Газотурбинные установки, отличающиеся использованием продуктов сгорания в качестве рабочего тела: ..горючее и окислитель находятся при нормальной температуре и давлении в газообразном состоянии – F02C 3/22

Газотурбинный двигатель, работающий на обедненной топливной смеси, содержит компрессор, каталитическую камеру сгорания, турбину, регенеративный теплообменник, горелку и клапан. Компрессор предназначен для сжатия рабочего газа для создания сжатого газа, при этом рабочий газ имеет концентрацию горючего компонента, которая меньше его предела воспламеняемости. Каталитическая камера сгорания предназначена для сжигания сжатого газа посредством каталитической реакции с помощью катализатора, размещенного в ней, для образования газообразных продуктов сгорания. Турбина выполнена с возможностью приведения ее в действие посредством газообразных продуктов сгорания, подаваемых из каталитической камеры сгорания. Регенеративный теплообменник предназначен для нагрева сжатого газа, подаваемого из компрессора в каталитическую камеру сгорания, посредством отработавшего газа, подаваемого из турбины по каналу для отработавшего газа в регенеративный теплообменник. Горелка предназначена для сжигания газа, отбираемого из компрессора, вместе с топливом для образования нагревающего газа и подачи нагревающего газа в канал для отработавшего газа. Клапан предназначен для регулирования количества отбираемого газа, подлежащего подаче в горелку. Изобретение позволяет не допускать снижения выходной мощности или потери давления в системе выпуска, что обеспечивает получение газовой турбины малого размера. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в нефтедобывающей отрасли. Газотурбинная установка для переработки попутного нефтяного газа в электроэнергию содержит воздушный компрессор, турбину, камеру сгорания, электрогенератор и устройство подогрева воздуха после компрессора, включающее в себя теплообменный аппарат-регенератор, расположенный в выхлопной трубе. Камера сгорания с выхлопной трубой выполнена в виде наземной факельной установки сжигания попутного нефтяного газа. Компрессор оснащен электроприводом. Турбина со стороны выхода сообщена с окружающей средой с помощью автономной трубы. Наземная факельная установка со стороны подвода попутного нефтяного газа выполнена с устройством забора атмосферного воздуха. Изобретение направлено на расширение области применения газотурбинной установки, повышение эффективности использования углеродного топлива и улучшение экологии окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Газотурбинная система с питанием обедненным топливом содержит компрессор, первую каталитическую камеру сгорания, турбину, рекуператор, канальную горелку и дополнительное устройство для введения вспомогательного топлива, расположенное на стороне всасывания компрессора и выполненное с возможностью повышения концентрации топлива в смеси путем добавления дополнительного вспомогательного топлива к смеси. Компрессор выполнен с возможностью сжатия смеси, полученной смешением топлива с воздухом и имеющей концентрацию, равную или меньшую предела возгораемости, для получения сжатого газа. Первая каталитическая камера сгорания выполнена с возможностью сожжения сжатого газа путем каталитического окисления. Турбина выполнена с возможностью приведения в действие рабочим газом, подаваемым из первой каталитической камеры сгорания. Рекуператор выполнен с возможностью нагревания сжатого газа выхлопным газом, выходящим из турбины, в то время как сжатый газ вводится из компрессора в первую каталитическую камеру сгорания. Канальная горелка расположена между турбиной и рекуператором и выполнена с возможностью сжигания выхлопного газа с помощью первого вспомогательного топлива в условиях пламенного горения. Изобретение повышает эффективность работы системы, упрощает ее конструкцию и предотвращает потерю топливного газа. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбинная система, использующая газ сталеплавильного завода в качестве топлива, содержит, по меньшей мере, компрессор воздуха, требуемого для горения, по меньшей мере, компрессор газа сталеплавильного завода, камеру сгорания, турбину, трансмиссию для соединения приводного вала и компрессора для газа сталеплавильного завода друг с другом. Турбина приводится в действие посредством отработанного газа камеры сгорания и подает механическую энергию к компрессору воздуха для горения, к машине пользователя, в частности к генератору переменного тока, и к приводному валу. В камеру сгорания поступает сжатый воздух для горения и сжатый газ сталеплавильного завода и/или природный газ. Трансмиссия содержит средства соединения/отсоединения для отсоединения компрессора для газа сталеплавильного завода от приводного вала, в то время как приводной вал находится во вращении. Изобретение направлено на увеличение выработки электрической энергии при отсоединении компрессора, уменьшение времени простоя установки вследствие того, что компрессор может быть отсоединен при работающей турбине и повышение кпд при повторном запуске турбины и генератора переменного тока. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пиковая водородная паротурбинная установка содержит установленные на одном валу паровые турбину и компрессор, ресиверы для хранения водорода и кислорода, камеру сгорания. Паровые турбина и компрессор соединены системой паропроводов таким образом, что образуется замкнутый паровой контур. Камера сгорания расположена перед паровой турбиной и соединена трубопроводами с ресиверами. Регенеративный теплообменник и охладитель входят в состав замкнутого парового контура. Конденсационная турбина с конденсатором подключена к паропроводу, соединяющему паровую турбину с компрессором. Электролизер соединен с конденсатором трубопроводом, на котором смонтирован водяной насос, и сообщается с ресиверами для хранения водорода и кислорода через трубопроводы, на которых установлены газовые компрессоры. Достигается повышение КПД установки и снижение термических напряжений в турбомашинах при переменных нагрузках за счет практически неизменной температуры в замкнутом паровом контуре. Регулирование мощности установки осуществляется путем изменения подачи водорода и кислорода в камеру сгорания и сброса пара из замкнутого контура в конденсационную турбину. 1 ил.

