RU2466285C2 - Steam generating plant - Google Patents
Steam generating plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466285C2 RU2466285C2 RU2010145252/06A RU2010145252A RU2466285C2 RU 2466285 C2 RU2466285 C2 RU 2466285C2 RU 2010145252/06 A RU2010145252/06 A RU 2010145252/06A RU 2010145252 A RU2010145252 A RU 2010145252A RU 2466285 C2 RU2466285 C2 RU 2466285C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- steam generator
- outlet
- inlet
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к установкам для выработки пара и может быть использовано в энергетике, например, для парогенерирующих установок с агрегатами наддува, обеспечивающих паром конденсационные паровые турбины, в том числе турбины с давлением пара на входе, превышающем критическое давление, и высокой температурой питательной воды, вплоть до критической.The invention relates to installations for generating steam and can be used in the energy sector, for example, for steam generating units with pressurization units that provide steam to condensing steam turbines, including turbines with a steam pressure at the inlet exceeding the critical pressure and high feed water temperature, up to to critical.
Парогенерирующие установки предназначены, главным образом, для модернизации существующих паровых энергоблоков ГРЭС с целью повышения их КПД с 40 до 53-60%, конкретно - для выработки пара, параметры и количество которого обеспечивают нормальную работу имеющихся паровых турбин, без внесения каких-либо изменений в их конструкцию. Основная область использования парогенерирующих установок - электроэнергетика.Steam generating units are mainly intended for the modernization of existing steam power units of state district power plants in order to increase their efficiency from 40 to 53-60%, specifically for generating steam, the parameters and quantity of which ensure the normal operation of existing steam turbines, without making any changes to their design. The main area of use for steam generating plants is electric power.
Известны установки, генерирующие пар для паровых турбин в паровом котле. В топке котла топливо сжигают в кислородосодержащем газе, поступающем с выхлопа газотурбинного двигателя (Мицубиси Хеви Индастри, Мицубиси корпорейшн, ОАО РАО ЕС, ОАО «ВТИ» Научно-технический семинар «Усовершенствованные газовые турбины и ПГУ фирмы «Мицубиси» 22 июня 2005 г., Москва, Россия. Глава 4, раздел «Случай С-ПГУ со сбросом газа в котел блока ТЭС Chita No. 1 и No. 2 энергокомпании Chubu Electric Power Co).Known installations generating steam for steam turbines in a steam boiler. In the boiler furnace, fuel is burned in oxygen-containing gas coming from the exhaust of a gas turbine engine (Mitsubishi Heavy Industry, Mitsubishi Corporation, OJSC RAO EU, OJSC VTI Scientific and Technical Seminar "Advanced Gas Turbines and Combined Cogeneration Units of the Mitsubishi Company" June 22, 2005, Moscow, Russia, Chapter 4, section “Case of C-CCGT with gas discharged into the boiler of the Chita TPP unit No. 1 and No. 2 of the energy company Chubu Electric Power Co).
При этом тепло газов, отходящих из газотурбинного двигателя, вместе с газами поступает в топку и утилизируется. Главный недостаток таких установок - сравнительно низкий КПД по сравнению с другими парогазотурбинными установками. В этом случае КПД равен около 46%.In this case, the heat of the gases leaving the gas turbine engine, together with the gases, enters the furnace and is utilized. The main disadvantage of such plants is the relatively low efficiency compared to other combined cycle gas turbine plants. In this case, the efficiency is about 46%.
Причина тому - большие потери тепла с отходящими газами, температура которых из-за невозможности использования здесь воздушного экономайзера не может быть ниже температуры питательной воды.The reason for this is the large heat loss with exhaust gases, the temperature of which, due to the impossibility of using an air economizer here, cannot be lower than the temperature of the feed water.
