CS273288B1 - Steam-and gas energetical block - Google Patents
Steam-and gas energetical block Download PDFInfo
- Publication number
- CS273288B1 CS273288B1 CS386988A CS386988A CS273288B1 CS 273288 B1 CS273288 B1 CS 273288B1 CS 386988 A CS386988 A CS 386988A CS 386988 A CS386988 A CS 386988A CS 273288 B1 CS273288 B1 CS 273288B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- outlet
- steam
- feed
- boiler
- gas
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 26
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká paroplynového energetického bloku pro výrobu elektrické energie nebo pro mechanické pohony.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steam-gas power block for generating electric power or for mechanical drives.
Ze známých typů tepelných elektráren a energetických bloků pro mechanické pohony se nejvyšší účinností přeměny tepelné energie na mechanickou energii vyznačují paroplynové energetické bloky, u nichž dochází nejprve k transformaci tepelné energie v mechanickou v plynovém oběhu a dále k transformaci tepelné energie odvedené z plynového oběhu na mechanickou energii v parním oběhu. Pro dosažení co nejvyšší celkové účinnosti by měl být tlak a teplota páry na vstupu do parní turbíny co nejvyšší. Proto se někdy zavádí přitápění, při němž se spaliny vystupující ze spalovací turbíny přihřívají přídavným spalováním tak, aby tlak a teplota páry na vstupu do parní turbíny byla vyšší. Nevýhodou tohoto způsobu je, že teplo spotřebované při přitápění se zavádí pouze do parního oběhu.Among the known types of thermal power plants and energy blocks for mechanical drives with the highest efficiency of conversion of thermal energy to mechanical energy are characterized by steam-gas energy blocks, which firstly transform thermal energy into mechanical energy in gas circulation and then transform thermal energy transferred from gas to mechanical energy in steam circulation. For maximum overall efficiency, the pressure and temperature of the steam at the inlet of the steam turbine should be as high as possible. Therefore, an additional heater is sometimes introduced in which the exhaust gases exiting the combustion turbine are reheated by post-combustion so that the pressure and temperature of the steam at the inlet of the steam turbine is higher. A disadvantage of this method is that the heat consumed during the additional heating is only introduced into the steam circulation.
Největší část tepla ze spalin ze spalovací turbíny je odvedena do přehříváku a výparníku parního kotle. Ve výparníku však je možno vychladit spaliny pouze na teplotu vyšší o 15 až 25 °C, než je teplota sytosti odpovídající tlaku ve výparníku. Při vyšším tlaku páry je teplota spalin vysoká a její další snížení ve spalinovém ohříváku napájecí vody je nedostatečné, takže teplota spalin na výstupu z kotle je příliš vysoká a vzniká velká komínová ztráta. Tento nedostatek se odstraňuje dvoutlakovým uspořádáním paroplynového energetického bloku, u něhož je do proudu spalin za prvním výparníkem s vysokým tlakem pracovní látky a za vysokotlakým ohřívákem vody zařazen druhý přehřívák a výparník s nižším tlakem pracovní látky, který umožňuje vychlazení spalin na nižší teplotu. Za tímto druhým výparníkem bývá zařazen nízkotlaký ohřívák vody, v němž se ohřívá napájecí voda z teploty v napájecí nádrži na teplotu mírně nižší, než je teplota sytosti v nízkotlakém okruhu. Kondenzát vystupující z kondenzátoru parní turbíny je ohříván v parních regeneračních ohřívácích a v odplynovaci párou odebranou z turbíny.Most of the heat from the flue gas from the combustion turbine is transferred to the superheater and evaporator of the steam boiler. In the evaporator, however, it is only possible to cool the flue gas to a temperature higher by 15 to 25 ° C than the saturation temperature corresponding to the pressure in the evaporator. At higher steam pressure, the flue gas temperature is high and its further reduction in the flue gas heater of the feed water is insufficient, so that the flue gas temperature at the boiler outlet is too high and a large chimney loss occurs. This drawback is overcome by a two-pressure steam-gas power plant arrangement in which a second superheater and a lower working fluid pressure evaporator are provided downstream of the first high-pressure evaporator and the high-pressure water heater to allow the flue gas to cool to a lower temperature. Downstream of this second evaporator is a low-pressure water heater, in which the feed water is heated from the temperature in the feed tank to a temperature slightly lower than the saturation temperature in the low pressure circuit. The condensate exiting the steam turbine condenser is heated in the steam regeneration heaters and in the degassing steam removed from the turbine.
