RU2561776C2 - Combined-cycle plant - Google Patents

Combined-cycle plant Download PDF

Info

Publication number
RU2561776C2
RU2561776C2 RU2013137078/06A RU2013137078A RU2561776C2 RU 2561776 C2 RU2561776 C2 RU 2561776C2 RU 2013137078/06 A RU2013137078/06 A RU 2013137078/06A RU 2013137078 A RU2013137078 A RU 2013137078A RU 2561776 C2 RU2561776 C2 RU 2561776C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
recuperator
steam
condenser
evaporator
economizer
Prior art date
Application number
RU2013137078/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013137078A (en
Inventor
Николай Никитович Галашов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический 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 "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2013137078/06A priority Critical patent/RU2561776C2/en
Publication of RU2013137078A publication Critical patent/RU2013137078A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2561776C2 publication Critical patent/RU2561776C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and is designed for being used at thermal power plants. A combined-cycle plant includes a gas-turbine plant connected via a gas duct to a heat recovery steam generator into which there built are interconnected heating surfaces of the first economizer, evaporator and superheater, which is connected via a steam line to a high pressure steam turbine. The first recuperator is connected via a steam line to a condenser - evaporator that is connected with a water pipeline through the first pump to the first economizer of the heat recovery steam generator which is equipped with a gas duct for gas removal to a stack. A low pressure steam turbine is connected with one steam line through the first recuperator to the condenser -evaporator and with the other through the second recuperator to the condenser which is connected through the second pump with a water pipeline to the second recuperator. Additionally, heating surfaces of a reheater and the second economizer are built in the heat recovery steam generator. The high pressure steam turbine is connected through the reheater with a steam line to an intermediate pressure steam turbine that is connected with a steam line to the first recuperator. The second economizer is connected with water pipelines to the condenser - evaporator and through the third pump to a regenerative air heater that is connected with a steam line to an extraction of the low pressure steam turbine and with a water pipeline to the second recuperator. High, intermediate and low pressure steam turbines are connected through a common shaft to an electric generator.
EFFECT: invention allows improving operating reliability and safety of a combined-cycle plant, increasing efficiency of electric power generation, reducing costs for the plant.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях.The invention relates to the field of power engineering and is intended for use in thermal power plants.

Известна парогазовая установка с двумя циклами на разных рабочих телах в паротурбинной части (воде и водяном паре в первом цикле и бутане - во втором) (Готовский М.А., Гринман М.И., Фомин В.А., Арефьев В.К., Григорьев А.А. Использование комбинированного пароводяного и органического циклов Ренкина для повышения экономичности ГТУ и ДВС. /Журнал «Теплоэнергетика». 2012. №3, с. 56-61.), содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя. Испаритель котла-утилизатора трубопроводами связан с барабаном, который паропроводом связан с пароперегревателем котла-утилизатора и водопроводом с первым насосом, который водопроводом связан с деаэратором, который водопроводом связан с экономайзером котла-утилизатора. Паровая турбина высокого давления связана паропроводами с пароперегревателем котла-утилизатора, подогревателем сетевой воды и конденсатором-испарителем. Подогреватель сетевой воды водопроводом связан со вторым насосом, который водопроводом связан с экономайзером котла-утилизатора. Паровая турбина низкого давления паропроводами связана с конденсатором-испарителем и конденсатором, который водопроводом связан с третьим насосом, который водопроводом связан с конденсатором-испарителем. Конденсатор-испаритель водопроводом связан с четвертым насосом, который водопроводом связан с экономайзером котла-утилизатора. Паровая турбина высокого и паровая турбина низкого давления валами связаны с электрическим генератором.A steam-gas unit with two cycles on different working fluids in a steam turbine part (water and water vapor in the first cycle and butane in the second) is known (Gotovsky M.A., Grinman M.I., Fomin V.A., Arefiev V.K. ., Grigoryev AA The use of combined steam-water and organic Rankine cycles to increase the efficiency of gas turbine engines and internal combustion engines / Journal of Heat Engineering. 2012. No. 3, pp. 56-61.), Containing a gas turbine unit connected by a flue to a recovery boiler in which the heating surfaces of the economizer, evaporator and superheater are integrated. The evaporator of the recovery boiler is connected by pipelines to a drum, which is connected by a steam line to the superheater of the recovery boiler and a water supply to the first pump, which is connected by a water supply to a deaerator, which is connected by a water supply to the economizer of the recovery boiler. The high-pressure steam turbine is connected by steam lines to the superheater of the recovery boiler, the network water heater and the condenser-evaporator. The network water heater is connected to a second pump by a water supply, which is connected by a water supply to the economizer of the recovery boiler. The low pressure steam turbine is connected by steam lines to a condenser-evaporator and a condenser, which is connected by a water supply to a third pump, which is connected by a water supply to a condenser-evaporator. The condenser-evaporator is connected by a water supply to the fourth pump, which is connected by a water supply to the economizer of the recovery boiler. The high-pressure steam turbine and the low-pressure steam turbine are connected by shafts to an electric generator.