Известна парогенерирующая установка с котлами-утилизаторами трех ступеней давлений пара и промежуточным перегревом. Установка состоит из двух ГТУ типа V 94.3А (Siemens) с котлами-утилизаторами и одной паровой турбины (С.В.Цанев и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Изд. МЭИ, стр.1, 282-283, 2002). Основное топливо - природный газ, резервное топливо - жидкое, газотурбинное. Нагрев воды, а также испарение и перегрев пара осуществляют в котлах-утилизаторах за счет тепла выхлопных газов газотурбинных двигателей при давлении греющего газа, близком к атмосферному давлению.Known steam generating installation with recovery boilers of three stages of steam pressure and intermediate overheating. The installation consists of two gas turbines of type V 94.3A (Siemens) with waste heat boilers and one steam turbine (S.V. Tsanev et al. Gas-turbine and combined-cycle plants of thermal power plants. M: Publishing House MPEI, p.1, 282-283 , 2002). The main fuel is natural gas, the backup fuel is liquid, gas turbine. Water heating, as well as evaporation and superheating of steam is carried out in waste heat boilers due to the heat of exhaust gases of gas turbine engines at a heating gas pressure close to atmospheric pressure.
Недостатки такой установки:The disadvantages of such an installation:
- практическая непригодность для совместной работы с наиболее эффективными паровыми турбинами с высокой (до 280°C, а в перспективе - и выше) температурой питательной воды из-за больших потерь тепла с отходящими газами как вследствие высокой их температуры, которая не может быть ниже температуры питательной воды, так и большего, чем в паровых котлах расхода отходящих газов, обусловленного прохождением по тракту ГТД значительных количеств избыточного воздуха, не участвующего в процессах горения;- practical unsuitability for working together with the most efficient steam turbines with high (up to 280 ° C, and in the future - higher) feed water temperature due to large heat losses with exhaust gases as a result of their high temperature, which cannot be lower than the temperature feed water, and more than in steam boilers the flow of exhaust gases due to the passage through the gas turbine engine path of significant amounts of excess air that is not involved in the combustion processes;
- большие габариты, материалоемкость и стоимость газотурбинного и теплообменного оборудования в расчете на один киловатт полезной мощности паровой турбины.- large dimensions, material consumption and cost of gas turbine and heat exchange equipment per one kilowatt of useful power of a steam turbine.
Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое техническое решение является паровой котел с агрегатом наддува (патент РФ №2056584, F02B 1/24, 17.11.1994), содержащий разделенный на две части газоход (канал горячего теплоносителя парогенератора), каждая часть которого образована своей теплообменной поверхностью. Одна из частей газохода на входе подключена к горелочному устройству. Причем части газохода подключены последовательно с образованием газового тракта. Агрегат наддува выполнен в виде компрессора с приводом от газовой турбины, нагнетающего в горелочное устройство воздух. Турбина подключена к газовому тракту между частями газохода. Теплообменная поверхность каждой части газохода выполнена в виде цилиндрических обечаек с полыми стенками, внутри которых выполнены спиральные каналы для прохода нагреваемой среды. Причем обечайки размещены одна относительно другой коаксиально с зазором и образованием между ними упомянутого газохода и сообщены между собой. Теплообменные поверхности разных частей газохода подключены последовательно по нагреваемой среде.The closest analogue to the same purpose as the claimed technical solution is a steam boiler with a boost unit (RF patent No. 2056584, F02B 1/24, 11/17/1994) containing a gas duct divided into two parts (channel of the hot heat carrier of the steam generator), each part of which formed by its heat exchange surface. One of the parts of the duct at the inlet is connected to the burner device. Moreover, the parts of the duct connected in series with the formation of the gas path. The boost unit is made in the form of a compressor driven by a gas turbine that pumps air into the burner. The turbine is connected to the gas path between the parts of the duct. The heat exchange surface of each part of the duct is made in the form of cylindrical shells with hollow walls, inside of which spiral channels are made for the passage of the heated medium. Moreover, the shells are placed one relative to the other coaxially with a gap and the formation of the said gas duct between them and communicated with each other. The heat exchange surfaces of different parts of the duct are connected in series through the heated medium.
