RU2504666C1 - Power plant - Google Patents

Power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2504666C1
RU2504666C1 RU2012133690/06A RU2012133690A RU2504666C1 RU 2504666 C1 RU2504666 C1 RU 2504666C1 RU 2012133690/06 A RU2012133690/06 A RU 2012133690/06A RU 2012133690 A RU2012133690 A RU 2012133690A RU 2504666 C1 RU2504666 C1 RU 2504666C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
condenser
circuit
output
steam
Prior art date
Application number
RU2012133690/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Сергеевич Лифер
Анатолий Иванович Самсонов
Артем Анатольевич Самсонов
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority to RU2012133690/06A priority Critical patent/RU2504666C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2504666C1 publication Critical patent/RU2504666C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: power plant includes a steam-gas turbine, a compressor and a fuel combustion chamber. The plant includes a waste gas heat recovery unit having the possibility of its being used as a steam source. For that purpose, the plant is equipped with a heat pump, the circuit of which includes an evaporator, a throttle valve, a condenser and an additional compressor having the possibility of being actuated from the steam-gas turbine. Heat pump circuit is connected to a source of working medium used in the heat pump circuit and serving as a coolant in the condenser. Besides, a line connecting the outlet of the condenser heat-receiving circuit to the inlet of the additional compressor has the possibility of heat removal for process and domestic needs of process users. On a gas removal line between the outlet of the steam-gas turbine and the heat removal circuit of the condenser there arranged is a heat removal circuit of the heat exchanger. The condenser gas outlet is connected to atmosphere, and its condensate outlet is connected to a condensate trap that is connected to the combustion chamber through a line including the pump and in-series connected heat-receiving circuits of the heat exchanger and the evaporator.
EFFECT: invention allows reducing heat and water losses to atmosphere.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к энергетическим установкам, предназначенным для совершения механической работы, например для получения электрической энергии.The invention relates to a power system, in particular to power plants designed to perform mechanical work, for example to produce electrical energy.

Известна энергетическая установка, содержащая снабженную выходом на полезную нагрузку парогазовую установку с вводом пара, выход которой подключен к первому входу подогревателя, выход которого подключен к первому входу конденсатора, первый выход которого сообщен с окружающей средой, первый контур циркуляции воды, подключенный ко второму входу и второму выходу конденсатора, включающий последовательно соединенные первый насос и холодильник, по его первому входу и первому выходу, а также второй контур циркуляции воды, подключенный ко входу ввода пара парогазовой установки и к первому контуру циркуляции воды, включающий последовательно соединенные второй насос и подогреватель, по его второму входу и второму выходу (см. заявку Великобритании 2074659, кл. F01K 21/04, опубл. 04.11.81).A power plant is known, comprising a steam-gas plant equipped with a payload output with steam inlet, the output of which is connected to the first input of the heater, the output of which is connected to the first input of the condenser, the first output of which is in communication with the environment, the first water circuit connected to the second input and the second output of the condenser, including a series-connected first pump and a refrigerator, at its first input and first output, as well as a second water circuit connected to the input dy input steam combined cycle power plant and to the first water circuit comprising a series connected second pump and preheater at its second input and the second output (see. UK application 2074659, cl. F01K 21/04, publ. 04.11.81).

Недостатками известной установки являются большие потери тепла с отходящей парогазовой смесью и большие потери воды из-за низкой эффективности работы холодильника.The disadvantages of the known installation are large heat losses with the exhaust gas-vapor mixture and large water losses due to the low efficiency of the refrigerator.

