20.12.2018
218.016.a983

КОМБИНИРОВАННАЯ УТИЛИЗАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Комбинированная утилизационная энергетическая газотурбинная установка компрессорной станции магистрального газопровода состоит из приводной газотурбинной установки утилизационной газотурбинной установки. Приводная газотурбинная установки содержит газогенератор, силовую газовую турбину, нагнетатель природного газа, регенеративный теплообменный аппарат, установленный в выхлопном газоходе силовой газовой турбины. Утилизационная газотурбинная установки содержит компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор. Выход силовой газовой турбины связан с атмосферой через регенеративный теплообменный аппарат. Выход компрессора утилизационной газотурбинной установки связан напорным воздуховодом и трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата и камеру сгорания утилизационной газотурбинной установки с газовой турбиной утилизационной газотурбинной установки, снабженной дополнительным регенеративным теплообменным аппаратом и дополнительным трубопроводом сжатого воздуха. Дополнительный регенеративный теплообменный аппарат установлен в выхлопном газоходе газовой турбины утилизационной газотурбинной установки. Выход компрессора утилизационной газотурбинной установки соединен дополнительным трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность дополнительного регенеративного теплообменного аппарата и трубопровод подогретого сжатого воздуха с камерой сгорания утилизационной газотурбинной установки. Изобретение направлено на повышение электрической мощности утилизационной энергетической газотурбинной установки. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области транспорта газа по магистральным газопроводам и может быть использовано при создании высокоэкономичных утилизационных энергетических газотурбинных установок собственных нужд на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Известна энергоутилизационная паротурбинная установка с пентановым рабочим циклом, применимая для выработки электроэнергии на ГРС (Бухолдин Ю.С., Олефиренко В.М. Энергоутилизационная установка с пентановым рабочим циклом. // Газотурбинные технологии 2008. №1. С. 68-79). Несмотря на повышенную экономичность, недостатками утилизационных паротурбинных установок являются увеличение числа входящих в них агрегатов, потребность в использовании воды для конденсации пара низкокипящих жидкостей.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является утилизационная энергетическая газотурбинная установка (УЭГТУ) для выработки электроэнергии собственных нужд на компрессорной станции. УЭГТУ состоит из приводной газотурбинной установки (ГТУ) компрессорной станции и утилизационной газотурбинной установки (УГТУ). При этом приводная ГТУ содержит газогенератор, силовую газовую турбину, нагнетатель природного газа, регенеративный теплообменный аппарат, установленный в выхлопном газоходе силовой газовой турбины. УГТУ содержит компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор. Вход компрессора утилизационной газотурбинной установки связан с атмосферой, а выход компрессора связан через регенеративный теплообменный аппарат с камерой сгорания, соединенной с входом газовой турбины. Расширенные в силовой газовой турбине приводной ГТУ продукты сгорания передают теплоту в регенеративном теплообменном аппарате сжатому в компрессоре УГТУ воздуху и сбрасываются в атмосферу. В камеру сгорания приводной ГТУ и в камеру сгорания УГТУ подают топливо. Газовая турбина и компрессор УГТУ имеют общий вал с электрогенератором.

Утилизация теплоты уходящих газов силовой турбины приводной ГТУ в теплообменнике позволяет повысить тепловую экономичность УГТУ, а сжигание топлива в камере сгорания утилизационной энергетической газотурбинной установки увеличивает выработку электроэнергии в электрогенераторе, которая может быть использована для энергоснабжения собственных нужд компрессорной станции и для энергоснабжения внешних потребителей. (Р.З. Тумашев, С.С. Михеев, Б.А. Куникеев. Производство электроэнергии на компрессорных станциях утилизационными газотурбинными установками. Вестник МГТУ им. Баумана. Сер. «Машиностроение») 2016, №1, С. 44-53, Рис. 1).

Данное техническое решение принято за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатком этой УЭГТУ является потеря теплоты уходящих газов газовой турбины УГТУ и ее небольшая электрическая мощность.

Технической задачей изобретения является повышение электрической мощности и тепловой экономичности утилизационной энергетической газотурбинной установки.