При одинаковой величине расхода топлива величина расхода воздуха на входе в горелочное устройство парового котла с агрегатом наддува значительно меньше, чем на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя из-за существенно меньшего коэффициента избытка воздуха в горелочном устройстве, чем в камере сгорания. Следовательно, при одинаковой величине расхода топлива габариты, материалоемкость и стоимость газотурбинного оборудования заявляемой установки будут намного меньшими, чем у парогенерирующей установки фирмы Siemens, рассмотренной выше.With the same fuel consumption, the air consumption at the inlet to the burner device of the steam boiler with the boost unit is much less than at the inlet to the combustion chamber of a gas turbine engine due to a significantly lower coefficient of excess air in the burner device than in the combustion chamber. Therefore, with the same fuel consumption, the dimensions, material consumption and cost of gas turbine equipment of the inventive installation will be much smaller than that of the Siemens steam generating installation discussed above.
Что касается теплообменного оборудования, то в паровом котле с агрегатом наддува большая часть тепла передается от греющего газа к нагреваемым воде и пару в первой секции газохода, в которой давление греющего газа существенно превышает атмосферное, вследствие чего процессы теплообмена идут в ней намного более интенсивно, чем в котле-утилизаторе установки фирмы Siemens, что позволяет значительно сократить площади поверхностей теплообмена, а значит, и габариты, материалоемкость и стоимость теплообменного оборудования.As for the heat exchange equipment, in a steam boiler with a boost unit, most of the heat is transferred from the heating gas to the heated water and the steam in the first section of the duct, in which the heating gas pressure significantly exceeds atmospheric pressure, as a result of which the heat exchange processes are much more intense than in a waste heat boiler of a Siemens installation, which can significantly reduce heat exchange surface areas, which means dimensions, material consumption and cost of heat exchange equipment.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- низкий механический КПД установки, состоящей из парового котла и обслуживаемой им паровой турбины (около 40%), что значительно ниже, чем у установки фирмы Siemens и ей аналогичных (57 - 60%);- low mechanical efficiency of the installation, consisting of a steam boiler and a steam turbine serviced by it (about 40%), which is significantly lower than that of a Siemens installation and similar ones (57 - 60%);
- большие габариты, материалоемкость и стоимость второй, низконапорной, части газохода;- large dimensions, material consumption and cost of the second, low-pressure, part of the duct;
- низкий ресурс парогенератора в наиболее горячей его части, обусловленный неблагоприятным сочетанием высокой температуры газа и высокого давления в нем на выходе из горелочного устройства;- low resource of the steam generator in its hottest part, due to the unfavorable combination of high gas temperature and high pressure in it at the outlet of the burner device;
- повышенное образование окислов азота из-за высокой температуры в горелочном устройстве.- increased formation of nitrogen oxides due to the high temperature in the burner device.
В основу изобретения положено решение следующих задач:The invention is based on the following tasks:
- повышение КПД установки за счет повышения КПД парогенератора, агрегата наддува и паровой турбины потребителя;- increase the efficiency of the installation by increasing the efficiency of the steam generator, boost unit and consumer steam turbine;
- повышение ресурса работы парогенератора и агрегата наддува;- increase the service life of the steam generator and boost unit;
- снижение габаритов, материалоемкости и стоимости парогенератора и агрегата наддува;- reduction in size, material consumption and cost of the steam generator and boost unit;
- уменьшение количества окислов азота, образующегося при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.- a decrease in the amount of nitrogen oxides generated during operation of a steam generating unit with a boost unit.
