Газотурбинные установки, отличающиеся использованием горячих газов или ненагретых сжатых газов в качестве рабочего тела: .ненагретого сжатого газа в качестве рабочего тела – F02C 1/02

Изобретение относится к энергетике. Установка содержит источник водорода высокого давления, две герметичные капсулы, газодинамически связанные между собой, с входным и выходными патрубками, два турбодетандера, два потребителя мощности, основной потребитель водорода и краны, потребитель электроэнергии, потребители водорода высокого и среднего давления. При открытии кранов водород из источника хранения под давлением поступает последовательно в первую и вторую капсулы и далее через краны к потребителям водорода. Изобретение позволяет снизить избыточное высокое давление газообразного водорода из источника хранения до заданных уровней с минимальными потерями и дополнительными техническими эффектами. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ утилизации попутного нефтяного газа включает подачу воздуха и подачу попутного нефтяного газа в энергетическую машину, их смешение и сжигание в ней с получением нагретого рабочего тела и последующее преобразование энергии рабочего тела в полезную нагрузку. Часть подаваемого воздуха в энергетическую машину сжимают в компрессоре, нагревают в теплообменнике, расположенном во внутреннем объеме энергетической машины в ее высокотемпературной зоне горения попутного нефтяного газа, расширяют в турбине и направляют в зону подачи попутного нефтяного газа, обеспечивая смешение и сжигание попутного нефтяного газа в среде предварительно нагретого воздуха. Работу расширения нагретого воздуха в турбине используют для привода компрессора и дополнительного агрегата полезной нагрузки. Энергетическая машина для осуществления способа утилизации попутного нефтяного газа содержит корпус в виде вытяжной трубы, сообщенной с атмосферой входом и выходом, лопаточную машину, кинематически соединенную с агрегатом полезной нагрузки, камеру сгорания и элементы подвода атмосферного воздуха, попутного нефтяного газа. В энергетическую машину введены теплообменник, дополнительные лопаточные машины (компрессор и турбина) и дополнительный агрегат полезной нагрузки, которые кинематически соединены между собой, образуя турбокомпрессор. Вход компрессора сообщен с внутренней полостью вытяжной трубы в нижней ее части, а выход его сообщен со входом турбины через полость холодной части теплообменника, которая размещена в высокотемпературной зоне камеры сгорания. Выход турбины сообщен с внутренней полостью вытяжной трубы в зоне подвода попутного нефтяного газа камеры сгорания. Изобретение направлено на повышение эффективности энергетической машины за счет повышенного термического кпд тепловой машины. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для утилизации попутного нефтяного газа. Способ осуществляют следующим образом. После запуска газовой турбины в турбину сжатия подают воздух и попутный нефтяной газ. Сжатые газ и воздух направляют в камеру сгорания, где происходит горение. Тепло расширяющегося горячего газа заставляет вращаться рабочую турбину, которая вращает турбину сжатия и ротор электрического генератора. Воду, получаемую из скважины, из которой добывается нефть, предварительно очищают от примесей и с помощью насоса, приводимого во вращение от вала газовой турбины, пропускают через экономайзер. В экономайзер подают горячий воздух, идущий от рабочей турбины. За счет горячего воздуха вода нагревается. Затем воду дополнительно подогревают в нагревателе, содержащем ТЭН, получающий энергию от электрического генератора, и пропускают через паровой сепаратор. В паровом сепараторе происходит отделение пара от излишней воды. Отделенную горячую воду используют для хозяйственных нужд. Полученный в сепараторе пар дополнительно подогревают в паронагревателе и направляют в камеру сгорания, куда одновременно после турбины сжатия поступает сжатый ПНГ, смешанный с воздухом. К камере сгорания подсоединен патрубок с датчиком давления и клапаном. Технический результат заключается в повышении степени использования попутного нефтяного газа, снижении загрязнения окружающей среды. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для отбора энергии из потока сжатого газа содержит турбодетандер, имеющий рабочее колесо турбодетандера, и генератор, имеющий ротор и статор. В рабочее колесо турбодетандера поступает радиальный входной поток. Генератор имеет ротор и статор. Ротор приводится во вращение рабочим колесом турбодетандера. Наружная поверхность статора имеет охлаждающие ребра. Турбодетандер и ротор размещены в участке трубы. Лицевая сторона рабочего колеса турбодетандера обращена к генератору. В устройстве выполнен неограниченный проход для потока расширенного газа, обеспечивающий сообщение посредством газового потока между лицевой стороной рабочего колеса турбодетандера и наружной поверхностью статора. Множество таких устройств могут быть размещены последовательно. Распределительный трубопровод природного газа включает в себя указанное устройство. Обеспечивается улучшенный отвод тепла от генератора без необходимости во внешнем охлаждении. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газотурбинным установкам, предназначенным для комплексной утилизации низконапорного природного или попутного нефтяного газов, и может быть использовано при создании наземных блочно-модульных комплексов для получения электричества, синтетических топлив с утилизацией остаточного тепла в газотурбинной установке. Комбинированная газотурбинная установка содержит газотурбинный блок, включающий компрессор, камеру сгорания и турбину, абсорбционную холодильную машину с циркуляционным хладагентом и с тепловоспринимающими элементами, подключенными к выходу паровой турбины. К выходу из турбины подключен паровой контур с котлом-утилизатором, выход которого по пару соединен с паровой турбиной. Комбинированная газотурбинная установка снабжена блоком конверсии низконапорного природного или попутного нефтяного газа в «синтез - газ», блоком синтеза топлива, модулем гидрокрегинга. Система подачи топлива подключена к источнику подачи низконапорного природного или попутного нефтяного газа, соединенным с компрессорным блоком, и снабжена расположенными последовательно блоком сероочистки низконапорного природного или попутного нефтяного газа, блоком его сепарации и осушки с модулем сбора конденсата, и модулем компримирования топлива, подключенным к камере сгорания газотурбинного блока. Паровая турбина снабжена блоком водоподготовки. Циркуляционный хладагент абсорбционной холодильной машины подключен к блоку синтеза топлива для охлаждения «синтез-газа» и конденсации синтетических топлив. Котел-утилизатор по пару подключен к блоку конверсии низконапорного природного или попутного нефтяного газа для паровой конверсии углеводородов в «синтез-газ». Выход газовой турбины подключен к блоку конверсии и блоку синтеза топлива. Модуль сбора конденсата подключен к блоку синтеза топлива и котлу-утилизатору. Блок сепарации и осушки подключен к блоку синтеза топлива. Блок конверсии подключен к блоку синтеза топлива, а блок сероочистки - к котлу-утилизатору. Изобретение направлено на повышение эффективности комбинированной газотурбинной установки с гибкой схемой использования низконапорного природного газа, попутных нефтяных газов различного состава для выработки электроэнергии, получения синтетического топлива и утилизации остаточного тепла. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Турбодетандерная установка в системе газораспределительной станции содержит турбодетандер, электрогенератор, линию высокого давления природного газа, газопаровой теплообменник и электропарогенератор, соединенный с противодавленческой турбиной. Газопаровой теплообменник присоединен к линии высокого давления и турбодетандеру. Электропарогенератор питается электроэнергией от электрогенераторов турбодетандера и противодавленческой турбины. Достигается экологическая чистота, за счет отсутствия процесса сжигания топлива, повышение экономической эффективности и исключение образования инея и льда на рабочих поверхностях турбодетандера, за счет подогрева газа отработавшим паром из турбины. 1 ил.

