RU2533601C2 - Power plant with combined-cycle plant - Google Patents

Power plant with combined-cycle plant Download PDF

Info

Publication number
RU2533601C2
RU2533601C2 RU2012152236/06A RU2012152236A RU2533601C2 RU 2533601 C2 RU2533601 C2 RU 2533601C2 RU 2012152236/06 A RU2012152236/06 A RU 2012152236/06A RU 2012152236 A RU2012152236 A RU 2012152236A RU 2533601 C2 RU2533601 C2 RU 2533601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
gas
super
turbine
pressure
Prior art date
Application number
RU2012152236/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012152236A (en
Inventor
Леонид Павлович Шелудько
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический 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 технический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2012152236/06A priority Critical patent/RU2533601C2/en
Publication of RU2012152236A publication Critical patent/RU2012152236A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533601C2 publication Critical patent/RU2533601C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering. A power plant including a combined-cycle plant can be used for addition of steam-turbine power plants; besides, addition is performed with a combined-cycle plant with a compressor driven from a condensing steam turbine with ultra-supercritical initial steam parameters.
EFFECT: invention allows increasing heat efficiency and capacity of power units with typical steam-turbine power units.
2 dwg

Description

Энергетическая установка с парогазовой установкой относится к области энергетики, а точнее к модернизации конденсационных паротурбинных электростанций.A power plant with a combined-cycle plant belongs to the field of energy, and more specifically, to the modernization of condensing steam turbine power plants.

Известны паротурбинные энергоблоки с промежуточным перегревом пара с докритическими и сверхкритическими начальными параметрами пара. Наряду с высокой мощностью, они имеют сравнительно невысокую тепловую экономичность при КПД 40-41% [Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. Учебник для вузов. М.: Энергия, 1976. Рис. 16-3, стр. 14-15, рис. 13-1].Steam turbine power units with intermediate steam overheating with subcritical and supercritical initial steam parameters are known. Along with high power, they have a relatively low thermal efficiency with an efficiency of 40-41% [Ryzhkin V.Ya. Thermal power plants. Textbook for high schools. M .: Energy, 1976. Fig. 16-3, p. 14-15, fig. 13-1].

Одним из направлений повышения экономичности энергетических блоков является применение суперсверхкритических параметров пара (ССКП), позволяющих достичь КПД блоков в 45-46% (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). Еще большая экономичность паротурбинных энергоблоков может быть достигнута при их надстройке парогазовыми установками. (Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ. 2002) (патент РФ №2106500, F01K 7/00). Теплота отработавших газов газотурбинных ГТУ используется в котле-утилизаторе для выработки пара, поступающего в паровую турбину.One of the ways to increase the efficiency of energy blocks is the application of super supercritical steam parameters (SSCP), which make it possible to achieve a block efficiency of 45-46% (Ilyin EG, Tishin SA, “Advanced technologies and power plants for the production of thermal and electric energy. 6. Experience of using super supercritical parameters of steam. ”Http://www.nst.e-apbe.ru/book/6.1.4.pdf). Even greater efficiency of steam turbine power units can be achieved by superstructure with combined-cycle plants. (Tsanev S.V., Burov V.D., Remezov A.N. Gas-turbine and combined-cycle plants of thermal power plants. M.: MEI Publishing House. 2002) (RF patent No. 2106500, F01K 7/00). The heat of the exhaust gas from a gas turbine gas turbine is used in a waste heat boiler to generate steam entering a steam turbine.

Известна парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и конденсационной паровой турбиной. Ротор конденсационной паровой турбины соединен валом с ротором компрессора, а ротор газовой турбины соединен валом с ротором электрического генератора. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора имеет, по сравнению с типовыми парогазовыми установками, повышенную температуру газа на выходе газовой турбины, большую паропроизводительность котла-утилизатора и меньшую удельную стоимость (Зарянкин А.Е., Зарянкин В.А., Сторожук С.К., Арианов С.В. Сравнительный анализ схем ПТУ с газотурбинным и паротурбинным приводами компрессора. Газотурбинные технологии, 2008, № 3., стр.46).Known combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive and a condensing steam turbine. The condenser steam turbine rotor is connected by a shaft to the compressor rotor, and the gas turbine rotor is connected by a shaft to the rotor of an electric generator. A combined-cycle plant with a steam-turbine compressor drive has, in comparison with typical combined-cycle plants, an increased gas temperature at the outlet of the gas turbine, a large steam capacity of the recovery boiler and a lower unit cost (Zaryankin A.E., Zaryankin V.A., Storozhuk S.K. , Arianov S.V. Comparative analysis of schemes of technical training colleges with gas-turbine and steam-turbine compressor drives. Gas-turbine technologies, 2008, No. 3., p. 46).

