RU2065062C1

RU2065062C1 - Multistage evaporating plant of combined-cycle cogeneration station

Info

Publication number: RU2065062C1
Application number: RU94020621A
Authority: RU
Inventors: Андрей Васильевич Мошкарин; Анатолий Степанович Седлов; Борис Леонидович Шелыгин; Михаил Юрьевич Зорин
Original assignee: Андрей Васильевич Мошкарин; Анатолий Степанович Седлов; Борис Леонидович Шелыгин; Михаил Юрьевич Зорин
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1996-08-10

Abstract

FIELD: thermal-engineering; combined-cycle cogeneration stations where it is used to make up for working medium loss and to evaporate discharges. SUBSTANCE: exit gases of gas turbine are used as source water heating medium and as heating steam producer; makeup water of heating line is used to condensate secondary steam. Multistage evaporating plant has evaporating stages with heating sections series-interconnected and connected to regenerative heaters by means of secondary-steam pipelines; heating sections communicate with one another and with expanders through cascade drain pipings. Heating section inlet of the first evaporation stage is connected to circulation loop that has heat exchanger and circulating pump interconnected through pipings. Regenerative heaters are connected on water side at inlet to chemical water treatment plant and at outlet, to straight section of heating line. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на парогазовых теплоэлектроцентралях (ПГ ТЭЦ), где для восполнения потерь рабочего тела и упаривания стоков применяют испарительные установки. The invention relates to a power system and can be used on combined-cycle heat and power plants (GHP CHP), where evaporative installations are used to make up for losses of the working fluid and evaporation of effluents.

Известна многоступенчатая испарительная установка мгновенного вскипания, содержащая дополнительные конденсаторы вторичного пара сетевой воды (1). Недостатком данной установки является зависимость производительности указанной установки от температуры обратной сетевой воды. Known multi-stage evaporative installation of instant boiling, containing additional condensers of the secondary steam of network water (1). The disadvantage of this installation is the dependence of the performance of the specified installation on the temperature of the return network water.

Известна также многоступенчатая испарительная установка (МИУ) промышленной теплоэлектроцентрали, содержащая ступени испарения с трубопроводами вторичного пара, соединенными с регенеративными подогревателями питательной воды, с подогревателями дистиллята и греющими секциями последующих ступеней (2). Установка включена на промышленный отбор пара турбин "Р" или "ПТ". Also known is a multi-stage evaporative installation (MIU) of an industrial heat and power plant, containing evaporation stages with secondary steam pipelines connected to regenerative feed water heaters, with distillate heaters and heating sections of subsequent stages (2). The installation is included in the industrial selection of steam turbines "R" or "PT".

Недостатком этой МИУ является ограниченная возможность конденсации вторичного пара, определяемая расходом дистиллята, получаемого в МИУ, а также высокой экономичностью только для ТЭЦ с турбинами типа "Р". The disadvantage of this MIU is the limited possibility of condensation of the secondary steam, determined by the consumption of distillate obtained in the MIU, as well as high efficiency only for TPPs with turbines of type "P".

Задача изобретения состоит в создании многоступенчатой испарительной установки парогазовой ТЭЦ, в которой в качестве греющей среды исходной воды и генерации греющего пара используются отходящие газы газовой турбины, а для конденсации вторичного пара подпиточная вода тепловой сети. Техническим результатом изобретения является повышение тепловой экономичности и обеспечение устойчивой высокой производительности испарительной установки парогазовой ТЭЦ. The objective of the invention is to create a multi-stage evaporator installation of a combined cycle gas turbine power plant, in which the exhaust gases of a gas turbine are used as the heating medium of the source water and the generation of heating steam, and the make-up water is used to condense the secondary steam. The technical result of the invention is to increase thermal efficiency and ensure a stable high performance evaporative installation of a combined cycle power plant.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в многоступенчатой испарительной установке парогазовой ТЭЦ, содержащей ступени испарения с последовательно соединенными между собой трубопроводами вторичного пара греющим секциям, которые сообщены друг с другом и расширителем трубами каскадного слива, вход греющей секции первой ступени испарения подключен по воде к последнему по ходу газов газоводяному теплообменнику нагрева исходной воды. При этом греющая секция первой ступени испарения включена в циркуляционный контур генерации греющего насыщенного пара, содержащий соединенные трубопроводами газовый теплообменник и циркуляционный насос. Кроме того, к трубопроводам вторичного пара ступеней испарения по греющему пару присоединены регенеративные подогреватели подпиточной воды теплосети, по воде на входе к установке химической обработки воды (ХОВ), а на выходе к прямой магистрали тепловой сети. The fulfillment of this task is achieved by the fact that in a multi-stage evaporator installation of a combined cycle gas turbine power plant, containing evaporation stages with successively connected secondary steam pipelines to the heating sections, which are connected to each other and to the expander by cascade discharge pipes, the input of the heating section of the first evaporation stage is connected via water to the last along the gas gas-water heat exchanger heating the source water. In this case, the heating section of the first evaporation stage is included in the circulation circuit for generating heating saturated steam, comprising a gas heat exchanger and a circulation pump connected by pipelines. In addition, to the pipelines of the secondary pair of evaporation stages along the heating steam, regenerative heaters of make-up water of the heating network are connected, via water at the inlet to the chemical water treatment plant (CWO), and at the outlet to the direct highway of the heating network.

