /Журнал «Новости теплоснабжения». 2010, №7), содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, а также газового подогревателя конденсата первого рабочего вещества и газового подогревателя сетевой воды, паровую турбину высокого и паровую турбину низкого давления, валопроводами связанные с электрическими генераторами. Паровая турбина высокого давления связана паропроводами с пароперегревателем котла-утилизатора, деаэратором и конденсатором-испарителем. Деаэратор водопроводом связан с первым насосом, который связан с экономайзером котла-утилизатора. Газовый подогреватель конденсата первого рабочего вещества одним водопроводом связан с деаэратором, а другим - со вторым насосом, который водопроводом через подогреватель второго рабочего вещества связан с конденсатором-испарителем. Конденсатор-испаритель паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления и с инжектором, который одним трубопроводом связан через подогреватель второго рабочего вещества с конденсатором-испарителем, а другим - с третьим насосом. Паровая турбина низкого давления связана паропроводом с конденсатором, который связан с третьим насосом.

Недостатком этой парогазовой установки является то, что на паровую турбину низкого давления из конденсатора-испарителя идет насыщенный пар с низкой температурой (120 - 150 ºС). Это не позволяет получить высокий КПД второго цикла, так как из термодинамики известно, что термический КПД цикла Ренкина сильно зависит от температуры пара перед турбиной (увеличение температуры на 100 ºС увеличивает КПД цикла примерно на 2-2,5%), а кроме того, при расширении в турбине насыщенный пар превращается во влажный, при этом появляются дополнительно потери от влажности (увеличение степени влажности на 1% снижает КПД турбины примерно на 1%). Также недостатком является то, что конденсат, поступающий в газовый подогреватель конденсата первого рабочего вещества, находящийся в котле-утилизаторе, из подогревателя второго рабочего вещества имеет высокую температуру, составляющую 100 - 130 ºС, в результате выходящие из подогревателя конденсата первого рабочего вещества газы будут иметь температуру 120 - 150 ºС, и котел-утилизатор при производстве электроэнергии будет иметь пониженный КПД (увеличение температуры уходящих из котла-утилизатора газов на 10 ºС снижает его КПД примерно на 2%), что снижает КПД парогазовой установки при производстве электроэнергии. В данной установке для снижения температуры уходящих из котла-утилизатора газов в него встроен газовый подогреватель сетевой воды, но он не участвует в производстве электроэнергии и поэтому не повышает КПД ее производства. К недостаткам следует отнести также повышенную сложность схемы парогазовой установки, наличие таких ненадежных элементов в схеме, как инжектор.

Известна парогазовая установка с двумя циклами на разных рабочих веществах в паротурбинной части (бензоле в первом цикле и бутане - во втором) (А.М. Гафуров, Д.А. Усков, А.С. Шубина, «Энергетическая установка на базе ГТУ НК-37 с двумя теплоутилизирующими рабочими контурами» Журнал «Энергетика Татарстана», 2012, №3, с. 35-41), содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, паровую турбину высокого и паровую турбину низкого давления, валопроводами связанные с электрическими генераторами. Паровая турбина высокого давления паропроводами связана входом с пароперегревателем котла-утилизатора и выходом через первый рекуператор - с конденсатором-испарителем, который водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора. Турбина низкого давления через первый рекуператор одним паропроводом связана с конденсатором-испарителем и другим - через второй рекуператор с конденсатором, который трубопроводом через второй насос и второй рекуператор связан с конденсатором-испарителем. Эта установка принята в качестве прототипа.

Недостатком этой установки является то, что на турбину низкого давления из первого рекуператора идет слабо перегретый пар второго рабочего вещества, температура которого по условиям теплообмена будет на 10 - 20 ºС ниже температуры выходящего из турбины высокого давления пара первого рабочего вещества (120 - 170 ºС). Это не позволяет получить высокий КПД второго цикла, а в результате и парогазовой установки. Также недостатком является то, что поступающее в экономайзер котла-утилизатора из конденсатора-испарителя первое рабочее вещество имеет высокую температуру (100 - 150 ºС), в результате отводимые из котла-утилизатора газы будут иметь высокую температуру (120 - 170 ºС), и котел-утилизатор будет иметь пониженный КПД, что снижает КПД парогазовой установки по выработке электроэнергии.

Задачей изобретения является увеличение КПД производства электроэнергии за счет увеличения температуры пара второго рабочего вещества на входе в турбину низкого давления и снижения температуры уходящих из котла-утилизатора газов.

Поставленная задача решена за счет того, что парогазовая установка, также как в прототипе, содержит газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления, причем конденсатор-испаритель водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу, а паровая турбина низкого давления паропроводом через рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан с рекуператором.

