RU118360U1

RU118360U1 - INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER SUPPLY OF ENTERPRISES OF MINING, TRANSPORT AND PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Info

Publication number: RU118360U1
Application number: RU2012109097/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Долотовский
Original assignee: Игорь Владимирович Долотовский
Priority date: 2012-03-11
Filing date: 2012-03-11
Publication date: 2012-07-20

Abstract

Установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья, содержащая газотурбинную установку (1), подключенную по тракту выхлопных газов через дымовой шибер (2) к паровому котлу-утилизатору (3) и дополнительный паровой котел-утилизатор (4), выходные паропроводы которых связаны с паровой теплофикационной турбиной (5), кинематически соединенной с электрогенератором (6), теплообменник-конденсатор (7) которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос (8); питательный насос (9); деаэратор (10) с насосом (11), отличающаяся тем, что в нее дополнительно входят газовый компрессор (12), кинематически соединенный с газотурбинной установкой (1); конденсатор воздушного охлаждения (13); нейтрализатор промстоков огневой (14) с дымовой трубой (15), газоходом (16), шибером (17), форсункой водяного конденсата (18), конденсатным патрубком (19), входным топливным патрубком (20); насос пароструйный (21); охладитель водяного конденсата (22); фильтр водяного конденсата (23), при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора (16) подключен к входу дымовых газов в паровой котел-утилизатор (4), а выход дымовых газов из котла (4) подключен к дымовой трубе (15) нейтрализатора (14), форсунка (18) размещена в дымовой трубе (15) нейтрализатора (14), причем вход водяного конденсата в форсунку (18) подключен к выходу охладителя водяного конденсата (22), вход которого соединен с выходом фильтра (23), вход которого подключен к выходу деаэратора (10), вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку (19) дымовой трубы (15), вход пара в пароструйный насос (21) подключен к выходу пара из кот Installation of electric, heat and water supply for enterprises of extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials, containing a gas turbine unit (1) connected along the exhaust gas path through a smoke gate (2) to a steam waste heat boiler (3) and an additional steam waste heat boiler (4) the outlet steam pipelines of which are connected to a steam heating turbine (5), kinematically connected to an electric generator (6), the heat exchanger-condenser (7) of which is connected to the heating water heating line; network circulation pump (8); feed pump (9); a deaerator (10) with a pump (11), characterized in that it additionally includes a gas compressor (12), kinematically connected to the gas turbine unit (1); air-cooled condenser (13); a fire industrial waste stream neutralizer (14) with a chimney (15), a gas duct (16), a gate (17), a water condensate nozzle (18), a condensate pipe (19), an inlet fuel pipe (20); steam jet pump (21); water condensate cooler (22); water condensate filter (23), while the flue gas outlet from the neutralizer flue (16) is connected to the flue gas inlet to the waste heat boiler (4), and the flue gas outlet from the boiler (4) is connected to the flue gas pipe (15) of the neutralizer ( 14), the nozzle (18) is located in the chimney (15) of the neutralizer (14), and the inlet of water condensate to the nozzle (18) is connected to the outlet of the water condensate cooler (22), the inlet of which is connected to the outlet of the filter (23), the inlet of which connected to the outlet of the deaerator (10), the inlet of condensed water into which is connected to the condensate branch pipe (19) of the chimney (15), the steam inlet to the steam jet pump (21) is connected to the steam outlet from the boiler

Description

Полезная модель относится к системам когенерации электрической и тепловой энергии и может быть использована в газовой, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности для комплектации установок автономного электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья (природного газа).The utility model relates to electric and thermal energy cogeneration systems and can be used in the gas, oil and gas processing industries for assembling autonomous electric heat and water supply installations for production, transportation and processing of hydrocarbon raw materials (natural gas).

