RU2107826C1 - Steam-gas plant with deaerator-evaporator - Google Patents
Steam-gas plant with deaerator-evaporator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107826C1 RU2107826C1 RU95112358/06A RU95112358A RU2107826C1 RU 2107826 C1 RU2107826 C1 RU 2107826C1 RU 95112358/06 A RU95112358/06 A RU 95112358/06A RU 95112358 A RU95112358 A RU 95112358A RU 2107826 C1 RU2107826 C1 RU 2107826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deaerator
- evaporator
- condensate
- steam
- heater
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогазовых установках (ПГУ) бинарного типа, предназначенных как для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с использованием теплофикационных отборов пара из паровой турбины (ПТ), так и для выработки электрической энергии преимущественно в конденсационном режиме (при нулевом внешнем тепловом потреблении). The invention relates to a power system and can be used in combined-cycle plants (CCGT) of a binary type, designed both for the combined generation of electric and thermal energy using cogeneration steam extraction from a steam turbine (PT), and for generating electric energy mainly in condensation mode (at zero external heat consumption).
Известно [1, 2], что в конденсационных ПГУ с высокотемпературными газовыми турбинами (ГТ) максимальный электрический КПД достигается в бинарном цикле, либо в цикле с небольшим дожиганием топлива за ГТ, с использованием котлов-утилизаторов (КУ) и паровых турбин двух и более давлений, причем для снижения концентрации кислорода и углекислого газа в питательной воде до требуемого уровня используют деаэраторы, в которых производится деаэрация конденсата с подогревом конденсата в процессе деаэрации до температуры насыщения на 10-40oC греющим паром, подаваемым в деаэратор из различных источников. При этом возможны различные варианты питания деаэратора греющим паром и включения деаэратора в тепловую схему ПГУ, влияющие на экономичность и другие эксплуатационные характеристики установки.It is known [1, 2] that in condensing CCGT units with high-temperature gas turbines (GT), the maximum electric efficiency is achieved in a binary cycle, or in a cycle with a small afterburning of fuel behind a GT, using waste heat boilers (KU) and steam turbines of two or more pressure, moreover, to reduce the concentration of oxygen and carbon dioxide in the feed water to the required level, deaerators are used in which the condensate is deaerated with condensate heating during deaeration to a saturation temperature of 10-40 o C by heating steam m supplied to the deaerator from various sources. At the same time, various options are available for supplying the deaerator with heating steam and for incorporating the deaerator into the CCGT thermal circuit, which affect the efficiency and other operational characteristics of the installation.
Известна принципиальная тепловая схема блока ПГУ-450 двух давлений, примененная фирмой Сименс (Германия) на ТЭС Амбарли (Турция) [3]. Ее основными элементами являются: ГТ с электрогенератором; двухцилиндровая ПТ с электрогенератором, конденсатором и регенеративным подогревателем низкого давления (ПНД); деаэратор, снабженный питательными насосами двух давлений и питаемый греющим паром, подаваемым из низкопотенциального отбора цилиндра низкого давления (ЦНД) ПТ; КУ с барабанами высокого и низкого давлений (в.д. и н.д.), содержащий 8 участков теплообмена, размещенный по ходу газов в КУ в следующем порядке: перегреватель пара в.д., испаритель в.д., экономайзер в.д., перегреватель пара н.д., испаритель н.д., два хвостовых экономайзера в.д. и н. д. , совмещенные по газовому потоку, газоводяной подогреватель конденсата (ГПК); конденсатный насос (КН) и насосы принудительной рециркуляции (РН); регулирующие клапана (РК). The known thermal diagram of the PSU-450 block of two pressures used by Siemens (Germany) at Ambarli TPP (Turkey) [3]. Its main elements are: GT with an electric generator; two-cylinder PT with an electric generator, a condenser and a regenerative low-pressure heater (PND); a deaerator equipped with two-pressure feed pumps and fed with heating steam supplied from a low-grade low-pressure cylinder (LPC) PT; KU with drums of high and low pressure (E and N), containing 8 heat exchange sections, placed along the gases in the KU in the following order: steam superheater, HP, evaporator, HP, economizer c. d., superheater steam n.d., evaporator n.d., two tail economizer e.d. and n. e., combined by gas flow, gas-water condensate heater (GPC); condensate pump (KH) and forced recirculation pumps (PH); control valves (PK).