Известна также энергетическая установка, содержащая снабженную выходом на полезную нагрузку парогазовую установку с вводом пара, выход которой подключен к первому входу подогревателя, первый выход которого подключен к первому входу конденсатора, первый выход которого сообщен с окружающей средой, первый контур циркуляции воды, подключенный ко второму входу и второму выходу конденсатора, включающий последовательно соединенные первый насос и холодильник, по его первому входу и первому выходу, а также второй контур циркуляции воды, подключенный ко входу ввода пара парогазовой установки и к первому контуру циркуляции воды, включающий последовательно соединенные второй насос и подогреватель, по его второму входу и второму выходу (см. а.с. СССР 547121, кл. F01 21/04, опубл. 07.12.82).A power plant is also known, which contains a steam-gas plant equipped with a payload output with steam inlet, the output of which is connected to the first input of the heater, the first output of which is connected to the first input of the condenser, the first output of which is in communication with the environment, the first water circulation circuit connected to the second the input and second output of the condenser, including the first pump and the refrigerator connected in series, at its first input and first output, as well as the second water circuit, connect associated with the steam inlet of the combined cycle plant and the first water circulation circuit, including the second pump and heater connected in series, at its second input and second output (see AS USSR 547121, class F01 21/04, published 07.12. 82).

Недостатками известной установки являются большие потери тепла с охлаждающей водой и большие потери воды из-за низкой эффективности работы холодильника. Это объясняется тем, что при работе известного устройства большое количество тепла сбрасывается в атмосферу, а при ограничении сброса тепла в атмосферу не вся вода из парогазовой смеси извлекается в конденсаторе и также выбрасывается в атмосферу.The disadvantages of the known installation are large losses of heat with cooling water and large losses of water due to the low efficiency of the refrigerator. This is explained by the fact that during the operation of the known device a large amount of heat is discharged into the atmosphere, and when the heat discharges into the atmosphere is limited, not all water from the vapor-gas mixture is extracted in the condenser and is also released into the atmosphere.

Наиболее близкой к предложенной энергетической установке является энергетическая установка, содержащая парогазовую турбину, выполненную с возможностью привода потребителя механической энергии и компрессора, выполненного с возможностью отбора воздуха из атмосферы, выход которого сообщен с камерой сгорания топлива, связанной с источником топлива и источником пара, выход которой сообщен со входом парогазовой турбины, кроме того, в состав установки включено средство утилизации тепла отходящих газов, выполненное с возможностью его использования в качестве источника пара (см. Степанов И.Р. «Парогазовые установки. Основы теории, применение и перспективы», Апатиты, 2000, 100-103 стр.).Closest to the proposed power plant is a power plant containing a combined cycle gas turbine configured to drive a consumer of mechanical energy and a compressor configured to take air from the atmosphere, the output of which is in communication with a fuel combustion chamber connected to a fuel source and a steam source, the output of which communicated with the entrance of the combined cycle gas turbine, in addition, the facility includes a means of heat recovery of exhaust gases, made with the possibility of its use zovaniya as a source of steam (see. Stepanov IR "cycle plant. Basic theory, application and Prospects", Apatity, 2000, pp 100-103.).

Существенными недостатками этого решения являются большие затраты обессоленной воды и низкий КПД установки, связанные с уходящей вместе с паром теплотой.Significant disadvantages of this solution are the high costs of demineralized water and low plant efficiency associated with the heat leaving with the steam.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является уменьшение потерь тепла и воды в окружающую среду.The task to which the proposed technical solution is directed is to reduce heat and water losses to the environment.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличении коэффициента использования тепла установки (отношение суммы мощности, отводимой от турбины на потребитель, и теплоты, отведенной от конденсатора на технологические нужды, к теплоте сгорания топлива в камере сгорания). Решение позволяет значительно расширить область применения установок данного типа, отсекая необходимость наличия источника пресной воды в районе применения установки. Это также уменьшает вредное воздействие установки на окружающую среду, уменьшая массу рабочего тела, выводимого из цикла.The technical result achieved in solving the problem is expressed in an increase in the utilization coefficient of the heat of the installation (the ratio of the amount of power allocated from the turbine to the consumer and the heat allocated from the condenser for technological needs to the heat of combustion of the fuel in the combustion chamber). The solution allows to significantly expand the scope of installations of this type, cutting off the need for a source of fresh water in the area of application. It also reduces the environmental impact of the installation, reducing the mass of the working fluid removed from the cycle.

