RU2525569C2 - Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters - Google Patents

Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2525569C2
RU2525569C2 RU2012138690/06A RU2012138690A RU2525569C2 RU 2525569 C2 RU2525569 C2 RU 2525569C2 RU 2012138690/06 A RU2012138690/06 A RU 2012138690/06A RU 2012138690 A RU2012138690 A RU 2012138690A RU 2525569 C2 RU2525569 C2 RU 2525569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
super
gas
pressure
turbine
Prior art date
Application number
RU2012138690/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012138690A (en
Inventor
Леонид Павлович Шелудько
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет
Priority to RU2012138690/06A priority Critical patent/RU2525569C2/en
Publication of RU2012138690A publication Critical patent/RU2012138690A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525569C2 publication Critical patent/RU2525569C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering. Combined cycle topping plant with subcritical parameters consists in that steam power unit running on gas is topped with steam-to-gas plant with topping steam turbine with supercritical initial parameters of steam.
EFFECT: higher thermal efficiency without reconstruction of thermal circuit, steam boiler and power equipment.
2 dwg

Description

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара относится к области энергетики.Combined-cycle superstructure of a steam-turbine power unit with subcritical steam parameters belongs to the field of energy.

Перспективным направлением совершенствования паротурбинных энергетических блоков тепловых электростанций является применение на них суперсверхкритических параметров пара (ССКП) (Ильин Е.Г., Тишин С.А. «Перспективные технологии и энергоустановки для производства тепловой и электрической энергии. Раздел 6. Опыт использования суперсверхкритических параметров пара», http://www.nst.e-apbe.ru/book/6.1.4.pdf).A promising direction for improving steam-turbine power units of thermal power plants is the application of super supercritical parameters of steam (SSCP) on them (Ilyin EG, Tishin SA “Promising technologies and power plants for the production of heat and electric energy. Section 6. Experience of using super supercritical parameters of steam ”, Http://www.nst.e-apbe.ru/book/6.1.4.pdf).

С 1998 г. на ТЭС Норджилланд (Дания) работает энергоблок с суперсверхкритическими параметрами пара (ССКП) t = 582/580/580°С, p = 29,5 МПа, имеющий наибольшую тепловую экономичность среди паротурбинных угольных энергоблоков.Since 1998, a power unit with super supercritical steam parameters (SSCP) t = 582/580/580 ° С, p = 29.5 MPa, which has the highest thermal efficiency among steam-turbine coal-fired power units, has been operating at the Norgilland TPP (Denmark).

Паротурбинные энергетические блоки ССКП имеют высокую удельную стоимость и для их серийного производства на энергомашиностроительных предприятиях России требуются большие затраты времени и капиталовложений.SSKP steam-turbine power units have a high unit cost and for their serial production at Russian power engineering enterprises, a large investment of time and investment is required.

В этих условиях представляет интерес надстройка существующих энергоблоков с параметрами t1 = 540/540°C, p = 23,5 МПа, установленных на ТЭС в Европейской части и работающих на газе. В этих условиях представляет интерес надстройка существующих энергоблоков сверхкритических параметров пара p = 23,5 МПа, t = 540/540°C, установленных на ТЭС в Европейской части и работающих на газе, предвключенными паровыми турбинами с суперсверхкритическими параметрами с давлением 29-35 МПа и суперсверхвысокой температурой пара 580-650°C.Under these conditions, an add-on for existing power units with parameters t 1 = 540/540 ° C, p = 23.5 MPa installed at TPPs in the European part and operating on gas is of interest. Under these conditions, it is of interest to superstructure the existing power units of supercritical steam parameters p = 23.5 MPa, t = 540/540 ° C, installed at TPPs in the European part and operating on gas, upstream steam turbines with super supercritical parameters with a pressure of 29-35 MPa and superhigh steam temperature of 580-650 ° C.

Известна паротурбинная энергетическая установка типового энергоблока с паровой турбиной K-200-130, предусматривающая его надстройку предвключенной турбиной с ССКП. Ее анализ проведен в IV главе диссертации Матвеева А.С. «Совершенствование тепловых схем и режимов работы паротурбинных ТЭС на основе численного моделирования» (Томск 2003 г.).Known steam turbine power plant of a typical power unit with a steam turbine K-200-130, providing for its superstructure upstream turbine with SSCP. Its analysis was carried out in chapter IV of the dissertation by A. Matveev “Improving thermal schemes and operating modes of steam turbine TPPs based on numerical modeling” (Tomsk 2003).

В этой установке пар суперсверхкритических параметров, подаваемый из пароперегревателя Модернизированного парового котла энергоблока, расширяется в предвключенной турбине ССКП, проходит через первый промежуточный пароперегреватель парового котла энергоблока и подается в турбину К-210-130 с параметрами, равными начальным параметрам пара этой турбины. В тепловой схеме реконструированного энергоблока применены дополнительный подогреватель высокого давления и установленный между ним и модернизированным паровым котлом, питательный насос суперсверхкритического давления второго подъема.In this installation, pairs of supercritical parameters supplied from the superheater of the upgraded steam boiler of the power unit are expanded in the upstream turbine of the SSCP, pass through the first intermediate superheater of the steam boiler of the power unit and fed to the K-210-130 turbine with parameters equal to the initial steam parameters of this turbine. In the thermal circuit of the reconstructed power unit, an additional high-pressure heater is used, and a super-critical pressure feed pump of the second rise installed between it and the upgraded steam boiler.