Давление в деаэраторе является скользящим и зависит от режима работы ПТ, который, в частности, определяется параметрами выхлопных газов ГТ. Для предотвращения снижения давления в деаэраторе на частичных нагрузках ниже допустимого в схеме предусмотрены РК, обеспечивающие перепуск пара из паропровода н. д. в линию подачи греющего пара из ЦНД на деаэратор. Кроме того, в данной схеме существует необходимость поддержания недогрева конденсата до температуры в деаэраторе на минимально допустимом уровне (10-14oC), поскольку повышение недогрева ведет к перерасходу греющего пара в деаэраторе и снижению мощности ПТ. Для решения этой задачи в приведенной принципиальной схеме предусмотрены РК, предназначенные для регулирования подачи конденсата в байпасы ПНД и ГПК в обеспечение требуемой температуры конденсата на входе в деаэратор в зависимости от давления в деаэраторе. Необходимый температурный уровень конденсата на входе в ГПК для исключения коррозии входных труб ГПК обеспечивают за счет тепла уходящих газов путем подачи РН части расхода конденсата из ГПК на вход в ГПК.The pressure in the deaerator is sliding and depends on the operating mode of the PT, which, in particular, is determined by the parameters of the exhaust gases of the GT. To prevent pressure drop in the deaerator at partial loads below the permissible level, RK are provided in the circuit, providing steam bypass from the steam line n. D. to the supply line of heating steam from the low-pressure cylinder to the deaerator. In addition, in this scheme, there is a need to maintain the underheating of the condensate to a temperature in the deaerator at the minimum acceptable level (10-14 o C), since an increase in underheating leads to an excessive consumption of heating steam in the deaerator and a decrease in the PT power. To solve this problem, the above schematic diagram provides RK designed to regulate the flow of condensate into the bypass of the PND and GPC in order to ensure the required temperature of the condensate at the inlet to the deaerator, depending on the pressure in the deaerator. The required temperature level of the condensate at the inlet to the HPA to prevent corrosion of the inlet pipes of the HPA is provided by the heat of the exhaust gases by supplying the pH part of the condensate flow from the HPA to the entrance to the HPA.
Недостатками данной принципиальной схемы являются:
- сложность конструкции хвостовой части котла, связанная с совмещением по газовому тракту хвостовых экономайзеров в.д. и н.д.;
- сложность конструкции ЦНД, имеющего два нерегулируемых отбора пара;
- наличие протяженных трассировок конденсата и питательной воды из КУ в деаэратор и обратно;
- сложность системы регулирования в части обеспечения требуемых параметров теплоносителей на входе в деаэратор;
- снижение экономичности работы ПГУ: на номинальной нагрузке - вследствие расходования рабочего тела (пара) в деаэратор, на частичных нагрузках - по аналогичной причине, а также вследствие дросселирования части пара н.д. в линию подачи пара из ЦНД в деаэратор, в связи с чем пар поступает не только в деаэратор, но и в ЦНД через отбор пара на деаэратор.The disadvantages of this concept are:
- the complexity of the design of the tail of the boiler associated with the combination of the gas path of the tail economizers and n.d .;
- the complexity of the design of the low pressure cylinder, which has two unregulated selection of steam;
- the presence of extended traces of condensate and feed water from the boiler to the deaerator and vice versa;
- the complexity of the regulatory system in terms of ensuring the required parameters of the coolant at the inlet to the deaerator;
- reduced efficiency of CCGT operation: at rated load - due to the expenditure of the working fluid (steam) in the deaerator, at partial loads - for a similar reason, as well as due to the throttling of part of the steam n.d. in the steam supply line from the LPC to the deaerator, in connection with which the steam enters not only into the deaerator, but also into the LPC through the selection of steam to the deaerator.
Термодинамически более экономичной является схема, в которой тепло для деаэрации конденсата отбирается не из отборов ПТ, а из газового тракта КУ после испарителя н. д. [4] путем выработки греющего пара деаэратора на участке испарителя деаэратора (ИД), установленном в КУ за испарителем н.д. [5]. Примером такой ПГУ служит установка, принятая за прототип. Ее основными элементами являются: ГТ с электрогенератором; двухцилиндровая ПТ с электрогенератором и конденсатором: КУ с барабанами в.д. и н.д., содержащий 9 участков теплообмена, размещенных по ходу газов в КУ в следующем порядке: пароперегреватель в.д., испаритель в.д., экономайзер в.д. пароперегреватель н. д. , испаритель н.д., два хвостовых экономайзера в.д. и н.д., совмещенные по газовому потоку, ИД и ГПК, при этом выход ГПК по конденсату через РК и РН ГПК гидравлически связан с входом ГПК по конденсату; деаэратор с подогревом деаэрируемого конденсата, гидравлически связанный по входу конденсата с выходом ГПК, по входу греющего пара - с ИД, по выходу питательной воды: через питательные насосы - с хвостовыми экономайзерами в.д. т н.д. и через РН деаэратора - с ИД. Thermodynamically more economical is the scheme in which the heat for deaeration of the condensate is taken not from the PT extracts, but from the KU gas path after the evaporator n. [4] by generating heating deaerator steam in the area of the deaerator evaporator (ID) installed in the control unit behind the evaporator n.d. [5]. An example of such a CCGT unit is the installation adopted as a prototype. Its main elements are: GT with an electric generator; two-cylinder ПТ with electric generator and condenser: KU with high-pressure drums and n.d. containing 9 heat exchange sections located along the gases in the boiler in the following order: superheater, high pressure, evaporator, high, economizer, high and low superheater n. e., evaporator n.d., two tail economizer e.d. and n.a., combined by gas flow, ID and GPC, while the output of the GPC through the condensate through the RC and the GOC of the GPC is hydraulically connected to the inlet of the GPC through the condensate; a deaerator with heating of a deaerated condensate, hydraulically connected at the condensate inlet to the HPC outlet, at the input of the heating steam - with the ID, at the outlet of the feed water: through the feed pumps - with tail economizers t n.d. and through the pH of the deaerator - with ID.
