RU2013149403A - Способ работы и устройство газотурбинной установки - Google Patents
Способ работы и устройство газотурбинной установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013149403A RU2013149403A RU2013149403/06A RU2013149403A RU2013149403A RU 2013149403 A RU2013149403 A RU 2013149403A RU 2013149403/06 A RU2013149403/06 A RU 2013149403/06A RU 2013149403 A RU2013149403 A RU 2013149403A RU 2013149403 A RU2013149403 A RU 2013149403A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- steam
- gas turbine
- gas
- hydrogen mixture
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 10
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract 2
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/103—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
1. Способ работы газотурбинной установки, предусматривающий подачу в камеру сгорания сжатого воздуха и паро-метановодородной смеси, расширение продуктов ее сгорания в газовой турбине, охлаждение путем испарения или перегрева водяного пара, направляемого в газотурбинную установку, где поступающий природный газ смешивают с водяным паром высокого давления с получением метансодержащей парогазовой смеси, которую нагревают потоком указанных продуктов сгорания в теплообменнике, пропускают через каталитический реактор реформирования метана с образованием на выходе паро-метановодородной смеси, подаваемой в камеру сгорания газотурбинной установки, отличающийся тем, что повышают температуру теплообменных процессов газотурбинной установки путем дополнительного сжигания топлива в потоке продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, отбираемом на выходе из дополнительной свободной силовой газовой турбины, а перед подачей в камеру сгорания паро-метановодородной смеси ее предварительно охлаждают до температуры, не превышающей температурный диапазон 200-240°С, с одновременной частичной конденсацией водяного пара, конденсат отделяют, испаряют и расходуют при подготовке метансодержащей парогазовой смеси и водяного пара низкого давления, который пропускают через дополнительную свободную силовую газовую турбину.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топлива, сжигаемого в потоке продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, используют метан, или природный газ, или паро-метановодородную смесь.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание метансодержащей парогазовой смеси в теплообменнике веду�
Claims (6)
1. Способ работы газотурбинной установки, предусматривающий подачу в камеру сгорания сжатого воздуха и паро-метановодородной смеси, расширение продуктов ее сгорания в газовой турбине, охлаждение путем испарения или перегрева водяного пара, направляемого в газотурбинную установку, где поступающий природный газ смешивают с водяным паром высокого давления с получением метансодержащей парогазовой смеси, которую нагревают потоком указанных продуктов сгорания в теплообменнике, пропускают через каталитический реактор реформирования метана с образованием на выходе паро-метановодородной смеси, подаваемой в камеру сгорания газотурбинной установки, отличающийся тем, что повышают температуру теплообменных процессов газотурбинной установки путем дополнительного сжигания топлива в потоке продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, отбираемом на выходе из дополнительной свободной силовой газовой турбины, а перед подачей в камеру сгорания паро-метановодородной смеси ее предварительно охлаждают до температуры, не превышающей температурный диапазон 200-240°С, с одновременной частичной конденсацией водяного пара, конденсат отделяют, испаряют и расходуют при подготовке метансодержащей парогазовой смеси и водяного пара низкого давления, который пропускают через дополнительную свободную силовую газовую турбину.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топлива, сжигаемого в потоке продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, используют метан, или природный газ, или паро-метановодородную смесь.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание метансодержащей парогазовой смеси в теплообменнике ведут до температуры в диапазоне 600-640°C.
4. Газотурбинная установка, включающая устройство для получения паро-метановодородной смеси, сжигаемой в камере сгорания газогенератора, образованного последовательно соединенными между собой компрессором воздуха, камерой сгорания и газовой турбиной, сообщенной с устройством для получения паро-метановодородной смеси посредством теплообменника, подключенного по нагреваемой стороне к входу в каталитический реактор реформирования метана, выход которого соединен с камерой сгорания газогенератора, по греющей стороне теплообменника установлен парогенератор, подключенный по пару к входу в смеситель, соединенный с подводом природного газа, вход парогенератора подключен к источнику конденсата водяного пара, отличающаяся тем, что в газогенераторе после газовой турбины последовательно установлены дополнительная свободная силовая газовая турбина с нагрузкой и дожигатель продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, подключенный выходом к входу в теплообменник, а входом - к выходу дополнительной свободной силовой газовой турбины, последняя подсоединена входом по пару низкого давления к выходу парогенератора.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что парогенератор установлен параллельно дожигателю и теплообменнику.
