Установка для утилизации вне цикла компрессии низкопотенциального отработанного тепла от компрессорной станции

Номер патента: 2528

Опубликовано: 15.09.1995

Авторы: Золтан Вадаш, Янош Бодаш, Иштван Папп, Дье рдь Папфалви

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к теплоэнергетике. Оно позволяет повысить термодинамическую эффективность установки путем полезного использования 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, образующееся в 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, охладитель которого охлаждается в градирне 21. Из конденсатора 17 конденсат поступает в Т 6. Газ нз магистрали 1 сжимается параллельно компрессорами 3 и 16. Дополнительное тепло восстанавливается из сжатого газа, выходящего из компрессора 16, и в Т 19. Теплообменные поверхности 10 и 20 м.б. размещены в одном корпусе.

Текст

Смотреть все

-1 Н-11 СГЦ С ЧОПЛЦИ ПОЛУЧЦЕПП-Пч 01 Газа нг Ь. Н случаи утилизации тепла укодящи газов турбины 4 дополнительно-к сжигани раза пар с одной сто роиы направляется к Т 19, а с ДР гон в турбину Е 5. Последняя кинематнчсскн связана р компрессором 16. Еьшодншнн нэтурбины 5 пар конденсиШгтя вкшщшшшрш П,ошшшнИзобретение относится к установкнм для утилизации отработанного тепла с низким потенциалом от компг рессорних станций гаэовьш магистра лей у потребителей тепла внецила сжатия газа.Известна установка для утилнзат-пни вне цикла компрессии ниэкопотеид спального отработанного тепла от компрессорной станции, включающей 3 установленные между газовыи магистралями низкого и высокого давления основной компрессор, прнводимы В действие газовой турбиной, содерч тащим размещенный после основного. компрессора поверхностный теплообменник, подключенный к потребителю тепла через магистраль длн.хидкости и бойлер 1. ИОднако известная установкаоблада. т липкий ткрмпдидхгьмичлсской эффектна постьш вследствие того, что тепло,-отданное газу при компрессии не используется. В этом случае температу 5 ра газа после компрессии возрастает и, следовательно,растуттеплоные догори В газовой магистрали.Цель изобретения - повыенне термо динамической эффективности установкн путем полезного нсполнзовання теп ла, отбираемого от газа при его кон прессии.Укцчнппап цель достигается тем,ЧТО УСТДЛКОВКН ДЛЯ УТНЛНЗЗЦНИ ВНЕ цила компрессии нивкопотенцнальнот го отработанного тепла от комрессорд нон станции, включающей устаиовлен- ные между газовмн магистралями низкого н высокого давления основной ьомлрссс 0 р приподними в действиетель которого охлаждается в градирне 2. На коидснгиторд 17 конденсат пот ступает н Т 6. Газ из магистралисжимается параллельно компрессорани 3 и 16. Дополнительное тепловос станавлиается из сжатого газа, выко дащего из компрессора 6,и н Т 9. Теплообмнъгн-ае поверхности 10 н 20 и.бЦ размещены в одном корпусе.среде к последней, основная гран дирня содержит плоские жалюзи для регулирования внутри нее тяги воздуха, бойлер по греюущей среде подклю.чен к выхлопу газовой турбины, а по нагреваемой среде - последовательно с поверхностны теплообменником. Кроме того, бойлер по греющейсреде может быть подключен к выхлопу газовой туроииы или параллельно ей, а по нагревасной последоветельа но С поверхностным теплообменником,а установка может быть дополнительно снабжена кинематически связанным паровой турбиной и вспомогательны компрессором и конд-енсатором, причем вспомогательный компрессор устапон лен параллельно основному между магистралью иизкого давления н поверкностным теплообменнижом, бойлер по . греющей среде подключен к тазовой турбине до и после последней, а по нагреваемой среде - к паровой турбнт не н конденсатору. О 5 Рд 3 У С послед ним замкнутый контур с генерацией пара в бойлере.Установка.также снабжена дополнительной градирией к теплообменной поверхности которой подключен по охлаждающей среде конденсатор, н дополнительны теплообменнион подключенным по греющей среде к бойлеру а понагреваеиой к магистралн для жидкости после поверхностного теплообменника, теплообменные потперкности основной н дополнительной Граднрен совмещены в одном корпусе,а бойлер, дополннтельиьт теплообменник, теплообменные поверхности основ ной и дополнительной градирен соедиНЦНЫ С 11013 с 1114110 ЦТНЬЪГЧ ГЕПЛООМЕННН ком.