Известна парогазовая установка электростанции, (патент РФ №2362022 по кл. F01K 23/00, опубл. в 2006 г.), которая содержит газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины, турбокомпрессора, камеры сгорания и электрогенератора, котел-утилизатор, паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины с конденсатором, электрического генератора и питательного насоса, теплообменник-утилизатор теплоты уходящих газов, снабженный конденсатосборником с гидрозатвором, водоподготовительную установку, содержащую декарбонизатор, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины, напорный трубопровод к теплообменнику-утилизатору теплоты уходящих газов и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, трубопровод, соединяющий патрубок отвода воздуха из декарбонизатора с всасывающим коробом турбокомпрессора.Known combined-cycle plant of a power plant, (RF patent No. 2362022 according to class F01K 23/00, published in 2006), which contains a gas turbine installation consisting of a gas turbine, a turbocharger, a combustion chamber and an electric generator, a waste heat boiler, a steam turbine installation, consisting of a steam turbine with a condenser, an electric generator and a feed pump, a waste heat exchanger-heat exchanger equipped with a condensate collector with a water trap, a water treatment plant containing a decarbonizer, a circulating water system supply comprising a circulation pump, the pressure line to the condenser of the steam turbine, the pressure line to the heat exchanger, the exchanger is the heat of exhaust gases and drain the pressure line to the tower consisting of the stack and a catchment pipe connecting the air outlet nozzle from the calciner to a suction duct of the turbocharger.

Достоинством установки является возможность частичного восполнения конденсатом водяных паров, поступающим в конденсатосборник из теплообменника-утилизатора, потерь охлаждающей воды, уносимой из вытяжной башни градирни. Но для штатной эксплуатации установки и для ее пуска в работу требуется наличие системы водоснабжения.The advantage of the installation is the possibility of partial replenishment with condensate of water vapor entering the condensate collector from the heat exchanger-utilizer, the loss of cooling water carried away from the exhaust tower of the cooling tower. But for the normal operation of the installation and for its commissioning, a water supply system is required.

Основными недостатками известной установки являются:The main disadvantages of the known installation are:

- невысокая надежность вследствие применения в качестве единственного источника теплоты газотурбинной установки (имеющей ресурс непрерывной работы существенно меньший, чем подключенная к ГТУ паротурбинная установка);- low reliability due to the use of a gas turbine installation as the only heat source (having a continuous operation resource substantially less than a steam turbine installation connected to a gas turbine);

- отсутствие технических решений по выработке тепловой (для нужд теплоснабжения) энергии на базе генерации электроэнергии и невысокая энергоэффективность - низкий коэффициент использования топлива на производство товарной продукции (электроэнергии) вследствие отвода в атмосферу через градирню теплоты конденсации пара паротурбинной установки.- lack of technical solutions for the generation of heat (for heating needs) energy based on electricity generation and low energy efficiency - low fuel utilization for the production of commercial products (electricity) due to the removal of condensation heat from a steam turbine plant through the cooling tower.

- недостаточная энергоэффективность, обусловленная дополнительными аэродинамическими потерями потоку парогазового рабочего тела в трубопроводе, соединяющем декарбонизатор и вход турбокомпрессора (на входе установки), и в теплообменнике-утилизаторе (на выходе установки).- insufficient energy efficiency due to additional aerodynamic losses to the flow of the gas-vapor working fluid in the pipeline connecting the decarbonizer and the inlet of the turbocompressor (at the unit inlet), and in the heat exchanger-utilizer (at the unit outlet).

- отсутствие технических решений по термическому обезвреживанию промышленных стоков (водных растворов от промывки оборудования), что снижает экологическую безопасность известной установки.- the lack of technical solutions for the thermal treatment of industrial effluents (aqueous solutions from washing equipment), which reduces the environmental safety of the known installation.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является парогазовая установка для комбинированного производства тепловой и электрической энергии, (патент РФ №2326246 по кл. F01K 17/02, опубл. в 2008 г.), которая состоит из газотурбинной установки (ГТУ), соединенной с паровым котлом-утилизатором и дополнительного парового котла-утилизатора, связанных с паровой теплофикационной турбиной, теплообменник конденсатора которой и пиковый бойлер, пар на который поступает от котлов-утилизаторов через редукционно-охладительную установку, включены в линию подогрева сетевой воды, поступающей к потребителю, и суховоздушной градирни с сетевым насосом рециркуляции, снабжена второй ГТУ, соединенной с дополнительным котлом-утилизатором и дополнительным бойлером, причем дополнительный бойлер подсоединен по пару к отбору теплофикационной турбины, а по воде включен между теплообменником конденсатора и пиковым бойлером, к выходу которого подключена суховоздушная градирня с насосом рециркуляции.Closest to the technical nature of the proposed solution is a combined-cycle plant for the combined production of heat and electric energy, (RF patent No. 2226246, class F01K 17/02, published in 2008), which consists of a gas turbine unit (GTU) connected with a recovery boiler and an additional recovery boiler connected to a steam heating turbine, the condenser heat exchanger of which and a peak boiler, the steam to which comes from recovery boilers through a reduction and cooling unit, included in the line for heating the network water supplied to the consumer, and the dry-air cooling tower with a network recirculation pump, is equipped with a second gas turbine connected to an additional recovery boiler and an additional boiler, with an additional boiler connected in pairs to a selection of a cogeneration turbine, and connected through the water between the heat exchanger condenser and peak boiler, to the output of which a dry-air cooling tower with a recirculation pump is connected.