Поставленные задачи решаются тем, что парогенерирующая установка содержит агрегат наддува, горелочное устройство и парогенератор. Агрегат наддува состоит из газовой турбины и сопряженного с ней через силовую передачу, например вала, воздушного компрессора. Причем вход компрессора соединен с атмосферой. Парогенератор имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами и выходами. Горелочное устройство снабжено входами для подачи воздуха, топлива и выходом горячего газа. Выход компрессора агрегата наддува соединен с входом для подачи воздуха горелочного устройства. Вход газовой турбины агрегата наддува соединен с выходом горелочного устройства через канал горячего теплоносителя парогенератора, а выход турбины - с атмосферой. Вход канала холодного теплоносителя парогенератора соединен с источником нагреваемой среды, а выход канала - с приемником нагреваемой среды.The tasks are solved in that the steam generating installation comprises a boost unit, a burner device and a steam generator. The supercharging unit consists of a gas turbine and coupled to it through a power transmission, for example, a shaft, an air compressor. Moreover, the compressor input is connected to the atmosphere. The steam generator has channels of hot and cold coolants, respectively, with inputs and outputs. The burner is equipped with inputs for air, fuel and hot gas. The compressor outlet of the boost unit is connected to the air inlet of the burner device. The gas turbine inlet of the boost unit is connected to the outlet of the burner through the channel of the hot heat carrier of the steam generator, and the turbine outlet is connected to the atmosphere. The channel inlet of the cold coolant of the steam generator is connected to the source of the heated medium, and the channel outlet is connected to the receiver of the heated medium.
Новым в изобретении является то, что установка содержит воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторую газовую турбину, соответственно все с входами и выходами, и полезную нагрузку, например электрогенератор. Воздушный дожимной компрессор, компрессор балластного газа, вторая газовая турбина и полезная нагрузка установлены на одном валу. Причем выход воздушного компрессора агрегата наддува соединен с входом горелочного устройства через воздушный дожимной компрессор. Вход канала горячего теплоносителя парогенератора соединен с выходом горячего газа горелочного устройства через вторую газовую турбину. Выход канала горячего теплоносителя парогенератора дополнительно соединен с входом в горелочное устройство через компрессор балластного газа.New in the invention is that the installation comprises an air booster compressor, a ballast gas compressor, a second gas turbine, respectively, all with inputs and outputs, and a payload, for example, an electric generator. An air booster compressor, a ballast gas compressor, a second gas turbine and a payload are mounted on the same shaft. Moreover, the output of the air compressor of the boost unit is connected to the input of the burner device through an air booster compressor. The inlet of the channel of the hot heat carrier of the steam generator is connected to the outlet of the hot gas of the burner device through a second gas turbine. The outlet of the hot fluid channel of the steam generator is additionally connected to the inlet to the burner device through a ballast gas compressor.
При таком устройстве парогенерирующей установки:With such a device of a steam generating installation:
- включение в схему парогенерирующей установки с агрегатом наддува дожимного компрессора, второй газовой турбины и полезной нагрузки позволяет повысить давление на входе в газовую турбину агрегата наддува до такой величины, при которой температура газа, покидающего эту газовую турбину, снизится до плюс 75-140°C. Это сделает ненужной вторую, низконапорную, секцию газохода прототипа, в которой процессы теплопередачи идут менее интенсивно, чем в первой, высоконапорной, его части, что приводит к уменьшению потребной площади теплообменных поверхностей парогенератора, а значит, к уменьшению размеров, материалоемкости и стоимости теплообменного оборудования;- the inclusion of a booster compressor, a second gas turbine and a payload in the scheme of the steam generating unit with the boost unit allows increasing the pressure at the inlet of the boost unit to the gas turbine to such a temperature that the temperature of the gas leaving this gas turbine drops to plus 75-140 ° C . This will make the second, low-pressure, section of the flue duct of the prototype unnecessary, in which the heat transfer processes are less intense than in the first, high-pressure, part of it, which leads to a decrease in the required area of the heat-exchange surfaces of the steam generator, and therefore, to a decrease in the size, material consumption and cost of heat-exchange equipment ;
- одновременно это позволяет повысить механический КПД установки, состоящей из парогенерирующей установки и агрегата наддува за счет передачи полезной нагрузке свободной работы на валу от второй газовой турбины, а также за счет уменьшения потерь тепла с отходящими газами вследствие снижения их температуры;- at the same time, this allows to increase the mechanical efficiency of the installation, consisting of a steam generating unit and a boost unit due to the transfer of free work on the shaft to the payload from the second gas turbine, as well as by reducing heat loss with exhaust gases due to a decrease in their temperature;
- кроме того, это позволяет повысить КПД парогенерирующей установки за счет повышения давления на входе в газовую турбину агрегата наддува, что, при прочих равных условиях, приводит к снижению температуры газов, отходящих с выхода этой турбины в атмосферу, и потерь тепла с отходящими газами.- in addition, this allows to increase the efficiency of the steam generating unit by increasing the pressure at the inlet to the gas turbine of the boost unit, which, all other things being equal, leads to a decrease in the temperature of the gases leaving this turbine and the heat loss from the exhaust gases.