Nevýhodou takových jednotlakových paroplynových bloků je nízký tlak v parním okruhu a nízké vychlazení spalin. Nevýhodou takových dvoutlakových paroplynových bloků je- zvýšená složitost a vychlazení spalin rovněž nebývá dostačující s ohledem na vlastnosti spalin vzniklých spalováním jakostního paliva, jež musí vyhovovat přísným požadavkům kladeným na palivo pro spalovací turbíny. Společnou nevýhodou je snížení výkonu parní turbíny odběrem páry pro regenerační ohříváky a pro odplynovač.The disadvantage of such single-pressure steam-gas units is the low pressure in the steam circuit and low cooling of the flue gas. A disadvantage of such two-pressure steam-gas blocks is the increased complexity and cooling of the flue gas is also not sufficient with respect to the properties of the flue gas resulting from the combustion of quality fuel, which must meet the stringent requirements for fuel for combustion turbines. A common disadvantage is the reduction of steam turbine power by steam extraction for regenerative heaters and for a degasser.
Uvedené nedostatky odstraňuje paroplynový energetický blok podle vynálezu, složený z parního kotle, zařazeného za spalovací turbínou, parní turbíny s kondenzátorem a s kondenzátním čerpadlem a přehříváku. Jeho podstata spočívá v tom, že v parním kotli je v proudu spalin jako poslední teplosměnná plocha zařazen dochlazovač, jehož první vývod je napojen na druhý vývod ohříváku napájecí vody a druhý vývod dochlazovače je napojen na první vývod spalinového ohříváku napájecí vody kotle a přes regulační ventil na první vývod uvolňovače páry. Druhý vývod uvolnovače páry je napojen přes regulační ventil na první vývod napájecí nádrže, jejíž druhý vývod je napojen přes napájecí čerpadlo na první vývod ohříváku napájecí vody a třetí vývod napájecí nádrže je napojen na třetí vývod odplyňovače.These drawbacks are overcome by a steam-gas power plant according to the invention, consisting of a steam boiler downstream of a combustion turbine, a steam turbine with a condenser and a condensate pump and an superheater. It is based on the fact that in the steam boiler there is an aftercooler in the flue gas flow as the last heat exchange surface, the first outlet is connected to the second outlet of the feed water heater and the second coolant outlet is connected to the first outlet of the boiler feed water heater and to the first outlet of the steam release. The second outlet of the steam releaser is connected via a control valve to a first outlet of the feed tank, the second outlet of which is connected via a feed pump to the first outlet of the feed water heater and the third outlet of the feed tank is connected to the third outlet of the degasser.
První vývod odplyňovače je napojen na třetí vývod uvolnovače páry, druhý vývod odplyňovače je napojen na třetí vývod ohříváku napájecí vody a třetí vývod odplyňovače je napojen na třetí vývod napájecí nádrže. Čtvrtý vývod ohříváku napájecí vody je napojen přes kondenzátní čerpadlo na druhý vývod kondenzátoru. Regulační ventil mezi druhým vývodem dochlazovače a prvním vývodem uvolnovače páry je ovládán v závislosti na tlaku páry v třetím vývodu uvolnovače páry. Regulační ventil mezi druhým vývodem uvolňovače páry a prvním vývodem napájecí nádrže je ovládán od hladiny v uvolňovači páry. Parní kotel může hýt dvoutlakový s nízkotlakým výparníkem a nízkotlakým přehřívákem, jehož první vývod je napojen na třetí vývod parní turbíny. Ohřívák napájecí vody může být rozdělen do více ohřívacích stupňů. Mezi druhý a první vývod dochlazovače může být zařazeno recirkulační čerpadlo.The first degasser outlet is connected to the third outlet of the steam releaser, the second degasser outlet is connected to the third outlet of the feed water heater, and the third degasser outlet is connected to the third outlet of the feed tank. A fourth feed water heater outlet is connected via a condensate pump to a second condenser outlet. The control valve between the second after-cooler outlet and the first steam-release outlet is controlled as a function of the steam pressure in the third steam-release outlet. The control valve between the second outlet of the steam releaser and the first outlet of the feed tank is controlled from the level in the steam releaser. The steam boiler can be a two-pressure, low-pressure evaporator and a low-pressure superheater, the first outlet of which is connected to the third outlet of the steam turbine. The feed water heater can be divided into several heating stages. A recirculation pump may be provided between the second and first outlet of the aftercooler.
