RU2309262C2

RU2309262C2 - Method of operation of thermal power station

Info

Publication number: RU2309262C2
Application number: RU2005140479/06A
Authority: RU
Inventors: Мансур Масхутович Замалеев (RU); Мансур Масхутович Замалеев; Елена Владимировна Макарова (RU); Елена Владимировна Макарова; Владимир Иванович Шарапов (RU); Владимир Иванович Шарапов
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-10-27
Also published as: RU2005140479A

Abstract

FIELD: heat power engineering; thermal power stations.

SUBSTANCE: according to proposed method of operation of thermal power station exhaust gases of gas turbine plant-oxidizer for combustion of fuel, are directed to burners of steam boiler in downtake gas duct of which combustion products are successively cooled in convection steam super heater, water economizer, high-pressure gas-water heater and low-pressure gas-water heater. Superheated steam after steam boiler ste4am super heater is directed to extractions of which steam is directed to heat system water in lower and upper system heaters. Regenerative heating of main condensate of steam turbine plant is provided successively in for regenerative low-pressure heaters connected, respectively, to seventh, sixth, fifth and fourth extractions in direction of steam flow in steam turbine passage. Low-pressure gas-water heater is cooled by deaerated water circulating in closed circuit with water-to-water heat exchanger in which additional feed water is heated after vacuum deaerator.

EFFECT: increased economy of thermal power station owing to creating conditions for additional generation of electric energy at heat consumption of steam turbine and more complete use of excess heat of exhaust gases of gas turbine plant.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях.The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants.

Известны аналоги-способы работы тепловой электрической станции, по которым уходящие газы газотурбинной установки (ГТУ) - окислитель для сжигания топлива - направляют к горелкам и сбросным соплам парового котла, в опускном газоходе которого продукты сгорания последовательно охлаждают в конвективном пароперегревателе, водяном экономайзере (ВЭК), газоводяном подогревателе высокого давления (ГВП ВД) и газоводяном подогревателе низкого давления (ГВП НД), перегретый пар после пароперегревателя парового котла направляют в теплофикационную паротурбинную установку (ПТУ), из регулируемых отопительных отборов которой отводят пар на подогрев сетевой воды в нижнем и верхнем сетевых подогревателях, в газоводяном подогревателе низкого давления нагревают основной конденсат паротурбинной установки после регенеративных подогревателей низкого давления, подключенных соответственно к шестому и седьмому по ходу пара в проточной части паровой турбины отборам, в водоводяном подогревателе, подключенном по греющей среде к трубопроводу основного конденсата после ГВП НД, нагревают сетевую воду параллельно с сетевыми подогревателями ПТУ, в газоводяном подогревателе высокого давления нагревают деаэрированную питательную воду после деаэратора повышенного давления перед подачей в водяной экономайзер (см. Нишневич В.И., Словиковский Г.Б. Проектирование энергоблока ПТУ-190/220 для Тюменской ТЭЦ-1. // Электрические станции. 2005. №6. С.9-16). Данный аналог принят в качестве прототипа.Known analogues are the methods of operation of a thermal power plant, in which the flue gases of a gas turbine installation (GTU) - an oxidizer for burning fuel - are directed to burners and waste nozzles of a steam boiler, in the lowering duct of which the combustion products are successively cooled in a convective superheater, water economizer (VEK) , gas-water heater of high pressure (GVP VD) and gas-water heater of low pressure (GVP ND), superheated steam after the superheater of the steam boiler is sent to the heating a rotary turbine unit (PTU), from which the steam is diverted from the controlled heating taps to heat the mains water in the lower and upper network heaters, in the gas-water low-pressure heater, the main condensate of the steam-turbine installation is heated after regenerative low-pressure heaters connected to the sixth and seventh steam paths respectively the flow part of the steam turbine to the selections, in a water-water heater connected through a heating medium to the main condensate pipeline after the main low pressure water heater, the network is heated In parallel with the PTU network heaters, deaerated feed water is heated in the gas-water high-pressure heater after the high pressure deaerator before being fed to the water economizer (see Nishnevich V.I., Slovikovsky G.B. Design of the PTU-190/220 power unit for the Tyumen TPP-1. // Electric stations. 2005. No. 6. S.9-16). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженная экономичность тепловых электростанций из-за недостаточно эффективного использования теплоты уходящих газов ГТУ и пониженной выработки электроэнергии на внутреннем и внешнем тепловом потреблении за счет исключения части подогревателей системы регенерации ПТУ и использования для подогрева сетевой воды водоводяного подогревателя, снижающего величину низкопотенциальных отопительных отборов на сетевые подогреватели ПТУ.The disadvantages of the analogues and the prototype are the reduced efficiency of thermal power plants due to the insufficiently efficient use of the heat of the GTU flue gases and the reduced generation of electricity for internal and external heat consumption due to the exclusion of part of the heaters of the PTU regeneration system and the use of a water-water heater for heating the network water, which reduces the value of low-grade heating selection for PTU network heaters.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электрической станции за счет создания условий для дополнительной выработки электроэнергии на тепловом потреблении паровой турбиной и более полного использования избыточной теплоты уходящих газов газотурбинной установки.The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency of a thermal power plant by creating conditions for additional power generation from the heat consumption of a steam turbine and more complete use of the excess heat of the flue gases of a gas turbine plant.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому уходящие газы газотурбинной установки - окислитель для сжигания топлива - направляют к горелкам парового котла, в опускном газоходе которого продукты сгорания последовательно охлаждают в конвективном пароперегревателе, водяном экономайзере, газоводяном подогревателе высокого давления и газоводяном подогревателе низкого давления, перегретый пар после пароперегревателя парового котла направляют в теплофикационную паротурбинную установку, из регулируемых отопительных отборов которой отводят пар на подогрев сетевой воды в нижнем и верхнем сетевых подогревателях, основной конденсат паротурбинной установки после регенеративных подогревателей низкого давления, подключенных соответственно к седьмому и шестому по ходу пара в проточной части паровой турбины отборам, нагревают перед подачей в деаэратор повышенного давления.To achieve this result, a method is proposed for operating a thermal power plant, in which the flue gases of a gas turbine plant - an oxidizer for burning fuel - are directed to the burners of a steam boiler, in the lowering gas duct of which the combustion products are successively cooled in a convective superheater, water economizer, high-pressure gas-water heater and gas-water low-pressure heater, superheated steam after the superheater of the steam boiler is sent to the cogeneration steam turbine unit A novelty, from the controlled heating selections of which steam is diverted to heat the mains water in the lower and upper network heaters, the main condensate of the steam turbine plant after regenerative low-pressure heaters connected to the seventh and sixth steam paths in the flow part of the steam turbine, respectively, is heated before being supplied to deaerator of high pressure.

