RU2101528C1 - Combined-cycle plant - Google Patents
Combined-cycle plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101528C1 RU2101528C1 RU95116854A RU95116854A RU2101528C1 RU 2101528 C1 RU2101528 C1 RU 2101528C1 RU 95116854 A RU95116854 A RU 95116854A RU 95116854 A RU95116854 A RU 95116854A RU 2101528 C1 RU2101528 C1 RU 2101528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- gas
- installation
- boiler
- gas turbine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству тепловой и электрической энергии, а более конкретно, к производству тепловой и электрической энергии на базе установок, работающих по бинарному циклу при комбинированном использовании газотурбинных установок и паротурбинных установок. The invention relates to the production of thermal and electric energy, and more specifically, to the production of thermal and electric energy based on installations operating on a binary cycle with the combined use of gas turbine installations and steam turbine installations.
Известны парогазовые установки с раздельными рабочими телами на базе бинарного цикла. Такие парогазовые установки содержат в своем составе газотурбинную установку, состоящую из воздушного компрессора, газовой турбины и генератора, размещенных на одном валу, и паротурбинной установки, состоящей из паровой турбины и генератора, размещенных на одном валу, оснащенную системой регенерации. Общим элементом газотурбинной и паротурбинной установок является высоконапорный парогенератор, который производит пар для паротурбинной установки на тепле продуктов сгорания, образующихся при сжигании топлива в среде сжатого воздуха, поданного из компрессора газотурбинной установки в камеру сгорания высоконапорного парогенератора. После высоконапорного парогенератора продукты направляются в газовую турбину для выработки электрической мощности [1, 2]
Недостатком указанных схем является наличие аппаратуры, работающей под высоким давлением. Высоконапорные генераторы должны быть выполнены из материалов, обеспечивающих надежность работы при одновременном сочетании высокой температуры (более 1000oC) и давления (более 15 атм) по греющей среде, что ведет к удорожанию установки.Known combined-cycle plants with separate working bodies based on a binary cycle. Such combined cycle plants include a gas turbine unit consisting of an air compressor, a gas turbine and a generator located on one shaft, and a steam turbine unit consisting of a steam turbine and a generator located on a single shaft, equipped with a regeneration system. A common element of a gas turbine and steam turbine installation is a high-pressure steam generator, which produces steam for a steam turbine installation on the heat of combustion products generated during the combustion of fuel in a compressed air medium supplied from the compressor of a gas turbine installation to the combustion chamber of a high-pressure steam generator. After a high-pressure steam generator, the products are sent to a gas turbine to generate electric power [1, 2]
The disadvantage of these schemes is the availability of equipment operating under high pressure. High-pressure generators should be made of materials that ensure reliable operation while combining high temperature (more than 1000 o C) and pressure (more than 15 atm) in the heating medium, which leads to higher cost of the installation.
Указанный недостаток устранен в парогазовых установках утилизационного типа, где пар для паротурбинной установки производится в котле-утилизаторе, который размещен на газоходе за газовой турбиной, за счет тепла продуктов сгорания, имеющих давление на уровне атмосферного, а температуру, достаточную для получения пара. This drawback has been eliminated in combined-cycle plants of a recovery type, where steam for a steam-turbine installation is produced in a recovery boiler, which is located in the flue behind the gas turbine, due to the heat of combustion products having a pressure at atmospheric level and a temperature sufficient to produce steam.
Наиболее близким техническим решением является известная парогазовая установка утилизационного типа [3] которая включает в себя газотурбинную установку (ГТУ), состоящую из компрессора, газовой турбины и генератора, расположенных на одном валу, камеру сгорания, размещенную между компрессором и газовой турбиной, и также паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины и генератора, расположенных на одном валу, системы регенерации, конденсатора, конденсатных и питательных насосов, деаэратора и трубопроводов конденсата, питательной воды и пара, а также котла-утилизатора, расположенных на газоходе за газовой турбиной, который по воде и пару связан с паротурбинной установкой. The closest technical solution is the well-known combined cycle gas turbine unit [3] which includes a gas turbine unit (GTU) consisting of a compressor, a gas turbine and a generator located on one shaft, a combustion chamber located between the compressor and the gas turbine, and also a steam turbine installation consisting of a steam turbine and a generator located on one shaft, a regeneration system, a condenser, condensate and feed pumps, a deaerator and condensate pipelines, feed in and a pair of rows, and the waste-heat boiler disposed in the duct for a gas turbine, which water and steam associated with steam turbine installation.
