RU128668U1

RU128668U1 - ENERGOBLOC GRES

Info

Publication number: RU128668U1
Application number: RU2012155570/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Измаилов; Степан Михайлович Кошелев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северо-Западный Энергетический инжиниринговый центр" (ОАО "СевЗап НТЦ")
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-05-27

Abstract

Энергоблок ГРЭС, представляющий собой турбоустановку, содержащую паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления (ЦВД), цилиндр среднего и низкого давления (ЦСНД), содержащий ступени среднего давления и ступени низкого давления, цилиндр низкого давления (ЦНД), а также конденсатор, соединенный с ЦНД и ступенями низкого давления ЦСНД, при этом ЦСНД соединен с ЦНД, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один котел-утилизатор и, по меньшей мере, одну газотурбинную установку (ГТУ), выход конденсатора соединен со входом котла-утилизатора, котел-утилизатор соединен с ГТУ, при этом выход низкого давления котла-утилизатора связан со ступенями низкого давления ЦСНД, выход среднего давления котла-утилизатора связан со ступенями среднего давления ЦСНД, а выход высокого давления котла-утилизатора связан с ЦВД.The power unit of the GRES, which is a turbine plant containing a steam turbine, including a high pressure cylinder (HPC), a medium and low pressure cylinder (LPC), containing a medium pressure and low pressure stages, a low pressure cylinder (LPC), and a condenser connected to LPC and low pressure stages of LPC, while LPC is connected to LPC, characterized in that it additionally contains at least one waste heat boiler and at least one gas turbine unit (GTU), the condenser outlet is connected to the inlet of the waste heat boiler , the waste heat boiler is connected to the gas turbine, while the low pressure output of the waste heat boiler is connected to the low pressure stages of the waste heat boiler, the medium pressure output of the waste heat boiler is connected to the medium pressure stages of the waste heat boiler, and the high pressure output of the waste heat boiler is connected to the HPC.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована при модернизации существующих парогазовых энергоблоков ГРЭС, содержащих паровую турбину.The utility model relates to the field of energy and can be used to upgrade existing combined cycle power plants with a steam turbine.

Известно использование в качестве энергоблока ГРЭС турбоустановку, содержащую паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления (ЦВД), цилиндр среднего и низкого давления (ЦСНД), содержащий ступени среднего давления и ступени низкого, цилиндр низкого давления (ЦНД), а также конденсатор, соединенный с ЦНД и ступенями низкого давления ЦСНД, при этом ЦСНД соединен с ЦНД. Данная турбоустановка описана в http://www.tehnoinfa.ru/parovyeturbiny2/58.html от 09.10.2012, копия ссылки прилагается.It is known to use a turbine unit as a power unit containing a steam turbine, including a high pressure cylinder (CVP), a medium and low pressure cylinder (TsNND), containing medium pressure and low pressure stages, a low pressure cylinder (TsND), as well as a condenser connected to The low-pressure cylinder and the low-pressure stages of the central cylinder; the central cylinder is connected to the central cylinder. This turbine installation is described in http://www.tehnoinfa.ru/parovyeturbiny2/58.html dated 10/09/2012, a copy of the link is attached.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.This technical solution was made as a prototype of this utility model.

Известное техническое решение характеризуется низким КПД (~38%), что является его недостатком.The known technical solution is characterized by low efficiency (~ 38%), which is its drawback.

Задачей настоящей полезной модели является повышение КПД и, соответственно, увеличение мощности энергоблока ГРЭС, а также увеличение ресурса и продление эксплуатации паровой турбины.The objective of this utility model is to increase the efficiency and, accordingly, increase the power of a power unit of a state district power station, as well as increase the resource and extend the operation of a steam turbine.