Испаритель деаэратора вырабатывает греющий пар деаэратора в количестве, достаточном для обеспечения необходимого нагрева конденсата в процессе деаэрации (выше 10oC) при любой температуре конденсата на входе в деаэратор, при этом отпадает необходимость в поддержании величины недогрева конденсата до температуры в деаэраторе на минимальном уровне (10-14oC), поскольку вся теплота деаэрации конденсата обеспечивается без расхода рабочего тела (пара) из ПТ за счет снижения температуры уходящих из КУ газов. Однако для ее максимального снижения за счет максимального нагрева питательной воды в хвостовых экономайзерах последние выполнены совмещенными по газовому тракту КУ.The deaerator evaporator produces deaerator heating steam in an amount sufficient to provide the necessary condensate heating during deaeration (above 10 o C) at any condensate temperature at the inlet of the deaerator, while there is no need to keep the condensate underheating to a temperature in the deaerator to a minimum ( 10-14 o C), since all the heat of deaeration of the condensate is provided without the consumption of the working fluid (steam) from the PT by lowering the temperature of the gases leaving the CC. However, for its maximum reduction due to the maximum heating of feed water in the tail economizers, the latter are made combined along the KU gas path.
Теоретически отпадает также и необходимость в регулировании температуры конденсата перед деаэратором в зависимости от давления в деаэраторе, поскольку оно устанавливается автоматически в зависимости от входной температуры конденсата и соотношения расходов греющего пара и конденсата. Однако диапазон скольжения давления в деаэраторе возрастает. Расчетные исследования данной схемы, проведенные заявителем применительно к условиям Краснодарской ГРЭС [5] , показали, что при практически имеющих место значениях давления пара н.д. максимум КПД, соответствующий охлаждению дымовых газов до минимального уровня с обеспечением требуемых параметров деаэрации, достигается в данной схеме при низких температурных напорах, с существенным возрастанием поверхности хвостовой части КУ по сравнению с предыдущей схемой и при невысоких (порядка 1,2 - 2,0б) значениях давления в деаэраторе, при этом возникает необходимость предотвращения снижения давления в деаэраторе ниже допустимого уровня путем повышения давления пара н.д. перед стопорными клапанами ПТ (для повышения температуры газа за испарителем н.д.) на частичных нагрузках и предварительного нагрева конденсата в ПНД с соответствующими потерями мощности ПТ и усложнением системы регулирования. Theoretically, there is also no need to control the temperature of the condensate in front of the deaerator depending on the pressure in the deaerator, since it is set automatically depending on the input temperature of the condensate and the ratio of the flow rate of heating steam and condensate. However, the pressure slip range in the deaerator increases. Computational studies of this scheme, carried out by the applicant in relation to the conditions of the Krasnodar state district power station [5], showed that at practically existing values of steam pressure n.d. the maximum efficiency corresponding to the cooling of flue gases to a minimum level with the required deaeration parameters is achieved in this scheme at low temperature pressures, with a significant increase in the surface of the tail section of the KU compared to the previous scheme and at low (about 1.2 - 2.0 b) pressure values in the deaerator, while there is a need to prevent the pressure in the deaerator from falling below the permissible level by increasing the steam pressure n.d. in front of the PT stop valves (to increase the gas temperature behind the evaporator n.a.) at partial loads and pre-heating the condensate in the HDPE with the corresponding PT power losses and the complexity of the control system.
Таким образом, в практически работоспособном варианте данная схема обладает следующими недостатками: сложность конструкции хвостовой части котла, обусловленная совмещением по газовому тракту хвостовых экономайзеров в.д. и н. д. , увеличенная потребная площадь поверхности теплообмена, сложность системы регулирования, снижение экономичности на частичных нагрузках. Thus, in a practically operable version, this scheme has the following disadvantages: the design complexity of the tail of the boiler, due to the combination of tail gas economizers along the gas path and n. d., increased required heat exchange surface area, complexity of the control system, reduced efficiency at partial loads.