Согласно изобретению паровая турбина высокого давления валопроводом связана с паровой турбиной низкого давления, которая связана с электрическим генератором, причем паровая турбина высокого давления паропроводом связана с конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с первым насосом. Встроенный в котел-утилизатор второй пароперегреватель паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления и конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с встроенным в котел-утилизатор вторым экономайзером, который водопроводом связан с рекуператором.

В предложенной парогазовой установке за счет подогрева второго рабочего вещества во втором пароперегревателе температуру пара на входе в паровую турбину низкого давления по сравнению с прототипом можно повысить на 100 - 200°С и, таким образом, КПД цикла низкого давления можно повысить на 2-5%. А за счет подвода во второй экономайзер из конденсатора через рекуператор второго рабочего вещества с температурой 50 - 60°С температуру уходящих из котла утилизатора газов можно снизить по сравнению с прототипом на 20 - 50°С, и при этом повысить КПД котла-утилизатора на 4-8%. В итоге КПД парогазовой установки можно повысить на 1-2,5%.

Кроме того, по сравнению с прототипом за счет установки одного электрического генератора вместо двух уменьшаются капитальные вложения при создании парогазовой установки.

На чертеже представлена схема заявляемой парогазовой установки.

Парогазовая установка (чертеж) содержит газотурбинную установку 1 (ГТУ), связанную газоходом с котлом-утилизатором 2, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева первого экономайзера 3, испарителя 4 и первого пароперегревателя 5. Первый пароперегреватель 5 паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления 6, которая валопроводом связана с паровой турбиной низкого давления 7. Паровая турбина высокого давления 6 паропроводом связана с конденсатором-испарителем 8, который водопроводом связан с первым насосом 9. Первый насос 9 водопроводом связан с первым экономайзером 3. Встроенный в котел-утилизатор 2 второй пароперегреватель 10 паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления 7 и конденсатором-испарителем 8, который трубопроводом связан с встроенным в котел-утилизатор 2 вторым экономайзером 11. Паровая турбина низкого давления 7 валопроводом связана с электрическим генератором 12 и паропроводом связана с рекуператором 13, который паропроводом связан с конденсатором 14. Конденсатор 14 водопроводом связан с насосом 15, который водопроводом связан с рекуператором 13. Рекуператор 13 водопроводом связан со вторым экономайзером 11. Котел-утилизатор 2 снабжен газоходом 16 для отвода газов в дымовую трубу.

Парогазовая установка работает следующим образом. Газы, образующиеся в результате работы газотурбинной установки 1 (ГТУ), с температурой, например, 570 - 630 ºС поступают в котел-утилизатор 2, где в экономайзере 3 нагревают первое рабочее вещество (например, воду) до кипения, в испарителе 4 превращают его в насыщенный пар и в пароперегревателе 5 перегревают пар до температуры на 20 - 30 ºС ниже температуры газов, поступающих в котел-утилизатор. Перегретый пар поступает в паровую турбину высокого давления 6, где вырабатывает механическую мощность, и при давлении выше атмосферного уходит в конденсатор-испаритель 8, в котором конденсируется и образовавшийся конденсат насосом 9 сжимается до около или сверхкритического давления и подается в экономайзер 3. Так цикл на первом рабочем веществе замыкается.

В конденсаторе-испарителе 8 за счет тепла конденсирующегося пара первого рабочего вещества нагревается и испаряется второе рабочее вещество (например, хладон), которое перегревается в пароперегревателе 10 и поступает в паровую турбину низкого давления 7, где вырабатывает механическую мощность, и при давлении выше атмосферного через рекуператор 13 уходит в конденсатор 14, в котором конденсируется. Образовавшийся конденсат насосом 15 сжимается до около или сверхкритического давления и через рекуператор 13 и экономайзер 11 подается в конденсатор-испаритель 8. Так замыкается цикл на втором рабочем веществе. Паровые турбины высокого 6 и низкого 7 давления через общий валопровод передают механическую мощность электрическому генератору 12, который вырабатывает электрический ток.

Парогазовая установка, содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления, причем конденсатор-испаритель водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу, а паровая турбина низкого давления паропроводом через рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан с рекуператором, отличающаяся тем, что паровая турбина высокого давления валопроводом связана с паровой турбиной низкого давления, которая связана с электрическим генератором, причем паровая турбина высокого давления паропроводом связана с конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с первым насосом, а встроенный в котел-утилизатор второй пароперегреватель паропроводами связан с паровой турбиной низкого давления и конденсатором-испарителем, который водопроводом связан с встроенным в котел-утилизатор вторым экономайзером, который водопроводом связан с рекуператором.
ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 142.
10.02.2013
№216.012.2493

Клавиатура электронного устройства

Изобретение относится к области создания устройств ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Технический результат заключается в повышении секретности ввода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474865
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c97

Способ получения радионуклида рений-188 без носителя и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области получения радиоактивных изотопов медицинского и научного назначения без носителя в радиохимически чистом виде. Способ включает реакторное облучение нейтронами матрицы из оксида вольфрама, ее термическую обработку в среде кислорода до выхода в газовую фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476942
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e3f