Достоинством известной установки является возможность обеспечения комбинированной выработки электроэнергии и теплоты для нужд теплоснабжения и несколько большая (по сравнению с аналогом - парогазовой установкой, патент РФ №2362022) ее надежность, обусловленные применением двух, параллельно подключенных к теплофикационной турбине модулей, каждый из которых включает ГТУ - привод электрогенератора и паровой котел-утилизатор.The advantage of the well-known installation is the ability to provide combined generation of electricity and heat for heating needs and somewhat greater (compared to the analogue - combined-cycle plant, RF patent No. 2362022) its reliability due to the use of two modules connected in parallel to the heating turbine, each of which includes a gas turbine - electric generator drive and waste heat boiler.

Недостатками известной установки являются:The disadvantages of the known installation are:

- отсутствие технических решений по утилизации конденсата водяных паров из выхлопных газов ГТУ и технических решений по использованию конденсата для нужд водоснабжения установки;- lack of technical solutions for the utilization of condensate of water vapor from the exhaust gases of gas turbines and technical solutions for the use of condensate for water supply needs of the installation;

- для штатной эксплуатации установки и для ее пуска в работу требуется наличие системы водоснабжения;- for the normal operation of the installation and for its commissioning, a water supply system is required;

- недостаточная энергоэффективность установки, обусловленная применением дополнительного насоса рециркуляции суховоздушной градирни (обеспечивающей конденсацию пара на выходе из теплофикационной турбины при снижении отпуска теплоты от установки на теплоснабжение), а также применением редукционно-охладительных установок на входах пара из котлов-утилизаторов в пиковый бойлер сетевой воды.- insufficient energy efficiency of the installation, due to the use of an additional recirculation pump for the dry-air cooling tower (providing condensation of steam at the outlet of the heating turbine with a decrease in heat supply from the installation to the heat supply), as well as the use of reduction and cooling plants at the steam inlets from the recovery boilers to the peak network water boiler .

- отсутствие технических решений по термическому обезвреживанию промышленных стоков (водных растворов от промывки оборудования), что снижает ее экологическую безопасность.- lack of technical solutions for the thermal disposal of industrial wastes (aqueous solutions from washing equipment), which reduces its environmental safety.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является увеличение надежности (ресурса непрерывной работы) установки электро-тепло-водоснабжения, повышение ее энергоэффективности и экологической безопасности.The task to which the proposed utility model is aimed is to increase the reliability (continuous operation resource) of the electric heat and water supply installation, increase its energy efficiency and environmental safety.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении полезной модели, является снижение удельного потребления топлива на установку совместной выработки электрической и тепловой энергии и водоснабжения, увеличение срока ее межремонтной эксплуатации, уменьшение количества промышленных стоков.The technical result achieved in the implementation of the utility model is to reduce the specific fuel consumption for the installation of joint generation of electric and thermal energy and water supply, increase the period of its overhaul operation, reduce the number of industrial effluents.

