RU2034192C1

RU2034192C1 - Steam-gas plant

Info

Publication number: RU2034192C1
Authority: RU
Inventors: М.А. Девочкин; А.В. Мошкарин; М.Ю. Зорин; Б.Л. Шелыгин
Original assignee: Девочкин Михаил Алексеевич; Мошкарин Андрей Васильевич; Зорин Михаил Юрьевич; Шелыгин Борис Леонидович
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: plant comprises source 1 of the secondary heat energy and steam boiler-utilizer 2. The high-pressure loop and low-pressure loop are incorporated in the path of the boiler-utilizer and interconnected via a steam-gas path. The high-pressure loop includes over-heater 12, evaporating surfaces 11, drum 10, and high-pressure economizer 9. The low-pressure loop includes evaporating surfaces 6, drum 5, low-pressure economizer 4, heightening feed pumps 3, and baffle mounted upstream of economizer 9. The baffle define two passages in the gas path. One of the passages is provided with over-heater 12 and the other one with evaporating surfaces 11. Gate valves 13 are mounted downstream of the passages. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для парогазовых установок (ПГУ) с паровыми котлами-утилизаторами. The invention relates to a power system and can be used for combined cycle plants (CCGT) with steam recovery boilers.

Осуществление ПГУ, а именно паросиловой подстройки к газовой турбине, повышает экономическую эффективность парогазового цикла. The implementation of CCGT, namely steam-powered adjustment to a gas turbine, increases the economic efficiency of the combined cycle.

Известна ПГУ [1] содержащая газотурбинный двигатель, сообщенный с его выходным трактом котел-утилизатор одного давления с горелочными устройствами и пароперегревателем, соединенным с паровой турбиной. Котел-утилизатор на входе газов имеет два канала, в одном из которых размещены горелочные устройства и пароперегреватель. Known CCGT [1] containing a gas turbine engine, communicated with its output path to a waste heat boiler of the same pressure with burner devices and a superheater connected to a steam turbine. The waste heat boiler has two channels at the gas inlet, one of which contains burner devices and a superheater.

Недостатком установки является высокое аэродинамическое сопротивление котла-утилизатора, а также невысокая экономичность вследствие невозможности регулирования расхода продуктов сгорания по газовому тракту котла. The disadvantage of the installation is the high aerodynamic resistance of the recovery boiler, as well as low efficiency due to the inability to control the flow of combustion products along the gas path of the boiler.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является парогазовая установка [2] содержащая газовую турбину, котел-утилизатор двух давлений, паровую турбину, работающую на паре, генерируемом в котле-утилизаторе, конденсатор, питательный насос, присоединенный к экономайзеру низкого давления, вода из которого по трубопроводам отводится в барабан низкого давления и через повышающий насос в экономайзер и барабан высокого давления. По ходу газов в котле-утилизаторе размещены перегревательные, испарительная и экономайзерная поверхности высокого давления и испарительная и экономайзерная поверхности низкого давления. Перегреватель высокого давления присоединен к входу паровой турбины, а барабан низкого давления по пару к одной из промежуточных ступеней турбины. Closest to the proposed technical essence is a combined cycle gas turbine unit [2] containing a gas turbine, a two-pressure recovery boiler, a steam turbine operating on a steam generated in a recovery boiler, a condenser, a feed pump connected to a low-pressure economizer, water from which through pipelines it is diverted to a low-pressure drum and through a booster pump to an economizer and a high-pressure drum. Along the gases in the waste heat boiler are located overheating, evaporative and economizer surfaces of high pressure and evaporative and economizer surfaces of low pressure. The high-pressure superheater is connected to the inlet of the steam turbine, and the low-pressure drum is steam-coupled to one of the intermediate stages of the turbine.

Недостатком установки является низкая экономическая эффективность цикла из-за высокого сопротивления котла-утилизатора и невозможности регулирования расхода продуктов сгорания по газовому тракту котла. The disadvantage of the installation is the low economic efficiency of the cycle due to the high resistance of the recovery boiler and the inability to control the flow of combustion products along the gas path of the boiler.

Целью изобретения является снижение аэродинамического сопротивления котла, организация регулирования расхода газового потока по тракту котла и, следствие, повышение экономической эффективности установки. The aim of the invention is to reduce the aerodynamic resistance of the boiler, the organization of regulation of the flow of gas flow along the path of the boiler and, consequently, increase the economic efficiency of the installation.

Для этого котел-утилизатор снабжен шиберами, дополнительным перегревателем, сообщенным по пароводяному тракту с контуром низкого давления и перегородкой, установленной перед экономайзером высокого давления с образованием в газовом тракте двух каналов, в одном из которых размещены перегреватели, а в другом испарительные поверхности высокого давления, при этом шиберы установлены за упомянутыми каналами. For this, the recovery boiler is equipped with gates, an additional superheater connected via a steam-water path with a low-pressure circuit and a partition installed in front of the high-pressure economizer with the formation of two channels in the gas path, one of which contains superheaters and the other high-pressure evaporating surfaces, however, the gates are installed behind the mentioned channels.