Газотурбогенератор предназначен для утилизации потенциальной избыточной энергии давления природного газа в магистральных трубопроводах и содержит герметичный корпус с крышками, турбину, электрогенератор, проходные изоляторы, входной и выходной патрубки. Корпус имеет сквозную полость, снабженную входом и выходом с противоположных сторон. Турбина и электрогенератор механически связаны между собой и размещены в полости корпуса. Крышки расположены на входе и выходе полости корпуса. Входной патрубок размещен на крышке входа в полость корпуса. Проходные изоляторы установлены на корпусе и соединены с электрогенератором. Газотурбогенератор дополнительно включает регулятор, кран, агрегат нагрева. Турбина, электрогенератор, корпус с проходными изоляторами, выходной патрубок и кран объединены в модуль. Кроме того, газотурбогенератор содержит, по крайней мере, два модуля, последовательно сопряженные корпусами между собой, где крышка входа в полость установлена на корпусе первого модуля, а крышка выхода из полости установлена на корпусе последнего модуля с образованием объединенной герметичной полости модулей. Регулятор установлен на входном патрубке, который размещен на крышке входа в полость. Каждый кран установлен на корпусе отдельного модуля через выходной патрубок. За краном последнего модуля последовательно подключен агрегат нагрева. Изобретение направлено на повышение эффективности использования потенциальной избыточной энергии давления природного газа на газораспределительных станциях. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Детандер-генераторная установка электростанции содержит магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера. Подводящий газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Выхлопной газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Изобретение направлено на повышение экономичности детандер-генераторной установки и КПД энергетических котлов электростанции за счет подогрева газа перед подачей его в турбодетандер и в топки энергетических котлов теплотой воздуха, нагретого в результате процесса сжатия в компрессорах низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению. Воздухотурбинная установка для самолетов состоит из компрессора изотермического сжатия воздуха, двигателя внутреннего сгорания, печи для сжигания угля, камеры смешения, спирального нагревателя и воздушной турбины, которая вращает электрогенератор и воздушный винт. Выход компрессора соединен со входом по воздуху спирального нагревателя. Смешанные выхлопные газы и продукты сгорания угля в печи направляют в спиральный нагреватель, где они движутся на встречных направлениях с воздухом, отдавая ему тепло. Воздух из спирального нагревателя направляют в воздушную турбину. Изобретение обеспечивает увеличение экономичности самолета. 1 ил.

Группа изобретений относится к области теплоэнергетики и предназначена для применения в средствах использования энергии технологического перепада давления природного газа. Способ снабжения потребителей природным газом с использованием газораспределительной станции (ГРС), имеющей редуцирующие линии, осуществляют при одновременной выработке электрической энергии и холода при редуцировании с использованием включенного параллельно ГРС энергохолодильного блока (ЭХБ). ЭХБ имеет детандерно-генераторный агрегат (ДГА) с теплообменником. На редуцирующих линиях ГРС установлены средства их автоматического открывания/закрывания синхронно с остановкой/включением ДГА для обеспечения взаимосвязанного функционирования ГРС с ЭХБ как единой газоредуцирующей системы с поддержанием суммарного сечения ее органов для прохода газа при изменении режима подачи газа, давления газа на входе и числа работающих ДГА. При закрытии всех редуцирующих линий выводят ГРС в резерв и перекрывают вход газа в коллектор ГРС и выход из нее газа управляемыми запорными органами. При остановке ЭХБ или большинства ДГА открывают указанные запорные органы и редуцирующие линии ГРС, вводя ГРС в штатное функционирование. Техническим результатом является повышение устойчивости переменной по времени подачи газа потребителям с поддержанием на выходе системы заданного давления и допустимой температуры газа. 2 н. и 12 з.п.ф-лы, 2 ил.