13.01.2017
217.015.7a45

ГАЗОТУРБОДЕТАНДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002599082
Дата охранного документа
10.10.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов. Установка содержит газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с входным направляющим аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа, подогреватель топливного газа, регулятор. Газопровод топливного газа высокого давления через сепаратор и подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через газопровод топливного газа среднего давления, подогреватель топливного газа и газопровод топливного газа связан с камерами сгорания регенеративной газотурбодетандерной установки и газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора. Газоперекачивающие агрегаты снабжены утилизационными подогревателями теплоносителя, соединенными трубопроводами теплоносителя с подогревателем топливного газа высокого давления и с подогревателем топливного газа. Регулятор соединен импульсными линиями с регулируемым входным направляющим аппаратом турбодетандера и с газопроводом топливного газа. Установка дополнительно снабжена газоохладителем, установленным в магистральном газопроводе природного газа после нагнетателей газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения, а по топливному газу газоохладитель установлен в газопроводе топливного газа среднего давления между выходом турбодетандера и входом подогревателя топливного газа. Преимущества - обеспечение энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций, повышение экономичности и возможность охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе ГПА. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов.

Известна газотурбодетандерная энергетическая установка, в которой магистральный газопровод высокого давления соединен через поверхности нагрева теплообменника-регенератора и теплообменника-утилизатора с входом турбодетандера, а также через редукционное устройство с выходной газовой магистралью. Теплообменник-утилизатор установлен в выхлопном газоходе газовой турбины. Выход турбодетандера связан через теплообменник-регенератор с выходной газовой магистралью, а также непосредственно с камерой сгорания авиационного газотурбинного двигателя. Силовая газовая турбина газотурбодетандерной установки и турбодетандер связаны общим валом с электрогенератором. При изменении давления газа в магистральном газопроводе высокого давления с помощью регулируемого соплового аппарата (РСА) поддерживают постоянное давление газа в выходной газовой магистрали и в камере сгорания авиадвигателя (Патент РФ №2096640, F02C 6/12). Эта газотурбодетандерная энергетическая установка предназначена для установки на ГРС и ГРП с давлением газа в выходной газовой магистрали 0,6-1,2 МПа и не может быть применена на компрессорных станциях магистральных газопроводов с ГПА.

Известна регенеративная газотурбодетандерная установка компрессорной станции магистрального газопровода, содержащая газопровод топливного газа высокого давления, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, подогреватель топливного газа, регулятор, газопровод топливного газа, ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора; газопровод топливного газа связан с камерой сгорания регенеративной газотурбодетандерная установки и камерами сгорания газоперекачивающих агрегатов (ГПА), снабженных утилизационными подогревателями теплоносителя, связанными трубопроводами теплоносителя с подогревателем газа высокого давления и с подогревателем топливного газа (Патент РФ №2549004, МПК F01K 27/00, 24.12.2013). Эта установка принята в качестве прототипа предлагаемого изобретения. Недостатком прототипа является недостаточная экономичность компрессорной станции.

Задачей предполагаемого изобретения является создание газотурбодетандерной энергетической установки для обеспечения энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов, повышения экономичности установки собственных нужд и охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе ГПА.

Поставленная задача решается за счет того, что компрессорная станция магистрального газопровода, снабженная газоперекачивающими агрегатами и аппаратами воздушного охлаждения природного газа, содержащая газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с входным направляющим аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа, подогреватель топливного газа, регулятор; газопровод топливного газа высокого давления через сепаратор и подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через газопровод топливного газа среднего давления, подогреватель топливного газа и газопровод топливного газа связан с камерами сгорания регенеративной газотурбодетандерной установки и газотурбинных газоперекачивающих агрегатов, ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора; газоперекачивающие агрегаты снабжены утилизационными подогревателями теплоносителя, соединенными трубопроводами теплоносителя с подогревателем топливного газа высокого давления и с подогревателем топливного газа, регулятор соединен импульсными линиями с регулируемым входным направляющим аппаратом турбодетандера и с газопроводом топливного газа, дополнительно снабжена газоохладителем, установленным в магистральном газопроводе природного газа после нагнетателей газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения, а по топливному газу газоохладитель установлен в газопроводе топливного газа среднего давления между выходом турбодетандера и входом подогревателя топливного газа.