Эта парогазовая установка, принятая за прототип изобретения, не может быть использована для надстройки существующих конденсационных паротурбинных энергоблоков с повышением их мощности и тепловой экономичности.This combined-cycle plant, adopted as a prototype of the invention, cannot be used to add on existing condensing steam turbine power units with an increase in their power and thermal efficiency.

Целью предлагаемого изобретения является повышение тепловой экономичности и мощности энергетических установок с типовыми паротурбинными энергоблоками за счет их надстройки парогазовыми установками с паровым приводом компрессора без проведения реконструкции паровых котлов, а также основного и вспомогательного энергетического оборудования паротурбинных энергоблоков.The aim of the invention is to increase the thermal efficiency and power of power plants with typical steam turbine power units due to their superstructure with combined-cycle plants with a steam drive of the compressor without reconstructing steam boilers, as well as the main and auxiliary power equipment of steam turbine power units.

Поставленная цель достигается за счет того, что типовой паротурбинный энергоблок с докритическими или сверхкритическими параметрами пара надстраивают парогазовой установкой с приводом компрессора от конденсационной паровой турбины с суперсверхкритическими начальными параметрами пара.This goal is achieved due to the fact that a typical steam turbine power unit with subcritical or supercritical parameters of steam is built up with a combined cycle gas turbine unit driven by a compressor from a condensing steam turbine with supercritical initial parameters of steam.

Энергетическая установка с парогазовой установкой, содержащая: газотурбинную установку с компрессором низкого давления, промежуточным воздухоохладителем, компрессором высокого давления, камерой сгорания высокого давления, газовой турбиной высокого давления, камерой сгорания низкого давления, газовой турбиной низкого давления, электрогенератором; котел-утилизатор с парогенератором, конденсационную паровую турбину; выхлоп газовой турбины низкого давления соединен газоходом с входом котла-утилизатора, пароперегреватель связан паропроводом с входом конденсационной паровой турбины, роторы газовой турбины высокого и низкого давления связаны общим валом с ротором электрогенератора, роторы компрессора низкого и высокого давления связаны общим валом с ротором конденсационной паровой турбины; причем котел-утилизатор парогазовой установки и конденсационная паровая турбина газотурбинного блока выполнены с суперсверхкритическим давлением питательной воды и генерируемого пара; в энергетической установке применен конденсационный паротурбинный энергоблок, содержащий паровой котел с промежуточным пароперегревателем, конденсационную паровую турбину, деаэратор высокого давления, питательный насос, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, электрогенератор, конденсационный паротурбинный энергоблок дополнительно снабжен вакуумным деаэратором; парогазовая установка дополнительно снабжена промежуточным воздухоохладителем, пароперегревателем суперсверхкритических параметров пара, бустерным питательным насосом, питательным насосом суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом; в котле-утилизаторе дополнительно установлены газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока и газоводяной подогреватель деаэрированной воды; пароперегреватель парового котла связан паропроводом с входом конденсационной паровой турбины паротурбинного энергоблока, конденсатор которой соединен трубопроводом с газоводяным подогревателем питательной воды; пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара размещен в газоходе низкого давления газотурбинной установки между газовой турбиной высокого давления и камерой сгорания низкого давления, промежуточный воздухоохладитель размещен в воздуховоде между компрессорами низкого и высокого давления; выход котла-утилизатора связан паропроводом суперсверхкритического давления через пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара и паропровод суперсверхкритического давления с входом конденсационной паровой турбины с суперсверхкритическими начальными параметрами пара, конденсатор которой связан трубопроводами конденсата через промежуточный воздухоохладитель с первым входом дополнительного вакуумного деаэратора, питательный насос суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом связан с входом газоводяного подогревателя питательной воды котла-утилизатора; вход конденсационной паровой турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления связан паропроводом с горячим трубопроводом промперегрева паротурбинного энергоблока, конденсатор которой соединен конденсатопроводом со вторым входом дополнительного вакуумного деаэратора, при этом его третий вход соединен трубопроводом с деаэратором высокого давления паротурбинного энергоблока; выход дополнительного вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной воды через бустерный насос с входом газоводяного подогревателя, выход которого связан трубопроводом питательной воды с входом питательного насоса суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом; питательный насос паротурбинного энергоблока через газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока соединен с входом парового котла.A power plant with a combined cycle plant, comprising: a gas turbine unit with a low pressure compressor, an intercooler, a high pressure compressor, a high pressure combustion chamber, a high pressure gas turbine, a low pressure combustion chamber, a low pressure gas turbine, an electric generator; recovery boiler with a steam generator, condensing steam turbine; the exhaust of the low pressure gas turbine is connected by a gas duct to the input of the recovery boiler, the superheater is connected by a steam line to the inlet of the condensing steam turbine, the rotors of the high and low pressure gas turbines are connected by a common shaft to the rotor of the electric generator, the rotors of the low and high pressure compressor are connected by a common shaft to the condenser steam turbine rotor ; moreover, the waste heat boiler of the combined cycle plant and the condensing steam turbine of the gas turbine unit are made with supercritical pressure of the feed water and the generated steam; in the power plant, a condensing steam turbine power unit is used, comprising a steam boiler with an intermediate superheater, a condensing steam turbine, a high pressure deaerator, a feed pump, regenerative heaters of low and high pressure, an electric generator, a condensing steam turbine power unit is additionally equipped with a vacuum deaerator; the combined cycle plant is additionally equipped with an intermediate air cooler, super supercritical steam superheater, booster feed pump, super super critical pressure feed pump with condensing turbo drive; in the recovery boiler, a gas-water heater for the feed water of the steam turbine power unit and a gas-water heater for deaerated water are additionally installed; a steam boiler superheater is connected by a steam line to the inlet of a condensing steam turbine of a steam turbine power unit, the condenser of which is connected by a pipeline to a gas-water feed water heater; a superheater of supercritical steam parameters is located in the low pressure duct of the gas turbine plant between the high pressure gas turbine and the low pressure combustion chamber, an intermediate air cooler is located in the duct between the low and high pressure compressors; the output of the recovery boiler is connected by a super-supercritical pressure steam line through a super-supercritical steam parameter superheater and a super-supercritical pressure steam line with a condensing steam turbine inlet with super-critical initial steam parameters, the condenser of which is connected by condensate pipelines through an intermediate air cooler to the first inlet of an additional vacuum super-condensing suction pump connected to the gas inlet a water heater for the feed water of the recovery boiler; the input of the condensing steam turbine of the super-critical pressure feed pump is connected by a steam line to a hot industrial superheater pipeline of a steam turbine power unit, the condenser of which is connected by a condensate line to the second input of an additional vacuum deaerator, while its third input is connected by a pipeline to the high pressure deaerator of the steam turbine power unit; the outlet of the additional vacuum deaerator is connected by a deaerated water pipeline through the booster pump to the inlet of the gas-water heater, the outlet of which is connected by the feed water pipe to the inlet of the super supercritical pressure feed pump with a condensing turbo drive; the feed pump of the steam turbine power unit is connected to the input of the steam boiler through the gas-water heater of the feed water of the steam turbine power unit.