Поставленная задача решается тем, что энергетическая установка, содержащая парогазовую турбину, выполненную с возможностью привода потребителя механической энергии и компрессора, выполненного с возможностью отбора воздуха из атмосферы, выход которого сообщен с камерой сгорания топлива, связанной с источником топлива и источником пара, выход которой сообщен со входом парогазовой турбины, кроме того, в состав установки включено средство утилизации тепла отходящих газов, выполненное с возможностью его использования в качестве источника пара, отличается тем, что установка снабжена тепловым насосом, контур которого включает испаритель, конденсатор и дополнительный компрессор, выполненный с возможностью привода от парогазовой турбины, при этом выход дополнительного компрессора через теплоотдающий контур испарителя и дроссельный клапан сообщен с тепловоспринимающим контуром конденсатора, выход которого сообщен со входом дополнительного компрессора, причем контур теплового насоса сообщен с расходной цистерной хладагента, кроме того, на газоотводящей линии между выходом парогазовой турбины и теплоотдающим контуром конденсатора размещен теплоотдающий контур теплообменника, при этом, газовый выход конденсатора сообщен с атмосферой, а его конденсатный выход связан с конденсатоотводчиком, который через линию, включающую насос и последовательно связанные тепловоспринимающие контуры теплообменника и испарителя, сообщен с камерой сгорания. Кроме того, газовый выход конденсатора снабжен вакуумным насосом. При этом линия, связывающая выход тепловоспринимающего контура конденсатора и вход дополнительного компрессора, выполнена с возможностью отвода тепла на технологические нужды.The problem is solved in that the power plant containing a combined cycle gas turbine configured to drive a consumer of mechanical energy and a compressor configured to take air from the atmosphere, the output of which is connected to a fuel combustion chamber connected to a fuel source and a steam source, the output of which is communicated with the input of the combined cycle gas turbine, in addition, the facility includes a means of utilization of heat of exhaust gases, made with the possibility of its use as a source steam, characterized in that the installation is equipped with a heat pump, the circuit of which includes an evaporator, a condenser and an additional compressor configured to be driven by a combined-cycle turbine, while the output of the additional compressor through the heat-transfer circuit of the evaporator and the throttle valve is in communication with the heat-receiving condenser circuit, the output of which is communicated with the input of an additional compressor, and the heat pump circuit is in communication with the refrigerant flow tank, in addition, on the exhaust gas line between the outlet the steam-gas turbine house and the heat-transferring circuit of the condenser have a heat-transferring circuit of the heat exchanger, while the gas outlet of the condenser is connected to the atmosphere, and its condensate output is connected to the condensate drain, which is connected to the combustion chamber through a line that includes a pump and series-connected heat-receiving circuits of the heat exchanger and evaporator. In addition, the gas outlet of the condenser is equipped with a vacuum pump. In this case, the line connecting the output of the heat-receiving capacitor circuit and the input of the additional compressor is made with the possibility of heat removal for technological needs.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution with the essential features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признак «…установка снабжена тепловым насосом…» обеспечивает возможность утилизации тепла, содержащегося в сбрасываемом (исходящем) объеме рабочего тела - парогазовой смеси.The sign "... the unit is equipped with a heat pump ..." provides the possibility of utilizing the heat contained in the discharged (outgoing) volume of the working fluid - the vapor-gas mixture.