Согласно полезной модели энергоблок ГРЭС, представляющий собой турбоустановку, содержащую паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления (ЦВД), цилиндр среднего и низкого давления (ЦСНД), содержащий ступени среднего давления и ступени низкого давления, цилиндр низкого давления (ЦНД), а также конденсатор, соединенный с ЦНД и ступенями низкого давления ЦСНД, при этом ЦСНД соединен с ЦНД, дополнительно содержит, по меньшей мере, один котел-утилизатор, и, по меньшей мере, одну газотурбинную установку (ГТУ), выход конденсатора соединен со входом котла-утилизатора, котел-утилизатора соединен с ГТУ, при этом выход низкого давления котла - утилизатора связан со ступенями низкого давления ЦСНД, выход среднего давления котла-утилизатора связан со ступенями среднего давления ЦСНД, а выход высокого давления котла-утилизатора связан с ЦВД.According to a utility model, a GRES power unit, which is a turbine unit containing a steam turbine including a high pressure cylinder (CVP), a medium and low pressure cylinder (TsNND), contains medium pressure and low pressure stages, a low pressure cylinder (TsND), as well as a condenser connected to the low-pressure cylinder and low-pressure stages of the central low pressure cylinder, the central low pressure cylinder is connected to the low-pressure cylinder, further comprises at least one waste heat boiler and at least one gas turbine unit (GTU), the condenser output is connected to during the course of the recovery boiler, the recovery boiler is connected to a gas turbine, while the low pressure output of the recovery boiler is connected to the low pressure stages of the recovery boiler, the medium pressure output of the recovery boiler is connected to the medium pressure stages of the recovery boiler, and the high pressure output of the recovery boiler is connected to the CVP .

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена схема, иллюстрирующая заявленную полезную модель.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a diagram illustrating the claimed utility model.

Энергоблок ГРЭС содержит паровую турбину, включающую ЦВД 1, ЦСНД 2, содержащий ступени среднего давления и ступени низкого давления, ЦНД 3, конденсатор 4, соединенный магистралью 5 со ступенями низкого давления ЦСНД 2. ЦНД 3 соединен магистралями 6 с конденсатором 4 и магистралью 7 со ступенями низкого давления ЦСНД 2. Энергоблок дополнительно содержит котел-утилизатор 8 и газотурбинную установку (ГТУ) 9. Выход конденсатора 4 соединен с входом котла-утилизатора 8 посредством магистрали 10, в которую включен насос 11. Котел-утилизатор 8 соединен с ГТУ 9. Выход 1 низкого давления котла-утилизатора 8 соединен со ступенями низкого давления ЦСНД 2, выход 2 среднего давления котла-утилизатора 8 соединен со ступенями среднего давления ЦСНД 2, выход 3 высокого давления котла-утилизатора 8 соединен с ЦВД 1. Паровая турбина связана с электрическим генератором 12, а ГТУ 9 - с электрическим генератором 13.The GRES power unit contains a steam turbine, including CVP 1, TsNND 2, containing medium pressure and low pressure stages, TsND 3, a condenser 4 connected by line 5 to low pressure stages of TsNND 2. TsND 3 is connected by lines 6 to condenser 4 and line 7 with the low-pressure stages of the ЦСНД 2. The power unit additionally contains a waste heat boiler 8 and a gas turbine unit (GTU) 9. The output of the condenser 4 is connected to the input of the waste heat boiler 8 via a line 10, into which the pump 11 is connected. The waste heat boiler 8 is connected to the gas turbine 9 The low pressure output 1 of the recovery boiler 8 is connected to the low pressure stages of the ЦСНД 2, the medium pressure exit 2 of the recovery boiler 8 is connected to the medium pressure stages of the ЦСНД 2, the high pressure output 3 of the recovery boiler 8 is connected to the CVP 1. The steam turbine is connected to an electric generator 12, and a gas turbine 9 with an electric generator 13.

Работа энергоблока осуществляется следующим образомThe operation of the power unit is as follows

Для генерации пара вода насосами 11 подается в котел-утилизатор 8 по магистрали 10.To generate steam, water is supplied by pumps 11 to the recovery boiler 8 along line 10.