В этой парогазовой установке пар производится в котле-утилизаторе, в котором давление продуктов сгорания ГТУ находится на уровне атмосферного. In this combined cycle plant, steam is produced in a waste heat boiler in which the pressure of the gas turbine combustion products is at atmospheric level.
Недостатком известной установки является высокая потеря тепла уходящих газов газовой турбины после котла-утилизатора, низкая термодинамическая эффективность паровой установки, сжигание только природного газа и реже - газотурбинного топлива. A disadvantage of the known installation is the high heat loss of the exhaust gases of the gas turbine after the recovery boiler, the low thermodynamic efficiency of the steam installation, the combustion of only natural gas and, less commonly, gas turbine fuel.
Целью настоящего изобретения является повышение термодинамической эффективности производства электроэнергии и перевод существующих паросиловых энергетических установок в парогазовые с возможностью одновременного использования различных видов топлива, максимальное использование традиционного стандартного оборудования. The aim of the present invention is to increase the thermodynamic efficiency of electricity production and the conversion of existing steam-powered power plants to combined-cycle ones with the possibility of the simultaneous use of various types of fuel, the maximum use of traditional standard equipment.
Указанная цель достигается тем, что парогазовая установка снабжена паровой котельной установкой, сжигающей, например, природный газ как в ГТУ, или мазут, или твердое топливо с воздухоподогревателем и дымовой трубой, причем паровая котельная установка соединена дополнительными трубопроводами с паротурбинной установкой, воздухонагреватель паровой котельной установки установлен на газоходе, соединяющем котел-утилизатор и дымовую трубу газотурбинной установки. This goal is achieved by the fact that the steam-gas installation is equipped with a steam boiler installation, burning, for example, natural gas as in a gas turbine, or fuel oil, or solid fuel with an air heater and a chimney, moreover, the steam boiler installation is connected by additional pipelines to the steam turbine installation, the air heater of the steam boiler installation installed on the flue connecting the recovery boiler and the chimney of a gas turbine installation.
Парогазовая установка, содержащая газотурбинную установку работающую, например, на природном газе, котел-утилизатор, паротурбинную установку, паровую котельную установку, работающую, например, на твердом топливе, воздухоподогреватель, дымовые трубы, соединительные трубопроводы, газо- и воздухопроводы, в которой воздухоподогреватель паровой котельной установки уставлен на газоходе, соединяющем котел-утилизатор и дымовую трубу газотурбинной установки, является новой. Combined cycle plant containing a gas turbine unit operating, for example, with natural gas, a waste heat boiler, a steam turbine unit, a steam boiler unit operating, for example, with solid fuel, an air heater, chimneys, connecting pipelines, gas and air ducts, in which the steam heater The boiler installation is installed on the gas duct connecting the waste heat boiler and the chimney of the gas turbine installation, is new.
Парогазовая установка, дополнительно снабженная паровой котельной установкой с воздухоподогревателем и дымовой трубой, в которой воздухоподогреватель парового котла установлен на газоходе, соединяющем котел-утилизатор и дымовую трубу газотурбинной установки, не следует явным образом для специалиста из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень. The combined cycle plant, additionally equipped with a steam boiler plant with an air heater and a chimney, in which the air heater of the steam boiler is installed on the gas duct connecting the recovery boiler and the chimney of a gas turbine installation, should not be explicitly understood by a person skilled in the art, i.e. has an inventive step.
Парогазовая установка, содержащая газотурбинную установку, котел-утилизатор, паротурбинную установку, дымовую трубу, соединительные трубопроводы, газоходы и газовоздухопроводы, а также воздухозаборники, в которой газовая установка снабжена паровой установкой с воздухоподогревателем и дымовой трубой, причем воздухоподогреватель паровой установки расположен на газоходе, соединяющем котел-утилизатор и дымовую трубу газотурбинной установки, промышленно применима и для сооружения новых, а особенно для реконструкции и модернизации старых электростанций. Combined cycle plant comprising a gas turbine installation, a waste heat boiler, a steam turbine installation, a chimney, connecting pipelines, gas ducts and gas-air ducts, as well as air intakes, in which the gas installation is equipped with a steam installation with an air heater and a chimney, the steam heater being installed on the gas duct, a waste heat boiler and chimney of a gas turbine installation, is industrially applicable for the construction of new ones, and especially for the reconstruction and modernization of old power plants.