Признаки, указывающие, что контур теплового насоса включает «испаритель, конденсатор и дополнительный компрессор, выполненный с возможностью привода от парогазовой турбины, при этом выход дополнительного компрессора через теплоотдающий контур испарителя и дроссельный клапан сообщен с тепловоспринимающим контуром конденсатора, выход которого сообщен со входом дополнительного компрессора», обеспечивают отбор тепла, содержащегося в сбрасываемом (исходящем) объеме рабочего тела - парогазовой смеси в контур теплового насоса.Signs indicating that the heat pump circuit includes “an evaporator, a condenser and an additional compressor configured to be driven by a combined-cycle turbine, while the output of the additional compressor through the heat transfer circuit of the evaporator and the throttle valve is in communication with the heat-receiving condenser circuit, the output of which is communicated with the input of the additional compressor ”, Provide for the selection of heat contained in the discharged (outgoing) volume of the working fluid — the vapor-gas mixture into the heat pump circuit.

Признак, указывающий, что контур теплового насоса «сообщен расходной цистерной хладагента», обеспечивает поставку рабочего тела, используемого в контуре теплового насоса и служащим охладителем в конденсаторе, а также уменьшает массу хладагента, сжимаемого в компрессоре теплового насоса.A sign indicating that the heat pump circuit is “communicated by the refrigerant consumable tank” ensures the supply of the working fluid used in the heat pump circuit and serves as a cooler in the condenser, and also reduces the mass of refrigerant compressed in the heat pump compressor.

Признак, указывающий, что «на газоотводящей линии между выходом парогазовой турбины и теплоотдающим контуром конденсатора размещен теплоотдающий контур теплообменника», обеспечивает утилизацию тепла сбрасываемого (исходящем) объеме рабочего тела - парогазовой смеси, при ее исходных температурных параметрах (ее максимальной температуре).A sign indicating that “a heat-releasing heat exchanger circuit is located on the gas-exhaust line between the outlet of the gas-vapor turbine and the heat-transferring circuit of the condenser”, ensures heat recovery of the discharged (outgoing) volume of the working fluid — the gas-vapor mixture, at its initial temperature parameters (its maximum temperature).

Признак «…газовый выход конденсатора сообщен с атмосферой…» обеспечивает сброс в атмосферу обезвоженной газовой компоненты исходящей парогазовой смеси.The sign "... the gas outlet of the condenser is in communication with the atmosphere ..." provides the discharge into the atmosphere of the dehydrated gas component of the outgoing steam-gas mixture.

Признак, указывающий, что конденсатный выход конденсатора «связан с конденсатоотводчиком» обеспечивает возврат конденсировавшейся воды в тепловоспринимающий контур теплообменника.A sign indicating that the condensate outlet of the condenser is “connected to the steam trap” ensures the return of condensed water to the heat transfer circuit of the heat exchanger.

Признак, указывающий, что конденсатоотводчик «…сообщен с камерой сгорания…», обеспечивает возможность формирования в ней рабочего тела - парогазовой смеси.A sign indicating that the steam trap "... is in communication with the combustion chamber ..." provides the possibility of forming a working fluid in it - a gas-vapor mixture.

Признаки, указывающие, что конденсатоотводчик сообщен с камерой сгорания «линией, включающей насос и последовательно связанные тепловоспринимающие контуры теплообменника и испарителя», обеспечивают формирование пара из конденсата, за счет утилизации тепла сбрасываемого (исходящем) объеме рабочего тела - парогазовой смеси.Signs indicating that the steam trap is connected to the combustion chamber with a “line including a pump and sequentially connected heat-receiving circuits of the heat exchanger and evaporator” ensure the formation of steam from the condensate, due to the utilization of the heat of the discharged (outgoing) volume of the working fluid — the vapor-gas mixture.

Признаки второго пункта формулы изобретения конкретизируют возможный вариант сброса в атмосферу продуктов сгорания топлива.The features of the second claim specify the possibility of discharge into the atmosphere of the products of combustion of fuel.

Признаки «…линия, связывающая выход тепловоспринимающего контура конденсатора и вход дополнительного компрессора, выполнена с возможностью отвода тепла на технологические нужды…» обеспечивают отвод неутилизируемой части тепла на технологические и бытовые нужды, например на опреснение воды.The signs "... the line connecting the output of the heat-absorbing capacitor circuit and the input of the additional compressor is made with the possibility of heat removal for technological needs ..." provide the removal of the unused portion of the heat for technological and domestic needs, for example, for desalination.