Недостатком этой парогазовой установки является то, что в последних ступенях паровой турбины высокого давления при давлениях 0,06-0,25 МПа, необходимых для подогрева сетевой воды, пар имеет значительную влажность, что снижает кпд турбины, т.к. увеличение средней степени влажности на 1% снижает относительный кпд турбины на 1%. На паровую турбину низкого давления из конденсатора-испарителя идет насыщенный пар с температурой 70-110ºС. Это не позволяет получить высокий кпд второго цикла, т.к. из термодинамики известно, что термический кпд цикла Ренкина зависит от температуры пара перед турбиной, ее увеличение на 100ºС увеличивает кпд цикла примерно на 2-2,5%. Также недостатком является то, что конденсат пара, поступающий из подогревателя сетевой воды и конденсатора-испарителя в экономайзер котла-утилизатора имеет температуру 86-127ºС, в результате чего выходящие из котла-утилизатора газы будут иметь температуру 100 - 145ºС, и котел-утилизатор будет иметь пониженный кпд, т.к. увеличение температуры уходящих из котла-утилизатора газов на 10ºС снижает его кпд примерно на 2%. В результате парогазовая установка имеет пониженный кпд при производстве электроэнергии на 2-4%.The disadvantage of this combined cycle plant is that in the last stages of a high-pressure steam turbine at pressures of 0.06-0.25 MPa required to heat the mains water, the steam has significant humidity, which reduces the turbine's efficiency, because an increase in the average degree of humidity by 1% reduces the relative efficiency of the turbine by 1%. Saturated steam with a temperature of 70-110ºС goes to the low pressure steam turbine from the condenser-evaporator. This does not allow to obtain high efficiency of the second cycle, because from thermodynamics it is known that the thermal efficiency of the Rankine cycle depends on the temperature of the steam in front of the turbine, its increase by 100ºС increases the efficiency of the cycle by about 2-2.5%. Another disadvantage is that the steam condensate coming from the network water heater and the condenser-evaporator to the economizer of the recovery boiler has a temperature of 86-127ºС, as a result of which the gases leaving the recovery boiler will have a temperature of 100-145ºС, and the recovery boiler will have low efficiency, because increasing the temperature of the gases leaving the waste heat boiler by 10 ° C reduces its efficiency by about 2%. As a result, the combined cycle plant has a reduced efficiency in the production of electricity by 2-4%.