Указанный технический результат достигается тем, что в установку электро-тепло-водоснабжения, содержащую газотурбинную установку 1, подключенную по тракту выхлопных газов через дымовой шибер 2 к паровому котлу-утилизатору 3 и дополнительный паровой котел-утилизатор 4, выходные паропроводы которых связаны с паровой теплофикационной турбиной 5, кинематически соединенной с электрогенератором 6, теплообменник-конденсатор 7 которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос 8; питательный насос 9; деаэратор 10 с насосом 11, согласно полезной модели, дополнительно входят газовый компрессор 12, кинематически соединенный с газотурбинной установкой 1; конденсатор воздушного охлаждения 13; нейтрализатор промстоков огневой 14 с дымовой трубой 15, газоходом 16, шибером 17, форсункой водяного конденсата 18, конденсатным патрубком 19, входным топливным патрубком 20; насос пароструйный 21; охладитель водяного конденсата 22; фильтр водяного конденсата 23, при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора 16 подключен к входу дымовых газов в паровой котел-утилизатор 4, а выход дымовых газов из котла 4 подключен к дымовой трубе 15 нейтрализатора 14, форсунка 18 размещена в дымовой трубе 15 нейтрализатора 14, причем вход водяного конденсата в форсунку 18 подключен к выходу охладителя водяного конденсата 22, вход которого соединен с выходом фильтра 23, вход которого подключен к выходу деаэратора 10, вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку 19 дымовой трубы 15, вход пара в пароструйный насос 21 подключен к выходу пара из котлов-утилизаторов 3 и 4, а вход водяного конденсата в пароструйный насос 21 подключен к выходу теплообменника-конденсатора 7 и к выходу конденсатора воздушного охлаждения 13.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation of electric heat and water supply containing a gas turbine installation 1 connected through the exhaust gas path through a smoke gate 2 to a steam recovery boiler 3 and an additional steam recovery boiler 4, the output steam pipelines of which are connected to the steam heating a turbine 5 kinematically connected to an electric generator 6, a heat exchanger-condenser 7 of which is connected to a heating water heating line; network circulation pump 8; feed pump 9; a deaerator 10 with a pump 11, according to a utility model, additionally includes a gas compressor 12 kinematically connected to a gas turbine unit 1; air-cooled condenser 13; a waste industrial catalyst 14 with a chimney 15, a gas duct 16, a gate 17, a condensate nozzle 18, a condensate pipe 19, an inlet fuel pipe 20; steam jet pump 21; water condensate cooler 22; a condensate water filter 23, while the flue gas exit from the neutralizer duct 16 is connected to the flue gas inlet to the steam recovery boiler 4, and the flue gas exit from the boiler 4 is connected to the exhaust chimney 15 of the converter 14, the nozzle 18 is placed in the smokestack 15 of the converter 14 moreover, the water condensate inlet to the nozzle 18 is connected to the output of the water condensate cooler 22, the input of which is connected to the output of the filter 23, the input of which is connected to the output of the deaerator 10, the condensed water input to which is connected to the condensate pipe 19 at chimney 15, the entrance of steam in steam-jet pump 21 is connected to the output of steam from the waste-heat boiler 3 and 4, and condensed water in steam-jet pump inlet 21 connected to the output capacitor and the heat exchanger 7 to the exit air cooling the condenser 13.

Увеличение надежности (ресурса непрерывной работы) установки электро-тепло-водоснабжения обеспечивается подключением к дополнительному паровому котлу-утилизатору 4 высоконадежного источника теплоты - огневого нейтрализатора промстоков 14, функционирующего в непрерывном режиме эксплуатации. Кроме того, повышение надежности работы предлагаемой установки обеспечивается использованием нескольких (один из которых показан на чертеже) взаиморезервирующих газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом 1, укомплектованных паровыми котлами-утилизаторами 3, входящих в состав предприятий добычи, транспорта и переработки. Тем самым обеспечивается высоконадежные независимые источники пароснабжения теплофикационных турбин 5 (одна из которых показана на чертеже).An increase in the reliability (continuous operation resource) of the electric-heat-water supply installation is ensured by connecting to the additional steam recovery boiler 4 a highly reliable heat source - a fire neutralizer of industrial waste 14, which operates in continuous operation. In addition, improving the reliability of the proposed installation is ensured by the use of several (one of which is shown in the drawing) reciprocating gas pumping units with a gas turbine drive 1, equipped with steam recovery boilers 3, which are part of the production, transport and processing enterprises. This ensures highly reliable independent sources of steam supply of cogeneration turbines 5 (one of which is shown in the drawing).

Для повышения надежности установки параллельно питательному насосу 9 паровых котлов подключен пароструйный насос 21.To increase the reliability of the installation, a steam jet pump 21 is connected in parallel with the feed pump 9 of the steam boilers.