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

-конденсационная паровая турбина парогазовой установки имеет суперсверхкритические параметры пара, что позволяет увеличить расход воздуха через компрессоры, электрическую мощность газовой турбины, расход газов через котел-утилизатор, повысить электрическую мощность конденсационной паровой турбины паротурбинного энергоблока за счет вытеснения регенеративных отборов пара на подогреватели высокого давления;- the condensing steam turbine of the combined cycle plant has super supercritical steam parameters, which allows to increase the air flow through the compressors, the electric power of the gas turbine, the gas flow through the recovery boiler, to increase the electric power of the condensing steam turbine of the steam turbine power unit by displacing regenerative steam samples to high pressure heaters;

-применение двухступенчатого сжатия и двухступенчатого подвода тепла в газотурбинной установке и суперсверхкритических параметров в парогазовой установке позволяет повысить тепловую экономичность и электрическую мощность установки;-the use of two-stage compression and two-stage heat supply in a gas turbine installation and super-supercritical parameters in a combined-cycle plant allows to increase thermal efficiency and electric power of the installation;

-применение газоводяного подогревателя питательной воды паротурбинного энергоблока позволяет снизить температуру уходящих газов и повысить КПД котла-утилизатора;-the use of a gas-water heater for feed water of a steam turbine power unit allows to reduce the temperature of the flue gases and increase the efficiency of the waste heat boiler;

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

-предлагаемая энергетическая установка, включающая парогазовую установку, может применяться для надстройки паротурбинных энергоблоков как докритических, так и сверхкритических параметров пара, при этом не требуется реконструкция их тепловой схемы, что позволяет снизить капиталовложения в надстройку.- the proposed power plant, including a combined cycle plant, can be used to add steam-turbine power units of both subcritical and supercritical parameters of steam, and reconstruction of their thermal circuit is not required, which reduces investment in the superstructure.

На фиг.1, приведена принципиальная схема энергетической установки с парогазовой установкой, а на фиг. 2 показана ее блок-схема.Figure 1, shows a schematic diagram of a power plant with combined-cycle plant, and in Fig. 2 shows its block diagram.