Известна парогазовая установка с двумя циклами на разных рабочих телах в паротурбинной части (бензоле в первом цикле и бутане - во втором) (А.М. Гафуров, Д.А. Усков, А.С. Шубина, «Энергетическая установка на базе ГТУ НК-37 с двумя теплоутилизирующими рабочими контурами» Журнал «Энергетика Татарстана», 2012, №3, с. 35-41), содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева экономайзера, испарителя и пароперегревателя, паровую турбину высокого и паровую турбину низкого давления, валами связанные с отдельными электрическими генераторами. Паровая турбина высокого давления паропроводами связана входом с пароперегревателем котла-утилизатора и выходом через первый рекуператор - с конденсатором-испарителем, который водопроводом через первый насос связан с экономайзером котла-утилизатора. Паровая турбина низкого давления одним паропроводом через первый рекуператор связана с конденсатором-испарителем, а другим - через второй рекуператор с конденсатором, который водопроводом через второй насос и второй рекуператор связан с конденсатором-испарителем. Эта установка принята в качестве прототипа.A steam-gas unit with two cycles on different working fluids in the steam turbine part (benzene in the first cycle and butane in the second) is known (A. M. Gafurov, D. A. Uskov, A. S. Shubina, “Power plant based on GTU NK -37 with two heat-utilizing working circuits ”(Tatarstan Energy Magazine, 2012, No. 3, pp. 35-41), containing a gas turbine unit connected by a gas duct to a recovery boiler, in which are connected interconnected heating surfaces of an economizer, evaporator and superheater high steam turbine and steam turbine izkogo pressure rollers associated with the individual electric generators. The high-pressure steam turbine is connected by steam lines through the inlet to the superheater of the recovery boiler and the output through the first recuperator to a condenser-evaporator, which is connected through the first pump to the economizer of the recovery boiler. A low pressure steam turbine is connected via one steam line through a first recuperator to a condenser-evaporator, and to another through a second recuperator with a condenser, which is connected through a second pump and a second recuperator to a condenser-evaporator. This installation is adopted as a prototype.

Недостатком этой установки в первую очередь является то, что в первом паротурбинном цикле в качестве рабочего тела используют бензол - токсичное, канцерогенное, взрывоопасное вещество, самовоспламеняется при температуре 534°С и замерзающее при температуре 5,5°С. Главной причиной выбора бензола послужило то, что по сравнению с другими органическими жидкостями он термоустойчив при температурах выше 600°С и позволяет получить перегретый пар на выходе из турбины, в результате чего последние ступени турбины работают без потерь энергии от влажности. Вторым недостатком является низкая температура бутана на входе в турбину низкого давления 79°С, что не позволяет получить высокий кпд второго цикла. Повысить эту температуру можно только повысив давление и температуру пара на выходе из первого цикла, но это приведет к снижению кпд первого цикла.The disadvantage of this installation is, first of all, that in the first steam turbine cycle, benzene is used as a working fluid - a toxic, carcinogenic, explosive substance, it spontaneously ignites at a temperature of 534 ° C and freezes at a temperature of 5.5 ° C. The main reason for choosing benzene was that, compared with other organic liquids, it is heat-resistant at temperatures above 600 ° C and allows you to get superheated steam at the exit of the turbine, as a result of which the last stages of the turbine work without energy loss from humidity. The second disadvantage is the low temperature of butane at the inlet of the low-pressure turbine 79 ° C, which does not allow to obtain a high efficiency of the second cycle. This temperature can be increased only by increasing the pressure and steam temperature at the outlet of the first cycle, but this will lead to a decrease in the efficiency of the first cycle.

Задачей изобретения является повышение надежности и безопасности работы парогазовой установки и увеличение кпд производства электроэнергии.The objective of the invention is to increase the reliability and safety of the combined cycle plant and increase the efficiency of electricity production.

Поставленная задача решена за счет того, что парогазовая установка, так же как в прототипе, содержит газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева первого экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления, причем первый рекуператор паропроводом связан с конденсатором-испарителем, который водопроводом через первый насос связан с первым экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу, а паровая турбина низкого давления одним паропроводом через первый рекуператор связана с конденсатором-испарителем, а другим через второй рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан со вторым рекуператором.The problem is solved due to the fact that the combined cycle plant, as in the prototype, contains a gas turbine unit connected by a gas duct to a recovery boiler, in which are connected the heating surfaces of the first economizer, evaporator and superheater, which is connected by a steam line to a high-pressure steam turbine pressure, and the first recuperator is connected via a steam line to a condenser-evaporator, which is connected through a first pump to a first economizer of a recovery boiler, which is equipped with a gas duct ohm for the removal of gases into the chimney, and the low-pressure steam turbine is connected through one pipe through the first recuperator to the condenser-evaporator, and through the second pipe through the second recuperator it is connected to the condenser, which is connected through the second pump to the second recuperator through the water supply.