Увеличение срока непрерывной работы (срока межремонтной эксплуатации) предлагаемой установки когенерации и снижение затрат на водоснабжение обеспечивает также использование только конденсата водяных паров в качестве рабочего тела паротурбинной установки и исходной воды системы хозпитьевого водоснабжения предприятия. Исключить потери водяного конденсата на предлагаемой установке позволяет использование конденсатора воздушного охлаждения 13, подключенного параллельно теплообменнику-конденсатору 7 по потоку отработанного пара. Таким образом, при работе предлагаемой установки нет необходимости в отдельной системе водоснабжения.An increase in the period of continuous operation (the period of overhaul operation) of the proposed cogeneration unit and a reduction in the cost of water supply also ensures that only water vapor condensate is used as the working fluid of the steam turbine unit and the source water of the enterprise’s drinking water supply system. To eliminate the loss of water condensate in the proposed installation allows the use of an air-cooled condenser 13 connected in parallel to the heat exchanger-condenser 7 by the flow of exhaust steam. Thus, during the operation of the proposed installation, there is no need for a separate water supply system.

Повышение энергоэффективности установки обеспечивается за счет полезного использования теплоты дымовых газов, выходящих из нейтрализатора 14 на генерацию водяного пара в парогенераторе 4, а также за счет использования теплоты высокотемпературного потока выхлопных газов ГТУ 1 (являющейся приводом газового компрессора 12 входящего в состав газоперекачивающего агрегата, ГПА, предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья), подаваемых на котел-утилизатор 3. Повышению энергоэффективности способствует также использование в качестве топлива на горелках нейтрализатора газовых и жидкофазных горючих отходов, подаваемых на входной топливный патрубок 20. При этом обеспечивается снижение удельного потребления товарной продукции основного производства (кондиционного топливного газа) на предлагаемую установку совместной выработки (когенерации) электрической и тепловой энергии и водоснабжения.Improving the energy efficiency of the installation is ensured by the beneficial use of the heat of the flue gases leaving the converter 14 to generate water vapor in the steam generator 4, as well as by using the heat of the high-temperature exhaust gas stream of GTU 1 (which is the drive of the gas compressor 12 included in the gas pumping unit, GPA, enterprises of extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials) supplied to the waste heat boiler 3. The use of energy also contributes to energy efficiency e as fuel for burners of gas and liquid-phase converter combustible waste fed to the fuel inlet pipe 20. This ensures reduction of the specific consumption of commercial products main production (conditioned fuel gas) to the proposed cogeneration plant (CHP) of electrical and thermal energy and water.

Экологическая безопасность предлагаемой установки когенерации (исключение загрязнения гидросферы и литосферы при подземном захоронении промстоков) обеспечивается за счет термического обезвреживания на нейтрализаторе промстоков 14 дренажа, отсепарированной воды и воды промывки оборудования предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья.The environmental safety of the proposed cogeneration unit (elimination of pollution of the hydrosphere and lithosphere during underground disposal of industrial wastewater) is ensured by the thermal neutralization of the industrial wastewater 14 of the drainage, separated water and washing water from the equipment of the enterprises for the extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials.

Установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема предлагаемой установки.The installation of electric-heat-water supply to enterprises for the extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the proposed installation.

Позиции на чертеже обозначают следующее: 1 - газотурбинная установка; 2 - дымовой шибер ГТУ; 3 - паровой котел-утилизатор ГПА; 4 - дополнительный паровой котел-утилизатор; 5 - паровая теплофикационная турбина; 6 - электрогенератор; 7 - теплообменник-конденсатор; 8 - сетевой циркуляционный насос; 9 - питательный насос (парогенераторов); 10 - деаэратор (декарбонизатор) водяного конденсата; 11 - насос деаэратора; 12 - газовый компрессор ГПА; 13 - конденсатор воздушного охлаждения; 14 - нейтрализатор промстоков огневой; 15 - дымовая труба нейтрализатора; 16 - газоход нейтрализатора; 17 - шибер дымовой нейтрализатора; 18 - форсунка водяного конденсата; 19 - конденсатный патрубок; 20 - входной топливный патрубок; 21 - насос пароструйный; 22 - охладитель водяного конденсата; 23 - фильтр водяного конденсата.The positions in the drawing indicate the following: 1 - gas turbine installation; 2 - smoke gate GTU; 3 - steam recovery boiler GPA; 4 - additional steam recovery boiler; 5 - steam heating turbine; 6 - electric generator; 7 - heat exchanger-condenser; 8 - network circulation pump; 9 - feed pump (steam generators); 10 - deaerator (decarbonizer) of water condensate; 11 - deaerator pump; 12 - gas compressor GPA; 13 - air-cooled condenser; 14 - a converter of industrial waste fire; 15 - chimney of the neutralizer; 16 - flue gas converter; 17 - gate of the smoke converter; 18 - nozzle of water condensate; 19 - condensate pipe; 20 - inlet fuel pipe; 21 - steam jet pump; 22 - water condensate cooler; 23 - water condensate filter.