Сравнение предлагаемой газотурбодетандерной энергетической установки с прототипом и другими техническими решениями позволило сделать вывод, что предлагаемые в ней технические решения соответствуют критериям «новизна» и «существенные отличия».

На Фиг. 1 приведена тепловая схема газотурбодетандерной энергетической установки, содержащая два блока - блок регенеративной газотурбодетандерной установки 1 и блок газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции 2. Тепловая схема на Фиг. 1 содержит магистральный газопровод 3, газопровод топливного газа высокого давления 4, сепаратор 5, подогреватель топливного газа высокого давления 6, турбодетандер 7 с регулируемым сопловым аппаратом, компрессор 8, выхлопной газоход 9, газовую турбину 10, электрогенератор 11, регулятор 12, общий вал 13, газопровод топливного газа среднего давления 14, регенеративный воздухоподогреватель 15, камеру сгорания 16 газотурбодетандерной энергетической установки, прямой 18 трубопровод теплоносителя, обратный 17 трубопровод теплоносителя, подогреватель топливного газа 19, газопровод топливного газа 20, насос теплоносителя 21, утилизационные подогреватели теплоносителя 22, магистральный газопровод высокого давления 23, аппараты воздушного охлаждения 24, газоохладитель 25, газотурбинные газоперекачивающие агрегаты 26.

Магистральный газопровод 3 соединен газопроводом топливного газа высокого давления 4 через сепаратор 5 и подогреватель топливного газа высокого давления 6 с входом турбодетандера 7, выход которого связан газопроводом топливного газа среднего давления 14 через газоохладитель 25, подогреватель топливного газа 19 и газопровод топливного газа 20 с камерой сгорания газотурбодетандерной энергетической установки 16 и с камерами сгорания газоперекачивающих агрегатов 26. Утилизационные подогреватели теплоносителя 22 связаны через насос теплоносителя 21 прямым трубопроводом теплоносителя 18 и обратным трубопроводом теплоносителя 17 с подогревателем топливного газа 19 и с подогревателем топливного газа высокого давления 6. Газоохладитель 25 установлен на магистральном газопроводе высокого давления 23 после аппаратов воздушного охлаждения 24. Ротор турбодетандера 7 соединен общим валом 13 с ротором компрессора 8, выход которого связан через воздуховод с регенеративным воздухоподогревателем 15 и с камерой сгорания 16 газотурбодетандерной энергетической установки, которая связана с входом газовой турбины 10, ротор которой соединен валом с ротором электрогенератора 11. Выход газовой турбины 10 через выхлопной газоход 9 и регенеративный воздухоподогреватель 15 связан с атмосферой. Регулятор 12 соединен импульсными линиями с входным направляющим аппаратом турбодетандера 7 и с газопроводом топливного газа 20.

Газотурбодетандерная энергетическая установка работает следующим образом. Природный газ из магистрального газопровода 3 по газопроводу топливного газа высокого давления 4 поступает в сепаратор 5, где производится его очистка от примесей, после чего через подогреватель топливного газа высокого давления 6 он подается в турбодетандер 7, снабженный входным направляющим аппаратом. Здесь он расширяется, со снижением давления и далее по газопроводу топливного газа среднего давления 14 подается через газоохладитель 25 и подогреватель топливного газа 19 в газопровод топливного газа 20. В газоохладителе 25 производится дополнительное охлаждение магистрального газа магистрального газопровода высокого давления 23, предварительно охлажденного в аппаратах воздушного охлаждения 24.