Согласно изобретению в котел-утилизатор дополнительно встроены поверхности нагрева промежуточного пароперегревателя и второго экономайзера, а паровая турбина высокого давления через промежуточный пароперегреватель паропроводом связана с паровой турбиной среднего давления, которая паропроводом связана с первым рекуператором, причем второй экономайзер водопроводами связан с конденсатором-испарителем и через третий насос с регенеративным подогревателем, который паропроводом связан с отбором паровой турбины низкого давления, а водопроводом связан со вторым рекуператором, при этом паровые турбины высокого, среднего и низкого давления через общий вал связаны с электрическим генератором.According to the invention, the heating surfaces of the intermediate superheater and the second economizer are additionally integrated in the recovery boiler, and the high pressure steam turbine is connected via an intermediate steam superheater to the medium pressure steam turbine, which is connected to the first recuperator by the steam pipe, and the second economizer is connected to the condenser-evaporator via water pipes and through the third pump with a regenerative heater, which is connected by a steam line to the selection of a low pressure steam turbine, and water a wire connected to the second heat exchanger, the steam turbine of high, medium and low pressure via a common shaft connected to an electric generator.

В предложенной парогазовой установке, по сравнению с прототипом, в первом цикле в качестве рабочего тела используют воду и водяной пар и установлена турбина среднего давления, пар в которую поступает из турбины высокого давления через промежуточный пароперегреватель, встроенный в котел-утилизатор. Промежуточный перегрев пара в результате подвода теплоты от газов в котле-утилизаторе при более высокой средней температуре позволяет повысить кпд первого цикла на 0,5-1%. Кроме того, в результате подогрева в промежуточном пароперегревателе пар на выходе паровой турбины среднего давления имеет перегрев относительно температуры насыщения на 40-50°С, что позволяет за счет рекуперации тепла в первом рекуператоре иметь температуру пара хладона на входе в паровую турбину низкого давления на 2-5°С выше температуры насыщения и, таким образом, кпд цикла низкого давления можно повысить на 0,05-0,1%. Использование второго экономайзера позволяет понизить температуру отводимых из котла-утилизатора газов до 70-80°С и повысить кпд котла-утилизатора по сравнению с прототипом на 1-2%. Для надежной работы второго экономайзера, предотвращения коррозии его металла, температура подводимого к нему конденсата должна быть не ниже 60°С. Это обеспечено подогревом конденсата после конденсатора во втором рекуператоре и в регенеративном подогревателе. В итоге повышается надежность парогазовой установки, и ее кпд по производству электроэнергии увеличивается на 1,5-3% по сравнению с прототипом. Отказ от бензола в качестве рабочего тела первого цикла обеспечивает безопасную работу парогазовой установки.In the proposed combined-cycle plant, in comparison with the prototype, in the first cycle, water and water vapor are used as a working medium and a medium pressure turbine is installed, the steam into which comes from the high pressure turbine through an intermediate superheater built into the recovery boiler. Intermediate steam overheating as a result of heat supply from gases in the waste heat boiler at a higher average temperature allows increasing the efficiency of the first cycle by 0.5-1%. In addition, as a result of heating in the intermediate superheater, the steam at the outlet of the medium-pressure steam turbine has an overheating relative to the saturation temperature of 40-50 ° C, which allows, due to heat recovery in the first recuperator, to have the temperature of the freon at the inlet of the low-pressure steam turbine by 2 -5 ° C above the saturation temperature and, thus, the efficiency of the low pressure cycle can be increased by 0.05-0.1%. Using the second economizer allows you to lower the temperature of the gases discharged from the waste heat boiler to 70-80 ° C and increase the efficiency of the waste heat boiler in comparison with the prototype by 1-2%. For reliable operation of the second economizer, to prevent corrosion of its metal, the temperature of the condensate supplied to it should be at least 60 ° C. This is ensured by heating the condensate after the condenser in the second recuperator and in the regenerative heater. As a result, the reliability of the combined cycle plant is increased, and its efficiency in the production of electricity is increased by 1.5-3% compared with the prototype. The rejection of benzene as the working fluid of the first cycle ensures the safe operation of the combined cycle plant.