Указанная установка принята в качестве прототипа предлагаемого изобретения. В установке-прототипе обеспечивается повышение мощности и экономичности энергоблока с паровой турбиной К-200-130. Тепловая экономичность этой установки повышается незначительно, но при этом усложняется тепловая схема и конструкция энергоблока, требуются значительные затраты на реконструкцию парового котла и тепловой схемы установки.The specified installation is adopted as a prototype of the invention. In the installation of the prototype provides increased power and efficiency of a power unit with a steam turbine K-200-130. The thermal efficiency of this installation increases slightly, but the thermal scheme and the design of the power unit are complicated, significant costs are required for the reconstruction of the steam boiler and the thermal scheme of the installation.

Целью предлагаемого изобретения является надстройка паротурбинного энергоблока парогазовой установкой с повышением тепловой экономичности установки без проведения реконструкции тепловой схемы, парового котла и энергетического оборудования паротурбинного блока.The aim of the invention is the superstructure of a steam turbine power unit with a combined cycle plant with increasing thermal efficiency of the installation without reconstructing the heat circuit, steam boiler and power equipment of the steam turbine unit.

Поставленная задача решается за счет того, что паротурбинный энергоблок докритических параметров пара, работающий на газе, надстраивают парогазовой установкой с предвключенной паровой турбиной с суперсверхкритическими параметрами пара.The problem is solved due to the fact that the steam turbine power unit of subcritical parameters of steam that runs on gas is built up with a combined-cycle plant with an upstream steam turbine with super supercritical parameters of steam.

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, содержащего паротурбинный энергоблок, снабженный паровым котлом, паропроводом острого пара, холодным и горячим паропроводами промперегрева, конденсационной паровой турбиной, деаэратором высокого давления, питательным насосом высокого давления, регенеративными подогревателями высокого и низкого давления, электрогенератором; предвключенную паровую турбину суперсверхкритических параметров пара с электрогенератором; выход предвключенной паровой турбины суперсверхкритических параметров пара соединен паропроводом острого пара с входом конденсационной паровой турбины паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, причем она дополнительно снабжена газотурбинной установкой, содержащей компрессоры низкого и высокого давления, газовые турбины высокого и низкого давления, промежуточный воздухоохладитель, камеры сгорания высокого и низкого давления, электрогенератор; пароперегревателем суперсверхвысокой температуры, котлом-утилизатором, содержащим парогенератор суперсверхкритического давления с газоводяным подогревателем деаэрированной воды и газоводяным подогревателем питательной воды паротурбинного энергоблока; вакуумным деаэратором, бустерным питательным насосом, питательным насосом суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом, паропроводом суперсверхкритических параметров; промежуточный воздухоохладитель установлен в газоходе между компрессорами низкого и высокого давления газотурбинной установки, пароперегреватель суперсверхвысокой температуры размещен в газоходе между газовой турбиной высокого давления и камерой сгорания низкого давления; парогенератор суперсверхкритического давления котла-утилизатора соединен паропроводом суперсверхкритических параметров через пароперегреватель суперсверхвысокой температуры с входом предвключенной паровой турбины суперсверхкритических параметров, выход которой связан паропроводом острого пара с конденсационной паровой турбиной паротурбинного энергоблока; выход газовой турбины низкого давления соединен газоходом с входом котла-утилизатора, в котором по ходу газов размещены - парогенератор суперсверхкритического давления, газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока и газоводяной подогреватель деаэрированной воды; выхлопной газоход котла-утилизатора связан с атмосферой; вход конденсационной паровой турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления соединен паропроводом перегретого пара с горячим паропроводом промперегрева паротурбинного энергоблока, а конденсатор паровой турбины паротурбинного энергоблока связан трубопроводом конденсата через промежуточный воздухоохладитель с первым входом вакуумного деаэратора, второй вход которого соединен трубопроводом греющей воды с деаэратором высокого давления; выход вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной воды через бустерный насос с входом питательного насоса суперсверхкритического давления, выход которого связан трубопроводом питательной воды суперсверхкритического давления с входом парогенератора суперсверхкритического давления; питательный насос высокого давления паротурбинного энергоблока связан питательным трубопроводом через газоводяной подогреватель питательной воды с паровым котлом.Steam-gas superstructure of a steam turbine power unit with subcritical parameters of steam containing a steam turbine power unit, equipped with a steam boiler, steam pipe, superheater, condensation steam turbine, high pressure deaerator, high pressure feed pump, regenerative heaters of high and low pressure, electric; an upstream steam turbine of supercritical steam parameters with an electric generator; the output of the upstream super-critical steam steam turbine is connected by a sharp steam steam line to the inlet of the condensing steam turbine of the steam turbine power unit with subcritical steam parameters, and it is additionally equipped with a gas turbine installation containing low and high pressure compressors, high and low pressure gas turbines, an intermediate air cooler, and high-pressure combustion chambers and low pressure electric generator; superheater superheater, a waste heat boiler containing a supercritical pressure steam generator with a gas-water heater for deaerated water and a gas-water heater for feed water of a steam turbine power unit; vacuum deaerator, booster feed pump, super supercritical feed pump with condensing turbo drive, super supercritical steam line; an intermediate air cooler is installed in the gas duct between the low and high pressure compressors of the gas turbine unit, a superhigh temperature superheater is located in the gas duct between the high pressure gas turbine and the low pressure combustion chamber; a super-supercritical pressure steam generator of the recovery boiler is connected by a super-supercritical steam line through a super-superheater to an inlet of an upstream super-critical steam turbine, the output of which is connected by a sharp steam line to a condensing steam turbine of a steam turbine power unit; the outlet of the low-pressure gas turbine is connected by a gas duct to the inlet of the recovery boiler, in which the super-critical pressure steam generator, the gas-water heater for the feed water of the steam turbine power unit and the gas-water heater for deaerated water are located along the gases; the exhaust duct of the recovery boiler is associated with the atmosphere; the input of the condensing steam turbine of the super-critical pressure feed pump turbine is connected by a superheated steam steam line to the hot steam turbine superheat steam turbine unit, and the steam turbine condenser of the steam turbine power unit is connected by a condensate pipe through an intermediate air cooler to the first inlet of the high pressure water deaerator; the vacuum deaerator outlet is connected by a deaerated water pipeline through the booster pump to the inlet of the super supercritical pressure feed pump, the outlet of which is connected to the super supercritical pressure feed water pipe to the inlet of the supercritical pressure steam generator; the high-pressure feed pump of the steam turbine power unit is connected by a feed pipe through a gas-water feed water heater to a steam boiler.