На фиг.1 показана схема энергетической установки.Figure 1 shows a diagram of a power plant.

На чертеже показаны средство отбора атмосферного воздуха 1, камера сгорания 2, компрессор 3, источник топлива 4 и пароподводящая линия 5, парогазовая турбина 6, потребитель механической энергии 7, теплообменник 8, конденсатор 9, вакуумный 10 и питательный 11 насосы, испаритель 12, расходная цистерна 13 хладагента, дополнительный компрессор 14, а также теплонасосная линия 15, трубопровод 16, конденсатоотводчик 17, дроссельный клапан 18, технологические потребители 19.The drawing shows a sampling device for atmospheric air 1, a combustion chamber 2, a compressor 3, a fuel source 4 and a steam supply line 5, a gas-turbine 6, a mechanical energy consumer 7, a heat exchanger 8, a condenser 9, a vacuum 10 and a feed 11 pumps, an evaporator 12, a consumable refrigerant tank 13, additional compressor 14, as well as heat pump line 15, pipe 16, steam trap 17, butterfly valve 18, process consumers 19.

Энергетическая установка содержит парогазовую турбину 6, выполненную с возможностью привода потребителя механической энергии 7 (например, электрогенератор или движитель судна) и компрессора 3, выполненного с возможностью отбора воздуха из атмосферы (например, фильтр), выход которого сообщен с камерой сгорания 2 топлива, связанной с источником топлива 4 и источником пара (пароподводящая линия 5), выход которой сообщен со входом парогазовой турбины 6. В состав установки включено средство утилизации тепла отходящих газов, выполненное с возможностью его использования в качестве источника пара. Для этого установка снабжена тепловым насосом, контур которого включает испаритель 12, конденсатор 9 и дополнительный компрессор 14, выполненный с возможностью привода от парогазовой турбины 6. Выход дополнительного компрессора 14 через теплоотдающий контур испарителя 12 и дроссельный клапан 18 сообщен с тепловоспринимающим контуром конденсатора 9, выход которого сообщен со входом дополнительного компрессора 14. Контур теплового насоса сообщен с источником рабочего тела, используемого в контуре теплового насоса и служащим охладителем в конденсаторе, расходной цистерной 13 хладагента (например, водяной). На газоотводящей линии между выходом парогазовой турбины 6 и теплоотдающим контуром конденсатора 9 размещен теплоотдающий контур теплообменника 8, при этом, газовый выход конденсатора 9 сообщен с атмосферой, а его конденсатный выход связан с конденсатоотводчиком 17, который через линию, включающую насос 11 и последовательно связанные тепловоспринимающие контуры теплообменника 9 и испарителя 12, сообщен с камерой сгорания 2. Кроме того, газовый выход конденсатора 9 может быть снабжен вакуумным насосом 10. При этом линия, связывающая выход тепловоспринимающего контура конденсатора 9 и вход дополнительного компрессора 14, выполнена с возможностью отвода тепла на технологические и бытовые нужды технологическим потребителям 19, например, для опреснения воды.The power plant comprises a combined-cycle turbine 6 configured to drive a consumer of mechanical energy 7 (for example, an electric generator or ship propulsion) and a compressor 3 configured to take air from the atmosphere (for example, a filter), the output of which is connected to a combustion chamber 2 of fuel associated with a fuel source 4 and a steam source (steam supply line 5), the output of which is communicated with the input of the combined cycle gas turbine 6. The installation includes a means of utilization of heat of exhaust gases, made with possible awn its use as a steam source. To this end, the installation is equipped with a heat pump, the circuit of which includes an evaporator 12, a condenser 9 and an additional compressor 14, configured to be driven by a combined-cycle turbine 6. The output of the additional compressor 14 through the heat-transfer circuit of the evaporator 12 and the throttle valve 18 is in communication with the heat-receiving circuit of the condenser 9, output which is communicated with the input of the additional compressor 14. The heat pump circuit is communicated with the source of the working fluid used in the heat pump circuit and serving as a cooler in the circuit ensatore, the flow tank 13, a refrigerant (e.g., water). On the exhaust line between the outlet of the steam-gas turbine 6 and the heat transfer circuit of the condenser 9 there is a heat transfer circuit of the heat exchanger 8, while the gas output of the condenser 9 is in communication with the atmosphere, and its condensate output is connected to the steam trap 17, which is connected through a line including the pump 11 and heat transfer the contours of the heat exchanger 9 and the evaporator 12 are in communication with the combustion chamber 2. In addition, the gas outlet of the condenser 9 can be equipped with a vacuum pump 10. Moreover, the line connecting the heat output the receiving circuit of the condenser 9 and the input of the additional compressor 14, is configured to remove heat for technological and domestic needs of technological consumers 19, for example, for desalination of water.