Кроме того, по сравнению с прототипом за счет установки одного электрического генератора вместо двух уменьшаются капитальные вложения при создании предложенной парогазовой установки, а также уменьшаются затраты на приобретение рабочего тела первого цикла, т.к. вода значительно дешевле бензола.In addition, compared with the prototype due to the installation of one electric generator, instead of two, capital investments are reduced when creating the proposed combined cycle plant, and the costs of acquiring the working fluid of the first cycle are also reduced, water is much cheaper than benzene.

На фиг. 1 представлена схема заявляемой парогазовой установки.In FIG. 1 presents a diagram of the inventive combined cycle plant.

Парогазовая установка (фиг. 1) содержит газотурбинную установку 1 (ГТУ), связанную газоходом с котлом-утилизатором 2, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева первого экономайзера 3, испарителя 4 и пароперегревателя 5, а также поверхности нагрева промежуточного пароперегревателя 6 и второго экономайзера 7. Паровые турбины высокого 8, среднего 9 и низкого 10 давления через общий вал связаны с электрическим генератором 11. Пароперегреватель 5 паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления 8, которая паропроводом связана с промежуточным пароперегревателем 6, который паропроводом связан с паровой турбиной среднего давления 9. Паровая турбина среднего давления 9 паропроводом связана с первым рекуператором 12, который паропроводом связан с конденсатором-испарителем 13. Конденсатор-испаритель 13 водопроводом связан с первым насосом 14, который водопроводом связан с первым экономайзером 3. Второй экономайзер 7 водопроводом связан с конденсатором-испарителем 13, который паропроводом связан с первым рекуператором 12, который паропроводом связан с паровой турбиной низкого давления 10. Паровая турбина низкого давления 10 паропроводом связана со вторым рекуператором 15, который паропроводом связан с конденсатором 16. Конденсатор 16 водопроводом связан со вторым насосом 17, который водопроводом связан со вторым рекуператором 15. Второй рекуператор 15 водопроводом связан с регенеративным подогревателем 18, который паропроводом связан с отбором паровой турбины низкого давления 10, а водопроводом связан с третьим насосом 19, который водопроводом связан со вторым экономайзером 7. Котел-утилизатор 2 снабжен газоходом 20 для отвода газов в дымовую трубу.Combined-cycle plant (Fig. 1) contains a gas turbine unit 1 (gas turbine) connected by a gas duct to a recovery boiler 2, in which are connected the heating surfaces of the first economizer 3, evaporator 4 and superheater 5, as well as the heating surface of the intermediate superheater 6 and second economizer 7. Steam turbines of high pressure 8, medium 9 and low 10 through a common shaft are connected to an electric generator 11. The superheater 5 is connected by a steam line to a high pressure steam turbine 8, which is connected by a steam line on with an intermediate superheater 6, which is connected by a steam line to a medium-pressure steam turbine 9. The medium-pressure steam turbine 9 is connected by a steam line to a first recuperator 12, which is connected by a steam line to a condenser-evaporator 13. The condenser-evaporator 13 is connected to a first pump 14 by a water supply connected to the first economizer 3. The second economizer 7 is connected by a water supply to a condenser-evaporator 13, which is connected by a steam line to the first recuperator 12, which is connected by a steam line to steam turbines th low pressure 10. A low pressure steam turbine 10 is connected by a steam line to a second recuperator 15, which is connected by a steam line to a condenser 16. The condenser 16 is connected by a water line to a second pump 17, which is connected by a water pipe to a second heat exchanger 15. The second heat exchanger 15 is connected by a water pipe to a regenerative heater 18 , which is connected by a steam line to a low-pressure steam turbine 10, and connected to a third pump 19, which is connected to a second economizer 7 by a water supply. The recovery boiler 2 is equipped with a gas Odom 20 for discharging gases in the chimney.