Предлагаемое изобретение имеет ряд новых признаков по сравнению с прототипом:The present invention has a number of new features in comparison with the prototype:

- паротурбинный энергоблок надстраивают парогазовой установкой, содержащей газотурбинную установку с двухступенчатым сжатием и двухступенчатым подводом тепла, пароперегревателем с суперсверхвысокой температурой пара, котлом-утилизатором с парогенератором суперсверхкритического давления, причем пароперегреватель с суперсверхкритической температурой пара размещен в газоходе между газовой турбиной высокого давления и камерой сгорания низкого давления, что позволяет повысить тепловую экономичность и электрическую мощность установки;- a steam-turbine power unit is built up with a combined-cycle gas turbine unit containing a two-stage compression and two-stage heat supply, a superheater with a super-super high steam temperature, a recovery boiler with a super-supercritical steam generator, and a superheater with a super-supercritical steam temperature between the low-pressure supercritical gas chamber in the gas flue pressure, which allows to increase thermal efficiency and electric power is set woki;

- применение в парогазовой надстройке вакуумного деаэратора, бустерного питательного насоса и питательного насоса суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом, а также газоводяного подогревателя питательной воды паротурбинного энергоблока позволяет снизить температуру уходящих газов и повысить КПД котла-утилизатора;- the use of a vacuum deaerator, a booster feed pump and a super supercritical pressure feed pump with a condensing turbo drive, as well as a gas-water heater for the feed water of a steam turbine power unit in a combined-cycle superstructure, allows to reduce the temperature of the exhaust gases and increase the efficiency of the recovery boiler;

- охлаждение воздуха в промежуточном воздухоохладителе конденсатом пара конденсационного турбопривода с подогревом конденсата перед вакуумным деаэратором позволяет повысить тепловую экономичность установки;- cooling of the air in the intermediate air cooler with steam condensate of a condensing turbo-drive with heating of the condensate in front of the vacuum deaerator allows to increase the thermal efficiency of the installation;

- размещение пароперегревателя суперсверхвысокой температуры в газоходе низкого давления газотурбинной установки позволяет уменьшить его металлоемкость и снизить стоимость за счет экономии дорогой высоколегированной стали;- the placement of superhigh temperature superheater in the low pressure duct of a gas turbine unit allows to reduce its metal consumption and lower cost due to the saving of expensive high alloy steel;

- не требуется реконструировать энергетическое оборудование паротурбинного энергоблока 13 МПа, что позволяет снизить капиталовложения в установку.- it is not required to reconstruct the power equipment of the 13 MPa steam-turbine power unit, which reduces the investment in the installation.

На чертежах, на фиг.1, приведена принципиальная схема парогазовой надстройки конденсационного паротурбинного энергоблока 13 МПа, а на фиг. 2 показана ее блок-схема.In the drawings, in FIG. 1, a schematic diagram of a combined-cycle superstructure of a 13 MPa condensing steam-turbine power unit is shown, and in FIG. 2 shows its block diagram.