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

Паротурбинный энергоблок 1 включает: главный паропровод 16, конденсационную паровую турбину 17, электрогенератор 18, паровой котел с промежуточным пароперегревателем 19, горячий паропровод промперегрева 20, регенеративные подогреватели высокого давления 21, регенеративные подогреватели низкого давления 22, деаэратор высокого давления 23, питательный насос 24, трубопроводы питательной воды 25, трубопровод греющей воды 26, вакуумный деаэратор 27, трубопровод подогретого конденсата 28, трубопровод конденсата 29, трубопровод деаэрированной воды 30, трубопровод рециркуляции 31.A steam turbine power unit 1 includes: a main steam line 16, a condensation steam turbine 17, an electric generator 18, a steam boiler with an intermediate superheater 19, a hot steam superheater 20, regenerative high pressure heaters 21, regenerative low pressure heaters 22, high pressure deaerator 23, feed pump 24, feed water pipelines 25, heating water pipe 26, vacuum deaerator 27, heated condensate pipe 28, condensate pipe 29, deaerated water pipe 30, pipe 31 oprovod recirculation.

Газотурбинный блок 2 включает: конденсационную паровую турбину суперсверхкритических параметров пара 4, компрессор низкого давления 5, промежуточный воздухоохладитель 6, компрессор высокого давления 7, камеру сгорания высокого давления 8, газовую турбину высокого давления 9, пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара 10, паропровод суперсверхкритического давления 11, газоход низкого давления 12, камеру сгорания низкого давления 13, газовую турбину низкого давления 14, электрогенератор 15.The gas turbine unit 2 includes: a super-critical steam condensation steam turbine 4, a low pressure compressor 5, an intermediate air cooler 6, a high pressure compressor 7, a high pressure combustion chamber 8, a high pressure gas turbine 9, a super supercritical steam parameters superheater 10, a super supercritical pressure steam pipe 11, a low pressure gas duct 12, a low pressure combustion chamber 13, a low pressure gas turbine 14, an electric generator 15.

Блок утилизации тепла газотурбинной установки 3 включает: газоход 32, котел-утилизатор 33, паропровод турбопривода 34, трубопровод подогретой питательной воды 35, паропровод суперсверхкритического давления 36, парогенератор суперсверхкритического давления 37, газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока 38, питательный насос суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом 39, газоводяной подогреватель деаэрированной воды 40, бустерный насос 41, трубопровод конденсата 42, выхлопной газопровод 43.The heat recovery unit of a gas turbine unit 3 includes: a gas duct 32, a waste heat boiler 33, a steam turbine drive pipe 34, a heated feed water pipe 35, a supercritical pressure steam pipe 36, a supercritical pressure steam generator 37, a water-gas feed water heater for a steam turbine power unit 38, a super supercritical feed pump with condensation pressure turbo-drive 39, gas-water heater of deaerated water 40, booster pump 41, condensate pipe 42, exhaust gas pipe 43.