- включение в парогенерирующую установку с агрегатом наддува прототипа компрессора балластного газа и оборудование камеры сгорания третьим, дополнительным, входом, на который поступает газ с выхода этого компрессора, позволяет снизить температуру горячих продуктов сгорания за счет разбавления их относительно холодным балластным газом, поступающим на вход компрессора с выхода канала горячего теплоносителя парогенератора, вследствие чего повышается ресурс установки с агрегатом наддува;- the inclusion of a prototype ballast gas compressor in the steam generating unit with the pressurization unit and the equipment of the combustion chamber with a third, additional, inlet to which gas is supplied from the output of this compressor, allows to reduce the temperature of hot combustion products by diluting them with relatively cold ballast gas entering the compressor inlet from the outlet of the channel of the hot heat carrier of the steam generator, as a result of which the installation resource with the boost unit is increased;
- понижение температуры горячих продуктов сгорания приводит к уменьшению количества окислов азота, образующихся при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.- lowering the temperature of the hot combustion products leads to a decrease in the amount of nitrogen oxides generated during operation of the steam generating unit with a boost unit.
Таким образом, решены поставленные в изобретении задачи:Thus, the objectives of the invention are solved:
- повышено КПД установки за счет повышения КПД парогенератора, агрегата наддува и паровой турбины потребителя;- increased efficiency of the installation by increasing the efficiency of the steam generator, boost unit and consumer steam turbine;
- повышен ресурс работы парогенератора и агрегата наддува;- increased operating life of the steam generator and boost unit;
- снижены габариты, материалоемкость и стоимость парогенератора и агрегата наддува;- reduced dimensions, material consumption and cost of the steam generator and boost unit;
- уменьшено количество окислов азота, образующихся при работе парогенерирующей установки с агрегатом наддува.- reduced the amount of nitrogen oxides generated during operation of the steam generating unit with a boost unit.
Настоящее изобретение поясняется последующим подробным описанием конструкции парогенеирующей установки и ее работы со ссылкой на чертеж.The present invention is illustrated by the following detailed description of the design of the steam generating installation and its operation with reference to the drawing.