На фиг. 1 показаны: 1 - конденсационный паротурбинный энергоблок 13 МПа, 2 - газотурбинный блок, 3 - блок утилизации тепла газотурбинной установки.In FIG. 1 shows: 1 - condensing steam-turbine power unit 13 MPa, 2 - gas-turbine unit, 3 - heat recovery unit of a gas-turbine unit.

Конденсационный паротурбинный энергоблок 1 включает предвключенную турбину ССКП 14, электрогенератор 15; паровой котел с промежуточным пароперегревателем 22, паропровод острого пара 16, конденсационную паровую турбину 17, электрогенератор 18, горячую нитку промперегрева 23, регенеративные подогреватели высокого давления 25, трубопровод питательной воды 29, деаэратор высокого давления 30, питательный насос высокого давления 31, вакуумный деаэратор 33, трубопровод деаэрированной воды 36 с бустерным насосом.Condensing steam turbine power unit 1 includes an upstream turbine SSCP 14, an electric generator 15; steam boiler with an intermediate superheater 22, hot steam line 16, condensing steam turbine 17, electric generator 18, hot reheat string 23, high pressure regenerative heaters 25, feed water pipe 29, high pressure deaerator 30, high pressure feed pump 31, vacuum deaerator 33 , deaerated water pipe 36 with a booster pump.

Газотурбинный блок 2 включает компрессор низкого давления 4, промежуточный воздухоохладитель 5, компрессор высокого давления 6, камеру сгорания высокого давления 7, газовую турбину высокого давления 8, пароперегреватель суперсверхвысокой температуры 9, камеру сгорания низкого давления 10, газовую турбину низкого давления 11, электрогенератор 12, паропровод пара суперсверхвысокой температуры 13.The gas turbine unit 2 includes a low pressure compressor 4, an intermediate air cooler 5, a high pressure compressor 6, a high pressure combustion chamber 7, a high pressure gas turbine 8, a superhigh temperature superheater 9, a low pressure combustion chamber 10, a low pressure gas turbine 11, an electric generator 12, super-high temperature steam steam line 13.

Блок утилизации тепла газотурбинной установки 3 включает паропровод суперсверхкритического давления 19, газоход 20, котел-утилизатор 21, паропровод 24 конденсационного турбопривода, парогенератор суперсверхкритического давления 27, газоводяной подогреватель питательной воды 28 паротурбинного энергоблока 1, газоводяной подогреватель деаэрированной воды 32, питательный насос суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом 34, выхлопной газопровод 35, трубопровод конденсата 37 конденсационного турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления, трубопровод подогретого конденсата 38.The heat recovery unit of the gas turbine unit 3 includes a super supercritical pressure steam line 19, a gas duct 20, a condensing boiler 21, a super steam supercritical steam line 24, a super supercritical steam generator 27, a gas-water feed water heater 28 of a steam turbine power unit 1, a gas-water heater of deaerated water 32, a feed pump condensing turbo drive 34, exhaust gas pipe 35, condensate pipe 37 condensing turbo feed pump and the supercritical pressure, the preheated condensate conduit 38.

Паровой котел 22 блока 1 через паропровод острого пара 16 связан с конденсационной паровой турбиной 17, соединенной общим валом с электрогенератором 18. Конденсатор турбины 17 связан трубопроводом через регенеративные подогреватели низкого давления с деаэратором высокого давления 30. Последний через питательный насос высокого давления 31 соединен трубопроводом питательной воды 29 через регенеративные подогреватели высокого давления 25 с паровым котлом 22, а также через газоводяной подогреватель питательной воды 28, размещенный в котле 1 утилизаторе 21 и трубопровод 26 соединен с входом парового котла 22. Деаэратор высокого давления 30 соединен трубопроводом греющей воды с первым входом вакуумного деаэратора 33. Второй вход вакуумного деаэратора 33 соединен трубопроводом подогретого конденсата 38 через промежуточный воздухоохладитель 5 и трубопровод конденсата 37 с конденсатором турбины конденсационного турбопривода 34.The steam boiler 22 of block 1 is connected through a steam line 16 to a condensing steam turbine 17 connected by a common shaft to an electric generator 18. The condenser of the turbine 17 is connected by a pipe through regenerative low pressure heaters to a high pressure deaerator 30. The latter is connected through a high pressure feed pump 31 to a feed pipe water 29 through regenerative high pressure heaters 25 with a steam boiler 22, as well as through a gas-water feed water heater 28, located in the boiler 1 utilization the torus 21 and the pipe 26 is connected to the inlet of the steam boiler 22. The high pressure deaerator 30 is connected by a heating water pipe to the first input of the vacuum deaerator 33. The second input of the vacuum deaerator 33 is connected by a heated condensate pipe 38 through an intermediate air cooler 5 and a condensate pipe 37 with a condenser turbine drive condenser 34.

Выходной патрубок вакуумного деаэратора 33 связан трубопроводом деаэрированного конденсата 36 с бустерным насосом через газоводяной подогреватель конденсата 32 и питательный насос суперсверхкритического давления 34 с конденсационным турбоприводом с парогенератором суперсверхкритического давления 27 котла-утилизатора 21. Его выход соединен паропроводом суперсверхкритических параметров 19 с входом пароперегревателя суперсверхвысокой температуры 9. Выход последнего соединен паропроводом суперсверхритической температуры 13 с входом предвключенной турбины ССКП 14, имеющей общий вал с электрогенератором 15. Выход этой турбины связан паропроводом острого пара 16 блока 1 с конденсационной паровой турбиной 17 .The outlet pipe of the vacuum deaerator 33 is connected by a deaerated condensate pipe 36 to a booster pump through a gas-water condensate heater 32 and a supercritical pressure feed pump 34 with a condensing turbo drive with a supercritical pressure steam generator 27 of the recovery boiler 21. Its output is connected to a superheater of supercritical temperature The output of the latter is connected by a super-critical temperature steam line 13 to the input an included turbine ССКП 14, having a common shaft with an electric generator 15. The output of this turbine is connected by a steam line 16 of a sharp steam unit 1 with a condensing steam turbine 17.

Выход компрессора низкого давления 4 блока 2 через промежуточный воздухоохладитель 5 и компрессор высокого давления 6 связан с входом камеры сгорания высокого давления 7. Ее выход через газовую турбину высокого давления 8 и пароперегреватель суперсверхвысокой температуры 9, камеру сгорания низкого давления 10 и газовую турбину низкого давления 11 связан газоходом 20 с котлом-утилизатором 21. Ротор газовой турбины низкого давления 11 соединен валом с ротором электрогенератора 12. Выход котла-утилизатора 21 связан газоходом 35 с атмосферой.The output of the low-pressure compressor 4 of block 2 through the intermediate air cooler 5 and the high-pressure compressor 6 is connected to the inlet of the high-pressure combustion chamber 7. Its output is through a high-pressure gas turbine 8 and a super-superheater 9, a low-pressure combustion chamber 10 and a low-pressure gas turbine 11 connected by the duct 20 to the recovery boiler 21. The rotor of the low pressure gas turbine 11 is connected by a shaft to the rotor of the generator 12. The output of the recovery boiler 21 is connected to the atmosphere by the duct 35.

Конденсатор конденсационного турбопривода питательного насоса суперсверхвысокого давления 34 связан конденсатопроводом 37 через промежуточный воздухоохладитель 5 и трубопровод подогретого конденсата 38 со вторым входом вакуумного деаэратора 33.The condenser of the condensing turbo drive of the super-high pressure feed pump 34 is connected by a condensate line 37 through an intermediate air cooler 5 and a heated condensate pipe 38 with a second inlet of the vacuum deaerator 33.

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока докритических параметров работает следующим образом. Воздух, сжатый в компрессоре низкого давления 4, охлаждают в промежуточном воздухоохладителе 5, используя его теплоту для подогрева конденсата конденсационного турбопривода питательного насоса суперсверхвысокого давления 34, подводимого в воздухоохладитель 5 по конденсатопроводу 37 и отводимого по трубопроводу подогретого конденсата 38. Воздух после воздухоохладителя 5 сжимается в компрессоре высокого давления 6 и в камере сгорания 7 в нем сжигают топливо. Продукты сгорания расширяются в газовой турбине высокого давления 8, охлаждаются в пароперегревателе суперсверхкритической температуры 9, перегревая пар, подводимый по паропроводу суперсверхкритических параметров 19 из парогенератора суперсверхкритического давления 27. Перегретый пар по паропроводу суперсверхвысокой температуры 13 подводят к предвключенной паровой турбине ССКП 14, полезная работа которой используется для выработки электроэнергии в электрогенераторе 15. Частично охлажденные в пароперегревателе суперсверхкритической температуры 9 продукты сгорания повышают свою температуру за счет сжигания топлива в камере сгорания низкого давления 10, расширяются в газовой турбине низкого давления 11, используя ее полезную работу для выработки электроэнергии в электрогенераторе 12. Продукты сгорания топлива после газовой турбины низкого давления 11 поступают по газоходу 20 на вход котла-утилизатора 21, где их теплота утилизируется для генерации пара в парогенераторе 27 ССКП, для нагрева питательной воды энергоблока 1 в газоводяном подогревателе питательной воды 28 и для нагрева питательной воды в газоводяном подогревателе деаэрированной воды 32 для парогенератора 27 ССКП. Охлажденные продукты сгорания по газоходу 35 сбрасываются в атмосферу.The gas-vapor superstructure of the steam-turbine power unit of subcritical parameters works as follows. The air compressed in the low-pressure compressor 4 is cooled in the intermediate air cooler 5, using its heat to heat the condensate of the condensing turbo drive of the super-high pressure feed pump 34, supplied to the air cooler 5 through the condensate pipe 37 and the heated condensate 38 taken out through the pipe, and the air is compressed after the air cooler 5 high pressure compressor 6 and in the combustion chamber 7 burn fuel in it. Combustion products expand in a high-pressure gas turbine 8, are cooled in a super-supercritical temperature superheater 9, overheating the steam supplied through the super-supercritical parameters steam line 19 from the super-supercritical pressure steam generator 27. The superheated steam is fed through the super-super-high temperature steam line 13 to the upstream steam turbine of ССКП 14 used to generate electricity in an electric generator 15. Partially chilled super supercritical superheater temperature 9, the combustion products increase their temperature by burning fuel in the low-pressure combustion chamber 10, expand in the low-pressure gas turbine 11, using its useful work to generate electricity in the electric generator 12. The combustion products of the fuel after the low-pressure gas turbine 11 enter the gas duct 20 to the input of the waste heat boiler 21, where their heat is utilized to generate steam in the steam generator 27 of the SSCP, for heating the feed water of power unit 1 in the gas-water feed water heater 28 and for overheating the feedwater preheater in the gas-deaerated water 32 to steam generator 27 KPCS. Cooled combustion products through the duct 35 are discharged into the atmosphere.

После расширения в предвключенной паровой турбине ССКП 14 пар с параметрами, соответствующими начальным параметрам энергетического блока 1, подводится по паропроводу острого пара 16 к конденсационной паровой турбине 17, расширяется в цилиндре высокого давления, дополнительно перегревается в промежуточном пароперегревателе парового котла 22 и по горячей нитке промперегрева 23 направляется для расширения в часть среднего и низкого давления этой турбины. Полезная работа турбины 17 используется в электрогенераторе 18 для выработки электроэнергии. Конденсат пара конденсационной паровой турбины 17 через регенеративные подогреватели низкого давления подается в деаэратор высокого давления 30, где деаэрируется. Из горячей нитки промперегрева 23 перегретый пар по паропроводу 24 конденсационного турбопривода подается на конденсационную паровую турбину турбопривода 34 питательного насоса суперсверхкритического давления и расширяется в ней с использованием полезной работы для привода питательного насоса суперсверхкритического давления. Конденсат из ее конденсатора по конденсатопроводу 37 подается в промежуточный воздухоохладитель 5, подогревается в нем и по трубопроводу подогретого конденсата 38 поступает во второй вход вакуумного деаэратора 33. Из деаэратора высокого давления 30 питательная вода подается питательным насосом высокого давления 31 по трубопроводу питательной воды 28 через подогреватели высокого давления 25 в паровой котел 22, ее часть через газоводяной подогреватель питательной воды 28, размещенный в котле-утилизаторе 21, и трубопровод 26 поступает на вход парового котла 22. Из деаэратора высокого давления 30 греющая вода подается в первый вход вакуумного деаэратора 33, а в его второй вход по трубопроводу подогретого конденсата 38 подводится подогретый в промежуточном воздухоохладителе 5 конденсат турбины конденсационного турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления 34. Деаэрированная вода из выходного патрубка вакуумного деаэратора 33 подается по трубопроводу деаэрированного конденсата 36 с бустерным насосом через газоводяной подогреватель конденсата 32 и питательный насос суперсверхкритического давления 34 с конденсационным турбоприводом в парогенератор суперсверхкритического давления 27. Пар из которого по паропроводу суперсверхкритического давления 19 поступает на вход пароперегревателя суперсверхкритической температуры 9 и далее по паропроводу суперсверхвысокой температуры 13 подается на вход предвключенной турбины ССКП 14.After expansion in the upstream steam generator turbine ССКП 14 pairs with parameters corresponding to the initial parameters of the power unit 1 are supplied via a hot steam line 16 to the condensation steam turbine 17, expand in the high-pressure cylinder, additionally overheat in the intermediate superheater of the steam boiler 22 and through the superheater 23 is directed to expand into a medium and low pressure portion of this turbine. The useful work of the turbine 17 is used in the generator 18 to generate electricity. The steam condensate of the condensing steam turbine 17 through regenerative low pressure heaters is supplied to the high pressure deaerator 30, where it is deaerated. From the hot superheating string 23, superheated steam is supplied through the steam line 24 of the condensation turbo-drive to the condensation steam turbine of the turbo-drive 34 of the super-supercritical pressure feed pump and expanded therein using useful work to drive the super-super-critical pressure feed pump. The condensate from its condenser through the condensate pipe 37 is supplied to the intermediate air cooler 5, heated in it and through the heated condensate pipe 38 it enters the second inlet of the vacuum deaerator 33. From the high pressure deaerator 30, the feed water is supplied by the high pressure feed pump 31 through the feed water pipe 28 through the heaters high pressure 25 into the steam boiler 22, part of it through the gas-water feed water heater 28, located in the waste heat boiler 21, and the pipeline 26 enters the vapor input of the boiler 22. From the high-pressure deaerator 30, heating water is supplied to the first inlet of the vacuum deaerator 33, and the condensate of the super-critical pressure feed pump turbine condensate turbine heated in the intermediate air cooler 5 is supplied to the second inlet of the condensate heating pipe 34. The deaerated water from the outlet pipe vacuum deaerator 33 is supplied through a pipeline of deaerated condensate 36 with a booster pump through a gas-water condensate heater 32 and a feed pump upersverhkriticheskogo pressure turbine drive 34 with condensing a supercritical pressure steam generator 27. Steam from the supercritical steam line by which the pressure applied to the input 19 of superheater 9 supercritical temperature and further by supersverhvysokoy temperature steam line 13 is supplied to the upstream of the turbine inlet 14 KPCS.

Claims (1)

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, содержащего паротурбинный энергоблок, снабженный паровым котлом, паропроводом острого пара, холодным и горячим паропроводами промперегрева, конденсационной паровой турбиной, деаэратором высокого давления, питательным насосом высокого давления, регенеративными подогревателями высокого и низкого давления, электрогенератором; предвключенную паровую турбину суперсверхкритических параметров пара с электрогенератором; выход предвключенной паровой турбины суперсверхкритических параметров пара соединен паропроводом острого пара с входом конденсационной паровой турбины паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена газотурбинной установкой, содержащей компрессоры низкого и высокого давления, газовые турбины высокого и низкого давления, промежуточный воздухоохладитель, камеры сгорания высокого и низкого давления, электрогенератор; пароперегревателем суперсверхкритической температуры, котлом-утилизатором, содержащим парогенератор суперсверхкритического давления с газоводяным подогревателем деаэрированной воды и газоводяным подогревателем питательной воды паротурбинного энергоблока; вакуумным деаэратором, бустерным питательным насосом, питательным насосом суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом, паропроводом суперсверхкритических параметров; промежуточный воздухоохладитель установлен в газоходе между компрессорами низкого и высокого давления газотурбинной установки, пароперегреватель суперсверхкритической температуры размещен в газоходе между газовой турбиной высокого давления и камерой сгорания низкого давления; парогенератор суперсверхкритического давления котла-утилизатора соединен паропроводом суперсверхкритических параметров через пароперегреватель суперсверхвысокой температуры с входом предвключенной паровой турбины суперсверхкритических параметров, выход которой связан паропроводом острого пара с конденсационной паровой турбиной паротурбинного энергоблока; выход газовой турбины низкого давления соединен газоходом с входом котла-утилизатора, в котором по ходу газов размещены - парогенератор суперсверхкритического давления, газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока и газоводяной подогреватель деаэрированной воды; выхлопной газоход котла-утилизатора связан с атмосферой; вход конденсационной паровой турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления соединен паропроводом перегретого пара с горячим паропроводом промперегрева паротурбинного энергоблока, а конденсатор паровой турбины паротурбинного энергоблока связан трубопроводом конденсата через промежуточный воздухоохладитель с первым входом вакуумного деаэратора, второй вход которого соединен трубопроводом греющей воды с деаэратором высокого давления; выход вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной воды через бустерный насос с входом питательного насоса суперсверхкритического давления, выход которого связан трубопроводом питательной воды суперсверхкритического давления с входом парогенератора суперсверхкритического давления; питательный насос высокого давления паротурбинного энергоблока связан питательным трубопроводом через газоводяной подогреватель питательной воды с паровым котлом. Steam-gas superstructure of a steam turbine power unit with subcritical parameters of steam containing a steam turbine power unit, equipped with a steam boiler, steam pipe, superheater, condensation steam turbine, high pressure deaerator, high pressure feed pump, regenerative heaters of high and low pressure, electric; an upstream steam turbine of supercritical steam parameters with an electric generator; the output of the upstream super turbine supercritical steam turbine is connected by a sharp steam pipeline to the inlet of the condensing steam turbine of the steam turbine power unit with subcritical steam parameters, characterized in that it is additionally equipped with a gas turbine installation containing low and high pressure compressors, high and low pressure gas turbines, an intermediate air cooler, combustion chambers of high and low pressure, electric generator; super supercritical temperature superheater, a waste heat boiler containing a super supercritical pressure steam generator with a gas-water heater for deaerated water and a gas-water heater for feed water of a steam turbine power unit; vacuum deaerator, booster feed pump, super supercritical feed pump with condensing turbo drive, super supercritical steam line; an intermediate air cooler is installed in the gas duct between the low and high pressure compressors of the gas turbine unit, a super supercritical temperature superheater is located in the gas duct between the high pressure gas turbine and the low pressure combustion chamber; a super-supercritical pressure steam generator of the recovery boiler is connected by a super-supercritical steam line through a super-superheater to an inlet of an upstream super-critical steam turbine, the output of which is connected by a sharp steam line to a condensing steam turbine of a steam turbine power unit; the outlet of the low-pressure gas turbine is connected by a gas duct to the inlet of the recovery boiler, in which the super-critical pressure steam generator, the gas-water heater for the feed water of the steam turbine power unit and the gas-water heater for deaerated water are located along the gases; the exhaust duct of the recovery boiler is associated with the atmosphere; the input of the condensing steam turbine of the super-critical pressure feed pump turbine is connected by a superheated steam steam line to the hot steam turbine superheat steam turbine unit, and the steam turbine condenser of the steam turbine power unit is connected by a condensate pipe through an intermediate air cooler to the first inlet of the high pressure water deaerator; the vacuum deaerator outlet is connected by a deaerated water pipeline through the booster pump to the inlet of the super supercritical pressure feed pump, the outlet of which is connected to the super supercritical pressure feed water pipe to the inlet of the supercritical pressure steam generator; the high-pressure feed pump of the steam turbine power unit is connected by a feed pipe through a gas-water feed water heater to a steam boiler.
RU2012138690/06A 2012-09-10 2012-09-10 Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters RU2525569C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138690/06A RU2525569C2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138690/06A RU2525569C2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012138690A RU2012138690A (en) 2014-03-20
RU2525569C2 true RU2525569C2 (en) 2014-08-20