6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что дополнительным источником конденсата водяного пара служит охлаждаемая на выходе из каталитического реактора паро-метановодородная смесь.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149403/06A RU2561755C2 (ru) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Способ работы и устройство газотурбинной установки |
| US14/395,905 US10060301B2 (en) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | Gas turbine unit operating mode and design |
| EP13859605.1A EP3066311B1 (en) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | Gas turbine unit operating mode and design |
| UAA201412249A UA111423C2 (uk) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | Спосіб роботи і пристрій газотурбінної установки |
| KR1020147031563A KR101575554B1 (ko) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | 가스 터빈 유닛의 작동 모드 및 디자인 |
| PCT/RU2013/001176 WO2015069137A1 (en) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | Gas turbine unit operating mode and design |
| JP2015546422A JP5956087B2 (ja) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | ガスタービン装置の操作方法及び様式 |
| CN201380025059.XA CN105518258B (zh) | 2013-11-07 | 2013-12-27 | 燃气涡轮装置及其操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149403/06A RU2561755C2 (ru) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Способ работы и устройство газотурбинной установки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013149403A true RU2013149403A (ru) | 2015-05-20 |
| RU2561755C2 RU2561755C2 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=50877639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013149403/06A RU2561755C2 (ru) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Способ работы и устройство газотурбинной установки |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10060301B2 (ru) |
| EP (1) | EP3066311B1 (ru) |
| JP (1) | JP5956087B2 (ru) |
| KR (1) | KR101575554B1 (ru) |
| CN (1) | CN105518258B (ru) |
| RU (1) | RU2561755C2 (ru) |
| UA (1) | UA111423C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015069137A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639397C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Способ работы газотурбинной установки на метаносодержащей парогазовой смеси и устройство для его осуществления |
| RU2708957C1 (ru) * | 2019-01-17 | 2019-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626291C2 (ru) * | 2015-11-13 | 2017-07-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ преобразования энергии |
| US11248536B2 (en) * | 2016-06-20 | 2022-02-15 | General Electric Company | Systems and methods for flame holding avoidance in gas turbine combustors |
| JP6783160B2 (ja) * | 2017-02-03 | 2020-11-11 | 川崎重工業株式会社 | 水素酸素当量燃焼タービンシステム |
| GB2581385B (en) * | 2019-02-15 | 2021-08-04 | Amtech As | Gas turbine fuel and gas turbine system |
| US11161076B1 (en) | 2020-08-26 | 2021-11-02 | Next Carbon Solutions, Llc | Devices, systems, facilities, and processes of liquid natural gas processing for power generation |
| US11067335B1 (en) | 2020-08-26 | 2021-07-20 | Next Carbon Soiittions, Llc | Devices, systems, facilities, and processes for liquefied natural gas production |
| US11112174B1 (en) | 2020-08-26 | 2021-09-07 | Next Carbon Solutions, Llc | Devices, systems, facilities, and processes for liquefied natural gas production |
| RU2756880C1 (ru) * | 2020-10-21 | 2021-10-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Парогазовая установка электростанции с параллельной схемой работы |
| FR3115735B1 (fr) * | 2020-11-04 | 2022-10-14 | Valeo Systemes Thermiques | Module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride à turbomachine tangentielle |
| CN120008070B (zh) * | 2025-02-11 | 2025-11-07 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 火焰筒掺混装置、燃烧室及发动机 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4725380A (en) | 1984-03-02 | 1988-02-16 | Imperial Chemical Industries Plc | Producing ammonia synthesis gas |
| US4733528A (en) * | 1984-03-02 | 1988-03-29 | Imperial Chemical Industries Plc | Energy recovery |
| EP0207620B1 (en) * | 1985-06-04 | 1990-07-11 | Imperial Chemical Industries Plc | Energy recovery |
| CN1007639B (zh) | 1985-07-19 | 1990-04-18 | 西门子股份有限公司 | 组合式燃气-蒸汽轮机发电站 |
| DE4003210A1 (de) * | 1990-02-01 | 1991-08-14 | Mannesmann Ag | Verfahren und anlage zur erzeugung mechanischer energie |
| SU1745990A1 (ru) * | 1990-05-08 | 1992-07-07 | Саратовский политехнический институт | Парогазова установка с газификацией твердого топлива |
| US5628183A (en) * | 1994-10-12 | 1997-05-13 | Rice; Ivan G. | Split stream boiler for combined cycle power plants |
| RU2194870C2 (ru) | 2000-12-15 | 2002-12-20 | Акчурин Харас Исхакович | Способ работы и устройство газотурбинной установки с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов в атмосферу |
| US20030221409A1 (en) * | 2002-05-29 | 2003-12-04 | Mcgowan Thomas F. | Pollution reduction fuel efficient combustion turbine |
| JP2005002928A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ガスタービン高温部品の冷却方法及びそれを利用したガスタービン |
| EP1669572A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Vrije Universiteit Brussel | Process and installation for producing electric power |
| RU2334112C2 (ru) | 2005-01-28 | 2008-09-20 | Виктор Николаевич Кириленко | Способ повышения кпд парогазовой энергоустановки |
| DE102006035273B4 (de) * | 2006-07-31 | 2010-03-04 | Siegfried Dr. Westmeier | Verfahren zum effektiven und emissionsarmen Betrieb von Kraftwerken, sowie zur Energiespeicherung und Energiewandlung |
| US7870717B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-01-18 | Honeywell International Inc. | Advanced hydrogen auxiliary power unit |
| US20080155984A1 (en) * | 2007-01-03 | 2008-07-03 | Ke Liu | Reforming system for combined cycle plant with partial CO2 capture |
| JP2009235972A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン |
| RU2385836C2 (ru) * | 2008-04-07 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительной техники" (ОАО "НИИВТ") | Способ создания водородного энергохимического комплекса и устройство для его реализации |
| RU2467187C2 (ru) * | 2010-11-03 | 2012-11-20 | ООО "Центр КОРТЭС" | Способ работы газотурбинной установки |
-
2013
- 2013-11-07 RU RU2013149403/06A patent/RU2561755C2/ru active
- 2013-12-27 EP EP13859605.1A patent/EP3066311B1/en active Active
- 2013-12-27 CN CN201380025059.XA patent/CN105518258B/zh active Active
- 2013-12-27 JP JP2015546422A patent/JP5956087B2/ja active Active
- 2013-12-27 US US14/395,905 patent/US10060301B2/en active Active
- 2013-12-27 KR KR1020147031563A patent/KR101575554B1/ko active Active
- 2013-12-27 WO PCT/RU2013/001176 patent/WO2015069137A1/en not_active Ceased
- 2013-12-27 UA UAA201412249A patent/UA111423C2/uk unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639397C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Способ работы газотурбинной установки на метаносодержащей парогазовой смеси и устройство для его осуществления |
| RU2708957C1 (ru) * | 2019-01-17 | 2019-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015069137A1 (en) | 2015-05-14 |
| KR101575554B1 (ko) | 2015-12-07 |
| US20160017762A1 (en) | 2016-01-21 |
| US10060301B2 (en) | 2018-08-28 |
| KR20150073882A (ko) | 2015-07-01 |
| CN105518258A (zh) | 2016-04-20 |
| CN105518258B (zh) | 2017-05-24 |
| UA111423C2 (uk) | 2016-04-25 |
| RU2561755C2 (ru) | 2015-09-10 |
| JP2016506488A (ja) | 2016-03-03 |
| EP3066311A1 (en) | 2016-09-14 |
| JP5956087B2 (ja) | 2016-07-20 |
| EP3066311B1 (en) | 2017-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2013149403A (ru) | Способ работы и устройство газотурбинной установки | |
| RU2010145022A (ru) | Способ работы газотурбинной установки | |
| DOP2019000265A (es) | Sistema combinado de calor y energía y método de funcionamiento | |
| RU2013116446A (ru) | Способ и система для регулирования системы стехиометрической рециркуляции отходящих газов на установке с регенерацией и вторичным подогревом | |
| RU2009139900A (ru) | Способ выработки энергии с использованием газовой турбины, работающей на твердом топливе и использующей тепло отходящих газов, и оборудование для осуществления этого способа | |
| JP2016070127A (ja) | ガスタービン | |
| RU2639397C1 (ru) | Способ работы газотурбинной установки на метаносодержащей парогазовой смеси и устройство для его осуществления | |
| RU2009148393A (ru) | Способ производства азотной кислоты (варианты) и агрегат для производства азотной кислоты | |
| RU167924U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
| RU2412359C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
| RU2013157317A (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
| RU2008147392A (ru) | Способ работы энергетической установки с газотурбинным блоком | |
| RU121863U1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU178331U1 (ru) | Парогазотурбинная установка | |
| RU2791380C1 (ru) | Способ работы газотурбинного газоперекачивающего агрегата и устройство для его осуществления | |
| RU2665745C1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| RU150661U1 (ru) | Парогазотурбинная установка | |
| RU2011113174A (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
| RU2520762C1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2395695C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
| RU2694701C2 (ru) | Энергоэффективная газотурбинная установка | |
| CN104295327B (zh) | 锅炉发电装置及工艺 | |
| RU2012149900A (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
| RU2015148800A (ru) | Способ преобразования энергии | |
| RU141127U1 (ru) | Парогазовая установка |