Паровой котел с промежуточным пароперегревателем 19 паротурбинного энергоблока 1 подключен паропроводом острого пара к конденсационной паровой турбине 17, соединенной общим валом с электрогенератором 18. Конденсатор турбины 17 связан трубопроводом через регенеративные подогреватели низкого давления 22 с деаэратором высокого давления 23. Последний через питательный насос высокого давления 24 соединен первым трубопроводом питательной воды 25 через подогреватели высокого давления 21 с паровым котлом 19, а вторым трубопроводом питательной воды 25 соединен через газоводяной подогреватель питательной воды 38 паротурбинного энергоблока и трубопровод подогретой питательной воды 35 с входом парового котла 19. Деаэратор высокого давления 23 соединен трубопроводом греющей воды 26 с первым входом вакуумного деаэратора 27. Второй вход которого, соединен трубопроводом подогретого конденсата 28 через промежуточный воздухоохладитель 6, размещенный в воздуховоде между компрессорами низкого и высокого давления, с конденсатором конденсационной турбины суперсверхкритических параметров пара 4. Третий вход вакуумного деаэратора 27 соединен конденсатопроводом 29 с конденсатором турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления 39. Выход вакуумного деаэратора 27 связан трубопроводом деаэрированной воды 30 через бустерный насос 41, газоводяной подогреватель деаэрированной воды 40 и питательный насос суперсверхкритического давления 39 с конденсационным турбоприводом с входом парогенератора суперсверхкритического давления 37 котла - утилизатора 33, а также через трубопровод рециркуляции 31 и трубопровод конденсата 29 с третьим входом вакуумного деаэратора 27. Выход парогенератора суперсверхкритического давления 37 соединен паропроводом суперсверхкритического давления 36 с входом пароперегревателя суперсверхкритических параметров пара 10. Выход последнего соединен паропроводом суперсверхкритического давления 11 с входом конденсационной паровой турбины суперсверхкритических параметров пара 4, имеющей общий вал с компрессорами низкого 5 и высокого давления 7. Выход компрессора низкого давления 5 через промежуточный воздухоохладитель 6 и компрессор высокого давления 7 связан с камерой сгорания высокого давления 8. Последняя через газовую турбину высокого давления 9, пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара 10, газоход низкого давления 12, камеру сгорания низкого давления 13, газовую турбину низкого давления 14 связан газоходом 32 с котлом-утилизатором 33. Роторы газовых турбин высокого 9 и низкого давления 14 соединены общим валом с ротором электрогенератора 15. Выход котла-утилизатора 33 связан выхлопным газопроводом 43 с атмосферой.A steam boiler with an intermediate superheater 19 of a steam turbine power unit 1 is connected by a sharp steam steam line to a condensing steam turbine 17 connected by a common shaft to an electric generator 18. The turbine condenser 17 is connected by a pipe through low-pressure regenerative heaters 22 to a high-pressure deaerator 23. The latter through a high-pressure feed pump 24 connected by a first feedwater pipe 25 through high pressure heaters 21 to a steam boiler 19, and a second feedwater pipe 25 is connected through a gas-water feedwater heater 38 of a steam turbine power unit and a heated feedwater pipe 35 to the inlet of the steam boiler 19. The high pressure deaerator 23 is connected by a heating water pipe 26 to the first inlet of the vacuum deaerator 27. The second input of which is connected by a heated condensate pipe 28 through an intermediate air cooler 6, located in the duct between the low and high pressure compressors, with a condenser of a condensation turbine of super supercritical steam parameters 4. the third inlet of the vacuum deaerator 27 is connected by a condensate conduit 29 to the turbine turbine condenser of the supercritical pressure feed pump 39. The output of the vacuum deaerator 27 is connected by a deaerated water pipe 30 through a booster pump 41, a gas-water heater of deaerated water 40 and a super supercritical pressure feed pump 39 with a condensing supercreative turbo drive 39 pressure 37 of the boiler - utilizer 33, as well as through the recirculation pipe 31 and the condensate pipe that 29 with the third inlet of the vacuum deaerator 27. The output of the super supercritical pressure steam generator 37 is connected by the super supercritical pressure steam line 36 to the super supercritical steam parameter superheater input 10. The output of the latter is connected by the super supercritical pressure steam conduit 11 with the super supercritical steam condensing steam turbine input 4 having a common compressor shaft 4 with a common compressor shaft 4 5 and high pressure 7. The output of the low pressure compressor 5 through the intermediate air cooler 6 and compress The high-pressure head 7 is connected to the high-pressure combustion chamber 8. The latter is connected through a high-pressure gas turbine 9, a super-supercritical steam superheater 10, a low-pressure gas duct 12, a low-pressure combustion chamber 13, a low-pressure gas turbine 14 is connected by a gas duct 32 to a waste heat boiler 33 The rotors of gas turbines high 9 and low pressure 14 are connected by a common shaft with the rotor of the electric generator 15. The output of the waste heat boiler 33 is connected by the exhaust gas pipe 43 to the atmosphere.

Энергетическая установка с парогазовой установкой, надстраивающей паротурбинный энергоблок, работает следующим образом.A power plant with a combined cycle gas turbine power unit, works as follows.