Zařazením dochlazovače na konci spalinového traktu kotle zařazeného za spalovací turbínu se docílí snížení teploty spalin na vstupu do komína a tím vyššího využití tepla ze spalin odcházejících ze spalovací turbíny. Zavedením části ohřáté vody z výstupu dochlaCS 273288 Bl zovače do uvolňovače páry se získá pára pro odplyňovač, takže voda zaváděná do ohříváku napájecí vody a do dochlazovače je odplyněná. Zaváděním napájecí vody do dochlazovače přes ohřívák napájecí vody se docílí nízké teploty vody na vstupu do dochlazovače a ohřátím napájecí vody teplem ze spalin na konci spalinového traktu kotle se docílí vyššího výkonu parní turbíny a jejího konstrukčního zjednodušení, protože odpadnou odběry páry pro regenerační ohříváky a pro odplynovač. Zapojení dochlazovače do proudu spalin je možné při jednotlakovém i dvoutlakovém uspořádání paroplynového energetického bloku.By incorporating an aftercooler at the end of the flue gas section of the boiler downstream of the combustion turbine, the temperature of the flue gas at the inlet to the chimney is reduced and thus the heat from flue gases leaving the combustion turbine is used more. By introducing a portion of the heated water from the after-cooler outlet into the steam releaser, steam is obtained for the degasser so that the water introduced into the feed water heater and into the after-cooler is degassed. By introducing feed water into the aftercooler via the feed water heater, a low water temperature at the aftercooler inlet is achieved, and by heating the feed water with the heat from the flue gas at the end of the boiler flue, the steam turbine performance and design is simplified. degasifier. The connection of the aftercooler into the flue gas flow is possible in the single-pressure and double-pressure arrangement of the steam-gas power unit.
Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popisu přikladli provedení podle výkresů, kde na obr. 1 je schéma zapojení jednotlakového paroplynového bloku, na obr. 2 je znázorněn průběh teplot v kotli jednotlakového paroplynového bloku, na obr. 3 je schéma zapojení dvoutlakového paroplynového bloku a na obr. 4 je znázorněn průběh teplot v kotli dvoutlakového paroplynového bloku.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its effects are explained in more detail in the description of the drawings, in which Fig. 1 is a diagram of a single-pressure steam-gas block connection, Fig. 2 shows a temperature curve in a single-pressure steam-gas block boiler. and Fig. 4 shows the temperature curve in the boiler of a dual-pressure steam-gas block.
Paroplynový energetický blok podle vynálezu se skládá z parního kotle £, zařazeného za spalovací turbínou 2, parní turbíny £ s kondenzátorem 11, napájecí nádrže £, odplynovače 2, uvolnovače £ páry, ohříváku £ napájecí vody, napájecího čerpadla 15, kondenzátního čerpadla 10 a prvního a druhého regulačního ventilu £ a ££. Na konci spalinového traktu kotle £ ve směru proudění spalin ze spalovací turbíny £ je zařazen dochlazovač £, který je svým výstupem připojen na vstup do spalinového ohříváku 5. napájecí vody a přes první regulační ventil £ na uvolňovač £ páry. Uvolňovač £ páry je parním vývodem připojen na odplyňovač £ a spodním vývodem přes druhý regulační ventil 14 na napájecí nádrž £. Napáječka £5 je napojena sacím potrubím na napájecí nádrž a výtlačným potrubím na ohřívák £ napájecí vody, jehož výstup je připojen na vstup do dochlazovače £. Ohřívák £ napájecí vody je svými dalšími dvěma vývody připojen na odplynovač 2 a přes kondenzátní čerpadlo 10 na kondenzátor 11 parní turbíny 12, jež je napojena na výstupní potrubí přehříváku 13 kotle £. První regulační ventil £ mezi výstupem z dochlazovače 3 a vstupem do uvolnovače £ páry je ovládán od bloku páry v parním potrubí na výstupu z uvolnovače £ páry. Druhý regulační ventil 14 v potrubí mezi spodním vývodem z uvolnovače £ páry a vstupem do napájecí nádrže £ je ovládán od hladiny v uvolňovací páry £.The steam-gas power plant according to the invention consists of a steam boiler 6 downstream of the combustion turbine 2, a steam turbine 4 with a condenser 11, a feed tank 6, a degasifier 2, a steam release 6, a feed water heater 6, a feed pump 15, a condensate pump 10 and a first. and a second control valve 8 and 8. At the end of the flue gas section of the boiler 4 in the direction of flue gas flow from the combustion turbine 4, an aftercooler 4 is connected, whose outlet is connected to the inlet to the flue gas heater 5 of feed water and via the first regulating valve 4 to the steam releaser. The steam vent 6 is connected to the degasser 8 via a steam outlet and via the lower outlet via a second control valve 14 to the feed tank 8. The feeder 5 is connected via a suction line to the feed tank and a discharge line to a feed water heater 8, the outlet of which is connected to the inlet of the after-cooler 8. The feed water heater 4 is connected via its other two outlets to a degasser 2 and via a condensate pump 10 to a condenser 11 of the steam turbine 12, which is connected to the outlet line of the superheater 13 of the boiler. The first regulating valve 6 between the outlet of the after-cooler 3 and the inlet of the steam release 4 is actuated from the steam block in the steam line at the outlet of the steam release 6. A second regulating valve 14 in the line between the lower outlet of the steam releaser 8 and the inlet to the feed tank 4 is controlled from the level in the releasing steam 4.
