RU2662009C1 - Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station - Google Patents
Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662009C1 RU2662009C1 RU2017132810A RU2017132810A RU2662009C1 RU 2662009 C1 RU2662009 C1 RU 2662009C1 RU 2017132810 A RU2017132810 A RU 2017132810A RU 2017132810 A RU2017132810 A RU 2017132810A RU 2662009 C1 RU2662009 C1 RU 2662009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- gas
- gas turbine
- cooler
- compressor
- Prior art date
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 51
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 102220474974 POTE ankyrin domain family member C_F28C_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газотурбинным газоперекачивающим агрегатам (ГПА) и может использоваться для дополнительного охлаждения сжатого природного газа, повышения мощности и экономичности газоперекачивающих агрегатов.The invention relates to gas turbine gas pumping units (GPU) and can be used for additional cooling of compressed natural gas, increasing the power and efficiency of gas pumping units.
Известен испарительный охладитель, а также газотурбинная установка с испарительным охлаждением, содержащая компрессор, камеру сгорания и газовую турбину, в которой перед компрессором со стороны всасывания установлен испарительный охладитель воздушного потока (RU №2471134, F28C 1/02, 27.12.2012). Испарительный охладитель содержит несколько охлаждающих элементов, расположенных в проточном канале, к которым посредством питающего устройства подводится подлежащая испарению или превращению в пар жидкость, преимущественно вода. При этом охлаждающие элементы состоят из нескольких охлаждающих пластин, поверхность которых, предназначенная для образования жидкостной пленки, имеет гидрофильное покрытие, позволяющее предотвратить унос капель воды с воздушным потоком. Плоские охлаждающие элементы ориентированы вертикально и параллельно направлению воздушного потока.A known evaporative cooler, as well as a gas turbine unit with evaporative cooling, comprising a compressor, a combustion chamber and a gas turbine in which an evaporative air flow cooler is installed in front of the compressor on the suction side (RU No. 2471134, F28C 1/02, 12/27/2012). The evaporative cooler contains several cooling elements located in the flow channel, to which a liquid to be evaporated or converted into steam, mainly water, is supplied by means of a feeding device. In this case, the cooling elements consist of several cooling plates, the surface of which, designed to form a liquid film, has a hydrophilic coating, which helps to prevent the entrainment of water droplets with the air stream. Flat cooling elements are oriented vertically and parallel to the direction of air flow.
Данное изобретение принято в качестве прототипа предлагаемого изобретения.This invention is adopted as a prototype of the invention.
В летний период работы разбрызгивание воды в устройстве испарительного охлаждения позволяет охладить цикловой воздух перед компрессором с увеличением его влажности, а также снизить температуру неиспарившейся воды, отводимой из устройства испарительного охлаждения, что обеспечивает повышение мощности и экономичности газотурбинной установки. Недостатком прототипа является возможность его эффективного применения только в летний период при высоких температурах атмосферного воздуха.During the summer period of operation, water spraying in the evaporative cooling device allows cooling the cycle air in front of the compressor with increasing its humidity, as well as lowering the temperature of the non-evaporated water discharged from the evaporative cooling device, which increases the power and efficiency of the gas turbine unit. The disadvantage of the prototype is the possibility of its effective use only in the summer at high temperatures.
Целью предлагаемого изобретения является повышение мощности и экономичности газоперекачивающего агрегата компрессорной станции при его работе как в летний, так и в зимний периоды года с уменьшением расхода электроэнергии на охлаждение природного газа, сжатого в нагнетателе ГПА.The aim of the invention is to increase the power and efficiency of the gas pumping unit of the compressor station during its operation in both summer and winter periods of the year with a decrease in the energy consumption for cooling natural gas compressed in the GPU supercharger.