На чертеже также обозначены следующие технологические потоки: В - воздух на воздушный турбокомпрессор ГТУ; ВК - конденсат водяных паров; ВП - верхний (углеводородный) продукт колонн регенерации, подаваемый на термическое обезвреживание; ВТ - сконденсированная вода (неочищенный конденсат водяных паров); ГД - газы дегазации (на термическое обезвреживание); ГК1 - газ компримируемый на входе в ГПА; ГК2 - газ компримируемый на выходе из ГПА; ГТ1 - газ топливный на нейтрализатор промстоков огневой; ГТ2 - газ топливный на ГПА; Д - дренаж; ДГ1 - дымовые газы от нейтрализатора промстоков; ДГ2 - выхлопные газы от ГПА; ДГ3 - выхлопные газы от ГПА, поступающие в атмосферу; OВ - обратная вода из системы теплоснабжения; ПВ - прямая вода системы теплоснабжения; ХПВ - вода на установку подготовки хозпитьевой воды.The following process flows are also indicated in the drawing: B — air to the GTU air turbocompressor; VK - condensate of water vapor; VP - the upper (hydrocarbon) product of the regeneration columns supplied to thermal neutralization; BT - condensed water (untreated condensate of water vapor); DG - degassing gases (for thermal neutralization); GK1 - compressed gas at the inlet to the GPU; GK2 - gas compressed at the outlet of the GPU; GT1 - fuel gas to the converter of industrial waste fire; GT2 - fuel gas at GPA; D - drainage; DG1 - flue gases from the neutralizer of industrial waste; DG2 - exhaust gases from the GPA; DG3 - exhaust gases from the gas compressor unit entering the atmosphere; OV - return water from the heat supply system; PV - direct water of the heat supply system; HPV - water for a household water treatment plant.

Установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья работает следующим образом.Installation of electric-heat-water supply enterprises of production, transport and processing of hydrocarbon raw materials works as follows.

Топливный газ (поток ГТ1 на схеме), включающий поток ВП - верхний (углеводородный) продукт колонн регенерации, подаваемый на термическую утилизацию и поток ГД - газов дегазации, поступает в качестве топлива на входной топливный патрубок 20 нейтрализатора промстоков огневого 14. На нейтрализатор 14 на термическое обезвреживание подаются дренаж Д из паровых котлов-утилизаторов 3 и 4 и деаэратора 10 и пригодные для термического обезвреживания промышленные стоки основных технологических установок (отсепарированная пластовая вода и вода промывки оборудования).Fuel gas (GT1 flow in the diagram), including the VP flow - the upper (hydrocarbon) product of the regeneration columns supplied for thermal utilization and the flow of the GD - degassing gases, is supplied as fuel to the fuel inlet pipe 20 of the industrial waste catalyst converter 14. To the neutralizer 14 to thermal neutralization is provided with drainage D from steam recovery boilers 3 and 4 and deaerator 10 and industrial effluents of the main process units suitable for thermal neutralization (separated formation water and flushing water borudovaniya).

При работе установки на номинальной производительности при вводе в действие ГТУ 1, газотурбинного привода газового компрессора 12 ГПА предусмотрена подача на котел-утилизатор 3 потока ДГ2 - части высокотемпературного потока выхлопных газов для выработки в котле-утилизаторе 3 пара, подаваемого на паровой привод 5 электрогенератора 6.When the unit is operating at rated capacity when commissioning a gas turbine 1, gas turbine drive of a gas compressor 12 GPA, it is provided that the DG2 stream is supplied to the waste heat boiler 3 — part of the high-temperature exhaust gas stream to generate 3 steam in the waste heat boiler supplied to steam drive 5 of the electric generator 6 .