Paroplynový energetický blok může být dvoutlakový s nízkotlakým výparníkem 17 a nízkotlakým přehřívákem ££, jehož vývod je napojen na parní turbínu 12 mezi vysokotlakými a nízkotlakými stupni. Ohřívák £ napájecí vody může být rozdělen do více ohřívacích stupňů. Mezi výstup a vstup dochlazovače £ může být zařazeno recirkulační čerpadlo 18.The steam-gas power unit may be bi-pressure with a low-pressure evaporator 17 and a low-pressure superheater 60, the outlet of which is connected to the steam turbine 12 between the high-pressure and low-pressure stages. The feed water heater 6 may be divided into a plurality of heating stages. A recirculation pump 18 may be provided between the outlet and the inlet of the aftercooler.
Průběhy teplot v kotli jednotlakového, resp. dvoutlakového, paroplynového bloku jsou vyneseny v grafech. Označení jednotlivých teplot odpovídá témuž označení v příslušném blokovém schématu a dokumentuje tak práci bloku.Temperature curves in a single-pressure boiler, resp. The two-pressure steam-gas block is plotted in graphs. The designation of individual temperatures corresponds to the same designation in the respective block diagram and thus documents the work of the block.
Paroplynový blok pracuje tak, že část vody ohřáté v dochlazovači £ se vede do spalinového ohříváku napájecí vody £ a část této vody se vede přes regulační ventil £ do uvolňovače £ páry, kde se uvolní pára, jež je zaváděna do odplyňovače 2, a ochlazená voda je Z uvolňovače £ páry vedena přes regulační ventil 14 do napájecí nádrže £. Z napájecí nádrže £ je napájecí voda vedena nejprve do ohříváku napájecí vody £, kde ohřívá napájecí vodu vedenou z kondenzátoru 11 parní turbíny 12 do odplyňovače £· Napájecí voda se v ohříváku napájecí vody £ ochladí, takže na vstupu do dochlazovače £ má nízkou teplotu, což umožní vychlazení spalin na nízkou teplotu.'Protože napájecí voda se ohřívá v ohříváku £ vodou ohřátou v dochlazovači £ a odplyňuje parou uvolněnou z horké vody vystupující z dochlazovače £, tedy teplem odebraným ze spalin na konci kotle £, snižuje se tím teplota spalin na vstupu do komína 20, zvyšuje se využití tepla odváděného ve spalinách ze spalovací turbíny 2_ a zmenšuje se komínová ztráta. Protože není potřebný odběr páry pro regenerační ohříváky napájecí vody, zvyšuje se výkon parní turbíny a zjednodušuje se její konstrukce.The steam-gas unit operates such that part of the water heated in the aftercooler 4 is fed to the flue gas heater of feed water 4 and a part of this water is fed through the control valve 6 to the steam releaser 6, releasing steam which is introduced into the degasser 2 and cooled water. is fed from the steam release through control valve 14 to the feed tank. From the feed tank 4, feed water is first fed to a feed water heater 6 where it heats feed water from the condenser 11 of the steam turbine 12 to the degasser 8. The feed water is cooled in the feed water heater 8 so that it has a low temperature at the inlet to the aftercooler. Since the feed water is heated in the heater 4 by the water heated in the after-cooler 4 and degassed by the steam released from the hot water exiting the after-cooler 8, i.e. the heat removed from the flue gas at the end of the boiler 6, input to the chimney 20, the utilization of heat dissipated in the flue gas from the combustion turbine 2 increases and the chimney loss is reduced. Since steam extraction is not required for regenerative feed water heaters, steam turbine performance is increased and construction simplified.