Таким образом, предлагаемое техническое решение отвечает критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости, т.е. всем критериям изобретения и является изобретением. Thus, the proposed technical solution meets the criteria of novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention and is an invention.
На чертеже показана схема парогазовой установки, выполненной по данному техническому решению. The drawing shows a diagram of a combined-cycle plant, made according to this technical solution.
Парогазовая установка содержит газотурбинную установку 1, включающую в себя газовую турбину 2 с электрогенератором (не показан) и компрессором 3 на одном валу, а также камерой сгорания 4 между ними. Газотурбинная установка 1 имеет свое воздухозаборное устройство 5. Котел-утилизатор 6 соединен с газотурбинной установкой 1 газоходом 7. Котел-утилизатор 6 соединен газоходом 8 с дымовой трубой 9 газотурбинной установки 1. Паротурбинная установка 10 связана с котлом-утилизатором 6 трубопроводами 11, 12. Паротурбинная установка 10 имеет в своем составе паровую турбину 13 с электрогенератором (не показан), конденсатор 14, деаэратор 15, подогреватель 16, конденсатный насос 17, питательный насос 18 и соединительные трубопроводы 19, 20, 21. Паровая котельная установка 22 газоходом 23, на котором установлен вентилятор 24, соединен с дымовой трубой 25. Воздухоподогреватель 26 паровой котельной установки 22 установлен на газоходе 8. Воздухоподогреватель 26 соединен с паровой котельной установкой 22 воздуховодом 27. Воздухоподогреватель 26 соединен воздухопроводом 27, на котором размещен вентилятор 28 с воздухозаборником 23. Подогреватель 16 паротурбинной установки 10 связан с паровой котельной установкой 22 трубопроводом 29. Паротурбинная установка 10 соединена с паровой котельной установкой 22 паропроводом 30. Combined-cycle plant contains a gas turbine unit 1, which includes a gas turbine 2 with an electric generator (not shown) and a compressor 3 on one shaft, as well as a combustion chamber 4 between them. The gas turbine unit 1 has its air intake device 5. The waste heat boiler 6 is connected to the gas turbine installation 1 by the gas duct 7. The waste heat boiler 6 is connected by the gas duct 8 to the chimney 9 of the gas turbine installation 1. The steam turbine installation 10 is connected to the waste heat boiler 6 by pipelines 11, 12. The steam turbine unit 10 includes a steam turbine 13 with an electric generator (not shown), a condenser 14, a deaerator 15, a heater 16, a condensate pump 17, a feed pump 18 and connecting pipelines 19, 20, 21. A steam boiler plant The duct 22 is connected to a chimney 25 by a duct 23, on which a fan 24 is mounted. An air heater 26 of the steam boiler installation 22 is installed on the duct 8. The heater 26 is connected to the steam boiler plant 22 by the duct 27. The heater 26 is connected by the duct 27, on which the fan 28 is located with an air intake 23. The heater 16 of the steam turbine installation 10 is connected to the steam boiler installation 22 by a pipe 29. The steam turbine installation 10 is connected to the steam boiler installation 22 by a steam pipe 30.
Предлагаемая установка работает следующим образом. Газотурбинная установка 1 работает, вырабатывая электроэнергию, используя в качестве топлива, например, природный газ. Уходящие газы газотурбинной установки по газоходу 7 поступают в котел-утилизатор 6, связанный с паротурбинной установкой 10. Паротурбинная установка 10, объединенная с паровой котельной установкой 22, использующей в качестве топлива, например, уголь, вырабатывает электроэнергию и тепло для нужд потребителей. The proposed installation works as follows. Gas turbine unit 1 operates by generating electricity, using, for example, natural gas as a fuel. The flue gases of the gas turbine unit through the gas duct 7 enter the recovery boiler 6 connected to the steam turbine unit 10. The steam turbine unit 10, combined with the steam boiler unit 22, which uses coal, for example, generates electricity and heat for the needs of consumers.