Парогенерирующая установка содержит (см. чертеж) агрегат наддува 1, горелочное устройство 2 и парогенератор 3. Агрегат наддува состоит из газовой турбины 4 и сопряженного с ней через вал 5 воздушного компрессора 6. Вход 7 компрессора 6 соединен с атмосферой. Парогенератор 3 имеет каналы горячего и холодного теплоносителей соответственно с входами 8, 9 и выходами 10, 11. Горелочное устройство 2 снабжено входами 12 и 13 соответственно для подачи воздуха, топлива и выходом 14 горячего газа. Выход 15 компрессора 6 агрегата наддува 1 соединен с входом 12 для подачи воздуха в горелочное устройство 2. Вход 16 газовой турбины 4 агрегата наддува 1 соединен с выходом 14 горелочного устройства 2 через канал горячего теплоносителя парогенератора 3, а выход 17 турбины 4 - с атмосферой. Вход 9 канала холодного теплоносителя парогенератора 3 соединен с источником нагреваемой среды, а выход 11 канала - с приемником нагреваемой среды. Установка дополнительно содержит воздушный дожимной компрессор 18 с входом 19 и выходом 20, компрессор 21 балластного газа с входом 22 и выходом 23, вторую газовую турбину 24 с входом 25 и выходом 26 и полезную нагрузку, например электрогенератор 27. Воздушный дожимной компрессор 18, компрессор 21 балластного газа, вторая газовая турбина 24 и электрогенератор 27 установлены на одном валу 28. Выход 15 воздушного компрессора 6 агрегата наддува 1 соединен с входом 12 горелочного устройства 2 через воздушный дожимной компрессор 18. Вход 8 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 соединен с выходом 14 горячего газа горелочного устройства 2 через вторую газовую турбину 24. Выход 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 дополнительно соединен с входом 29 в горелочное устройство 2 через компрессор 21 балластного газа.The steam generating installation comprises (see drawing) a boost unit 1, a burner 2 and a steam generator 3. The boost unit consists of a gas turbine 4 and an air compressor 6 connected to it via a shaft 5. The input 7 of the compressor 6 is connected to the atmosphere. The steam generator 3 has hot and cold coolant channels, respectively, with inputs 8, 9 and outputs 10, 11. The burner device 2 is provided with inputs 12 and 13 for supplying air, fuel and a hot gas outlet 14, respectively. The output 15 of the compressor 6 of the boost unit 1 is connected to the input 12 for supplying air to the burner device 2. The input 16 of the gas turbine 4 of the boost unit 1 is connected to the output 14 of the burner device 2 through the channel of the hot heat carrier of the steam generator 3, and the output 17 of the turbine 4 to the atmosphere. The input 9 of the channel of the cold coolant of the steam generator 3 is connected to the source of the heated medium, and the output 11 of the channel is connected to the receiver of the heated medium. The installation further comprises an air booster compressor 18 with an input 19 and an output 20, a ballast gas compressor 21 with an input 22 and an output 23, a second gas turbine 24 with an input 25 and an output 26, and a payload, for example, an electric generator 27. An air booster compressor 18, a compressor 21 ballast gas, a second gas turbine 24 and an electric generator 27 are mounted on the same shaft 28. The output 15 of the air compressor 6 of the boost unit 1 is connected to the input 12 of the burner device 2 through an air booster compressor 18. The input 8 of the hot heat transfer channel of Tell steam generator 3 connected to the outlet 14 of the hot gas burner 2 through the second gas turbine 24. The output channel 10, the hot coolant steam generator 3 is further connected to the input 29 in the burner device 2 through a compressor 21, a ballast gas.
Работу парогенерирующей установки осуществляют следующим образом. На вход 9 канала холодного теплоносителя парогенератора 3 подают питательную воду от паровой турбины потребителя (не показано), с температурой плюс 250-280°C, в парогенераторе 3 воду нагревают и испаряют, а полученный пар перегревают. При этом температура греющего газа на выходе 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 будет в пределах плюс 300-340°C, т.