Поставленная цель достигается тем, что газотурбинный газоперекачивающий агрегат компрессорной станции магистрального газопровода содержит газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной и испарительным охладителем, установленным перед компрессором газотурбинной установки и снабженным питающим устройством, камерой сбора воды и охлаждающими элементами, расположенными в проточном канале воздушного потока и состоящими из вертикальных охлаждающих пластин с гидрофильным покрытием, к которым посредством питающего устройства подводится вода, причем он дополнительно снабжен водяным газоохладителем, воздушным теплообменником с вентиляторами, установкой химводоочистки, при этом камера сбора воды испарительного охладителя связана трубопроводом охлажденной воды, в который подается дополнительно подпиточная вода из установки химводоочистки, с входом водяного газоохладителя, выход которого соединен трубопроводом подогретой воды с воздушным теплообменником и через трубопровод впрыска с питающим устройством испарительного охладителя.This goal is achieved in that the gas turbine gas pumping unit of the compressor station of the main gas pipeline contains a gas turbine unit with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine and an evaporative cooler installed in front of the gas turbine compressor and equipped with a supply device, a water collection chamber and cooling elements located in the flow channel of the air duct flow and consisting of vertical cooling plates with a hydrophilic coating, to which by means of water is supplied to the cooling device, and it is additionally equipped with a water gas cooler, an air heat exchanger with fans, a chemical water treatment unit, while the evaporator cooler water collection chamber is connected by a chilled water pipe into which additional make-up water is supplied from the chemical water treatment unit, with a water gas cooler inlet, the outlet of which is connected heated water pipeline with an air heat exchanger and through an injection pipeline with a supply device for the evaporative cooler.
На Фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого газотурбинного газоперекачивающего агрегата компрессорной станции магистрального газопровода, содержащего компрессор 1, регенератор 2, выхлопной газоход 3, газовую турбину 4, камеру сгорания 8, подводящий магистральный газопровод 5, нагнетатель 6, воздуховод 7, испарительный охладитель 9, питающее устройство 10, охлаждающие элементы 11, трубопровод впрыска 12, воздушный теплообменник 13 с вентилятором, трубопровод нагретой воды 14, водяной газоохладитель 15, входной воздуховод 16, камера сбора воды 17, трубопровод охлажденной воды 18, аппарат воздушного охлаждения газа 19, трубопровод подпиточной воды 20, установка химводоочистки 21, отводящий магистральный газопровод 22.In FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed gas turbine gas pumping unit of a compressor station of a main gas pipeline comprising a compressor 1, a
Газотурбинный газоперекачивающий агрегат компрессорной станции магистрального газопровода выполнен следующим образом. Входной воздуховод 16 атмосферного воздуха соединен с испарительным охладителем 9, в котором установлены охлаждающие элементы 11 - пластины с гидрофильным покрытием, камера сбора воды 17, а также питающее устройство 11, выполненное в виде разбрызгивающего оросительного устройства, производящего капельное смачивание гидрофильного покрытия охлаждающих элементов. Выход испарительного охладителя 9 соединен воздуховодом 7 с компрессором 1, который через регенератор 2 и камеру сгорания 8 связан с газовой турбиной 4, соединенной выхлопным газоходом 3 через регенератор 2 с атмосферой. Подводящий магистральный газопровод 5 через нагнетатель 6, водяной газоохладитель 15 и аппарат воздушного охлаждения газа 19 связан с отводящим магистральным газопроводом 22. Камера сбора воды 17 связана трубопроводом охлажденной воды 18 с входом водяного газоохладителя 15, выход которого соединен трубопроводом нагретой воды 14 с воздушным теплообменником 13. Воздушный теплообменник 13 соединен трубопроводом впрыска 12 с питающим устройством 10 испарительного охладителя 9. Разбрызганная в питающем устройстве 10 вода стекает по орошаемым пластинам с гидрофильным покрытием охлаждающих элементов 11 в камеру сбора воды 17. Камера сбора воды 17 связана трубопроводом охлажденной воды 18 с водяным газоохладителем 15. Установка химводоочистки 21 связана трубопроводом подпиточной воды 20 с трубопроводом охлажденной воды 18.The gas turbine gas pumping unit of the compressor station of the main gas pipeline is as follows. The