Энергетическая установка работает следующим образом. Атмосферный воздух очищают в фильтре 1, сжимают компрессором 3 и направляют в камеру сгорания 2, куда подводят топливо из источника топлива 4. В зону горения из пароподводящей линии 5 подводят пар. Парогазовую смесь высокой температуры по трубопроводу 16 подают в парогазовую турбину 6. Работу парогазовой турбины 6 используют для сжатия воздуха в компрессоре 3 и подачи потребителю механической энергии 7. Расширившуюся (отработанную) парогазовую смесь по трубопроводу 16 парогазовой смеси направляют в теплообменник 8, где утилизируют тепло отработанной парогазовой смеси. Из теплообменника 8 парогазовую смесь направляют в конденсатор 9, конденсируют паровую составляющую парогазовой смеси, а продукты сгорания топлива вакуумным насосом 10 (или непосредственно) отводят в атмосферу. Сконденсировавшийся пар посредством конденсатоотводчика 17 отбирают из конденсатора 9 и подают в питательный насос 11, который повышает давление конденсата. Затем через теплообменник 8 и испаритель 12 пар направляют в камеру сгорания 2. Теплота конденсации пара отводится из конденсатора 9 хладагентом теплового насоса. Хладагент из конденсатора 9 по теплонасосной линии 15 поступает на вход дополнительного компрессора 14, кинематически связанного с валом парогазовой турбины 6, затем сжатый в компрессоре хладагент с выхода компрессора 14 через теплоотдающие контуры испарителя 12, дроссель 18, поступает в конденсатор 9. При этом в теплообменнике 8 отработавшая парогазовая смесь нагревает конденсат, а в испарителе 12 хладагент испаряет и перегревает пар. Так как при конденсации пара в конденсаторе 9 при низком давлении хладагенту отдается больше теплоты, чем возможно передать в испарителе 12, в теплонасосную линию включены подвод от расходной цистерны 13 и отвод на технологические потребители 19.The power plant operates as follows. Atmospheric air is cleaned in filter 1, compressed by compressor 3 and sent to combustion chamber 2, where fuel is supplied from fuel source 4. Steam is supplied to the combustion zone from steam supply line 5. The gas-vapor mixture of high temperature is fed through the pipeline 16 to the gas-turbine 6. The operation of the gas-turbine 6 is used to compress the air in the compressor 3 and supply mechanical energy to the consumer 7. The expanded (waste) gas-vapor mixture is sent to the heat exchanger 8 through the gas-vapor mixture 16, where heat is recovered spent steam and gas mixture. From the heat exchanger 8, the vapor-gas mixture is sent to the condenser 9, the vapor component of the vapor-gas mixture is condensed, and the fuel combustion products by the vacuum pump 10 (or directly) are taken off into the atmosphere. Condensed steam by means of a steam trap 17 is taken from the condenser 9 and fed to the feed pump 11, which increases the pressure of the condensate. Then, through the heat exchanger 8 and the evaporator 12, the steam is sent to the combustion chamber 2. The heat of condensation of the steam is removed from the condenser 9 by the refrigerant of the heat pump. The refrigerant from the condenser 9 through the heat pump line 15 enters the input of the additional compressor 14, kinematically connected with the shaft of the combined-cycle turbine 6, then the refrigerant compressed in the compressor from the output of the compressor 14 through the heat transfer circuits of the evaporator 12, the choke 18, enters the condenser 9. In this case, the heat exchanger 8, the spent vapor-gas mixture heats the condensate, and in the evaporator 12, the refrigerant vaporizes and overheats the steam. Since during condensation of steam in the condenser 9 at low pressure, more heat is transferred to the refrigerant than can be transferred in the evaporator 12, the supply from the flow tank 13 and the discharge to process consumers 19 are included in the heat pump line.