Family

ID=50279878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138690/06A RU2525569C2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525569C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605879C2 (en) * 2015-02-11 2016-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Power plant combined-cycle plant
RU2616148C2 (en) * 2015-07-23 2017-04-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Electric power generation device with high temperature vapour-gas condensing turbine
RU2620610C1 (en) * 2016-02-15 2017-05-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Work method of combined cycle gas turbine power plant
RU2689483C2 (en) * 2017-10-30 2019-05-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Energy plant with high-temperature steam-gas condensate turbine
RU2747786C1 (en) * 2020-10-09 2021-05-14 Федеральное государственное бюджетное образования учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Thermal power station

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1101617A1 (en) * 1983-04-07 1984-07-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Straight-through boiler
EP0054601B1 (en) * 1980-12-23 1984-09-19 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Forced-circulation steam boiler
RU2027865C1 (en) * 1991-01-24 1995-01-27 Государственная районная электростанция N 19 Ленинградского производственного объединения "Ленэнерго" Thermal power station
RU2376524C1 (en) * 2008-11-17 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater
RU101090U1 (en) * 2010-09-15 2011-01-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" ENERGY BUILDING STEAM-GAS INSTALLATION (OPTIONS)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0054601B1 (en) * 1980-12-23 1984-09-19 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Forced-circulation steam boiler
SU1101617A1 (en) * 1983-04-07 1984-07-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Straight-through boiler
RU2027865C1 (en) * 1991-01-24 1995-01-27 Государственная районная электростанция N 19 Ленинградского производственного объединения "Ленэнерго" Thermal power station
RU2376524C1 (en) * 2008-11-17 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" Steam boiler with sectionalised live steam superheater and automatic gas control system of uniform steam heating in sections of such superheater
RU101090U1 (en) * 2010-09-15 2011-01-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" ENERGY BUILDING STEAM-GAS INSTALLATION (OPTIONS)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
-09GB 852498 A, 26.10.1960 *
МАТВЕЕВ А. С. «Совершенствование тепловых схем и режимов работы паротурбинных ТЭС на основе численного моделирования»: диссертация канд. техн. наук. – Томск, 2003, IV глава *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605879C2 (en) * 2015-02-11 2016-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Power plant combined-cycle plant
RU2616148C2 (en) * 2015-07-23 2017-04-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Electric power generation device with high temperature vapour-gas condensing turbine
RU2620610C1 (en) * 2016-02-15 2017-05-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Work method of combined cycle gas turbine power plant
RU2689483C2 (en) * 2017-10-30 2019-05-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Energy plant with high-temperature steam-gas condensate turbine
RU2747786C1 (en) * 2020-10-09 2021-05-14 Федеральное государственное бюджетное образования учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Thermal power station

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012138690A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2691881C1 (en) Thermal power 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
RU2524588C2 (en) Power plant running on organic fuel with carbon dioxide separator and method of its operation
JP3905967B2 (en) Power generation / hot water system
RU2728312C1 (en) Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor
RU2409746C2 (en) Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
RU2533601C2 (en) Power plant with combined-cycle plant
RU2015130684A (en) Power generating device with high temperature steam condensing turbine
RU2752123C1 (en) Thermal power station
RU2003102313A (en) METHOD FOR OPERATING ATOMIC STEAM TURBINE INSTALLATION AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2349764C1 (en) Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2561776C2 (en) Combined-cycle plant
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2561780C2 (en) Combined-cycle plant
RU2328045C2 (en) Method of operating atomic steam-turbine power generating system and equipment for implementing method
RU2015149555A (en) METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Wang et al. Energy-Saving Optimization Study on 700° C Double Reheat Advanced Ultra-Supercritical Coal-Fired Power Generation System
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
RU2773410C1 (en) Combined cycle gas plant
RU2769044C1 (en) Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater
RU2768325C1 (en) Thermal power plant
RU2533593C1 (en) Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2078229C1 (en) Steam-and-gas plant
RU2776091C1 (en) Thermal power plant

Legal Events

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

Effective date: 20140911