RU2561354C2 - Способ работы газопаровой установки - Google Patents
Способ работы газопаровой установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561354C2 RU2561354C2 RU2013132511/06A RU2013132511A RU2561354C2 RU 2561354 C2 RU2561354 C2 RU 2561354C2 RU 2013132511/06 A RU2013132511/06 A RU 2013132511/06A RU 2013132511 A RU2013132511 A RU 2013132511A RU 2561354 C2 RU2561354 C2 RU 2561354C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- gas
- water
- heat
- supplied
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике. Способ включает в себя сжатие газообразного рабочего тела - воздуха, подогрев сжатого рабочего тела путем сжигания топлива, расширение подогретого рабочего тела, утилизацию остаточного тепла расширившегося рабочего тела путем генерации водяного пара, подвод полученного пара в газовый тракт, конденсацию пара и извлечение воды из продуктов сгорания. Рабочий процесс осуществляется в двух газовых трактах, с раздельными выхлопами. Пар генерируют в котле-утилизаторе, а затем подводят в промежуточные ступени газопаротурбинной установки для охлаждения дисков и лопаток рабочих колес и для увеличения расхода рабочей среды, а также в камеры сгорания. Конденсацию пара из отборов и извлечение воды из продуктов сгорания осуществляют в двух сетевых подогревателях, в которых происходит нагрев сетевой воды для нужд теплового потребителя и в трехступенчатом пароструйном эжекторе, в который подается пар из котла-утилизатора, образующийся при этом конденсат подвергают очистке в деаэраторе и конденсатоочистном устройстве, а затем направляют в котел-утилизатор. Изобретение позволяет повысить КПД установки, увеличить мощность путем увеличения расхода рабочей среды. 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам работы и конструкции энергетических газотурбинных (ГТУ) и газопаровых (ГПУ) установок.
Известен способ работы ГПУ, включающий процессы сжатия газообразного рабочего тела, подогрева сжатого рабочего тела сжиганием топлива, расширения подогретого рабочего тела, утилизации остаточного тепла расширившегося рабочего тела путем генерации водяного пара и подвода полученного пара в газовый тракт перед сжиганием топлива (Батенин В.М. и др. Парогазовая установка с вводом пара в газовую турбину - перспективное направление развития энергетических установок. - Теплоэнергетика. - 1993 г. №10. стр. 46-52).
Известен способ работы ГТУ, в котором рабочий процесс осуществляется в двух газовых трактах, раздельных или частично объединенных, с разнотемпературными выхлопными потоками, выводимыми в общую утилизационную систему, в которой генерируется водяной пар, подводимый в один из газовых трактов перед сжиганием топлива (Заявка РФ №93009679/06/008853).
Недостатком указанного способа работы ГТУ является большой безвозвратный расход обессоленной воды, в 5-7 раз превышающий расход топлива. Поскольку расход воды в известных ГТУ с подводом пара в проточную часть не превышает 15-20%, извлечение ее из продуктов сгорания путем конденсации на выхлопе представляет большие трудности, так как при давлении на выхлопе, немного превышающем атмосферное (на величину гидравлических потерь в выхлопном тракте), парциальное давление водяных паров не превышает 3000 Па, потребная температура конденсации составляет 60-70°C. В то же время известно, что в утилизационных системах ГТУ и в паровых котлах допускают снижение температуры уходящих газов до величины не менее 100°C, так как при более низкой температуре происходит интенсивное загрязнение поверхностей теплообмена.
Наиболее близким по технической сущности решением (прототипом) к предполагаемому способу является способ (Патент РФ №2174615 «Способ работы газопаровой установки», заявка №9611813806 от 12.09.1996 г.), в котором рабочий процесс осуществляется по крайней мере в двух газовых трактах, разделенных или частично объединенных, с раздельными выхлопами, пар генерируют в выхлопном потоке одного из трактов, а затем подводят весь пар или наибольшую его часть в другой газовый тракт, в котором создают соотношение компонентов с повышенным содержанием водяного пара, расход которого превышает расход воздуха, в этом же тракте производят подогрев и расширение парогаза с последующей конденсацией пара.