Поставленная задача достигается за счет того, что комбинированная утилизационная энергетическая газотурбинная установка компрессорной станции магистрального газопровода состоит из приводной газотурбинной установки, содержащей газогенератор, силовую газовую турбину, нагнетатель природного газа, регенеративный теплообменный аппарат, установленный в выхлопном газоходе силовой газовой турбины, и утилизационной газотурбинной установки, содержащей компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор; при этом выход силовой газовой турбины связан с атмосферой через регенеративный теплообменный аппарат, а выход компрессора утилизационной газотурбинной установки связан напорным воздуховодом и трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата и камеру сгорания утилизационной газотурбинной установки с газовой турбиной утилизационной газотурбинной установки, причем она снабжена дополнительным регенеративным теплообменным аппаратом, и дополнительным трубопроводом сжатого воздуха, причем дополнительный регенеративный теплообменный аппарат установлен в выхлопном газоходе газовой турбины утилизационной газотурбинной установки, выход компрессора утилизационной газотурбинной установки соединен дополнительным трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность дополнительного регенеративного теплообменного аппарата и трубопровод подогретого сжатого воздуха с камерой сгорания утилизационной газотурбинной установки.

На Фиг. 1 представлена тепловая схема комбинированной утилизационной энергетической газотурбинной установки компрессорной станции магистрального газопровода. Она содержит газогенератор 1, силовую газовую турбину 2, нагнетатель 3, регенеративный теплообменный аппарат 4, компрессор 5, газовую турбину 6, электрогенератор - 7, камеру сгорания 8, напорный воздуховод 9, трубопровод сжатого воздуха 10, дополнительный трубопровод сжатого воздуха 11, дополнительный регенеративный теплообменный аппарат 12, трубопровод подогретого сжатого воздуха 13.

Вход компрессора газогенератора 1 связан с атмосферой, а выход газогенератора связан по продуктам сгорания с входом силовой газовой турбины 2. Силовая газовая турбина 2 связана валом с нагнетателем 3. Выход силовой газовой турбины 2 связан по продуктам сгорания через регенеративный теплообменный аппарат 4 с атмосферой. Вход компрессора 5 соединен с атмосферой, а его выход связан по сжатому воздуху через напорный воздуховод 9, трубопровод сжатого воздуха 10, теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата 4, трубопровод подогретого сжатого воздуха 13 и камеру сгорания 8 с входом газовой турбины 6. Ее выход по продуктам сгорания связан через дополнительный регенеративный теплообменный аппарат 12 с атмосферой. Напорный воздуховод 9 связан дополнительным трубопроводом 11 сжатого воздуха через теплообменную поверхность дополнительного регенеративного теплообменного аппарата 12 с камерой сгорания 8.

Комбинированная утилизационная газотурбинная установка компрессорной станции магистрального газопровода работает следующим образом. Атмосферный воздух сжимают в компрессоре газогенератора 1, продукты сгорания из него подают на вход силовой газовой турбины 2. Ее полезную работу используют для привода нагнетателя 3, сжимающего природный газ. Воздух, сжатый в компрессоре 5, подают в напорный воздуховод 9. Продукты сгорания, расширенные в силовой газовой турбине 2 подают в теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата 4, где их теплоту используют для подогрева первой части воздуха (порядка 45-50%) от полного количества воздуха, сжатого в компрессоре 5. Эту часть воздуха подают по напорному воздуховоду 9 и трубопроводу сжатого воздуха 10 в теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата 4. Из него по трубопроводу подогретого сжатого воздуха 13 его подают в камеру сгорания 8. Вторую часть воздуха, сжатого в компрессоре 5, отбирают из напорного воздуховода 9 и по дополнительному трубопроводу сжатого воздуха 11 подают через теплообменную поверхность дополнительного регенеративного теплообменного аппарата 12 в камеру сгорания 8, куда также подводят топливо. Продукты сгорания расширяют в газовой турбине 6 и направляют в атмосферу через дополнительный регенеративный теплообменный аппарат 12. Теплоту этих продуктов сгорания используют в регенеративном теплообменном аппарате 12 для подогрева второй части сжатого воздуха, подаваемого в камеру сгорания 8. Полезную работу утилизационной газотурбинной установки используют для привода компрессора 5 и электрогенератора 7, вырабатывающего электроэнергию.