Воздух, сжатый в компрессоре низкого давления 5, охлаждают в промежуточном воздухоохладителе 6, используя его теплоту для подогрева конденсата пара конденсационной паровой турбины суперсверхкритических параметров пара 4, подводимого в промежуточный воздухоохладитель 6 по трубопроводу конденсата 42 и отводимого в вакуумный деаэратор 27 по трубопроводу подогретого конденсата 28. Воздух, охлажденный в промежуточном воздухоохладителе 6, сжимается в компрессоре высокого давления 7, в камере сгорания высокого давления 8 в нем сжигается топливо. Продукты сгорания расширяются в газовой турбине высокого давления 9, охлаждаются в пароперегревателе суперсверхкритических параметров пара 10, перегревая пар, подводимый по паропроводу суперсверхкритического давления 36 из парогенератора суперсверхкритического давления 37 котла-утилизатора 33. Перегретый пар по паропроводу суперсверхкритического давления 11 подводится к конденсационной паровой турбине суперсверхкритических параметров пара 4, полезная работа которой используется для привода компрессоров низкого 5 и высокого давления 7. Продукты сгорания, после газовой турбины 9, частично охлаждаются в пароперегревателе суперсверхкритических параметров 10, по газопроводу низкого давления 12 проходят через камеру сгорания низкого давления 13, где производится повышение их температуры за счет сжигания топлива, затем они расширяются в газовой турбине низкого давления 14 и, по газоходу 32, направляются в котел-утилизатор 33. Полезная работа газовой турбины высокого давления 9 и газовой турбины низкого давления 14 используется для выработки электроэнергии в электрогенераторе 15. В котле-утилизаторе 33 теплота газов используется для генерации пара в парогенераторе суперсверхкритического давления 37, для нагрева питательной воды в газоводяном подогревателе питательной воды паротурбинного энергоблока 38, а также для нагрева питательной воды в газоводяном подогревателе деаэрированной воды 40. Охлажденные продукты сгорания по газоходу 43 сбрасываются в атмосферу. Перегретый пар из парового котла 19 паротурбинного энергоблока по главному паропроводу 16 подводится к конденсационной паровой турбине 17. Конденсат отработанного пара конденсационной паровой турбины 17 через регенеративные подогреватели низкого давления 22 подается в деаэратор высокого давления 23, где деаэрируется. Полезная работа конденсационной паровой турбины 17 используется для выработки электроэнергии в электрогенераторе 18. Часть перегретого пара после промежуточного пароперегревателя парового котла 19 по паропроводу турбопривода 34 подается на вход конденсационной паровой турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления 39. Полезную работу этой турбины используют для привода питательного насоса суперсверхкритического давления 39. Конденсат пара из ее конденсатора подается по конденсатопроводу 29 во второй вход вакуумного деаэратора 27. В первый вход вакуумного деаэратора 27 из деаэратора высокого давления 23 подается греющая вода по трубопроводу греющей воды 26. В третий вход вакуумного деаэратора 27 по трубопроводу подогретого конденсата 28, предварительно подогретого в промежуточном воздухоохладителе 6, подается конденсат конденсационной паровой турбины суперсверхкритических параметров пара 4. Питательная вода из деаэратора высокого давления 23 паротурбинного энергоблока 1 подается питательным насосом 24 по первому трубопроводу питательной воды 25 через регенеративные подогреватели высокого давления 21 в паровой котел 19. Питательная вода, подаваемая по второму трубопроводу питательной воды 25 в газоводяной подогреватель питательной воды 38 паротурбинного энергоблока, подогревается в нем теплотой продуктов сгорания газовой турбины и по трубопроводу подогретой питательной воды 35 направляется в паровой котел 19. Деаэрированная вода из выходного патрубка вакуумного деаэратора 27 по трубопроводу деаэрированного конденсата 30 через бустерный насос 41, газоводяной подогреватель деаэрированной воды 40 и питательный насос суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом 39 подается в парогенератор суперсверхкритического давления 37. Образуемый в нем пар по паропроводу суперсверхкритического давления 36 поступает в пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара 10 и далее по паропроводу суперсверхкритического давления 11 поступает в конденсационную паровую турбину суперсверхкритических параметров пара 4.The air compressed in the low-pressure compressor 5 is cooled in the intermediate air cooler 6, using its heat to heat the condensate of the steam of the condensing steam turbine of super supercritical parameters of steam 4 supplied to the intermediate air cooler 6 through the condensate pipe 42 and discharged into the vacuum deaerator 27 through the heated condensate pipe 28 The air cooled in the intermediate air cooler 6 is compressed in the high-pressure compressor 7, and fuel is burned in it in the high-pressure combustion chamber 8. The combustion products expand in the high-pressure gas turbine 9, are cooled in the superheater of the supercritical steam 10 in the superheater, overheating the steam supplied through the super-supercritical pressure steam line 36 from the supercritical pressure steam generator 37 of the recovery boiler 33. The superheated steam is fed through the super-supercritical pressure steam line 11 to the super-supercritical steam condenser 11 parameters of steam 4, the useful work of which is used to drive compressors low 5 and high pressure 7. The combustion products, after the gas turbine 9, are partially cooled in the super supercritical parameters 10 superheater, pass through the low pressure gas pipeline 12 through the low pressure combustion chamber 13, where their temperature is increased by burning fuel, then they expand in the low pressure gas turbine 14 and, through the duct 32, are sent to a waste heat boiler 33. The useful work of a high pressure gas turbine 9 and a low pressure gas turbine 14 is used to generate electricity in an electric generator 15. V waste heat boiler 33 the heat of the gases is used to generate steam in a supercritical pressure steam generator 37, to heat the feed water in the gas-water heater feed water of the steam turbine power unit 38, and also to heat the feed water in the gas-water heater deaerated water 40. The cooled combustion products from the gas duct 43 are discharged into the atmosphere. Superheated steam from the steam boiler 19 of the steam turbine power unit through the main steam line 16 is supplied to the condensation steam turbine 17. The condensate of the exhaust steam of the condensation steam turbine 17 is supplied through low pressure regenerative heaters 22 to the high pressure deaerator 23, where it is deaerated. The useful work of the condensing steam turbine 17 is used to generate electricity in the electric generator 18. A part of the superheated steam after the intermediate superheater of the steam boiler 19 is supplied to the inlet of the condensing steam turbine of the super-critical pressure feed pump turbine 34 through the steam superheater 39. The useful work of this turbine is used to drive the super-super critical gas feed pump pressure 39. Condensate of steam from its condenser is supplied via condensate line 29 to the second inlet smart deaerator 27. Heating water is supplied to the first inlet of the vacuum deaerator 27 from the high-pressure deaerator 23 through a heating water pipe 26. The condensate of a super-supercritical condensing steam turbine is supplied to the third inlet of the vacuum deaerator 27 through a heated condensate pipe 28, previously heated in the intermediate air cooler 6. steam 4. Feed water from a high pressure deaerator 23 of a steam turbine power unit 1 is supplied by a feed pump 24 through a first feed water pipe 25 Through regenerative high-pressure heaters 21 to the steam boiler 19. The feed water supplied through the second feed water pipe 25 to the gas-water feed water heater 38 of the steam turbine power unit is heated in it by the heat of the gas turbine combustion products and sent through the heated feed water pipe 35 to the steam boiler 19 Deaerated water from the outlet pipe of the vacuum deaerator 27 through the pipeline deaerated condensate 30 through the booster pump 41, gas-water heater deaeers water 40 and a super-supercritical pressure feed pump with a condensing turbo drive 39 is supplied to a super-supercritical pressure steam generator 37. The steam generated therein is supplied to a super-supercritical steam steam superheater 36 and then to a super-supercritical steam 11 super-critical pressure super-critical steam turbine 11 four.