Часть тепла котла-утилизатора 6 направляется в паротурбинную установку 10, а часть в газоход 8, соединяющий котел-утилизатор 6 и дымовую трубу 9 газотурбинной установки 1. Температура уходящих газов после котла-утилизатора 400oC. Для того, чтобы использовать оставшуюся теплоту уходящих газов, на газоходе установлен воздухоподогреватель 26 паровой котельной установки. Воздух для работы паровой котельной установки 22 забирается воздухозаборником 23 из окружающей среды с температурой, например, +15oC, и затем при помощи вентилятора 28 направляется в воздухоподогреватель 26, где нагревается и затем направляется в горелочное устройство паровой котельной установки 22 по воздухопроводу.Part of the heat of the waste heat boiler 6 is sent to the steam turbine unit 10, and part to the gas duct 8 connecting the waste heat boiler 6 and the chimney 9 of the gas turbine unit 1. The temperature of the flue gases after the waste heat boiler is 400 o C. In order to use the remaining heat of the waste gases, the air heater 26 of the steam boiler installation is installed. The air for operation of the steam boiler installation 22 is taken in by the air intake 23 from the environment with a temperature of, for example, +15 ° C, and then, using the fan 28, is directed to the air heater 26, where it is heated and then sent to the burner device of the steam boiler installation 22 through the air duct.
Уходящие газы газотурбинной установки 1, пройдя котел-утилизатор 6 и воздухоподогреватель 19, направляются по газоходу 8 в дымовую трубу 9. Температура уходящих газов, поступающих в дымовую трубу, 100 130oC.The flue gases of the gas turbine unit 1, passing the waste heat boiler 6 and the air heater 19, are sent through the flue 8 to the chimney 9. The temperature of the flue gases entering the chimney, 100 130 o C.
Уходящие газы паровой котельной установки 22 направляются в дымовую трубу 25. The flue gases of the steam boiler plant 22 are directed into the chimney 25.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116854A RU2101528C1 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Combined-cycle plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116854A RU2101528C1 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Combined-cycle plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95116854A RU95116854A (en) | 1997-09-20 |
| RU2101528C1 true RU2101528C1 (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20172510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95116854A RU2101528C1 (en) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | Combined-cycle plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2101528C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528190C2 (en) * | 2012-08-03 | 2014-09-10 | Алексей Иванович Загоруйко | Steam gas plant |
-
1995
- 1995-10-03 RU RU95116854A patent/RU2101528C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Вукалович М.Н., Новиков И.И. Техническая термодинамика. - М.: Энергия, 1988, с. 464. 2. Теплотехнический справочник. / Под ред. Вукаловича М.Н., т. 1. - М.: Энергия, 1975, с. 492 - 494. 3. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528190C2 (en) * | 2012-08-03 | 2014-09-10 | Алексей Иванович Загоруйко | Steam gas plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5623822A (en) | Method of operating a waste-to-energy plant having a waste boiler and gas turbine cycle | |
| RU2498090C2 (en) | Systems to cool component of steam pipe | |
| RU2650232C1 (en) | Combined-cycle cogeneration plant | |
| DK0657687T3 (en) | Device for improving the efficiency of a power plant or the like | |
| RU2280768C1 (en) | Thermoelectric plant with gas-turbine unit | |
| RU2409746C2 (en) | Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine | |
| RU2101528C1 (en) | Combined-cycle plant | |
| RU126373U1 (en) | STEAM GAS INSTALLATION | |
| RU2092705C1 (en) | Combined cycle plant | |
| RU2693567C1 (en) | Method of operation of steam-gas plant of power plant | |
| RU2092704C1 (en) | Combined-cycle plant | |
| RU2078229C1 (en) | Steam-and-gas plant | |
| RU2272914C1 (en) | Gas-steam thermoelectric plant | |
| RU2078230C1 (en) | Steam-and-gas plant | |
| RU2015149555A (en) | METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| WO2015187064A2 (en) | Multi-mode combined cycle power plant | |
| RU51112U1 (en) | HEAT GAS TURBINE INSTALLATION | |
| RU2769044C1 (en) | Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater | |
| RU2317426C2 (en) | Method of operation of thermal power station | |
| SU1617161A1 (en) | District heating steam-gas plant | |
| RU2309264C1 (en) | Method of power generation in steam-gas power plant | |
| RU2261337C1 (en) | Power and heating plant with open power and heat supply system | |
| RU2783424C1 (en) | Combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive, a regenerative air heater and a high-pressure steam generator | |
| SU231558A1 (en) | COMBINED STEAM GAS INSTALLATION | |
| RU2101527C1 (en) | Combined-cycle plant |