Техническими результатами заявляемого изобретения являются:
- обеспечение максимума КПД без увеличения площади поверхности теплообмена КУ и повышение экономичности работы блока ПГУ на частичных нагрузках;
- упрощение конструкции КУ благодаря отсутствию совмещенных хвостовых поверхностей и снижению числа участков теплообмена;
- упрощение системы регулирования и повышение надежности.The technical results of the claimed invention are:
- ensuring the maximum efficiency without increasing the heat exchange surface of the KU and increasing the efficiency of the CCGT unit at partial loads;
- simplification of the design of the KU due to the lack of combined tail surfaces and a decrease in the number of heat transfer sites;
- simplification of the regulatory system and improving reliability.
Указанные технические результаты достигаются в предлагаемой по 1 варианту парогазовой установке, содержащей газовую турбину, паровую турбину, КУ, снабженный барабанами, пароперегревательными, испарительными и экономайзерными поверхностями двух или более давлений, ИД и ГПК с РН, при этом выход ГПК по конденсату через РК и РН ГПК гидравлически связан с входом ГПК по конденсату, а также деаэратор с подогревом деаэрируемого конденсата, гидравлически связанный по входу конденсата с выходом ГПК, по входу греющего пара - с ИД, по выходу питательной воды через РН деаэратора - с ИД и через питательные насосы - с экономайзерными поверхностями КУ одного или более, кроме нижнего, давлений, в которой, согласно изобретению по п.1, ИД размещен по ходу дымовых газов перед испарителем нижнего давления, деаэратор на выходе питательной воды снабжен гидравлической связью через РК с барабаном нижнего давления, а на выходе по пару - гидравлической связью через аварийно-перепускной клапан с барабаном нижнего давления либо с выходом в атмосферу. The indicated technical results are achieved in the combined-cycle plant proposed in
Указанные технические результаты достигаются также в предлагаемой по 2 варианту парогазовой установке, содержащей газовую турбину, паровую турбину КУ, снабженный барабанами, пароперегревательными, испарительными и экономайзерными поверхностями двух или более давлений, ИП и ГПК с РН, при этом выход ГПК по конденсату через РК и РН ГПК гидравлически связан с входом ГПК по конденсату, а также деаэратор с подогревом деаэрируемого конденсата, гидравлически связанный по входу конденсата с выходом ГПК, по выходу питательной воды РН деаэратора - с ИД и через питательные насосы - с экономайзерными поверхностями КУ одного или более, кроме нижнего, давлений, в которой, согласно изобретению по п.2 ИД размещен по ходу дымовых газов перед испарителем нижнего давления, деаэратор снабжен гидравлической связью по выходу питательной воды через РК с барабаном нижнего давления, а также сепаратором, гидравлически связанным по входу пара с ИД, по выходу питательной воды - через РК с деаэратором, по выходу пара - также через РК с деаэратором и через аварийно-перепускной клапан - с барабаном нижнего давления. The indicated technical results are also achieved in the combined-cycle plant proposed in
В дополнение к отличительным признакам 1 или 2 варианта согласно изобретению по п. 3, ГПК снабжен промежуточным коллектором, гидравлически связанным через РК с входом РН ГПК. In addition to the distinguishing features of the 1 or 2 variants according to the invention according to
В сравнении с прототипом изобретение в обоих вариантах позволяет:
- упростить схему КУ, исключить хвостовые экономайзеры, совмещенные по газовому потоку, и уменьшить число участков КУ;
- снизить потребную величину поверхности КУ благодаря размещению испарителя деаэратора в более высоконапорной области КУ;
- повысить надежность и существенно упростить систему регулирования благодаря тому, что в обоих вариантах изобретения температура конденсата за ГПК не регулируется, давление в деаэраторе также не регулируется, а устанавливается автоматически в зависимости от входной температуры конденсата и соотношения расходов греющего пара и конденсата, при этом теоретическая возможность скачка давления в деаэраторе выше расчетного значения предотвращена наличием аварийно-перепускного клапана, установленного на перепуске избыточного греющего пара из деаэратора (в первом варианте) или сепаратора ( во втором варианте изобретения) в барабан нижнего давления, что обеспечивает безаварийную и экономичную работу установки на всех режимах, включая нерасчетные;
- расширить эксплуатационный диапазон и повысить экономичность работы блока на частичных нагрузках благодаря тому, что в изобретении устранена необходимость в дросселировании пара н.д. или в его расходе на деаэрацию на частичных нагрузках;
- повысить давление в деаэраторе и нагрев конденсата в процессе деаэрации, благодаря чему увеличить температуру воды за деаэратором, температуру пара н.д. и тем самым дополнительно повысить КПД паротурбинного цикла и КПД ПГУ в целом.In comparison with the prototype, the invention in both variants allows:
- simplify the KU scheme, eliminate tail economizers combined in the gas flow, and reduce the number of KU sections;
- reduce the required size of the surface KU due to the placement of the evaporator deaerator in a higher pressure area KU;
- to increase reliability and significantly simplify the control system due to the fact that in both versions of the invention, the condensate temperature beyond the HPP is not regulated, the pressure in the deaerator is also not regulated, but is set automatically depending on the input temperature of the condensate and the ratio of the flow rate of heating steam and condensate, while theoretical the possibility of a pressure jump in the deaerator above the calculated value is prevented by the presence of an emergency bypass valve installed at the bypass of the excess heating pa pa from a deaerator (in the first embodiment) or a separator (in the second embodiment of the invention) to the low pressure drum, which ensures trouble-free and economical operation of the installation in all modes, including non-calculated;
- expand the operating range and increase the efficiency of the unit at partial loads due to the fact that the invention eliminates the need for throttling steam n.d. or in its consumption for deaeration at partial loads;
- increase the pressure in the deaerator and the heating of the condensate during the deaeration, thereby increasing the temperature of the water behind the deaerator, the temperature of steam n.d. and thereby further increase the efficiency of the steam turbine cycle and the efficiency of CCGT as a whole.
Выполнение ГПК с промежуточным коллектором, согласно отличительным особенностям изобретения по п. 3 формулы, позволяет дополнительно повысить средний температурный напор на ГПК, снизить площадь его поверхности и применимо в равной степени к обоим вариантам изобретения. The implementation of the CCP with an intermediate collector, according to the distinguishing features of the invention according to
На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные схемы конденсационного блока ПГУ двух давлений, иллюстрирующие заявляемое изобретение соответственно по 1-му и 2-му варианту, причем на фиг.2 показано выполнение ГПК согласно п. 3 формулы изобретения, с промежуточным коллектором, который может быть использован как в первом, так и во втором вариантах изобретения. In FIG. 1 and 2 are schematic diagrams of a CCGT condensing unit of two pressures, illustrating the claimed invention according to the 1st and 2nd options, and FIG. 2 shows the implementation of the CCP according to
Изображенная на фиг. 1 ПГУ содержит: ГТ 1 с электрогенератором; двухцилиндровую ПТ 2 с электрогенератором и конденсатором с конденсационным насосом 3; вертикальный КУ 4 двух давлений с барабанами в.д. и н.д. 5 и 6, содержащий последовательно размещенные по ходу газов в КУ пароперегреватель в.д. 7, испаритель в.д. 8, экономайзер в.д. 9, пароперегреватель н.д. 10, ИД 11, испаритель н.д. 12 и ГПК 13, выход которого по конденсату через РК 14 и РН ГПК 15 гидравлически связан с входом ГПК по конденсату; деаэратор 16 с подогревом деаэрируемого конденсата, гидравлически связанным по входу конденсата с выходом конденсата ГПК 13, по входу греющего пара - с ИД 11, по выходу питательной воды через РН 17 - с ИД 11 и через питательный насос 18 - с экономайзером в.д. 9. Depicted in FIG. 1 CCGT unit contains:
Согласно отличительным особенностям заявляемого изобретения по 1 варианту, ИД 11 размещен по ходу дымовых газов перед испарителем н.д. 12, деаэратором 16 снабжен на выходе питательной воды гидравлической связью через РК 19 с барабаном н. д. 6, а на выходе по пару - гидравлической связью через аварийно-перепускной клапан 20 с барабаном н.д. 6. According to the distinctive features of the claimed invention according to
Изображенная на фиг. 2 ПГУ содержит: ГТ 1 с электрогенератором; двухцилиндровую ПТ 2 с электрогенератором и конденсатором с конденсационным насосом 3; вертикальный КУ 4 двух давлений с барабанами в.д. и н.д. 5 и 6, содержащий последовательно размещенные по ходу газов в КУ пароперегреватель в.д. 7, испаритель в.д. 8, экономайзер в.д. 9, пароперегреватель н.д. 10, ИД 11, испаритель н.д. 12 и ГПК 13, выход которого по конденсату через РК 14 и РН ГПК 15 гидравлически связан с входом ГПК по конденсату; деаэратор 16 с подогревом деаэрируемого конденсата, гидравлически связанным по входу конденсата с выходом конденсата ГПК 13, по выходу питательной воды через РН 17 - с ИД 11 и через питательный насос 18 - с экономайзером в.д. 9. Depicted in FIG. 2 CCGT contains:
Согласно отличительным особенностям заявляемого изобретения по 2 варианту, ИД 11 размещен по ходу дымовых газов перед испарителем н.д. 12, деаэратор 16 снабжен гидравлической связью по выходу питательной воды через РК 19 с барабаном н.д. 6, а также сепаратором 22, гидравлически связанным по входу пара с ИД 11, по выходу питательной воды через РК 23 - с деаэратором 16, по выходу пара через РК 24 - с деаэратором и через аварийно-перепускной клапан 25 - с барабаном н.д. 6. According to the distinctive features of the claimed invention according to
Второй вариант изобретения отличается от первого конструктивным исполнением деаэратора. В первом варианте деаэратор выполнен с возможностью сброса избыточного греющего пара непосредственно из деаэратора через аварийно-перепускной клапан в барабан н.д. 6. Во втором варианте деаэратор снабжен сепаратором, и аварийный сброс греющего пара в барабан н.д. через аварийно-перепускной клапан осуществляется из сепаратора. The second embodiment of the invention differs from the first in the design of the deaerator. In the first embodiment, the deaerator is configured to discharge excess heating steam directly from the deaerator through an emergency bypass valve into the drum n.a. 6. In the second embodiment, the deaerator is equipped with a separator, and emergency discharge of heating steam into the drum n.a. through the emergency bypass valve is carried out from the separator.
В дополнение к отличительным признакам 2 варианта, в приведенной на фиг. 2 ПГУ, согласно изобретению по п. 3 формулы, ГПК 13 снабжен промежуточным коллектором 20, гидравлически связанным через РК 21 с входом РН ГПК 15. Указанное отличие по п.3 формулы в равной мере применимо и к заявляемой ПГУ по первому варианту изобретения. In addition to the distinguishing features of
Работа ПГУ осуществляется следующим образом. The operation of CCGT is as follows.
В 1-м варианте изобретения (фиг.1) конденсат из конденсатора ПТ 2 подают насосом 3 на вход ГПК 13, где осуществляют предварительный рециркуляционный нагрев конденсата до требуемой температуры за счет тепла уходящих газов путем подачи РН 15 необходимого количества нагретого в ГПК конденсата на вход в ГПК. In the 1st embodiment of the invention (Fig. 1), the condensate from the
Подачу конденсата насосом 3 в ГПК 13 регулируют по уровню воды в деаэраторе. The condensate supply by the
Конденсат в ГПК 13 нагревают до расчетной температуры (в оптимальном варианте - до температуры в барабане н.д. 6) и подают в деаэратор 16. Из деаэратора деаэрированный конденсат (питательную воду) подают через РК 19 в барабан н.д. 6 с регулированием по уровню воды в барабане н.д. 6, питательным насосом 18 - в экономайзер в.д. 9 с регулированием по уровню воды в барабане в. д. 5 и насосом РН 17 - в испаритель деаэратора 11. Из испарителя деаэратора 11 влажный пар подают в деаэратор 16 для нагрева деаэрирующего конденсата. В случае нерасчетного повышения давления включают аварийно-перепускной клапан 20, через который часть пара из деаэратора 16 дросселируют в барабан н.д. 6. The condensate in the HPA 13 is heated to the calculated temperature (in the best case, to the temperature in the drum n.a. 6) and fed to the
Во 2-м варианте изобретения (фиг.2) конденсат из конденсатора ПТ 2 подают насосом 3 на вход ГПК 13, где осуществляют предварительный рециркуляционный нагрев конденсата до требуемой температуры за счет тепла уходящих газов путем подачи РН 15 необходимого количества нагретого в ГПК конденсата на вход в ГПК. В приведенной на фиг. 2 ПГУ при работе в номинальном режиме РК 14 закрывают, а подачу конденсата на рециркуляционный нагрев осуществляют из промежуточного коллектора ГПК 20 и регулируют РК 21. При работе ПГУ на частичных нагрузках при пониженной температуре конденсата в коллекторе 20 для снижения кратности рециркуляции РК 21 закрывают, а конденсат на рециркуляционный нагрев отбирают на выходе ГПК 13 по конденсату, регулируя его подачу на вход ГПК 13 насосом РН 15 при помощи РК 14. In the 2nd embodiment of the invention (Fig. 2), the condensate from the
Подачу конденсата насосом 3 в ГПК 13 регулируют по уровню воды в деаэраторе. The condensate supply by the
Конденсат в ГПК 13 нагревают до расчетной температуры ( в оптимальном варианте - до температуры в барабане н.д. 6) и подают в деаэратор 16. Из деаэратора деаэрированный конденсат ( питательную воду) подают через РК 19 в барабан н.д. 6 с регулированием по уровню воды в барабане н.д. 6, питательным насосом 18 - в экономайзер в.д. 9 с регулированием по уровню воды в барабане в. д. 5 и насосом РН 17 - в испаритель деаэратора 11. Из испарителя деаэратора 11 влажный пар подают в сепаратор деаэратора 22, где производится сепарация фаз и откуда греющий пар и питательную воду через РК 24 и 23 подают в деаэратор. РК 24 предназначен для регулирования подачи воды в деаэратор по уровню воды в сепараторе 22, а РК 23 - для поддержания необходимого перепада давлений между сепаратором 22 и деаэратором 16. В случае нерасчетного повышения давления в деаэраторе включают аварийно-перепускной клапан 25, через который часть греющего пара из сепаратора 22 дросселируют в барабан н.д. 6. The condensate in the
В обоих вариантах изобретения температура конденсата на выходе из ГПК 13 не регулируется. Давление в деаэраторе также не регулируется, а устанавливается автоматически в зависимости от температуры конденсата за ГПК 13 и соотношения расходов греющего пара и конденсата. Последнее соответствует нагреву конденсата в деаэраторе в среднем на 25oC и при работе ГТ в базовой нагрузке при различных температурах наружного воздуха меняется незначительно, при этом его увеличение при работе ГТ при пониженных температурах воздуха и имеющее место в этом случае повышение температуры газа перед ГПК 13, как правило, сочетается с понижением температуры охлаждающей воды и, соответственно, температуры конденсата на входе из ГПК 13.In both variants of the invention, the temperature of the condensate at the outlet of the
Таким образом давление в деаэраторе в базовой нагрузке ПГУ при различных температурах наружного воздуха меняется незначительно. Теоретическая возможность скачка давления в деаэраторе 16 выше расчетного значения предотвращена наличием аварийно-перепускного клапана, установленного на перепуске избыточного греющего пара из деаэратора 16 (в первом варианте) или сепаратора (во втором варианте изобретения) - в барабан н.д. 6, что обеспечивает безаварийную и экономичную работу установки и в нерасчетных режимах. Аварийный сброс избыточного греющего пара и давления в деаэраторе на 1,5 - 3,0 б не приводит к ухудшению процесса деаэрации, поскольку нагрев конденсата в деаэраторе при этом снижается всего соответственно на 5-10o и не выходит за допустимые пределы (номинальный нагрев конденсата в деаэраторе составляет 25oC, минимально допустимый - 10oC.Thus, the pressure in the deaerator in the base load of the CCGT unit varies slightly at different outdoor temperatures. The theoretical possibility of a pressure jump in the
На частичных нагрузках давление в деаэраторе снижается в связи со снижением температуры конденсата за ГПК 13 вследствие снижения температуры газа перед ГПК 13, происходящего из-за уменьшения давления в барабане н.д. 6, которое является скользящим, однако скольжение давления в деаэраторе отстает от скольжения давления в барабане н.д. 6 вследствие повышения соотношения расходов греющего пара и конденсата и уменьшения температурных напоров в ГПК на частичных нагрузках. At partial loads, the pressure in the deaerator decreases due to a decrease in the condensate temperature behind the
На всех режимах работы установки в оптимальном варианте давление в деаэраторе превышает давление в барабане н.д. 6 не менее чем на 4-5 кг/см2, что позволяет, во-первых, подавать питательную воду из деаэратора 16 в барабан н. д. 6 без применения питательного насоса н.д., во-вторых, проводить аварийное дросселирование греющего пара в барабан н.д. 6, а не в атмосферу, в-третьих, вести работу ПГУ на всех нагрузках без дросселирования пара н.д., только на скользящих режимах, без регулирования температуры за ГПК 13 и без применения ПНД, что упрощает систему регулирования и повышает экономичность работы ПГУ на всех режимах.In all operating modes of the installation, in the optimal embodiment, the pressure in the deaerator exceeds the pressure in the drum n.a. 6 not less than 4-5 kg / cm 2 , which allows, firstly, to supply feed water from the
Пар в.д. и н.д., выработанный в испарителях в.д. 8 и н.д. 12 и перегретый в пароперегревателях в. д. 7 и н.д. 10, подают в ПТ без какого-либо дросселирования и регулирования по температуре и давлению, в скользящем режиме. Vp and n.a., worked out in
При нагреве конденсата в ГПК 13 до температуры в барабане н.д. 6 и при нагреве конденсата в деаэраторе на 25-30oC температура воды на входе в экономайзер в.д. 9 в приведенном примере заявляемого устройства оказывается на 25-30oC выше, чем в прототипе; соответственно выше и температура газа перед пароперегревателем н. д. 10, что обеспечивает возможность повышения температуры пара н.д. за КУ при одинаковых значениях температурных напоров на горячих концах пароперегревателей н.д. и благодаря этому повысить КПД паротурбинного цикла на всех режимах работы ПГУ.When heating the condensate in the
Приведенные на фиг. 1 и 2 примеры не исчерпывают всех возможных реализаций заявляемого изобретения и служат для его иллюстрации по всем трем пунктам формулы. Referring to FIG. 1 and 2 examples do not exhaust all possible implementations of the claimed invention and serve to illustrate it in all three claims.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112358/06A RU2107826C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Steam-gas plant with deaerator-evaporator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112358/06A RU2107826C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Steam-gas plant with deaerator-evaporator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95112358A RU95112358A (en) | 1997-08-20 |
| RU2107826C1 true RU2107826C1 (en) | 1998-03-27 |
Family
ID=20170247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95112358/06A RU2107826C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Steam-gas plant with deaerator-evaporator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107826C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473008C1 (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Waste heat boiler (versions) |
| RU2502880C2 (en) * | 2008-03-10 | 2013-12-27 | Ормат Текнолоджиз Инк. | Organic rankine cycle of direct heating |
| CN109578973A (en) * | 2018-11-02 | 2019-04-05 | 清华大学 | Oxygen-eliminating device system and working method |
| CN109838776A (en) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 东方菱日锅炉有限公司 | Steam-water circulation system for waste incineration and generating electricity |
| RU2691881C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Thermal power plant |
-
1995
- 1995-07-18 RU RU95112358/06A patent/RU2107826C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Арсеньев Л.В., Тарышкин В.Г. Комбинированные установки с газовыми трубинами. Л.: Машиностроение, 1982, с.67-71. 2. Ольховский Г.Г. Энергетические газотурбинные установки. - М.: Энергоатомиздат, 1985, 304с., с.18-23. 3. Various Concepts for Topping Steam Plants with Gas Turbines (for presentation at the American Power Conference). - Chicago, Jllinois, April, 13-15, 1992, p.1-2. 4. Тепловая схема конденсационной ПГУ-450 для Краснодарской ГРЭС, ВТИ, М., 1993, 11с. 5. Разработка тепловой и пусковой схем блока ПГУ-450 Краснодарсткого ГРЭС с проведением оптимизирующих расчетов. Разработка принципиальных технических решений по котлу-утилизатору для ПГУ-450. Совместный технический отчет N 657 АО ЛМЗ и ЦКТИ. - С.-Петербург, 1993, с.9-37. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502880C2 (en) * | 2008-03-10 | 2013-12-27 | Ормат Текнолоджиз Инк. | Organic rankine cycle of direct heating |
| RU2473008C1 (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Waste heat boiler (versions) |
| RU2691881C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Thermal power plant |
| CN109578973A (en) * | 2018-11-02 | 2019-04-05 | 清华大学 | Oxygen-eliminating device system and working method |
| CN109578973B (en) * | 2018-11-02 | 2024-01-02 | 清华大学 | Deaerator system and working method |
| CN109838776A (en) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 东方菱日锅炉有限公司 | Steam-water circulation system for waste incineration and generating electricity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2152527C1 (en) | Method of operation of gas-and-steam turbine plant and plant operating according to this method | |
| US5799481A (en) | Method of operating a gas-turbine group combined with a waste-heat steam generator and a steam consumer | |
| KR100341646B1 (en) | Method of cooling thermally loaded components of a gas turbine group | |
| EP0391082A2 (en) | Improved efficiency combined cycle power plant | |
| US4961311A (en) | Deaerator heat exchanger for combined cycle power plant | |
| CN207813667U (en) | Low pressure cylinder cooling system based on different steam ports | |
| GB2358439A (en) | Setting or regulating the steam temperature of the live steam and/or reheater steam in a combined-cycle power plant | |
| CA2470184C (en) | Feedwater heater | |
| US20040025510A1 (en) | Method for operating a gas and steam turbine installation and corresponding installation | |
| JP3925985B2 (en) | Combined cycle power plant | |
| US5396865A (en) | Startup system for power plants | |
| US5140818A (en) | Internal moisture separation cycle | |
| RU2107826C1 (en) | Steam-gas plant with deaerator-evaporator | |
| RU2153080C2 (en) | Combined-cycle power generation process and combined-cycle plant | |
| KR102529628B1 (en) | Method for operating a steam power plant and steam power plant for conducting said method | |
| JPH03221702A (en) | Duplex type heat exchanger for waste heat recovery | |
| US7033420B2 (en) | Process and apparatus for the thermal degassing of the working medium of a two-phase process | |
| US5377489A (en) | Internal moisture separation cycle for a low pressure turbine | |
| RU2144994C1 (en) | Combined-cycle plant | |
| JP2766687B2 (en) | Combined power plant | |
| JPS61108814A (en) | Gas-steam turbine composite facility | |
| RU10219U1 (en) | REGENERATIVE INSTALLATION OF HEAT STEAM TURBINE | |
| JP2791076B2 (en) | Auxiliary steam supply device | |
| CA2481522A1 (en) | Nuclear power plant | |
| JP2994109B2 (en) | Exhaust heat recovery method of pressurized fluidized bed combined cycle system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050719 |