Claims (1)

Энергетическая установка с парогазовой установкой, содержащая: газотурбинную установку с компрессором низкого давления, промежуточным воздухоохладителем, компрессором высокого давления, камерой сгорания высокого давления, газовой турбиной высокого давления, камерой сгорания низкого давления, газовой турбиной низкого давления, электрогенератором; котел-утилизатор с парогенератором, конденсационную паровую турбину; выхлоп газовой турбины низкого давления соединен газоходом с входом котла-утилизатора, пароперегреватель связан паропроводом с входом конденсационной паровой турбины, роторы газовой турбины высокого и низкого давления связаны общим валом с ротором электрогенератора, роторы компрессора низкого и высокого давления связаны общим валом с ротором конденсационной паровой турбины; отличающаяся тем, что котел-утилизатор парогазовой установки и конденсационная паровая турбина газотурбинного блока выполнены с суперсверхкритическим давлением питательной воды и генерируемого пара; в энергетической установке применен конденсационный паротурбинный энергоблок, содержащий паровой котел с промежуточным пароперегревателем, конденсационную паровую турбину, деаэратор высокого давления, питательный насос, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, электрогенератор, конденсационный паротурбинный энергоблок дополнительно снабжен вакуумным деаэратором; парогазовая установка дополнительно снабжена промежуточным воздухоохладителем, пароперегревателем суперсверхкритических параметров пара, бустерным питательным насосом, питательным насосом суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом; в котле-утилизаторе дополнительно установлены газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока и газоводяной подогреватель деаэрированной воды; пароперегреватель парового котла связан паропроводом с входом конденсационной паровой турбины паротурбинного энергоблока, конденсатор которой соединен трубопроводом с газоводяным подогревателем питательной воды; пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара размещен в газоходе низкого давления газотурбинной установки между газовой турбиной высокого давления и камерой сгорания низкого давления, промежуточный воздухоохладитель размещен в воздуховоде между компрессорами низкого и высокого давления; выход котла-утилизатора связан паропроводом суперсверхкритического давления через пароперегреватель суперсверхкритических параметров пара и паропровод суперсверхкритического давления с входом конденсационной паровой турбины с суперсверхкритическими начальными параметрами пара, ее конденсатор связан трубопроводами конденсата через промежуточный воздухоохладитель с первым входом дополнительного вакуумного деаэратора, питательный насос суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом связан с входом газоводяного подогревателя питательной воды котла-утилизатора; вход конденсационной паровой турбины турбопривода питательного насоса суперсверхкритического давления связан паропроводом с горячим трубопроводом промперегрева паротурбинного энергоблока, ее конденсатор соединен конденсатопроводом со вторым входом дополнительного вакуумного деаэратора, при этом его третий вход соединен трубопроводом с деаэратором высокого давления паротурбинного энергоблока; выход дополнительного вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной воды через бустерный насос с входом газоводяного подогревателя, выход которого связан трубопроводом питательной воды с входом питательного насоса суперсверхкритического давления с конденсационным турбоприводом; питательный насос паротурбинного энергоблока через газоводяной подогреватель питательной воды паротурбинного энергоблока соединен с входом парового котла. A power plant with a combined cycle plant, comprising: a gas turbine unit with a low pressure compressor, an intercooler, a high pressure compressor, a high pressure combustion chamber, a high pressure gas turbine, a low pressure combustion chamber, a low pressure gas turbine, an electric generator; recovery boiler with a steam generator, condensing steam turbine; the exhaust of the low pressure gas turbine is connected by a gas duct to the input of the recovery boiler, the superheater is connected by a steam line to the inlet of the condensing steam turbine, the rotors of the high and low pressure gas turbines are connected by a common shaft to the rotor of the electric generator, the rotors of the low and high pressure compressor are connected by a common shaft to the condenser steam turbine rotor ; characterized in that the waste heat boiler of the combined cycle plant and the condensing steam turbine of the gas turbine unit are made with supercritical pressure of the feed water and the generated steam; in the power plant, a condensing steam turbine power unit is used, comprising a steam boiler with an intermediate superheater, a condensing steam turbine, a high pressure deaerator, a feed pump, regenerative heaters of low and high pressure, an electric generator, a condensing steam turbine power unit is additionally equipped with a vacuum deaerator; the combined cycle plant is additionally equipped with an intermediate air cooler, super supercritical steam superheater, booster feed pump, super super critical pressure feed pump with condensing turbo drive; in the recovery boiler, a gas-water heater for the feed water of the steam turbine power unit and a gas-water heater for deaerated water are additionally installed; a steam boiler superheater is connected by a steam line to the inlet of a condensing steam turbine of a steam turbine power unit, the condenser of which is connected by a pipeline to a gas-water feed water heater; a superheater of supercritical steam parameters is located in the low pressure duct of the gas turbine plant between the high pressure gas turbine and the low pressure combustion chamber, an intermediate air cooler is located in the duct between the low and high pressure compressors; the output of the recovery boiler is connected by a super-supercritical pressure steam line through a super-supercritical steam parameter superheater and a super-supercritical pressure steam line with a condensing steam turbine inlet with super-critical initial steam parameters, its condenser is connected by condensate pipelines through an intermediate air cooler to the first input of an additional vacuum super-pressure condenser suction pump, connected to the gas inlet the first feedwater heater of the recovery boiler; the input of the condensing steam turbine of the super-critical pressure feed pump is connected by a steam line to the hot industrial superheater of the steam turbine power unit, its condenser is connected by a condensate line to the second input of the additional vacuum deaerator, while its third input is connected by a pipe to the high pressure deaerator of the steam turbine power unit; the outlet of the additional vacuum deaerator is connected by a deaerated water pipeline through the booster pump to the inlet of the gas-water heater, the outlet of which is connected by the feed water pipe to the inlet of the super supercritical pressure feed pump with a condensing turbo drive; the feed pump of the steam turbine power unit is connected to the input of the steam boiler through the gas-water heater of the feed water of the steam turbine power unit.
RU2012152236/06A 2012-12-04 2012-12-04 Power plant with combined-cycle plant RU2533601C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012152236/06A RU2533601C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Power plant with combined-cycle plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012152236/06A RU2533601C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Power plant with combined-cycle plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012152236A RU2012152236A (en) 2014-06-10
RU2533601C2 true RU2533601C2 (en) 2014-11-20