Расчеты показывают, что в предлагаемой энергетической установке при использовании в качестве хладагента в тепловом насосе воды, коэффициент использования тепла установки превышает 90% при значительном сокращении выбросов в окружающую среду.Calculations show that in the proposed power plant when using water as a refrigerant in a heat pump, the heat utilization coefficient of the plant exceeds 90% with a significant reduction in environmental emissions.

Claims (3)

1. Энергетическая установка, содержащая парогазовую турбину, выполненную с возможностью привода потребителя механической энергии и компрессора, выполненного с возможностью отбора воздуха из атмосферы, выход которого сообщен с камерой сгорания топлива, связанной с источником топлива и источником пара, выход которой сообщен со входом парогазовой турбины, кроме того в состав установки включено средство утилизации тепла отходящих газов, выполненное с возможностью его использования в качестве источника пара, отличающаяся тем, что установка снабжена тепловым насосом, контур которого включает испаритель, конденсатор и дополнительный компрессор, выполненный с возможностью привода от парогазовой турбины, при этом выход дополнительного компрессора через теплоотдающий контур испарителя и дроссельный клапан сообщен с тепловоспринимающим контуром конденсатора, выход которого сообщен со входом дополнительного компрессора, причем контур теплового насоса сообщен с расходной цистерной хладагента, кроме того, на газоотводящей линии между выходом парогазовой турбины и теплоотдающим контуром конденсатора размещен теплоотдающий контур теплообменника, при этом газовый выход конденсатора сообщен с атмосферой, а его конденсатный выход связан с конденсатоотводчиком, который через линию, включающую насос и последовательно связанные тепловоспринимающие контуры теплообменника и испарителя, сообщен с камерой сгорания.1. Power plant containing a combined cycle gas turbine configured to drive a consumer of mechanical energy and a compressor configured to take air from the atmosphere, the output of which is connected to a fuel combustion chamber connected to a fuel source and a steam source, the output of which is connected to the input of a combined cycle gas turbine , in addition, the installation includes a means of heat recovery of exhaust gases, made with the possibility of its use as a steam source, characterized in that the installation and equipped with a heat pump, the circuit of which includes an evaporator, a condenser and an additional compressor configured to be driven by a combined-cycle turbine, while the output of the additional compressor through the heat transfer circuit of the evaporator and the throttle valve is in communication with the heat-receiving circuit of the condenser, the output of which is communicated with the input of the additional compressor, the heat pump circuit is in communication with the refrigerant flow tank, in addition, on the exhaust line between the outlet of the combined cycle gas turbine and the heat transfer The heat-transfer circuit of the heat exchanger is located on the condenser’s contour, the gas outlet of the condenser is in communication with the atmosphere, and its condensate outlet is connected to the condensate drain, which is connected to the combustion chamber through a line that includes a pump and sequentially connected heat-receiving circuits of the heat exchanger and evaporator. 2. Энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что газовый выход конденсатора снабжен вакуумным насосом.2. The power plant according to claim 1, characterized in that the gas outlet of the capacitor is equipped with a vacuum pump. 3. Энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что линия, связывающая выход тепловоспринимающего контура конденсатора и вход дополнительного компрессора, выполнена с возможностью отвода тепла на технологические нужды. 3. The power plant according to claim 1, characterized in that the line connecting the output of the heat-absorbing capacitor circuit and the input of the additional compressor is configured to remove heat for technological needs.
RU2012133690/06A 2012-08-06 2012-08-06 Power plant RU2504666C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133690/06A RU2504666C1 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133690/06A RU2504666C1 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2504666C1 true RU2504666C1 (en) 2014-01-20