На фиг.1 изображена установка,общий вид на фНГъ 2 установка с бойлером, подключенньш по греющейсреде к вьтлопу газовой турбины на фиг.3 - то же, параллельно газовой турбине на фнг.4 то же, с параллельно подключенными компрессорами на фнг.5 то же, теплообменные поверхности градирен размещены в одном корпусе на фиг.6 - то же, теп.п 011 с 11 гьц шшсэркзнзсчч градирен имеют общую снстсмуоклажделнп. Предлагаемая установка содержит газовые магистрали 1 и 2 низкого и высокого давления соответственно,между которыми установлен основной компрессор 3, приводимый в действие газовой турбиной 4. Гаэдли работы- газовой турбины поступает от магистрали 1 по трубопроводу 5. После компрессора 3 установлен поверхностный теплообменник 6, подключенный к потребителю 7 тепла через магистраль В для жидкости, в которой установлен циркупяционный насос 9, К магистрали В для жидкости по охлаж- дающей среде подключены теплообмен ные поверхности 10 основной градирни 11, содержащей плоские жалюзн 12 дли регулировании внутри нее тяги воздуха. Установка также содержит бойлер 13, которы по греющей среде может быть подключен к выхлопу 14 газовойтурбины 4 (фиг.2 или параллельно газовой турбине д(фнг.3) 51 110 НЗГРЕВСЪМОЙ ПОСД 1 ЕДОВЗЧЕЛЬНОс поверхностньм теплообменником 6 фиг.2) и дополнительно снабжена кинематически связанный паровой турбиной 15 н вспомогательн компрессором 16 и конденсатором 17 (фнг.41,причем нспомога-гезтьньн компрессор 113 установлен параллельно основномукомпрессору 3 между магистралью 1 низкого давления 14 поверхностным теплообменником 6, бойлер 13 по греющей среде подключен к газовой турбиде д до и после последней, а по нлгрспасмой срцде - к паровой турбине 15 н конденсатору 17, образуя сраЛН 8 установлен дополнительный теп лообменник 19, подключенньт по греющей среде к бойперу 13, а по нагреваемой к магистрали 8 для жидкости после поверхностного теплообмсипъта 6 а бойлер 13, дополннтельньщ теплообменник 6, теплообменные поверхности 10 и 20 соответственной основной н дополнительной градирен 11 и 21 соединены с поверхностным теплообмен пиком 6 1 фиг.51 магистралью 8 и кондеислтором 17 трубопроводами 22 24 соответственно.Во время работы установки газ низкого давления, поступающий от газовой магистрали 1 низкого давления подается в основной компрессор 3, при нодшмьлй и п-.1 с 11 лс гццоиоП тучном ной Ф. После сжатии в основном компрессоре 3 газ с повышенной температурой и давлением поступает в магистраль 2 высокого давления.Охлаждение нагретого в основном КОМПРВССОРЕ 3 СЖЗТОГО ГЦЗЗ ОСУЩЕСТВ ЛЯЮТ В ПОВПХНОСТНОМ теплообменнике 6 водой или другой жидкостью,например раствором антифриза, циркулируемой в магистрали 8.для жидкости. По магистрали 8 нагреваемая жидкость прокачивается иасосом 9 к потребителю 7 тепла которы не обнэательно должен находиться вблизи компрессорной станции. Это может 1 быть коммунальная отопительная система ИЛИ ОТОПЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫ НИЦ сельскохозяйственных обьектов. Нагретал охлаждающая ЖИДКОСТЬ МОЖЕТ поступать н теплообменные повернности 10 градирни 11. Это необходимо когда потребитель 7 тепла расходует мало тепла, что недостаточно для охлаждения сжатого газа в поверхНОСТНОМ ТЕПЛООМЕННШСЩ 6. СКОРОСТБ потока жидкости может регулироваться средствами регулировки потока в трубопроводах 22 - 24.Кроме того, изобретение позвопя-. ет испольвоватьбольше тепла, чем ПОЛЫЧДЦТСЯ ОТ НСЗГО ПРИ ОХЛЗЖДВННЕ сжатого газа. В этом случае (фнг.2 охлаждающая жидкость поверхностного теплообменника 6 подается в бойлер 13 перед ее подачейк потребителю7 тшшш При подключении бойшери 13 поГР 2 ЮЩСЙ среде ПБРЦЛЛЕЛЬНО ГЗЭОВОЙстеплом, полученньм от газа в пот нтгзкностнпм теплообменнике б (ФЩНЗЪ Если выход тепла поверхностного теплообменника Б стабильньш, расход тепла потребителю 7 тепла регулируется изменением выхода тепле от бойлера 13 за счет изменения количества сангцчного газа. Таким образом, тепло гптжцгг тнпн 1 г.