Из газопровода топливного газа 20 топливный газ направляется в камеру сгорания 16 газотурбодетандерной энергетической установки и в камеры сгорания газоперекачивающих агрегатов 26. Подогрев газа в подогревателе топливного газа высокого давления 6 и в подогревателе топливного газа 19 производится теплоносителем, подводимым в них насосом теплоносителя 21 по прямому трубопроводу теплоносителя 18 и отводимым по обратному 17 трубопроводу теплоносителя. Подогрев теплоносителя производится в утилизационных подогревателях теплоносителя 22 за счет теплоты уходящих газов газовых турбин газоперекачивающих агрегатов 26 компрессорной станции. Полезную работу турбодетандера 7 передают по общему валу 13 компрессору 8 и используют для сжатия атмосферного воздуха. Сжатый в компрессоре атмосферный воздух направляют через регенеративный воздухоподогреватель 15 в камеру сгорания 16 газотурбодетандерной энергетической установки, куда также подают газ по газопроводу топливного газа 20. Продукты сгорания газа расширяют в газовой турбине 10 и через выхлопной газоход 9 и регенеративный воздухоподогреватель 15 сбрасывают в атмосферу. Полезную работу газовой турбины 10 используют для привода электрогенератора 11 и выработки электроэнергии. В регенеративном воздухоподогревателе 15 подогревают воздух, сжатый в компрессоре 8 за счет теплоты выхлопных газов газовой турбины 10. При изменении давления в магистральном газопроводе 4 регулятор 12 за счет воздействия на входной направляющий аппарат турбодетандера 7 поддерживает постоянное давление в газопроводе топливного газа 20, в камере сгорания 16 газотурбодетандерной энергетической установки и в камерах сгорания газотурбинных газоперекачивающих агрегатов 26.

Применение дополнительного газоохладителя позволяет осуществить дополнительное охлаждение магистрального газа, предварительно охлажденного в аппаратах воздушного охлаждения 24, увеличить расход газа через магистральный газопровод 23 и повысить экономичность компрессорной станции.

Газотурбодетандерная энергетическая установка компрессорной станции магистрального газопровода, снабженная газоперекачивающими агрегатами и аппаратами воздушного охлаждения природного газа, содержащая газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с входным направляющим аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа, подогреватель топливного газа, регулятор; газопровод топливного газа высокого давления через сепаратор и подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через газопровод топливного газа среднего давления, подогреватель топливного газа и газопровод топливного газа связан с камерами сгорания регенеративной газотурбодетандерной установки и газотурбинных газоперекачивающих агрегатов, ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора; газоперекачивающие агрегаты снабжены утилизационными подогревателями теплоносителя, соединенными трубопроводами теплоносителя с подогревателем топливного газа высокого давления и с подогревателем топливного газа, регулятор соединен импульсными линиями с регулируемым входным направляющим аппаратом турбодетандера и с газопроводом топливного газа, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена газоохладителем, установленным в магистральном газопроводе природного газа после нагнетателей газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения, а по топливному газу газоохладитель установлен в газопроводе топливного газа среднего давления между выходом турбодетандера и входом подогревателя топливного газа.
ГАЗОТУРБОДЕТАНДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 61.
20.01.2013
№216.012.1d5e

Способ сжигания природного газа и устройство для его осуществления

Изобретение относится к теплоэнергетике и может применяться в промышленности и других отраслях народного хозяйства, использующих природный газ в качестве энергоносителя. Устройство для сжигания природного газа содержит корпус с газораздающими отверстиями, перпендикулярными набегающему потоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473012
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.06.2013
№216.012.495c

Способ перекачки газа (варианты) и компрессорная станция для его осуществления (варианты)

Группа изобретений относится к области перекачки газа и может быть использована в цехах компрессорных станций при транспортировке газа по магистральным газопроводам. Способ заключается в предварительном очищении поступающего газа из входного коллектора магистрального газопровода, его сжатии в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484360
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.495d

Способ контроля безопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на объектах магистральных трубопроводов и система для его осуществления

Группа изобретений относится к непрерывному контролю за обеспечением взрывопожаробезопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на отключенном и выведенном в ремонт со стравливанием газа подземном или надземном участке действующего объекта магистрального трубопровода. Протяженный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484361
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.07.2013
№216.012.548a

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей относится к установкам для вентиляции автодорожных тоннелей с одновременной выработкой электрической и тепловой энергии для энергоснабжения жилых зданий, социальных и промышленных объектов городов. Улучшение экономических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487245
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.59a8

Взрывчатое вещество

Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах. Основой вещества является аммиачная селитра в количестве 95-97 мас.%, в расплав которой в качестве катализатора введено 3-5 мас.% сернокислого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488573
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.5f98

Устройство для поджига термитного состава

Устройство предназначено для применения в нефтегазовой промышленности для поджига термитных составов, которые приваривают выводы электрохимической защиты (ЭХЗ) к трубопроводам для защиты их от коррозии. Устройство содержит корпус (1), в котором размещены зажигательный термитный (2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490104
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.11.2013
№216.012.7ee5

