ГАЗОТУРБИННАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к газотурбинным станциям, представляющим собой комбинации газотурбинных установок с другими устройствами, и предназначена для использования в нефтедобывающей отрасли для перекачки нефти.
Наиболее близкой к заявляемой по конструкции является газотурбинная электростанция, описанная в свидетельстве на полезную модель №16015, F02C 3/00, 2000 г. Электростанция включает в себя газотурбинный двигатель, работающий на газообразном топливе, не содержит специального насосного оборудования и не предназначена для перекачки нефти.
Техническая задача, которую решает предложенное устройство, заключается в расширении эксплуатационных возможностей и повышении экономичности при перекачке нефти за счет использования тепла выхлопных газов газотурбинного двигателя (ГТД) для тепловой обработки части сырой нефти с получением жидкого топлива для ГТД, а также для подогрева перекачиваемой нефти.
Сущность предложенного решения заключается в том, что в газотурбинной станции, включающей рабочую установку с газотурбинным двигателем (ГТД), входной и выходной патрубки станции подсоединены к источнику сырой нефти, установка снабжена насосом для перекачки нефти и дополнительным теплообменником, а станция оснащена модулем подготовки жидкого топлива для ГТД с ректификационной колонной, модульным теплообменником и воздушно-жидкостным охладителем, связанными с выхлопной системой рабочей установки и дополнительным теплообменником, причем ГТД выполнен работающим на жидком топливе.
На фиг.1 представлен общий вид газотурбинной станции, на фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая порядок работы газотурбинной станции.
Газотурбинная станция включает рабочую установку 1 и модуль подготовки жидкого топлива для ГТД 2, включающий ректификационную колонну 3, модульный теплообменник 4 и воздушно-жидкостной охладитель 5, связанные с выхлопной системой 6 рабочей установки 1 и дополнительным теплообменником 7, установленным в нефтяном трубопроводе. Рабочая газотурбинная установка 1 включает турбину 8, компрессор 9, камеру сгорания 10 ГТД, насос 11 для перекачки сырой нефти.
Работа газотурбинной станции осуществляется следующим образом.
Сырая нефть по трубопроводу поступает на газотурбинную станцию, проходит через дополнительный теплообменник 7, где подогревается теплом выхлопных газов, поступающих с модуля подготовки жидкого топлива 2 из газовой турбины 8 ГТД. Такой подогрев позволяет снижать мощность, потребляемую насосом для перекачки нефти, повышая экономичность станции.
Затем часть нефти отбирается для выработки жидкого топлива ГТД и подается в модуль 2, где осуществляется подогрев ее до температур порядка 300°С путем тепловой обработки горячими выхлопными газами, чем осуществляется образование парожидкостной сырьевой смеси, которая подается затем в ректификационную колонну 3, где разделяется на фракции.
Из средней части ректификационной колонны 3 выделяют целевую жидкую фракцию с температурой порядка 100°С, пригодную для использования в качестве жидкого топлива для ГТД. Эту фракцию охлаждают воздушно-жидкостным охладителем 5 до температуры порядка 50°С, поддерживая постоянство температуры теплоносителя. Затем охлажденное топливо поступает в форсунки (не показаны) камеры сгорания 10 ГТД рабочей установки 1. Оставшуюся нефть сливают обратно в трубопровод.
Неиспользованный выхлопной газ из модульного теплообменника 4 идет в атмосферу.