г ъ. ЕЦДЛЬПЛСЛНЭ 7 тепла даже если газовая турбина Д остановится. На фиг. Ь показана установка, вкоторой тепло уходящих газов газовой турбины 4 утилизируется дополнителькно н сжиганию газа. Пар, с одной стороны направляется к дополнительномутеплообменнику 9 а с другой стороны, в паровую турбину 15, которая кинематически связаиас вспомогательным компрессором 16. Выходящий пар от паровой тУРбнны 15 конденсируетсл н конденсаторе 17, охладитель которого охлаждается в дополнительной градирне 21.Конденсат, образовавшийся в дополнительном теплообменнике 19, поступает п конденсатор 17, а от него весь образовавшийся конденсат поступает для предварительного наг рева в поверхностны теплообменник 6Во время работы газ из магистрали 1 низкого давления сжимается параллельно обоими компрессорами 3 и 16, приЧЦН мерный приводится н действие га зоной турбиной 4, второй - паровой турбиной 15. дополнительное тепло восстанавлиаетсн из сжатого газа,выходящего из компрессора 36 и в дополнительном теплообменнике 19. Дополнительная градирня 2 можетпредставлять собой часть основной градирни 11 фиг.5 н 61.Ф о р и у л а. Н 3 о 6 р е т е Н И Я 1. Установка для утилизации вне пи Н. мп-нцп-ггпц 111111 цэпПп 1 дпдди 1( ьпр.Цс 11..НОЕЦ ГСППД ОТ КОНПреССОрНОЙ станции, включающей установленные между газовыми магистралями НИЗКОГОн высокого давлений основной компрес сор, приводимый в действие газовойтурбиной, содержащая размещенный после основногокомпрессора поверкностныи теппоообменник, лодключен- ньй к.лотребителю.тепла через магист раль для жидкости, н бойлер,о тл и-т Ж-ЪдЮЩЗЪСЯЛЯЦНОННЬШ НЗСОСОРЕ, УС.ГДНОВЛЕ.НКЬП.Е магистрали для жидкости, н основной граднрней с теппообменнымн поверхностями, подключенными по охлаждаюшей среде к последней. 2. Установка по пЪ,п т л и Ч З Ю Щ а Я С Я ТЕН, ЧТО ОСНОВНЗЯ градирня содержит плоские жалюзи дляр)1 УЛ 111 ЛБ.Н.Н- 3-1 ПЪ ПЕНЕ ТНГН 1101 ДУХЕ. . 3. Установка по пп.1 и 2, о т. л н ч а ю щ а я-с-я тем, что бойлер по греющей среде подключен К Выл 0 ну газовой турбины, а по нагреваемой СОЕДННЕН ПОСЛЕДОВЗТЕПЬНО С ПОВЕРХ. пностньш теплообменником.4. Установка по пп.1 н 2,-о т л н ч а ю щ а я с л тем, что бойлер,по греющей среде подключен параллельно газовой турбине.5. Установка по пп.Е Н 2, о т л Нч а Ю Щ а н с н тем, чтоона до ПОЛННТЕЛЬНО снабжена КИНЕМЗТИЧЕСКН связанными паровой турбиной и вспомогательным компрессором н конденсатором, причем вспомогательный компрессор УСТЦНОВЛЕИ ПЗРЗЛЛЕПЬ-О ОСНОВ ному между магистралью низкого давления и поверхностным теплообменин-г ком, бойлер по греющей среде подклчен к газовой турбине до н после последней, а по нагреваемой среде к паровой турбине н конденсатору. образуя с пошшедннг-тн замкиутьш коптур с генерацией пара в бойлере.6, Установка по пп., 2 н 5, о тл и ч а ю щ а я ся тем, что она снабжена дополнительной градИрНеЙ 8 конденсатор подключен по охлаждающей среде н ее теплообменной поверкности.7. Установка ло.пп.Е 2,5 и 6,0 т л н ч а ю Щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным теплооб менником, подключенным по греющей сред-ь к Подлсру, л по ЧНЦ 1 НЪЭЪ 1 Ъ К МЦГИДТРЕЕЛ ДЛЯ ЖИДКОСТИ ПОСЛЕ ПО ЕЕРХНОСТНОГО ТЕПЛООЙНЕНННКЗа8. Установка по пп.1,2,5 и 6,о т л н ч а ю щ а я с я тем, что теплообменные поверхности основной ндополнительной градирен совнещены в9. Установка по ппсг н 2, о т л и ч а ю Щ а л с я- тем, что бойлер, дополнительный теппообменнн, тепло обменные поверхности основной н до-полннтельной градирен соединены спо ВЗРХЭЕОСТНЪЩ ТЕПЛООМННШСОМ .

МПК / Метки

МПК: F02K 99/00, F01K 23/00

Метки: отработанного, тепла, установка, станции, вне, цикла, компрессии, утилизации, низкопотенциального, компрессорной

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/6-2528-ustanovka-dlya-utilizacii-vne-cikla-kompressii-nizkopotencialnogo-otrabotannogo-tepla-ot-kompressornojj-stancii.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Установка для утилизации вне цикла компрессии низкопотенциального отработанного тепла от компрессорной станции</a>

Похожие патенты