Газотурбинный газоперекачивающий агрегат компрессорной станции магистрального газопровода работает следующим образом. По входному воздуховоду 16 атмосферный воздух поступает в корпус испарительного охладителя 9. По трубопроводу впрыска 12 вода, подогретая при охлаждении сжатого природного газа, подается в питающее устройство 10, разбрызгивается на капли и при теплообмене капель с цикловым воздухом частично испаряется с образованием пара. В результате происходит охлаждение воды и увлажнение воздуха с увеличением его массы. Большая часть неиспарившейся воды стекает по пластинам с гидрофильным покрытием охлаждающих элементов 11 и поступает в камеру сбора воды 17. Увлажненный воздух по воздуховоду 7 подается в компрессор 1, сжимается в нем, подогревается в регенераторе 2 и направляется в камеру сгорания 8. Продукты сгорания топлива расширяются в газовой турбине 4 и через выхлопной газоход 3 и регенератор 2 сбрасываются в атмосферу. Полезная работа газовой турбины 4 используется для привода компрессора 1 и нагнетателя 6, сжимающего природный газ, подводимый в нагнетатель по подводящему магистральному газопроводу 5.Gas turbine pumping unit of the compressor station of the main gas pipeline works as follows. Through the
Неиспарившаяся охлажденная вода из камеры сбора воды 17 по трубопроводу охлажденной воды 18 подается на вход теплообменной поверхности водяного газоохладителя 15 и охлаждает природный газ, сжатый в нагнетателе 6. После водяного охладителя 15 он при необходимости охлаждается в аппарате воздушного охлаждения газа 19 и подается в отводящий магистральный газопровод 22.Unevaporated chilled water from the
В летний период работы газоперекачивающего агрегата при повышенных температурах наружного воздуха вода, нагретая в водяном газоохладителе 15 при охлаждении природного газа, сжатого в нагнетателе 6, подается в воздушный теплообменник 13, в котором производится охлаждение этой воды за счет ее теплообмена с атмосферным воздухом, подаваемым вентиляторами, и по трубопроводу впрыска 12 эту воду подают в питающее устройство 10 и разбрызгивают на капли.In the summer period of operation of the gas pumping unit at elevated outdoor temperatures, the water heated in the
В зимний период при низких температурах наружного воздуха вентиляторы воздушного теплообменника 13 полностью или частично отключают и нагретую воду подают в питающее устройство 10. При теплообмене атмосферного воздуха с распыленными каплями подогретой воды происходит подогрев и увлажнение воздуха, подаваемого в компрессор 1.In winter, at low outside temperatures, the fans of the
Предлагаемое изобретение позволяет в летний период работы газоперекачивающего агрегата охлаждать природный газ, сжатый в нагнетателе, с уменьшением расхода электроэнергии на привод вентиляторов аппарата воздушного охлаждения газа. Кроме того, в изобретении производится дополнительное увлажнение циклового воздуха, что обеспечивает повышение мощности газоперекачивающего агрегата. В зимний же период работы при низких температурах атмосферного воздуха это изобретение позволяет повышать температуру и влажность воздуха перед компрессором путем теплообмена атмосферного воздуха с каплями подогретой распыленной воды. При этом за счет полного или частичного отключения вентиляторов воздушного теплообменника будет полностью или частично снижаться расход электроэнергии на электродвигатели вентиляторов аппарата воздушного охлаждения газа.The present invention allows in the summer period of operation of a gas pumping unit to cool natural gas compressed in a supercharger, with a decrease in the energy consumption for driving fans of an air gas cooling apparatus. In addition, the invention provides additional humidification of cyclic air, which provides an increase in the power of the gas pumping unit. In the winter period of operation at low temperatures of atmospheric air, this invention allows to increase the temperature and humidity in front of the compressor by heat exchange of atmospheric air with drops of heated sprayed water. At the same time, due to the complete or partial shutdown of the fans of the air heat exchanger, the energy consumption for the electric motors of the fans of the gas air cooling apparatus will be completely or partially reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132810A RU2662009C1 (en) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132810A RU2662009C1 (en) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2662009C1 true RU2662009C1 (en) | 2018-07-23 |
Family
ID=62981687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017132810A RU2662009C1 (en) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2662009C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207405U1 (en) * | 2021-04-25 | 2021-10-26 | Ощество с ограниченной ответственностью "ТЕРМОКОН" | DROPLET HEATER WITH IRRIGATION AND FLUSHING SYSTEM |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU450032A1 (en) * | 1972-09-01 | 1974-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Gas pumping unit |