е. на 20-60°C выше температуры питательной воды. Поступающий с выхода 10 канала горячего теплоносителя парогенератора 3 газ разделяют на два потока. Один поток, используемый далее в качестве балластного газа, посредством которого снижают температуру газа на выходе 14 горелочного устройства 2, подают на вход 22 компрессора 21 балластного газа, второй поток газа - на вход 16 турбины 4 агрегата наддува 1. При расширении газа в турбине 4 его температура снижается до плюс 100-140°C, что ниже, чем в современных котлоагрегатах энергоблоков ГРЭС, а еще лучше - до более низких значений. Из теории газотурбинных двигателей известно, что для такого снижения температуры необходимая для этого степень расширения газа в турбине 4 примерно равнаThe operation of the steam generating installation is as follows. The input 9 of the channel of the cold coolant of the steam generator 3 is fed with feed water from a consumer steam turbine (not shown), with a temperature of plus 250-280 ° C, in the steam generator 3, the water is heated and evaporated, and the resulting steam is overheated. In this case, the temperature of the heating gas at the outlet 10 of the channel of the hot heat carrier of the steam generator 3 will be in the range of plus 300-340 ° C, i.e. 20-60 ° C higher than the temperature of the feed water. The gas coming from the outlet 10 of the channel of the hot coolant of the steam generator 3 is divided into two streams. One stream, which is further used as ballast gas, by which the temperature of the gas at the outlet 14 of the burner device 2 is lowered, is fed to the inlet 22 of the ballast gas compressor 21, the second gas stream is fed to the inlet 16 of the turbine 4 of the boost unit 1. During gas expansion in the turbine 4 its temperature drops to plus 100-140 ° C, which is lower than in modern boiler units of power plants of GRES, and even better - to lower values. From the theory of gas turbine engines it is known that for such a decrease in temperature the required degree of expansion of gas in turbine 4 is approximately equal
где: πT - степень расширения в турбине 4 агрегата наддува 1;where: π T is the degree of expansion in the turbine 4 of the boost unit 1;
ηT≈0,9 - адиабатический КПД этой турбины;η T ≈0.9 is the adiabatic efficiency of this turbine;
t13=330°C и t14=75°C - температуры, соответственно, на входе 16 в турбину 4 и на выходе 17 газа в атмосферу;t 13 = 330 ° C and t 14 = 75 ° C are the temperatures, respectively, at the inlet 16 to the turbine 4 and at the outlet 17 of the gas into the atmosphere;
k≈1,3 - показатель адиабаты расширяемого в турбине газа.k≈1.3 is the adiabatic exponent of the gas expanding in the turbine.
При таких условиях потребная степень расширения в турбине 4 агрегата наддува 1 по расчету равна 5,31. Технически это вполне осуществимо.Under such conditions, the required degree of expansion in the turbine 4 of the boost unit 1 is estimated to be 5.31. Technically, this is entirely feasible.
Отобранное у газа тепло турбина 4 преобразует в работу, расходуемую на привод компрессора 6. Компрессор 6 сжимает воздух, поступающий на его вход 7 из атмосферы, и с выхода 15 подает на вход 19 дожимного компрессора 18, с выхода 20 которого сжатый воздух поступает на вход 12 горелочного устройства 2. В горелочном устройстве 2 сжигают топливо, которое подают на его вход 13. Для того чтобы понизить температуру газа на выходе 14 горелочного устройства 2 до температуры плюс 1450-1700 К (1280-1430°C), горячие продукты, образующиеся при горении топлива, разбавляют балластным газом, который подают с выхода 23 компрессора балластного газа 21 на вход 29 горелочного устройства 2. С выхода 14 горелочного устройства 2 газ поступает на вход 25 газовой турбины 24. Расширяясь в турбине 24, газ совершает работу, расходуемую на привод компрессоров 18, 21 и электрогенератора 27. Охлажденный в турбине 24 до температуры плюс 650-1000°C газ поступает на вход 8 канала горячего теплоносителя парогенератора 3. Описанный выше процесс осуществляется непрерывно.The turbine 4 converts the heat taken from the gas into the work consumed by the compressor 6. The compressor 6 compresses the air entering its inlet 7 from the atmosphere, and from the outlet 15 it feeds the inlet 19 of the booster compressor 18, from the outlet 20 of which compressed air enters the inlet 12 of the burner device 2. In the burner device 2, the fuel is burned, which is supplied to its input 13. In order to lower the gas temperature at the outlet 14 of the burner device 2 to a temperature of plus 1450-1700 K (1280-1430 ° C), hot products formed when burning fuel, dilute the score natural gas, which is supplied from the outlet 23 of the ballast gas compressor 21 to the input 29 of the burner device 2. From the output 14 of the burner device 2, gas is supplied to the input 25 of the gas turbine 24. Expanding in the turbine 24, the gas does the work spent on the drive of the compressors 18, 21 and an electric generator 27. The gas cooled in the turbine 24 to a temperature of plus 650-1000 ° C enters the input 8 of the channel of the hot heat carrier of the steam generator 3. The process described above is carried out continuously.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145252/06A RU2466285C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Steam generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145252/06A RU2466285C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Steam generating plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010145252A RU2010145252A (en) | 2012-05-20 |