Парогазовая установка работает следующим образом. Газы, образующиеся в результате работы газотурбинной установки 1 (ГТУ), с температурой, например, 450-650 ºС поступают в котел-утилизатор 2, где в первом экономайзере 3 нагревают первое рабочее тело, воду до кипения, в испарителе 4 превращают ее в насыщенный пар и в пароперегревателе 5 перегревают пар до температуры на 20-30 ºС ниже температуры газов, поступающих в котел-утилизатор 2. Перегретый пар поступает в паровую турбину высокого давления 8, где вырабатывает механическую мощность, и поступает в промежуточный пароперегреватель 6, где за счет тепла газов нагревается до температуры на 20-30 ºС ниже температуры газов, поступающих в котел-утилизатор 2. Из промежуточного пароперегревателя 6 перегретый пар поступает в паровую турбину среднего давления 9, где вырабатывает механическую мощность и при давлении выше атмосферного с температурой 140-160 °С уходит через первый рекуператор 12 в конденсатор-испаритель 13, в котором конденсируется. Образовавшийся конденсат насосом 14 сжимается до около или сверхкритического давления и подается в первый экономайзер 3. В конденсаторе-испарителе 13 за счет тепла конденсирующегося пара нагревается и испаряется второе рабочее тело, например бутан, которое перегревается в первом рекуператоре 12 на 2-5°С выше температуры насыщения и поступает в паровую турбину низкого давления 10, где вырабатывает механическую мощность, и при давлении выше атмосферного через второй рекуператор 15 уходит в конденсатор 16, в котором конденсируется. Образовавшийся конденсат вторым насосом 17 сжимается до давления на 30-50% выше, чем в регенеративном подогревателе 18, и через второй рекуператор 15 перекачивается в регенеративный подогреватель 18, из которого третьим насосом 19 сжимается до давления на 30-50% выше, чем в конденсаторе-испарителе 13, и через второй экономайзер 7 подается в конденсатор-испаритель 13. Передача тепла от газов к бутану во втором экономайзере позволяет снизить температуру отводимых в дымовую трубу газов 20 до 70-80°С. Подогрев конденсата в регенеративном подогревателе 18 производится паром из отбора турбины низкого давления 10. Подогрев конденсата во втором рекуператоре 15 и регенеративном подогревателе 18 обеспечивает его температуру на входе второго экономайзера 7 выше 60°С. Паровые турбины высокого 8, среднего 9 и низкого 10 давления через общий вал передают механическую мощность электрическому генератору 11, который вырабатывает электроэнергию.Combined-cycle plant operates as follows. Gases resulting from the operation of a gas turbine unit 1 (GTU), with a temperature of, for example, 450-650 ºС, enter a waste heat boiler 2, where in the first economizer 3 the first working fluid is heated, water is boiled, in the evaporator 4 it is converted to saturated steam and in the superheater 5 superheat the steam to a temperature of 20-30 ºС below the temperature of the gases entering the waste heat boiler 2. The superheated steam enters the high pressure steam turbine 8, where it generates mechanical power, and enters the intermediate superheater 6, where due to warm and the gas is heated to a temperature of 20-30 ºС below the temperature of the gases entering the recovery boiler 2. From the intermediate superheater 6, superheated steam enters the medium-pressure steam turbine 9, where it produces mechanical power and at a pressure above atmospheric with a temperature of 140-160 ° With leaves through the first recuperator 12 in the condenser-evaporator 13, in which it condenses. The condensate formed by the pump 14 is compressed to near or supercritical pressure and fed to the first economizer 3. In the condenser-evaporator 13, the second working fluid is heated and evaporates due to the heat of condensing steam, for example, butane, which overheats in the first recuperator 12 2-5 ° C higher saturation temperature and enters the low pressure steam turbine 10, where it generates mechanical power, and at a pressure above atmospheric through the second recuperator 15 it goes to the condenser 16, in which it condenses. The condensate formed by the second pump 17 is compressed to a pressure 30-50% higher than in the regenerative heater 18, and through the second recuperator 15 is pumped to the regenerative heater 18, from which the third pump 19 is compressed to a pressure 30-50% higher than in the condenser -evaporator 13, and through the second economizer 7 is supplied to the condenser-evaporator 13. The transfer of heat from gases to butane in the second economizer allows you to reduce the temperature of the gases discharged into the chimney 20 to 70-80 ° C. The condensate in the regenerative heater 18 is heated by steam from a low-pressure turbine 10 selection. The condensate in the second recuperator 15 and the regenerative heater 18 provides its inlet temperature of the second economizer 7 above 60 ° C. Steam turbines of high 8, medium 9 and low 10 pressure through a common shaft transmit mechanical power to an electric generator 11, which generates electricity.