Электроимпульсный погружной бур

Электроимпульсный погружной бур предназначен для бурения скважин и проходки стволов в крепких горных породах, разрушаемых развивающимися в них высоковольтными разрядами, и может найти применение в горной промышленности. К нижнему фланцу корпуса бура (2) прикреплен буровой наконечник (6). В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477370
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fdd

Способ подземной газификации

Способ подземной газификации твердых ископаемых топлив может быть применен для получения газообразного энергоносителя (горючего газа) из угля или сланца на месте залегания. Способ включает бурение скважин с поверхности земли в обрабатываемый интервал в подземном пласте, размещение в скважинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477788
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.06.2013
№216.012.4871

Способ изготовления топливных брикетов из биомассы

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов из биомассы, включающему термическую обработку биомассы при температуре 200-500°C без доступа воздуха, подготовку связующего вещества, получаемого растворением декстрина в пиролизном конденсате в соотношении 1:(5÷20), смешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484125
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c9b

Способ извлечения урана из руд

Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано для извлечения урана из руд. Способ включает выщелачивание урана и железа раствором серной кислоты с использованием в качестве окислителя трехвалентного железа, содержащегося в руде. После выщелачивания ведут извлечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485193
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5238

Способ формирования субнаносекундных свч импульсов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для формирования серии мощных СВЧ импульсов субнаносекундной длительности с высокой частотой следования в пределах входного микросекундного СВЧ импульса, генерируемого в частотно-периодическом режиме. Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486641
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.60f5

Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной отрасли промышленности. Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами имеет трубчатый канал для подачи промывочной жидкости в зазор между высоковольтным и заземленным электродами, выполненными в виде параллельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490453
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2013
№216.012.6784

Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано в системах водоподготовки для улучшения качества питьевой воды. Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа включает регулирование pH очищаемой воды с последующей фильтрацией и восстановлением pH до нормативных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492147
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e63

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам получения катализаторов превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола. Описан катализатор, содержащий, мас.%: высококремнеземный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493910
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 235.
10.02.2013
№216.012.2453

Способ мониторинга фундаментов электроприводов насосных агрегатов

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга технического состояния фундаментов электроприводов насосных агрегатов. Способ заключается в измерении виброперемещений фундамента в процессе эксплуатации. При этом производят установку не менее двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474801
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2493

Клавиатура электронного устройства

Изобретение относится к области создания устройств ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Технический результат заключается в повышении секретности ввода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474865
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c97

Способ получения радионуклида рений-188 без носителя и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области получения радиоактивных изотопов медицинского и научного назначения без носителя в радиохимически чистом виде. Способ включает реакторное облучение нейтронами матрицы из оксида вольфрама, ее термическую обработку в среде кислорода до выхода в газовую фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476942
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cb3

Электроэнергетическая система на возобновляемых источниках энергии

Изобретение относится к энергетике, в частности к электроснабжению потребителей, подключенных к электроэнергетической системе, работающей на возобновляемых источниках энергии, и может быть использовано при организации электроснабжения ответственных потребителей переменного тока. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476970
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cc0

Способ определения оценки частоты вращения асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для цифрового управления асинхронным двигателем. Техническим результатом является расширение арсенала средств аналогичного назначения. В способе определения оценки частоты вращения измеряют мгновенные величины токов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476983
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e3f

Электроимпульсный погружной бур

Электроимпульсный погружной бур предназначен для бурения скважин и проходки стволов в крепких горных породах, разрушаемых развивающимися в них высоковольтными разрядами, и может найти применение в горной промышленности. К нижнему фланцу корпуса бура (2) прикреплен буровой наконечник (6). В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477370
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e9e

Способ количественного определения водорастворимых витаминов в и в методом вольтамперометрии на органо-модифицированных электродах

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в фармакокинетических исследованиях, для контроля биологически активных добавок, в пищевой промышленности для определения фальсификации. В способе количественного определения водорастворимых витаминов B и B методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477465
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fdd

Способ подземной газификации

Способ подземной газификации твердых ископаемых топлив может быть применен для получения газообразного энергоносителя (горючего газа) из угля или сланца на месте залегания. Способ включает бурение скважин с поверхности земли в обрабатываемый интервал в подземном пласте, размещение в скважинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477788
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.32f1

Шихта для получения керамического пигмента муллитового состава бирюзового цвета

Изобретение относится к области производства керамических пигментов для декорирования фарфоро-фаянсовых и майоликовых изделий. Технический результат изобретения заключается в повышении огнеупорности пигмента. Шихта для изготовления керамического пигмента муллитового состава бирюзового цвета...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478584
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3459

Способ определения висмута в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения aubi

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения висмута в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478944
Дата охранного документа: 10.04.2013
+ добавить свой РИД