Выходящий из камер термического обезвреживания нейтрализатора 14 поток дымовых газов ДГ1, содержащий водяные пары от термически обезвреженных промстоков и дренажа и от сжигания углеводородного топлива, поступает в сборный газоход нейтрализатора 16, подключенный к входу котла-утилизатора 4. Выходящий из газового тракта котла-утилизатора охлажденный поток дымовых газов поступает в дымовую трубу 15 нейтрализатора 14. Для обеспечения указанного выше направления движения потока дымовых газов ДГ1 от нейтрализатора 14 к котлу-утилизатору 4 (а также обеспечения возможности регулирования теплопроизводительности установки) газовый тракт нейтрализатора комплектуется шибером дымовым 17.Exiting the thermal neutralization chambers of the neutralizer 14, the DG1 flue gas stream containing water vapor from the thermally neutralized wastewater and drainage and from the combustion of hydrocarbon fuel, enters the collecting gas duct of the neutralizer 16, connected to the input of the recovery boiler 4. The cooling channel leaving the gas path of the recovery boiler the flue gas stream enters the chimney 15 of the converter 14. To ensure the above direction of movement of the flue gas stream DG1 from the converter 14 to the waste heat boiler 4 (and also e providing the ability to control the heat output of the installation) the gas path of the converter is equipped with a smoke gate 17.

Для дальнейшего охлаждения и увлажнения потока дымовых газов ДГ1 с целью выделения из них сконденсированных водяных паров в дымовой трубе 15 размещена форсунка 18, на которую из охладителя водяного конденсата 22 подается поток ВК.For further cooling and humidification of the DG1 flue gas stream in order to extract condensed water vapor from them, a nozzle 18 is placed in the chimney 15, onto which a VK stream is supplied from the water condensate cooler 22.

Сконденсированная вода (поток ВТ на схеме) представляющая неочищенный конденсат водяных паров (включающий сконденсированные водяные пары из дымовых газов и поток водяного конденсата ВК), отводится из патрубка конденсатного 19 дымовой трубы 15 и подается на вход деаэратора (декарбонизатора) 10. Первоначальное заполнение емкости деаэратора (декарбонизатора) 10 может быть произведено и без подачи потока водяного конденсата на форсунку 18, при малой теплопроизводительности нейтрализатора 14.Condensed water (BT flow in the diagram) representing crude condensate of water vapor (including condensed water vapor from flue gases and a stream of water condensate VK) is discharged from the condensate pipe 19 of the chimney 15 and is fed to the inlet of the deaerator (decarbonizer) 10. Initial filling of the deaerator tank (decarbonizer) 10 can be produced without supplying a stream of water condensate to the nozzle 18, with a low heat output of the catalyst 14.

Из деаэратора (декарбонизатора) 10 погружным насосом 11, входящим в комплект, поток ВТ подается на фильтр водяного конденсата 23, а затем на охладитель водяного конденсата 22. Водяной конденсат, полученный на установке, не содержит минеральных примесей и солей и направляется на заполнение и подпитку рабочим телом водяного тракта паровых котлов-утилизаторов 3 и 4 и сети системы теплоснабжения. Качество водяного конденсата позволяет использовать его также в качестве исходной воды и подавать на установку подготовки хозпитьевой воды (поток ХПВ).From the deaerator (decarbonizer) 10 by the submersible pump 11 included in the kit, the BT stream is supplied to the water condensate filter 23, and then to the water condensate cooler 22. The water condensate obtained at the installation does not contain mineral impurities and salts and is sent for filling and replenishment the working fluid of the water path of steam recovery boilers 3 and 4 and the network of the heat supply system. The quality of the water condensate makes it possible to use it also as the source water and to supply it to the household drinking water treatment plant (CPI stream).

Теплота потока дымовых газов ДГ1, рекуперированная в паровых котлах-утилизаторах 3 и 4, обеспечивает генерацию перегретого водяного пара, подаваемого на теплофикационные турбины (паросиловой привод) 5 электрогенераторов 6. Часть потока перегретого пара из котлов-утилизаторов 3 и 4 предусмотрено подавать в качестве активного потока на пароструйный насос 21, включенный параллельно питательному насосу 9.The heat of the DG1 flue gas stream recovered in heat recovery steam generators 3 and 4 provides the generation of superheated steam supplied to heat-generating turbines (steam-powered drive) 5 of the electric generators 6. Part of the superheated steam flow from heat-recovery boilers 3 and 4 is intended to be supplied as active flow to the steam jet pump 21, connected in parallel to the feed pump 9.

