КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР КОМБИНИРОВАННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА

При пуске и эксплуатации комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата необходимо обеспечить плавный разогрев внутренних элементов котла-утилизатора: секций испарителя, пароперегревателя, экономайзера. Не допускать превышения верхнего температурного предела нагружаемых отработанными газами компонентов котла-утилизатора.
Полезная модель касается котла-утилизатора комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата и может использоваться в нефтегазовой, энергетической и машиностроительной отраслях промышленности.
Целью полезной модели является обеспечение плавного разогрева и недопущения превышения верхнего температурного предела нагружаемых отработанными газами внутренних элементов котла-утилизатора, возможность его работы с различными типами газотурбинных двигателей за счет применения заявленного котла-утилизатора, что повысит эффективность работы, как котла-утилизатора, так и комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата в целом.
Известен, принятый в качестве прототипа, (патент №2516068 от 20.05.2014 г.) способ эксплуатации утилизационного пароперегревателя газотурбинной установки, который может быть использован для решения поставленной задачи.
Газотурбинная установка содержит: газовую турбину, паровую турбину, утилизационный парогенератор, соединительные трубопроводы. Для ограничения термической нагруженности материалов стенок труб утилизационного парогенератора между входом отработанных газов и первым в направлении течения отработанных газов перегревателем расположена нагревательная поверхность. Изобретение основано на идее расположения перед ближайшим к входу для отработанных газов первым перегревателем нагревательной поверхности, которая, в случае необходимости, отбирает у горячих отработавших газов тепло, прежде чем они попадут к перегревателю, благодаря чему можно избежать термической нагрузки перегревателя или слишком сильного нагрева пара в перегревателе.
Недостатком данного способа эксплуатации утилизационного парогенератора является то, что он будет эффективен при использовании газотурбинного двигателя с определенными техническими
характеристиками. В случае применения в составе комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата газотурбинного двигателя другого типа с более высокой температурой отработанных газов придется менять и устанавливаемую дополнительную нагревательную поверхность внутри котла-утилизатора. Потребуются большие капитальные вложения на реконструкцию котла-утилизатора под установку дополнительной нагревательной поверхности с другими техническими характеристиками.
Техническим результатом является повышение эффективности работы и срока эксплуатации котла-утилизатора, обеспечение плавного разогрева и недопущение превышения верхнего температурного предела нагружаемых отработанными газами внутренних элементов котла-утилизатора, возможность его работы с различными типами газотурбинных двигателей путем перепуска части отработанных газов на входе в котел-утилизатор в атмосферу.
Поставленная цель и указанный технический результат достигаются тем, что котел-утилизатор комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата, содержит первую секцию испарителя, пароперегреватель, вторую секцию испарителя, экономайзер; котел-утилизатор оснащен блоком шиберных заслонок котла-утилизатора, блоком шиберных заслонок газохода, газоходом, позволяющих перепускать часть отработанных газов газотурбинного двигателя на входе в котел-утилизатор в атмосферу, минуя котел-утилизатор.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на фиг. 1 представлена общая схема комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата где
1 - котел-утилизатор;
2- газотурбинный двигатель;
Рассмотрим работу данной системы.
В котел-утилизатор (1) поступают отработанные газы газотурбинного двигателя (2). Тепловая энергия отработанных газов газотурбинного двигателя утилизируется в котле-утилизаторе. Из котла-утилизатора отработанные газы отводятся в окружающую атмосферу.
На фиг. 2 представлена схема доработки котла-утилизатора, комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата, посредством которой реализуется полезная модель в соответствии с назначением, где
1- котел-утилизатор;
2 - газотурбинный двигатель:
3 - первая секция испарителя;
4 - пароперегреватель;
5 - вторая секция испарителя;
6 - экономайзер;
7 - блок шиберных заслонок котла-утилизатора;
8 - блок шиберных заслонок газохода;
9 - газоход.
Котел-утилизатор комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата работает следующим образом.
Протекая через котел-утилизатор (1) отработанные газы газотурбинного двигателя (2), омывают первую секцию испарителя (3), пароперегреватель (4), вторую секцию испарителя (5), экономайзер (6), затем отводятся в окружающую атмосферу.
Часть отработанных газов газотурбинного двигателя на входе в котел-утилизатор при помощи закрытия блока шиберных заслонок котла-утилизатора (7) и открытия блока шиберных заслонок газохода (8), перепускается через газоход (9), минуя котел-утилизатор, в атмосферу.
Таким образом, обеспечение плавного разогрева и недопущение превышения верхнего температурного предела нагружаемых отработанными газами внутренних элементов котла-утилизатора за счет применения заявленной полезной модели позволят повысить эффективность работы котла-утилизатора, обеспечат возможность применения в составе комбинированного газотурбинного газоперекачивающего агрегата газотурбинные двигатели различных типов, увеличить срок безаварийной эксплуатации, снизить уровень эксплуатационных расходов.