Family

ID=49948022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133690/06A RU2504666C1 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2504666C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569781C1 (en) * 2014-12-08 2015-11-27 Василий Владимирович Даценко Method of work regulation of heat generating steam-turbine plant with steam-compression heat pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015353C1 (en) * 1990-01-31 1994-06-30 Асеа Браун Бовери АГ Method of operation of steam-gas-turbine power plant
RU2115000C1 (en) * 1995-12-05 1998-07-10 Леонид Меерович Драбкин Combination boiler house
US5896740A (en) * 1996-09-12 1999-04-27 Shouman; Ahmad R. Dual cycle turbine engine having increased efficiency and heat recovery system for use therein
US6119445A (en) * 1993-07-22 2000-09-19 Ormat Industries Ltd. Method of and apparatus for augmenting power produced from gas turbines
RU2211342C2 (en) * 2001-10-19 2003-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Power plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015353C1 (en) * 1990-01-31 1994-06-30 Асеа Браун Бовери АГ Method of operation of steam-gas-turbine power plant
US6119445A (en) * 1993-07-22 2000-09-19 Ormat Industries Ltd. Method of and apparatus for augmenting power produced from gas turbines
RU2115000C1 (en) * 1995-12-05 1998-07-10 Леонид Меерович Драбкин Combination boiler house
US5896740A (en) * 1996-09-12 1999-04-27 Shouman; Ahmad R. Dual cycle turbine engine having increased efficiency and heat recovery system for use therein
RU2211342C2 (en) * 2001-10-19 2003-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СТЕПАНОВ И.Р. Парогазовые установки. Основы теории, применение и перспективы. - Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2000. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569781C1 (en) * 2014-12-08 2015-11-27 Василий Владимирович Даценко Method of work regulation of heat generating steam-turbine plant with steam-compression heat pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102878603B (en) Gas-steam circulation combined double-stage coupling heat pump heat supply device
CN101832158A (en) Steam-organic Rankine cascade power cycle generating system and method
JP2013036456A (en) Temperature difference power generation apparatus
CN113272527B (en) Heat pump device and district heating network comprising a heat pump device
RU2273741C1 (en) Gas-steam plant
RU2504666C1 (en) Power plant
RU123841U1 (en) ENERGY INSTALLATION
RU2412359C1 (en) Operating method of combined cycle plant
RU123842U1 (en) ENERGY INSTALLATION
CN205279773U (en) Waste heat power generation system of cold machine of sintered ring
CN203730081U (en) Novel thermal power generation system
RU2505682C1 (en) Power plant
RU2561770C2 (en) Operating method of combined-cycle plant
RU118360U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER SUPPLY OF ENTERPRISES OF MINING, TRANSPORT AND PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
RU134993U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER SUPPLIES
RU2411368C2 (en) Operating method of power plant with gas turbine unit
CN104776638B (en) The supply system that a kind of chemical heat pump type fuel conversion is combined with gas-fired heat pump
RU159686U1 (en) THERMAL SCHEME OF TRIGENERATION MINI-CHP
RU164323U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER-COLD SUPPLIES
RU68599U1 (en) INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HEAT ENERGY
RU2338968C1 (en) Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant
SU1455041A1 (en) Geothermal power plant
RU2555609C2 (en) Combined cycle cooling unit operating method and device for its implementation
CN222976893U (en) Screw expander hot water power generation system
RU2518984C2 (en) Air refrigerating unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180807