Особенность заключается в том, что регенеративный подогрев основного конденсата паротурбинной установки осуществляют последовательно в четырех регенеративных подогревателях низкого давления, подключенных соответственно к седьмому, шестому, пятому и четвертому по ходу пара в проточной части паровой турбины отборам, а газоводяной подогреватель низкого давления охлаждают деаэрированной водой, циркулирующей по замкнутому контуру с водоводяным теплообменником, в котором нагревают добавочную питательную воду после вакуумного деаэратора.The peculiarity lies in the fact that the regenerative heating of the main condensate of the steam turbine unit is carried out sequentially in four regenerative low-pressure heaters connected to the seventh, sixth, fifth and fourth downstream steam in the flow part of the steam turbine, respectively, and the gas-water low-pressure heater is cooled with deaerated water, circulating in a closed circuit with a water-water heat exchanger, in which additional feed water is heated after vacuum deaerato pa

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции за счет обеспечения дополнительной выработки электроэнергии на внутреннем тепловом потреблении при подогреве основного конденсата ПТУ в регенеративных подогревателях низкого давления, подключенных к четвертому и пятому по ходу пара в проточной части турбины отборам, за счет нормативного качества деаэрации общего потока питательной воды в деаэраторе повышенного давления вследствие подогрева добавочной питательной воды после вакуумного деаэратора до требуемой температуры, за счет увеличения выработки электроэнергии на внешнем тепловом потреблении ввиду исключения малоэффективного водоводяного подогревателя сетевой воды, снижающего величину отопительных отборов на сетевые подогреватели ПТУ и за счет более полного использования теплоты уходящих газов ГТУ.The new interconnection of elements makes it possible to increase the cost-effectiveness of a thermal power plant by providing additional electricity generation for internal heat consumption when heating the main condensate of a heat transfer unit in low-pressure regenerative heaters connected to the fourth and fifth downstream steam in the turbine throughputs, due to the standard quality of the general deaeration feed water flow in the high pressure deaerator due to heating of the feed water after vacuum de aerator to the required temperature, due to an increase in the generation of electricity from external heat consumption due to the exclusion of an ineffective water-water heater for network water, which reduces the amount of heating taps for network heaters of a vocational school and due to a more complete use of the heat of the exhaust gases of a gas turbine.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции. Схема содержит паровой котел 1, использующий уходящие газы газовой турбины 3 в качестве окислителя для сжигания топлива, теплофикационную паровую турбину 2 с отборами пара на регенеративные подогреватели низкого давления 5, водоводяной теплообменник 6, включенный по нагреваемой среде в трубопровод добавочной питательной воды 7 после вакуумного деаэратора 4, а по греющей среде - в трубопровод циркуляции 8 после газоводяного подогревателя низкого давления (ГВП НД) и насоса циркуляции 9.The drawing shows a schematic diagram of a thermal power station. The scheme contains a steam boiler 1, using the exhaust gases of a gas turbine 3 as an oxidizing agent for burning fuel, a heating steam turbine 2 with steam extraction for low pressure regenerative heaters 5, a water-water heat exchanger 6, connected via a heated medium to the feed water pipe 7 after the vacuum deaerator 4, and in the heating medium - into the circulation pipe 8 after the gas-water low-pressure heater (GWP ND) and the circulation pump 9.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.Consider an example of the implementation of the claimed method of operation of a thermal power plant.