Горелка (4) газовой турбины, содержит: завихритель (21), пластину (58), первый канал (18), по которому при использовании подается топливный газ с низкой теплотворной способностью, и второй канал (17), по которому при использовании подается воздух для горения. Первый и второй каналы (17, 18) расположены концентрично относительно продольной оси (2). Выход первого канала (18) образован сужающимся соплом (50). Завихритель (21) установлен у выхода второго канала (17). Пластина (58), герметично установлена в первом канале (18) выше по потоку сопла (50) и имеет множество отверстий (56) с калиброванным сечением прохода. Отверстия (56) наклонены в тангенциальном направлении относительно продольной оси (2) под заданным углом. Для топливных газов, обладающих скоростью распространения пламени, меньшей 300 мм/с, пластина (58) имеет от 36 до 38 отверстий (56), диаметр которых составляет от 11,5 мм до 12,0 мм, а угол наклона отверстий (56) равен приблизительно 22°. Для топливных газов, обладающих скоростью распространения пламени от 300 мм/с до 400 мм/с, пластина (58) имеет 80 отверстий (56), диаметр которых составляет от 8,5 мм до 9,0 мм, а угол наклона отверстий (56) - от 17° до 22°. Если теплотворная способность газа с низкой теплотворной способностью из первого канала (18) составляет менее 4,0 МДж/кг, то устанавливают расход природного газа из пилотной линии (46). Достигается высокая гибкость горелки (4) - работа возможна при использовании газа с низкой теплотворной способностью любого типа во всем рабочем диапазоне газовой турбины. Горелку (5) используют только в случае, когда недоступны газы с низкой теплотворной способностью. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбинная установка для газоперекачивающих агрегатов содержит компрессор, соединенный с приводом. Привод компрессора содержит, в свою очередь, первый и второй контуры, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, турбины высокого и низкого давления, с системой охлаждения, основную камеру сгорания между компрессором и турбиной высокого давления. Газотурбинная установка также содержит внешнюю камеру сгорания и теплообменник-подогреватель, установленный за турбиной высокого давления, соединенный трубопроводами циркуляции теплоносителя с теплообменником, установленным за внешней камерой сгорания. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Система электроснабжения, вырабатывающая электроэнергию посредством использования самообразующегося газа, содержит газовый двигатель, газовую турбину, устройство для сбора газа, собирающее вырабатываемый газ, устройство для разделения газа и устройство для регулирования калорийности для избирательного смешивания газов, имеющих различное содержание горючего компонента. Устройство для разделения газа непрерывно разделяет газ, который подается из устройства для сбора газа, содержание горючего компонента которого изменяется во времени в соответствии с содержанием горючего компонента газа. Устройство для регулирования калорийности для избирательного смешивания газов, имеющих различное содержание горючего компонента, которые разделяются посредством устройства для разделения газов, регулирует содержание горючего компонента газа, который должен подаваться в газовый двигатель и газовую турбину. Имеется также устройство управления системой для управления работой газового двигателя, работой газовой турбины и работой устройства для регулирования калорийности. Изобретение направлено на создание системы электроснабжения, которая поддерживает устойчивую выработку энергии независимо от постоянного изменения количества подачи самообразующегося газа и постоянного изменения его калорийности. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.