| SU516831A1 (en) * | 1974-08-14 | 1976-06-05 | Институт "Гипрогазцентр" | Compressed natural gas cooling method |
| SU970047A1 (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа | Apparatus for preparing gas for transportation |
| RU2126902C1 (en) * | 1995-05-03 | 1999-02-27 | Дочернее акционерное общество открытого типа "ВНИПИгаздобыча" | Gas-turbine plant power stabilizing device |
| RU2471134C2 (en) * | 2007-02-02 | 2012-12-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Evaporative cooler and its use, as well as gas-turbine plant with evaporative cooler |
| RU2543710C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Gas pumping compressor station (versions) |
-
2017
- 2017-09-19 RU RU2017132810A patent/RU2662009C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU450032A1 (en) * | 1972-09-01 | 1974-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Gas pumping unit |
| SU516831A1 (en) * | 1974-08-14 | 1976-06-05 | Институт "Гипрогазцентр" | Compressed natural gas cooling method |
| SU970047A1 (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа | Apparatus for preparing gas for transportation |
| RU2126902C1 (en) * | 1995-05-03 | 1999-02-27 | Дочернее акционерное общество открытого типа "ВНИПИгаздобыча" | Gas-turbine plant power stabilizing device |
| RU2471134C2 (en) * | 2007-02-02 | 2012-12-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Evaporative cooler and its use, as well as gas-turbine plant with evaporative cooler |
| RU2543710C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Gas pumping compressor station (versions) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207405U1 (en) * | 2021-04-25 | 2021-10-26 | Ощество с ограниченной ответственностью "ТЕРМОКОН" | DROPLET HEATER WITH IRRIGATION AND FLUSHING SYSTEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103470379B (en) | Combined energy-saving type Inlet Air Cooling System of Gas Turbine | |
| CN105120637B (en) | Data center's evaporation cold compound cooling system of cooling water cold wind | |
| CN101846365B (en) | A solution dehumidification fresh air unit using indoor exhaust air evaporative cooling | |
| CN210242493U (en) | Flash Evaporation Closed Heat Exchanger | |
| CN204963063U (en) | Type air conditioner is united in evaporation cooling water -cooling - forced air cooling system for data center | |
| CN204301389U (en) | In conjunction with evaporative cooling and mechanically refrigerated power generating plant cooling tower water-saving system | |
| CN204755087U (en) | A entry air conditioning system and power generating equipment for gas turbine | |
| CN104329739B (en) | Self-adaptive air conditioning unit combining vertical pipe indirection, low-temperature surface cooling and high-pressure micro-mist | |
| US20120011865A1 (en) | Combined Water Extractor and Electricity Generator | |
| JP2011038523A (en) | System for conditioning airstream entering turbomachine | |
| US20110173947A1 (en) | System and method for gas turbine power augmentation | |
| CN205316560U (en) | Air conditioning system for data center that natural cooling and mechanical refrigeration are united | |
| JP2013160233A (en) | System and method for gas turbine inlet air heating | |
| CN110425667A (en) | A kind of portable cold/hot Dual-purpose electric fan based on vortex tube | |
| CN201652659U (en) | High-pressure micro-mist evaporative cooling and air-cooled heat pump integrated hot and cold water unit | |
| RU2662009C1 (en) | Gas turbine pumping unit of gas pipeline compressor station | |
| CN103114913B (en) | Method for cooling gas turbine inlet gas by indirect evaporation | |
| CN104930619A (en) | Evaporative cooling-absorption heat pump combined air conditioning system for power plant | |
| CN203547924U (en) | Combined type energy-saving gas turbine inlet air cooling system | |
| CN104819536A (en) | Heat recovery air conditioning unit combining evaporative cooling with heat pipe and heat pump | |
| RU2294498C1 (en) | Method of operation of chimney-type and mechanical-draft cooling tower | |
| CN210050935U (en) | Flash evaporation type air conditioner | |
| CN105605705B (en) | The Arid Area cooling independent temperature-humidity control Fresh air handling units of evaporation | |
| CN1865791A (en) | Cold supply device by using indirect evaporative cooling | |
| CN203628894U (en) | Remote air supply dew-point indirect and mechanical cooling integrated air conditioner |