Пар контура высокого давления с выхода 3 котла-утилизатора 8 поступает в ЦВД 1 паровой турбины. После цилиндра высокого давления пар поступает в промежуточный пароперегреватель котла-утилизатора 8 (на чертеже не показан) и далее в ступени среднего давления ЦСНД 2, где смешивается с паром, поступающим с выхода 2 среднего давления котла-утилизатора 8. Пар с выхода 1 низкого давления котла-утилизатора подводится к ступеням низкого давления ЦСНД 2. После ЦСН 2 две трети пара поступают в цилиндр низкого давления ЦНД 3 по магистрали 7, а одна треть отводится в конденсатор 4 по магистрали 5, куда также поступает пар из цилиндра низкого давления по магистралям 6. Паровая турбина приводит в действие электрический генератор 12, вырабатывающий электрическую мощность.The steam of the high pressure circuit from the outlet 3 of the waste heat boiler 8 enters the CVP 1 of the steam turbine. After the high-pressure cylinder, steam enters the intermediate superheater of the recovery boiler 8 (not shown in the drawing) and then to the medium pressure stage of the secondary pressure control system 2, where it is mixed with steam coming from the medium pressure output 2 of the recovery boiler 8. Steam from the low pressure output 1 the recovery boiler is fed to the low-pressure stages of the TsNND 2. After the TsNS 2, two-thirds of the steam enters the low-pressure cylinder of the TsND 3 along the line 7, and one third is discharged to the condenser 4 along the line 5, which also receives steam from the low-pressure cylinder through highways 6. The steam turbine drives an electric generator 12, generating electric power.

Суммарная электрическая мощность энергоблока складывается из мощностей генераторов паровых и газовых турбин.The total electric power of the power unit consists of the capacities of generators of steam and gas turbines.

Топливо (природный газ) поступает в камеру сгорания газотурбинной установки ГТУ 9, где сгорает, за счет чего электрическим генератором 13 вырабатывается электрическая мощность. Отработавшие продукты сгорания поступают в котел-утилизатор 8, где отдают тепло пароводяному рабочему телу.Fuel (natural gas) enters the combustion chamber of the gas turbine unit GTU 9, where it burns, due to which electric power is generated by electric generator 13. Spent combustion products enter the waste heat boiler 8, where they give heat to the steam-water working fluid.

Использование в схеме существующего энергоблока газотурбинной установки ГТУ 9 позволяет повысить среднюю температуру подвода тепла в цикл, что при сохраняемой температуре отвода тепла в конденсаторе 4 паровой турбины позволяет повысить коэффициент полезного действия с 38 до 55%.The use of a gas turbine unit GTU 9 in the circuit of the existing power unit makes it possible to increase the average temperature of heat input to the cycle, which, with the heat dissipation temperature stored in the condenser 4 of the steam turbine, makes it possible to increase the efficiency from 38 to 55%.

Таким образом, реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает достижение технического результата, состоящего в значительном повышении КПД, при этом осуществляется работа существующей паровой турбины на пониженных по сравнению с прототипом параметрах пара, что значительно продлевает ее ресурс. В конкретном случае, (усовершенствование прототипа - энергоблок на базе паровой турбины К-300) электрическая мощность энергоблока возрастает с 300 до 800 МВт.Thus, the implementation of the distinguishing features of the utility model ensures the achievement of a technical result consisting in a significant increase in efficiency, while the existing steam turbine is operated at lower steam parameters compared to the prototype, which significantly extends its service life. In a specific case, (an improvement of the prototype - a power unit based on a K-300 steam turbine), the electric power of the power unit increases from 300 to 800 MW.

Усовершенствование существующего энергоблока позволяет снизить удельные капиталовложения на величину около 30% по сравнению с созданием нового парогазового энергоблока той же мощности.Improvement of the existing power unit allows to reduce specific capital investments by about 30% in comparison with the creation of a new combined cycle power unit of the same capacity.

Техническое решение согласно настоящей полезной модели заложено в проекте ПГУ-800 Киришской ГРЭС.The technical solution according to this utility model is laid down in the design of CCGT-800 of Kirishskaya TPP.

Claims

Power unit GRES, which is a turbine unit containing a steam turbine including a high pressure cylinder (CVP), a medium and low pressure cylinder (TsNND), containing medium pressure and low pressure stages, a low pressure cylinder (TsND), as well as a condenser connected to Low-pressure cylinder and low-pressure stages TsNND, while TsNND is connected to the low-pressure cylinder, characterized in that it further comprises at least one waste heat boiler and at least one gas turbine unit (GTU), the output of the condenser is connected to the input m of the recovery boiler, the recovery boiler is connected to the gas turbine, while the low pressure output of the recovery boiler is connected to the low pressure stages of the recovery boiler, the medium pressure output of the recovery boiler is connected to the medium pressure stages of the recovery boiler, and the high pressure output of the recovery boiler is connected to the CVP .