Отработанный пар на выходе паросилового привода 5 подается на параллельно подключенные теплообменник-конденсатор 7 и конденсатор воздушного охлаждения 13. В теплообменнике-конденсаторе 7 производится рекуперативный нагрев (теплотой основной части конденсируемого пара) потока теплофикационной воды ПВ системы теплоснабжения (водяного отопления) предприятия. Для обеспечения циркуляции теплофикационной воды в системе предусмотрен циркуляционный насос 8.The spent steam at the output of the steam-powered drive 5 is fed to a parallel-connected heat exchanger-condenser 7 and an air-cooled condenser 13. In the heat-exchanger-condenser 7, regenerative heating (by the heat of the main part of the condensed steam) of the heating water stream of the heat supply system (water heating) of the enterprise is performed. To ensure circulation of district heating water, a circulation pump 8 is provided in the system.

Несконденсированная в теплообменнике 7 часть водяного пара подается в конденсатор воздушного охлаждения 13. Водяной конденсат из указанных выше аппаратов подается на вход насосов 9 и 21, а затем на вход в водяной тракт котлов-утилизаторов 3 и 4.The non-condensed part of the water vapor in the heat exchanger 7 is supplied to the air-cooled condenser 13. Water condensate from the above devices is supplied to the inlet of the pumps 9 and 21, and then to the inlet to the water path of the waste heat boilers 3 and 4.

Предложенная установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья обеспечивает повышение энергоэффективности и экологической безопасности совместной генерации электрической, тепловой энергии и выработку исходной воды для системы водоснабжения.The proposed installation of electric-heat-water supply to enterprises for the extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials provides increased energy efficiency and environmental safety of the joint generation of electric, thermal energy and the production of source water for the water supply system.

Экономический эффект от ее применения обусловлен увеличением срока ее непрерывной работы по сравнению с существующими техническими решениями и установками (первоначального ввода временной системы электроснабжения с приводом электрогенераторов от двигателей внутреннего сгорания, ввода системы водоснабжения от подземных водоисточников и ввода временной водогрейной отопительной котельной). Состав комплектующего установку основного оборудования вследствие высокой надежности не нуждается в замене или выводе в консервацию и может использоваться на всех этапах жизненного цикла предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья (природного газа), от начала строительства объекта до его вывода из эксплуатации.The economic effect of its use is due to an increase in the duration of its continuous operation compared to existing technical solutions and installations (initial commissioning of a temporary power supply system with electric generators driven by internal combustion engines, commissioning of a water supply system from underground water sources and commissioning of a temporary hot-water heating boiler). Due to its high reliability, the composition of the main equipment component for installation does not need to be replaced or put into conservation, and can be used at all stages of the life cycle of enterprises producing, transporting and processing hydrocarbon raw materials (natural gas), from the start of construction to its decommissioning.

Claims

An electric-heat-water supply installation for hydrocarbon production, transportation and processing enterprises, comprising a gas turbine unit (1) connected via an exhaust gas path through a smoke gate (2) to a steam recovery boiler (3) and an additional steam recovery boiler (4) the output steam pipelines of which are connected to a steam heating turbine (5) kinematically connected to an electric generator (6), the heat exchanger-condenser (7) of which is connected to a heating water heating line; network circulation pump (8); feed pump (9); a deaerator (10) with a pump (11), characterized in that it additionally includes a gas compressor (12) kinematically connected to a gas turbine unit (1); air-cooled condenser (13); a flue waste gas converter (14) with a chimney (15), a gas duct (16), a gate (17), a condensate nozzle (18), a condensate pipe (19), an inlet fuel pipe (20); steam jet pump (21); water condensate cooler (22); water condensate filter (23), while the flue gas exit from the neutralizer duct (16) is connected to the flue gas inlet to the steam recovery boiler (4), and the flue gas outlet from the boiler (4) is connected to the neutralizer chimney (15) ( 14), the nozzle (18) is placed in the chimney (15) of the catalyst (14), and the water condensate inlet to the nozzle (18) is connected to the output of the water condensate cooler (22), the input of which is connected to the output of the filter (23), the input of which connected to the outlet of the deaerator (10), the condensed water inlet of which is connected to the condenser the chimney nozzle (19) (15), the steam inlet to the steam jet pump (21) is connected to the steam outlet from the waste heat boilers (3) and (4), and the condensate water inlet to the steam jet pump (21) is connected to the heat exchanger outlet - condenser (7) and to the output of the air-cooled condenser (13).