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498158
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9c5c

Гаситель пульсаций давления в газопроводе

Изобретение относится к устройствам для гашения пульсаций давления в трубопроводных транспортных системах для газовых сред, в частности на газораспределительных станциях. Гаситель пульсаций давления состоит из пакета шайб с дросселирующими отверстиями, зафиксированными в корпусе и полостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505734
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.06.2014
№216.012.cec9

Аппарат воздушного охлаждения газа

Изобретение относится к области энергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения (АВО), применяемым для охлаждения природного газа. Охлаждаемый газ из магистрального газопровода после компрессорной станции подается в теплообменные трубы теплообменной секции. Дополнительно охлажденный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518708
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cef3

Герметичное устройство для поджига термитных составов

Изобретение предназначено для применения в нефтегазовой промышленности в качестве герметичного устройства для поджига термитных составов, которые приваривают выводы электрохимической защиты (ЭХЗ) к трубопроводам для защиты их от коррозии. Герметичное устройство для поджига термитных составов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518750
Дата охранного документа: 10.06.2014
Показаны записи 1-10 из 70.
10.06.2013
№216.012.495c

Способ перекачки газа (варианты) и компрессорная станция для его осуществления (варианты)

Группа изобретений относится к области перекачки газа и может быть использована в цехах компрессорных станций при транспортировке газа по магистральным газопроводам. Способ заключается в предварительном очищении поступающего газа из входного коллектора магистрального газопровода, его сжатии в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484360
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.495d

Способ контроля безопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на объектах магистральных трубопроводов и система для его осуществления

Группа изобретений относится к непрерывному контролю за обеспечением взрывопожаробезопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на отключенном и выведенном в ремонт со стравливанием газа подземном или надземном участке действующего объекта магистрального трубопровода. Протяженный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484361
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.59a8

Взрывчатое вещество

Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах. Основой вещества является аммиачная селитра в количестве 95-97 мас.%, в расплав которой в качестве катализатора введено 3-5 мас.% сернокислого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488573
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.5f98

Устройство для поджига термитного состава

Устройство предназначено для применения в нефтегазовой промышленности для поджига термитных составов, которые приваривают выводы электрохимической защиты (ЭХЗ) к трубопроводам для защиты их от коррозии. Устройство содержит корпус (1), в котором размещены зажигательный термитный (2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490104
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.01.2014
№216.012.9c5c

Гаситель пульсаций давления в газопроводе

Изобретение относится к устройствам для гашения пульсаций давления в трубопроводных транспортных системах для газовых сред, в частности на газораспределительных станциях. Гаситель пульсаций давления состоит из пакета шайб с дросселирующими отверстиями, зафиксированными в корпусе и полостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505734
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.06.2014
№216.012.cec9

Аппарат воздушного охлаждения газа

Изобретение относится к области энергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения (АВО), применяемым для охлаждения природного газа. Охлаждаемый газ из магистрального газопровода после компрессорной станции подается в теплообменные трубы теплообменной секции. Дополнительно охлажденный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518708
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cef3

Герметичное устройство для поджига термитных составов

Изобретение предназначено для применения в нефтегазовой промышленности в качестве герметичного устройства для поджига термитных составов, которые приваривают выводы электрохимической защиты (ЭХЗ) к трубопроводам для защиты их от коррозии. Герметичное устройство для поджига термитных составов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518750
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.08.2014
№216.012.e69c

Заряд

Изобретение относится к подрывным зарядам высокой мощности и предназначено для проведения взрывных работ при разрушении крепких пород шпуровыми и скважинными зарядами, а также для повышения эффективности осколочно-фугасного действия боеприпасов. Заряд состоит из высокоплотного мощного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524829
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.10.2014
№216.013.011c

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали, у которой паровая турбина оснащена поверхностным конденсатором первой и второй ступеней нагрева для подогрева сырой подпиточной воды. Изобретение позволяет увеличить электрическую мощность,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531682
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0890

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, содержащая компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, котел-утилизатор, вакуумный деаэратор, конденсационную паровую турбину, противодавленческую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533593
Дата охранного документа: 20.11.2014

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД