RU2261337C1 - Power and heating plant with open power and heat supply system - Google Patents

Power and heating plant with open power and heat supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2261337C1
RU2261337C1 RU2004129993/06A RU2004129993A RU2261337C1 RU 2261337 C1 RU2261337 C1 RU 2261337C1 RU 2004129993/06 A RU2004129993/06 A RU 2004129993/06A RU 2004129993 A RU2004129993 A RU 2004129993A RU 2261337 C1 RU2261337 C1 RU 2261337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
pressure
gas
low
turbine
Prior art date
Application number
RU2004129993/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Никишин (RU)
В.А. Никишин
Л.И. Пешков (RU)
Л.И. Пешков
И.Н. Рыжинский (RU)
И.Н. Рыжинский
Л.П. Шелудько (RU)
Л.П. Шелудько
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз"
Priority to RU2004129993/06A priority Critical patent/RU2261337C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261337C1 publication Critical patent/RU2261337C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: power and heat generation.
SUBSTANCE: proposed power and heating plant with open power and heat supply system including boiler unit, steam turbine, deaerator and feed pump includes steam-gas turbine plant unit with low-pressure afterburning chamber, steam gas mixture heat recovery unit containing recovery boiler with high-and-pressure steam generators, spraying device, gas cooler-condenser and separated water utilization unit. Separated water utilization unit is connected with input of low-pressure steam generator of recovery boiler through water softening set and deaerator. Spraying device is connected with raw water softening device of power and heating plant. Input of high-pressure steam generator of recovery boiler is connected with output of steam-gas-turbine plant. Low-pressure steam generator of recovery boiler is connected with additional afterburning chamber of steam-gas turbine plant. Separated water utilization unit is connected by pipeline of softened and deaerated low-pressure feed water with steam-gas mixture heat recovery unit and pipeline of softened, heated and deaerated make-up water with open power and heat supply system. High-pressure steam generator is connected by feed water and steam pipelines with power and heating plant.
EFFECT: provision of effective modernization of steam turbine power and heating plants with increase of power and economy.
2 dwg

Description

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой относится к области энергетики и может быть использована для совместного производства электрической и тепловой энергии.A combined heat and power plant with an open heating system belongs to the field of energy and can be used for the joint production of electric and thermal energy.

Известна комбинированная газопаровая установка типа "Водолей", содержащая газотурбинную установку с воздушным компрессором, камеру сгорания с устройствами подвода "экологического" и "энергетического" пара, парогазовую турбину, размещенный в ее выхлопном газоходе паровой котел-утилизатор, электрогенератор.Known combined gas-vapor installation of the type "Aquarius", containing a gas turbine installation with an air compressor, a combustion chamber with devices for supplying "ecological" and "energy" steam, a gas and steam turbine located in its exhaust gas duct, a waste heat boiler, an electric generator.

Котел-утилизатор содержит расположенные по ходу парогазовой смеси парогенератор, оросительное устройство, контактный газоохладитель-конденсатор с сепарационным устройством. Оросительное устройство котла-утилизатора связано с трубопроводом подвода охлажденной орошающей воды. Сепарационное устройство по газам связано выхлопным газоходом с атмосферой, а по отсепарированной воде - с баком накопителем отсепарированной воды. Последний трубопроводом питательной воды соединен с входным патрубком парогенератора. Парогенератор связан паропроводом с камерой сгорания. Вторым трубопроводом бак-накопитель отсепарированной воды соединен трубопроводами через водоохлаждающее устройство с сепарационным устройством газоохладителя-конденсатора. Ротор парогазовой турбины соединен валом с ротором воздушного компрессора и с ротором электрогенератора [Романов В.И., Кривуца В.А. Комбинированная газопаровая установка мощностью 16-25 МВт с утилизацией тепла отходящих газов и регенерацией воды из парогазового потока. "Теплоэнергетика" №4, 1966, с.27-30].The recovery boiler contains a steam generator located along the gas-vapor mixture, an irrigation device, a contact gas cooler-condenser with a separation device. The irrigation device of the recovery boiler is connected to the chilled irrigation water supply pipe. The gas separation unit is connected to the atmosphere by the exhaust gas duct, and to the separated water storage tank through the separated water. The latter is connected to the inlet pipe of the steam generator by a feed water pipe. The steam generator is connected by a steam line to the combustion chamber. The second pipeline, the storage tank of the separated water is connected by pipelines through a water-cooling device to the separation device of the gas cooler-condenser. The rotor of a combined cycle gas turbine is connected by a shaft to the rotor of an air compressor and to the rotor of an electric generator [Romanov V.I., Krivutsa V.A. Combined gas-steam plant with a capacity of 16-25 MW with heat recovery from exhaust gases and water recovery from the combined-cycle gas stream. "Thermal Power" No. 4, 1966, pp. 27-30].

В газопаровой установке типа "Водолей" вырабатываемый пар используется только для впрыска в камеру сгорания, поэтому эта установка не может быть применена для модернизации существующих паротурбинных теплоэлектроцентралей.In a gas-steam installation of the Aquarius type, the generated steam is used only for injection into the combustion chamber, therefore this installation cannot be used to upgrade existing steam-turbine cogeneration plants.

Известна также контактная парогазовая теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой ["Парогазовая установка ПГУ-60С. Коммерческое предложение. ФГУП "Салют", 2005 г."], содержащая воздушный компрессор, камеру сгорания высокого давления с устройствами для впрыска "экологического" и "энергетического" пара, парогазовую турбину высокого давления, силовую парогазовую турбину низкого давления, противодавленческую паровую турбину, электрогенератор, паровой котел-утилизатор, бак сепарированной воды, теплонасосную установку, сетевую подогревательную установку. В котле-утилизаторе, установленном в выхлопном газоходе за силовой парогазовой турбиной низкого давления, размещены последовательно по ходу парогазовой смеси поверхности нагрева парогенератора, сетевая подогревательная установка, оросительное устройство и газоохладитель-конденсатор с сепарационным устройством.A contact steam-gas combined heat and power plant with an open heating system is also known [Combined-cycle plant PGU-60S. Commercial offer. FSUE Salyut, 2005 "], containing an air compressor, a high-pressure combustion chamber with devices for the injection of" environmental "and" energy " steam, a high-pressure steam-gas turbine, a low-pressure steam-gas turbine, a backpressure steam turbine, an electric generator, a waste heat boiler, a separated water tank, a heat pump installation, a network heating installation. In a waste heat boiler installed in the exhaust gas duct behind a low-pressure steam and gas turbine, the heating surfaces of the steam generator, a network heater, an irrigation device and a gas-cooler-condenser with a separation device are placed sequentially along the gas-vapor mixture.

Сепарационное устройство котла-утилизатора связано по потоку сепарированных газов через выхлопной газоход и дымосос с атмосферой, а по сепарированной воде (конденсату) связано трубопроводом с баком сепарированной воды (емкостью - накопителем конденсата). Входной патрубок парогенератора соединен трубопроводом питательной воды с баком сепарированной воды. Выходной патрубок парогенератора соединен паропроводом с паровпускным органом противодавленческой паровой турбины, выхлоп которой по пару связан паропроводами с устройствами впрыска пара в камеру сгорания высокого давления. Входной патрубок теплонасосной установки подключен по сепарированной воде трубопроводом к баку сепарированной воды, а ее выходной патрубок по сепарированной воде связан трубопроводом с оросительным устройством котла-утилизатора. По нагреваемой сетевой воде теплонасосная установка подключена на входе к трубопроводу обратной и на выходе к трубопроводу прямой сетевой воды открытой теплофикационной системы.The separator device of the recovery boiler is connected through the flow of separated gases through the exhaust gas duct and the exhaust fan to the atmosphere, and through the separated water (condensate) it is connected by a pipeline to the separated water tank (capacity - condensate storage tank). The inlet pipe of the steam generator is connected by a feed water pipe to a separated water tank. The outlet pipe of the steam generator is connected by a steam line to the steam inlet body of the backpressure steam turbine, the exhaust of which is coupled in pairs by steam lines to the devices for injecting steam into the high-pressure combustion chamber. The inlet pipe of the heat pump installation is connected through a separated water pipe to the tank of separated water, and its outlet pipe through a separated water is connected by a pipe to the irrigation device of the recovery boiler. By heating network water, the heat pump installation is connected at the inlet to the return pipeline and at the outlet to the direct network water pipe of the open heating system.

Описанная контактная парогазовая установка предназначена для создания новых высокоэкономичных теплофикационных энергоблоков. Она не может быть использована для модернизации базовых паротурбинных теплоэлектроцентралей, так как ее парогенератор вырабатывает перегретый пар с параметрами ниже стандартных для типовых теплофикационных турбин. Кроме того, он подключен паропроводом к специальной противодавленческой паровой турбине, выхлоп которой связан паропроводами с устройствами впрыска пара в камеру сгорания высокого давления и системой охлаждения парогазовой турбины. В данной установке также невозможно использование существующих газотурбинных установок с разрезным валом и, как следствие этого, имеется необходимость в применении специальной парогазовой турбины.The described contact combined-cycle plant is designed to create new highly efficient heating cogeneration units. It cannot be used for the modernization of basic steam turbine cogeneration plants, as its steam generator produces superheated steam with parameters below the standard for typical cogeneration turbines. In addition, it is connected by a steam line to a special backpressure steam turbine, the exhaust of which is connected by steam lines to devices for injecting steam into a high-pressure combustion chamber and a cooling system for a combined cycle gas turbine. In this installation, it is also impossible to use the existing gas turbine units with a split shaft and, as a consequence of this, there is a need to use a special combined-cycle turbine.

Наиболее близкой по технической сущности является теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой [Шарапов В.И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. М.: Энергоатомиздат, 1996. - 176 с., стр.119, рис 8.2], содержащая котлоагрегат, главный паропровод, теплофикационную паровую турбину с регенеративными и теплофикационными отборами пара, электрогенератор, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, деаэратор высокого давления, питательный насос высокого давления, закрытую теплофикационную систему с сетевыми подогревателями, трубопроводами обратной и прямой сетевой воды. Котельный агрегат связан главным паропроводом высокого давления с теплофикационной паровой турбиной, ротор которой соединен валом с ротором электрогенератора. Регенеративные отборы пара теплофикационной паровой турбины соединены паропроводами с регенеративными подогревателями, а ее теплофикационные отборы - с сетевыми подогревателями открытой теплофикационной системы, подключенными на входе к трубопроводу обратной, а на выходе к трубопроводу прямой сетевой воды теплосети.The closest in technical essence is a cogeneration plant with an open heating system [Sharapov V.I. Preparation of makeup water for heating systems using vacuum deaerators. M .: Energoatomizdat, 1996. - 176 p., P. 119, Fig. 8.2], containing a boiler, a main steam line, a cogeneration steam turbine with regenerative and cogeneration steam extraction, an electric generator, regenerative heaters of low and high pressure, high pressure deaerator, feed high pressure pump, closed heating system with network heaters, return and direct water pipelines. The boiler unit is connected by a main high pressure steam line to a cogeneration steam turbine, the rotor of which is connected by a shaft to the rotor of an electric generator. Regenerative extraction of steam from a cogeneration steam turbine is connected by steam pipelines to regenerative heaters, and its coffer taps are connected to network heaters of an open heating system, connected at the inlet to the return pipe, and at the outlet to the direct network water pipe of the heating system.

Данные паротурбинные теплоэлектроцентрали имеют сравнительно невысокую экономичность. Поэтому имеется острая необходимость модернизации этих теплоэлектроцентралей с повышением их тепловой и экономической эффективности, но из-за низкой термодинамической эффективности паротурбинных циклов невозможна их модернизация и повышение экономичности.These steam turbine cogeneration plants have a relatively low profitability. Therefore, there is an urgent need to modernize these cogeneration plants with an increase in their thermal and economic efficiency, but due to the low thermodynamic efficiency of the steam-turbine cycles, their modernization and increase in efficiency are impossible.

Задачей предлагаемого технического решения является создание парогазовой теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, позволяющей обеспечить эффективную модернизацию базовых паротурбинных теплоэлектроцентралей с повышением их мощности и экономичности; при существенно сниженных затратах.The objective of the proposed technical solution is to create a combined cycle heat and power plant with an open heating system, which allows for the efficient modernization of the basic steam turbine power plants with an increase in their power and efficiency; at significantly reduced costs.

Поставленная цель достигается за счет того, что теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, содержащая котлоагрегат, главный паропровод, теплофикационную паровую турбину с теплофикационным отбором пара, деаэратор высокого давления, питательный насос высокого давления, открытую теплофикационную систему с сетевыми подогревателями, трубопроводами обратной и прямой сетевой воды, дополнительно снабжена блоком парогазотурбинной установки с камерой дожигания низкого давления; блоком утилизации тепла парогазовой смеси, содержащим котел-утилизатор с парогенератором высокого и дополнительным парогенератором низкого давления; оросительным устройством, газоохладителем-конденсатором; блоком использования сепарированной воды, который трубопроводом питательной воды низкого давления через установку умягчения и деаэратор связан с входом парогенератора низкого давления котла-утилизатора; оросительное устройство связано трубопроводом с установкой умягчения сырой воды базовой теплоэлектроцентрали; в свою очередь вход парогенератора высокого давления котла-утилизатора связан трубопроводом парогазовой смеси с выходом парогазовой турбинной установки; парогенератор низкого давления котла-утилизатора соединен паропроводом низкого давления с дополнительной камерой дожигания парогазотурбинной установки; блок использования сепарированной воды соединен трубопроводом умягченной и деаэрированной питательной воды низкого давления с блоком утилизации тепла парогазовой смеси и трубопроводом умягченной, подогретой и деаэрированной подпиточной воды с открытой теплофикационной системой базовой теплоэлектроцентрали; парогенератор высокого давления соединен трубопроводами питательной воды высокого давления и пара высокого давления с базовой теплоэлектроцентралью.This goal is achieved due to the fact that the combined heat and power plant with an open heating system, containing a boiler, a main steam line, a heating steam turbine with heating steam extraction, a high pressure deaerator, a high pressure feed pump, an open heating system with network heaters, reverse and direct network water pipelines , is additionally equipped with a steam-gas-turbine unit with a low-pressure afterburner; a heat recovery unit for a steam-gas mixture containing a recovery boiler with a high-pressure steam generator and an additional low-pressure steam generator; irrigation device, gas cooler-condenser; a unit for using separated water, which is connected to the input of the low-pressure steam generator of the recovery boiler through a low-pressure feed water pipe through a softener and a deaerator; the irrigation device is connected by a pipeline to the raw water softener installation of the base cogeneration plant; in turn, the inlet of the high-pressure steam generator of the recovery boiler is connected by a steam-gas mixture pipeline to the outlet of a combined-cycle turbine installation; a low pressure steam generator of the recovery boiler is connected by a low pressure steam line to an additional afterburner of a steam-gas-turbine installation; the separated water use unit is connected by a softened and deaerated low-pressure feedwater pipeline to a steam-gas mixture heat recovery unit and a softened, heated and deaerated makeup water pipe with an open heating system of the base heat and power plant; the high-pressure steam generator is connected by pipelines of high-pressure feed water and high-pressure steam to the base cogeneration plant.

Использование дополнительной камеры сгорания низкого давления парогазотурбинной установки, размещение ее между газовой турбиной высокого давления и силовой газовой турбиной и впрыск в нее пара низкого давления от дополнительного парогенератора низкого давления котла-утилизатора позволяют увеличить мощность парогазотурбинной установки, увеличить расход и температуру парогазовой смеси на входе в котел-утилизатор. За счет этого в парогенераторе вырабатывается пар высокого давления, подаваемый в базовую теплоэлектроцентраль, что позволяет модернизировать эту теплоэлектроцентраль с повышением ее мощности и экономичности.Using an additional low-pressure combustion chamber of a combined cycle gas turbine installation, placing it between a high-pressure gas turbine and a power gas turbine and injecting low-pressure steam into it from an additional low-pressure steam generator of a recovery boiler allows increasing the capacity of a combined cycle gas turbine plant and increasing the flow rate and temperature of a gas-vapor mixture at the inlet to waste heat boiler. Due to this, a high-pressure steam is generated in the steam generator, supplied to the base cogeneration plant, which makes it possible to upgrade this cogeneration plant with an increase in its power and efficiency.

При этом температура парогазовой смеси за силовой парогазовой турбиной низкого давления перед котлом-утилизатором обеспечивает возможность генерации в нем перегретого пара высокого давления с параметрами, стандартными для существующих теплофикационных паровых турбин. Это позволяет расширять генерируемый пар высокого давления в типовых теплофикационных паровых турбинах модернизируемой теплоэлектроцентрали, в которые также подают и расширяют в них пар высокого давления, вырабатываемый котельными агрегатами этой паротурбинной теплоэлектроцентрали.At the same time, the temperature of the gas-vapor mixture behind the low-pressure steam-gas turbine in front of the recovery boiler ensures that it can generate superheated high-pressure steam with parameters standard for existing heating steam turbines. This makes it possible to expand the generated high-pressure steam in typical heating cogeneration steam turbines of the modernized combined heat and power plant, into which the high-pressure steam produced by the boiler units of this steam-turbine combined heat and power plant is also supplied and expanded.

Использование для генерации пара высокого давления питательной воды, подготовленной в базовой паротурбинной теплоэлектроцентрали, позволяет сократить затраты на подготовку качественной питательной воды.The use of high-pressure feed water for generating steam prepared in the base steam-turbine cogeneration plant reduces the cost of preparing high-quality feed water.

Использование умягченной в установке умягчения сырой воды базовой паротурбинной установки оросительной воды, для конденсации пара из парогазовой смеси блока утилизации тепла парогазовой смеси, и подача большей части сепарированной воды после ее деаэрации для подпитки теплосети открытой теплофикационной системы базовой теплоэлектроцентрали позволяет дополнительно повысить ее дополнительную экономичность.The use of a base steam-turbine irrigation water system softened in a raw water softener, to condense steam from a steam-gas mixture of a steam-gas mixture heat recovery unit, and supply most of the separated water after its deaeration to replenish the heating network of an open heating system of a basic heat and power plant can further increase its additional efficiency.

Использование для генерации пара низкого давления умягченной и деаэрированной сепарированной воды позволяет удешевить установку для подготовки питательной воды низкого давления.The use of softened and deaerated separated water to generate low-pressure steam makes it possible to cheapen the installation for the preparation of low-pressure feed water.

В предлагаемой теплоэлектроцентрали можно использовать турбокомпрессоры существующих газотурбинных установок с разрезным валом, что позволяет существенно снизить затраты на создание подобных установок.In the proposed combined heat and power plant, it is possible to use turbochargers of existing gas turbine plants with a split shaft, which can significantly reduce the cost of creating such plants.

При сохранении неизменной мощности теплофикационных паровых турбин сокращается паропроизводительность и расход топлива на котельные агрегаты, повышается тепловая экономичность модернизируемой паротурбинной теплоэлектроцентрали.While maintaining the constant power of cogeneration steam turbines, steam production and fuel consumption for boiler units are reduced, and the thermal efficiency of the modernized steam-turbine cogeneration plant is increased.

На фиг.1, показана блок-схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, на фиг.2 приведена принципиальная схема.Figure 1, shows a block diagram of a combined heat and power plant with an open heating system, figure 2 shows a schematic diagram.

Блок-схема на фиг.1 состоит из четырех блоков:The block diagram in figure 1 consists of four blocks:

базовая теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой 1; блок парогазотурбинной установки 2; блок утилизации тепла парогазовой смеси 3; блок использования сепарированной воды 4.basic heat and power plant with an open heating system 1; steam-gas-turbine unit 2; heat recovery unit of the gas-vapor mixture 3; block for the use of separated water 4.

На фиг.2 показана принципиальная схема модернизированной теплоэлектроцентрали.Figure 2 shows a schematic diagram of a modernized cogeneration plant.

Базовая теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой 1 содержит: питательный насос высокого давления 29, трубопроводы питательной воды высокого давления 8, регенеративные подогреватели высокого давления 30, котлоагрегат 31, главный паропровод 32, теплофикационную паровую турбину 33, электрогенератор 34, паропровод 35, деаэратор высокого давления 36, открытую теплофикационную систему 37, сетевой подогреватель 38, трубопроводы прямой 39 и обратной 40 сетевой воды, установку умягчения сырой воды 41, трубопровод подпитки сети 42.The basic heat and power plant with an open heating system 1 contains: a high pressure feed pump 29, high pressure feed water pipelines 8, high pressure regenerative heaters 30, boiler unit 31, main steam line 32, heating steam turbine 33, electric generator 34, steam line 35, high pressure deaerator 36 , open heating system 37, network heater 38, pipelines direct 39 and return 40 network water, softener installation for raw water 41, feed network 42.

Блок парогазотурбинной установки 2 содержит: воздушный компрессор 13, камеру сгорания высокого давления 14, газовую турбину высокого давления 15 (компрессорную турбину), камеру дожигания 16, парогазовую турбину низкого давления 17 (свободную силовую турбину), электрогенератор 18, трубопровод парогазовой смеси 6.The steam-gas-turbine unit 2 contains: an air compressor 13, a high-pressure combustion chamber 14, a high-pressure gas turbine 15 (compressor turbine), an afterburner 16, a low-pressure gas and steam turbine 17 (free power turbine), an electric generator 18, a gas-vapor mixture pipeline 6.

Блок утилизации тепла парогазовой смеси 3 содержит: паровой котел-утилизатор двух давлений пара 19, содержащий парогенератор высокого давления 20, паропровод высокого давления 7, парогенератор низкого давления 21, паропровод низкого давления 5, оросительное устройство 22, газоохладитель-конденсатор 23, выхлопной газоход 24 с дымососом.The heat recovery unit of the vapor-gas mixture 3 contains: a steam boiler-utilizer of two steam pressures 19, comprising a high pressure steam generator 20, a high pressure steam pipe 7, a low pressure steam generator 21, a low pressure steam pipe 5, an irrigation device 22, a gas cooler-condenser 23, an exhaust gas duct 24 with a smoke exhauster.

Блок использования сепарированной воды 4 содержит: трубопровод сепарированной воды 12, бак сепарированной воды 25, фильтр умягчения питательной воды низкого давления 26, деаэратор 27, трубопровод питательной воды низкого давления 11 с питательным насосом, трубопровод с насосом сепарированной воды 28, трубопровод умягченной оросительной воды 9, трубопровод подогретой и деаэрированной подпиточной воды 10.The separated water use unit 4 contains: a separated water pipe 12, a separated water tank 25, a low pressure feed water softener 26, a deaerator 27, a low pressure feed water pipe 11 with a feed pump, a pipe with a separated water pump 28, a softened irrigation water pipe 9 , pipeline of heated and deaerated make-up water 10.

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой выполнена следующим образом.The combined heat and power plant with an open heating system is as follows.

Котлоагрегат 31 базовой теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой 1 соединен главным паропроводом 32 с теплофикационной паровой турбиной 33, которая соединена паропроводом 35 с сетевым подогревателем 38 открытой теплофикационной системы 37. Деаэратор высокого давления 36 связан через питательный насос высокого давления 29 одним трубопроводом питательной воды 8 через подогреватели высокого давления 30 с котлоагрегатом 31 и вторым трубопроводом питательной воды 8 с входом парогенератора высокого давления 20 котла-утилизатора 19. Трубопровод обратной сетевой воды 40 базовой теплоэлектроцентрали 1 связан одним трубопроводом подпиточной воды 42 с установкой умягчения сырой воды 41 и вторым трубопроводом подогретой полдпиточной воды 10 с деаэратором с выходом бака сепарированной воды 25 блока 4.The boiler unit 31 of the base heat and power plant with an open heating system 1 is connected by a main steam line 32 to a heating steam turbine 33, which is connected by a steam line 35 to a network heater 38 of an open heating system 37. The high pressure deaerator 36 is connected through a high pressure feed pump 29 to one feed water pipe 8 through heaters high pressure 30 with the boiler unit 31 and the second feed water pipe 8 with the inlet of the high pressure steam generator 20 of the recovery boiler 19. ruboprovod return water 40 cogeneration base 1 is connected with one of makeup water conduit 42 with the installation of softening the raw water conduit 41 and a second heated water poldpitochnoy deaerator 10 with a yield of separated water tank unit 25 4.

В газоходе между воздушным компрессором 13 и газовой турбиной высокого давления 15 блока парогазотурбинной установки 2 установлена камера сгорания высокого давления 14. В газоходе между турбиной высокого давления 16 и парогазовой турбиной низкого давления 17 дополнительно размещена камера дожигания 16, снабженная устройством для впрыска пара. Выход парогазовой турбины низкого давления 17 соединен трубопроводом парогазовой смеси 6 с котлом-утилизатором 19.In the duct between the air compressor 13 and the high pressure gas turbine 15 of the steam-gas-turbine unit 2, a high-pressure combustion chamber is installed 14. In the duct between the high-pressure turbine 16 and the low-pressure gas-turbine 17, an afterburner 16 is additionally equipped with a steam injection device. The output of the gas-vapor turbine low pressure 17 is connected by a pipeline gas-vapor mixture 6 with the waste heat boiler 19.

В котле-утилизаторе 19 блока утилизации тепла парогазовой смеси 3 по ходу парогазовой смеси размещены парогенератор высокого давления 20, дополнительный парогенератор низкого давления 21, оросительное устройство 22, газоохладитель-конденсатор 23 с сепарационным устройством. Выхлопной газоход котла-утилизатора 19 связан трубопроводом 24 через дымосос с атмосферой. Выход парогенератора высокого давления 20 соединен паропроводом 7 с главным паропроводом 32 базовой теплоэлектроцентрали 1. Выход парогенератора низкого давления 21 связан паропроводом 5 с камерой дожигания низкого давления 16, а его вход связан трубопроводом 11 через питательный насос низкого давления, деаэратор 27 и фильтр умягчения питательной воды 26 с баком сепарированной воды 25 блока использования сепарированной воды 4. Оросительное устройство 22 связано трубопроводом оросительной воды 9 с установкой умягчения сырой воды 41 блока 1. Сепарационное устройство газоохладителя-конденсатора 23 трубопроводом сепарированной воды 12 соединено с входом бака сепарированной воды 25.In the waste heat boiler 19 of the heat recovery unit of the gas-vapor mixture 3 along the gas-vapor mixture, a high-pressure steam generator 20, an additional low-pressure steam generator 21, an irrigation device 22, a gas cooler-condenser 23 with a separation device are placed. The exhaust gas duct of the waste heat boiler 19 is connected by a pipe 24 through an exhaust fan to the atmosphere. The output of the high pressure steam generator 20 is connected by a steam line 7 to the main steam line 32 of the base heat and power plant 1. The output of the low pressure steam generator 21 is connected by a steam line 5 to a low pressure afterburner 16, and its input is connected by a pipe 11 through a low pressure feed pump, a deaerator 27, and a feed water softener filter 26 with a separated water tank 25 of the separated water usage unit 4. The irrigation device 22 is connected by an irrigation water pipe 9 to a raw water softener 41 of unit 1. Separa ionic gas cooler-condenser unit 23, the separated water conduit 12 is connected to the input of the separated water tank 25.

Выход из бака сепарированной воды 25 соединен через насос 28 с трубопроводом подпиточной воды 10 через деаэратор с обратной линией теплосети 40 блока 1.The outlet of the separated water tank 25 is connected through a pump 28 to a make-up water pipeline 10 through a deaerator with a return line to the heating network 40 of block 1.

Установка умягчения сырой воды 41 связана трубопроводом 42 подпиточной воды с обратным трубопроводом 40 открытой теплофикационной системы 37 блока 1.The raw water softener 41 is connected by a make-up water pipe 42 to a return pipe 40 of the open heating system 37 of block 1.

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой работает следующим образом.The combined heat and power plant with an open heating system works as follows.

Перегретый пар высокого давления вырабатывают в котлоагрегате 31 базовой теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой 1, по главному паропроводу 32 подводят его к теплофикационной паровой турбине 33 и расширяют его, полезную работу паровой турбины 33 используют для выработки электроэнергии в электрогенераторе 34. Пар из регенеративных отборов этой паровой турбины используют для подогрева питательной воды в регенеративных подогревателях питательной воды 30. Паром из паропровода 35 в сетевом подогревателе 38 производят подогрев сетевой воды открытой теплофикационной системы 37.Superheated high-pressure steam is generated in the boiler unit 31 of the base heat and power plant with an open heating system 1, it is fed through the main steam line 32 to the heating steam turbine 33 and expanded, the useful work of the steam turbine 33 is used to generate electricity in the electric generator 34. The steam from the regenerative samples of this steam turbines are used to heat feed water in regenerative feed water heaters 30. Steam from the steam line 35 in the network heater 38 is heated network water open heating system 37.

В деаэраторе высокого давления 36 деаэрируют питательную воду и подают питательным насосом высокого давления 29 ее часть через регенеративные подогреватели высокого давления 30 в котельный агрегат 31. Остальную часть питательной воды подают по трубопроводу питательной воды высокого давления 8 на вход в парогенератор высокого давления 20 котла-утилизатора 19. Из выхода парогенератора 20 перегретый пар по паропроводу высокого давления 7 подают в главный паропровод 32 базовой теплоэлектроцентрали 1.In the high-pressure deaerator 36, the feed water is de-aerated and the high-pressure feed pump 29 delivers part of it through the high-pressure regenerative heaters 30 to the boiler unit 31. The rest of the feed water is supplied through the high-pressure feed water pipe 8 to the inlet to the high-pressure steam generator 20 of the recovery boiler 19. From the outlet of the steam generator 20, superheated steam is supplied through the high pressure steam line 7 to the main steam line 32 of the base heat and power plant 1.

Атмосферный воздух сжимают компрессором 13 парогазотурбинной установки 2, направляют его в камеру сгорания высокого давления 14 и сжигают в нем подводимое топливо. Продукты сгорания топлива последовательно расширяют в турбинах высокого давления 15 и низкого давления 17. Газовая турбина высокого давления 15 парогазотурбинной установки 2 работает на продуктах сгорания топлива, выходящих из основной камеры сгорания 14, а силовая парогазовая турбина низкого давления 17 работает на парогазовой смеси.Atmospheric air is compressed by a compressor 13 of a steam-gas-turbine unit 2, directed to a high-pressure combustion chamber 14, and the supplied fuel is burned therein. The combustion products of the fuel are sequentially expanded in high-pressure turbines 15 and low pressure 17. The high-pressure gas turbine 15 of the steam-gas turbine unit 2 operates on the fuel combustion products leaving the main combustion chamber 14, and the low-pressure steam and gas turbine 17 runs on the gas-vapor mixture.

Полезную работу газовой турбины высокого давления 15 используют для сжатия воздуха в компрессоре 13. К продуктам сгорания топлива, отработавшим в газовой турбине высокого давления 15, в камеру дожигания 16 подводят дополнительное тепло топлива. Сюда же по паропроводу низкого давления 5 подают пар низкого давления. Газовая турбина высокого давления 15 работает на продуктах сгорания топлива, а силовая парогазовая турбина низкого давления 17 работает на парогазовой смеси. Полезную работу силовой парогазовой турбины низкого давления 17 используют для привода электрогенератора 18 и выработки электроэнергии. Температуру парогазовой смеси перед свободной силовой турбиной устанавливают близкой к 900°С - предельно допустимой для неохлаждаемой газовой турбины. Из силовой парогазовой турбины 17 по трубопроводу парогазовой смеси 6 подают в котел-утилизатор 19 блока утилизации теплоты парогазовой смеси 3.The useful work of a high-pressure gas turbine 15 is used to compress the air in the compressor 13. The fuel combustion products spent in the high-pressure gas turbine 15 are supplied with additional fuel heat to the afterburner 16. Here, low pressure steam 5 is supplied via a low pressure steam line 5. A high pressure gas turbine 15 operates on the products of fuel combustion, and a low pressure steam and gas turbine 17 operates on a gas mixture. The useful work of a low-pressure steam and gas turbine 17 is used to drive an electric generator 18 and generate electricity. The temperature of the gas-vapor mixture in front of a free power turbine is set close to 900 ° C - the maximum allowable for an uncooled gas turbine. From the power combined-cycle turbine 17 through the pipeline gas-vapor mixture 6 is fed into the recovery boiler 19 of the heat recovery unit of the gas-vapor mixture 3.

Теплоту парогазовой смеси утилизируют для выработки перегретого пара высокого давления в парогенераторе высокого давления 20 и пара низкого давления в парогенераторе низкого давления 21.The heat of the vapor-gas mixture is utilized to generate superheated high-pressure steam in the high-pressure steam generator 20 and low-pressure steam in the low-pressure steam generator 21.

Пар высокого давления по паропроводу высокого давления 7 подают в главный паропровод 33 базовой теплоэлектроцентрали. Пар низкого давления направляют по паропроводу низкого давления 5 в дополнительную камеру дожигания 16 блока парогазовой установки 2.High pressure steam through the high pressure steam line 7 is fed into the main steam line 33 of the base cogeneration plant. Low pressure steam is sent through a low pressure steam line 5 to an additional afterburning chamber 16 of a combined cycle gas turbine unit 2.

В парогазовую смесь, частично охлажденную при выработке пара высокого и низкого давления, впрыскивают в оросительном устройстве 22 оросительную воду с температурой 20-30°С, подводимую в него по трубопроводу оросительной воды 9 из установки умягчения сырой воды 41 блока базовой теплоэлектроцентрали 1.Irrigation water with a temperature of 20-30 ° C is injected into the steam-gas mixture, partially cooled during the production of high and low pressure steam, in the irrigation device 22, supplied to it through the irrigation water pipe 9 from the raw water softener 41 of the base heat and power unit 1.

За счет этого в газоохладителе-конденсаторе 23 конденсируют паровую составляющую парогазовой смеси. В сепарационном устройстве газоохладителя-конденсатора 23 сепарируют конденсат парогазовой смеси и оросительную воду от продуктов сгорания топлива. Продукты сгорания по выхлопному газоходу 24 с дымососом сбрасывают в атмосферу, а сепарированную воду по трубопроводу 12 подают в бак сепарированной воды 25.Due to this, the vapor component of the vapor-gas mixture is condensed in the gas cooler-condenser 23. In the separation device of the gas cooler-condenser 23, the condensate of the vapor-gas mixture and the irrigation water from the fuel combustion products are separated. The combustion products through the exhaust gas duct 24 with a smoke exhauster are discharged into the atmosphere, and the separated water is piped 12 to the separated water tank 25.

Меньшую часть сепарированной воды в блоке 4 умягчают в фильтре умягчения питательной воды низкого давления 26, деаэрируют в деаэраторе 27 и по трубопроводу 11 через питательный насос низкого давления подводят ее на вход в парогенератор низкого давления 21 котла-утилизатора 19. Большую ее часть насосом сепарированной воды 28 подают по трубопроводу 10 подпитки теплосети через деаэратор в обратный трубопровод сетевой воды в базовой теплоэлектроцентрали 1.A smaller part of the separated water in block 4 is softened in the softener filter for low-pressure feed water 26, deaerated in the deaerator 27, and piped 11 through the low-pressure feed pump to the inlet to the low-pressure steam generator 21 of the recovery boiler 19. Most of it is separated by the pump of separated water 28 serves through the pipeline 10 recharge the heating system through the deaerator in the return pipe of the network water in the base cogeneration plant 1.

Предлагаемая компоновка теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой имеет преимущества как перед известными аналогами, так и перед прототипом и обеспечивает модернизацию базовых теплоэлектроцентралей с открытой теплофикационной системой.The proposed layout of the cogeneration plant with an open heating system has advantages both over the known analogues and over the prototype and provides for the modernization of the base cogeneration plants with an open heating system.

Claims (1)

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, содержащая котлоагрегат, главный паропровод, теплофикационную паровую турбину с теплофикационным отбором пара, деаэратор высокого давления, питательный насос высокого давления, открытую теплофикационную систему с сетевыми подогревателями, трубопроводами обратной и прямой сетевой воды, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена блоком парогазотурбинной установки с камерой дожигания низкого давления; блоком утилизации тепла парогазовой смеси, содержащим котел-утилизатор с парогенератором высокого и дополнительным парогенератором низкого давления; оросительным устройством, газоохладителем-конденсатором; блоком использования сепарированной воды, который трубопроводом питательной воды низкого давления через установку умягчения и деаэратор связан с входом парогенератора низкого давления котла-утилизатора; оросительное устройство связано трубопроводом с установкой умягчения сырой воды базовой теплоэлектроцентрали; в свою очередь вход парогенератора высокого давления котла-утилизатора связан трубопроводом парогазовой смеси с выходом парогазотурбинной установки; парогенератор низкого давления котла-утилизатора соединен паропроводом низкого давления с дополнительной камерой дожигания парогазотурбинной установки; блок использования сепарированной воды соединен трубопроводом умягченной и деаэрированной питательной воды низкого давления с блоком утилизации тепла парогазовой смеси и трубопроводом умягченной, подогретой и деаэрированной подпиточной воды с открытой теплофикационной системой базовой теплоэлектроцентрали; парогенератор высокого давления соединен трубопроводами питательной воды высокого давления и пара высокого давления с базовой теплоэлектроцентралью.A cogeneration plant with an open heating system, comprising a boiler, a main steam line, a cogeneration steam turbine with cogeneration, a high pressure deaerator, a high-pressure feed pump, an open cogeneration system with network heaters, reverse and direct water pipelines, characterized in that it is additionally equipped a gas-turbine unit with a low-pressure afterburner; a heat recovery unit for a steam-gas mixture containing a recovery boiler with a high-pressure steam generator and an additional low-pressure steam generator; irrigation device, gas cooler-condenser; a unit for using separated water, which is connected to the input of the low-pressure steam generator of the recovery boiler through a low-pressure feed water pipe through a softener and a deaerator; the irrigation device is connected by a pipeline to the raw water softener installation of the base cogeneration plant; in turn, the input of the high-pressure steam generator of the recovery boiler is connected by the steam-gas mixture pipeline to the output of the steam-gas-turbine installation; a low pressure steam generator of the recovery boiler is connected by a low pressure steam line to an additional afterburner of a steam-gas-turbine installation; the separated water use unit is connected by a softened and deaerated low-pressure feed water pipeline to a steam-gas mixture heat recovery unit and a softened, heated and deaerated make-up water pipeline with an open heating system of the base heat and power plant; the high-pressure steam generator is connected by pipelines of high-pressure feed water and high-pressure steam to the base cogeneration plant.
RU2004129993/06A 2004-10-12 2004-10-12 Power and heating plant with open power and heat supply system RU2261337C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129993/06A RU2261337C1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 Power and heating plant with open power and heat supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129993/06A RU2261337C1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 Power and heating plant with open power and heat supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261337C1 true RU2261337C1 (en) 2005-09-27

Family

ID=35850071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004129993/06A RU2261337C1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 Power and heating plant with open power and heat supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261337C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533593C1 (en) * 2013-06-18 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2534921C2 (en) * 2012-06-13 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Make-up water treatment unit of combined heat and power plant
RU2647013C1 (en) * 2017-02-27 2018-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of operation of the compressed-air power station

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАРАПОВ В.И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. М.: Энергоатомиздат, 1996, с. 119-120, рис. 8.2. РОМАНОВ В.И. И ДР. Комбинированная газопаровая установка мощностью 16-25 МВт с утилизацией тепла отходящих газов и регенерацией воды из парогазового котла. Теплоэнергетика, 1966, № 4, с. 27-30. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534921C2 (en) * 2012-06-13 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Make-up water treatment unit of combined heat and power plant
RU2533593C1 (en) * 2013-06-18 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2647013C1 (en) * 2017-02-27 2018-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of operation of the compressed-air power station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104474851B (en) A kind of is CO before burning 2the device and method of trapping system supply steam
CN102191957B (en) Combined cycle and combined heat and power (CHP) equipment and process
RU2273741C1 (en) Gas-steam plant
RU2525569C2 (en) Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU2335641C2 (en) Method of enhancing efficiency and output of two-loop nuclear power station
CN109296413A (en) A kind of the bypass double reheat power generator and method cooling using deep sea water
RU2409746C2 (en) Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
CN204261537U (en) A kind of is CO before burning 2the device of trapping system supply steam
CN202039910U (en) Combined-cycle cogeneration equipment
RU2616148C2 (en) Electric power generation device with high temperature vapour-gas condensing turbine
RU2250872C1 (en) Combined method of electric power and a liquid synthetic fuel production by gas turbine and steam-gas installations
RU2261337C1 (en) Power and heating plant with open power and heat supply system
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
RU2650238C1 (en) Gas distribution station power plant or the gas control unit operation method
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
Sergeev et al. A gas-generator combined-cycle plant equipped with a high-head heat-recovery boiler
RU2259487C1 (en) Method for operation of main electrical and heating line with open thermal system
RU44171U1 (en) HEAT ELECTROCENTRAL WITH AN OPEN HEATING SYSTEM
RU2343368C1 (en) Geothermal power plant
RU2259486C1 (en) Main electrical and heating line with open thermal system
RU2259485C1 (en) Main electric and heating line with closed thermal system
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2273740C1 (en) Method of operation of gas-steam thermoelectric plant
RU44144U1 (en) CONTACT STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL WITH A CLOSED HEATING SYSTEM
RU2272915C1 (en) Method of operation of gas-steam plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081013