Недостатком прототипа является незначительное извлечение воды из продуктов сгорания при подводе пара в газовый тракт.
Целью изобретения является повышение эффективного КПД установки, увеличение мощности путем увеличения расхода рабочей среды и большей удельной работы пара при расширении на турбине, снижение выбросов оксидов азота с дымовыми газами, создание эффективной системы охлаждения рабочих лопаток и дисков турбины газопаровой установки и конденсации паров в двух сетевых подогревателях и трехступенчатом пароструйном эжекторе.
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном предложении, что свидетельствует о его соответствии критерию «существенные отличия».
Схема газопаровой установки, реализующая указанный способ работы, представлена на фиг. 1. Рассмотрим схему газопаровой установки, представленную на фиг. 1. Установка состоит из двух независимых двигателей, которые включают потребителей мощности 1 и 2, компрессоры 3 и 4, котел-утилизатор 5, камеры сгорания 6 и 7, газопаровую турбину 8, два сетевых подогревателя 9 и 10, газовую турбину 11, трехступенчатый пароструйный эжектор 12, деаэратор 13 и конденсатоочистное устройство 14.
Работа газопаровой установки осуществляется следующим образом. Компрессоры обоих двигателей 3 и 4 всасывают воздух, сжимают его и подают в камеры сгорания 6 и 7, а продукты сгорания расширяются в газопаровой турбине 8 и газовой турбине 11. Получаемая при расширении избыточная мощность передается потребителям 1 и 2. На выхлопе газовой турбины 11 размещен котел-утилизатор 5, испаряющий подаваемую в него воду за счет утилизации остаточного тепла выхлопных потоков, а полученный пар подводится в промежуточные ступени газопаровой турбины 8 для целей охлаждения дисков и лопаток рабочих колес, для увеличения мощности и в камеры сгорания 6 и 7 для снижения выбросов оксидов азота. Часть пара подается на трехступенчатый пароструйный эжектор 12 и деаэратор 13. При этом концентрация пара в выхлопном потоке газопаровой турбины 8 получается повышенной. Два отбора газопаровой турбины 8 на сетевые подогреватели 9 и 10 позволяют нагреть воду для потребителя и сконденсировать часть подводимого пара. Пароводяная смесь из подогревателей поступает в трехступенчатый пароструйный эжектор 12 для полной конденсации паров. Весь конденсат направляется в деаэратор 13, а затем в конденсатоочистное устройство 14, где очищается от примесей и направляется в котел-утилизатор 5.
Реализация предложенных технических решений позволит повысить эффективный КПД газотурбинной установки с подводом пара в газопаровой тракт газопаровой установки до максимально достигнутого уровня бинарных парогазовых энергоустановок при существенно большей удельной мощности, меньшей удельной стоимости и меньшем удельном расходе охлаждающей воды для конденсации пара. Кроме того, за счет существенно большего, чем в бинарных газопаровых установках, удельного подвода тепла на килограмм воздуха повышается общий коэффициент использования тепла при работе с отбором тепла на теплофикацию.
