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Partial regeneration system in gas turbines of cycles combined with one or several sources of heat. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.2387724.A1
Fecha publicacion
28/09/2012
Numero solicitud
ES20100000271
Fecha presentacion
05/03/2010

En detalle

Resumen

Partial regeneration system in combined-cycle gas turbines with one or more heat sources. Combined cycle containing: - two branches (7) and (8) through which the exhaust flow of the turbine (1) circulates; - a heat recovery boiler (14) divided into two bodies: high temperature and lower temperature; Which allow the gas cycle (1) to be regenerative without losing temperature in the hottest part of the recovery boiler or to reduce the fluid temperature of the low temperature cycle (18). A solar or other type of installation (20) that transfers thermal energy to the low temperature cycle (18) may also be included. The system acts to improve the performance of the combined cycle, at full load or at partial loads and, if there is hybridization with another source of energy, to further improve the performance of the steam turbine. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. -Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, dispuesto o dispuestos un conjunto de ellos en una central de tipo ciclo combinado provista de una o varias turbinas de gas (1) , de un ciclo de vapor (18) y, para cada turbina de gas, de un regenerador (4) para la turbina de gas y una caldera de recuperación de calor (14) , y que está alimentado con una única fuente de calor, caracterizado por que, para cada turbina de gas (1) presente en la central: 2. -comprende dos ramales (8) y (7) , conectados al escape de la turbina de gas (1) que, gracias a la acción de las válvulas de regulación (10) y (9) , dividen el flujo de gas de escape en dos caudales y los dirigen, respectivamente, hacia el regenerador (4) y hacia la caldera de recuperación de calor (14) en la zona que se describe posteriormente; 3. -el regenerador (4) recoge solamente la parte de los gases de escape de la turbina de gas (1) que circula por el ramal (8) y aprovecha calor sensible de solo dicha parte del gas para precalentar el fluido de trabajo procedente de la compresión en la turbina de gas (3) , después de su paso por la válvula (12) , y que se dirige hacia la cámara de combustión (5) , 4. -la caldera de recuperación de calor (14) está dividida funcionalmente en dos zonas, una de alta temperatura (15) , constituida exclusivamente por sobrecalentadores y recalentadores, que recoge solamente el caudal másico de gases de escape de la turbina de gas (1) que circula por el ramal (7) y que aprovecha el calor sensible de solo dicha parte del gas para sobrecalentar el vapor en distintos niveles de presión y recalentarlo en el caso de que el ciclo de vapor (18) sea con recalentamiento, y otra parte de menor temperatura (16) , que alimenta de vapor al cuerpo de alta temperatura (16) y por la que circula la mezcla de las corrientes de gases de escape de la turbina de gas (1) que provienen, respectivamente, del regenerador (4) y del cuerpo de alta temperatura (15) ; 5. 2. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según reivindicación primera, caracterizado por que cuando la central opera en condiciones de producción, la válvula (12) está totalmente abierta y conduce el fluido de trabajo del ciclo de gas hacia el regenerador (4) y las válvulas de regulación (9) y (10) están posicionadas de forma que una de ellas está totalmente abierta y la otra en la posición en la que se dirige una proporción del caudal másico de gas de escape por el ramal (7) , tal que las temperaturas del vapor sobrecalentado y recalentado de los distintos niveles de presión que salen del cuerpo de alta temperatura (15) alcanzan los valores de consigna, que son mayores que la temperatura del gas de escape de la turbina a la salida del regenerador (4) . 6. 3. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según reivindicación primera, caracterizado por que contiene un ramal de derivación (11) que comunica el sistema de compresión (3) con la primera cámara de combustión (5) de la turbina de gas (1) , en el que se incluye una válvula de de baipás (13) . 7. 4. Sistema de regeneración parcial en para turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en situaciones de arranque o emergencia, la válvula (12) está cerrada y la válvula (13) está abierta, por lo que el fluido proveniente del compresor (3) se dirige por el ramal de derivación (11) hacia la cámara de combustión (5) , mientras que la válvula (9) está totalmente abierta y la (10) totalmente cerrada, por lo que se dirige todo el caudal másico de escape al cuerpo de alta temperatura (15) de la caldera de recuperación de calor (14) . 8. 5. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según reivindicación primera, / dispuesto o dispuestos un conjunto de ellos en una central de tipo ciclo 9. '" combinado provista de una o varias turbinas de gas (1) , un ciclo de vapor (18) y, para cada turbina de gas, de un regenerador (4) para la turbina de gas y una caldera de recuperación de calor (14) , y que está alimentado al menos con dos fuentes de calor, caracterizado por que comprende al menos una instalación alimentada con una fuente secundaria de calor (20) que transforma la energía primaria de dicha fuente en energía térmica y la transfiere al fluido del ciclo de vapor, de forma que contribuye en la producción total de vapor generado. 10. 6. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según reivindicaciones primera y quinta, caracterizado por que cuando la central opera en condiciones de producción, la válvula (12) está totalmente abierta y dirige el fluido de trabajo del ciclo de gas hacia el regenerador (4) y las válvulas de regulación (9) y (10) están posicionadas de forma que una está totalmente abierta y la otra en la posición en la que se dirige una proporción del caudal másico de gas de escape por el ramal 11. (7) tal que: 12. -el calor cedido en el regenerador (4) es igual a la energía térmica que procede de la segunda fuente de energía, que se transfiere al ciclo de vapor en la instalación (20) ; 13. -las temperaturas del vapor sobrecalentado y recalentado de los distintos niveles de presión que salen del cuerpo de alta temperatura (15) alcanzan los valores de consigna. 14. 7. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según reivindicaciones primera, tercera y quinta, caracterizado por que en situaciones de arranque o emergencia, la válvula (12) está cerrada y la válvula (13) está abierta, por lo que el fluido proveniente del compresor (3) se dirige por el ramal de derivación (11) hacia la cámara de combustión (5) , la válvula (9) está totalmente abierta y la (10) totalmente cerrada, por lo que se dirige todo el caudal másico de escape al cuerpo de alta temperatura (15) de la caldera de recuperación de calor (14) , mientras que la instalación o las instalaciones (20) siguen el protocolo de arranque o emergencia que haya sido diseñado a tal efecto. 15. 8. Sistema de regeneración parcial en turbinas de gas (1) de ciclos combinados con una o varias fuentes de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que incluye una pluralidad de válvulas de corte o cierre (12, 13) Y de regulación (9, 10) en los diversos ramales de los circuitos de conexión entre los componentes de compresión (3) , de combustión (5) y de intercambio de calor (4, 14) Y de la turbina (6) , estando cerradas todas las válvulas y abriéndose cada una de ellas, individualizadamente, cuando recibe la orden electromagnética o mecánica correspondiente, dándose estas órdenes a válvulas concretas (9, 10, 12, 13) en función de las condiciones funcionamiento de la central y de las temperatura en los diversos fluidos relevantes, de manera que mediante estas órdenes se configura el sistema en disposiciones estructurales y funcionales distintas, cumpliendo el objetivo propuesto.

Etiquetas

Inventores
Rovira de Antonio AntonioMontes Pita Maria JoseMartinez-Val Penalosa Jose MariaValdes del Fresno ManuelAmengual Matas Ruben
Solicitantes
Universidad Nacional de Educación a DistanciaUniversidad Politécnica de Madrid
Clasificacion ipc
F01K 23/ 10 A IF02C 7/ 10 A I
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