| RU2466285C2 true RU2466285C2 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=46230099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010145252/06A RU2466285C2 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Steam generating plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466285C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690604C1 (en) * | 2018-08-17 | 2019-06-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Steam generating unit |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0062932A1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-20 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Combined steam and gas turbine power plant |
| GB2140873A (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-05 | Gen Electric | Closed-cycle gas turbine chemical processor |
| DE3419560A1 (en) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Method for the operation of a gas turbine plant and plant for the method |
| GB2180053A (en) * | 1985-08-20 | 1987-03-18 | Howden James & Co Ltd | Inert gas production by gas turbine |
| US4751814A (en) * | 1985-06-21 | 1988-06-21 | General Electric Company | Air cycle thermodynamic conversion system |
| RU2094636C1 (en) * | 1993-02-24 | 1997-10-27 | Виктор Исаакович Особов | Gas-turbine plant and its operating process (options) |
-
2010
- 2010-11-09 RU RU2010145252/06A patent/RU2466285C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0062932A1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-20 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Combined steam and gas turbine power plant |
| GB2140873A (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-05 | Gen Electric | Closed-cycle gas turbine chemical processor |
| DE3419560A1 (en) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Method for the operation of a gas turbine plant and plant for the method |
| US4751814A (en) * | 1985-06-21 | 1988-06-21 | General Electric Company | Air cycle thermodynamic conversion system |
| GB2180053A (en) * | 1985-08-20 | 1987-03-18 | Howden James & Co Ltd | Inert gas production by gas turbine |
| RU2094636C1 (en) * | 1993-02-24 | 1997-10-27 | Виктор Исаакович Особов | Gas-turbine plant and its operating process (options) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690604C1 (en) * | 2018-08-17 | 2019-06-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Steam generating unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010145252A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8205456B1 (en) | Dual heat exchanger power cycle | |
| US8881528B2 (en) | System for the generation of mechanical and/or electrical energy | |
| US9410451B2 (en) | Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system | |
| US20060225428A1 (en) | Dual fuel combined cycle power plant | |
| CN109885855B (en) | Cold-heat-electricity triple energy station steady-state scheduling method considering unit characteristics | |
| US20110016870A1 (en) | Method and apparatus for improved gas turbine efficiency and augmented power output | |
| EP2604821B1 (en) | System and method for thermal control in a gas turbine engine | |
| RU2570296C1 (en) | Regenerative gas turbine expander unit for compressor station | |
| RU2338908C1 (en) | Gas turbine unit | |
| CA1284586C (en) | Air turbine cycle | |
| RU2466285C2 (en) | Steam generating plant | |
| RU2549004C1 (en) | Regenerative gas-turbine expansion unit | |
| RU2747704C1 (en) | Cogeneration gas turbine power plant | |
| RU2727274C1 (en) | Cogeneration gas-turbine power plant | |
| RU2439446C1 (en) | Fluid medium heater | |
| RU2675427C1 (en) | Combined utilizing gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line | |
| RU2528214C2 (en) | Gas turbine co-generation power plant | |
| RU2476690C2 (en) | Method of combined cycle plant operation | |
| CA1166025A (en) | Electric regeneration system for gas turbine | |
| CN202643715U (en) | Gas steam combined cycle power generation process waste heat utilization system | |
| RU101095U1 (en) | DETANDER-GENERATOR INSTALLATION | |
| RU176799U1 (en) | GAS DISTRIBUTION STATION WITH A DETANDER-COMPRESSOR GAS TURBINE POWER INSTALLATION | |
| RU87503U1 (en) | STEAM-GAS ELECTRIC STATION (OPTIONS) | |
| RU50603U1 (en) | STEAM GAS INSTALLATION | |
| CN109057898A (en) | A kind of Combined cycle gas-steam turbine afterheat utilizing system based on carbon dioxide heat-pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161110 |