ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для производства электрической и тепловой энергии. Изобретение предназначено для использования на уже действующих энергогенерирующих предприятиях посредством реконструкции, а также при проектировании новых объектов.
Известна установка (авторское свидетельство №94022704/06 «Энергетическая установка» /Жарков С.В./ 1996.03.27.) которая включает в себя компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, котел утилизатор, ветроэлектрическую установку и электронагреватель, установленный перед камерой сгорания. Применение данной схемы позволяет повысить только тепловую экономичность за счет снижения удельного расхода топлива на выработку электрической энергии путем подогрева сжатого воздуха электронагревателем перед камерой сгорания.
Недостатком вышеуказанной схемы является то, что установка электронагревателя перед камерой сгорания препятствует повышению электрической мощности из-за ограничения температуры газа перед газовой турбиной.
Технической задачей является получение дополнительного прироста вырабатываемой электрической энергии, как в газовом цикле, так и в утилизационном.
Это достигается следующим образом, в энергетической установке, содержащей компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, электронагреватель, ветроэлектрическую установку и котел утилизатор предлагается применить газовую турбину с разрезным валом, т.е. разделить турбину на две - высокого давления и низкого, а
электронагреватель установить между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления.
Результатом применения газовой турбины с разрезным валом и установленного между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления электронагревателя, источником питания которого служит электрический ток, вырабатываемый ветроэлектрической установкой, является повышение температуры газов до и после турбины низкого давления, ведущее к получению дополнительного прироста вырабатываемой электрической энергии в газовом цикле и утилизационном.
На фиг.1 представлена схема заявляемой установки.
Установка содержит компрессор 1, камеру сгорания 2, газовую турбину с разрезным валом, состоящую из турбины высокого давления (ТВД) 3 и турбины низкого давления (ТНД) 4 с электрогенератором, электронагреватель 5, установленный после ТВД 3, ветроэлектрическую установку 6 и котел -утилизатор 7.
Установка работает следующим образом. Воздух сжимается в компрессоре 1 и поступает в камеру сгорания 2, куда также поступает и топливо. После процесса горения газы с высокой температурой и давлением направляются в ТВД 3 и совершают работу, которая затрачивается на привод компрессора 1. Далее отработавшие газы в ТВД 3 направляются в электронагреватель 5, где поднимается их температурный потенциал за счет электрической энергии, генерируемой ветроэлектрической установкой 6 и после чего поступают в ТНД 4, где, расширяясь, совершают работу, затрачиваемую на выработку электрической энергии. В данном случае электронагреватель играет роль промежуточного подогревателя и количество дополнительной электроэнергии, вырабатываемое в ТНД 4 прямопропорционально повышению температуры газов в электронагревателе 5. Аналогичная зависимость прослеживается и в утилизационном цикле. Повышение
температуры газов перед ТНД 4 ведет к непосредственному увеличению температуры газов на выходе из ТНД 4. Вследствие этого возрастает температурный напор в котле-утилизаторе 7, что ведет к повышению потенциала пара перед паровой турбиной и, следовательно, к дополнительному приросту электроэнергии в паровом цикле.
Таким образом, изобретение позволяет наряду с повышением тепловой экономичности установки при тех же затратах получить дополнительный прирост вырабатываемой электрической энергии, как в газовом, так и в утилизационном цикле.