Family

ID=51214202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012152236/06A RU2533601C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Power plant with combined-cycle plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533601C2 (en)

Cited By (2)

* 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
RU2613756C1 (en) * 2015-11-13 2017-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" Ship gas turbine plant with exhaust gases heat utilization

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852498A (en) * 1957-12-12 1960-10-26 Combustion Eng Steam generator and method of operating the same
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
RU2009118720A (en) * 2009-05-18 2010-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университе MULTI-MODE HEATING INSTALLATION
RU2409746C2 (en) * 2009-03-17 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB852498A (en) * 1957-12-12 1960-10-26 Combustion Eng Steam generator and method of operating the same
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
RU2409746C2 (en) * 2009-03-17 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
RU2009118720A (en) * 2009-05-18 2010-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университе MULTI-MODE HEATING INSTALLATION

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
-09. *
ЗАРЯНКИН А.Е., ЗАРЯНКИН В.А., СТОРОЖУК С.К., АРИАНОВ С.В. Сравнительный анализ схем ПТУ с газотурбинным и паротурбинным приводами компрессора. Газотурбинные технологии, N3. 2008, стр.46. *
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 (2)

* 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
RU2613756C1 (en) * 2015-11-13 2017-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" Ship gas turbine plant with exhaust gases heat utilization

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012152236A (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012104832A (en) GAS PROCESSING SYSTEM
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
RU2533601C2 (en) Power plant with combined-cycle plant
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
CN109296413B (en) Bypass secondary reheating power generation device and method cooled by deep seawater
RU2015130684A (en) Power generating device with high temperature steam condensing turbine
CN205580221U (en) Efficient waste heat power generation system for flue gas
RU2752123C1 (en) Thermal power station
KR20190069994A (en) Power plant sysyem combined with gas turbine
RU2349764C1 (en) Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
RU2561780C2 (en) Combined-cycle plant
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2561776C2 (en) Combined-cycle plant
CN105464729A (en) Smoke and hot fluid waste heat recycling system
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
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
RU2533593C1 (en) Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2769044C1 (en) Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater
RU2775732C1 (en) Oxygen-fuel power plant

Legal Events

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

Effective date: 20141205