Claims (1)
- Способ работы газопаровой установки, включающий сжатие воздуха, подачу сжатого воздуха в камеры сгорания, расширение продуктов сгорания в турбинах, утилизацию остаточного тепла продуктов сгорания путем генерации водяного пара, подвод полученного пара в газопаровой тракт, конденсацию пара и извлечение воды из продуктов сгорания, причем рабочий процесс осуществляется по крайней мере в двух газопаровых разделенных трактах, с разделенными выхлопами, отличающийся тем, что пар генерируют в котле-утилизаторе, а затем подводят в промежуточные ступени газопаровой установки для охлаждения дисков и лопаток рабочих колес и для увеличения мощности, а также в камеры сгорания для снижения выбросов оксидов азота, конденсацию пара из отборов газопаровой установки осуществляют в двух сетевых подогревателях, в которых происходит нагрев сетевой воды для нужд теплового потребителя и в трехступенчатом пароструйном эжекторе, в который подается пар из котла-утилизатора, образующийся при этом конденсат подвергают очистке в деаэраторе и конденсатоочистном устройстве, а затем направляют в котел-утилизатор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013132511/06A RU2561354C2 (ru) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Способ работы газопаровой установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013132511/06A RU2561354C2 (ru) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Способ работы газопаровой установки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013132511A RU2013132511A (ru) | 2015-01-20 |
RU2561354C2 true RU2561354C2 (ru) | 2015-08-27 |
Family
ID=53280785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013132511/06A RU2561354C2 (ru) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Способ работы газопаровой установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561354C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2674290A1 (fr) * | 1991-03-18 | 1992-09-25 | Gaz De France | Systeme a turbine a gaz naturel a vapeur d'eau fonctionnant en cycle semi ouvert et en combustion stóoechiometrique. |
US5906094A (en) * | 1997-04-30 | 1999-05-25 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Partial oxidation power plants and methods thereof |
RU2174615C2 (ru) * | 1996-09-12 | 2001-10-10 | Особов Виктор Исаакович | Способ работы газопаровой установки |
-
2013
- 2013-07-12 RU RU2013132511/06A patent/RU2561354C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2674290A1 (fr) * | 1991-03-18 | 1992-09-25 | Gaz De France | Systeme a turbine a gaz naturel a vapeur d'eau fonctionnant en cycle semi ouvert et en combustion stóoechiometrique. |
RU2174615C2 (ru) * | 1996-09-12 | 2001-10-10 | Особов Виктор Исаакович | Способ работы газопаровой установки |
US5906094A (en) * | 1997-04-30 | 1999-05-25 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Partial oxidation power plants and methods thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТЫРИКОВИЧ М.А. и др. Парогазовая установка с впрыском пара: возможности и оптимизация парамеров цикла, Теплоэнеретика, N10,1995, с.52-57, рис. 4. БОНДИН В.А. и др. Опыт эксплуатации газопаротурбинной установки ГПУ-16К с впрыском пара, Газотурбинные технологии, N 5, 2004, с.18-20, рис. 1. ЦАНЕВ С.В. и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций, М., Издательский дом МЭИ, 2009, с.473-474. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013132511A (ru) | 2015-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105604618B (zh) | 超临界水煤粉直接氧化复合工质循环发电系统及方法 | |
RU2273741C1 (ru) | Газопаровая установка | |
RU2616148C2 (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной парогазовой конденсационной турбиной | |
RU2409746C2 (ru) | Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и регенеративной газовой турбиной | |
RU2728312C1 (ru) | Способ работы и устройство маневренной газопаровой теплоэлектроцентрали с паровым приводом компрессора | |
RU2650238C1 (ru) | Способ работы энергетической установки газораспределительной станции или газорегуляторного пункта | |
RU2006127505A (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2561354C2 (ru) | Способ работы газопаровой установки | |
US20120159924A1 (en) | System and method for increasing efficiency and water recovery of a combined cycle power plant | |
RU2611138C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
CN205580221U (zh) | 烟气的高效余热发电系统 | |
RU2174615C2 (ru) | Способ работы газопаровой установки | |
RU2533601C2 (ru) | Энергетическая установка с парогазовой установкой | |
RU2693567C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2791066C1 (ru) | Способ работы энергетической газотурбодетандерной установки теплоэлектроцентрали | |
RU2272914C1 (ru) | Газопаровая теплоэлектроцентраль | |
RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
CN206647143U (zh) | 带中间再热系统的发电装置 | |
RU118360U1 (ru) | Установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья | |
RU2272915C1 (ru) | Способ работы газопаровой установки | |
CN105863757A (zh) | 一种发电系统的电网负荷运行方法 | |
RU2015149555A (ru) | Способ работы маневренной регенеративной парогазовой теплоэлектроцентрали и устройство для его осуществления | |
RU2273740C1 (ru) | Способ работы газопаровой теплоэлектроцентрали | |
RU2259487C1 (ru) | Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой | |
RU2261337C1 (ru) | Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150921 |