На чертеже представлена принципиальная схема установки. The drawing shows a schematic diagram of the installation.

Схема содержит последовательно соединенные по газовому тракту источник вторичных тепловых энергоресурсов (например, газовая турбина) 1 и паровой котел-утилизатор 2; и по пароводяному тракту последовательно соединенные питательный насос 3, экономайзер низкого давления 4 и параллельно включенные барабан 5, испарительные поверхности 6, перегреватель низкого давления 7 и повышающий насос 8, экономайзер 9, барабан 10, испарительные поверхности 11 и перегреватель высокого давления 12. Пароперегреватели высокого давления 12 и низкого давления 7 расположены в одном параллельном газоходе на входе в котел-утилизатор 2, во втором газоходе испарительные поверхности высокого давления 11. Остальные поверхности котла-утилизатора находятся в общем газоходе. За испарительными поверхностями 11 и перегревателями 12 и 7 в конце разделения газового тракта установлены регулирующие шибера 13. The circuit contains a source of secondary thermal energy resources (for example, a gas turbine) 1 and a waste heat boiler 2 connected in series through the gas path; and along the steam-water path, the feed pump 3, the low pressure economizer 4 and the drum 5, the evaporator surfaces 6, the low pressure superheater 7 and the boost pump 8, the economizer 9, the drum 10, the evaporation surfaces 11 and the high pressure superheater 12 are connected in series 12. High superheaters pressure 12 and low pressure 7 are located in one parallel duct at the inlet to the recovery boiler 2, in the second duct high pressure evaporative surfaces 11. The remaining surfaces of the boiler ut recuperators are generally flue. Behind the evaporation surfaces 11 and superheaters 12 and 7, at the end of the separation of the gas path, control gates 13 are installed.

Парогазовая установка работает следующим образом. Combined-cycle plant operates as follows.

Тепловые энергоресурсы поступают в котел-утилизатор 2 и двумя параллельными потоками проходят через перегреватели высокого 12 и низкого 7 давлений и испарительную поверхность 11 высокого давления котла-утилизатора. Далее газовый поток проходит через регулирующие шибера 13, установленные в каждом газоходе. Изменение степени раскрытия шиберов 13 позволяет регулировать нагрузку установки при нестационарном режиме ее работы. Thermal energy enters the waste heat boiler 2 and, in two parallel flows, passes through the high 12 and low pressure 7 superheaters and the high pressure evaporation surface 11 of the waste heat boiler. Next, the gas stream passes through the control gate 13 installed in each gas duct. Changing the degree of disclosure of the gates 13 allows you to adjust the load of the installation during non-stationary mode of operation.

После смещения поток газов омывает поверхность экономайзера высокого давления, испарительную поверхность 6 и поверхность экономайзера 4 низкого давления. Уходящие газы после котла-утилизатора выбрасываются в атмосферу. After displacement, the gas flow washes the surface of the economizer of high pressure, the evaporation surface 6 and the surface of the economizer 4 of low pressure. The flue gases after the recovery boiler are released into the atmosphere.

Вода питательным насосом 3 подается в экономайзер 4, барабан 5 и испарительную поверхность 6. Полученный пар поступает в перегреватель низкого давления 7. Часть воды после экономайзера низкого давления 4 повышающим насосом 8 отводится в экономайзер 9 и барабан 10 высокого давления. Полученный пар поступает в перегреватель высокого давления 12. Water is supplied by the feed pump 3 to the economizer 4, drum 5 and the evaporation surface 6. The resulting steam enters the low pressure superheater 7. Part of the water after the low pressure economizer 4 by the boost pump 8 is discharged to the economizer 9 and the high pressure drum 10. The resulting steam enters the high pressure superheater 12.

Таким образом, разделение потока газов на входе в котел-утилизатор на два потока, один из которых проходит через перегревательные поверхности высокого и низкого давления, другой через испарительные поверхности, и установление в конце этого разделения шиберов, позволяющих изменить степень их открытия в процессе изменения нагрузки, ведет к повышению экономичности установки. Thus, the separation of the gas flow at the inlet to the recovery boiler into two flows, one of which passes through the overheating surfaces of high and low pressure, the other through the evaporation surfaces, and the installation of gates at the end of this separation, which allow changing the degree of their opening during the process of changing the load leads to increased installation efficiency.

Claims

STEAM-GAS PLANT, containing a source of secondary thermal energy resources and a steam recovery boiler with a high pressure circuit connected in series through its steam and water circuit, including a superheater, high pressure evaporator surfaces and a drum, high pressure economizer, low pressure circuit including evaporator surfaces and a drum, an economizer of low pressure, as well as with boosting feed pumps, characterized in that, in order to increase the economy In particular, the recovery boiler is equipped with gates, an additional superheater connected via a steam-water path with a low pressure circuit and a partition installed in front of the high-pressure economizer with the formation of two channels in the gas path, one of which contains superheaters and the other high-pressure evaporation surfaces while the gate installed behind the mentioned channels.