V dochlazovači £ jsou spaliny vychlazeny na nízkou výstupní teplotu. I když teplota rosného bodu spalin ze spalovací turbíny je nízká a spaliny neobsahují produkty, které by mohly působit na dochlazovač korozně, je možné mezi výstup a vstup dochlazovače zařadit recirkulační čerpadlo a tím zvýšit teplotu vody na vstupu do dochlazovače.In the aftercooler 6, the flue gas is cooled to a low outlet temperature. Although the dew point of the flue gas from the combustion turbine is low and the flue gas does not contain products that could cause corrosion to the aftercooler, it is possible to include a recirculation pump between the aftercooler outlet and inlet to increase the inlet water temperature.
CS 273288 BlCS 273288 Bl
Tepelný výkon jednotlivých částí kotle £ je možné řídit klapkami 19 zařazenými v obtokovém spalinovém kanálu 21.The heat output of the individual parts of the boiler can be controlled by the flaps 19 included in the bypass flue channel 21.
Obdobně pracuje i paroplynový energetický blok s dvoutlakým parním kotlem.The steam-gas power unit works similarly with a two-pressure steam boiler.
Paroplynový energetický blok podle vynálezu je možné použít v elektrárnách, v teplárnách, v kompresních stanicích dálkových plynovodů i v jiných oblastech energetiky.The steam-gas power unit according to the invention can be used in power plants, heating plants, gas pipeline compression stations and other energy fields.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS386988A CS273288B1 (en) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Steam-and gas energetical block |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS386988A CS273288B1 (en) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Steam-and gas energetical block |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS386988A1 CS386988A1 (en) | 1990-07-12 |
| CS273288B1 true CS273288B1 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=5380044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS386988A CS273288B1 (en) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Steam-and gas energetical block |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS273288B1 (en) |
-
1988
- 1988-06-03 CS CS386988A patent/CS273288B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS386988A1 (en) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100341646B1 (en) | Method of cooling thermally loaded components of a gas turbine group | |
| US4391101A (en) | Attemperator-deaerator condenser | |
| RU2126491C1 (en) | Device for cooling gas turbine cooler of gas-and-steam turbine plant | |
| US5267434A (en) | Gas turbine topped steam plant | |
| RU2688078C2 (en) | Coaling welded electric installation with oxy-ignition with heat integrating | |
| SE437541B (en) | COMBINED GAS TURBIN ANGTURBIN INSTALLATION WITH INTEGRATED PART COMBUSTION OF FUEL | |
| JPH0388902A (en) | Gas.steam turbine complex equipment with coal-gasification apparatus | |
| SU1521284A3 (en) | Power plant | |
| US3118429A (en) | Power plant in which single cycle gas turbine operates in parallel with direct fired steam generator | |
| CN105157010A (en) | Coal-fired power generation system based on bypass flue at tail part of boiler | |
| CN109312635B (en) | Condensate recirculation | |
| CN102401393B (en) | Exhaust waste heat recycling system of power plant boiler | |
| KR20000010927A (en) | Gas and steam turbine equipment and operating method thereof | |
| JPH03124902A (en) | Combined cycle power plant and its operating method | |
| KR950019379A (en) | Devices that increase the efficiency of power plants using fossil fuels | |
| CN106322357A (en) | Thermal power generation system based on boiler tail bypass flue | |
| RU2153080C2 (en) | Combined-cycle power generation process and combined-cycle plant | |
| CN115183222A (en) | Coupling system for waste heat utilization of tail flue gas of waste heat boiler and natural gas heating | |
| CN210662813U (en) | Parallel steam extraction energy level lifting system of steam turbine | |
| SE431893B (en) | CLOSED HOT WATER CIRCUIT, SEPARATELY FOR UTILIZATION OF HEAT FROM A EXHAUST GAS, WITH A PRESSURE CONTROL DEVICE FOR REGULATING THE PRESSURE IN THE CIRCUIT | |
| KR100814585B1 (en) | Boiler system for ship propulsion system and its use of heat source | |
| CN111120026A (en) | Mechanical furnace deep coupling thermodynamic system of thermal power generating unit | |
| CS273288B1 (en) | Steam-and gas energetical block | |
| RU2144994C1 (en) | Combined-cycle plant | |
| JPS61108814A (en) | Gas-steam turbine composite facility |