Claims (1)

Парогазовая установка, содержащая газотурбинную установку, связанную газоходом с котлом-утилизатором, в который встроены связанные между собой поверхности нагрева первого экономайзера, испарителя и пароперегревателя, который паропроводом связан с паровой турбиной высокого давления, причем первый рекуператор паропроводом связан с конденсатором-испарителем, который водопроводом через первый насос связан с первым экономайзером котла-утилизатора, который снабжен газоходом для отвода газов в дымовую трубу, а паровая турбина низкого давления одним паропроводом через первый рекуператор связана с конденсатором-испарителем, а другим через второй рекуператор связана с конденсатором, который через второй насос водопроводом связан со вторым рекуператором, отличающаяся тем, что в котел-утилизатор дополнительно встроены поверхности нагрева промежуточного пароперегревателя и второго экономайзера, а паровая турбина высокого давления через промежуточный пароперегреватель паропроводом связана с паровой турбиной среднего давления, которая паропроводом связана с первым рекуператором, причем второй экономайзер водопроводами связан с конденсатором-испарителем и через третий насос с регенеративным подогревателем, который паропроводом связан с отбором паровой турбины низкого давления, а водопроводом связан со вторым рекуператором, при этом паровые турбины высокого, среднего и низкого давления через общий вал связаны с электрическим генератором. Combined-cycle plant comprising a gas turbine unit connected by a gas duct to a recovery boiler, in which are connected the heating surfaces of the first economizer, evaporator and superheater, which is connected by a steam line to a high-pressure steam turbine, the first recuperator being connected by a steam line to a condenser-evaporator, which is connected to a water supply through the first pump it is connected to the first economizer of the recovery boiler, which is equipped with a gas duct for the removal of gases into the chimney, and a low-pressure steam turbine One of the steam lines through the first recuperator is connected to the condenser-evaporator, and the other through the second recuperator is connected to the condenser, which is connected through the second pump to the second recuperator, characterized in that the heating boiler is additionally equipped with heating surfaces of the intermediate superheater and the second economizer, and a high-pressure steam turbine is connected through an intermediate superheater by a steam line to a medium-pressure steam turbine, which is connected by a steam line to the first river a cooler, and the second economizer is connected to the condenser-evaporator via water pipes and through a third pump with a regenerative heater, which is connected by a steam line to the selection of a low pressure steam turbine, and a water pipe is connected to a second recuperator, while high, medium, and low pressure steam turbines are connected through a common shaft with an electric generator.
RU2013137078/06A 2013-08-08 2013-08-08 Combined-cycle plant RU2561776C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137078/06A RU2561776C2 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Combined-cycle plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137078/06A RU2561776C2 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Combined-cycle plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013137078A RU2013137078A (en) 2015-02-20
RU2561776C2 true RU2561776C2 (en) 2015-09-10