Технический результат обеспечивается тем, что исходная вода (стоки ТЭЦ) проходит нагрев в последнем по ходу газов теплообменнике перед поступлением в греющую секцию первой ступени испарения. Греющий пар генерируется в предпоследнем газовом теплообменнике, конденсируется в первой ступени, откуда конденсат циркуляционным насосом вновь подается на вход газового теплообменника. Через регенеративные подогреватели пропускается подпиточная вода теплосети. The technical result is ensured by the fact that the source water (effluent of the CHPP) is heated in the last heat exchanger along the gases before entering the heating section of the first evaporation stage. Heating steam is generated in the penultimate gas heat exchanger, condenses in the first stage, from where the condensate is again fed to the inlet of the gas heat exchanger by a circulation pump. Through regenerative heaters make-up water of the heating system is passed.

На чертеже представлена схема многоступенчатой испарительной установки для парогазовой ТЭЦ с высоконапорным парогенератором. The drawing shows a diagram of a multi-stage evaporative installation for combined cycle power plant with a high-pressure steam generator.

Она содержит ступени 1 испарения, трубопровод 2 вторичного пара, каждый из которых подключен к последующей ступени 1 испарения и к регенеративному подогревателю 3 подпиточной (добавочной) воды теплосети 4. Каждая ступень 1 испарения соединена с последующей ступенью 1 трубопроводом 5 упариваемого рассола. Ступени 1 испарения и регенеративные подогреватели 3 трубопроводами 6 каскадного слива дистиллята (конденсата вторичного пара) соединены с расширителем 7. Трубопровод 8 питательной воды (стоков ТЭЦ) присоединен к последнему по ходу газов газоводяному теплообменнику 9, выход из которого подключен ко входу первой ступени 1 испарения. Циркуляционный контур 10 греющего пара содержит последовательно соединенные первую ступень 1 испарения, циркуляционный насос 11 и газовый теплообменник 12 испарительного типа. Газовый тракт 13 за газовой турбиной 14, присоединенной к высоконапорному парогенератору 15, содержит последовательно расположенные друг за другом газоводяной теплообменник 16 нагрева питательной воды, газоводяной теплообменник 17 нагрева конденсата сетевых подогревателей 18 паровой турбины 19, газовый теплообменник 12 испарительного типа и газоводяной теплообменник 9 нагрева исходной питательной воды испарительной установки (стоков ТЭЦ). Установка 20 химической обработки воды (ХОВ) через насос 21 и регенеративные подогреватели 3 подпиточной воды теплосети присоединена к прямой магистрали теплосети 4. It contains the evaporation stage 1, the secondary steam pipe 2, each of which is connected to the subsequent evaporation stage 1 and to the regenerative heater 3 of the make-up (additional) water of the heating network 4. Each evaporation stage 1 is connected to the subsequent stage 1 by the evaporated brine pipe 5. Evaporation stage 1 and regenerative heaters 3 by pipelines 6 of cascade distillate discharge (secondary steam condensate) are connected to an expander 7. Pipeline 8 of feed water (effluent of the heat and power plant) is connected to the gas-water heat exchanger 9, which is passed along the gases, the outlet of which is connected to the input of the first evaporation stage 1 . The heating steam circulation circuit 10 comprises in series a first evaporation stage 1, a circulation pump 11 and an evaporative type gas heat exchanger 12. The gas path 13 behind the gas turbine 14 connected to the high-pressure steam generator 15 contains successively arranged gas-water heat exchanger 16 for feeding feed water, a gas-water heat exchanger 17 for condensate heating of the network heaters 18 of the steam turbine 19, a gas heat exchanger 12 for the evaporator type and a gas-water heat exchanger 9 for heating the source feed water of the evaporation plant (effluent of a thermal power plant). Installation 20 chemical water treatment (HOV) through the pump 21 and regenerative heaters 3 make-up water of the heating system is connected to a direct heating network 4.

