Система подготовки воздуха перед подачей его в компрессор ГТУ

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на ТЭС, имеющих в своем составе ГТУ, а в качестве топлива использующих СПГ.
Известна конструкция ГТУ, имеющей в своем составе подсистему охлаждения воздуха за счет охлаждения воздуха водой при ее разбрызгивании. Недостатком данной конструкции является повышенное потребление воды [1].
Известна также конструкция ГТУ [1], имеющую в своем составе подсистему для охлаждения воздуха за счет работы компрессионных или абсорбционных холодильников. Недостатком данной конструкции являются повышенный расход электрической энергии и высокая добавленная стоимость кВт*ч.
Система подготовки воздуха предназначена для снижения потребления энергии при сжатии воздуха в компрессоре. Система включает подсистемы, традиционные для ГТУ: КВОУ, шумопоглощения, охлаждения воздуха, противообледенительную.
В патентуемой конструкции подсистема охлаждения воздуха перед поступлением его в компрессор состоит из двух ступеней, в каждой из ступеней в качестве охлаждающей среды используется СПГ. Ступени отличаются способом передачи теплоты от воздуха к теплоносителю. В первой по ходу воздуха ступени теплота передается от воздуха к СПГ за счет разбрызгивании и смешения СПГ в потоке воздуха, а во второй ступени охлаждение воздуха осуществляется за счет конвекции в рекуперативном теплообменнике. Конструкции ступеней рассчитываются таким образом, что в номинальном режиме в обеих ступенях охлаждение воздуха составляет оптимальную величину 15°С. После второй ступени охлаждения воздуха установлена противообледенительная подсистема.
y
Оценка эффективности использования патентуемой подсистемы охлаждения воздуха для ГТУ со следующими параметрами: N=100 МВт, b=0,2 кг у.т./кВт*ч при работе ГТУ в течение летних месяцев и сентября месяце на номинальной нагрузке в условиях Крыма в 2017 года показала значительную экономию условного топлива. В этот период средняя температура воздуха превышала базовую расчетную температуру (+15°С) на 7,5°С. При использовании расчетных данных [1] в результате расчетов получили, что экономия топлива составила бы 1152 тут/(июнь-сентябрь). Понижение температуры воздуха на 30°С позволяет сэкономить 6% топлива и поднять мощность турбины на 20%.
Библиография
Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов / С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н. Ремезов; под ред. С.В. Цанева. 2-е изд. стереот. - М: Издательский дом МЭИ, 2006, 584 с., ил.