Family

ID=53281893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137078/06A RU2561776C2 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Combined-cycle plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2561776C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686541C1 (en) * 2018-06-13 2019-04-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Steam-gas plant
RU2755238C1 (en) * 2021-02-09 2021-09-14 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine power plant with supercritical expansion of working steam
RU2781322C1 (en) * 2021-11-22 2022-10-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Combined-cycle gas turbine on three working bodies

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875436A (en) * 1988-02-09 1989-10-24 W. R. Grace & Co.-Conn. Waste heat recovery system
US5632143A (en) * 1994-06-14 1997-05-27 Ormat Industries Ltd. Gas turbine system and method using temperature control of the exhaust gas entering the heat recovery cycle by mixing with ambient air
RU2358129C2 (en) * 2004-07-30 2009-06-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method and device for transfer of heat from source of heat to thermodynamic cycle with working medium with two substances with non-isothermic evaporation and condensation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875436A (en) * 1988-02-09 1989-10-24 W. R. Grace & Co.-Conn. Waste heat recovery system
US5632143A (en) * 1994-06-14 1997-05-27 Ormat Industries Ltd. Gas turbine system and method using temperature control of the exhaust gas entering the heat recovery cycle by mixing with ambient air
RU2358129C2 (en) * 2004-07-30 2009-06-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method and device for transfer of heat from source of heat to thermodynamic cycle with working medium with two substances with non-isothermic evaporation and condensation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гафуров А.М. и др. Энергетическая установка на базе ГТУ НК-37 с двумя теплоутилизирующими рабочими контурами, «Энергетика Татарстана», 2012, N 3, с. 35-41. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686541C1 (en) * 2018-06-13 2019-04-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Steam-gas plant
RU2755238C1 (en) * 2021-02-09 2021-09-14 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine power plant with supercritical expansion of working steam
RU2781322C1 (en) * 2021-11-22 2022-10-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Combined-cycle gas turbine on three working bodies

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013137078A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2691881C1 (en) Thermal power plant
JP6265535B2 (en) Feed water preheating device, gas turbine plant equipped with the same, and feed water preheating method
RU2525569C2 (en) Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU2498091C1 (en) Method of operation of thermal power plant
US10287922B2 (en) Steam turbine plant, combined cycle plant provided with same, and method of operating steam turbine plant
RU101090U1 (en) ENERGY BUILDING STEAM-GAS INSTALLATION (OPTIONS)
RU2561776C2 (en) Combined-cycle plant
RU2006129783A (en) METHOD FOR INCREASING EFFICIENCY AND POWER OF A TWO-CIRCUIT NUCLEAR STATION AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS)
RU2728312C1 (en) Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor
RU2561780C2 (en) Combined-cycle plant
RU2602649C2 (en) Steam turbine npp
RU2752123C1 (en) Thermal power station
JP6188192B2 (en) Gas turbine fuel preheating device, gas turbine plant equipped with the same, and gas turbine fuel preheating method
RU2009109733A (en) STEAM-GAS UNIT WITH STEAM TURBINE COMPRESSOR ACTUATOR AND REGENERATIVE GAS TURBINE
RU2015130684A (en) Power generating device with high temperature steam condensing turbine
EP2472072B1 (en) A saturated steam thermodynamic cycle for a turbine and an associated installation
RU2749800C1 (en) Thermal power station
RU2349764C1 (en) Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2542621C2 (en) Steam and gas plant
RU2015149555A (en) METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2533601C2 (en) Power plant with combined-cycle plant
RU2686541C1 (en) Steam-gas plant
RU2747786C1 (en) Thermal power station
RU109797U1 (en) HEAT RECOVERY COMPLEX WITH STEAM TURBINE
RU2533593C1 (en) Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator

Legal Events

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

Effective date: 20170809