В регенеративном теплообменном аппарате 4 утилизируют теплоту выхлопных газов силовой газовой турбины 2, а в дополнительном регенеративном теплообменном аппарате 12 утилизируют теплоту выхлопных газов газовой турбины 6, что позволяет увеличить расход воздуха сжимаемого в компрессоре 5 и, соответственно, увеличить расход сжатого воздуха и топлива, подаваемых в камеру сгорания 8, мощность газовой турбины 6 и электрогенератора 7. Таким образом, применение в комбинированной утилизационной энергетической газотурбинной установке магистрального газопровода дополнительного регенеративного теплообменного аппарата и дополнительного трубопровода сжатого воздуха позволяет:

- повысить тепловую экономичность комбинированной утилизационной энергетической газотурбинной установки;

- при той же приводной газоперекачивающей установке, что и в прототипе, существенно увеличить электрическую мощность комбинированной утилизационной газотурбинной установки;

- увеличить мощность электрогенератора, выработку электрической энергии для энергоснабжения собственных нужд компрессорной станции и внешних потребителей.

Комбинированная утилизационная энергетическая газотурбинная установка компрессорной станции магистрального газопровода, состоящая из приводной газотурбинной установки, содержащей газогенератор, силовую газовую турбину, нагнетатель природного газа, регенеративный теплообменный аппарат, установленный в выхлопном газоходе силовой газовой турбины, и утилизационной газотурбинной установки, содержащей компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор; при этом выход силовой газовой турбины связан с атмосферой через регенеративный теплообменный аппарат, а выход компрессора утилизационной газотурбинной установки связан напорным воздуховодом и трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность регенеративного теплообменного аппарата и камеру сгорания утилизационной газотурбинной установки с газовой турбиной утилизационной газотурбинной установки, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным регенеративным теплообменным аппаратом и дополнительным трубопроводом сжатого воздуха, причем дополнительный регенеративный теплообменный аппарат установлен в выхлопном газоходе газовой турбины утилизационной газотурбинной установки, выход компрессора утилизационной газотурбинной установки соединен дополнительным трубопроводом сжатого воздуха через теплообменную поверхность дополнительного регенеративного теплообменного аппарата и трубопровод подогретого сжатого воздуха с камерой сгорания утилизационной газотурбинной установки.
КОМБИНИРОВАННАЯ УТИЛИЗАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 39.
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
10.01.2015
№216.013.1815

Способ очистки резервуара

Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в газовой и нефтехимической отраслях промышленности. Резервуар (1), подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом, включают напорный насос...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537593
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.02.2015
№216.013.259b

Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов. Сущность изобретения: газ высокого давления из газопровода топливного газа КС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541080
Дата охранного документа: 10.02.2015
Показаны записи 1-10 из 59.
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
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
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
10.01.2015
№216.013.1815

Способ очистки резервуара

Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в газовой и нефтехимической отраслях промышленности. Резервуар (1), подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом, включают напорный насос...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537593
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.02.2015
№216.013.259b

Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов. Сущность изобретения: газ высокого давления из газопровода топливного газа КС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541080
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.346c

Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции

Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544895
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.04.2015
№216.013.4462

Регенеративная газотурбодетандерная установка

Изобретение относится к энергетике. Регенеративная газотурбодетандерная установка компрессорной станции магистральных газопроводов с газотурбинными газоперекачивающими агрегатами, снабженными утилизационными подогревателями теплоносителя, содержит магистральный газопровод высокого давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549004
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5e04

Способ работы парогазовой энергетической установки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к энергетике. Способ работы парогазовой энергетической установки, при котором охлаждение расширенного рабочего тела, после выработки пара, производят в теплофикационном теплообменнике, а конденсацию его паровой составляющей осуществляют в контактном охладителе-конденсаторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555609
Дата охранного документа: 10.07.2015

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД