168785. lajstromszámú szabadalom • Erőmű gázturbinával és a gázturbina munkakörébe iktatott munkagázhűtő hőcserélővel

3 168785 4 saink szerint ilyen elrendezés esetén a zárt rendszerű gázturbinás erőmű által termelt villamos energia 7-15 százalékkal növelhető. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelynek 1-3. ábráin a találmány szerinti erőmű egy-egy példakénti kiviteli alakjának kapcsolási vázlatát tüntettük föl. Amint a rajzon látható, a zárt rendszerű gázturbinás erőműnek 1 kompresszora, 2 hőforrása és 3 gázturbinája van. A 3 gázturbina kiömlése 4 rekuperátoron és munkagázhűtő 5 hőcserélőn át az 1 kompresszor beömlésével van összekötve. A 4 rekuperátor hőközlő oldala az 1 kompresszor kiömlésén, a 2 hőforráson és a 3 gázturbina beömlésén át záródik. A találmány értelmében a munkagázhűtő 5 hőcserélő hőelvonó oldala 6 vezetéken át 7 kipárologtatóhoz csatlakozik. A 7 kipárologtató folyadéktere 8 szivattyún át 9 léghűtővel van összekötve, amely 10 vezetéken át a munkagázhűtő 5 hőcserélőhöz csatlakozik. Az ábrázolt példakénti kiviteli alakok esetén a munkagázhűtő 5 hőcserélő és a 7 kipárologtató közé a 6 vezetékben uralkodó nyomás függvényében szabályozott 6a szelep van iktatva. Az 1. ábrán látható példakénti megoldásnál a 7 kipárologtató gőztere 11 vezetéken át a 12 gőzturbina beömlésére csatlakozik. A 12 gőzturbina kiömlése 13 felületi kondenzátoron, 14 vezetéken és ebben elrendezett 15 szivattyún át 16 léghűtővel van összekötve, amely ugyancsak a 10 vezetékbe torkollik. A 7 kipárologtatót a 12 gőzturbinával összekötő 11 vezetékből a 12 gőzturbinát rövidre záró 11a vezeték ágazik el, amelybe 11b zárószelep van iktatva. A 13 felületi kondenzátor 17 hőelvonó oldala 18 vezetéken és ebben elrendezett 20 szivattyún és 2Í léghűtőn át záródik. A találmány szerinti gőzturbinás erőmű 1. ábrán látható példakénti kiviteli alakjának működésmódja a következő: Az 1 kompresszorban komprimált munkagáz a 4 rekuperátoron és a 2 hőforráson át a 3 gázturbinába áramlik, amelyből az expanziós munka elvégzése után a 4 rekuperátor hőleadó oldalára, majd innen a munkagázhűtő 5 hőcserélőbe jut, amelyből lehűtve ismét az 1 kompresszorba áramlik. A munkagázhűtő 5 hőcserélő hőelvonó oldalán áramló víz a 6 vezetéken és a nyomáscsökkentő 6a szelepen át a 7 kipárologtatóba áramlik és itt kigőzölög. A kigőzölgés nyomásának megfelelő vízhányadot a 8 szivattyú a 9 léghűtőbe szállítja, ahol a víz hőmérséklete csökken és ahonnan a 10 vezetéken át lehűlt állapotban visszakerül a munkagázhűtő 5 hőcserélő hőelvonó oldalára, hogy a 4 rekuperátorból érkező munkagázt még tovább hűtse. A 7 kipárologtatóban keletkezett gőz a 11b zárószelep zárt helyzetében a 11 vezetéken át a 12 gőzturbinába áramlik, amelyből munkavégzés után a 13 felületi kondenzátorba jut és lecsapódik. A kondenzátumot a 15 szivattyú a 14 vezetéken át a 16 léghűtőbe szállítja, ahonnan lehűlve a 10 vezetéken át ismét a munkagázhűtő 5 hőcserélőbe áramlik. A 13 felületi kondenzátor hűtőközegét a 20 szivattyú hűtés végett a 21 léghűtőn át áramoltatja. Ha a 12 gőzturbina a 11 vezetéken át érkező gázt nem tudja elnyelni, vagy bármilyen más okból a 12 gőzturbinát ki akarjuk iktatni, nyitjuk a 11b zárószelepet, amelyen át a 7 kipárologtatóban keletkezett gőz közvetlenül a 13 felületi kondenzátorba áramlik. Amennyiben a 6a nyomáscsökkentő szelepet a 6 vezetékben uralkodó nyomás függvényében szabályozzuk, módunk van arra, hogy a munkagázhűtő 5 hőcserélő hőelvonó oldalán a nyomást állandó értéken tartsuk. Ha például a beruházási költségek ezt indokolják, a 16 léghűtőt elhagyhatjuk. Ez esetben a 13 felületi kondenzátorból a kondenzátumot a 9 léghűtő előtt vagy után a 8 szivattyúval szállított folyadékáramhoz keverjük. A 2. ábra szerinti példakénti kiviteli alak az előzőtől abban különbözik, hogy felületi kondenzátor helyett 22 keverőkondenzátort alkalmaztunk, amelynek befecskendező vezetékét 23 hivatkozási számmal jelöltük. A 22 keverőkondenzátor kiömlése 24 vezetéken, e vezetékben elrendezett 25 szivattyún és 26 léghűtőn át csatlakozik a befecskendező 23 vezetékhez. A 23 vezetéknek 27 leágazása van, amely a munkagázhűtő 5 hőcserélőbe vezető 10 vezetékbe torkollik. A leágazó 27 vezetékbe 28 szivattyú van iktatva. E példakénti kiviteli alak működésmódja anynyiban különbözik az előzőétől, hogy a befecskendező 23 vezetéken át befecskendezett víz és a 12 gőzturbinából távozó gőzből képződött kondenzátum keverékét a 25 szivattyú a 26 léghűtőn át áramoltatja. Az áramló mennyiség egy része befecskendezett víz alakjában visszakerül a 22 keverőkondenzátorba. A lecsapódott gőz mennyiségének megfelelő vizet a 28 szivattyú a leágazó 27 vezetéken és a 10 vezetéken át visszajuttatja a munkagázhűtő 5 hőcserélő hőelvonó oldalára. Eljárhatunk úgy is, hogy a 11 vezetékbe belépő gőz mennyiségének megfelelő folyadék áramát elválasztjuk a befecskendező 23 vezetéken át szállított folyadékáramtól és külön hőcserélőben hűtjük vissza. De alkalmazhatunk olyan megoldást is, amelynél a 25 szivattyúval és a 8 szivattyúval szállított folyadékáramokat egyesítjük és visszahűtésükre ugyanazt a léghűtőt használjuk. A befecskendező 23 vezetékbe szabályozó szelepet iktathatunk és ezt a 26 léghűtő után a 24 vezetékben uralkodó nyomás függvényében szabályozhatjuk, amint ezt a 2. ábrán részben szaggatott vonalakkal föltüntettük. így módunk van a 26 léghűtőben uralkodó nyomás, illetőleg a 23 vezetéken át befecskendezett víz mennyiségének beállítására. A 3 ábrán olyan példakénti kiviteli alakot tüntettünk föl, amelynél a kipárologtatás több fokozatban megy végbe. Itt tehát az előző példakénti kiviteli alakok 7 kipárologtatója helyett például két 29 és 32 kipárologtatót alkalmaztunk. A 29 kipárologtató folyadékterét szabályozó szeleppel ellátott 31 vezeték köti össze a 32 kipárologtatóval. A 29 kipárologtató gőzterét 30 vezeték a 12 gőzturbina beömlésével, a 32 kipárologtató gőzterét pedig 33 vezeték a 12 gőzturbina közbenső fokozatával köti össze. A 29 és 32 kipárologtató gőzterei tehát a 12 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2