Многоступенчатая испарительная установка работает следующим образом. Multi-stage evaporator works as follows.

Исходная вода (стоки ТЭЦ) проходит последний по ходу газов газовый теплообменник 9 и поступает в водяной объем греющей секции первой ступени 1 испарения. Часть воды выпаривается, а остаток подается в следующую ступень 1 испарения по трубопроводу 5. The source water (effluents of the CHPP) passes the gas heat exchanger 9 last along the gases and enters the water volume of the heating section of the first evaporation stage 1. Part of the water is evaporated, and the remainder is fed to the next evaporation stage 1 via pipeline 5.

Греющий насыщенный пар поступает из предпоследнего по ходу газов газового теплообменника 12 испарительного типа в паровое пространство греющей секции первой ступени 1 испарения, где конденсируется, отдавая свое тепло упариваемой воде. Конденсат греющего пара отводится насосам 11 на вход в газовый теплообменник 12. Heating saturated steam flows from the penultimate gas stream of the gas heat exchanger 12 to the vapor space of the heating section of the first evaporation stage 1, where it condenses, losing its heat to the evaporated water. The condensate of the heating steam is discharged to the pumps 11 at the entrance to the gas heat exchanger 12.

Вторичный пар по трубопроводам 2 подводится к следующим ступеням испарения 1 и к регенеративным подогревателям 3 подпиточной воды теплосети 4. Secondary steam through pipelines 2 is supplied to the next evaporation stages 1 and to regenerative heaters 3 of make-up water of heating network 4.

Конденсат вторичного пара (дистиллят) из ступеней 1 испарения и регенеративных подогревателей 3 сливается каскадно по трубопроводам 6 в расширитель 7, откуда может отводиться на потребление или в баки запаса конденсата. The condensate of the secondary steam (distillate) from the evaporation stages 1 and regenerative heaters 3 is cascaded through pipelines 6 into an expander 7, from where it can be diverted to consumption or to condensate storage tanks.

Подпиточная вода теплосети 4 из установки 20 химической обработки воды подается насосом 21 через подогреватели 3 в прямую магистраль теплосети 4. The make-up water of the heating network 4 from the installation 20 of the chemical treatment of water is supplied by the pump 21 through the heaters 3 to the direct heating network 4.

Таким образом, подача холодной исходной воды в последний по ходу газов теплообменник 9 дает возможность обеспечить глубокое охлаждение уходящих газов при умеренных поверхностях теплообмена. Циркуляционный контур с газовым теплообменником 12 позволяет получать в необходимом количестве насыщенный пар требуемого давления. Кроме того, конденсация вторичного пара последней ступени и частичная конденсация части вторичного пара предшествующих ступеней испарения подпиточной водой тепловой сети делает установку замкнутой на "себя", т.е. без потерь тепла в концевом конденсаторе. Thus, the supply of cold source water to the last along the gas heat exchanger 9 makes it possible to provide deep cooling of the exhaust gases at moderate heat exchange surfaces. The circulation circuit with a gas heat exchanger 12 allows to obtain in the required amount of saturated steam of the required pressure. In addition, the condensation of the secondary steam of the last stage and the partial condensation of part of the secondary steam of the previous evaporation stages of the heating network with make-up water makes the installation closed to "itself", i.e. no heat loss in the end capacitor.

Использование изобретения позволяет повысить тепловую экономичность и обеспечить устойчивую производительность испарительной установки для ПГ ТЭЦ. The use of the invention allows to increase thermal efficiency and to ensure stable performance of the evaporation unit for the combined heat and power plant.

Claims

1. A multi-stage evaporator installation of a combined cycle gas turbine power plant, containing evaporation stages with heating sections, connected in series with each other and with regenerative heaters using secondary steam pipelines, heating sections communicated with each other and with an expander by cascade discharge pipelines, characterized in that the input of the heating section is the first the evaporation stage is connected through water to the gas-water heat exchanger of the feed water last along the gases, in steam to the circulation loop for generating heating steam, regenerative water heaters at the inlet are connected to the chemical water treatment plant, and at the outlet to the direct heat supply network.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the circulation circuit comprises a gas heat exchanger and a circulation pump connected by pipelines.