Уходящие газы газовой турбины 3 направляют к горелкам 10 и сбросным соплам 11 парового котла 1 для окисления поступающего в топку топлива. Вырабатываемый в паровом котле 1 пар направляют в теплофикационную паровую турбину 2. Потери пара и конденсата из цикла станции компенсируют добавочной питательной водой после вакуумного деаэратора 4, которую перед подачей в деаэратор повышенного давления 12 направляют в водоводяной теплообменник 6. В водоводяной теплообменник 6 по трубопроводу 8 подают греющую среду - деаэрированную воду после ГВП НД и насоса циркуляции 9. Включение ГВП НД в контур циркуляции деаэрированной воды перед водоводяным подогревателем добавочной питательной воды позволяет осуществить регенеративный подогрев основного конденсата ПТУ в четырех подогревателях низкого давления без снижения эффективности использования теплоты уходящих газов парового котла.The flue gases of the gas turbine 3 are directed to the burners 10 and waste nozzles 11 of the steam boiler 1 for oxidation of the fuel entering the furnace. The steam generated in the steam boiler 1 is sent to the heating steam turbine 2. The losses of steam and condensate from the station cycle are compensated by additional feed water after the vacuum deaerator 4, which, before being fed to the high pressure deaerator 12, is sent to the water-heat exchanger 6. To the water-water heat exchanger 6 via pipeline 8 supply the heating medium - deaerated water after the main water heater and circulation pump 9. Turn on the main water heater in the circulation circuit of the deaerated water in front of the water-water heater s allows for regenerative heating of main condensate PTU four heaters low pressure without decreasing the efficiency of use of heat of exhaust gases of the steam boiler.

Таким образом, предложенное решение позволяет обеспечить требуемый нагрев добавочной питательной воды перед деаэратором повышенного давления за счет использования избыточной теплоты уходящих газов ГТУ и создать условия для полного сохранения экономичной схемы подогрева основного конденсата в четырех регенеративных подогревателях низкого давления ПТУ без снижения эффективности использования теплоты уходящих газов парового котла, т.е. повысить надежность и экономичность работы электростанции.Thus, the proposed solution allows us to provide the required heating of the additional feed water in front of the high pressure deaerator due to the use of excess heat of the GTU flue gases and to create conditions for the complete conservation of the economical scheme for heating the main condensate in four regenerative low-pressure heaters of the PTU without reducing the efficiency of using the heat of the steam flue gases boiler, i.e. increase the reliability and efficiency of the power plant.

Claims

The method of operation of a thermal power plant, in which the flue gases of a gas turbine unit - an oxidizer for burning fuel - is directed to the burners of a steam boiler, in the downcomer of which the combustion products are successively cooled in a convective superheater, a water economizer, a gas-water high-pressure heater and a gas-water low-pressure heater, superheated steam after the superheater of the steam boiler is sent to the cogeneration steam turbine unit, from controlled heating in which steam is diverted to heat the mains water in the lower and upper network heaters, the main condensate of the steam turbine installation after regenerative low-pressure heaters, connected to the seventh and sixth steam in the flow part of the steam turbine, respectively, is heated, before being supplied to the high pressure deaerator, different the fact that the regenerative heating of the main condensate of the steam turbine installation is carried out sequentially in four regenerative low-pressure heaters, I connect taken respectively to the seventh, sixth, fifth and fourth along the steam in the flow part of the steam turbine offsets, and the gas-water low-pressure heater is cooled by deaerated water circulating in a closed circuit with a water-water heat exchanger in which additional feed water is heated after the vacuum deaerator.